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2.4.1.2 投射电容式控制器

《实感交互:人工智能下的人机交互技术》第2章触觉感知,本章试图为应用于人机交互界面的触控技术提供一个明确的定义。本节为大家介绍投射电容式控制器。

作者:温秀颖 译来源:机械工业出版社|2019-02-03 20:29

2.4.1.2 投射电容式控制器

投射电容式技术对电极的检测都是通过控制器来进行的。图28展示了一个互电容式触摸屏控制器的基本结构。感应器驱动会逐个激活X轴上的电极;模拟前端(AFE) 则负责测量Y轴和X轴交汇处的电极,得出的数据会传送给模拟数字转换器(ADC)。然后由数字信号处理器(DSP)经过复杂而精密的运算对这一系列数据进行处理,再伴随着一系列诸如“手握压力抑制(消除人手握住无边手机时对屏幕产生压力的影响)” 和“防止误触(消除无意识的触碰)”功能的处理,最后就将信号准确地反馈到触碰点或者触碰区域上。投射电容式控制器是专用集成电路(ASIC)的典型范例。

更多的创新发生在触控控制器设计领域而不是传感器的设计领域,那是因为触控控制器决定着触摸屏的灵敏度,而传感器则仅仅是接收电容数据的一个元件。但是,传感器的几何学结构一直对触控技术的提升贡献巨大。三个最出名的投射电容式控制器供应商(Atmel,Cypress,Synaptics,在2012年市面上基本所有的手机生产商都是采用这三大供应商的供货,除了苹果公司———其投射电容式控制器是自主设计并由美国博通公司生产的)[12]都是美国公司。这是投射电容式控制器产业愈发年轻的一个信号,因为大部分最终商品化的系统级专用集成电路的供应商基地都在亚洲。投射电容式控制器领域最近的一次创新是在2012~2013年,这期间触摸系统的信噪比大幅度提升。这一创新的价值在于使得投射电容式触摸屏可以支持笔尖仅为2mm的触摸笔进行输入,而不仅仅是手指。

如果一部智能手机能够支持细微笔尖的输入,那么它的价值就大大提升了。因为用户可以利用这项功能进行数据的“创造(画图、记笔记等)”,而不仅仅是被动地从传媒获取信息。在亚洲,人们经常需要在智能手机上输入汉字字符,而仅仅用手指无法实现这一点,因为在手写时指尖会挡住正在写的字。细微笔尖的触摸笔对于并不是为触摸而设计的操作系统而言也是一种很好的输入设备(例如,Windows8的应用软件)。


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