Американские и китайские инженеры создали прототип умных часов, которые используют руку пользователя в качестве экрана. Небольшой проектор проецирует изображение, а датчики расстояния отслеживают прикосновения пальца к коже, сообщают авторы в статье, представленной на конференции CHI 18.

Одна из главных проблем умных часов заключается в сложности вывода и ввода информации — на распространенных часах экран слишком мал, чтобы читать с него большой объем текста или отображать интерфейс с большим количеством элементов, на которые, к тому же, сложно нажимать пальцем, не промахиваясь. Простое увеличение размера экрана не решает эту проблему, потому что в таком случае часы будут слишком громоздкими и ими все равно будет неудобно пользоваться, хотя и не из-за небольшого экрана. Один из вариантов решения проблемы состоит в том, чтобы в качестве дополнительного пространства для ввода или вывода использовать руку пользователя.

Инженеры из Университета Карнеги-Меллон и компании ASU под руководством Криса Харрисона (Chris Harrison) решили использовать руку в качестве единственного интерфейса ввода-вывода для умных часов. В разработанном ими прототипе нет привычного экрана, вместо него на боковой грани устройства установлен пикопроектор яркостью 15 люмен и разрешением 1024 на 600 пикселей, а также массив инфракрасных датчиков. Они периодически излучают инфракрасные импульсы и по времени между излучением и отражением определяют расстояние до объекта. Совмещая показания нескольких датчиков, часы могут довольно точно определить положение пальца на руке.

Показания нескольких датчиков расстояния
Показания нескольких датчиков расстояния

Поскольку проектор расположен параллельно руке, изображение с него сильно искажается. Исследователи научили программное обеспечение адаптировать само изображение и его яркость таким образом, чтобы его проекция на руке была максимально неискаженной и равномерной по яркости. Кроме того, они предусмотрели динамическую калибровку положения часов относительно руки. Перед тем, как начать взаимодействовать с часами, пользователю необходимо провести ползунок интерфейса по руке. В это время часы записывают положение пальца во время жеста и, сравнивая его с выводимым изображением, определяют угол наклона часов относительно руки.

Разработчики продемонстрировали работу прототипа часов на видео:

Ранее ASU и инженеры из Университета Карнеги-Меллон уже представляли похожие разработки. В 2016 году ASU показала концепт похожих по функциям часов, использующих руку в качестве экрана и поверхность на самих часах в качестве тачпада, но так и не продемонстрировала реальное устройство. На выставке MWC 2018 связанная с ASU компания Haier показала работающий прототип умных часов ASU Watch, в которых установлен сенсорный экран, а также проектор, выводящий изображение с часов на кисть руки. А инженеры из Карнеги-Меллон в 2016 году создали умные часы без проектора, но с двумя электродами, способными отслеживать прикосновения пальца к руке пользователя.