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感測器/MEMS  

電容式觸控感測技術讓智慧型手機更聰明

上網時間: 2016年04月12日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:電容式觸控  感測技術  智慧型手機  電容式感測技術 

作者:Anbarasu Samiappan和Jaya Kathuria,賽普拉斯半導體

智慧型手機已經成為人們日常生活的一部份,其功能已超出了手機範疇。對於很多人而言,它還是一種重要的科學儀器、數位醫生、電子書閱讀器、音樂播放機、連網的社交媒體以及其它無數應用的工具。隨著人們對智慧型手機功能的需求越來越高,開發設計人員必須讓智慧型手機變得更加智慧。

舉例來說,想像這樣一支手機,它能夠學習每個用戶的使用習慣並自動調整,例如根據左右手習慣將手機一側的音量鍵移至另一側,或者讓用戶使用手機背面的觸控板單手控制螢幕功能。我們可以利用電容式觸控感測技術輕鬆地實現這些先進功能。

電容式感測技術能夠透過測量電容變化檢測到導電物體的存在和不存在,甚至包括使用者的手指。該技術同樣適合按鍵、滑桿、開關、觸控板、觸控螢幕和近接感測器,從而讓設計人員能夠提升智慧型手機的設計層次。本文主要介紹行動裝置能夠利用電容式觸控感測技術實現的智慧功能。

特殊手勢

目前,觸控螢幕使用者介面通常需要使用者以雙手操作智慧型手機。電容式感測技術讓設計人員能夠創造一個特殊手勢介面,允許使用者以單手操作手機,並用拇指控制各種功能。例如,手機側面一個簡單的四段電容式滑桿感測器(圖1)能夠實現向上滑動、向下滑動、輕彈、按壓與長按等功能。這些功能可與智慧型手機的各種應用配合使用,如瀏覽螢幕、上下捲動文件或選擇/取消選擇圖示。此類單手介面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: 使用一個四段電容式滑桿的特殊手勢

手握檢測

手機兩側的電容式觸控感測器能夠檢測出使用者手握手機的方式和位置。一旦手機能夠做到這一點,就能建置無數的功能。例如,手握檢測功能能夠根據使用者的拇指位置區分出用戶是左撇子還是右撇子,然後根據左手或右手使用習慣動態調整整個使用者介面,包括手機的音量鍵、觸控螢幕圖示等等。

出於安全考慮,美國聯邦傳播委員會(FCC)要求手機廠商符合射頻(RF)輻射的特定吸收率(SAR)規定。手握檢測功能可根據手機是在使用者手中或桌面上調整RF輻射。另一個功能是整合手機鎖定和手握檢測;當用戶手握整支手機時,就可以鎖定手機。圖2顯示常見的手握模式。


圖2:使用電容式感測可檢測不同的手握方式

虛擬鍵

當今大多數的手機利用固定位置的機械按鍵控制音量。將機械按鍵轉變為電容式觸控鍵不僅能讓手機看起來更加時尚,而且還能實現虛擬音量控制鍵,利用手機邊框的電容式感測器動態移動到手機邊緣的任意位置。由於電容式感測器是簡單的纖薄銅墊,將可為智慧型手機打造一個整潔、吸引人的外觀。如圖3所示。


圖3:手機邊框中的電容式感測器可實現音量調節等控制功能的靈活部署

智慧對焦

透過支援手機背面的手勢模式,電容式感測技術還能用於單手控制螢幕功能,如圖4 所示。例如,在拍照時,用戶可以利用電容式感測器調節相機的焦距。只需輕點感測器,就能讓使用者從拍照模式輕鬆切換到視訊模式,同時又不失去對焦功能。


圖4:手機背面的電容式感測器能讓用戶快速對焦或切換相機模式

(下一頁繼續:近接人臉感測)


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