Fraunhofer IPMS Günstigere Gestenerkennung mit Ultraschall

Wird Ultraschall zur Gestenerkennung genutzt, kann die Auswerte-Elektronik deutlich einfacher ausfallen.
Wird Ultraschall zur Gestenerkennung genutzt, kann die Auswerte-Elektronik deutlich einfacher ausfallen.

Ultraschall bietet für die Gestenerkennung einige Vorteile. Dazu gehören kompaktere Bauelemente und geringere Herstellungskosten. Entwickelt wird die Technik am Fraunhofer IPMS.

Ultraschallwandler statt Kamera. Die Fraunhofer-Forscher sehen die Ultraschall-Technik bei der Gestenerkennung im Vorteil. »Im Vergleich zu kamerabasierten Systemen ermöglichen unsere Ultraschallsensoren aufgrund längerer Signallaufzeiten den Aufbau deutlich kostengünstigerer Elektronik- und Softwaresysteme«, sagt Gruppenleiter Dr. Sandro Koch. »Sie sind nicht streulichtempfindlich und erlauben eine zuverlässige Datenerfassung auch an optisch transparenten Oberflächen. Zudem sind die Systeme CMOS-kompatibel und erheblich kompakter und lassen sich in großen Stückzahlen kostengünstig herstellen«.

Das ganze Bauteil-Volumen nutzen

Am Fraunhofer IPMS wurden auf Basis von MEMS-Biegeaktoren Ultraschall-Transceiver für Frequenzen bis 300 kHz entwickelt. Die Biegeaktoren werden bereits in Mikrolautsprechern und Mikropumpen eingesetzt. Sie enthalten Nanometer große Elektrodenspalten, in denen sich starke elektromagnetische Felder ausbilden. Sie werden genutzt, um Bewegungen im Mikrometerbereich zu erzeugen. Für die Schallerzeugung wird nicht allein die Chipoberfläche, sondern das gesamte Volumen des Bauelements genutzt. Damit können die Bauteile kompakter gefertigt werden.

Anwendungsbereiche

Die Ultraschall-Gestenerkennung erreicht eine Ortsauflösung im Sub-Zentimeter-Bereich und einer Reichweite von rund einem halben Meter. Absatzmärkte sehen die Forscher in den Bereichen Automatisierung- und Sicherheitstechnik, Automotive, Unterhaltungs- und Haushaltselektronik.