{"id":1074,"date":"2021-05-11T12:23:00","date_gmt":"2021-05-11T12:23:00","guid":{"rendered":"https:\/\/muratafinland.com\/?p=1074"},"modified":"2025-08-06T10:48:52","modified_gmt":"2025-08-06T10:48:52","slug":"compass-pointing-to-the-future","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/compass-pointing-to-the-future\/","title":{"rendered":"Kompassisuuntana tulevaisuus\u00a0"},"content":{"rendered":"

Kuljeskelet kauppakeskuksessa etsim\u00e4ss\u00e4 tietty\u00e4 myym\u00e4l\u00e4\u00e4. Liikkeen sivut l\u00f6ytyv\u00e4t kyll\u00e4 k\u00e4nnyk\u00e4ll\u00e4, mutta valitettavasti puhelin ei viel\u00e4 pysty opastamaan sinua kyseisen liikkeen ovelle. Etsit ostosparatiisista n\u00e4ytt\u00f6taulun, joka kertoo sinulle reitin. Kauppakeskuksen ulkopuolella k\u00e4nnykk\u00e4si opastaisi sinut ovelta ovelle, mutta sis\u00e4lle satelliittipaikannuksen (GNSS) signaali ei kantaudu, koska se ei p\u00e4\u00e4se katon tai seinien l\u00e4pi.<\/p>\n\n\n\n

Kun lopulta palaat autohallin puolelle ja onnistut l\u00f6yt\u00e4m\u00e4\u00e4n autosi ilman k\u00e4nnyk\u00e4n tarkempaa reittiopastusta, istut autoon ja laitat seuraavan kohteen sen navigaattoriin. Autonavi ei kuitenkaan viel\u00e4 nykyp\u00e4iv\u00e4n\u00e4 tunne reitti\u00e4 hallista ulos tielle, eik\u00e4 usein osaa neuvoa viel\u00e4 ulos tullessakaan, mihin suuntaan k\u00e4\u00e4nty\u00e4, sill\u00e4 vaikka paikka on ainakin rakennuksen tarkkuudella tiedossa, auton etenemissuunta ei olekaan. Onneksi nykyinen ihmiskuljettaja osaa lukea kylttej\u00e4 ja p\u00e4\u00e4tell\u00e4 niist\u00e4 yleens\u00e4 oikean suunnan v\u00e4h\u00e4n tuntemattomammassakin paikassa.<\/p>\n\n\n\n

Muutaman vuoden p\u00e4\u00e4st\u00e4 autonominen auto on vastaavassa tilanteessa v\u00e4h\u00e4n enemm\u00e4n hukassa ja k\u00e4\u00e4ntyneekin ajoittain v\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4n suuntaan ennen kuin GNSS-satelliitit ovat l\u00f6ytyneet ja niiden my\u00f6t\u00e4 tieto oikeasta etenemissuunnasta. Saattaisi olla melkoisen kiusallista katsoa robotaxissa vierest\u00e4, kun autonominen auto k\u00e4\u00e4ntyy ruuhka-aikaan v\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4n suuntaan, kun itse tied\u00e4t, ett\u00e4 pian on edess\u00e4 ylim\u00e4\u00e4r\u00e4inen U-k\u00e4\u00e4nn\u00f6s tai korttelin kierto.<\/p>\n\n\n\n

Tavallinen kompassi ei riit\u00e4<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tulevaisuudessa edell\u00e4 kuvatut ongelmat ovat toivottavasti historiaa Muratan pioneerikehityksen ansiosta. T\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 Muratan tutkimus- ja kehitysyksik\u00f6ss\u00e4 tehd\u00e4\u00e4n kehitysty\u00f6t\u00e4 uudentyyppisen MEMS-gyrokompassin mahdollistamiseksi ja kehitt\u00e4miseksi. MEMS-gyrokompassi on liikeantureihin perustuva kompassi, joka k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 MEMS-kulmanopeusantureita (gyro) maapallon py\u00f6rimisakselin suunnan eli tosipohjoisen m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseen.<\/p>\n\n\n\n

T\u00e4h\u00e4n menness\u00e4 perinteisempi\u00e4 gyrokompasseja on ollut k\u00e4ytett\u00e4viss\u00e4 ainoastaan esimerkiksi ilmailun ja merenkulun sovelluksissa, joissa niiden suuri koko ja kallis hinta ovat olleet perusteltuja. Uuden MEMS-gyrokompassin on tarkoitus pudottaa kokoa ja hintaa useammalla kertaluokalla, mink\u00e4 uskotaan riitt\u00e4v\u00e4n alkuvaiheessa ainakin autonomisten autojen ja teollisten sovellusten markkinoille. Kulutuselektroniikan markkinat, kuten \u00e4lypuhelimet vaativat viel\u00e4 kertaluokan pienennyksen sek\u00e4 koossa ett\u00e4 hinnassa.<\/p>\n\n\n\n

Ent\u00e4 tavanomainen kompassi, eik\u00f6 sekin n\u00e4yt\u00e4 suuntaa? Edullisia elektronisia magneettikompasseja on ollut markkinoilla jo pitk\u00e4lle toistakymment\u00e4 vuotta \u2013 esimerkiksi \u00e4lypuhelimissa. Maan magneettikent\u00e4n mittaamiseen perustuva kompassi toimii hyvin mets\u00e4ss\u00e4 suunnistaessa, mutta useimmissa arkip\u00e4iv\u00e4n sovelluksissa niiden k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n liittyy perustavia ongelmia, kuten esimerkiksi magneettinen eranto ja ymp\u00e4rist\u00f6n magneettikent\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

Maan magneettiset navat poikkeavat melko paljon tosipohjoisesta, t\u00e4t\u00e4 poikkeamaa kutsutaan erannoksi. Eranto riippuu paikasta, mink\u00e4 lis\u00e4ksi se muuttuu ajan kuluessa magneettisten napojen vaeltaessa jatkuvasti yh\u00e4 suuremmalla nopeudella. Viel\u00e4 suuremman ongelman muodostavat kuitenkin ymp\u00e4rist\u00f6n h\u00e4iri\u00f6t. Ihmisen muokkaama ymp\u00e4rist\u00f6 h\u00e4iritsee elektronista kompassia sek\u00e4 moninaisten magneettikenttien ett\u00e4 magneettisten materiaalien kautta.<\/p>\n\n\n\n

Useat ymp\u00e4rist\u00f6n materiaalit, kuten esimerkiksi auton kori, raudoitettu betoni ja muut metalliset rakenteet ovat magneettisia ja esimerkiksi voimalinjat, autojen s\u00e4hk\u00f6laitteiden suuret s\u00e4hk\u00f6virrat tai vaikkapa akkulaturit aiheuttavat toimiessaan magneettikentti\u00e4, jotka ovat helposti v\u00e4h\u00e4n kauempanakin moninkertaisia maan pieneen magneettikentt\u00e4\u00e4n verrattuna. Edell\u00e4 mainittujen seikkojen vuoksi magneettikompassi ei sovellu varsinkaan ajoneuvon suunnan m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseen.<\/p>\n\n\n\n

Suunnan m\u00e4\u00e4ritt\u00e4minen mahdollistuu <\/strong>possible<\/strong><\/p>\n\n\n\n

MEMS-gyrokompassi toimii yleens\u00e4 nk. pohjoisen etsinn\u00e4n periaatteella, siin\u00e4 kulmanopeusanturia k\u00e4\u00e4nnet\u00e4\u00e4n tasossa eri suuntiin. K\u00e4\u00e4nt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 anturin mittausakselia tasossa p\u00e4\u00e4st\u00e4\u00e4n oleellisesti eroon kulmanopeusanturin nollapistevirheest\u00e4, mik\u00e4 on MEMS-kulmanopeusantureissa tyypillisesti satoja kertoja itse suunnasta riippuvaa kulmanopeutta suurempaa. Anturin n\u00e4ytt\u00e4m\u00e4n tulisi muuttua sinimuotoisesti suunnan funktiona; mittausakselin osoittaessa pohjoiseen anturi n\u00e4kee osan maapallon kulmanopeudesta n\u00e4ytt\u00e4m\u00e4n kasvuna ja vastaavasti etel\u00e4\u00e4n p\u00e4in sen pienenemisen\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Pohjoisen etsint\u00e4 tasossa.\u00a0<\/em><\/p>\n\n\n\n

Muratan MEMS-gyroteknologian t\u00e4m\u00e4nhetkinen suorituskyky mahdollistaa parhaimmillaan pohjoisen suunnan l\u00f6ytymisen \u00b14\u00b0 tarkkuudella alle 10 sekunnin ajassa. Suunnan m\u00e4\u00e4ritykseen kuluva aika kasvaa tarkkuuden neli\u00f6\u00f6n, joten esimerkiksi \u00b11\u00b0 tarkkuus vaatii jo 16-kertaisen ajan eli reilut 2 minuuttia. T\u00e4m\u00e4n voimakkaan aikariippuvuuden takia kyseinen sovellus on tullut k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 mahdolliseksi vasta hiljattain parhaiden edullisten MEMS-gyroskooppien kohinan saavuttaessa kriittisen tason.<\/p>\n\n\n\n

Murata on markkinajohtaja autojen ajovakaudenhallintaj\u00e4rjestelmien liikeanturien suorituskyvyss\u00e4. Markkinoilla tyypillisen kulmanopeusanturin kohinataso on 4-10-kertainen Muratan uusiin kolmannen sukupolven antureihin verrattuna. T\u00e4m\u00e4 johtaa kymmeni\u00e4 kertoja pidemp\u00e4\u00e4n mittausaikaan, sekuntien sijaan useisiin minuutteihin. Jo turvallisuudenkaan vuoksi n\u00e4in pitkiin mittausaikoihin ei ole liikenteess\u00e4 varaa. Merkitt\u00e4v\u00e4 suorituskykyetu antaa meille ainutlaatuisen tilaisuuden laajentua uusille sovellusalueille, mik\u00e4 kilpailevilla MEMS-antureilla k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 ei viel\u00e4 edes ole mahdollista.<\/p>\n\n\n\n

Tulevaisuudessa, kun suorituskykyisten kulmanopeusanturien hinnat ja koko saadaan riitt\u00e4v\u00e4n alhaisiksi, MEMS-gyrokompassit tulevat l\u00f6yt\u00e4m\u00e4\u00e4n paikkansa my\u00f6s henkil\u00f6kohtaisista laitteistamme. T\u00e4m\u00e4n teknologian ansiosta silloin my\u00f6s se etsim\u00e4si liike l\u00f6ytyy puhelimesi avulla vaivatta kauppakeskuksessa ilman suurempaa etsiskely\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

CES 2018 -messuilla ensi kertaa esitelty Muratan MEMS-liikeanturiin perustuva gyrokompassin demonstraatio.\u00a0<\/em><\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Anssi Blomqvist<\/strong>
Fellow, R&D<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

MEMS-gyrokompassi on liikeantureihin perustuva kompassi, joka k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 MEMS-kulmanopeusantureita (gyro) maapallon py\u00f6rimisakselin suunnan eli tosipohjoisen m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseen.<\/p>","protected":false},"author":5,"featured_media":1077,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_et_pb_use_builder":"off","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-1074","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uncategorized"],"featured_image_src":"https:\/\/muratafinland.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/shutterstock_737461300-600x400.jpg","featured_image_src_square":"https:\/\/muratafinland.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/shutterstock_737461300-600x600.jpg","author_info":{"display_name":"kati","author_link":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/author\/kati\/"},"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1074","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1074"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1074\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1077"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1074"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1074"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/muratafinland.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1074"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}