Couverture ElectroniqueS n°127

Mouvements, distances, couleurs, paramètres biométriques... Les détecteurs de tous poils étaient de sortie lors du dernier CES de Las Vegas et imposent leur plus-value au sein de l'électronique embarquée. V éritables facteurs de différenciation dans la foule des objets connectés qui nous entourent désormais et sont présentés chaque année lors du salon CES de Las Vegas, les capteurs ont encore tenu le haut du pavé dans le Nevada en ce mois de janvier. À tout seigneur tout honneur : le leader mondial du domaine, Bosch Sensortec, a profité de l'occasion pour lancer le BMI270, un détecteur de mouvements miniature à très faible consommation optimisé pour les appareils portables sur soi (wearables). Dernier membre de la famille BMI260, ce circuit ne mesure que 2,5x3x0,8 mm. Il comprend un gyroscope triaxial (± 1257s à ± 20007s), issu des capteurs pour applications automobiles de l'allemand, et un accéléromètre triaxial (±2 g à ±16 g) amélioré, ainsi que 2 Ko de mémoire Fifo limitant les échanges avec le processeur hôte et donc la consommation du système. Le B3VH270 ne requiert d'ailleurs que 30 pA en mode économie d'énergie et 685 uA à plein régime (l,6kéch./s en accélération, 6,4kéch./s en rotation). La partie gyroscope bénéficie en outre d'une fonction dite CRT (component retrimming) qui assure son auto-calibration même au repos, ce qui simplifie et accélère le test et la fabrication du système complet, la soudure de ce type de capteurs pouvant induire des décalages de mesure. Ce module embarque des Led, des photodétecteurs et un frontal analogique complet afin de fournir des mesures PPG iphotopléthysmographie) et EC6 (électrocardiogramme) dans des appareils compacts comme les bracelets électroniques. Le BMI270 est décliné en deux versions légèrement différentes. Compatible avec le Wear OS de Google, le modèle gesture détecte les mouvements du bras et du poignet, tandis que les algorithmes embarqués dans le modèle context and activity s'intéressent davantage à l'activité globale de l'utilisateur (course, marche, repos, station debout, assise ou allongée, etc.). Ce capteur sera disponible en volume au deuxième trimestre 2019. PLUS DE 180000 VISITEURS Lédition 2019 du Consumer Electronics Show de Las Vegas s'est tenue du 8 au 11 janvier, sur trois sites répartis dans la ville. Elle a attiré environ 4500 exposants, 180000 visiteurs et 6500 journalistes venus de 155 pays différents. En vedette cette année : les véhicules autonomes, les téléviseurs 8K, enroulables, Oled et microLed, leWi-Fi 6, les processeurs Intel 10nm et AMD 7nm et les assistants connectés. Bosch Sensortec a également présenté lors du CES un module plus original, le BML100PI, qui permet de projeter sur une surface une image interactive, par exemple un clavier virtuel agrémentant une « étagère intelligente». Ce module de projection très compact (47x43 mm) et consommant environ 2W utilise des diodes lasers pour délivrer une image de 854x480 pixels (extensible à 1280x600) au format 16/9 sur laquelle seront définies jusqu'à cinq touches virtuelles. Il s'agira de choisir les informations affichées (news, mails, agenda, météo, réseaux sociaux...) ou de déclencher des actions, par exemple une commande d'article. Le BML100PI comprend le frontal laser, les Mems optiques et un circuit spécifique de traitement du signal. Il est accompagné d'un module capteur (pour détecter l'appui sur les touches virtuelles) mesurant 24x24x4mm. À noter qu'une version dépourvue de la partie capteur, et ne servant donc qu'à la projection d'images, sera également proposée sous la référence BML100P. Ces deux modules seront disponibles au deuxième trimestre 2020. Un capteur de couleurs tapi derrière l'Oled Ce module miniature de projection et de détection permet de créer une «étagère intelligente» en affichant une image agrémentée de cinq boutons virtuels sur toute surface. Autre géant européen des capteurs, l'autrichien ams exposait trois nouveautés à Las Vegas. Le TCS3701 renouvelle sa gamme de capteurs de proximité et de couleurs en étant particulièrement adapté aux écrans Oled, de plus en plus populaires dans les smartphones. Il s'appuie en l'occurrence sur des algorithmes spécifiques jaugeant la quantité de lumière incidente en faisant fi de celle émise par les pixels de l'écran situé par-dessus le capteur, dans ces téléphones portables dernier cri où l'écran occupe la totalité de la face avant. Ce capteur de couleurs à cinq canaux (rouge, vert, bleu, transparent et à spectre étendu) est encapsulé dans un boîtier OQFN mesurant 2x2,5 mm pour 0,5 mm d'épaisseur seulement. La mesure de | proximité s'effectue via une a diode infrarouge externe qui pourra ainsi être positionnée au mieux par le fabricant. Le TCS3701 est en cours d'échantillonnage, au prix de 1,25$ pièce par quantités de 1000. Miniaturisation aussi pour le TMF8701, un capteur de distance ToF (time of flight) pour smartphones qui mesure seulement 2,2x3,6x1 mm, ce qui en fait le plus compact de l'industrie selon l'autrichien. Il comprend dans cet encombrement un émetteur infrarouge VCSEL 940 nm, des photodiodes à avalanche SPAD, un convertisseur temps-numérique et un cœur de traitement d'histogrammes à cœur Risc 32 bits Cortex, permettant à l'essentiel des algorithmes de détection d'être exécutés sur le circuit. Le module assure une précision de ±5% entre 20 et 60 cm dans des conditions normales de luminosité, et jusqu'à 35 cm en cas de fort ensoleillement (au-delà de 100 klux). Le TMF8701 ne nécessite que 940 uA pour la détection de présence à 10 Hz, et convient particulièrement aux fonctions de reconnaissance de visage embarquées dans les smartphones. Il est disponible en volume au prix de 2,6$ pièce par quantités de 5000. ams poursuit enfin la miniaturisation des analyseurs spectraux en échantillonnant 1AS7341, un circuit de détection de couleurs à onze canaux encapsulé dans un boîtier OLGA de 3,1x2x1 mm seulement. Huit de ces canaux couvrent chacun une portion du spectre visible, les autres étant respectivement dévolus aux infrarouges proches, à l'ensemble du spectre et à la détection de scintillement (flicker) entre 50 Hz et 1kHz. Six convertisseurs analogiquenumérique sont chargés de la numérisation d'autant de canaux sur une interface I 2 C, les autres canaux étant accessibles via un multiplexeur. Compatible avec l'encombrement d'un smartphone, ce capteur permet d'assurer une meilleure balance des blancs, d'où de meilleures photos et un écran mieux calibré. La production en volume de 1AS7341 débute en février 2019, au prix de 2 $ pièce par quantités de 10000. Miniaturisation des capteurs biométriques Présent au CES de Las Vegas, Maxim a étendu son offre en capteurs biométriques avec le MAX86150, un module embarquant desLed, des photodétecteurs et un frontal analogique complet afin de fournir des mesures PPG (photopléthysmographie) etECG (électrocardiogramme) dans des appareils compacts comme les bracelets électroniques... Le tout dans un boîtier de 3,3x6,6x1,3 mm seulement. Le MAX86150 ne requiert qu'un courant de 0,7pA en veille sous 1,8 V. Sa précision est renforcée par un taux de réjection de mode commun de 136 dB, une conversion analogique-numérique sur 18/19 bits et un pilote de Led à dynamique étendue capable de délivrer 100 mA. H est vendu 4$ pièce par quantités de 1000. TDK, devenu à coups d'acquisitions un acteur incontournable du marché des capteurs, a profité du CES pour étoffer le catalogue de sa filiale InvenSense de nombreux modèles. Quatre nouveaux détecteurs de mouvements visent les applications automobiles. L'IAM-20680 est annoncé comme le plus petit capteur de mouvements sur six axes qualifié pour l'automobile. Fonctionnant entre - 40°C et + 85 °C, il embarque un accéléromètre (±2g à ± 16g) et un gyroscope (± 250°/s à ± 2 000°/s) triaxiaux avec sorties numériques sur 16 bits, ainsi que 512 bits de mémoire Fifo, un capteur de température et des interfaces SPI et PC. Ce capteur est entièrement compatible (boîtier, brochage, registres, logiciel) avec l'accélérateur triaxial IAM-20381 et le gyroscope triaxial 3AM-20380. InvenSense a également lancé à Las Vegas 1ÏAM-20680HP, version hautes performances de l'IAM-20680 doté d'une gamme de température étendue à 105°C et d'une stabilité thermique améliorée. InvenSense a également enrichi sa famille Corona de capteurs de mouvements pour stabilisation d'images avec l'ICM-42622, un détecteur sur six axes (gyroscope et accélérateur triaxiaux) qui se distingue par sa précision. Le fabricant annonce en effet des améliorations de 40 % pour le bruit et 60% pour la dérive en température du calibrage, ainsi qu'une vitesse d'échantillonnage multipliée par quatre afin de mieux corréler les mouvements du module photo et l'obturation. La synchronisation avec le processeur hôte a également été retravaillée pour éliminer les erreurs de timing. À noter que TDK a mis en avant une autre de ses filiales, Chirp Microsystems. Celle-ci a présenté sur le salon SonicTrack, une plateforme mêlant carte de référence et protocoles logiciels. Destinée aux casques de réalité virtuelle, elle fusionne les données issues d'un détecteur de mouvements et celles reçues par les capteurs ultrasoniques CH-101 de Chirp, qui permettent d'appréhender l'environnement du porteur de casque VR à la manière d'un sonar.

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