利用電容觸控傳感技術讓智能手機變得更加智能
發布時間:2016-04-28 責任編輯:wenwei
【導讀】電容傳感技術能夠通過測量電容檢測到包括用戶手指在內的導電物體的存在和不存在。該技術同樣適合按鍵、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
目(mu)前(qian),觸(chu)摸(mo)屏(ping)用(yong)戶(hu)界(jie)麵(mian)通(tong)常(chang)迫(po)使(shi)用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)雙(shuang)手(shou)操(cao)作(zuo)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)。電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)讓(rang)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)創(chuang)建(jian)一(yi)個(ge)特(te)殊(shu)手(shou)勢(shi)界(jie)麵(mian),允(yun)許(xu)用(yong)戶(hu)單(dan)手(shou)操(cao)作(zuo)手(shou)機(ji),並(bing)使(shi)用(yong)拇(mu)指(zhi)控(kong)製(zhi)各(ge)種(zhong)功(gong)能(neng)。例(li)如(ru),手(shou)機(ji)側(ce)麵(mian)的(de)一(yi)個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)四(si)段(duan)電(dian)容(rong)滑(hua)塊(kuai)傳(chuan)感(gan)器(qi)(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顯示了常見的手握模式。

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LED燈deng。該gai功gong能neng有you助zhu於yu縮suo短duan手shou機ji的de喚huan醒xing時shi間jian,提ti高gao其qi響xiang應ying速su度du,降jiang低di其qi功gong耗hao,提ti高gao其qi顏yan值zhi。它ta是shi手shou機ji的de一yi個ge重zhong要yao功gong能neng,因yin為wei它ta能neng大da大da延yan長chang電dian池chi續xu航hang時shi間jian。
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)等deng監jian管guan機ji構gou要yao求qiu設she備bei通tong過guo降jiang低di其qi靠kao近jin人ren體ti時shi的de發fa射she功gong率lv來lai限xian製zhi人ren體ti吸xi收shou的de射she頻pin能neng量liang。基ji於yu電dian容rong傳chuan感gan技ji術shu的de近jin距ju傳chuan感gan器qi可ke用yong於yu檢jian測ce人ren體ti靠kao近jin,並bing在zai需xu要yao時shi降jiang低di射she頻pin功gong率lv。
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。
上(shang)述(shu)高(gao)級(ji)功(gong)能(neng)可(ke)提(ti)升(sheng)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)用(yong)戶(hu)的(de)體(ti)驗(yan),而(er)且(qie)還(hai)為(wei)廠(chang)商(shang)提(ti)供(gong)了(le)推(tui)出(chu)差(cha)異(yi)化(hua)產(chan)品(pin)的(de)機(ji)會(hui)。為(wei)了(le)實(shi)現(xian)這(zhe)些(xie)功(gong)能(neng),開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)成(cheng)熟(shu)可(ke)靠(kao)、具備較高信噪比(SNR)helingmindudedianrongchuanganjishu。ciwai,tamenhaixuyaonenggoubuchangduoyudejishengdianrong。weilejiakuaikaifasudu,gaijishuxuyaopeibeixiangxideshejihebujuzhinanwendang。
例如,賽普拉斯的PSoC片上係統處理器係列采用CapSense,它是世界一流的電容觸控傳感技術,擁有超過100:1的信噪比、強大的抗幹擾能力、保護電極和低功耗運行模式。設計人員可以采用SmartSense Auto-Tuning等量產型固件算法進行持續監測和補償環境條件。
【推薦閱讀】
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器



