雷達、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)也在爭奪微手勢控制市場(chǎng)。

　　Chirp公司在全球移動(dòng)大會(huì )上推出了“首個(gè)用于可穿戴設備的高精度、超低功耗超聲波檢測開(kāi)發(fā)平臺”。這家新創(chuàng )企業(yè)聲稱(chēng)他們的MEMS飛行時(shí)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(shù)的一個(gè)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(méi)有屏幕的智能腕帶，Chirp公司首席執行官Michelle Kiang解釋道。通過(guò)在智能手表中嵌入基于MEMS的超聲波傳感器，用戶(hù)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(shí)，專(zhuān)業(yè)從事超聲波檢測的Elliptic Labs其實(shí)并不熱衷于必須由上述移動(dòng)觸發(fā)的手勢控制。在Elliptic Labs，“我們了解手勢，” Elliptic副總裁Strutt指出，“手勢控制不會(huì )全面開(kāi)花?！?/p>

　　眾所周知，Elliptic Labs開(kāi)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(hù)將手靠近采用Elliptic Labs公司超聲波存在檢測技術(shù)的智能手機屏幕時(shí)，屏幕上會(huì )彈出相關(guān)的通知消息。(來(lái)源：EE Times)

　　但Elliptic Labs并不想推出更精準的手勢控制。公司專(zhuān)注于使用超聲波檢測移動(dòng)以及用戶(hù)與智能手機之間的距離。當用戶(hù)將手機拿起來(lái)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(hù)的耳朵或面頰無(wú)意中觸動(dòng)撥號功能。當用戶(hù)將手靠近屏幕時(shí)，屏幕上會(huì )彈出相關(guān)的通知。

　　Elliptic Labs堅信這種更簡(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設計師釋放更多的空間，節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(shù)存在的最大問(wèn)題是不自然?！霸诖蠖鄶禃r(shí)候，用戶(hù)更自然的做法是靠近家庭設備(比如智能音響)，然后伸出手去旋轉旋鈕來(lái)關(guān)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設計師使用，比如自拍時(shí)的自動(dòng)對焦功能，或給智能手機提供簡(jiǎn)單的手勢功能。

　　VR/AR

　　Chirp公司認為，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實(shí)和增強現實(shí)應用。

　　Chirp公司已經(jīng)向重要客戶(hù)推出“用于A(yíng)R/VR的超聲波檢測開(kāi)發(fā)平臺”。

　　圖4：Chirp公司的首席執行官Michelle Kiang展示嵌入了Chirp公司基于MEMS的超聲波傳感器的虛擬現實(shí)頭盔。(來(lái)源：EE Times)

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

　　Kiang通過(guò)演示表明，微型化MEMS超聲波傳感器現在可以方便地嵌入進(jìn)AR/VR頭盔單元，從而幫助用戶(hù)實(shí)現360度沉浸式體驗，因為跟蹤系統可以隨用戶(hù)移動(dòng)。

　　在低端AR/VR系統中缺少更好的交互體驗是一個(gè)明顯的問(wèn)題。另外，高端的AR/VR系統無(wú)法實(shí)現移動(dòng)性，因為它需要連接到另外一個(gè)傳感器系統，她解釋說(shuō)。

　　存在檢測

　　Elliptic Labs打算將其超聲波技術(shù)擴展到智能家庭設備上實(shí)現存在檢測應用。對Amazon Echo或Google Home等設備來(lái)說(shuō)檢測有沒(méi)有物體發(fā)生移動(dòng)很重要，因為如果它們知道附近周?chē)鷽](méi)有人，這些電器設備就能斷開(kāi)電源，達到節電的目的。與基于攝像機的技術(shù)或紅外技術(shù)相比，這種超聲波檢測技術(shù)可以實(shí)現“360度頂視圖，無(wú)需直接視線(xiàn)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(shuō)明公司最新的超聲波存在檢測技術(shù)無(wú)需直接視線(xiàn)條件就能工作。(來(lái)源：EE Times)

　　Strutt指出，“用戶(hù)最希望能夠跟智能電氣設備講這樣的話(huà)，‘嘿，在附近沒(méi)有人的時(shí)候請關(guān)燈’”。