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2019 年传感器博览会：Neonode 全息触摸控制系统让设计人员驻足观看

作者： Patrick Mannion 2019-07-23

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在 6 月底举行的 2019 年传感器博览会上，出现了许多传感器产品、技术、套件、参考设计以及有关使用方式的设想。关于 STMicroelectronics 传感器的特性，也有一些很好的建议。现在，我想谈谈我所认为的展会上的最佳展示：Neonode 的 zForce AIR^TM 传感器。

这是一个将“触摸”界面投射到三维空间的展示一部分（图 1）。重点是，您实际上并没有触及任何东西。当您伸出手触摸投射到空间一点的控制按钮时，zForce AIR 传感器检测到该触摸动作，系统则相应地做出响应。这既令人莫名其妙，又很有趣。

图 1：Neonode 的展示将全息图像从显示屏投射到距离展示盒表面上方约 5 英寸的空间一点。从正面看，它看起来像一个常规控制面板界面（左）；而从水平方向看过去，控制面板消失（右）。（图片来源：TechWire International）

然而，Neonode 不仅仅是为了娱乐，它也适用于严肃应用；在严肃应用中，让用户“莫名其妙”是不妙的，所以该公司正计划解决这个问题。在进一步讨论之前，我们来更仔细地看一下展示，然后介绍 zForce AIR 及其作用。

他们是如何做到的？

由于这是一个展示，所以最佳介绍方式是使用下面的视频。

Neonode Demos Holographic Touch Interface at Sensors Expo 2019

Designers stopped in their tracks to figure out "How'd they do that!" See how here.

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视频：了解 Neonode 的 zForce AIR 如何与 Asukanet 的特殊塑料相结合，将控制界面投射到三维空间。（视频来源：TechWire International）

不过，下面简单总结一下。展示盒内有一个常规显示屏。显示屏与盒子顶部成 45° 角。盒子顶部覆盖着 Neonode 合作伙伴 Asukanet（日本东京）的特殊塑料片。塑料中有许多镜子，它们将图像再翻转 45˚，然后与来自显示屏的图像聚合为空间中的特定点，距离盒子大约 8 英寸。至少可以说，这很奇怪，因为从侧面沿着水平方向观察时，看不到任何东西（图 2 右）。

在知道图像上每个像素的坐标之后，该展示使用 zForce AIR 检测用户是否触摸了与某个控制按钮直接相对应的空间一点。

zForce AIR 通过发射 2 mm 宽的红外光束阵列来检测物体。（图 2）。接收器拾取物体反射的光线，Neonode 控制器使用 I²C 或 USB 人机界面设备 (HID) 配置文件将位置发送到主机。下载到主机的专有软件将手指位置与投影像素位置相关联。

图 2：Neonode 的 zForce AIR 使用反射的红外光来检测手指或任何物体。（图片来源：Neonode Inc.）

当然还有很多东西，DigiKey 可能会把它作为未来技术专题的主题，但最终结果是传感器可以检测任何物体，确定其大小、表面上的压力、深度（三维）、速度和接近程度。这可用于跟踪物体，这是一个有趣的应用。

因为它是基于光学的，所以我的第一个疑问是在尘土飞扬的环境中光学信号受到阻挡怎么办，以及环境光有何影响。根据 Neonode 在瑞典斯德哥尔摩的分销与合作伙伴销售副总裁 Bengt Edlund 的说法，该产品是通过软件来补偿灰尘和其他颗粒物以及环境光的影响。他补充说，因为基于光学，所以不受电气干扰和强射频信号的影响。至于功耗，大约 8 英寸长的传感器功耗为 146 mW（图 3）。

图 3：一段约 8 英寸的 zForce AIR 以一定角度嵌入展示盒中，检测距屏幕上方约 8 英寸的空间中的物体。此段传感器的功耗为 146 mW。（图片来源：TechWire International）

该技术显然可以取代电容式触摸屏。如展示所示，只要与适当的合作伙伴合作，就能产生很有趣的组合。例如，Neonode 正与基于声波的触觉反馈提供商 Ultrahaptics 密切合作，将汽车作为目标市场。一般而言，能够“感觉”到触摸控制按钮不是那么重要，但对于驾驶员来说，这是至关重要的，因为他们不必把视线移开路面，便能确保触摸了相应的按钮。

在医疗应用中，根本不需要触摸表面是非常令人兴奋的，因为这样能大大降低病原体传播的可能性。

总结

若说 Neonode 是 2019 年传感器博览会的最佳展示当然是非常主观的，还有很多其他展示值得仔细研究其实用性。然而，Neonode 是唯一让我在展览会逛了许久之后，还愿意驻足观看并嚷嚷着“这是怎么回事？”的展示。而且还不止我一个人。虽然这并不是新技术，但若与适当的合作伙伴合作，它在工业、消费电子、汽车和医疗应用方面显然有巨大的潜力。