触摸技术:苹果、微软和谷歌都在布局的交互领域

微软:HoloLens会多次迭代,现不适合作为游戏设备

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娘,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。

总览

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。苹果公司还有可能会把Touch传感器放到未来的苹果智能手表和腕带上去。也有可能会采用微软专利中的运动传感器。

在2014年,曾有过报道,一些苹果公司的专利和专门从时尚界招揽来的人都参加了2016年Met博物馆的科技时代时尚博览会。让人不禁瞎想,苹果公司是不是除了智能手表以外还在考虑别的时尚问题。

苹果公司其实大可以随便雇佣了一些人来专门管理Apple Store的运营。但是偏偏最后请的是高端时尚领域的Burberry公司的前任CEO,Angela Ahrendts。除了待遇问题,这位大公司的CEO,时尚界的成功人士为何当一家计算机公司寄人篱下地去工作?这只是个巧合还是说苹果公司对时尚与科技结合的方面另有安排?

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再往深处挖,我发现2007年苹果申报的专利(2012年公开的)就包括了类似的说法。这项专利把Touch感受技术带入了全球的家居和办公场所,还有汽车方向盘和遥控器。这不就是新带Siri娘语音的苹果电视那种技术支持么?没错,其实苹果公司在这种技术上已经“领先”微软等公司几年了。

当然谷歌现在也清醒过来了,参与了下一代传感器的研发。上个月我们就发现了他们公司的专利申请,叫《谷歌为未来智能衣物设计的Touch和手势系统》。

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最后总而言之,看起来苹果公司在设备深层传感器的竞争中遥遥领先,而且他们本来也就一直在世界上引领潮流。微软则明显想要快速插手这个技术行业,这在他们本周专利申请公布上也能看出来。以他们现有的传感器技术实力可以很快改进到更好的版本,应用到Xbox手柄上去。而HoloLens和Surface设备都将于不久后也涉足这个行业。

无论是被叫做编织传感器还是隐形传感器,事实是Touch技术的传感器将超越那些现在的Touch笔记本平板,智能手机等等,而会进入家居设备,交通工具应用,到最后五年内会进入智能衣物时代。好消息是苹果公司已经在这领域上遥遥领先了,所以去看看这项Touch技术会何去何从无疑是很有趣的。
微软在2015年第二季度就提交了他们的专利申请,而美国专利技术委员会在最近公布了这项申请。现在这种产品投入市场的时间还没有确定。

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责任编辑:freeAll
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