211service.com
Daudzpusīgs skārienjutīgs sensors
Mēs dzīvojam arvien jūtīgākā tehnoloģiju pasaulē, kurā viedtālruņi un planšetdatori var sajust mūsu pirkstu pieskārienus un žestus. Tagad jauna veida pieskārienu tehnoloģija, ko izstrādājuši Minhenes Universitātes un Hasso Plattner institūta pētnieki, var izraisīt pieskārienu jutīguma pievienošanu ikdienas priekšmetiem, piemēram, apģērbam, austiņu vadiem, kafijas galdiņiem un pat papīra gabaliem.
Aizkustinoša sajūta: Izstiepjamos materiālus var padarīt jutīgus pret pieskārienu, izmantojot TDR, kad vadi ir sakārtoti noteiktā veidā.
Jaunā pieskāriena tehnoloģija balstās uz laika domēna reflektometriju jeb TDR, kas ir izmantota gadu desmitiem, lai atrastu bojājumus zemūdens kabeļos. TDR teorētiski ir vienkāršs: nosūtiet īsu elektrisko impulsu pa kabeli un pagaidiet, līdz impulsa atspulgs atgriezīsies. Pamatojoties uz zināmo impulsa ātrumu un laiku, kas nepieciešams, lai atgrieztos, programmatūra var noteikt problēmas atrašanās vietu — bojājumus līnijā vai kaut kādas izmaiņas elektriskā vadītspējā.
Patriks Baudišs, Hasso Plattner institūta datorzinātņu profesors, saka, ka inženieri pagājušā gadsimta 60. gados pamanīja, ka šo tehnoloģiju var izmantot, lai norādītu uz stieples pieskārienu. Pēdējā laikā spēja sajust īso laika aizkavi ļoti mazos attālumos ir kļuvusi precīzāka, kas ļāva izmantot TDR interaktīvām lietojumprogrammām.
Saskaņā ar Minhenes universitātes studenta Rafaela Vīmera teikto, kurš izstrādāja jauno pieeju kopā ar Baudisch, TDR ieviešana ir vienkārša. Vienai demonstrācijai viņš pielīmēja divas paralēlas vara sloksnes uz papīra. Metāla klipi savieno vara sloksnes ar impulsu ģeneratoru un detektoru. Tiek izsūtīti pikosekundes gari elektriskie impulsi, un, ja starp abām vara sloksnēm notiek kādas izmaiņas kapacitātē (piemēram, ko rada pirksts tuvu vadiem vai tiem pieskaroties), daļa impulsa tiek atspoguļota atpakaļ.
Osciloskops parāda mainīgo viļņu formu, ko rada atstarots impulss, un pievienotā datora programmatūra analizē viļņu formu, lai noteiktu pieskāriena pozīciju. Pašreizējā iestatīšana ir nedaudz neveikla, atzīst Vimers, taču viņš saka, ka vajadzētu būt iespējai samazināt impulsu ģenerēšanu, noteikšanu un pozīcijas aprēķināšanu mikroshēmā.
Lai virsmu padarītu skārienjūtīgu, ir nepieciešami tikai divi vadi (vai vadošas tintes metāla pēdas), kuras var konfigurēt dažādos veidos, lai iegūtu nepieciešamo pārklājumu. Turpretim kapacitatīvais skārienekrāns, piemēram, iPhone, izmanto vadu matricu, kas iziet no divām ekrāna pusēm. Jums tie ir jānovirza uz kontrolieri īpašos veidos, un tas ir diezgan sarežģīti, saka Wimmer. Viņš saka, ka TDR izvairās no tradicionālās kapacitatīvās pieskāriena virsmas inženiertehniskajām problēmām.
Wimmer pieskāriena TDR pielietojums ir ļoti gudrs, saka Džefs Hans, uzņēmuma Perceptive Pixel dibinātājs un izpilddirektors, kas izstrādā lielus vairāku pieskārienu displejus. Viņam ir aizdomas, ka tas varētu nodrošināt jaunus veidus, kā noteikt lietotāja ievadi, piemēram, skārienjutību pa nemodificētu austiņu kabeli, ko būtu grūti izdarīt ar tradicionālajiem sensoriem.
Nākamo pāris mēnešu laikā, Wimmer saka, pētnieki pārbaudīs veidus, kā samazināt TDR sistēmas dizainu mikroshēmā. Viņš saka, ka viņš arī pēta iespēju izmantot gaismas impulsus šķiedru optikā, kā arī elektriskos impulsus kabeļos, jo gaisma būtu imūna pret elektriskiem traucējumiem, kas bieži sastopami kapacitatīvās pieskāriena sistēmās.