我想讓觸摸屏感知我的手勢
作者:Hassane El-Khoury
賽普拉斯半導體公司汽車(chē)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理
在觸摸屏近乎成為手機領(lǐng)域標配之際,許多人已經(jīng)迫不及待地想讓這項技術(shù)也應用于汽車(chē)市場(chǎng)。當然,有些人可能會(huì )認為觸摸屏早已應用到當今的汽車(chē)中了。不過(guò),我們在此探討的是能夠感知手勢的觸摸屏?,F在,駕駛人員希望一坐進(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,比如放大縮小、向左平移、旋轉等即可查閱地圖,而不必使用目前復雜的信息娛樂(lè )菜單結構。
與消費市場(chǎng)相比,汽車(chē)人機界面 (HMI) 提出了一系列全新挑戰。駕駛過(guò)程中的安全性是主要的挑戰。隨著(zhù)功能的增多,人們不得不考慮它對關(guān)注路面這一駕駛人員最主要職責的影響。在車(chē)里加入的是否只是一個(gè)花哨的功能,它會(huì )不會(huì )削弱駕駛體驗?就算這樣,這個(gè)功能還是能在駕駛過(guò)程中提供安全性。駕駛人員在瀏覽地圖、尋找目的地方面花費的時(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:
- 電阻式觸摸屏是當前汽車(chē)信息娛樂(lè )系統的主流技術(shù)。這種技術(shù)的成本最低,并可以用于從汽車(chē)、工業(yè)到消費的多種應用領(lǐng)域。由于這種技術(shù)采用機械式實(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、需要定期對觸摸板進(jìn)行校準,以便使之與 LCD 協(xié)調一致。
- 電容式觸摸屏,其中最先進(jìn)的是感應式電容觸摸屏。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)需調試。然而,感應式電容觸摸屏的真正優(yōu)勢在于其可以同時(shí)探測多個(gè)觸點(diǎn)。
通過(guò)比較當前基于電阻式觸摸屏和帶手勢識別的電容式觸摸屏的汽車(chē) HMI 概念,我們可以發(fā)現,新增手勢識別功能后,駕駛人員對路面的關(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識別不僅是一種新的輸入方式,更使系統輸入提升到了一個(gè)新的層次。采用電容式觸摸屏,駕駛人員仍然可以通過(guò)點(diǎn)擊瀏覽菜單結構,滑動(dòng)手指提高音量或者調節 HVAC 風(fēng)扇速度。不過(guò),真正重要的是其控制標準功能的簡(jiǎn)易度,比如控制駕駛過(guò)程中非常必要的導航功能。用戶(hù)不必緊盯著(zhù)屏幕,只需一個(gè)簡(jiǎn)單的手勢即可實(shí)現縮小操作。屏幕上的任何區域都可以感知手勢,因此駕駛人員不必把手指放在特定的位置來(lái)完成操作。圖 1 顯示就是這種導航屏幕上的動(dòng)作感知說(shuō)明。

圖 1- 導航屏幕上的縮小手勢
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準。
客戶(hù)的接受對于任何新興技術(shù)都是個(gè)熱點(diǎn)話(huà)題。在汽車(chē)信息娛樂(lè )行業(yè)里,客戶(hù)一般對他們日常使用的技術(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)已有數年之久。電容式觸摸屏不會(huì )改變駕駛人員與車(chē)輛的互動(dòng)方式,它只會(huì )進(jìn)一步增強這種方式;觸摸屏 HMI 概念也不是指要重新設計,其只是對 HMI 進(jìn)行強化。
在討論 HMI 概念之際,聲控系統也在興起。不過(guò),包括駕駛人員在內的消費者,都已經(jīng)習慣于手勢或點(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、或是 MP3 播放器等都在使用這種方式,人們已經(jīng)習慣于此,也期望如此。聲控系統目前在車(chē)輛上也有所應用,但需要進(jìn)行培訓。從消費者的角度來(lái)說(shuō),這是一種新技術(shù),而非一種循序漸進(jìn)式的改變。該系統的命令結構需要人們重新了解,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),現在判斷哪一種更有優(yōu)勢為時(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),帶手勢識別功能的電容式觸摸屏將隨著(zhù)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用。由于汽車(chē)設計的平均周期為 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。以賽普拉斯的控制器為例,汽車(chē)一線(xiàn)廠(chǎng)商和 OEM 廠(chǎng)商可以“開(kāi)箱即用”地立即著(zhù)手開(kāi)發(fā)基于手勢的信息娛樂(lè )系統。這些控制器集成了如圖 2 重點(diǎn)所示的系統功能。
- 采用 CSD(西格瑪—德?tīng)査{制器測量)之類(lèi)的電容感應技術(shù)掃描電容式 ITO(氧化銦錫)板。測得的信號強度與感應器陣列中 ITO 菱形對應的手指位置成正比例。覆蓋的范圍越大,信號強度越大。請注意:按照設計,一個(gè)手指可以覆蓋多個(gè)菱形,以便進(jìn)行準確的位置計算。
- 通過(guò)判別觸摸對菱形圖案的覆蓋情況,可以準確地確定一個(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 軸上覆蓋了感應器 3 和 4,各自相對的信號強度分別為 15 和 7。
- 根據手指的相對移動(dòng)對手勢進(jìn)行解碼。

圖 2 - 電容式觸摸屏手指探測
手勢解碼在控制器內完成,并作為簡(jiǎn)單手勢 ID 傳送到主機系統,然后在屏幕上做出響應。
采用全屏多點(diǎn)控制器可以進(jìn)一步增強觸摸屏的性能,同時(shí)實(shí)現多達十根手指的各個(gè)位置探測。這項功能適用于汽車(chē)中的雙視屏應用,以便駕駛人員和乘客同時(shí)操作信息娛樂(lè )系統。在雙視屏即將應用于汽車(chē)之際,我們亟需一款全屏多點(diǎn)控制器,以便實(shí)現在駕駛人員放大地圖的同時(shí),乘客可以進(jìn)行音量調節。無(wú)論手勢或者多點(diǎn)觸摸屏,其結果都是清晰的。對用戶(hù)而言,強化信息娛樂(lè ) HMI 不是要使其變得更加復雜。這只是在車(chē)輛中引入一種新技術(shù),一種對來(lái)自消費市場(chǎng)的駕駛人員來(lái)說(shuō)非常熟悉的技術(shù)。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/259221.htm
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