Haben Sie Angst, dass die Spracherkennung nicht möglich sein wird? Forscher entwickeln Technologie zur Ultraschallerkennung

- Jun 04, 2019-

Laut ausländischen Medienquellen hat ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) kürzlich einen neuartigen Ultraschallsensor eingesetzt, um Abstandsänderungen, Bewegungsmuster und Gesten bis zu einem halben Meter zu erfassen. Diese Komponente ist nicht nur sehr klein und kostengünstig, sondern bietet auch einen hohen Schalldruck und ein flexibles Frequenzdesign für ein optimales Gleichgewicht zwischen Abstand und Empfindlichkeit.


Mit der Popularität von Smartphones sind einfache Gesten alltäglich geworden, aber eine solche Gestensteuerung erfordert einen Touchscreen. In Ermangelung eines Touchscreens oder der Unfähigkeit, Hände und Finger zu verwenden, ist eine kontaktlose Mensch-Maschine-Kommunikationslösung erforderlich. Insbesondere Systeme zur Spracherkennung und -interpretation sind immer beliebter geworden. Diese Systeme sind jedoch auf eine ruhige Umgebung ohne externe Störgeräusche angewiesen und eignen sich nicht für den Einsatz in öffentlichen Bereichen.


ultrasound recognition technology


Fraunhofer IPMS-Forscher untersuchen einen anderen Weg, um berührungslos 3D-Aufnahmen von Abstand, Bewegung und Haltung in der Kommunikation mit Robotern sowie Operationsgebieten und Heimsystemen zu ermöglichen. Wissenschaftler haben kürzlich eine Mikrochip-Architektur entwickelt, die Ultraschall mit bis zu 300 kHz erzeugen und empfangen kann. Durch Messung wird festgestellt, ob sich die Ultraschallwelle zwischen dem Sensorsystem und dem reflektierenden Objekt ausbreitet oder wie die reflektierte Schallwelle aufgrund des Doppler-Effekts der Frequenzbewegung analysiert wird. Die Ultraschallauswertung bietet eine räumliche Auflösung für natürliche Bewegungen und Gesten im Sub-cm-Bereich bis zu einem halben Meter.


Der Vertreter des Fraunhofer IPMS stellte fest, dass Ultraschallwandler anderen optischen Sensoren überlegen sind. Laut Gruppenleiter Sandro Koch können unsere Ultraschallsensoren kostengünstigere elektronische Systeme und Softwaresysteme mit längeren Signalübertragungszeiten als kamerabasierte Systeme herstellen. Sensoren sind weniger anfällig für Streulicht und können zuverlässig Daten auf optisch transparenten Oberflächen erfassen Systeme sind CMOS-kompatibel, besser vernetzt und können in Serie hergestellt werden. "


Forscher implementieren einen neuen Typ eines elektrostatischen mikroelektromechanischen (MEMS) Biegeaktors. Seit 2016 hat dieser Aktuatortyp kontinuierliche Klangverbesserungen bei Mikrolautsprechern und Mikropumpen erzielt. Das patentierte NED-Prinzip (Nano-e-Drive) des Fraunhofer IPMS nutzt die Kraft eines starken elektrostatischen Feldes im nanoskaligen Elektrodenspalt, wodurch mechanische Bewegungen im Bereich von wenigen Mikrometern möglich sind. Die Schallerzeugung entsteht durch die Anhäufung von Chipoberflächen sowie kompletten Bauteilen.


Koch erklärt: „Durch die Nutzung des gesamten Chipvolumens zur Klangerzeugung können wir sehr kleine Bauteile herstellen. Da Hunderte dieser Vorrichtungen auf einem einzelnen Wafer montiert werden können und mehrere Wafer gleichzeitig in einem einzigen Prozessschritt verarbeitet werden können, können die Herstellungskosten für große Mengen niedrig sein.
Fraunhofer-Forscher glauben, dass hochvolumige Strömungen, die in hohen Schalldruck umgewandelt wurden, die weitere Entwicklung unterstützen werden, die ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis für niederfrequente Ultraschallwandler bieten wird. Die Resonanzfrequenz sowie der Erfassungsbereich und die räumliche Auflösung können durch die Geometrie des NED-Biegeaktors definiert werden. Mögliche Anwendungen für die berührungslose Ultraschall-Bewegungserkennung sind Automatisierung, Sicherheits- und Medizintechnik sowie die Automobil-, Unterhaltungs- und Heimelektronikindustrie.


Ein paar:Indische Studenten entwerfen Sensoren, um das ertrinkende Auto automatisch das Dach öffnen zu lassen Der nächste streifen:Schwarze Technologie! Das neueste Sensor-Gizmo