Что если бы любую поверхность — дверь в дом, приборную панель автомобиля, стекло духовки — можно было превратить в пользовательский интерфейс? Отпала бы необходимость в механических кнопках, а электронные устройства можно было бы сделать водонепроницаемыми. Таким видят потенциал своей разработки специалисты компании UltraSense Systems, созданной в апреле 2018 года.
Учредителями UltraSense стали бывшие руководители компании InvenSense, в 2017 году купленной TDK за 1,3 млрд долларов и выпускающей однокристальные системы, с помощью инерциальных и других датчиков отслеживающие положение в пространстве. Они используются в мобильных и носимых устройствах, игровых контроллерах, пультах ДУ и оптических стабилизаторах изображения.
Компания UltraSense представила, по ее словам, самый маленький однокристальный ультразвуковой датчик, реагирующий на прикосновения и жесты сквозь довольно толстые слои различных материалов. Ознакомительные образцы первых моделей — TouchPoint и TouchPoint Z — уже доступны. Появление датчиков UltraSense в серийных потребительских и промышленных устройствах ожидается в 2020 году.
Первые датчики UltraSense предназначены для мобильных устройств и оптимизированы по критерию энергопотребления. Они работают через 5 мм алюминия или стекла, даже через 2 мм нержавеющей стали. Для областей применения, где нет ограничений по мощности, могут быть выпущены датчики, которые работают, например, сквозь слой алюминия лощиной 20 мм.
Принцип работы состоит в передаче ультразвукового луча через материал и изменении акустического импеданса поверхности при прикосновениях. Измеряя отраженный сигнал, система может обнаруживать прикосновение и даже оценивать его силу.
Датчик состоит из MEMS-преобразователя и специализированной интегральной схемы, которая, в свою очередь, включает микроконтроллер, память, цепи питания и аналоговый интерфейс. Размеры датчика UltraSense TouchPoint в корпусе LGA — 1,4 × 2,4 × 0,49 мм, потребляемый ток — 20 мкА. Датчик может работать независимо от хост-процессора, поскольку все алгоритмы обработки встроены в датчик. Его можно использовать в качестве кнопки питания для включения питания всего устройства простым касанием и в качестве многофункционального пользовательского интерфейса с использованием серий нажатий и жестов, таких как удерживание нажатия или движение по сенсорной поверхности (пролистывание).
