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::: Si114x, sensor de proximidad para la detección de gestos :::
 
La interacción Hombre-Maquina ha evolucionado significativamente en la última década a través el mejoramiento en interfases y de diseños inteligentes. Muchos de estos cambios se han enfocado sobre interfases touchscreen capacitivas de alta precisión y bajo consumo, a la vanguardia en particular, en el mercado de teléfonos móviles. Ahora, a través de los avances en las tecnologías de interfaz humanas (HI) y el diseño, sensores infrarrojos de proximidad están a punto de marcar el comienzo de las innovaciones de las próximas interfases de usuario centradas en gestos sin contacto.

Tradicionalmente los sistemas de sensado infrarrojo de proximidad han incor-porado fotodetectores y fotointerruptores, cuya activación se basa en el movi-miento o la interrupción respectivamente. Estas soluciones de sensado de proximidad son usadas ampliamente en puertas automáticas y sistemas de dispensado automático en lavatorios, pero las aplicaciones han sido limitadas debido al tamaño del sensor, su consumo y configurabilidad. Sensores de proximidad activos mas avanzados ofrecen características excitantes y prome-ten mejoras para productos electrónicos de consumo e industriales. La próxima generación de sensores infrarrojos ofrecidos, como el Si114x de Silicon Labs, no son tan solo mas pequeños y de menor consumo que los previamente ofre-cidos sino que también tienen la habilidad para manejar varios diodos leds emi-sores de luz infrarroja, de esta forma permite mejorar la detección de gestos en múltiples dimensiones.



Triplicando la innovación

Mientras los sistemas proximidad de un solo led infrarrojo están manejando el mercado de hoy, el futuro esta orientado hacia sistemas de sensores de varios leds permitiendo una gran innovación en interfases de usuarios. Sistemas infra-rrojos de dos leds permite la detección de desplazamiento (slide) y la selección de gestos para aplicaciones como cambio de páginas en e-books, selección del volumen en equipos de audio o scrolling en tablet PCs. Sistemas infrarrojos de tres leds pueden ser usados para el cálculo posicional en tres dimensiones y la detección de gestos en múltiples ejes. Estos sistemas pueden ser usados para interfaces de usuario de navegación touchless tales como selección de fotos, ampliación y reducción en aplicaciones de mapeo, o controles para juegos. Otras aplicaciones más excitantes para sistemas proximidad de dos y tres leds están limitadas solo por la imaginación de los diseñadores.

Agregando reconocimiento de gestos a su aplicación.

El principio básico para la detección de un desplazamiento (slide) o un gesto es el que se muestra en la figura a continuación.



Dos leds infrarrojos son independientemente pulsados, la luz generada por es-tos viaja hacia el objeto y parte de ella rebota en el. Un sensor infrarrojo detec-tara la luz infrarroja reflejada y en función de los niveles de cada una de las dos reflexiones nos indicara la localización relativa del objeto a lo largo de un eje. Si se registran continuamente las posiciones a lo largo del eje se puede detec-tar un movimiento de izquierda a derecha, de derecha a izquierda y una pausa. Estos mismos gestos pueden ser detectados analizando los niveles de luz re-flejada de cada led infrarrojo, las imágenes que se encuentra abajo nos mues-tran unos ejemplos.



Detección de un movimiento de izquierda a derecha.



Detección de una pausa en el movimiento.

A continuación detallaremos la familia de productos que Silicon Labs nos ofrece para este tipo de aplicaciones.

Si114x, Sensor integrado de proximidad y luz ambiente.

Los miembros de la familia Si114x son los sensores de proximidad infrarrojo y luz ambiente más sensibles y de menor consume de la industria. Los sensores monolíticos Si114x incluyen una interfaz de control digital I2C, pueden manejar hasta tres leds infrarrojos y todo esto en un pequeño encapsulado QFN de 2mm x 2mm. La capacidad de controlar uno, dos o tres leds infrarrojos le per-mite implementar sistemas de una dimensión con un rango de hasta 50cm o sistemas multidimensionales con un rango de hasta 15cm. La robusta arquitec-tura de sensado infrarrojo trabaja bajo luz del sol directa e incluye un sensor de luz ambiente capaz de sensar niveles de luz de hasta 128kLux. En la imagen que se encuentra a continuación se puede ver el diagrama en bloque de sensor integrado.



Diagrama en bloques de la familia Si114x.


QuickSenseTM Studio

Para agilizar nuestros desarrollos Silicon Labs nos ofrece el QuickSenseTM Studio. El cual es una herramienta de software para el desarrollo y analisis de nuestra aplicación. Este esta compuesto por varios programas que lo guiara a través de un flujo de desarrollo intuitivo, incluyendo wizards de configuración gráficos, firmware tem-plates, y monitores de desempeño. Estos programas se comunican con la QuickSense Firmware API, una librería de firmware open-souce altamente con-figurable que provee soporte para diferentes tipos de aplicaciones, desde sim-ples botones a complejos algoritmos de reconocimiento de gestos. Estas herramientas soportan los métodos de sensado por capacidad y sensado por infrarrojo.



Aplicaciones

• Handsets
• Lectores E-book
• Notebooks/Netbooks
• Tablet PCs
• Productos electrónicos de consumo portátiles
• Equipos de audio
• Sistemas de seguridad
• Dispensers
• Detectores de humo
• Touchless switches
• Touchless sliders
• Sensores de ocupación
• Consumer electronics
• Automatización industrial
• Foto-interruptores

Más información sobre las soluciones de Silabs se puede encontrar los siguien-tes link.

http://www.silabs.com/products/sensors/infraredsensors/Pages/Si114x.aspx
http://www.silabs.com/products/sensors/infraredsensors/Pages/QuickSenseDevelopmentTools.aspx



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