電容式近距傳感器應用與考慮因素

要達到高靈敏度的電容式近距感測效果，需要仔細考慮眾多因素，包括機械設計、傳感器置放位置與設計，以及終端應用的作業(yè)環(huán)境。仔細*估各項設計考慮因素，有助于避免典型電容式近距傳感器設計經(jīng)常遭遇的建置問(wèn)題。本文介紹一些近距感測常見(jiàn)應用，以及能大幅增進(jìn)設計成功機率的考慮要點(diǎn)。

何謂電容式進(jìn)距傳感器?

電容式近距傳感器是一種與使用者操作接口互動(dòng)的有效方法，使用者不必實(shí)際觸碰到接口控制組件，其根據的是電容式感測技術(shù)，以偵測到導電物體的存在。電容式近距傳感器為系統與產(chǎn)業(yè)研發(fā)業(yè)者帶來(lái)許多獨特優(yōu)勢，能有效提升組件的使用便利性與設計美感，并可提升需要在喚醒或啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行設定的裝置之反應速度。

電容式進(jìn)距傳感器應用特性

“燈光導引”概念

電容式近距傳感器為許多使用者接口系統帶來(lái)獨特的操控便利性。如圖1所示，近距感測功能在加入到筆記本電腦的多媒體按鍵列后，當使用者的手指或手接近筆記本電腦時(shí)，即使在昏暗環(huán)境中也能提供“燈光導引”功能，讓使用者在昏暗環(huán)境中也能很容易操作按鍵，就像是在幾乎無(wú)光線(xiàn)的飛機客艙中使用筆電一般。

圖1 近距燈光導引可改善在昏暗環(huán)境中的實(shí)用性

其它需要在黑暗或低光源環(huán)境中正常地運作的系統，也可采用“燈光導引”的概念，例如像內部通訊用的廣播系統、手機、墻壁開(kāi)關(guān)、以及汽車(chē)門(mén)禁系統等。

手機自動(dòng)鎖定與解除功能

內建觸控屏幕或電容式操作接口的手機，亦可利用電容式近距傳感器技術(shù)來(lái)提高使用可靠度。當使用者把手機拿到靠近臉頰處準備撥打或接電話(huà)時(shí)，觸控屏幕或電容式輸入接口就會(huì )自動(dòng)鎖住其按鍵與功能，避免使用者誤觸手機上的結束通話(huà)按鍵。當使用者通話(huà)完放下手機時(shí)，以及解除手機的鎖定時(shí)，電容式近距傳感器亦可用來(lái)自動(dòng)啟動(dòng)按鍵鎖。這種功能在讓手機更容易在使用方面上扮演重要角色。

提高車(chē)用和工業(yè)安全性

近距傳感器還可用來(lái)提高汽車(chē)車(chē)窗或防護系統安全性。例如，當電動(dòng)車(chē)窗要關(guān)閉時(shí)，一旦乘客的手靠近車(chē)窗，系統會(huì )偵測到手或手臂，并停止動(dòng)作以避免乘客受傷。工業(yè)設備亦可利用電容式近距傳感器控制功能，獲得更高安全性。浴室設備可利用近距感測技術(shù)，使整體環(huán)境變的更安全且更有效率。水龍頭可加入近距感測功能，當手放到水龍頭下方時(shí)就自動(dòng)給水，當手遠離水龍頭時(shí)，便立即關(guān)水，完全不會(huì )有浪費水的情況發(fā)生。同樣地，當手置于洗手給皂機下方時(shí)，就會(huì )自動(dòng)提供洗手^^^，且當其它非導電物體靠近給皂機時(shí)也不會(huì )發(fā)生誤判而流出洗手^^^。而馬桶和垃圾筒上蓋，亦可利用電容式近距傳感器來(lái)建置免手動(dòng)操作功能。

提升防盜系統功能

近距感測的另一個(gè)新應用，就是防盜系統。電容式近距傳感器可設置于房屋四周，當屋主離開(kāi)住家時(shí)就啟動(dòng)警戒功能。當屋宅被竊賊入侵時(shí)，擺設在屋子適當位置的近距傳感器，就會(huì )判斷出竊賊進(jìn)入屋子的位置，以及在屋內走動(dòng)的路線(xiàn)。這方面的信息能幫助事后調查，協(xié)助警方更快破案。移動(dòng)中的非導電物體并不會(huì )觸發(fā)電容式近距傳感器，例如當屋主外出時(shí)，從墻上掉落的畫(huà)，避免進(jìn)行誤判的動(dòng)作追蹤。

強化液晶屏幕影像使用性

像是數字相框與液晶屏幕等有邊框的產(chǎn)品，可運用電容式近距傳感器功能來(lái)增進(jìn)美觀(guān)與易用性。傳統的數字相框在產(chǎn)品的背面或頂部都有機械式按鍵。當使用者想要調整數字相框的設定值，或是設定要顯示的影像，其程序通常都很麻煩。運用電容式控制功能，加上相框邊框的近距感測組件，就能設計出簡(jiǎn)便的單指操作功能，且當手指移開(kāi)后，按鍵可隱藏在屏幕的邊框中。圖2顯示模擬式按鍵，以及近接感測與電容式控制按鍵之間的比較。

圖2 使用者輸入類(lèi)型比較示意圖