雷達、超聲波等先進傳感器將進入尋常百姓家

　　同樣的，超聲波技術也在爭奪微手勢控制市場。

　　Chirp公司在全球移動大會上推出了“首個用于可穿戴設備的高精度、超低功耗超聲波檢測開發(fā)平臺”。這家新創(chuàng)企業(yè)聲稱他們的MEMS飛行時間傳感器能以1mm的精度檢測“微小‘微手勢’”。

　　這種微手勢控制技術的一個最直接應用是可穿戴設備，比如具有很小屏幕的智能手表，或沒有屏幕的智能腕帶，Chirp公司首席執(zhí)行官Michelle Kiang解釋道。通過在智能手表中嵌入基于MEMS的超聲波傳感器，用戶可以使用手指(不管胖的還是瘦的)作出手勢控制手表的功能，而不用接觸屏幕。

　　并不限于手勢

　　與此同時，專業(yè)從事超聲波檢測的Elliptic Labs其實并不熱衷于必須由上述移動觸發(fā)的手勢控制。在Elliptic Labs，“我們了解手勢，” Elliptic副總裁Strutt指出，“手勢控制不會全面開花?！?/p>

　　眾所周知，Elliptic Labs開發(fā)的超聲波檢測軟件是運行在高通的Hexagon、MediaTek和Cirrus Logic的DSP等已經(jīng)在智能手機中得到廣泛應用的硬件上的。去年秋天，小米的MIX手機成為首款使用Elliptic超聲波接近軟件的智能手機，有效地代替了通常配置在智能手機頂端的紅外硬件接近傳感器，Strutt解釋道。

　　圖3：當用戶將手靠近采用Elliptic Labs公司超聲波存在檢測技術的智能手機屏幕時，屏幕上會彈出相關的通知消息。(來源：EE Times)

　　但Elliptic Labs并不想推出更精準的手勢控制。公司專注于使用超聲波檢測移動以及用戶與智能手機之間的距離。當用戶將手機拿起來貼近臉部時，它會關閉屏幕，禁止觸摸功能，從而有效防止用戶的耳朵或面頰無意中觸動撥號功能。當用戶將手靠近屏幕時，屏幕上會彈出相關的通知。

　　Elliptic Labs堅信這種更簡單、基于接近算法的傳感技術更容易被理解。另外，復用智能手機中已經(jīng)存在的硬件運行其超聲波檢測軟件的能力允許系統(tǒng)設計師釋放更多的空間，節(jié)省增加紅外硬件的成本，Strutt表示。

　　Strutt指出，當前的手勢控制技術存在的最大問題是不自然?！霸诖蠖鄶?shù)時候，用戶更自然的做法是靠近家庭設備(比如智能音響)，然后伸出手去旋轉(zhuǎn)旋鈕來關閉音量?！彼忉尩?。

　　Chirp公司的Kiang還討論了用超聲波替代智能手機機中紅外傳感的可能性。但考慮到紅外接近傳感器已經(jīng)非常便宜，Kiang認為超聲波ToF傳感器最好給那些想增加其它功能的系統(tǒng)設計師使用，比如自拍時的自動對焦功能，或給智能手機提供簡單的手勢功能。

　　VR/AR

　　Chirp公司認為，它的飛行時間傳感器第一個也是最合適的用武之地是虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實應用。

　　Chirp公司已經(jīng)向重要客戶推出“用于AR/VR的超聲波檢測開發(fā)平臺”。

　　圖4：Chirp公司的首席執(zhí)行官Michelle Kiang展示嵌入了Chirp公司基于MEMS的超聲波傳感器的虛擬現(xiàn)實頭盔。(來源：EE Times)

　　今天的高端AR/VR系統(tǒng)都要連接基站或局限在規(guī)定的范圍內(nèi)使用，這是因為新增的傳感器技術，比如基于攝像機的系統(tǒng)或磁性傳感器系統(tǒng)，需要安裝在這個范圍內(nèi)，以便利用AR/VR頭盔單元中的慣性測量單元(IMU)校正“漂移”來創(chuàng)建更好的跟蹤體驗。

　　Kiang通過演示表明，微型化MEMS超聲波傳感器現(xiàn)在可以方便地嵌入進AR/VR頭盔單元，從而幫助用戶實現(xiàn)360度沉浸式體驗，因為跟蹤系統(tǒng)可以隨用戶移動。

　　在低端AR/VR系統(tǒng)中缺少更好的交互體驗是一個明顯的問題。另外，高端的AR/VR系統(tǒng)無法實現(xiàn)移動性，因為它需要連接到另外一個傳感器系統(tǒng)，她解釋說。

　　存在檢測

　　Elliptic Labs打算將其超聲波技術擴展到智能家庭設備上實現(xiàn)存在檢測應用。對Amazon Echo或Google Home等設備來說檢測有沒有物體發(fā)生移動很重要，因為如果它們知道附近周圍沒有人，這些電器設備就能斷開電源，達到節(jié)電的目的。與基于攝像機的技術或紅外技術相比，這種超聲波檢測技術可以實現(xiàn)“360度頂視圖，無需直接視線就能工作?！边@種技術既能在白天又能在黑夜工作，并且與其它檢測技術相比成本和功耗都更低，Elliptic Labs公司表示。

　　圖5：Ellipc Labs演示說明公司最新的超聲波存在檢測技術無需直接視線條件就能工作。(來源：EE Times)

　　Strutt指出，“用戶最希望能夠跟智能電氣設備講這樣的話，‘嘿，在附近沒有人的時候請關燈’”。