Google开发了新的电子纺织物HSM,将互动操作带入软装置中,在最新的研究展示,使用者只要用手指搓或是轻捏软线,就能控制手机以及智慧家庭装置的音乐播放,而细绳上的光纤,也会根据用户的操作给予即时的视觉回馈。Google表示,这种新的纺织材质可以改善智慧衣物的使用者界面,让穿戴装置提供更多样的互动操作方法。
Google提到,消费型装置应用不少纺织物,像是用来包覆智慧音响的布料,以及编织的耳机线,由于技术的进步,这些纺织材料已经可以有感测以及显示的功能。Google便将这项技术应用到细绳(Cord)上,细绳通常会出现在服装上的拉绳,以及用作跨消费型装置上的资料和电源连接线材,而Google利用细绳重复的矩阵拓朴结构,将手势侦测和视觉回馈功能整合在一条细绳上,让使用者可以更方便地控制各种装置。
编织物通常由三股或是多股材料按规则交织在一起,虽然目前已经有利用电容感应,让细绳具备基本的触摸手势侦测功能,但是这种方法提供的控制形式有限,而Google开发出了一种称为螺旋感应矩阵(HSM)的编织物,可以实现更大的手势空间。
HSM是由被绝缘体包覆的导电纺织线,和支撑纺织线构成的编织物,其中相反方向的导电纺织线具有发送和接受电极的功能,HSM的电容耦合由用户手指在细绳上操作控制,而且因为编织模式在细绳上不断重复,因此在细绳上任何位置都可以侦测到这些互动操作。HSM采用特殊的编织方法,在HSM受到捏或是搓等操作时便会启动电极,因此追踪电极变化,就能知道使用者的手势。
由于刚性材质可能会因柔软性和延展性不足,限制了互动方式,而相对起来,HSM则可以提供更灵活的触碰操作方法,HSM的操作姿势有运动手势以及抓取两类,运动手势像是搓、滑动和轻拂等,而抓取则包含捏、抓和拍,这些简单的手势,可以让用户做出单个离散手势或是执行连续的操作,而装置和细绳光纤也会提供视觉、触觉或是听觉回馈。
Google找来了12位参与者,以建立机器学习训练资料,每个参与者分别执行8个手势重复9次,总共收集了864个手势样本,由于Google想要让机器学习模型适应个体差异,因此参与者都以自己的想法执行这8个手势,不过针对一些有顺时钟和逆时钟差异的动作则需要进一步定义。最后Google经重复训练以及交叉验证,让模型能够以94%的精确度辨识手势。
目前Google开发了HSM原型,分别是耳机线、帽T拉绳以及麦克风线,使用者可以轻捏耳机线暂停和播放音乐,捏耳机线两次则是下一首,搓耳机线则能够调整声音大小,而HSM也可被用于操作智慧音响,让用户透过滑动和拍击来操作音乐播放。
经过Google定量分析,发现HSM具有优秀的操作性,其扭转的速度可以比现有的耳机按钮控制还快,相当于触控屏幕可提供的操控速度,而且比起一般的耳机控制方法,HSM的操控方法更受欢迎。和刚性输入装置相比,电子纺织物的感应更为敏感,Google提到,这可以归功于HSM的操作方式,因为使用者可以在细绳的任一部分,快速或是缓慢的扭转,动作皆为对称且可逆的,而在传统的手机按钮,用户需要找到位置,并且需要为了操作改变握法,按错按钮的成本相对较高。
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