14174 SPACEPOINT VR MODULE – интегрированная скоростная высокоточная 3D система отслеживания движения головы от компании PNI Sensor Corporation. Разработчикам шлемов виртуальной и дополненной реальности хорошо известны разочарования, которые наступают при попытке отслеживания движения в тех случаях, когда в устройстве использованы датчики потребительского класса. Большинство стандартных инерциальных датчиков имеют проблемы с задержками, что приводит к неточному отслеживанию движения головы и, которые могут довести пользователя до тошноты и дезориентации. Найти датчики, позволяющие преобразовать полученные данные в полезную информацию - задача непростая, как это может показаться на первый взгляд. Данная система, построенная специалистами по инерциальным датчикам с 30-летним опытом, лишена указанных выше недостатков. SPACEPOINT VR MODULE имеет задержку отслеживания движения менее 1 мс, что незаметно для человеческого глаза.

14174 SPACEPOINT VR MODULE – это простая интегрированная система, объединяющая различные датчики и алгоритмы обработки данных, позволяющие получить уровень точности класса military. Прошивка для работы с устройством находится в сопроцессоре, который разгружает основной процессор от задач управления датчиками и интеграции результатов измерений.

Изделие использует технологию программной непрерывной автокалибровки в сочетании с запатентованными PNI алгоритмами Калмановской фильтрации, что обеспечивает высокую точность выходных данных в любых условиях. Изделие обрабатывает результаты, полученные от всех датчиков, поэтому нет никаких неприятных сюрпризов или впустую потраченного на разработку времени.

На плате модуля установлены: 3-осевой геомагнитный датчик RM3100, 6-осевой инерциальный датчик Bosch (акселерометр + гироскоп) и PNI сопроцессор SENtral Sensor Fusion Coprocessor.

Доступен референс-дизайн для массового производства.



Рис. 1. Модуль 14174 SPACEPOINT VR MODULE



Рис. 2. Использование стандартных датчиков приводит к искажениям (см. изображение слева).

Изображение справа – точное отслеживание движения головы устройством 14174 SPACEPOINT VR MODULE.

Отличительные особенности:

• Задержка отслеживания <1мс;
• Компенсация дрейфа гироскопа в пределах 3°/час;
• Точность определения направления < 4° RMS;
• Ошибка определения угла наклона < 2°;
• Скорость обновления данных до 1 кГц;
• Выходы: магнитометр, акселерометр, гироскоп, кватернион, отметки времени;
• Частота интерфейса I2C:
  до 3.4 МГц со стороны хост интерфейса I2C,
  до 1 МГц – со стороны шины датчика;
• Рабочая температура: комнатная температура;
• Геомагнитный датчик RM3100:
  шум: 15nT,
  чувствительность: ~20.6 nT/LSB,
  потребляемый ток: 21.6 µA/Hz (в режиме VR),
  диапазон измерения поля: -800 μT … +800 μT;
• Сопроцессор SENtral:
  питание: 1.6 В…3.3 В,
  пиковый ток: 800 мкА в режиме VR,
  ток в режиме ожидания: 5uA.