Nykyisten erilaisten kosketustekniikoiden etujen ja haittojen vertailu

   Tällä hetkellä tuotteisiin sovellettavia kosketustekniikoita ovat pääasiassa infrapuna-, resistiivinen-, kapasitiivinen-, pinta-aalto-, optinen kuva, kuvantunnistus, paneeliinduktio, sähkömagneettinen, valopiste ja ultraääni. Seuraavassa on analyysi erilaisten kosketustekniikoiden eduista ja haitoista.

1. Infrapunatyyppi: Infrapunamatriisia käytetään vaaka- ja pystysuuntaisten skannausviivojen muodostamiseen. Kun esine estää valonlähteen, sijainti voidaan määrittää.

    Tämä tunnetaan yleisesti valokuvan keskeytyskytkimenä. Tätä tekniikkaa nähdään usein elokuvissa ja sitä käytetään turvallisuuden havaitsemiseen. Sitä käytetään laajalti, kuten tulostimen tulostuspään ja hiiren vierityspyörän sijoittamiseen. Tuomio, sen haittana on, että todellinen resoluutio ei ole korkea, valo vaikuttaa siihen helposti ja vastenopeus on hidas, mutta se voi havaita minkä tahansa kohteen, joka voi estää valon.

Tapa määrittää se siten, että ympärillä on oltava lähettimiä ja vastaanottimia.

    Tällä hetkellä infrapunasäteiden kehittäminen ei ole sieppausmenetelmä, vaan tila, jossa kohteet heijastuvat säteilyn jälkeen, mikä on vähän samanlainen kuin tutkanopeuden mittaus. Tällä menetelmällä voidaan myös simuloida useita pisteitä, mutta silti on suojausongelmia ja komponenttien lähetys- ja vastaanottokustannukset Kasvata, jos haluat rakentaa tiheästi (lisää resoluutiota), liittyvät kustannukset ovat korkeammat.

   2. Resistiivinen tyyppi: Kaksi johtavaa kerrosta saatetaan kosketuksiin paineen kautta, minkä jälkeen kohteen sijainti lasketaan impedanssiarvon eron perusteella.

Tätä tekniikkaa käytettiin enimmäkseen alkuaikoina pienissä käsinkirjoituslevyissä tai kosketuslevyissä, samoin kuin kalvonäppäimistöissä/vedenpitävissä näppäimistöissä jne. sekä varhaisissa analogisissa ohjaussauvissa, jotka laskettiin käyttämällä vastuksen synnyttämää potentiaalieroa. Nyt tätä tekniikkaa käytetään laajalti matkapuhelimissa tai pienikokoisissa kosketusnäytöissä. Etuna on, että sitä voidaan käyttää esineillä, jotka riittävät kohdistamaan painetta, kuten käsillä ja kynillä. Tarkkuuteen vaikuttavat lämpötilan ja kosteuden aiheuttamat muutokset impedanssiarvossa.

Arviointimenetelmänä on, että kosketettaessa tulee olla painetta, jolloin se tuntuu melko joustavalta ja pinta on pehmeää materiaalia ja sen tekniikkaa.

Erilaisten valmistusprosessien vuoksi on nelijohtimista, viisijohtimista, kahdeksanjohtimista ja niin edelleen.

    3. Kapasitiivinen: Laske kohteen sijainti sähkökentän muutoksen kautta, johon johtava aine vaikuttaa

Tätä tekniikkaa on käytetty tv-kanavavalitsimissa 20 vuotta sitten. Myöhemmin monet painikkeet, joita kosketettiin, mutta joita ei tarvinnut painaa, kuten hissin painikkeet, olivat alkukehityksen aikana pääosin metallia. Nykyään voidaan käyttää monia sähköä johtamattomia materiaaleja. Nykyään useimmat kannettavien tietokoneiden kosketuslevyt käyttävät tätä tekniikkaa, ja myös kuuluisa iPod käyttää tätä tekniikkaa. Sen haittapuoli on kuitenkin se, että se on aistittava sähkökenttään vaikuttavan kohteen läpi, ja vastenopeus on myös hidas. Lisäksi lähellä olevat sähkömagneettiset kentät voivat vaikuttaa siihen. Vaikutus aiheuttaa tarkkuusvirheen.

    Arviointimenetelmää voidaan yleensä testata johtamattomalla materiaalilla, jota pidetään kädessä (johtimien, kuten käsien, on oltava tietyllä etäisyydellä kosketuspinnasta)

On olemassa kaksi yleistä tekniikkaa: pintakapasitanssi (3M:n MicroTouch) tai projisoitu kapasitanssi (Apple käyttää projisoitua kapasitanssia). Projisoidun kapasitanssin etuna on, että se käyttää kosketuksetonta tunnistusta, eli se voidaan havaita lasin läpi tai ripustaa ilmaan. Etuna on, että pinta ei kulu pitkäaikaisesta käytöstä, ja nykyisessä projisoidussa kondensaattorissa ei voi olla vain enemmän pisteitä (vaatii tällä hetkellä ohjelmiston), vaan myös suuri koko (tällä hetkellä 100 tuumaa) erikoisprosessin ansiosta. Japanin Mitsubishi on vieläkin enemmän Käytä ihmiskehoa erilaisten signaalien välittämiseen saavuttaaksesi usean henkilön kosketuksen (eli voidaan erottaa, mikä henkilö koskettaa).

https://www.lcdtftlcd.com/touch-lcd

     4. Pinta-akustinen aalto: Korkeataajuiset ääniaallot välittyvät väliaineen pinnalle. Kun ääniaallot kohtaavat pehmeitä materiaaleja ja imeytyvät, sijainti voidaan laskea.

Tätä tekniikkaa aletaan vähitellen käyttää kosketusnäytöissä. Sen tarkkuus ja vastenopeus ovat parempia kuin resistiiviset tai kapasitiiviset. Se voi olla myös kooltaan suurempi, mutta se vaatii heijastusantennien sijoittamisen johtavan kantoaallon ympärille. , joten kokomuutokset on mukautettava. Tällä hetkellä monet pelikoneet, kuten pelit, ovat alkaneet ottaa käyttöön tätä tekniikkaa.

Arviointimenetelmää voidaan testata kovilla johtavilla materiaaleilla, yleensä se ei ole herkkä koville materiaaleille.

Tämän tekniikan uusi laajennus käyttää pintashokkiaaltoja (3M:n patentoima), jotka ovat pieniä tärinöitä, jotka syntyvät, kun esine koskettaa kosketuspintaa sijainnin laskemiseksi.

    5. Optinen kuva Yli kahden CIR-sarjan (CMOS/CCD) kautta sijainti lasketaan tarkkailemalla kohteen varjoa sivulta.

Tätä tekniikkaa käytetään yhä laajemmin CMOS/CCD-tekniikan kypsyessä. Nyt micro-CIR voi tuottaa yli sata kuvaa sekunnissa, joten se on tällä hetkellä nopein vastetekniikka. Tietenkin kun CIR-resoluutio kasvaa ja korkeammaksi, käsittelynopeus kasvaa ja nopeammaksi, valoherkkyys paranee ja varjon koko voidaan arvioida, joten enemmän ja monipuolisempia sovelluksia voidaan tehdä. Huono puoli on, että se on helpompi. valon vaikutuksesta.

    Tuomiomenetelmänä on tarkkailla neljää kulmaa. CIR-sarjoja on oltava enemmän kuin kaksi, ja niissä on oltava heijastavia tai valaisevia materiaaleja (näkymätön valo, kuten infrapuna-ultraviolettisäteet jne.) tai joiden toisella puolella on luminoivia materiaaleja (näkymätön valo, kuten infrapuna-ultraviolettisäteet). odota).

     Tällä hetkellä on olemassa kaksi yleistä tekniikkaa. Toinen käyttää infrapunavaloa esineen varjon tuottamiseen, toinen ultraviolettivaloa käyttääkseen kohteen valon absorption näkemiseen ja erikoisempi laserilla kohteen heijastuksen näkemiseen.

      6. Kuvantunnistus: käytä kameraa (CMOS/CCD) laskeaksesi sijainnin tarkkailemalla valon ja varjon muutoksia kontaktipinnalla edestä tai takaa.

     Tämä on asia, jonka kanssa monet interaktiivisia pelejä tai multi-touchia opiskelevat ihmiset tulevat varmasti kosketuksiin. Tunnetuin menetelmä tekniikan kannalta on Jeff Hanin ehdottama menetelmä. Myös suosituin Microsoft Surface käyttää vastaavaa tekniikkaa, ja sen teknisenä etuna on, että se voidaan erottaa Esineen muoto paljastuu ja sovelluksia voidaan tehdä enemmän. Haittapuolena on kuitenkin se, että kameraa käytetään tarkkailemaan edestä tai takaa, joten tarvitaan tietty tila ja etäisyys, ja kuvan valonlähteenä käytetään infrapunaa, joka on herkkä häiriöille, eikä sitä voi käyttää tasaisen kanssa. -paneelinäyttö, ja useimpia niistä on käytettävä projisointimenetelmällä.

     Arviointimenetelmänä on, että pöydästä on oltava etäisyys maahan, ja toinen on, että se on varustettava projektorilla.

On olemassa useita tapoja tuottaa valonlähteitä niiden teknologian perusteella. Esimerkiksi Jeff Han johtaa valonlähdettä akryyliin, joten valonlähteet sijoitetaan sen ympärille, kun taas Surface säteilyttää infrapunavalolähteitä takana (pöydän sisällä). Täällä Aiemmin Microsoft ehdotti myös menetelmää (TouchLight), joka käyttää kahden kameran kuvien superpositiota määrittämiseen. Jotkut ulkomaiset jatko-opiskelijat käyttävät vesipusseja valonlähteen läpäisyn tuottamiseen. Vaihtelua on aika paljon. Myös monet markkinoiden interaktiiviset lattia- tai seinämainokset käyttävät tätä menetelmää. Samalla tavalla monet pelikonsolit käyttävät tätä menetelmää pelien suunnitteluun. Japani on jopa kehittänyt kaukosäätimen, joka käyttää tätä tekniikkaa käden käyttämiseen televisiona.

  7. Paneelin tunnistus: aseta CIR (CMOS/CCD) paneeliin (LED/LCD) havaitaksesi valon muutoksen määrän sijainnin laskemiseksi.

Tämä on suhteellisen uusi tekniikka, mutta se vaatii vielä läpimurtoa valmistusprosessissa, koska ei ole helppoa saada valonlähdettä ja valoanturia paneelien väliin yhtä aikaa, varsinkin LCD-paneelia, koska se käyttää taustaa. valonlähde, niin monta valoelementtiä (heijastusta tai taittumista) tarvitaan), kuuluisa Jeff Han käytti LED-paneeleja tekniikan saavuttamiseksi.

Arviointimenetelmä on tällä hetkellä harvinainen, joten selvää arviointimenetelmää ei ole, mutta Jeff Hanin mallia tarkkaillen valonlähteiden välillä täytyy olla näkyviä rakoja.

    Tämä on teknologia, joka on hyvin todennäköisesti tulevaisuudessa massatuotettua, koska paneeli ja kosketusohjaus on integroitu samaan aikaan ja monipisteerottelu voidaan tehdä ilman suurta tilaa ja pitkiä etäisyyksiä ja monipisteen erottelua. pisteiden erottelua ei vaadita varjostusongelmien vuoksi. Lisätty useita käsiteltäviksi tarkoitettuja algoritmeja.

8. Sähkömagneettinen tyyppi: käytä kelan synnyttämää magneettikenttää muuttaaksesi vastaanottoantennin tuottamaa virran muutosta sijainnin laskemiseksi.

    Tätä tekniikkaa käytettiin varhaisissa digitaalisissa tauluissa tai piirustuslaudoissa. Myöhemmin myös useimmat Tablet PC:t omaksuivat tämän tekniikan. Sitten on kosketusnäytöt opetukseen ja näytöt digitaalisilla korokkeilla. Sinun on käytettävä ladattua kynää (Wacomissa on ainutlaatuinen induktiotekniikka, joka voi indusoida sähköä antennin päästä, akkua ei tarvita), varhainen sähkömagneettinen häiriönestokyky ei ole vahva, ja monia kirjoitustabletteja ei voi käyttää, kun ne asetetaan pöytä, jossa on metallinen työpöytä. Nyt sitten tätä ongelmaa ei ole.

Arviointimenetelmä on hyvin yksinkertainen, siinä on oltava erillinen kynä ja kynän keskellä on oltava kela magneettikentän luomiseksi. Tällä hetkellä myös monet interaktiiviset elektroniset taulut (ei-kuvaskannaus) käyttävät tätä tekniikkaa.

     Valopiste: Tarkkaile valopisteen sijaintia kameran (CMOS/CCD) läpi.

     Tämä tekniikka integroitiin ensin interaktiivisten taulujen takaprojektiotelevisioihin ja myöhemmin esittelyprojektoreihin. Tällä hetkellä monet interaktiiviset elektroniset taulut käyttävät tätä tekniikkaa. Huonona puolena on alhainen tarkkuus ja tärinä. ilmiö (etäisyyden vuoksi), ja siinä on oltava kynä, joka lähettää valopisteen. Sen etuna on, että sillä voidaan saavuttaa kauko-ohjaus, mikä on erittäin kätevää suuria esityksiä varten. Tällä hetkellä tunnetuin Wii-pelikonsoli käyttää tätä tekniikkaa (Huom: Julkaisu Television alla oleva pitkä ja kallis "vastaanotin" on itse asiassa vain kaksi infrapuna-LEDiä sisällä, ja oikea kamera on kahvassa, joten kahvan arvo on paljon suurempi kuin "vastaanotin", vaikka se myy yli 700, ja yksi kappale myy yli 1000 "vastaanottimen" myyminen on todella kannattavaa ~ Haha, älykäs Nintendo).

    Arviointimenetelmä on myös hyvin yksinkertainen. Etäisyydessä täytyy olla pieni laatikko, jonka sisällä on piilotettu kamera, aivan kuten kuvantunnistus, paitsi että hän arvioi valopisteen (jossain määrin kuin Jeff Han koskettaa käsiään akryylivalonohjaimiin valopisteen luomiseksi).

Tällä hetkellä tämä tekniikka voidaan jakaa myös näkyvään valoon tai näkymätön valoon, yksi valopiste / useita valopisteitä, punainen valo / vihreä valo, vilkkuva signaali / ei vilkkuvaa signaalia jne. Erilaisilla yhdistelmillä voidaan myös kehittää erilaisia ​​​​sovellusalueita (Wii on käytetään arvioimaan valopistoolin asentoa, ja valkotaulu käyttää vilkkuvaa valoa painikesignaalien välittämiseen, kuten kaukosäätimessä, ja punaista tai vihreää valoa heijastamaan, painetaanko sitä jne.).

    Ultraääni: Käytä ultraäänilähetintä ultraääniaaltojen lähettämiseen kahdelle tai useammalle vastaanottimelle sijainnin vastaanottamiseksi ja laskemiseksi.

    Ultraäänipaikannus on vähän samanlainen kuin tutka, ero on siinä, että tutkasignaali lähetetään vastaanottopäässä ja sitten kohde heijastaa sen etäisyyden laskemiseksi, kun taas ultraääniaallon lähettää kädessä pidettävä laite (kynä) vastaanottamaan sen, ja vastaanottimia on oltava kaksi Pääsyynä on se, että sijainti voidaan laskea kolmiomittauksella, joka on sama kuin optisessa kuvassa, joka laskee paikan kolmiomittauksella. Erona on, että ultraääniaallon saama etäisyys on etäisyys lähettimestä vastaanottimeen, kun taas optinen kuva lasketaan kulman kautta. Tällaisia ​​sovelluksia ovat käsinkirjoitustaulut, elektroniset taulut, ja jotkut käyttävät niitä kosketusnäyttöinä. Suurin osa niistä on pääasiassa opetustarkoituksiin, koska niihin tarvitaan vielä kynä. Haittapuolena on, että tarkkuus ei ole korkea ja se tärisee (etäisyysvaikutus), On myös hitaita vasteaikoja ja niin edelleen.

    Tapa arvioida se on löytää kaksi pitkää mikrofonilta näyttävää vastaanotinta, ja nykyiset markkinoilla olevat tuotteet kuulevat varmasti kärpäsen siipien värähtelyn ääniaaltojen taajuuden välisen suhteen vuoksi.

    Tästä tekniikasta valmistetaan monia erilaisia ​​tuotteita eri sovellusten vuoksi. Tekninen periaate on sama, mutta vastaanottimet on erotettu toisistaan ​​anturipinnan molemmilla puolilla tai samassa kulmassa, mutta tietyllä etäisyydellä tai tietyllä etäisyydellä. Toisella puolella on tietty etäisyys, kunhan kahden vastaanottimen ja ultraäänisäteilylähteen välillä on tietty etäisyys, se voidaan sijoittaa. Teoriassa mitä kauempana etäisyys on, sitä tarkempi laskelma, mutta itse asiassa ääniaalto on helppo vaimentaa ja häiriintyä, joten etäisyys on liian pitkä Tällä hetkellä häiriö- ja vaimennusongelmat lisääntyvät.