Sensors Expo 2019: il comando tattile olografico di Neonode lascia a bocca aperta i progettisti

Al Sensors Expo 2019 di fine di giugno è stata presentata una moltitudine di sensori, tecnologie, kit, progetti di riferimento e numerose idee su come usarli. Non sono mancati nemmeno preziosi suggerimenti sulle caratteristiche che potrebbero tornare utili nei sensori di STMicroelectronics. Io vorrei parlarvi di quella che ritengo sia stata la migliore dimostrazione della manifestazione: quella sul sensore zForce AIR^TM di Neonode.

Il sensore era inserito in una dimostrazione che proiettava un'interfaccia "touch" nello spazio 3D (Figura 1). In questo caso, però, "touch" è fuorviante: non c'era bisogno di toccare nulla. Quando si allungava la mano per toccare il pulsante di controllo proiettato in un punto nello spazio, il sensore zForce AIR rilevava il tocco e il sistema rispondeva di conseguenza. È stata un'esperienza direi piuttosto sconcertante, ma allo stesso tempo divertente.

Figura 1: Il dispositivo demo di Neonode proiettava un'immagine olografica da un display a un punto nello spazio a circa 12 cm dalla superficie. Visto da davanti, sembra la normale interfaccia di un pannello di controllo (a sinistra); visto in orizzontale, il pannello di controllo scompare (a destra). (Immagine per gentile concessione di TechWire International)

Il sensore di Neonode non ha però solo finalità ludiche. Può essere proficuamente adottato anche in applicazioni per così dire "serie" in cui non è il caso di sconcertare gli utenti, ed è questo l'impiego a cui sta lavorando la società. Prima di proseguire e descrivere zForce AIR e il suo ruolo, vorrei parlare più nei dettagli della demo.

Come è stata fatta?

Trattandosi di una demo, il modo migliore per descriverla è usare il video qui sotto.

Video: Come zForce AIR di Neonode, grazie anche alla speciale plastica di Asukanet, proietta un'interfaccia di controllo in uno spazio 3D. (Video per gentile concessione di TechWire International)

Ecco comunque un breve riepilogo. La demo comprendeva un normale display all'interno di una scatola, inclinato di 45° verso la parte superiore. La parte superiore della scatola era coperta da uno speciale foglio di plastica di Asukanet (Tokyo, Giappone), partner di Neonode. Nella plastica sono incorporati molti specchi che capovolgono l'immagine di ulteriori 45°, facendola convergere dal display in un punto specifico nello spazio, a circa 20 cm sopra la scatola. È una cosa a dir poco strana, perché quando la si guarda di lato, lungo il piano orizzontale, non si vede nulla (Figura 2, a destra).

Conoscendo le coordinate di ogni pixel sull'immagine, la demo usava zForce AIR per rilevare il momento in cui un utente toccava un punto nello spazio che corrispondeva esattamente a un pulsante di controllo.

zForce AIR rileva gli oggetti emettendo una serie di raggi infrarossi larghi 2 millimetri. (Figura 2). I ricevitori raccolgono la luce riflessa dall'oggetto e il controller di Neonode invia la posizione all'host tramite I²C o un profilo HID (dispositivi di interfaccia uomo-macchina) su USB. Il software proprietario scaricato nell'host correla la posizione del dito con le posizioni proiettate dei pixel.

Figura 2: zForce AIR di Neonode usa la luce IR riflessa per rilevare un dito o qualsiasi oggetto. (Immagine per gentile concessione di Neonode Inc.)

Ci sarebbe molto altro da aggiungere, ovviamente, e il prodotto potrebbe essere argomento di una futura presentazione tecnica di DigiKey. Ma il risultato finale è un sensore in grado di rilevare qualsiasi oggetto, determinarne le dimensioni, la pressione su una superficie, la profondità (in 3D), la velocità e la prossimità. Può essere usato per tracciare un oggetto, il che ne fa un'applicazione interessante.

Trattandosi di un sensore ottico, la mia prima domanda è stata sui segnali ottici che vengono bloccati in un ambiente polveroso e sugli effetti dell'illuminazione ambientale. Secondo Bengt Edlund, vicepresidente di Distribution and Partner Sales di Neonode (Stoccolma, Svezia), il sensore compensa nel software sia la polvere (o altre particelle) sia l'illuminazione ambientale. Bengt Edlund ha poi aggiunto che essendo ottico, è immune da interferenze elettriche e forti segnali RF. Quanto ai consumi energetici, un sensore di circa 20 cm di lunghezza consuma 146 mW (Figura 3).

Figura 3: Nella scatola demo è incorporata una striscia di zForce AIR di circa 20 cm con una certa angolazione per rilevare gli oggetti che si trovano entro circa 20 cm dallo schermo. Questa striscia consuma 146 mW. (Immagine per gentile concessione di TechWire International)

Questa tecnologia è un'ovvia alternativa ai touchscreen capacitivi. Come mostrato nella demo, trovando i partner giusti si presta a combinazioni interessanti. Ad esempio, Neonode sta lavorando in stretta collaborazione con Ultrahaptics, un fornitore di riscontro aptico basato su onde sonore, per puntare al mercato automotive. Riuscire a "sentire" il tocco di un pulsante di controllo è, in generale, molto meno sconcertante ma per chi guida è addirittura fondamentale perché non deve distogliere lo sguardo dalla strada per assicurarsi di aver toccato il pulsante giusto.

Nelle applicazioni medicali, il fatto di non dover toccare in alcun modo una superficie è una prospettiva estremamente interessante, perché riduce notevolmente la possibilità di trasmettere agenti patogeni.

Conclusione

Dire che Neonode è stata la migliore demo di Sensors Expo 2019 è ovviamente un giudizio molto soggettivo. Non dimentichiamo che sono stati presentati molti altri prodotti la cui utilità merita senz'altro un attento esame. Tuttavia, Neonode è stato l'unico ad aver lasciato esterrefatto un consumato frequentatore di queste manifestazioni come me e ad avergli fatto esclamare "Come diamine funziona?" E non sono stato il solo. La tecnologia non è nuova ma, con i partner giusti, ha chiaramente un enorme potenziale per applicazioni industriali, consumer, automobilistiche e medicali.