電容觸控傳感技術如何讓手機變得更智能?
發布時間:2017-03-17 責任編輯:sherry
【導讀】suizherenmenduizhinengshoujidegongnengdexuqiuyuelaiyuegao,kaifashejirenyuanbixuyaorangzhinengshoujibiandegengjiazhineng。liru,qingshexiangzheyangyibushouji,tanenggouxueximeigeyonghudeshiyongxiguanbingzishiying,liru,genjuzuoyoushouxiguanjiangshoujiyicedeyinliangjianyizhilingyice。huozhe,nenggourangyonghushiyongshoujibeimiandechukongbandanshoukongzhipingmugongneng。
智能手機已成為人們日常生活的一部分,其功能已超出了手機範疇。對於很多人而言,它還是重要的科學儀器、數字醫生、電子書閱讀器、音樂播放器、連接社交媒體以及其它無數應用的工具。suizherenmenduizhinengshoujidegongnengdexuqiuyuelaiyuegao,kaifashejirenyuanbixuyaorangzhinengshoujibiandegengjiazhineng。liru,qingshexiangzheyangyibushouji,tanenggouxueximeigeyonghudeshiyongxiguanbingzishiying,liru,genjuzuoyoushouxiguanjiangshoujiyicedeyinliangjianyizhilingyice。huozhe,nenggourangyonghushiyongshoujibeimiandechukongbandanshoukongzhipingmugongneng。
womenkeyiliyongdianrongchukongchuanganjishujiaoweiqingsongdishixianzhexiegaojigongneng。dianrongchuanganjishunenggoutongguoceliangdianrongjiancedaobaokuoyonghushouzhizaineidedaodianwutidecunzaihebucunzai。gaijishutongyangshiheanjian、滑條、開關、觸控板、觸摸屏和近距傳感器,從而讓設計人員能夠提升智能手機的設計水平。本文主要介紹移動設備能夠利用電容觸控傳感技術實現的智能功能。
特殊手勢
muqian,chumopingyonghujiemiantongchangposhiyonghushiyongshuangshoucaozuozhinengshouji。dianrongchuanganjishunenggourangshejirenyuanchuangjianyigeteshushoushijiemian,yunxuyonghudanshoucaozuoshouji,bingshiyongmuzhikongzhigezhonggongneng。liru,shoujicemiandeyigejiandandesiduandianronghuakuaichuanganqi(見圖1)能夠實現向上滑動、向下滑動、單擊、雙擊、長按等功能。這些功能可與所有智能手機應用配合使用,用於瀏覽屏幕、上下滾動文檔或選擇/去選圖標。此類單手界麵可增加手機操作的便利性和簡約性,從而大幅提升用戶體驗。

圖1:使用一個四段電容滑塊的特殊手勢。
手握檢測
手(shou)機(ji)兩(liang)側(ce)的(de)電(dian)容(rong)觸(chu)控(kong)傳(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)出(chu)用(yong)戶(hu)手(shou)握(wo)手(shou)機(ji)的(de)方(fang)式(shi)和(he)位(wei)置(zhi)。一(yi)旦(dan)手(shou)機(ji)能(neng)夠(gou)做(zuo)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian),無(wu)數(shu)功(gong)能(neng)都(dou)能(neng)得(de)到(dao)實(shi)現(xian)。例(li)如(ru),手(shou)握(wo)檢(jian)測(ce)功(gong)能(neng)能(neng)夠(gou)根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)拇(mu)指(zhi)的(de)位(wei)置(zhi)區(qu)分(fen)用(yong)戶(hu)是(shi)左(zuo)撇(pie)子(zi)還(hai)是(shi)右(you)撇(pie)子(zi),然(ran)後(hou)根(gen)據(ju)左(zuo)手(shou)或(huo)右(you)手(shou)使(shi)用(yong)習(xi)慣(guan)動(dong)態(tai)調(tiao)整(zheng)整(zheng)個(ge)用(yong)戶(hu)界(jie)麵(mian),包(bao)括(kuo)調(tiao)整(zheng)手(shou)機(ji)的(de)音(yin)量(liang)鍵(jian)、觸摸屏圖標等等。
出於安全考慮,FCC要求手機廠商遵守射頻輻射的比吸收率(SAR)規定。手握檢測功能可根據手機是在用戶手中或桌麵上調整射頻輻射。另一個功能是能夠關聯手機鎖定和手握感應;當用戶手握整個手機時,可以鎖定手機。

圖2:手握舉例。
虛擬鍵
當(dang)今(jin)的(de)大(da)多(duo)數(shu)手(shou)機(ji)利(li)用(yong)固(gu)定(ding)位(wei)置(zhi)處(chu)的(de)實(shi)體(ti)鍵(jian)控(kong)製(zhi)音(yin)量(liang)。將(jiang)實(shi)體(ti)鍵(jian)轉(zhuan)變(bian)為(wei)電(dian)容(rong)觸(chu)控(kong)鍵(jian)不(bu)僅(jin)能(neng)讓(rang)手(shou)機(ji)看(kan)起(qi)來(lai)更(geng)加(jia)時(shi)尚(shang)和(he)性(xing)感(gan),而(er)且(qie)還(hai)能(neng)實(shi)現(xian)虛(xu)擬(ni)音(yin)量(liang)控(kong)製(zhi)鍵(jian),該(gai)虛(xu)擬(ni)鍵(jian)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)手(shou)機(ji)邊(bian)框(kuang)中(zhong)的(de)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)動(dong)態(tai)移(yi)動(dong)到(dao)手(shou)機(ji)邊(bian)緣(yuan)的(de)任(ren)意(yi)位(wei)置(zhi)。由(you)於(yu)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)簡(jian)單(dan)的(de)薄(bo)銅(tong)墊(dian),手(shou)機(ji)將(jiang)會(hui)擁(yong)有(you)一(yi)個(ge)整(zheng)潔(jie)、誘人的外觀。圖3顯示了一個例子。

圖3:手機邊框中的電容傳感器可實現音量調節等控製功能的靈活部署。
智能對焦
如圖4 suoshi,tongguozhichishoujibeimiandeshoushimoshi,dianrongchuanganjishuhainengyongyudanshoukongzhipingmugongneng。liru,paizhaoshiyonghukeyiliyongdianrongchuanganqitiaojieshexiangtoudejiaoju。yonghuketongguoqingjichuanganqicongpaizhaomoshiqingsongqiehuandaoshipinmoshi,tongshiyoubushiquduijiao。

圖4:手機背麵的電容傳感器能給讓用戶快速對焦或切換攝像頭模式
近距人臉檢測
近距傳感正成為眾多智能手機的一個重要功能。近距傳感器的主要目的是避免意外或誤觸操作,例如,用戶接電話時臉部觸及屏幕(見圖5)。該功能還能提高能效,讓手機在用戶通話時關閉LCD背景光。
與傳統的紅外傳感技術相比,電容近距傳感技術擁有眾多優勢。其主要優勢是:電容傳感器無需剪切覆麵材料,因而能夠降低手機的加工成本,提高它們的顏值。

圖5:近距人臉檢測功能可在用戶臉部不慎觸及屏幕時避免誤觸操作。
利用近距傳感技術實現近距喚醒功能
近距喚醒功能是近距傳感技術實現的另一個重要功能。可靠的電容近距傳感器能夠在用戶距離其30厘米時檢測出用戶靠近。該功能可讓用戶在黑暗中找到他們的手機,因為當用戶靠近時,手機可以點亮顯示屏或按鍵LED燈。近距喚醒功能可在用戶靠近時控製背景光LEDdeng。gaigongnengyouzhuyusuoduanshoujidehuanxingshijian,tigaoqixiangyingsudu,jiangdiqigonghao,tigaoqiyanzhi。tashishoujideyigezhongyaogongneng,yinweitanengdadayanchangdianchixuhangshijian。
手機的SAR規定
比吸收率(SAR)是測量人體暴露在電磁場中時吸收能量的比率。美國聯邦通信委員會(FCC)dengjianguanjigouyaoqiushebeitongguojiangdiqikaojinrentishidefashegonglvlaixianzhirentixishoudeshepinnengliang。jiyudianrongchuanganjishudejinjuchuanganqikeyongyujiancerentikaojin,bingzaixuyaoshijiangdishepingonglv。
按鍵、手寫筆和手套
無(wu)論(lun)是(shi)出(chu)於(yu)天(tian)氣(qi)寒(han)冷(leng)的(de)原(yuan)因(yin)或(huo)工(gong)作(zuo)需(xu)要(yao),當(dang)用(yong)戶(hu)戴(dai)上(shang)手(shou)套(tao)時(shi),智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)觸(chu)控(kong)界(jie)麵(mian)也(ye)應(ying)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)讓(rang)手(shou)機(ji)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)出(chu)戴(dai)手(shou)套(tao)的(de)手(shou)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)低(di)強(qiang)度(du)信(xin)號(hao),同(tong)時(shi)忽(hu)略(lve)來(lai)源(yuan)於(yu)懸(xuan)停(ting)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)方(fang)的(de)手(shou)指(zhi)的(de)假(jia)信(xin)號(hao)。電(dian)容(rong)觸(chu)感(gan)技(ji)術(shu)結(jie)合(he)采(cai)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)硬(ying)件(jian)和(he)固(gu)件(jian)算(suan)法(fa)實(shi)現(xian)戴(dai)手(shou)套(tao)操(cao)作(zuo)所(suo)需(xu)的(de)功(gong)能(neng)和(he)靈(ling)敏(min)度(du)。或(huo)者(zhe),很(hen)多(duo)大(da)屏(ping)手(shou)機(ji)配(pei)有(you)一(yi)個(ge)手(shou)寫(xie)筆(bi),目(mu)的(de)是(shi)便(bian)於(yu)用(yong)戶(hu)瀏(liu)覽(lan),這(zhe)個(ge)手(shou)寫(xie)筆(bi)也(ye)可(ke)用(yong)於(yu)操(cao)作(zuo)電(dian)容(rong)按(an)鍵(jian)。這(zhe)種(zhong)雙(shuang)重(zhong)用(yong)途(tu)對(dui)於(yu)提(ti)高(gao)便(bian)利(li)性(xing)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao),可(ke)讓(rang)用(yong)戶(hu)在(zai)使(shi)用(yong)手(shou)機(ji)時(shi)無(wu)需(xu)在(zai)手(shou)寫(xie)筆(bi)和(he)手(shou)指(zhi)之(zhi)間(jian)來(lai)回(hui)切(qie)換(huan)(見圖6)。

圖6:使用手寫筆和手指控製配有電容觸控按鍵的智能手機 *
耐水性
高級耐水特性可確保智能手機在潮濕環境下可靠運行。實現耐水性有兩種方法:保(bao)護(hu)電(dian)極(ji)和(he)防(fang)護(hu)傳(chuan)感(gan)器(qi)。使(shi)用(yong)保(bao)護(hu)電(dian)極(ji)可(ke)避(bi)免(mian)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)的(de)水(shui)珠(zhu)導(dao)致(zhi)誤(wu)觸(chu)操(cao)作(zuo),從(cong)而(er)讓(rang)用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)電(dian)容(rong)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)。防(fang)護(hu)傳(chuan)感(gan)器(qi)用(yong)於(yu)應(ying)對(dui)連(lian)續(xu)水(shui)流(liu)情(qing)況(kuang),它(ta)能(neng)夠(gou)阻(zu)止(zhi)所(suo)有(you)其(qi)它(ta)傳(chuan)感(gan)器(qi)觸(chu)發(fa)(從而避免)誤觸操作。
shangshugaojigongnengketishengzhinengshoujiyonghudetiyan,erqiehaiweichangshangtigongletuichuchayihuachanpindejihui。weileshixianzhexiegongneng,kaifarenyuanxuyaoyizhongchengshukekao、具備較高信噪比(SNR)和靈敏度的電容傳感技術。此外,他們還需要能夠補償多餘的寄生電容。
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