Ein neuer Chip, um 3D-Gestensteuerung auf Smartphones zu bringen

Das Clickwheel des ersten iPod funktionierte, indem es elektrische Feldstörungen in einer Dimension maß. Der erste iPhone-Touchscreen funktionierte ähnlich, jedoch in zwei Dimensionen.

Sinnesfähigkeit: Eine neue Gestenschnittstelle setzt erstmals auf ein elektrisches Feld statt auf Kameras

In dieser Woche, Mikrochip-Technologie , ein großer US-Halbleiterhersteller, bringt nach eigenen Angaben den ersten Controller auf den Markt, der elektrische Felder verwendet, um 3D-Messungen durchzuführen.



Der Low-Power-Chip ermöglicht die Interaktion mit mobilen Geräten und einer Vielzahl anderer Unterhaltungselektronik per Handgestenerkennung, die heute meist mit kamerabasierten Sensoren realisiert wird. Eine wichtige Einschränkung besteht darin, dass es nur Bewegungen wie eine Handbewegung oder eine Kreisbewegung innerhalb eines 15-Zoll-Bereichs erkennt.

Das ist der größte Nachteil, sagt Computerschnittstellenforscher der University of Washington Sidhant Gupta . Aber ich denke, es ist immer noch ein ziemlich großer Gewinn, besonders im Vergleich zu einem Kamerasystem. Es ist kostengünstig und stromsparend. Ich kann vollständig sehen, wie es in die Telefone eindringt.

Die Gestenerkennungstechnologie hat in den letzten Jahren Fortschritte gemacht, um natürlichere Benutzeroberflächen zu schaffen, die über Touchscreens, Tastaturen und Mäuse hinausgehen (siehe Was kommt nach dem Touchscreen? ). Microsofts Kinect hat die 3D-Gestenerkennung beispielsweise für Spielekonsolen populär gemacht. Aber während die kreative Verwendung von Kinect stark zugenommen hat, hat sich das Konzept bei Desktops, Laptops oder Mobilgeräten noch nicht durchgesetzt.

Heute hat Microsoft zusammen mit anderen Unternehmen wie Sprungbewegung und Flattern , arbeiten daran, die kamerabasierte Technologie zu verbessern und auf neue Märkte auszudehnen (siehe 3D-Überwindung von Kinect und Hold Your Hand Up to Play Some Music ). Für Smartphones und Tablets, Qualcomms neueste Snapdragon-Chip für Mobilgeräte enthält über seine Kamera Funktionen zur Gestenerkennung, aber nur wenige Mobilgeräte verwenden die Gestensteuerung.

Trotz der Abstandsbeschränkung von sechs Zoll könnte der elektrische Feldcontroller einige interessante Vorteile gegenüber Kamerasensoren haben. Es ist wirklich komplementär, sagt Fanie Duvenhage, Direktorin der Human-Machine-Interface-Abteilung von Microchip Technology.

Der Stromverbrauch ist ein zentrales Thema bei batteriebetriebenen Geräten. Der Controller von Microchip verbraucht 90 Prozent weniger als kamerabasierte Gestensysteme, sagt das Unternehmen, und er kann immer eingeschaltet bleiben, sodass er beispielsweise zum Aufwecken eines Smartphone-Bildschirms aus dem Ruhemodus verwendet werden kann, wenn sich die Hand einer Person nähert .

Der Controller arbeitet, indem er ein elektrisches Signal überträgt und dann die Drei-Koordinaten-Position einer Hand basierend auf den Störungen des von der Hand erzeugten Feldes berechnet. Während viele Kamerasysteme blinde Flecken für Handgesten in Nahaufnahme haben und bei schwachem Licht versagen können, funktioniert der Microchip-Controller unter diesen Bedingungen gut und erfordert keinen externen Sensor (seine Sensorelektroden können hinter dem Gehäuse eines Geräts sitzen).

Am interessantesten ist vielleicht, dass der Controller leicht in elektronische Geräte integriert werden könnte, die keine Kamera haben, einschließlich Armaturenbretter, Tastaturen, Lichtschalter oder eine Musik-Dockingstation. Tatsächlich verkauft Microchip Technology bereits Komponenten an 70.000 Kunden, die diese Produkte herstellen. Duvenhage sagt, er stelle sich interessante Anwendungen in Autos vor, wie zum Beispiel die Steuerung eines Navigationssystems im Auto oder in medizinischen oder Küchenumgebungen, in denen Benutzer möglicherweise keine Taste oder keinen Bildschirm berühren möchten.

Der Controller verfügt über die Fähigkeit, 10 vordefinierte Gesten zu erkennen, darunter Aufwachen bei Annäherung, Positionsverfolgung und verschiedene Handbewegungen, kann aber auch so programmiert werden, dass er auf benutzerdefinierte Bewegungen reagiert. Ähnlich wie bei der Programmierung von Spracherkennungssoftware hat Microchip Technology die Gestenbibliothek mithilfe von Algorithmen erstellt, die daraus gelernt haben, wie verschiedene Personen die gleichen Bewegungen ausführen. Diese Gesten können dann in Funktionen auf einem Gerät übersetzt werden, z. B. Ein/Aus, Anwendung öffnen, Zeigen, Klicken, Zoomen oder Scrollen.

Die Präzision ist ungefähr gleich wie bei der Verwendung einer Maus, aber das System hat Grenzen. Es kann beispielsweise noch nicht zwischen einer offenen Hand und einer geschlossenen Faust oder gleichzeitigen Bewegungen verschiedener Finger unterscheiden, ein Bereich, den das Unternehmen verbessern möchte.

Heute, weniger als ein Jahr nach dem Erwerb der Deutsches Startup der die Technologie entwickelt hat, die das Unternehmen herstellt ein Entwicklungskit zum Verkauf angeboten werden, und Duvenhage sagt, dass sie nach Kunden suchen werden, um zu sehen, welche Verwendungen sie erstellen. Microchip plant, bis nächsten April das Massenproduktionsniveau zu erreichen, und erwartet, dass die ersten Produkte, die diese Technologie verwenden, irgendwann im nächsten Jahr auf den Markt kommen.

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