超越觸摸:先進(jìn)用戶(hù)接口介紹

　　但是，談到先進(jìn)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(huì )問(wèn)，為什么不是所有的多點(diǎn)觸摸屏設備都能支持這種功能?這是電容的問(wèn)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(shí)就會(huì )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(shí)的觸摸輸入，可能會(huì )導致頻繁的幻影觸摸，精度明顯退化，在某些情況下屏幕可能完全凍結。

　　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(chǎng)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(shí)，大部分使用演示板是顯著(zhù)增加了靈敏度，并降低的噪聲極限。在演示板上，這些特點(diǎn)看起來(lái)還不錯。但是演示工具是工作在安全、無(wú)噪聲環(huán)境中，并沒(méi)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(shí)際設備中，噪聲幾乎不可避免。一旦你把小筆或懸浮觸控技術(shù)設計到系統中，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(shí)現，但是當存在噪聲時(shí)，控制器就容易讀入虛假觸摸并降低精度(見(jiàn)圖3)。這些先進(jìn)的功能在演示工具上工作得很好，但在實(shí)際系統中性能會(huì )急劇下降。只使用互電容測量顯然不能給觸摸屏系統提供足夠的信息，以支持先進(jìn)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(shí)，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方式。它會(huì )產(chǎn)生更強的信號，并且比互電容可投射更大的區域。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(huì )像互電容那樣有觸摸誤判，精度不佳，和延遲響應的問(wèn)題。但是盡管有這些好處，自電容的問(wèn)題是在多點(diǎn)觸摸功能上并不十分理想。這是就是眾所周知的鬼點(diǎn)問(wèn)題，我們并不能判斷觸摸屏上兩個(gè)手指的位置。在自電容感應中，輸入測量的是橫軸和縱軸的變化 (X + Y)。結果是如果用戶(hù)觸摸到不同行的兩個(gè)地方，并不能明確判斷位置。三點(diǎn)觸摸更是不可能的。圖4就是一個(gè)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(shí)際觸摸。因為每一行都讀到一個(gè)觸摸，這些行的交叉點(diǎn)也會(huì )記錄觸摸(標注為淺藍色)，即使并沒(méi)有觸摸存在?！　?/p>

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

　　因為今天的操作系統支持四個(gè)手指甚至更多，智能手機需要真正的無(wú)鬼點(diǎn)多點(diǎn)觸摸。市場(chǎng)已期望和要求在觸摸屏設備中實(shí)現完全多點(diǎn)觸摸功能和手勢識別功能。僅僅有自電容感應是不夠的。

　　那么，如何解決這個(gè)問(wèn)題呢?對于一個(gè)設備制造商來(lái)說(shuō)，為客戶(hù)提供最先進(jìn)的特點(diǎn)，使自己的產(chǎn)品不同于競爭對手是至關(guān)重要的，但只使用一種感應方法是難以實(shí)現的。最好的方式是選用同時(shí)支持自感應和互感應的觸摸屏控制器。這可以讓設計人員充分利用每一種感應的好處，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，可以根據應用在這兩種方法之間切換。利用差分信號分析，這種類(lèi)型的控制器可以使制造商給市場(chǎng)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時(shí)間、刷新率、和準確性都是重要的，但他們并不是用戶(hù)體驗的唯一評估指標。先進(jìn)的功能提升了觸摸屏設備用戶(hù)體驗質(zhì)量。當你設計用戶(hù)界面時(shí)，用戶(hù)想要和需要的三個(gè)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方法的控制器來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰，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(shí)際環(huán)境中的優(yōu)異表現。它也可以降低材料成本并減小設備尺寸，因為不需要第二顆芯片。這些具有先進(jìn)功能的設備提升了用戶(hù)界面標準，使得制造商有機會(huì )使自己的產(chǎn)品更有競爭力。