將MEMS傳感器用于各種創(chuàng )新的消費類(lèi)產(chǎn)品設計
MEMS技術(shù)在手機和PDA中的使用率正在提高,目前市場(chǎng)上采用MEM加速計的手機越來(lái)越多。手機中的MEMS加速計使人機界面變得更簡(jiǎn)單、更直觀(guān),通過(guò)手的動(dòng)作就可以操作界面功能,全面增強了用戶(hù)的使用體驗(見(jiàn)圖4)。
圖 4:MEMS運動(dòng)控制式用戶(hù)界面。
根據終端設備的指向,MEMS傳感器可以把圖像、視頻和網(wǎng)頁(yè)(無(wú)論是人物肖像還是風(fēng)景畫(huà)面)進(jìn)行旋轉。通過(guò)上下左右傾斜手機,還可以查看手機菜單;只要輕輕擊打手機機身,就可以在屏幕上選中不同的圖標,所有這些智能功能離不開(kāi)新一代MEMS器件內嵌的先進(jìn)數字技術(shù)。
有了MEMS加速計,只要把設備向某一方向傾斜,就能在小屏幕上詳細查看地圖,顯示放大的圖像。MEMS還能檢測到用戶(hù)抖動(dòng)手機和MP3播放器的動(dòng)作,這個(gè)簡(jiǎn)單的手勢可以讓播放器跳到下一首歌或返回到上一首歌。
低功耗的MEMS運動(dòng)傳感器還可用作先進(jìn)的節能技術(shù),當手機沒(méi)有關(guān)閉放在飯桌上時(shí),MEMS傳感器將會(huì )把耗電大的模塊(如顯示器背光板和GPS模塊)全部關(guān)閉,以降低手機和便攜導航儀的能耗。只要碰觸一下機身,又可以打開(kāi)全部功能。
同樣地,無(wú)論何時(shí),把手機正面向下反放在桌子上,手機設置就會(huì )切換到靜音模式;只要碰觸一下機身,就可以關(guān)閉靜音功能。MEMS運動(dòng)控制技術(shù)折射出了未來(lái)手機的樣子:只有數量很少的按鍵,不再有普通的鍵盤(pán)。向手機輸入信息時(shí),用戶(hù)在空中書(shū)寫(xiě)數字和字母,MEMS傳感器識別這些動(dòng)作,手機軟件將這些動(dòng)作還原成數字和字母;軟件還可以把用戶(hù)預定的動(dòng)作變成特殊的自定義功能。
MEMS加速計與陀螺儀配合使用,可以把更先進(jìn)的選擇功能變?yōu)楝F實(shí),例如:能夠在空中操作的三維鼠標和遙控器。在這些設備中,傳感器檢測到用戶(hù)的手勢,將其轉換成PC屏幕上的光標移動(dòng)或機頂盒和電視機的頻道和功能選擇。圖5是一個(gè)含有MEMS傳感器的遙控器解決方案,MEMS傳感器組、兩個(gè)陀螺儀和一個(gè)加速計檢測手腕或鼠標在空中的動(dòng)作,同時(shí)微控制器執行動(dòng)作跟蹤和手勢識別功能。然后,重組的運動(dòng)曲線(xiàn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接發(fā)送到機頂盒或PC機,無(wú)線(xiàn)鏈路可以采用紅外或射頻,具體視應用要求而定。
圖5:MEMS 3D遙控器和指示器。
近來(lái)上市的高能效低價(jià)微型MEMS傳感器徹底改變了人們與移動(dòng)終端設備的互動(dòng)方式。在各類(lèi)移動(dòng)終端、游戲機、遙控器等設備上,MEMS運動(dòng)傳感器可以實(shí)現先進(jìn)的功能,令人心動(dòng)的用戶(hù)界面,用戶(hù)的手勢、碰摸就能夠激活相應的功能。
可以預計,在不久的將來(lái),MEMS技術(shù)會(huì )得到進(jìn)一步發(fā)展,周?chē)h(huán)境將布滿(mǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò ),我們的衣服內嵌有傳感器網(wǎng)絡(luò ),這將會(huì )擴大可行設計應用的空間,讓我們更好地與世界互動(dòng),更好地控制我們所在的世界。
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