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几种先进的人机交互方式

人工智能大趋势 2018-05-15 18:42 次阅读

人们已经熟悉了键盘鼠标的人机交互方式。不过,随着技术发展,越来越多的交互方式开始出现,比如AR、VR、脑机接口等。本文介绍了几种先进的人机交互方式,包括以人体皮肤为操作界面等。

每天,美国人都要花10多小时盯着显示屏。不过研究人员正在开发更先进的界面,它可以改变我们与数字媒体界面交流的方式,许多时候根本就不需要屏幕。相反,你的皮肤就是界面,周围的东西也是界面,建筑本身也是界面。

在Association for Computing Machinery举办的ACM CHI会议(CHI Conference on Human Factors in Computing Systems)上,界面的进化主要体现在屏幕上。许多领袖参加会议,他们分享人机交互技术的最新突破。在ACM CHI会议上展示的报告和项目就像一个“气压计”,预示着未来的计算机会朝何处发展,从今年的趋势看,计算机似乎会与周围世界进一步融合。

今天就来介绍会议上展示的几种梦幻原型技术:

墙壁变成触摸屏

如果你的房屋可以变成屏幕,还需要其它屏幕吗?这个项目是迪斯尼研究院与卡耐基梅隆大学合作开发的,它们将墙壁变成触摸屏,使用的材料也不贵。这个创意非常好,它使用了导电涂料和铜带,每10.75平方英尺(1平米)造价20美元。有了智能墙壁能做什么呢?你可以将卧室墙壁上的斑点转化为控制按钮,打开或者关闭灯光,或者给特定部分编程,将它变成开门密码。

水就是界面

MIT多媒体实验室Tangible Media Group 设立一个新项目,用一种名叫“electrowetting”的技术在表面上移动水滴,从而创造出以水作为基础的计算机界面。研究人员管这种界面叫作“calm interface”。团队制作的视频在会议上获得最佳视频奖,从视频看,水滴可以在艺术、互动游戏中使用。

在一次演示中,用户倾斜游戏板,操纵其中一滴水,其它水滴编过程,当该水滴靠近之前的水滴时,之前的水滴会逃离。团队认为,这种技术可以用来通信。例如,一名妇女在手机上写一条信息:“希望你过得愉快。”信息会出现在房间的镜子上,镜前的合作伙伴正在刷牙,他看到了信息。这种表达方式比文本信息更让人甜蜜。

玩具会追踪你的健康 

谁说健康追踪必须严肃?BioFidget 是一个增强指尖陀螺,里面有一个心率变化传感器和一个呼吸传感器。埃因霍温科技大学工业设计部门的研究人员设计了BioFidget,帮助用户减轻压力。

你向陀螺的突出部门吹气,让它旋转,缓慢重复同样的过程可以缓解心理压力。设备闪现白光或者红光,当心率、脉搏降下之后,你能知道。还有更重要的,整个体验不需要将传感器装在皮肤上,许多医疗测试、健康追踪设备都要这样做。BioFidget进一步向我们证明,今天最智能的界面可以用在许多意料不到的地方。

皮肤就是屏幕

说到智能手表,卡耐基梅隆大学未来界面集团正在研究一个项目,它可以为智能手表小屏幕找到另外的解决方案:为什么不把图像投射到手臂皮肤上?研究人员在报告中指出,这是一个长期而难以捉摸的目标,主要出现在科幻小说中,还没有实现。LumiWatch 可以将触摸屏投射到皮肤上。这是一个令人兴奋的突破,我们离目标近了一步:将皮肤变成界面,变成可以从商店购买的东西。

ACM CHI的另一名研究人员也在关注皮肤。韩国先进科学技术研究所的一个团队展示了一种智能手表新概念,除了用屏幕交流,还可以用手腕交流。他开发出一种穿戴设备,上面有四个小风扇,背部安装四个微型振动电机,它会对着皮肤振动,提供触摸反馈信息。这种方案可以将手臂变成第二接口,振动与空气移动相当于特殊语言,它可以说出微妙的信息。

能说话的衣服

不需要接触手机就能阅读邮件,很神奇吧?为什么能做到,因为你可以通过皮肤感知。听起来也许有些可怕。Facebook正在开发一个袖套系统,它可以将单词转化为触觉振动,用户可以理解。

到目前来说,系统仍然很基础,因为用户必须学习,知道特定触觉振动模式与音素是如何匹配的,或者与语言基本音是如何匹配的。系统相当于手臂上的Braille(盲人用点字法),有些人听力受损,他们正在寻找新方法阅读、沟通,这门技术很实用。这种研究是一个很好的例子,平易近人,只是不知道新技术与Facebook的业务模式如何匹配,也不知道能用在什么地方。未来,也许新型传感器可以插入衣袖,让你与衣服对话。

原文标题:未来的人机交互界面:触摸屏墙壁、会说话的衣服、水滴操作界面等

文章出处:【微信号:melux_net,微信公众号:人工智能大趋势】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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和特点 超低功耗电源电压: 1.8 V 至 3.6 V工作电流: 70 μA (典型值)关断电流:2 μA(典型值) 快速响应时间转换时间:每通道10 ms从串行接口唤醒时间:300 μs 自适应式环境补偿技术 2 个电容输入通道传感器电容(CSENS): 0 pF至13 pF灵敏度可达3 fF 2 种工作模式固定设置的独立模式用户自定义设置的微控制器接口模式 2 个检测输出标志双线式串行接口(I2C兼容)工作温度范围:−40°C至+85°C 10引脚LFCSP封装(3 mm × 3 mm × 0.8 mm) 产品详情 AD7156采用一种响应快速的超低功耗转换器,为电容式传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7156采用ADI公司的电容数字转换器(CDC)技术,这种技术汇集与实际传感器接口过程中起着重要作用的多种特色功能于一身,如高输入灵敏度、较高的输入寄生接地电容和漏电流容限。集成自适应式阙值算法可对因环境因素(如湿度和温度)或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下,AD7156采用固定上电设置以独立模式运行,并以两路数字输出显示检测结果。另外,AD7156也可通过串行接口与微控制器连接,可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程,而数据和状态信息则可从...
发表于 02-22 12:40 0次 阅读
AD7156 超低功耗、1.8 V、3 mm × 3 mm、双通道电容式转换器

AD7147A CapTouch®单电极电容式传感器专用可编程控制器

和特点 可编程电容数字转换器(CDC) - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器映射与AD714x兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)接口(AD7147A) I2C兼容型串行接口(AD7147A-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 25引脚、2.3 mm × 2.1 mm WLCSP封装 从触摸到响应的延迟时间极短产品详情 AD7147A CapTouch™控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147A是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行较少的软件,可能需要两层PCB。AD7147A设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源屏蔽输入,以尽可能降低传感器中的噪声影响。AD7147A配有片内校准逻辑,用以补偿周围环境发生的变化。只要传感...
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AD7147A CapTouch®单电极电容式传感器专用可编程控制器

AD7151 用于近程传感的超低功耗单通道电容式转换器

和特点 超低功耗工作电压(V):2.7 V至3.6 V;工作电流:70 µA 响应时间:10 ms 自适应式环境补偿技术 1个电容输入通道传感器电容(CSENS)0 pF,最高13 Pf灵敏度可达1 fF 经过EMC测试 两种运行模式固定设置的独立运行模式用户自定义设置的微控制器接口运行模式 近程检测输出标志 双线串行接口(I2C兼容) 工作温度:-40°C至+85°C 10引脚MSOP封装产品详情 AD7151采用一种响应快速的超低功耗转换器,为电容式近程传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7150是AD7151的双通道形式。AD7151采用ADI公司的电容-数字转换器(CDC)技术,这种技术汇集了与实际传感器接口过程中起着重要作用的众多特性于一身,如高输入灵敏度,较高的输入寄生接地电容和泄漏电流容限。集成自适应式阈值算法可对因环境因素(如湿度和温度)或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下,AD7151采用固定加电设置以独立模式运行,并以一路数字输出显示检测结果。另外,AD7151也可通过串行接口与微控制器连接,可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程,而数据和状态信息则可从该器件中读取。AD7151工作电源电压为2.7...
发表于 02-22 12:40 2次 阅读
AD7151 用于近程传感的超低功耗单通道电容式转换器

AD7746 24位、双通道电容数字转换器

和特点 下载示例代码采用单芯片解决方案的新标准可与单一或差分浮动式传感器接口分辨率:最低4 aF(即最高21 ENOB)精度:4 fF线性度:0.01%共模(不可变)电容最大可达17 pF满量程(可变)电容范围:±4 pF耐受对地寄生电容:最大60 pF更新速率:10 Hz~90 Hz16 Hz时,50 Hz、60 Hz同时抑制片内温度传感器分辨率:0.1°C,精度:±2°C电压输入通道内部时钟振荡器双线式串行接口(I2C®兼容)电源:2.7 V至5.25 V单电源工作功耗:0.7 mA工作温度范围:–40°C~+125°C16引脚TSSOP封装 产品详情 AD7745/AD7746均为高分辨率、Σ-Δ电容数字转换器(CDC),可直接与电容传感器的电容连接进行测量。该芯片还具有高分辨率(24位无失码、最高21位有效分辨率)、高线性度(±0.01%)和高精度(±4 fF工厂校准)等固有特性。AD7745/AD7746的电容输入范围是±4 pF(可变),同时可接受最大17 pF共模电容(不可变),后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器(CAPDAC)来平衡。AD7745拥有一个电容输入通道,AD7746则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。AD7745/AD7746针对浮动式电容传感器而设计...
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AD7746 24位、双通道电容数字转换器

AD7745 24位、单通道电容数字转换器

和特点 采用单芯片解决方案的新标准可与单一或差分浮动式传感器接口分辨率:最低4 aF(即最高21 ENOB)精度:4 fF线性度:0.01%共模(不可变)电容最大可达17 pF满量程(可变)电容范围:±4 pF耐受对地寄生电容:最大60 pF更新速率:10 Hz~90 Hz16 Hz时,50 Hz、60 Hz同时抑制片内温度传感器▪ 分辨率:0.1°C,精度:±2°C电压输入通道内部时钟振荡器双线式串行接口(I2C®兼容)电源:▪ 2.7 V至5.25 V单电源工作▪ 功耗:0.7 mA工作温度范围:–40°C~+125°C16引脚TSSOP封装 产品详情 AD7745/AD7746均为高分辨率、Σ-Δ电容数字转换器(CDC),可直接与电容传感器的电容连接进行测量。该芯片还具有高分辨率(24位无失码、最高21位有效分辨率)、高线性度(±0.01%)和高精度(±4 fF工厂校准)等固有特性。AD7745/AD7746的电容输入范围是±4 pF(可变),同时可接受最大17 pF共模电容(不可变),后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器(CAPDAC)来平衡。AD7745拥有一个电容输入通道,AD7746则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。AD7745/AD7746针对浮动式电容传感器而设计。若...
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AD7745 24位、单通道电容数字转换器

AD7143 电容式触摸传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容-数字转换器25 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF8个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件 自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应式阈值和灵敏度水平 用片内RAM存储校准数据 I2C® 兼容型串行接口 串行接口专用独立VDRIVE电平 主机控制器中断输出 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP-VQ封装 2.6 V至3.6 V的工作电压 低工作电流全功耗模式:不足1 mA低功耗模式:50 µA产品详情 AD7143是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7143可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条和滚轮等功能。 CDC有8个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ)电容-数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行软件。AD7143配有片内校准逻辑,用以处理周围环境发生的变化。传...
发表于 02-22 12:39 6次 阅读
AD7143 电容式触摸传感器专用可编程控制器

AD7152 12位电容数字转换器(2个电容输入通道)

和特点 电容数字转换器 与浮动式传感器接口 分辨率:最低0.25 fF(即最高12 ENOB) 线性度:0.05% 共模(不可变)电容最大可达5 pF 内部时钟振荡器 双线式串行接口(I2C兼容) 单电源供电:2.7 V至3.6 V,功耗:100 μA 欲了解更多信息,请参考数据手册产品详情 AD7152/AD7153均为12位Σ-Δ型电容数字转换器(CDC),要测量的电容可直接连接到器件输入端。该器件结构具有高分辨率(12位无失码、最高12位有效分辨率)和高线性度(±0.05%)等固有特性。两款器件在每种工作模式下均有四种电容输入范围:在差分模式下为±0.25 pF至±2 pF,在单端模式下为0.5 pF至4 pF。AD7152/AD7153可接受最大5 pF共模电容(不可变),后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器(CAPDAC)来平衡。AD7153拥有一个电容输入通道,AD7152则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。两款器件均针对浮动式电容传感器而设计。AD7152/AD7153均有一个双线式I2C®兼容串行接口。二者均可采用2.7 V至3.6 V单电源供电,额定温度范围为−40°C至+85°C,采用10引脚MSOP封装。应用 汽车电子、工业和医疗系统,用于:压力测量位置检测液...
发表于 02-22 12:39 28次 阅读
AD7152 12位电容数字转换器(2个电容输入通道)

AD7843 触摸屏数字转换器

和特点 4线触摸屏接口 额定吞吐量:125 kSPS 低功耗:最大1.37 mW(125 kSPS,VCC = 3.6 V) 单电源(VCC):2.2 V至5.25 V 比率转换 高速串行接口 可编程8位或12位分辨率 2个辅助模拟输入 关断模式:最大1 µA 16引脚QSOP和TSSOP封装产品详情 AD7843是一款12位逐次逼近型ADC,具有同步串行接口以及用于驱动触摸屏的低导通电阻开关,采用2.2 V至5.25V单电源供电,吞吐量大于125 kSPS。AD7843采用的外部基准电压,可在1 V至+VCC范围内变化,而模拟输入范围为0 V至VREF。这款器件具有关断模式,此模式下功耗不足1 µA。AD7843提供两种封装:16引脚、0.15英寸、四分之一大小集成封装(QSOP). 和16引脚超薄紧缩小型封装(TSSOP)。查看QSOP 封装尺寸。(格式:pdf,大小:19,569 字节)同时也可查看AD7843的同类器件AD7873。AD7873与AD7843相似,但拥有更多功能,例如:一个片内温度传感器(-40°C至+ 85°C),2.5 V片内基准电压源,以及电池和触摸压力测量。方框图...
发表于 02-22 12:39 60次 阅读
AD7843 触摸屏数字转换器

AD7142 电容式触摸传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容数字转换器36 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF14个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平用片内RAM存储校准数据SPI®兼容型串行接口(AD7142) I2C®兼容型串行接口(AD7142-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平中断输出和GPIO 32-引脚、5 mm x 5 mm LFCSP_VQ封装 电源电压:2.6 V至3.6 V低工作电流全功率模式:小于1 mA低功耗模式:50 µA 产品详情 AD7142和AD7142-1是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7142和AD7142-1可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条或滚轮等功能。该CDC有14个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型电容数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主处理器上运行较少的软件。 A...
发表于 02-22 12:39 92次 阅读
AD7142 电容式触摸传感器专用可编程控制器

AD7150 用于近程传感的超低功耗双通道电容式转换器

和特点 超低功耗工作电压(V):2.7 V至3.6 V;工作电流:100 µA 响应时间:10 ms 自适应式环境补偿技术 2个独立的电容输入通道传感器电容(CSENS)0 pF,最高13 Pf灵敏度可达1 fF 经过EMC测试 两种运行模式固定设置的独立运行模式用户自定义设置的微控制器接口运行模式 两个近程检测输出标志 双线串行接口(I2C兼容) 工作温度:−40°C至+85°C 10引脚MSOP封装产品详情 AD7150采用一种响应快速的超低功耗转换器,为电容式近程传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7151是AD7150的更低功耗、单通道形式。AD7150采用ADI公司的电容-数字转换器(CDC)技术,这种技术汇集了与实际传感器接口过程中起着重要作用的多种特色功能于一身,如高输入灵敏度,较高的输入寄生接地电容和泄漏电流容限。集成自适应式阈值算法可对因环境因素(如湿度和温度)或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下,AD7150采用固定加电设置以独立模式运行,并以两路数字输出显示检测结果。另外,AD7150也可通过串行接口与微控制器连接,可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程,数据和状态信息可从该器件中读取。 AD...
发表于 02-22 12:38 43次 阅读
AD7150 用于近程传感的超低功耗双通道电容式转换器

AD7147 CapTouch™单电极电容式传感器专用可编程控制器

和特点 可编程的电容-数字转换器(CDC)fF分辨率 13路电容传感器输入 9ms的更新速率(所有13路传感器输入) 无需外部RC元件 自动转换定序器 /li> 片内自动校准逻辑 自动补偿环境变化 自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器图可与AD7142兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)串行接口(AD7147) I2C兼容型串行接口(AD7147-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 中断输出和通用输入/输出(GPIO) 24引脚、4 mm x 4 mm LFCSP封装 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7147 CapTouch™控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ) 转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器只要求在主机处理器上运行较少的软件。AD7147设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源...
发表于 02-22 12:36 59次 阅读
AD7147 CapTouch™单电极电容式传感器专用可编程控制器

AD7877 触摸屏控制器

和特点 4线触摸屏接口 LCD降噪特性(STOPACQ引脚) 自动转换序列器与定时器 用户可编程的转换参数 片内温度传感器:-40°C至+85°C 2.5 V片内基准电压源 片内8位DAC 3个辅助模拟输入 1个专用GPIO和3个可选GPIO 3个中断输出 2个电池测量通道(0.5 V至5 V) 通过汽车应用认证 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7877是一款12位逐次逼近型ADC,具有同步串行接口以及用于驱动触摸屏的低导通电阻开关,采用2.7 V至5.25 V单电源供电(2.2 V也可正常运转),吞吐速率为125 kSPS。AD7877可用于两个输入上的电池测量、温度测量和触摸压力测量。AD7877还具有一个2.5 V片上基准电压源。不使用时,可关断基准电压源以降低功耗。也可以使用外部基准电压,并可在1 V至+VCC范围内变化,模拟输入范围为0 V至VREF。这款器件具有关断模式,此模式下功耗不足1 µA。片上ADC的相位采集通过STOPACQ引脚来控制,这样可以降低来自LCD的噪声影响。用户可编程转换控制包括可变采集时间及第一转换延迟。每次转换可利用多达16个均值。该器件还有一个片上DAC,用来控制LCD背光或对比度。AD7877采用转换序列器与定...
发表于 02-22 12:25 41次 阅读
AD7877 触摸屏控制器