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五感传感器令电子设备更接近人类 本文中文翻译由 《电子设计应用》特别提供 （一）：传递感情 东京大学研究院情报学专业教授历本纯一表示：“iPhone 与 Wii 的上市完全颠覆了以 往的鼠标操作方式。”历本教授同时也是索尼计算机科学研究所(索尼 CSL) 交互实验室的 主任，他从上世纪九十年低后期就开始在索尼 CSL研究被称为多触点式的用户界面(UI)，这 是类似于苹果公司 2007年推出的 iPhone中采用的用户界面。虽然索尼很早就开始了此方面 的研究，但由于当时的界面还处于鼠标时代，因此索尼公司认为多触点技术距离实用还言之 尚早。 通过五感传感器传递情感 历本教授认为 iPhone 的上市将带动今后用户界面的多样化发展。未来设备的用户界面 将逼真到让人觉得设备就像在跟人打交道，甚至可以通过握手来交流感情( 图 1) 。iPhone 与 Wii 的广受欢迎并不是奇迹，而是必然结果。 图 1 用户界面从按键进化为五感传感器 历本教授同时还认为：“鼠标发明于 1964年，最初就像一块四方的石头。当时人们认 为鼠标只是用于输入逻辑命令，与电脑之间无需情感交流，因此鼠标也不必具有人类的情感。 但是，人手是非常灵活的，哪怕是握手这么简单的一个动作，也可以通过力度强弱等与对方 进行交流。因此，未来的电子设备将会十分重视与用户的情感交流，采用更人性化的用户界 面。” 要想开发出新型的用户界面，让人们可以更直接地与电子设备进行互动，其中最重要的 就是传感器，特别是对应人类视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉的五感传感器(见表 1)。要使 用户界面更人性化，前提条件就是电子设备必须具有类似于人类感觉器官的传感器。实际上， iPhone的用户界面就采用了相当于触觉器官的触觉传感器。索尼等公司也开始在相机及手 机上采用“微笑快门”，用于检测镜头里的人物面部信息，当识别出笑脸时就自动按下快门。 任天堂的 Wii所采用的“Wii Fit平衡板”中则使用了压力传感器，站在板上的人可通过动 作对其进行控制。压力传感器也可以感知一部分触觉。 表 1 五感传感器 改变人与设备的关系 集成在上述产品上的五感传感器仍然处于初级水平，但其今后的发展将很有可能会改变 电子设备与人类之间的关系。东京大学名誉教授山崎弘郎长年从事传感器研究，他认为五感 传感器的发展将会改变人与设备的关系。 山崎教授评论说：“目前的电子产品都要由人来配合机械，所以需要一定的相关技能。 如果能将五感传感器作为输入系统，那么就可以让机械来配合人。更先进的是可以直接感应 人脑的活动。如果真能达到那种程度，设备与人之间就可以实现情感的分享和动作的配合 等。” 从 1 位到多位 集成直观用户界面的产品获得了巨大成功，也迅速推动了五感传感器在应用方面的研发 工作。传感器系统通常包括传感器元件、相关布线、信息加工处理系统、信息识别系统，以 及根据信息作出反应的驱动设备等，其中传感器元件、信息处理和识别系统都推出了特别先 进的技术(见图 2)。 图 2 新的五感传感器系统 其中一个变化就是可以检测多样化的信息。例如，目前的触摸式传感器只能检测手指与 触控笔的位置，而且大多只能检测 1点。而最近已有可检测多点的用户界面上市，而且有的 界面还可以检测力与压力，可以知道用户的按键强度，甚至还有能支持弯曲表面的用户界面。 厂商们也在灵活运用此类界面，比如开发通过握手来了解对方情绪的机器人或汽车。 以往的传感器通常是用于检测单一信息的产品。例如，采用红外感应的红外传感器只使 用 1 位信息来表示人是否在某个地方。但最近，通过类似于模拟信息的多位信息，新的传 感器可以详细了解人的具体状态。例如，游戏机上可以直接使用传感器所测得的模拟信息， 此外还出现了通过非接触式用户界面来检测人接近状态的静电容量传感器。 五感传感器中的视觉与听觉传感器也在迅速实用化。不仅能够简单地记录影像、声音， 在某种意义上，还可以提取出情感与表情信息。这与其说是传感器元件的进步，实际上不如 说是处理传感器元件检测信息的信息处理技术的进步。东京大学历本教授认为：“在开车时， 司机与副驾驶席上的人交谈时，不大会引发事故。而通过手机通话时，由于司机不知道通话 对方的情况，所以引发事故的概率较高，即使使用免提通话，事故也在所难免。如果在手机 通