我想讓觸摸屏感知我的手勢(shì)
作者:Hassane El-Khoury
賽普拉斯半導(dǎo)體公司汽車(chē)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理
在觸摸屏近乎成為手機(jī)領(lǐng)域標(biāo)配之際,許多人已經(jīng)迫不及待地想讓這項(xiàng)技術(shù)也應(yīng)用于汽車(chē)市場(chǎng)。當(dāng)然,有些人可能會(huì)認(rèn)為觸摸屏早已應(yīng)用到當(dāng)今的汽車(chē)中了。不過(guò),我們?cè)诖颂接懙氖悄軌蚋兄謩?shì)的觸摸屏。現(xiàn)在,駕駛?cè)藛T希望一坐進(jìn)轎車(chē),輕彈菜單即可上下翻動(dòng) MP3 列表,然后上路。通過(guò)簡(jiǎn)單的手勢(shì),比如放大縮小、向左平移、旋轉(zhuǎn)等即可查閱地圖,而不必使用目前復(fù)雜的信息娛樂(lè)菜單結(jié)構(gòu)。
與消費(fèi)市場(chǎng)相比,汽車(chē)人機(jī)界面 (HMI) 提出了一系列全新挑戰(zhàn)。駕駛過(guò)程中的安全性是主要的挑戰(zhàn)。隨著功能的增多,人們不得不考慮它對(duì)關(guān)注路面這一駕駛?cè)藛T最主要職責(zé)的影響。在車(chē)?yán)锛尤氲氖欠裰皇且粋€(gè)花哨的功能,它會(huì)不會(huì)削弱駕駛體驗(yàn)?就算這樣,這個(gè)功能還是能在駕駛過(guò)程中提供安全性。駕駛?cè)藛T在瀏覽地圖、尋找目的地方面花費(fèi)的時(shí)間越少,就能夠越多地關(guān)注路面。
首先,讓我們來(lái)看看進(jìn)入汽車(chē)信息娛樂(lè)領(lǐng)域的兩種觸摸屏的差別:
- 電阻式觸摸屏是當(dāng)前汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的主流技術(shù)。這種技術(shù)的成本最低,并可以用于從汽車(chē)、工業(yè)到消費(fèi)的多種應(yīng)用領(lǐng)域。由于這種技術(shù)采用機(jī)械式實(shí)施方案,因此必須在面板上施加壓力才能使之檢測(cè)到觸摸。電阻式觸摸屏的兩個(gè)特性使其注定在市場(chǎng)上、特別是在汽車(chē)市場(chǎng)上漸漸失寵:一、清晰度,通常介于 70% ~ 80%;二、需要定期對(duì)觸摸板進(jìn)行校準(zhǔn),以便使之與 LCD 協(xié)調(diào)一致。
- 電容式觸摸屏,其中最先進(jìn)的是感應(yīng)式電容觸摸屏。與電阻式觸摸屏相比,其清晰度更高(90% 甚至以上),面板精度也更高,且無(wú)需調(diào)試。然而,感應(yīng)式電容觸摸屏的真正優(yōu)勢(shì)在于其可以同時(shí)探測(cè)多個(gè)觸點(diǎn)。
通過(guò)比較當(dāng)前基于電阻式觸摸屏和帶手勢(shì)識(shí)別的電容式觸摸屏的汽車(chē) HMI 概念,我們可以發(fā)現(xiàn),新增手勢(shì)識(shí)別功能后,駕駛?cè)藛T對(duì)路面的關(guān)注程度在某些方面有所改善。通過(guò)電容式觸摸屏的手勢(shì)識(shí)別不僅是一種新的輸入方式,更使系統(tǒng)輸入提升到了一個(gè)新的層次。采用電容式觸摸屏,駕駛?cè)藛T仍然可以通過(guò)點(diǎn)擊瀏覽菜單結(jié)構(gòu),滑動(dòng)手指提高音量或者調(diào)節(jié) HVAC 風(fēng)扇速度。不過(guò),真正重要的是其控制標(biāo)準(zhǔn)功能的簡(jiǎn)易度,比如控制駕駛過(guò)程中非常必要的導(dǎo)航功能。用戶(hù)不必緊盯著屏幕,只需一個(gè)簡(jiǎn)單的手勢(shì)即可實(shí)現(xiàn)縮小操作。屏幕上的任何區(qū)域都可以感知手勢(shì),因此駕駛?cè)藛T不必把手指放在特定的位置來(lái)完成操作。圖 1 顯示就是這種導(dǎo)航屏幕上的動(dòng)作感知說(shuō)明。
圖 1- 導(dǎo)航屏幕上的縮小手勢(shì)
此外,無(wú)需進(jìn)行菜單瀏覽,只使用簡(jiǎn)單的手指動(dòng)作就可以讓地圖左右滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)更方便的查看,并隨之為您增加觸手可及的功能。這種技術(shù)面世后必將廣受青睞,并很快成為一種新標(biāo)準(zhǔn)。
客戶(hù)的接受對(duì)于任何新興技術(shù)都是個(gè)熱點(diǎn)話題。在汽車(chē)信息娛樂(lè)行業(yè)里,客戶(hù)一般對(duì)他們?nèi)粘J褂玫募夹g(shù)持開(kāi)放態(tài)度。技術(shù)與否只是個(gè)純粹的可用性問(wèn)題。觸摸屏進(jìn)入汽車(chē)市場(chǎng)已有數(shù)年之久。電容式觸摸屏不會(huì)改變駕駛?cè)藛T與車(chē)輛的互動(dòng)方式,它只會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)這種方式;觸摸屏 HMI 概念也不是指要重新設(shè)計(jì),其只是對(duì) HMI 進(jìn)行強(qiáng)化。
在討論 HMI 概念之際,聲控系統(tǒng)也在興起。不過(guò),包括駕駛?cè)藛T在內(nèi)的消費(fèi)者,都已經(jīng)習(xí)慣于手勢(shì)或點(diǎn)觸的觸摸方式。目前,無(wú)論是帶觸摸板的筆記本電腦、手機(jī)、或是 MP3 播放器等都在使用這種方式,人們已經(jīng)習(xí)慣于此,也期望如此。聲控系統(tǒng)目前在車(chē)輛上也有所應(yīng)用,但需要進(jìn)行培訓(xùn)。從消費(fèi)者的角度來(lái)說(shuō),這是一種新技術(shù),而非一種循序漸進(jìn)式的改變。該系統(tǒng)的命令結(jié)構(gòu)需要人們重新了解,且各個(gè)車(chē)輛制造商之間各不相同。車(chē)輛制造商的 HMI 概念決策也各不相同。有些制造商會(huì)提供這兩種方式供客戶(hù)自己選擇使用。由于這兩種技術(shù)都是新興技術(shù),現(xiàn)在判斷哪一種更有優(yōu)勢(shì)為時(shí)尚早。
那么,電容式觸摸屏的工作原理是什么呢?作為一種新興技術(shù),帶手勢(shì)識(shí)別功能的電容式觸摸屏將隨著相關(guān)控制器(如賽普拉斯的汽車(chē)專(zhuān)用 TrueTouch™ 控制器)在市場(chǎng)上的推出而即將在近期得到廣泛應(yīng)用。由于汽車(chē)設(shè)計(jì)的平均周期為 2 ~ 3 年,用戶(hù)有望自 2012 年開(kāi)始在汽車(chē)中使用到這一新型信息娛樂(lè)系統(tǒng)。以賽普拉斯的控制器為例,汽車(chē)一線廠商和 OEM 廠商可以“開(kāi)箱即用”地立即著手開(kāi)發(fā)基于手勢(shì)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)。這些控制器集成了如圖 2 重點(diǎn)所示的系統(tǒng)功能。
- 采用 CSD(西格瑪—德?tīng)査{(diào)制器測(cè)量)之類(lèi)的電容感應(yīng)技術(shù)掃描電容式 ITO(氧化銦錫)板。測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度與感應(yīng)器陣列中 ITO 菱形對(duì)應(yīng)的手指位置成正比例。覆蓋的范圍越大,信號(hào)強(qiáng)度越大。請(qǐng)注意:按照設(shè)計(jì),一個(gè)手指可以覆蓋多個(gè)菱形,以便進(jìn)行準(zhǔn)確的位置計(jì)算。
- 通過(guò)判別觸摸對(duì)菱形圖案的覆蓋情況,可以準(zhǔn)確地確定一個(gè)或者多個(gè)手指在觸摸板上的位置。在下面的例子中,手指在 Y 軸上覆蓋了感應(yīng)器 3 和 4,各自相對(duì)的信號(hào)強(qiáng)度分別為 15 和 7。
- 根據(jù)手指的相對(duì)移動(dòng)對(duì)手勢(shì)進(jìn)行解碼。
圖 2 - 電容式觸摸屏手指探測(cè)
手勢(shì)解碼在控制器內(nèi)完成,并作為簡(jiǎn)單手勢(shì) ID 傳送到主機(jī)系統(tǒng),然后在屏幕上做出響應(yīng)。
采用全屏多點(diǎn)控制器可以進(jìn)一步增強(qiáng)觸摸屏的性能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)多達(dá)十根手指的各個(gè)位置探測(cè)。這項(xiàng)功能適用于汽車(chē)中的雙視屏應(yīng)用,以便駕駛?cè)藛T和乘客同時(shí)操作信息娛樂(lè)系統(tǒng)。在雙視屏即將應(yīng)用于汽車(chē)之際,我們亟需一款全屏多點(diǎn)控制器,以便實(shí)現(xiàn)在駕駛?cè)藛T放大地圖的同時(shí),乘客可以進(jìn)行音量調(diào)節(jié)。無(wú)論手勢(shì)或者多點(diǎn)觸摸屏,其結(jié)果都是清晰的。對(duì)用戶(hù)而言,強(qiáng)化信息娛樂(lè) HMI 不是要使其變得更加復(fù)雜。這只是在車(chē)輛中引入一種新技術(shù),一種對(duì)來(lái)自消費(fèi)市場(chǎng)的駕駛?cè)藛T來(lái)說(shuō)非常熟悉的技術(shù)。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/259221.htm
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