雷達(dá)、超聲波等先進(jìn)傳感器將進(jìn)入尋常百姓家

　　同樣的，超聲波技術(shù)也在爭(zhēng)奪微手勢(shì)控制市場(chǎng)。

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

　　這種微手勢(shì)控制技術(shù)的一個(gè)最直接應(yīng)用是可穿戴設(shè)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M(fèi)ichelle 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(shì)控制手表的功能，而不用接觸屏幕。

　　并不限于手勢(shì)

　　與此同時(shí)，專業(yè)從事超聲波檢測(cè)的Elliptic Labs其實(shí)并不熱衷于必須由上述移動(dòng)觸發(fā)的手勢(shì)控制。在Elliptic Labs，“我們了解手勢(shì)，” Elliptic副總裁Strutt指出，“手勢(shì)控制不會(huì)全面開花。”

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

　　圖3：當(dāng)用戶將手靠近采用Elliptic Labs公司超聲波存在檢測(cè)技術(shù)的智能手機(jī)屏幕時(shí)，屏幕上會(huì)彈出相關(guān)的通知消息。(來源：EE Times)

　　但Elliptic Labs并不想推出更精準(zhǔn)的手勢(shì)控制。公司專注于使用超聲波檢測(cè)移動(dòng)以及用戶與智能手機(jī)之間的距離。當(dāng)用戶將手機(jī)拿起來貼近臉部時(shí)，它會(huì)關(guān)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(dòng)撥號(hào)功能。當(dāng)用戶將手靠近屏幕時(shí)，屏幕上會(huì)彈出相關(guān)的通知。

　　Elliptic Labs堅(jiān)信這種更簡(jiǎn)單、基于接近算法的傳感技術(shù)更容易被理解。另外，復(fù)用智能手機(jī)中已經(jīng)存在的硬件運(yùn)行其超聲波檢測(cè)軟件的能力允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dāng)前的手勢(shì)控制技術(shù)存在的最大問題是不自然。“在大多數(shù)時(shí)候，用戶更自然的做法是靠近家庭設(shè)備(比如智能音響)，然后伸出手去旋轉(zhuǎn)旋鈕來關(guān)閉音量。”他解釋道。

　　Chirp公司的Kiang還討論了用超聲波替代智能手機(jī)機(jī)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(rèn)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(shè)計(jì)師使用，比如自拍時(shí)的自動(dòng)對(duì)焦功能，或給智能手機(jī)提供簡(jiǎn)單的手勢(shì)功能。

　　VR/AR

　　Chirp公司認(rèn)為，它的飛行時(shí)間傳感器第一個(gè)也是最合適的用武之地是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。

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

　　圖4：Chirp公司的首席執(zhí)行官M(fèi)ichelle 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(shí)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?yàn)樾略龅膫鞲衅骷夹g(shù)，比如基于攝像機(jī)的系統(tǒng)或磁性傳感器系統(tǒng)，需要安裝在這個(gè)范圍內(nèi)，以便利用AR/VR頭盔單元中的慣性測(cè)量單元(IMU)校正“漂移”來創(chuàng)建更好的跟蹤體驗(yàn)。

　　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(jìn)AR/VR頭盔單元，從而幫助用戶實(shí)現(xiàn)360度沉浸式體驗(yàn)，因?yàn)楦櫹到y(tǒng)可以隨用戶移動(dòng)。

　　在低端AR/VR系統(tǒng)中缺少更好的交互體驗(yàn)是一個(gè)明顯的問題。另外，高端的AR/VR系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性，因?yàn)樗枰B接到另外一個(gè)傳感器系統(tǒng)，她解釋說。

　　存在檢測(cè)

　　Elliptic Labs打算將其超聲波技術(shù)擴(kuò)展到智能家庭設(shè)備上實(shí)現(xiàn)存在檢測(cè)應(yīng)用。對(duì)Amazon Echo或Google Home等設(shè)備來說檢測(cè)有沒有物體發(fā)生移動(dòng)很重要，因?yàn)槿绻鼈冎栏浇車鷽]有人，這些電器設(shè)備就能斷開電源，達(dá)到節(jié)電的目的。與基于攝像機(jī)的技術(shù)或紅外技術(shù)相比，這種超聲波檢測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)“360度頂視圖，無需直接視線就能工作?！边@種技術(shù)既能在白天又能在黑夜工作，并且與其它檢測(cè)技術(shù)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(cè)技術(shù)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(shè)備講這樣的話，‘嘿，在附近沒有人的時(shí)候請(qǐng)關(guān)燈’”。