Sensors Expo 2019 : la commande tactile holographique de Neonode attise la curiosité des concepteurs

Le salon Sensors Expo 2019, qui s'est déroulé fin juin, présentait de nombreux produits, technologies, conceptions de référence et kits de détection ainsi que des idées pour les utiliser. De bons conseils étaient également dispensés par STMicroelectronics quant aux caractéristiques à rechercher dans un capteur. J'aimerais aborder ce qui selon moi a été la meilleure démonstration de l'événement : le capteur zForce AIR^TM de Neonode.

Ce capteur était utilisé dans la démonstration d'une interface « tactile » projetée dans l'espace 3D (Figure 1). En réalité, il n'y avait pas vraiment d'interaction tactile. Lorsqu'on étendait le bras pour toucher le bouton de commande projeté vers un point dans l'espace, le capteur zForce AIR détectait ce mouvement et le système réagissait en conséquence. Tout cela était à la fois particulièrement déconcertant et très amusant.

Figure 1 : La démonstration de Neonode a projeté une image holographique d'un écran vers un point dans l'espace, environ 12 cm au-dessus de la surface du boîtier de démonstration. De face, cela ressemble à une interface classique de panneau de commande (à gauche) ; vu horizontalement, le panneau de commande disparaît (à droite). (Source de l'image : TechWire International)

Cependant, l'objectif de Neonode n'est pas simplement de divertir. L'entreprise cible des applications sérieuses où les utilisateurs ne doivent pas être « déconcertés », et elle a un plan bien rodé. Avant de poursuivre, examinons la démonstration plus en détail, puis étudions le capteur zForce AIR et son rôle.

Comment ont-ils fait ?

Étant donné qu'il s'agit d'une démonstration, la meilleure façon de la décrire est d'utiliser la vidéo ci-dessous.

Vidéo : Découvrez comment le capteur zForce AIR de Neonode est combiné à du plastique spécial d'Asukanet pour projeter une interface de commande dans l'espace 3D. (Source de la vidéo : TechWire International)

Voici tout de même un petit résumé. La démonstration comprenait un écran classique dans un boîtier. En haut du boîtier, l'écran était incliné à 45°. Le haut du boîtier était recouvert d'une feuille de plastique spécial produite par le partenaire de Neonode, Asukanet (Tokyo, Japon). Dans le plastique, de nombreux miroirs faisaient basculer l'image à nouveau de 45° et faisaient converger l'image depuis l'écran vers un point spécifique dans l'espace, environ 20 cm au-dessus du boîtier. Le moins que l'on puisse dire est que le rendu est étrange, car lorsqu'on regarde de côté, sur le plan horizontal, il n'y a rien à voir (Figure 1, à droite).

La démonstration connaît les coordonnées de chaque pixel de l'image et utilise alors le capteur zForce AIR pour détecter le mouvement d'un utilisateur visant un point dans l'espace correspondant directement à un bouton de commande.

Le zForce AIR détecte les objets en émettant un ensemble de faisceaux infrarouges de 2 millimètres (mm) de large (Figure 2). Des récepteurs captent la lumière réfléchie par l'objet et la position est envoyée à l'hôte par le contrôleur de Neonode à l'aide d'une interface I²C ou d'un profil HID (dispositif d'interface humaine) via USB. Un logiciel propriétaire téléchargé sur l'hôte fait correspondre la position du doigt avec les positions des pixels projetés.

Figure 2 : Le capteur zForce AIR de Neonode utilise la lumière infrarouge réfléchie pour détecter un doigt ou un objet. (Source de l'image : Neonode Inc.)

Évidemment, cette technologie est beaucoup plus complexe qu'il n'y paraît et pourrait faire l'objet d'une future présentation technique de DigiKey, mais le résultat final est un capteur capable de détecter n'importe quel objet et de déterminer sa taille, sa pression sur une surface, sa profondeur (en 3D), sa vitesse et sa proximité. Cette technologie peut servir à suivre un objet, ce qui constitue une application intéressante.

Étant donné qu'il s'agit d'un capteur optique, ma première question concernait les signaux optiques bloqués dans un environnement poussiéreux et les effets de l'éclairage ambiant. Selon Bengt Edlund, Vice-président de la distribution et des ventes partenaires chez Neonode (Stockholm, Suède), c'est le logiciel qui se charge de compenser les effets de la poussière et de toute autre matière particulaire, ainsi que de l'éclairage ambiant. Il précise également qu'étant donné la nature optique du capteur, il ne craint pas les interférences électriques ni les signaux RF puissants. Pour ce qui est de la consommation énergétique, un capteur d'environ 20 cm de long consomme 146 milliwatts (mW) (Figure 3).

Figure 3 : Un capteur zForce AIR d'environ 20 cm de long est intégré au boîtier de démonstration à un angle permettant de détecter les objets dans un espace situé environ 20 cm au-dessus de l'écran. Ce capteur tout en longueur consomme 146 mW. (Source de l'image : TechWire International)

Cette technologie est une alternative évidente aux écrans tactiles capacitifs. Comme l'illustre la démonstration, cette technologie offre des combinaisons intéressantes lorsqu'elle est utilisée avec les bons partenaires. Par exemple, Neonode collabore étroitement avec Ultrahaptics, un fournisseur de rétroaction haptique basée sur les ondes sonores, avec comme marché cible l'automobile. Le fait de pouvoir « ressentir » la pression sur un bouton de commande est généralement bien moins déconcertant, mais il s'agit d'une caractéristique primordiale pour un conducteur, car il n'a ainsi pas à quitter la route des yeux pour s'assurer qu'il a appuyé sur le bon bouton.

Dans les applications médicales, le fait de ne pas avoir à toucher de surface est une véritable prouesse, car cela réduit considérablement les risques de transmission pathogène.

Conclusion

Affirmer que la démonstration de Neonode était la meilleure du salon Sensors Expo 2019 est évidemment très subjectif, et de nombreuses autres présentations méritaient une attention particulière. Cependant, la démonstration de Neonode est la seule qui a eu cet effet sur moi, amateur averti de ce genre de salon. Je me suis arrêté et me suis demandé : « Mais comment ça marche ? » Et je n'étais pas le seul. Bien que cette technologie ne soit pas nouvelle, elle a vraiment un énorme potentiel pour les applications industrielles, grand public, automobiles et médicales, avec les bons partenaires.