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Positionssensor BHI160BP: Stromsparende Positionserkennung

Mit einem neuen Sensor von Bosch soll die Positionsbestimmung künftig Energie schonender funktionieren. Der BHI160BP ist für Smartwatches, Fitness-Tracker und andere Wearables gedacht und soll die Position von Nutzern dabei sogar noch genauer ermitteln können…

Das Konzept der des BHI160BP soll den Stromverbrauch deutlich reduzieren. Bildquelle: © Bosch Sensortec

Das Konzept der des BHI160BP soll den Stromverbrauch deutlich reduzieren.

In Verbindung mit einem GPS- oder GNSS-Modul (Globales Navigations-Satelliten-System) ermöglicht der BHI160BP dem laut Hersteller Anwender, die Vorteile der Fußgänger-Positionserkennung vollumfänglich zu nutzen. Dabei verringere sich der System-Stromverbrauch gegenüber herkömmlichen, reinen GNSS-Lösungen um bis zu 80 Prozent ohne dass die Genauigkeit darunter leidet. Zu den Vorteilen für Anwender würden eine deutlich längere Batterielebensdauer und dass Smartwatches, Fitness Tracker, Smartphones oder Hearables länger durchhalten, bis sie wieder aufgeladen werden müssen, zählen. Herstellern ermögliche das neue Konzept zur Positionsbestimmung eine neue Kategorie kompakter Geräte mit noch kleineren Akkus zu konstruieren.

Der BHI160BP verfolgt die Position einer Person durch die Anwendung eines auf Inertialsensoren basierten Algorithmus für die Fußgänger-Koppelnavigation (Pedestrian Dead Reckoning, PDR). Um die Genauigkeit beizubehalten, wird zunächst auf der Basis von Inertialsensor-Daten die relative Position des Anwenders berechnet. Anschließend erfolgt mithilfe der vom GNSS/GPS-Modul ermittelten absoluten Position in Abständen von einigen Minuten jeweils eine Rekalibrierung. Da das GNSS/GPS-Modul während des Großteils der Zeit im Sleep-Modus bleiben kann, verringert sich der Stromverbrauch des betreffenden Geräts, wodurch sich die Ladeintervalle für die Anwender verlängern.

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Die gebotene Positionserkennung bedeutet außerdem, dass das betreffende Gerät auch bei blockiertem oder schwachem GNSS-Signal genaue Positionsbestimmungen durchführen kann, also beispielsweise in der Nähe hoher Gebäude oder in geschlossenen Räumen. Das macht jederzeit eine präzise Fußgänger-Navigation möglich, auch wenn – wie beispielsweise in einer Unterführung – keine freie Sicht auf die Satelliten besteht.

Während die derzeitige Konfiguration für den Einsatz mit GNSS-Empfängern, wie zum Beispiel GPS, optimiert ist, unterstützt der BHI160BP auch die meisten anderen gängigen globalen Ortungstechnologien. Neben der verbesserten Ortung kann der BHI160BP auch Gestenerkennung und 3D-Orientierungs-erkennung unterstützen. Die 3D-Berechnungen werden dabei nicht an einen Applikationsprozessor ausgelagert, sondern vom Sensor selbst vorgenommen.

Der BHI160BP nimmt im aktiven Modus 1,3 mA auf und ist die industrieweit stromsparendste Lösung, in die der Fuser Core (MCU) und eine 6-Achsen-IMU (Inertial Measurement Unit) integriert sind. Darüber hinaus integriert der Sensor verschiedene virtuellee Sensoren, wie zum Beispiel einen kalibrierten Beschleunigungssensor, Orientierungserkennung und Aufweck-Geste. Zudem lässt sich der BHI160BP über ein sekundäres Interface durch externe Sensoren, wie etwa einen Magnetometer, ergänzen. Der Sensor besitzt ein kompaktes 3 x 3 x 0.95 mm³ großes LGA-Gehäuse und ist 1:1 Pin-kompatibel zum BHI160. (me)