日前,美国专利与商标管理办公室发布了一篇微软的专利申请,是关于通过内置传感器系统让Touch技术超越传统在平板上的那种应用,转而延伸至衣服上、家居用品上、汽车仪表板和方向盘上,未来Xbox手柄上、HoloLens头戴设备上等等。最近专利表格显示,微软在努力于不远的将来实现这一点,而谷歌也在研究如何把这项技术引到衣物上。
苹果公司则不同,已经把新的Touch控制技术搬到了他们的Magic Mouse鼠标和全新的苹果电视控制器上,一起引入的还有Siri,这个项目已经从2007年开始研发了。但是随着谷歌和微软的专利逐渐公开,很明显接下来几年在Touch控制技术和新设备上免不了有一场恶战。
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微软在他们的专利申请表中备注到,产品设计者们还在不断研究改Touch、手势和其他操作方式的准确度和效率,让用户更容易与设备进行互动。这样就能极大地提高产品的知名度和优越性。
以前传感器系统采用的都是老式的零件,比如打印电路板(PCB,printed circuit board),这种零件不容易集成传感器,或者采用不规则物体表面。因而这种传统的零件对传感器的布置和设备的类别都做了限制。微软最新的发明则克服了这些缺陷,让新一代设备拥有了Touch和手势控制技术。
引入纺织型Touch传感器的系统
微软的发明与集成传感器系统息息相关。在不只一项的申请中,集成传感器系统都做成了各种形状,比如做成一种纤维状的材料。而电路连接方式是织在一种柔软的基质材料上,用的是一种特殊的纺织技术,把传感器排列成不同方式,也对应不同的应用。
在图中显示的微软的专利中,我们能看到这种编织了集成传感器的例子。尤其是传感器集群(编号102),就以柔软的材质表现出来了,以及编织传感器的布置方式(编号106)。在这个例子中,编制的传感器主要是成垂直排列地安置在矩形区域内。
这种连接线主要是利用轻薄的金属线制成的,比如铜或者别的导电金属。这种线的直径大约在30微米到100微米之间。而粗一些的线的直径则能达到数毫米(比如2毫米到5毫米),这取决于最后实际用途是什么。这些植入的导线(节点或者电子元件)斗鱼位置和单个传感点有关。
其他专利描述了另一个矩形连接阵甚至是六边形排列,同心圆排列和束状排列,平行排列,横排纵排,单点排列以及不规则排列的各种方式。
这种材质的柔软程度与基质材料的可塑性有很大的关系,也决定了是否适合编织进去传感器。撤了这个例子以外,柔软的机制还能用各种纺织材料进行利用。这些纺织材料有羊毛制品和非羊毛制品,也有合成材料与非合成材料之分。可塑的塑料和多边形基质也能使用。
这种集成传感器可以由多种传感器和接收器比如距离传感、动作传感、流动方向传感以及手势传感或者压力等等传感方式。
传感器可以设置成公用存储或者独立存储方式。传感器集群还能利用传导接触点来感应压力和冲击传感,用于人体学输入设备,比如键盘鼠标,追踪版等等。图中就有苹果公司已经完成的Magic Mouse智能鼠标。
在苹果本周不断发布的专利之一中,提到了未来的头戴显示设备,在设备上外置了触摸传感器,让用户能轻松控制界面和声音如果用Magic Mouse鼠标的话,这种控制将会在设备上显示出来,接受手势或者动作的输入,但是在设备的交互系统上还没有出现。
编织传感器的可能应用
正如微软在下图中的专利一样,这种专利未来将能够应用于相当多的产品中去,包括可折叠弯曲的显示设备,HoloLens,平面设备(平板、笔记本、台式机),Xbox主机,智能机,智能手表,只能腕带,头盔,运动装备比如球,球拍,衣服手套,防护装备,护腕等等。
编织传感器的另一即将投入市场的应用领域就是支持智能家居,或者汽车等车辆。微软备注了编织传感器集群能够内置,链接或者与别的智能设备连接,比如未来出现的产品,工业设备和其他生产的货物。智能设备的例子包括了管道阀门等,还有台灯,防盗门,智能锁,自订塑料设备,汽车或者航天器产品,椅子,咖啡机等等。
除了上面的例子以及,内置的处理器(编号602)等专利,还包括了很多利用热固树脂布置在周围的传感器集群,利用加热呈辐射状形成了严整的结构(编号604)。在另一个例子中,内置的存储器是模具里铸造的。然后融化成一种热胶状的多面体,然后利用冲压模具加工或者射模加工,在传感器集群四周形成排列结构。
虽然苹果公司从未正式称过他们的Magic Mouse智能鼠标的有内置“编织传感器”,但是他们确实这样推出了这种传感器,并计划着继续推广这个项目到以后他们的头戴设备上去。
本文来源:不详 作者:佚名