En ny chip til at bringe 3-D-bevægelseskontrol til smartphones

Klikhjulet på den første iPod fungerede ved at måle elektriske feltforstyrrelser i én dimension. Den første iPhone touch-skærm fungerede på samme måde, men i to dimensioner.





Sanseevne: En ny gestus-grænseflade er den første, der stoler på et elektrisk felt frem for kameraer

Denne uge, Mikrochip teknologi , en stor amerikansk halvlederproducent, siger, at den frigiver den første controller, der bruger elektriske felter til at foretage 3D-målinger.

Den energibesparende chip gør det muligt at interagere med mobile enheder og en lang række andre forbrugerelektronik ved hjælp af håndbevægelsesgenkendelse, hvilket i dag normalt opnås med kamerabaserede sensorer. En vigtig begrænsning er, at den kun genkender bevægelser, såsom et håndsvirp eller cirkulære bevægelser, inden for et område på seks tommer.



Det er den største ulempe, siger forsker i computergrænseflade ved University of Washington Sidhant Gupta . Men jeg synes stadig, det er en ret stor gevinst, især sammenlignet med et kamerasystem. Det er billigt og lavt strømforbrug. Jeg kan helt se det gå ind i telefoner.

Teknologi til bevægelsesgenkendelse har udviklet sig i de seneste år med bestræbelser på at skabe mere naturlige brugergrænseflader, der rækker ud over berøringsskærme, tastaturer og mus (se Hvad kommer efter berøringsskærmen? ). Microsofts Kinect gjorde 3-D gestusgenkendelse populær til for eksempel spilkonsoller. Men selvom kreativ brug af Kinect er blevet større, er konceptet endnu ikke blevet mainstream i desktops, bærbare computere eller mobile enheder.

I dag har Microsoft sammen med andre virksomheder som f.eks Leap Motion og Fladder , arbejder på at forbedre og udvide kamerabaseret teknologi til nye markeder (se Leap 3D Out-Kinects Kinect and Hold Your Hand Up to Play Some Music). Til smartphones og tablets, Qualcomms nyeste Snapdragon mobilenhedschip omfatter gestusgenkendelsesevner via sit kamera, men få mobile enheder gør brug af gestus control.

På trods af afstandsbegrænsningen på seks tommer kunne den elektriske feltcontroller have nogle interessante fordele sammenlignet med kamerasensorer. Det er virkelig komplementært, siger Fanie Duvenhage, direktør for Microchip Technologys menneske-maskine interface division.

Strømforbrug er et nøgleproblem for batteridrevne enheder. Microchips controller bruger 90 procent mindre end kamerabaserede gestussystemer, siger firmaet, og den kan stå altid tændt, så den kan bruges til for eksempel at vække en smartphone-skærm fra dvaletilstand, når en persons hånd nærmer sig .

Controlleren fungerer ved at transmittere et elektrisk signal og derefter beregne en hånds tre-koordinatposition baseret på de forstyrrelser i det felt, hånden skaber. Mens mange kamerasystemer har blinde vinkler til nærgående håndbevægelser og kan svigte i svagt lys, fungerer Microchip-controlleren godt under disse forhold og kræver ikke en ekstern sensor (dens sensorelektroder kan sidde bag en enheds hus).

Måske mest interessant, controlleren kunne nemt gå ind i elektronik, der ikke har et kamera, inklusive bilinstrumentbrætter, tastaturer, lyskontakter eller en musikdockingstation. Faktisk sælger Microchip Technology allerede komponenter til 70.000 kunder, der fremstiller disse produkter. Duvenhage siger, at han forestiller sig interessante anvendelser i biler, såsom at styre et navigationssystem i bilen, eller i medicinske eller køkkenindstillinger, hvor brugere måske ikke ønsker at røre en knap eller skærm.

Controlleren kommer med evnen til at genkende 10 foruddefinerede bevægelser, inklusive opvågning ved tilgang, positionssporing og forskellige håndsvirp, men den kan også programmeres til at reagere på tilpassede bevægelser. I lighed med programmeringen af ​​stemmegenkendelsessoftware byggede Microchip Technology gestusbiblioteket ved hjælp af algoritmer, der lærte af, hvordan forskellige mennesker foretager de samme bevægelser. Disse bevægelser kan derefter oversættes til funktioner på en enhed, såsom tænd/sluk, åben applikation, peg, klik, zoom eller rul.

Præcisionen er omtrent den samme som at bruge en mus, men systemet har begrænsninger. Den kan endnu ikke skelne mellem for eksempel en åben hånd og en lukket knytnæve eller samtidige bevægelser af forskellige fingre, et område virksomheden ønsker at forbedre.

I dag, mindre end et år efter erhvervelsen tysk startup der udviklede den teknologi, virksomheden laver et udviklingssæt tilgængelige til salg, og Duvenhage siger, at de vil se til kunderne for at se, hvilke anvendelser de skaber. Microchip planlægger at nå masseproduktionsniveauer inden næste april, og det forventer at se de første produkter, der bruger teknologien, på markedet engang næste år.

skjule