Компания Microchip Technology реализовала интерфейс GestIC в контроллере MGC3130. Заметим, что это не первый готовый продукт на рынке, обеспечивающий бесконтактное управление. Так, Еlliptic Labs опередила Microchip и выпустила исходный проект ультразвукового интерфейса управления жестами для 64-разрядной версии Windows 8. Gesture Suite поддерживает функции выбора, прокрутки, разворота, вызова меню и управление траекторией. Для его реализации используется 8 микрофонов, от 2 до 6 динамиков. Центральная частота 40 кГц, частоты выборки в микрофоне 96 кГц.

Функционал Microchip GestIC намного шире. Интерфейс может применяться в сложных приложениях, а не только для выполнения базовых задач, таких как выход из режима ожидания при приближении пальца пользователя к устройству или подготовка к ответу на прикосновение, как это происходит в случае использования датчиков приближения, обладающих невысокой точностью.

В GestIC электрическое поле генерируется многослойным проводником, состоящим из передающих и принимающих структур, разделенных диэлектриком (см. рис. 1).

Рис. 1. Строение электрода GestIC: верхний принимающий слой (центральные и боковые площадки), диэлектрик, передающий слой и земля

Проводящие линии могут иметь специальное назначение или использоваться отдельным емкостным контроллером прикосновения. По умолчанию они создают систему симметричных эквипотенциальных линий (см. рис. 2).

Рис. 2. Линии напряженности электрического поля и эквипотенциальные поверхности вокруг датчика

В GestICчастота передачи составляет около 100 кГц. Соответствующая длина волны – примерно 3 км. Типичный размер электрода не превышает 20 х 20 см, поэтому магнитная составляющая близка к нулю, волна практически не распространяется. В итоге возникает квазистатическое поле, которое используют для регистрации приближения проводящих объектов, например, тела человека. При появлении проводящего объекта нарушается эквипотенциальность поля. Это событие детектируется контроллером и обрабатывается.

Линии напряженности электрического поля разрываются рукой и замыкаются на землю через тело человека. На рисунке 3 видно, что при приближении руки эквипотенциальные линии сжимаются, и на приемном электроде потенциал уменьшается.

Рис. 3. Изменение поля при появлении проводящего объекта

По данным производителя, технология GestIC обеспечивает радиус обнаружения 15 см. Частота выборки данных 200 Гц (150 dpi у лазерной мыши). В контроллере MGC3130 используется скачкообразная подстройка частоты 70-130 кГц для нейтрализации интерференции от посторонних источников, например, осветительных ламп.

В контроллере MGC3130 имеется 32-разрядное ядро DSP, модуль флэш-памяти 32 кбайт и 12 кбайт SRAM, а также блоки преобразования аналогового сигнала (5 передатчиков, 1 приемник) и прикладные функциональные блоки (см. рис. 4).

Рис. 4. Структура контроллера MGC3130

Модель MGC3130 не может выполнять стандартные алгоритмы обнаружения емкостного касания. В последующих моделях будет реализована и эта возможность.

Преимуществами GestIC перед интерфейсами на основе обработки изображения с камеры является, во-первых, низкое потребление. Контроллер MGC3130 потребляет 3,3 В и 9 мкА в режиме глубокого сна, 45 мкА в режиме сна с самостоятельным пробуждением и 30 мА при полной активности. Кроме того, при использовании камеры появляются «слепые пятна». Их нет в GestIC. В то же время GestIC не обеспечивает большой радиус действия.

В Microchip не исключают возможность комбинирования технологий.