EUR | USD

Sensors Expo 2019: Holografische touch-bediening van Neonode laat ontwerpers versteld staan

Op de Sensors Expo 2019 eind juni waren een heleboel sensorproducten, technologieën, kits, referentieontwerpen en ideeën om ze te gebruiken. Er was ook goed advies over wat je moet zoeken in een sensor van STMicroelectronics. Nu wil ik vertellen over wat ik de beste demonstratie van de show vond: de zForceAIRTM-sensor van Neonode.

Die maakte onderdeel uit van een demonstratie die een "touch"-interface in de 3D-ruimte projecteerde (Afbeelding 1). Het opvallende was dat je daarbij eigenlijk helemaal niets aanraakte. Wanneer je op de bedieningsknop drukte die op een punt in de ruimte was geprojecteerd, detecteerde de zForce AIR-sensor die aanraking en reageerde het systeem daarop. Alles bij elkaar was het behoorlijk verwarrend, maar ook wel leuk.

Afbeelding 1: De demo van Neonode projecteerde een holografische afbeelding van een display op een punt in de ruimte op ongeveer 12,5 cm boven het oppervlak van de demobox. Vanaf de voorkant gezien is het een normale bedieningspaneelinterface (links); horizontaal gezien verdwijnt het bedieningspaneel (rechts). (Bron afbeelding: TechWire International)

Neonode draait echter niet alleen om de lol, maar het is ook bedoeld voor serieuze toepassingen waarbij het niet goed is om "verwarde" gebruikers te hebben; daarom heeft het bedrijf een plan om dat aan te pakken. Voordat ik verder ga, zal ik de demo meer in detail bekijken en daarna beschrijf ik zForce AIR en zijn rol.

Hoe doen ze dat?

Aangezien het een demo is, kan die het beste worden beschreven met behulp van de onderstaande video.

Video: Bekijk hoe de zForce AIR van Neonode wordt gecombineerd met speciaal plastic van Asukanet om een bedieningsinterface in de 3D-ruimte te projecteren. (Bron video: TechWire International)

Ik geef toch even een kort overzicht. De demo bevatte een normaal display in een kastje. Het display was met een hoek van 45˚ naar de bovenkant van het kastje gericht. De bovenkant van het kastje was bedekt met een speciaal plastic vel van Neonode's partner Asukanet (Tokyo, Japan). In het plastic zitten een heleboel spiegels die het beeld nog eens 45° omklapten en het beeld van het display op een specifiek punt in de ruimte richtten, ongeveer 20,5 cm boven het kastje. Dat is om het zacht uit te drukken vreemd, want als je er vanaf de zijkant naar kijkt, in het horizontale vlak, is er niets te zien (Afbeelding 2, rechts).

De demo kende de coördinaten van iedere pixel op de afbeelding en gebruikte vervolgens de zForce AIR om te detecteren wanneer een gebruiker een punt in de ruimte aanraakte dat direct overeenkwam met een bedieningstoets.

De zForce AIR detecteert voorwerpen door een 2 millimeter (mm) brede bundel infraroodstralen uit te zenden. (Afbeelding 2). Ontvangers vangen het gereflecteerde licht van het object op en de positie wordt naar de host gezonden door de controller van Neonode met I2C of een human interface device-profiel (HID) via USB. De eigen software die naar de host wordt gedownload verbindt de vingerpositie met de geprojecteerde pixelposities.

Afbeelding 2: Neonode's zForce AIR gebruikt gereflecteerd IR-licht om een vinger of ander voorwerp te detecteren. (Bron afbeelding: Neonode Inc.)

Er komt natuurlijk nog veel meer bij kijken, wat zomaar het onderwerp van een toekomstig technisch artikel van Digi-Key zou kunnen worden, maar het eindresultaat is een sensor die ieder voorwerp kan detecteren, de grootte ervan kan bepalen, de druk ervan op een oppervlak en de diepte (in 3D), snelheid en nabijheid. Dat kan worden gebruikt om een voorwerp te traceren, een interessante toepassing.

Omdat het optisch is, ging mijn eerste vraag over geblokkeerde optische signalen in een stoffige omgeving en de effecten van omgevingsverlichting. Volgens Bengt Edlund, VP van Distributie en Partnerverkoop bij Neonode (Stockholm, Zweden), worden stof en andere deeltjes net als omgevingsverlichting gecompenseerd in de software. Hij voegde toe dat het systeem immuun is voor elektrische interferentie en sterke RF-signalen, omdat het optisch is. Wat het energieverbruik betreft: een sensorlengte van ongeveer 20,5 cm verbruikt 146 milliwatt (mW) (Afbeelding 3).

Afbeelding 3: Een strook zForce AIR van ongeveer 20,5 cm is ingebed in de demobox onder een hoek om objecten te detecteren in een ruimte op ongeveer 20,5 cm boven het scherm. Deze strook verbruikt 146 mW. (Bron afbeelding: TechWire International)

De technologie is een duidelijk alternatief voor capacitieve touchscreens. Zoals in de demo wordt getoond, maakt het met de juiste partners interessante combinaties mogelijk. Neonode werkt bijvoorbeeld nauw samen met Ultrahaptics, een provider van op geluidsgolven gebaseerde haptische feedback, met auto's als doelmarkt. In het algemeen is het veel minder verwarrend om het aanraken van een bedieningstoets te kunnen "voelen", maar voor automobilisten is het van cruciaal belang, omdat die hun ogen dan niet van de weg af te hoeven halen om te controleren of ze op de juiste toets hebben gedrukt.

In medische toepassingen is het absoluut een fantastisch vooruitzicht om helemaal geen oppervlak meer aan te hoeven raken, omdat dat het risico van de overdracht van ziektekiemen enorm vermindert.

Conclusie

Het is natuurlijk uiterst subjectief om te zeggen dat Neonode de beste demo was van de Sensors Expo 2019 en er zijn er nog veel meer waarvan het de moeite waard is om hun nut nader te onderzoeken. De demo van Neonode was echter de enige die mij, een afgematte expobezoeker, wakker schudde, van "Huh, hoe werkt dat?" En ik was niet de enige. Terwijl de technologie niet nieuw is, heeft deze overduidelijk een enorm potentieel in industriële, consumenten-, automotive en medische toepassingen, met de juiste partners.

Achtergrondinformatie over deze auteur

Image of Patrick Mannion Patrick Mannion begon als ingenieur en analyseerde meer dan 25 jaar lang de elektronica-industrie. Hij concentreerde zich op geïnformeerd redactioneel werk, om ingenieurs te helpen om risico's te beheren, kosten binnen de perken te houden en ontwerpen te optimaliseren. Voorheen was hij brand director en vicepresident van de elektronicagroep van UBM Tech, maar staat nu in voor gepersonaliseerde content services.
More posts by Patrick Mannion