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Sensors Expo 2019: 관람객들의 눈길을 사로잡은 Neonode 홀로그래픽 터치 제어

6월 말 개최된 Sensors Expo 2019에서는 다양한 센서 제품, 기술, 키트, 참조 설계 및 다양한 활용 방법이 소개되었습니다. 또한 STMicroelectronics는 센서에서 주목할 점에 관한 유용한 조언도 소개했습니다. 이 글에서는 이번 엑스포에서 필자가 최고의 데모라고 생각한 Neonode의 zForce AIRTM 센서를 소개하고자 합니다.

이 데모는 "터치" 인터페이스를 3D 공간에 투사한 데모의 일부였습니다(그림 1). 중요한 것은, 손으로 터치하는 것이 아무것도 없었다는 것입니다. 공간의 한 지점에 투사된 제어 버튼을 터치하면 zForce AIR 센서가 이 터치를 감지하고 시스템이 이에 따라 반응합니다. 당황스러우면서도 재미있는 데모였습니다.

그림 1: Neonode의 데모에서는 디스플레이의 홀로그래픽 이미지를 데모 박스 표면에서 약 5인치 위의 공간에 투사합니다. 앞에서 보면 일반적인 제어 패널 인터페이스와 비슷하지만(왼쪽) 수평으로 보면 제어 패널이 사라집니다(오른쪽). (이미지 출처: TechWire International)

하지만 Neonode는 단순히 재미만을 위한 것이 아니라, 진지한 응용 분야를 위한 것이므로("당황스러워하는" 사용자가 있으면 좋지 않겠죠.) 이 점을 해결할 계획도 가지고 있습니다. 데모를 좀 더 자세히 살펴본 다음 zForce AIR과 그 역할에 대해 설명하겠습니다.

작동 원리?

이는 데모이기 때문에 이를 설명하는 가장 좋은 방법은 아래 동영상을 사용하는 것입니다.

동영상: Neonode의 zForce AIR이 Asukanet의 특수 플라스틱과 결합되어 3D 공간에 제어 인터페이스를 투사하는 방법. (동영상 출처: TechWire International)

요약하면 다음과 같습니다. 데모는 박스 내의 일반적인 디스플레이로 구성되었습니다. 디스플레이는 박스 상단 쪽으로 45˚ 각도를 이루고 있습니다. 박스 상단에는 Neonode의 파트너인 Asukanet(일본 도쿄)의 특수 플라스틱판으로 덮여 있습니다. 플라스틱에는 이미지를 다시 45˚ 뒤집고 디스플레이의 이미지를 박스에서 약 8인치 위의 특정 공간에 집중시키는 여러 개의 거울이 있습니다. 수평면을 따라 옆에서 볼 때는 아무것도 없으므로 약간 이상하게 느껴집니다(그림 2, 오른쪽).

그런 다음 데모는 이미지의 각 픽셀의 좌표를 파악하고 zForce AIR을 사용하여, 사용자가 공간에서 제어 버튼에 해당하는 지점을 터치하면 이 터치를 감지합니다.

zForce AIR은 2mm 폭의 적외선을 방출하여 물체를 감지합니다(그림 2). 수신기가 물체에서 반사된 빛을 포착하고, Neonode의 컨트롤러가 I2C 또는 USB를 통한 HID(인간 인터페이스 장치) 프로파일을 사용하여 호스트로 위치를 전송합니다. 호스트에 다운로드된 자체 소프트웨어가 손가락 위치를 투사된 픽셀 위치에 연관시킵니다.

그림 2: Neonode의 zForce AIR은 반사된 IR 빛을 사용하여 손가락 또는 물체를 감지합니다. (이미지 출처: Neonode Inc.)

물론 아직 개선의 여지가 많고 Digi-Key의 미래 기술에 대한 주제일 수 있지만, 최종 결과물은 모든 물체를 감지하고 그 크기와 표면에서의 압력, 깊이(3D), 속도 및 근접도를 감지할 수 있는 센서를 만들어내는 것입니다. 이 센서는 물체를 추적하는 흥미로운 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

필자는 이 광학 기술에 대해 먼지가 많은 환경 또는 주변광의 영향으로 광학 신호가 차단되는 경우 어떻게 될 것인지 의문이 생겼습니다. Neonode(스웨덴 스톡홀름) 유통 및 파트너 영업 부사장인 Bengt Edlund에 따르면 소프트웨어를 통해 주변광 및 먼지나 기타 이물질의 영향을 보완합니다. 또한 광학이기 때문에 전기적 전파 방해 및 강한 RF 신호에 영향을 받지 않습니다. 전력 소비의 경우 약 8인치 길이의 센서는 146mW를 소비합니다(그림 3).

그림 3: 약 8인치의 zForce AIR 스트립이 데모 박스에 비스듬히 내장되어 화면 위 약 8인치 공간에서 물체를 감지합니다. 이 스트립은 146mW를 소비합니다. (이미지 출처: TechWire International)

이 기술은 확실히 정전 용량 방식 터치스크린의 대안입니다. 데모에서 볼 수 있듯이 적절한 파트너와 흥미로운 협업이 가능합니다. 예를 들어, Neonode는 자동차 시장을 주고객으로 하는 음파 기반 촉각 피드백 공급업체인 Ultrahaptics와 협업합니다. 제어 버튼의 터치를 느낄 수 있으면 일반적으로 혼란이 상당히 줄어들 수 있지만, 운전자의 경우 버튼을 터치했는지 확인하기 위해 도로에서 눈을 뗄 필요가 없기 때문에 중요한 기능을 합니다.

또, 의료 응용 분야에서 표면을 전혀 터치할 필요가 없다는 점은 병원균 전파 가능성이 크게 줄어들기 때문에 매우 흥미로운 사실입니다.

결론

Neonode를 Sensors Expo 2019에서 최고의 데모라고 말하는 것은 물론 매우 주관적 의견이며 이외에도 관심을 가질만한 제품들이 매우 많았습니다. 하지만 필자가 발걸음을 멈추고 "와, 어떻게 작동하는 거지?"라는 생각이 들게 한 회사는 Neonode가 유일했습니다. 그리고 그런 사람은 저뿐만이 아니었습니다. 이 기술은 새로운 기술은 아니지만, 적절한 파트너와 협업한다면 산업, 소비재, 자동차 및 의료 응용 분야에서 막대한 잠재력을 가지고 있습니다.

작성자 정보

Image of Patrick Mannion Patrick Mannion은 엔지니어링을 시작한 이후 정보에 입각한 사설에 중점을 두고 25년 이상 전자업계를 분석해 오면서 엔지니어들이 위험을 관리하고 비용을 줄이며 설계를 최적화할 수 있도록 지원해 왔습니다. 전직 UBM Tech 전자 제품 그룹의 브랜드 이사 겸 부사장이었던 그가 이제 맞춤형 콘텐츠 서비스를 제공합니다.
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