根据一个人倚靠还是坐在一把椅子上,椅子会调整房内的灯光。
说到感觉,人们一定会觉得这是生物才会有的东西,尤其是人。但你有没有想过,假设你用手去推门的时候,门会觉得你用力过猛呢,还是会觉得你很温柔?如今,一项革命性的科技能使物体感应到自身被接触的方式,然后对此作出相应的回应。
根据被握的方式,一个门把手就可知道是该上锁还是解锁;若用户把一根手指搭在嘴唇上,智能手机就会进入无声状态;根据一个人倚靠还是坐在一把椅子上,椅子会调整房内的灯光。
这就是新型感应技术Touché的众多可能应用,由美国匹兹堡的迪士尼研究实验室(Disney
Research)和卡内基-梅隆大学(Carnegie Mellon University)的团队合作开发而成。
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Touché是电容式触摸感应技术的一种形式,与大多数智能手机所使用的触屏具有相同的原理。但和一般触屏不同的是,它并不是以单一频率来感应电信号,而
是通过广泛的一组频率来监控电容信号。
这种扫频电容传感(Swept Frequency Capacitive Sensing,简称SFCS)技术不仅能够探测一次“触摸事件”,还可识别
正在做此触摸动作的人手或身体的复杂形态。因此一件客体可感应到自身被触摸的方式,或者感应到正在触摸的人的身体形态。
SFCS技术十分稳定,且可通过单一的一个感应电极来增强日常物品的感应能力。比如说一个门把手或其他可执行动作的物件,其自身不需要任何改变就可用作一
个感应器,甚至人的身体或者水体也可成为感应器。
Touché和智能手机触摸屏都是基于一种名为电容耦合(capacitive coupling)的现象。在一个电容式触摸屏上,屏幕表面覆有一层携带
有电信号的半透明导体。这个信号会在人的手指接触屏幕时被改变,为电荷提供另一个走向。通过检测此信号的改变,设备就可确定是否接收了一次触摸动作。
然而,通过监控一系列的信号频率,Touché可以获得更多的信息。不同的人体组织具有不同的电容特性,因此监控一系列频率可检测出电荷在人体流动所选择
的各种不同走向。
然而,要想理顺借SFCS技术得来的各种信息,需要分析几百个数据点。研究人员表示,随着微处理器变得更稳、更快、更低廉,在触摸屏上应用SFCS技术已
然可行。
迪士尼研究实验室的高级研发科学家伊万·波普列夫(Ivan Poupyrev)表示:“信号扫频技术数十年来一直应用于无线通讯领域,但到目前为止,就
我们所知,过去没有任何人曾试着将此技术应用于触摸互动领域。然而,在我们的实验室里进行的各项实验显示,我们能够使各种各样的物品获得高保真的触摸灵敏
性。当与姿势识别技术相结合时,Touché展示出了接近100%的正确识别率。这表明了它能够立即投入应用,创造出使人与物品乃至整个世界进行互动的令
人兴奋的新方式。”
在各种概念证明型实验中,研究人员的实验对象之一是一个智能门把手。 根据这个门把手被握的方式,如是一根还是两根手指搭在门把手上,或者门把手被攥紧,
这扇门就可以自动上锁或解锁、迎进客人,甚至收到口信,如“我在五分钟后回来。”
研究人员表示,电子设备变得越来越小巧,越来越与环境相融合,这让我们有必要找到一些控制或与它们互动的方式,而这正是Touché的闪光之处。
Touché可以让计算机界面像嵌入在物品内的计算机一样对用户保持不可见。这可能使我们终有一天不再需要键盘、鼠标,甚至传统的触屏来执行应用。
在另一个概念证明型实验中,他们展示了SFCS技术可增强一个传统的触摸屏的感应能力,使其不仅感应出人的手指尖,还可感应出整只人手的形态。根据用户的
不同动作,如合拢手指收缩手机屏幕、用一根或两根手指后退、或使用大拇指,可创建出等同于一个鼠标的“右击”、缩小/放大和复制/粘贴功能。
除了波普列夫,研究团队成员还包括卡内基-梅隆大学人机互动研究所的博士生克里斯·哈里森(Chris Harrison)和迪士尼实习生、东京大学工程
学博士生宗彦·佐藤(Munehiko Sato)。5月7号,在美国德克萨斯州奥斯汀举办的有关计算机系统中的人为因素的CHI 2012大会上,他们
发表了研究成果并获得了素有声望的“最佳论文奖”。
本文为麻省理工《科技创业》原创文章,http://www.techreviewchina.com/story/3456.htm
常宁 2012-05-09 10:15:21
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