Vergelijking van de voor- en nadelen van de huidige verschillende aanraaktechnologieën

   Momenteel omvatten de aanraaktechnologieën die op producten worden toegepast voornamelijk infrarood, resistief, capacitief, akoestische oppervlaktegolven, optisch beeld, beeldherkenning, paneelinductie, elektromagnetisch, lichtvlek en ultrasoon. Het volgende is een analyse van de voor- en nadelen van verschillende aanraaktechnologieën.

1. Infraroodtype: de infraroodmatrix wordt gebruikt om horizontale en verticale scanlijnen te vormen. Wanneer een object de lichtbron blokkeert, kan de positie worden bepaald.

    Dit staat algemeen bekend als de foto-onderbrekingsschakelaar. Deze technologie is vaak te zien in films en wordt gebruikt voor beveiligingsdetectie. Het wordt veel gebruikt, zoals de positionering van de printkop van de printer en het scrollwiel van de muis. Het nadeel is dat de werkelijke resolutie niet hoog is, gemakkelijk wordt beïnvloed door licht en dat de reactiesnelheid traag is, maar dat het elk object kan detecteren dat het licht kan blokkeren.

De manier om dit te bepalen is dat er paren zenders en ontvangers in de buurt moeten zijn.

    Momenteel is de ontwikkeling van infraroodstraling geen onderscheppingsmethode, maar een modus waarin objecten worden gereflecteerd na emissie, wat een beetje lijkt op radarsnelheidsmeting. Deze methode kan ook meerdere punten simuleren, maar er zijn nog steeds problemen met de afscherming en de kosten voor het verzenden en ontvangen van componenten nemen toe. Als u dicht bij elkaar wilt bouwen (resolutie verhogen), zullen de bijbehorende kosten hoger zijn.

   2. Resistief type: de twee geleidende lagen worden door druk met elkaar in contact gebracht en vervolgens wordt de positie van het object berekend op basis van het verschil in impedantiewaarde.

Deze technologie werd in de beginperiode vooral gebruikt in kleine handschriftblokken of touchpads, maar ook in membraantoetsenborden/waterdichte toetsenborden enz., evenals in vroege analoge joysticks, die werden berekend op basis van het potentiaalverschil dat door weerstand werd gegenereerd. Nu wordt deze technologie veel gebruikt op mobiele telefoons of kleine aanraakschermen. Het voordeel is dat het kan worden bediend met voorwerpen die voldoende druk kunnen uitoefenen, zoals handen en pennen. De nauwkeurigheid wordt beïnvloed door veranderingen in de impedantiewaarde veroorzaakt door temperatuur en vochtigheid.

De beoordelingsmethode is dat er druk moet zijn bij aanraking, zodat het behoorlijk elastisch aanvoelt en het oppervlak gemaakt is van zacht materiaal en de bijbehorende technologie.

Vanwege verschillende productieprocessen zijn er vierdraads, vijfdraads, achtdraads enzovoort.

    3. Capacitief: Bereken de positie van het object door de verandering van het elektrische veld dat wordt beïnvloed door de geleidende substantie

Deze technologie werd twintig jaar geleden al gebruikt in tv-zenderkiezers. Later werden veel knoppen die wel werden aangeraakt maar niet ingedrukt hoefden te worden, zoals liftknoppen, in de vroege ontwikkeling meestal van metaal gemaakt. Tegenwoordig kunnen veel niet-geleidende materialen worden gebruikt. Tegenwoordig gebruiken de meeste touchpads van notebooks deze technologie, en de beroemde iPod maakt ook gebruik van deze technologie. Het nadeel is echter dat het moet worden waargenomen via een object dat het elektrische veld beïnvloedt, en dat de reactiesnelheid ook laag is. Bovendien kan het ook worden beïnvloed door nabijgelegen elektromagnetische velden. De invloed veroorzaakt een nauwkeurigheidsfout.

    De beoordelingsmethode kan over het algemeen worden getest met een niet-geleidend materiaal dat in de hand wordt gehouden (geleiders zoals handen moeten een bepaalde afstand tot het contactoppervlak hebben)

Er zijn twee veelgebruikte technologieën: oppervlaktecapaciteit (MicroTouch van 3M) ​​of geprojecteerde capaciteit (Apple gebruikt geprojecteerde capaciteit). Het voordeel van geprojecteerde capaciteit is dat er gebruik wordt gemaakt van contactloze detectie, dat wil zeggen dat het door glas heen kan worden waargenomen of in de lucht kan worden opgehangen. Het voordeel is dat het oppervlak door langdurig gebruik niet zal verslijten en dat de huidige geprojecteerde condensator door een speciaal proces niet alleen meer punten kan hebben (vereist momenteel software) maar ook een groot formaat (momenteel 100 inch). Het Japanse Mitsubishi is zelfs nog meer Gebruik het menselijk lichaam om verschillende signalen uit te zenden om aanraking door meerdere personen te bereiken (dat wil zeggen, er kan worden onderscheiden welke persoon aanraakt).

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

     4. Oppervlakte-akoestische golf: Hoogfrequente geluidsgolven worden uitgezonden op het oppervlak van het medium. Wanneer de geluidsgolven zachte materialen tegenkomen en worden geabsorbeerd, kan de positie worden berekend.

Deze technologie wordt geleidelijk aan gebruikt op touchscreens. De nauwkeurigheid en reactiesnelheid zijn beter dan resistieve of capacitieve. Het kan ook groter zijn, maar hiervoor moeten reflectieantennes rond de geleidende drager worden geplaatst. , dus de maatwijzigingen moeten worden aangepast. Momenteel zijn veel spelmachines, zoals games, begonnen deze technologie over te nemen.

De beoordelingsmethode kan worden getest met harde geleidende materialen, over het algemeen zal deze niet gevoelig zijn voor harde materialen.

Een nieuwe uitbreiding van deze technologie maakt gebruik van oppervlakteschokgolven (gepatenteerd door 3M), dit zijn kleine trillingen die worden gegenereerd wanneer een object in contact komt met het aanraakoppervlak om de positie te berekenen.

    5. Optisch beeld Via meer dan twee sets CIR (CMOS/CCD) wordt de positie berekend door de schaduw van het object vanaf de zijkant te observeren.

Deze technologie wordt steeds breder gebruikt naarmate de CMOS/CCD-technologie volwassener wordt. Nu kan micro-CIR meer dan honderd beelden per seconde uitvoeren, dus het is momenteel de snelste responstechnologie. Naarmate de CIR-resolutie hoger en hoger wordt, wordt de verwerkingssnelheid natuurlijk steeds sneller, wordt de lichtgevoeligheid steeds beter en kan de grootte van de schaduw worden beoordeeld, zodat er steeds meer gevarieerde toepassingen kunnen worden gemaakt. Het nadeel is dat het makkelijker is. beïnvloed door licht.

    De beoordelingsmethode is het observeren van de vier hoeken. Er moeten meer dan twee sets CIR zijn en er moeten reflecterende of lichtgevende materialen zijn (onzichtbaar licht zoals infrarode ultraviolette stralen, enz.) of waarvan één zijde luminescerende materialen heeft (onzichtbaar licht zoals infrarode ultraviolette stralen). wachten).

     Er zijn momenteel twee veelgebruikte technologieën. De ene gebruikt infrarood licht om de schaduw van een object te produceren, de andere gebruikt ultraviolet licht om de lichtabsorptie van het object te zien, en de meer speciale gebruikt laser om de reflectie van het object te zien.

      6. Beeldherkenning: gebruik de camera (CMOS/CCD) om de positie te berekenen door de licht- en schaduwveranderingen op het contactoppervlak vanaf de voor- of achterkant waar te nemen.

     Dit is iets waar veel mensen die interactieve games of multi-touch bestuderen zeker mee in aanraking zullen komen. De bekendste methode qua technologie is de methode voorgesteld door Jeff Han. De meest populaire Microsoft Surface maakt ook gebruik van vergelijkbare technologie, en het technische voordeel is dat deze kan worden onderscheiden. De vorm van het object wordt zichtbaar en er kunnen meer toepassingen worden gemaakt. Het nadeel is echter dat de camera wordt gebruikt om vanaf de voor- of achterkant te observeren, waardoor er een bepaalde ruimte en afstand nodig is, en als beeldlichtbron infrarood wordt gebruikt, dat gevoelig is voor interferentie en niet kan worden gebruikt met een platte camera. -paneelweergave, en de meeste ervan moeten worden gebruikt met een projectiemethode.

     De beoordelingsmethode is dat er een afstand moet zijn, bijvoorbeeld van de tafel tot de grond, en de andere is dat deze moet zijn uitgerust met een projector.

Er zijn verschillende manieren om lichtbronnen te genereren op basis van hun technologie. Zo voert Jeff Han de lichtbron uit in acryl, waardoor de lichtbronnen er omheen worden geplaatst, terwijl Surface aan de achterkant (in de tafel) infrarood lichtbronnen bestraalt. Hier heeft Microsoft eerder ook een methode voorgesteld (TouchLight) die gebruik maakt van de superpositie van de beelden van twee camera's om de beeldsterkte te bepalen. Sommige buitenlandse afgestudeerde studenten gebruiken waterzakken om lichtbrontransmissie te genereren. Er is nogal wat variatie. Veel interactieve vloer- of wandadvertenties op de markt maken ook gebruik van deze methode. Op een vergelijkbare manier zijn er veel gameconsoles die deze methode gebruiken om games te ontwerpen. Japan heeft zelfs een afstandsbediening ontwikkeld die deze technologie gebruikt om je hand als tv te gebruiken.

  7. Paneeldetectie: plaats CIR (CMOS/CCD) op het paneel (LED/LCD) om de hoeveelheid lichtverandering te detecteren en de positie te berekenen.

Dit is een relatief nieuwe technologie, maar er is nog steeds een doorbraak nodig in het productieproces, omdat het niet eenvoudig is om tegelijkertijd een lichtbron en een lichtsensor tussen de panelen te hebben, vooral niet bij het LCD-paneel, omdat het een achterkant gebruikt lichtbron, er zijn zoveel lichtelementen (reflectie of breking) nodig om te voltooien, de beroemde Jeff Han gebruikte LED-panelen om de technologie te realiseren.

De beoordelingsmethode is momenteel ongebruikelijk, dus er is geen voor de hand liggende beoordelingsmethode, maar als we het model van Jeff Han observeren, moeten er zichtbare gaten tussen de lichtbronnen zijn.

    Dit is een technologie die in de toekomst zeer waarschijnlijk in massaproductie zal worden geproduceerd, omdat het paneel en de aanraakbediening tegelijkertijd zijn geïntegreerd en meerpuntsdiscriminatie kan worden uitgevoerd zonder dat er een grote ruimte en lange afstand voor nodig is. puntdiscriminatie is niet vereist vanwege schaduwproblemen. Veel algoritmen toegevoegd om te verwerken.

8. Elektromagnetisch type: gebruik het magnetische veld dat door de spoel wordt gegenereerd om de huidige verandering die door de ontvangende antenne wordt gegenereerd te wijzigen om de positie te berekenen.

    Dit is de technologie die werd gebruikt in de vroege digitale borden of tekentafels. Later namen de meeste tablet-pc's deze technologie ook over. Dan zijn er de touchscreens voor het lesgeven en de schermen op digitale podia. U moet een opgeladen pen gebruiken (Wacom heeft een exclusieve inductietechnologie die elektriciteit kan opwekken vanaf het uiteinde van de antenne, er is geen batterij vereist), het vroege elektromagnetische anti-interferentievermogen is niet sterk en veel schrijftabletten kunnen niet worden gebruikt wanneer ze op de pen worden geplaatst. een tafel met een metalen bureaublad. Nu, dan zal er dit probleem niet zijn.

De beoordelingsmethode is heel eenvoudig: er moet een speciale pen zijn en er moet een spoel in het midden van de pen zitten om een ​​magnetisch veld op te wekken. Momenteel maken ook veel interactieve elektronische whiteboards (non-image scanning) gebruik van deze technologie.

     Lichtpunt: Observeer de positie van het lichtpunt via de camera (CMOS/CCD).

     Deze technologie werd eerst geïntegreerd in televisies met achterprojectie voor interactieve whiteboards, en later geïntegreerd in projectoren voor presentaties. Momenteel gebruiken veel interactieve elektronische whiteboards deze technologie. De nadelen zijn lage nauwkeurigheid en jitter. fenomeen (vanwege de afstand), en moet een pen hebben die een lichtpunt uitstraalt. Het voordeel is dat er afstandsbediening mogelijk is, wat erg handig is voor grootschalige presentaties. Momenteel gebruikt de beroemdste Wii-gameconsole deze technologie (Opmerking: de release. De lange en dure "ontvanger" onder de tv bestaat eigenlijk uit slechts twee infrarood-LED's, en de echte camera bevindt zich op het handvat, dus de waarde van het handvat is veel groter dan de "ontvanger", hoewel het voor meer dan 700 stuks wordt verkocht, en één stuk voor meer dan 1000 stuks. Het verkopen van die "ontvanger" is echt winstgevend ~ Haha, slimme Nintendo).

    De beoordelingsmethode is ook heel eenvoudig. Er moet een kleine doos in de verte zijn met daarin een camera verborgen, net als bij beeldherkenning, behalve dat wat hij beoordeelt een lichte plek is (enigszins vergelijkbaar met Jeff Han die zijn handen gebruikt om acryllichtgeleiders aan te raken om een ​​lichtpunt te genereren).

Momenteel kan deze technologie ook worden onderverdeeld in zichtbaar licht of onzichtbaar licht, enkele lichtvlek/meerdere lichtvlekken, rood licht/groen licht, knippersignaal/geen knippersignaal, enz. Verschillende combinaties kunnen ook verschillende toepassingsgebieden ontwikkelen (Wii is wordt gebruikt om de positie te beoordelen, vergelijkbaar met het lichtpistool, en het whiteboard gebruikt knipperend licht om knopsignalen zoals een afstandsbediening over te brengen, en gebruikt rood of groen licht om aan te geven of er op wordt gedrukt, enz.).

    Echografie: Gebruik een ultrasone zender om ultrasone golven naar twee of meer ontvangers te zenden om de positie te ontvangen en te berekenen.

    Ultrasone positionering lijkt een beetje op radar, het verschil is dat het radarsignaal wordt verzonden door de ontvangende kant en vervolgens wordt gereflecteerd door het object om de afstand te berekenen, terwijl de ultrasone golf door het draagbare apparaat (pen) wordt verzonden om het te ontvangen. en er moeten twee ontvangers zijn. De belangrijkste reden is dat de positie kan worden berekend door middel van triangulatie, wat hetzelfde is als die van het optische beeld, dat triangulatie gebruikt om de positie te berekenen. Het verschil is dat de door de ultrasone golf verkregen afstand de afstand is van de zender tot de ontvanger, terwijl het optische beeld via de hoek wordt berekend. Dergelijke toepassingen omvatten handschriftborden en elektronische whiteboards, en sommige mensen gebruiken ze als aanraakschermen. De meeste zijn vooral bedoeld voor onderwijsdoeleinden, omdat ze nog steeds een pen nodig hebben die erbij past. Het nadeel is dat de nauwkeurigheid niet hoog is en dat het gaat trillen (afstandsinvloed), er zijn ook trage responstijden enzovoort.

    De manier om dit te beoordelen is door twee lange ontvangers te lokaliseren die op microfoons lijken, en de huidige producten op de markt zullen zeker de trilling van de vleugels van een vlieg horen vanwege de relatie tussen de frequentie van de geluidsgolven.

    Deze technologie wordt vanwege verschillende toepassingen in veel verschillende soorten producten verwerkt. Het technische principe is hetzelfde, maar de ontvangers zijn gescheiden aan beide zijden van het detectieoppervlak, of in dezelfde hoek, maar met een bepaalde afstand, of op een bepaalde afstand. Er is aan één kant een bepaalde afstand, zolang er een bepaalde afstand is tussen de twee ontvangers en de ultrasone emissiebron, kan deze worden geplaatst. In theorie geldt: hoe verder de afstand, hoe nauwkeuriger de berekening, maar in feite is de geluidsgolf gemakkelijk te verzwakken en te verstoren, dus de afstand is te ver. Op dit moment zullen de interferentie- en verzwakkingsproblemen toenemen.