先进投射电容式触控技术满足更丰富互动需求

作者: 51Touch     时间:2010-04-30     源于:DIGITIMES    总点击:
【导读】:要创造出最佳的触控萤幕解决方案,并不只是触控感测技术的选择而已,事实上,触控萤幕控制器才是系统的整合部分,同时也是装置能否将萤幕的触控资料正确演绎且在连接PC上以适当格式表现的关键所在。如果控制器无法快速且正确地传送,整个触控系统的表现就大打折扣。除此

    北京时间04月30日消息,中国触摸屏网讯, 许多公共设施的使用者介面常以触控萤幕功能为核心,像KIOSK、互动式数位看板、车用资讯设备、工业电脑和POS等,不管在金融、医疗、工业、游戏及娱乐都已广泛使用。除此之外,Zytronic业务暨行销副总经理Ian Crosby也点出,触控介面让设计工程师摆脱过去使用键盘、滑鼠的按键、点选方式输入的复杂性,而创造出更精致、直觉和易用的操控经验。同时,触控萤幕也简化了整体系统设计,因而降低物料成本,也减低维修频率。

    本文来自:http://www.51touch.com/touchscreen/news/front/201004/30-6615.html

    要创造出最佳的触控萤幕解决方案,并不只是触控感测技术的选择而已,事实上,触控萤幕控制器才是系统的整合部分,同时也是装置能否将萤幕的触控资料正确演绎且在连接PC上以适当格式表现的关键所在。如果控制器无法快速且正确地传送,整个触控系统的表现就大打折扣。除此之外,现在触控技术的使用已经愈来愈普遍,新的特性就需要不断地导入触控控制器内。

触控萤幕功能在近几年快速演进,并且还是有相当多的新功能会被开发出来。使用先进触控控制技术就可以提供可能的新应用阵列,而不需改变人和技术之间的互动方式。如果不去改善控制器的效能,先进触控萤幕功能很可能无法百分之百地展现。由此可以看出控制器扮演的重要角色。

    触控感测机制

    现在市场上充斥着许多不同的触控技术,许多都已达到商品化阶段,像电阻式、表面电容和表面声波触控技术的价格都已经大幅下滑。但是,一般说来,这些技术都无法提供室外或恶劣环境或供大众存取应用的效能需求,这是由于触控感测的主动元件是放在萤幕外面,因此等于暴露在危险下。

    其他像红外线和CCD光学感测等面向前方的技术,需要在萤幕周边镶上玻璃结构以封装光学元件,更证实因要牵就外观设计,可能不利于效能表现,同时也不好清洁,当灰尘和污垢不断在玻璃接面累积,久而久之会使系统运作受损,因此就需要维修。除此之外,这些技术也易受到强大外在光源的干扰,像是太阳光。

    投射式电容侦测是成长最快的触控感测技术,主要导因于它的耐久性和多点触控侦测的潜力,现在在小尺寸萤幕应用广泛。然而,该技术正扩增使用范围到非消费性市场,像工控领域、数位看板、医疗仪器这些通常需要较大尺寸萤幕的市场。

    Zytronic开发的专属感测技术已经可以将投射电容技术应用在100吋的大尺寸萤幕,符合许多非消性市场的需求。公司的专利技术PCT触控感测解决方案由极细铜电容阵列所组成,直径只有10微米,以XY网格嵌在薄基板上。这些组成的微矩阵可以透过薄玻璃萤幕来感测,所以实际遇到危险的外在环境不会受到伤害;尤其相较前述红外线和CCD光学感测技术就产生了不同的后果。

    将触控感测元件嵌在表面层之内,可以确保能对多种危害像化学物质外溢、灰尘、刮伤和渗水等的有效抵挡;同时,因为它的感测性不需倚赖感测元件直接接触,PCT在极近似的状况下仍能有效侦测到触控,甚至像使用者戴者手套,因此若操作触控萤幕者穿着保护或户外衣物,采用PCT技术可说是特别有利。

    控制器升级至32位元微处理器

    上面已提过控制器元件是触控萤幕解决方案运作的基础,因此很明显,为能达到并维持高效能的运作,触控萤幕供应商在时间和资源上最大的投资,就应该落在确保控制器特性具有最高标准。

    先进控制技术如何增加触控萤幕的效能,可以看最近Zytronic的开发计画;公司将现有控制器升级,由8位元8051架构附加演算法元件的微处理器,大幅升级到具备客户设计ASIC的32位元ARM处理器。

    为何将触控控制器推展到下一世代,以下有几个原因:一、在大尺寸萤幕,更快的反应时间有其必要,如此才能将使用者与触控萤幕间的互动经验提升到最佳状况;二、要藉由新的、更优异的韧体来强化触控正确性;三、减化控制器中的元件数亦有其必要,如此才能缩减接脚,客户也才有可能借由精省空间的设计将控制晶片整合进主机板内。

    多点触控功能

    尽管上述这些改善都很重要,不过真正促使控制器大幅升级的最大动力,实际上是为了更准确地处理复杂的侦测演算法,以反应目前市场需求,何为复杂的侦测?事实上就是多点触控潮流。

    触控萤幕处理多点触控的能力若够优异,能使使用经验更好更丰富,终端产品也会产生极佳的操作模式。处理能力优异因而可同时侦测多点触控,同时将数据资料翻译成像手势辨识等的一些特性,配合创新的图形使用介面,已经导入到可携式消费性装置,像是iPhone,并且也得到市场极高的接受度。这些装置将其他应用领域的互动萤幕层次提高了,OEM厂商必须思索如何将这些功能整合进新开发产品的系统设计中。

    除了具体事物之外,该技术还有极简单的应用,像是消费性电子的轻点、卷轴、缩放等。不只如此,现在,工业领域人机介面的设计人员正在开发至少在2个范围而可同时操作的萤幕。

    由于投射电容是以矩阵为架构的感测结构,因此,不同于其他技术,它能侦测实际上的、同时的多个触控点,关键在于控制器十分精致因而能处理及演绎出大量额外产生的数据资料。以Zytronic为例,控制器包括以下几个组成部分:

    一是从前端到后端,由许多离散元件组成的完整类比,在前一代控制器设计中,已成功地整合进一颗7mm x 7mm的单一客制化ASIC晶片。这些离散元件占去了大量的有价值的板子空间,也使得每颗控制器的物料成本大幅增加;然而这颗ASIC却取代了这些元件所需的空间,减少控制器接脚,也大幅提升控制器量产速度。

    二是控制器的数位部分,使用了32位元ARM微处理器,较前世代大幅提升MIP率,并且连接着新一代智慧韧体,致使反应时间更快,解析度增加,正确性也提升。此外,大型内建于板上的快闪记忆体也让使用者未来藉由USB接头做韧体更新,而不需要拿回去更换控制器。

    此外,特别针对控制器开发的新韧体与最近发表的微软Windows 7作业系统完全相容,也是首度能提供大尺寸投射电容技术在内建人机介面装置运作,包括2点触控和手势辨识。

    Zytronic所开发的控制器符合上述所有关键目标,提升触控反应更快(快至1ms)和更正确(且支援4056 x 4056解析度)。它比前一代控制器减少55%的板子面积,这都要感谢许多类比元件整合进ASIC。

    韧体的改善则使得信号杂讯率减少,控制器因而能敏感地传递触控讯号,不管是直接接触或是隔着保护玻璃。


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