非接触式电子设计—手势感应、手势识别芯片IC.docx

非接触式的好处：健康、安全和便利如果接触式按键和触摸屏工作正常，为什么要替换它们呢？其实，红外线系统不会取代现有的系统，而是增强用户使用体验。增强的集成度和小型化正在改变客户使用电子产品的方式。现如今人们随身携带着智能手机、个人媒体播放器、电子书和平板电脑，“计算机”不再仅仅使用于用户家中或办公桌面。咖啡馆、餐厅、健身房、巴士站、飞机候车厅，甚至卫生间正在成为新一代嵌入式电子产品的使用环境。在这些不同的操作环境中，用户的手有时会被占用、变脏、出汗或沾有食物-所有这些条件不利于触摸屏操作。如果客户是在健身房阅读电子图书，希望在跑步机上一边跑步一边翻页，这将更容易通过非接触式手势识别来翻页，而不是物理接触触摸屏或按下一个小按钮。
阿达电子公司ADD01S、ADD01T手势识别芯片设有HMI人机对话接口，芯片内部集成最基本的手势识别和照明调光的控制功能，用户无需增加额外的单片机以及复杂的软件工作，是一款完整功能的手势识别解决方案，适用于所有类型的照明应用中，也可广泛应用于开关、探测物体、调光等多种非接触式的手势感应产品中。除此之外，该手势识别解决方案也为用户预留有一定的空间，可根据实际的需求进行一些个性化的设计和优化。
无需看到即可控制设备有很多好处。例如，一个非接触式界面，可以让汽车司机使用非接触式挥手实现安全的启动/结束通话或调整音量，而不需要找到复杂仪表上的调整按钮。并非所有的设备需要带触摸屏的复杂图形显示，非接触式用户界面能够提供新颖和差异化的操作方式。多-LED感应系统可以基于用户是否接近系统而改变系统操作。机顶盒或HVAC控制面板显示器可以保持关闭，直到系统检测到一定距离内的用户才打开，这能有效降低功耗。电视也可以基于手势输入打开或关闭、公共场所的小型视频广告牌可以基于用户的靠近或远离而改变显示内容，可以使用手势输入与潜在客户交流，这是一种比采用触摸屏更卫生的方法。这种“环境感知”电子产品能够使终端产品更加智能，同时也更加省电。融合多-LED接近感应器和主机MCU（例如阿达电子公司的电容式触摸感应微控制器）的设计，打开了灵活使用电容式触摸和红外线非接触式技术实现用户界面的大门。主机触摸感应MCU提供必要的计算能力去解释红外线感应器的输出，帮助调整非接触式手势的时序和灵敏度。MCU还可以用于感应器的实时配置，基于环境光强度优化低功耗操作。图2是一个非接触式应用示例，包括接近感应器和电容式触摸感应MCU。基于接近感应器和触摸感应MCU的非接触式人机界面应用随着越来越多的、支持双-LED或三-LED的先进接近感应器芯片的问世，嵌入式开发人员能够开发出新型非接触式手势界面应用，并使得电子产品更安全卫生，更易于使用和和更具愉悦性。这样即使是最普通的家用电器、手持设备、计算平台和工业界面也能够通过手势来开启和控制。这一天即将到来！过去的十年间，人机交互技术发生了显著的变化，大大增强了用户界面与智能化设计。这些变化中的大多数聚焦于高精度、低功耗的电容式触摸屏，特别在手机市场更是如此。随着人机界面技术和设计的进步，红外线接近感应器正逐渐成为新一代非接触式手势识别用户界面的创新点。传统的红外线接近感应系统由老式光电探测器和光电断路器组成，它们各自基于是否移动或中断而触发。这些接近感应解决方案广泛应用于自动门控制和卫生间冲洗系统，然而这些应用也受感应器尺寸、功耗和可配置性的限制。更先进的主动式接近感应器为消费类电子和工业产品带来耳目一新的特性和增强体验。新一代红外线感应器产品面世，如阿达电子公司ADD01S、ADD01T手势识别系列产品，不仅体积更小、功耗更低，并且也可以驱动多个红外线发光二极管（LED），从而可实现高级的多维手势输入功能。从单-LED到多-LED的系统演进单-LED驱动器的接近感应器已用于触摸屏手机多年了，在接近感应器市场的份额也最大，但它们的使用并非没有问题。例如，虽然接近感应器常用于手机通话过程中关闭触摸屏，消除了脸颊的意外接触，但如果进行网络搜索会发现许多最终用户对他们手机中接近感应器的表现并不满意。意外的通话静音、启动电话会议和电话挂断，这些频繁出现的事故都是由接近感应器操作失误而引起的。为什么一个看似简单的接近感应系统故障却如此频繁呢？答案在于感应器的设计和配置，以及伴随的机械原理。许多红外线接近感应器只不过是：基于接收的信号来输出原始数据的最基本的感应器。这些感应器没有内置的智能来帮助区分系统噪声和实际信号，而且他们很难在高红外线含量的环境（例如日光或有白炽光的室内）下运作。此外，尽管工业设计在现代电子系统设计中的重要性日益增强，但这些接近感应器不适于在非常暗的覆盖物下运行，覆盖物限制了外部可见光和红外光线到达感应器的能量。最新一代的接近感应器，如阿达电子公司的ADD01S、ADD01T手势识别系列产品，克服了