Технология, которая превращает бытовые поверхности в сенсорные датчики, стала чуть ближе к применению

6 февраля 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

Токийского столичного университета

Исследователи из Токийского столичного университета разработали новый алгоритм калибровки для технологии, которая превращает обычные материалы в сенсорные датчики. HumTouch обнаруживает ток, который течет от кончиков наших пальцев к любой частично проводящей поверхности, и определяет место, где к нему прикоснулись. Новый алгоритм ускоряет калибровку для новых пользователей, устраняя главный недостаток существующих версий технологии. Это также повышает точность, делая HumTouch на шаг ближе к практическому применению.

За несколько десятилетий сенсорное восприятие превратилось из новейшей технологии в повсеместную часть повседневной жизни. Это особенно заметно в обилии сенсорных экранов, которые окружают нас: от смартфонов и планшетов до повседневных интерактивных задач, таких как покупка продуктов, оплата, управление бытовой техникой или даже игры.

Но сенсорные возможности сенсорного экрана ограничены областью экрана. Например, емкостные сенсорные экраны имеют набор крошечных схем по всему экрану, которые обнаруживают небольшие локальные изменения емкости, когда мы к нему прикасаемся; Дело в том, что существует статический, предустановленный набор схем, в котором экран может действовать как датчик.

Группа исследователей из Токийского столичного университета под руководством доцента Сёго Окамото работает над технологией, которая может превратить любую слегка проводящую поверхность в сенсорный датчик. Подключив электроды к краям любой поверхности, будь то ткань, дерево или камень, они разработали сенсорную технологию, которая может не только определять, когда к поверхности прикоснулись, но и где к ней прикоснулись, как сенсорный экран. Исследование опубликовано в журнале ROBOMECH Journal.

Принцип, который они используют, основан на шуме переменного тока. Любое место, где есть источник электропитания, наполнено электромагнитными волнами, излучаемыми источниками; они вызывают в нашем теле крошечные токи, которые могут просачиваться на поверхность, когда мы к ним прикасаемся. Технология под названием HumTouch может преобразовывать точные измерения этого тока в местоположение. Это потенциально может превратить практически любую поверхность в сенсорный датчик.

Однако основным недостатком HumTouch было то, насколько чувствительна конверсия к человеку. Новым пользователям требуется длительный процесс калибровки, требующий касания поверхности более чем в 20 местах, прежде чем можно будет достичь точного местоположения касания. Теперь команда обнаружила, что данные, собранные от нескольких пользователей, могут быть объединены с данными одного касания нового пользователя, чтобы определить гораздо более точное местоположение, чем раньше, для новичка.

Они протестировали свой новый алгоритм, подключив бумажное полотенце и собрав данные от разных пользователей. Любой новый пользователь мог затем коснуться бумаги один раз, смешать результаты измерений с уже существующими данными калибровки от других пользователей и насладиться точным местоположением последующих прикосновений с точностью менее сантиметра. Важно отметить, что это меньше ширины пальца. В принципе, технология очень близка к практическому применению.