超越觸摸:先進用戶接口介紹

　　但是，談到先進的功能，如防水、小筆支持、懸浮觸控，光有互電容是不夠的。你可能會問，為什么不是所有的多點觸摸屏設(shè)備都能支持這種功能?這是電容的問題。電容定義為電極上電荷和電壓的比率。本質(zhì)上只支持互電容的觸摸屏控制器算法在有水時就會感到困惑，因為水本身的電容。傳感器努力正確識別并跟蹤有水時的觸摸輸入，可能會導(dǎo)致頻繁的幻影觸摸，精度明顯退化，在某些情況下屏幕可能完全凍結(jié)。

　　電容和輸入面積是成正比的。在支持觸筆和懸浮觸控的情況下，在大多數(shù)觸摸屏控制器中，小筆尖或手指懸浮在觸摸屏上空引發(fā)的電容變化并不能夠判斷為觸摸。一些芯片廠商只支持互電容能夠支持的特征。但當這些公司試圖展示這種功能時，大部分使用演示板是顯著增加了靈敏度，并降低的噪聲極限。在演示板上，這些特點看起來還不錯。但是演示工具是工作在安全、無噪聲環(huán)境中，并沒有緊密耦合收發(fā)器，LCD屏，USB充電器、和其它的影響觸控面板性能的干擾源。在實際設(shè)備中，噪聲幾乎不可避免。一旦你把小筆或懸浮觸控技術(shù)設(shè)計到系統(tǒng)中，就可能有噪聲存在，降低閾值增加靈敏度可以讓這些特征在演示板上實現(xiàn)，但是當存在噪聲時，控制器就容易讀入虛假觸摸并降低精度(見圖3)。這些先進的功能在演示工具上工作得很好，但在實際系統(tǒng)中性能會急劇下降。只使用互電容測量顯然不能給觸摸屏系統(tǒng)提供足夠的信息，以支持先進觸摸功能，如防水，支持小筆，懸浮觸控?！　?/p>

圖3.,當接觸靈敏度增加時，噪聲引發(fā)的觸摸誤判

　　另一方面，在很多情況下自電容都是一種魯棒性很強的感應(yīng)方式。它會產(chǎn)生更強的信號，并且比互電容可投射更大的區(qū)域。這種投射能力和力度的增加可以使觸摸屏控制器準確地探測到目標電容，例如手指懸浮在屏幕上。自電容還可在不降低噪聲閾值的情況下提供更好的靈敏度。這就能夠探測到很小的觸摸，例如1毫米觸筆，不會像互電容那樣有觸摸誤判，精度不佳，和延遲響應(yīng)的問題。但是盡管有這些好處，自電容的問題是在多點觸摸功能上并不十分理想。這是就是眾所周知的鬼點問題，我們并不能判斷觸摸屏上兩個手指的位置。在自電容感應(yīng)中，輸入測量的是橫軸和縱軸的變化 (X + Y)。結(jié)果是如果用戶觸摸到不同行的兩個地方，并不能明確判斷位置。三點觸摸更是不可能的。圖4就是一個自電容觸摸屏不能準確判斷位置的例子。紅圈是X行和Y行傳感器上的實際觸摸。因為每一行都讀到一個觸摸，這些行的交叉點也會記錄觸摸(標注為淺藍色)，即使并沒有觸摸存在?！　?/p>

圖4. 自電容系統(tǒng)受限于X + Y方法測量觸摸輸入。在不同傳感器行上的多點觸摸會產(chǎn)生鬼點

　　因為今天的操作系統(tǒng)支持四個手指甚至更多，智能手機需要真正的無鬼點多點觸摸。市場已期望和要求在觸摸屏設(shè)備中實現(xiàn)完全多點觸摸功能和手勢識別功能。僅僅有自電容感應(yīng)是不夠的。

　　那么，如何解決這個問題呢?對于一個設(shè)備制造商來說，為客戶提供最先進的特點，使自己的產(chǎn)品不同于競爭對手是至關(guān)重要的，但只使用一種感應(yīng)方法是難以實現(xiàn)的。最好的方式是選用同時支持自感應(yīng)和互感應(yīng)的觸摸屏控制器。這可以讓設(shè)計人員充分利用每一種感應(yīng)的好處，提供真正獨特的功能。某些芯片制造商有兩種不同的芯片：一種是自電容，一種是互電容。但是，設(shè)備制造商真正需要的是，同一顆觸摸屏控制器芯片既支持自電容又支持互電容，可以根據(jù)應(yīng)用在這兩種方法之間切換。利用差分信號分析，這種類型的控制器可以使制造商給市場提供真正的防水功能、小筆支持，懸浮觸控。

　　總之，觸摸性能指標如響應(yīng)時間、刷新率、和準確性都是重要的，但他們并不是用戶體驗的唯一評估指標。先進的功能提升了觸摸屏設(shè)備用戶體驗質(zhì)量。當你設(shè)計用戶界面時，用戶想要和需要的三個特征是，1毫米觸筆支持，真正的防水能力，以及懸浮觸控功能。這些特征對于只有一種感應(yīng)方法的控制器來說是一個挑戰(zhàn)，許多演示板在可控環(huán)境中可以工作。使用在同一芯片上支持自電容和互電容的觸摸屏控制器，能有效在他們之間切換，可以確保這些高級功能在實際環(huán)境中的優(yōu)異表現(xiàn)。它也可以降低材料成本并減小設(shè)備尺寸，因為不需要第二顆芯片。這些具有先進功能的設(shè)備提升了用戶界面標準，使得制造商有機會使自己的產(chǎn)品更有競爭力。