ameya360：AR 设备应用场景多元化 传感器朝高精度

2022卡塔尔世界杯比赛正式落下帷幕。但是因世界杯而再次激起水花的AR/VR行业进入新的发展阶段。IDC预测，2021年全球AR/VR总投资规模接近125.4亿美元，预计在2026年增至508.8亿美元，五年复合增长率达32.3%。其中，AR行业将随着疫情影响的降低，以及AR硬件市场韧性不断增强，整体AR硬件支出和增速都将有所恢复。

　　AR市场的持续增长，让产业链上下游再次成为关注对象，传感器作为关键元器件亦是如此。

　　在AR硬件中以AR眼镜为例，可以将其分为计算、光学、传感三大功能模块。传感器包括光学传感器摄像头、IMU传感器、GPS等，负责跟踪定位功能、手势识别、姿态定位等。

　　IMU传感器IMU（惯性测量单元）由加速度计和陀螺仪组成，能够便捷、快速地收集运动数据，这也是最明显的优势之一。在AR领域，IMU传感器的使用有利于增加虚拟/增强现实体验。由于AR设备比VR设备的体积更加小型化，也就意味着用于AR设备的IMU传感器需要有更高的集成度。

　　此外，AR设备的应用领域正在从娱乐向工业、医疗不断延伸，例如工业领域中利用AR设备协助进行巡检、运维等；在航空领域，可以用AR设备协助技术人员为飞机布线；医疗领域，用AR设备辅助诊疗等等。严苛的应用场景要求IMU传感器必须具备更高精度、高可靠性的特点。

　　博世作为业内MEMS传感器的龙头企业，面向可穿戴设备领域推出了多款产品.就在2018年，博世推出6轴IMU传感器BMI085，集成了一个加速度传感器和一个MEMS陀螺仪，封装尺寸为3.0x 4.5 x 0.95mm，专为AR/VR应用设计。低运动至光子延迟仅为3 ms，能够减少晕动病效应。

　　在2019年，博世针对可穿戴和耳穿戴设备优化，推出主打智能超低功耗的BMI270，拥有用于陀螺仪校准的静止组件重新校正（CRT）功能，LGA封装尺寸仅2.5 x 3.0 x 0.8 mm³，可用于动作识别、手势识别，全功率运行功耗仅为685μA。

　　超声波传感器

　　相较于光学传感器和红外传感器，因为不受尺寸、颜色、环境噪音、光照等环境因素的影响，超声波传感器能够提供更加精确的距离测量。但是超声波传感器一直受限于尺寸过大很难在消费电子领域适用，小型化也就因此成为超声波传感器的迭代方向。

　　2019年，TDK推出了首款MEMS超声波ToF传感器，搭载了超声波传感器芯片，产品分别是CH-101（最大传感范围为1.2m），CH-201（最大传感范围为5m），采用3.5mm x 3.5mm LGA封装。官方介绍，尺寸是传统产品的千分之一，功耗是传统产品的1/500。

　　基于功耗和产品尺寸优势，CH-101和CH-201都能用于VR/AR设备中。例如在手柄中加入超声波ToF传感器可以带来更加精确的控制，提高游戏体验。