超聲波傳感器用于人機(jī)交互，為觸控帶來二次革命

不久前，騰訊與華碩合作的游戲手機(jī)“ROG 游戲手機(jī)2騰訊定制版”上采用了超聲波觸控傳感器方案。為此，手機(jī)游戲玩家通過手指按壓邊框即可來控制游戲中的移動、攻擊等操作。這種觸控邊框技術(shù)的提供者是一家初創(chuàng)公司——顯通（Sentons）科技，采用了創(chuàng)新的超聲波傳感器技術(shù)。

顯通科技總裁兼首席執(zhí)行官李政揚(yáng)指出：電容式觸摸屏在手機(jī)上的應(yīng)用已長達(dá)1 2 年之久，局限是觸控范圍沒法突破屏幕本身。新的超聲波觸控可利用手機(jī)的邊框和背部實現(xiàn)觸控。由于超聲波是一種波紋，可以通過金屬、塑料、玻璃、木頭等媒介傳導(dǎo)，也可以在柔性屏/柔性介質(zhì)中傳輸，因此未來的理想狀況是所有設(shè)備的表面都可以是交互式的。

顯通科技的推進(jìn)計劃是：2019年主攻游戲手機(jī)市場，2020年將進(jìn)軍旗艦型手機(jī)市場，之后要進(jìn)入更廣泛、更大量的手機(jī)應(yīng)用市場。未來，計劃進(jìn)入更多的應(yīng)用領(lǐng)域，只要是需要人機(jī)交互的行業(yè)，顯通科技都愿意去嘗試，諸如車聯(lián)網(wǎng)、智聯(lián)家居等。

顯通科技的核心技術(shù)是利用了超聲波。超聲波其實是聲波組成的圖案。一層層的波在表面擴(kuò)散、反彈，如果有手指碰觸，就像在水紋當(dāng)中的一個蜻蜓點水，它會引起漣漪反彈回來。接收裝置接收到會判斷它的準(zhǔn)確位置。

顯通科技的方案允許在觸摸屏的表面?zhèn)蓽y多個觸點，波紋反射的復(fù)雜程度會提高，顯通科技會用特定的芯片來處理這些信號，讓用戶很容易感知到人機(jī)交互界面上發(fā)生的情況（如圖1）?？梢?，基于超聲波的表面波信號處理技術(shù)是顯通科技的核心技術(shù)?！敖?jīng)過市場和實踐的檢驗，顯通科技的超聲波傳感器容錯率大，穩(wěn)定性好?！崩钫P(yáng)總裁稱。

1 游戲手機(jī)的觸控按鍵特點

游戲手機(jī)2騰訊定制版”中所采用的方案中有顯通定制的超聲波AirTriggers感應(yīng)模塊，還有表面波處理器。AirTriggers是一組安裝在ROG手機(jī)內(nèi)側(cè)邊緣的傳感器，共有6~8顆。這些傳感器將控制臺游戲手柄的肩部按鈕虛擬化，并提供額外的輸入以增強(qiáng)游戲中的交互性（如圖2）。

是軟件定義的，只需輕到5 g的壓力就能激活，同時也能避免觸碰手機(jī)導(dǎo)致的誤觸發(fā)。這種高敏感且有選擇性的控制可通過簡單的輕敲或輕掃來實現(xiàn)，最終提供更為深入和更具投入感的游戲體驗。

2 手機(jī)上的其他應(yīng)用機(jī)會

過去12年，觸摸屏主宰了消費類電子設(shè)備的人機(jī)交互界面。不過遺憾的是，盡管手機(jī)一直在變化，人和手機(jī)之間的交互卻不能跟上這種變化。

首先，手機(jī)屏幕做得越來越大，這造成一個困擾——很難再用一只手去操控手機(jī)。

其次，進(jìn)入5G時代之后，手機(jī)要能提供更好的體驗，游戲手機(jī)就是一個應(yīng)運(yùn)而生的新產(chǎn)品，相信游戲手機(jī)在5G時代會非常重要。

但是游戲在手機(jī)上怎么掌控？因為兩個拇指在手機(jī)上過多地做各種操作，會影響玩家去看游戲內(nèi)容，所以需要在手機(jī)上面有更多的操控方式，例如在屏幕之外的邊框。

第三是旗艦機(jī)型的要求。旗艦手機(jī)追求的是更完美、差異化的外觀設(shè)計，因為手機(jī)不僅僅是智能性的，而且現(xiàn)在變成了時尚的設(shè)備。因此要追求更美觀的外形，其中玻璃一體化的設(shè)計則是趨勢。但這樣按鍵就不能存在，如何解決這方面的問題？現(xiàn)有的觸控屏是采用電容式觸控技術(shù)，這種技術(shù)本身不能離開屏幕，無法擴(kuò)展到邊框和背蓋，而且無法應(yīng)用于金屬或塑料，難以兼容，所以觸控范圍無法突破屏幕本身。

顯通科技帶來可以讓手機(jī)上產(chǎn)生更多手勢操作的應(yīng)用方式。例如其方案不僅能夠帶來邊框和背蓋的觸摸性操作，甚至在原有的正面觸摸屏上，也能夠帶來壓力的操作。

因為超聲波的觸摸屏方案操作不只是X、Y軸的2D操作，甚至還可以有壓力，這樣可以帶來更豐富的人機(jī)交互體驗。樣可以帶來更豐富的人機(jī)交互體驗。

3 超聲波虛擬按鍵的應(yīng)用場景

未來的按鍵本身不再是實體的按鍵，而是虛擬的按鍵。在非常小的區(qū)域，能夠?qū)崿F(xiàn)既替代音量的兩個調(diào)節(jié)按鍵（如圖3）。還可變成可滑動操作的區(qū)域，可以通過軟件定義這個區(qū)域操作系統(tǒng)切換，方便用戶單手控制手機(jī)。

智能手機(jī)的另外一個重要功能是拍照。手機(jī)的拍照體驗希望更趨向于單反相機(jī)。眾所周知，單反相機(jī)使用時先按一半是對焦，再按一半才是拍照。未來手機(jī)也可以，先按下去一半對焦，再按一下才是拍照。

據(jù)悉，從2019年開始，很多國內(nèi)的手機(jī)廠商、可穿戴設(shè)備廠商表示出了對顯通科技觸控技術(shù)的興趣?？纱┐髌骷S商認(rèn)為這一技術(shù)和手表可以有非常完美的匹配，因為按鍵會影響到手表的防水功能，如果使用這種產(chǎn)品，可取代按鍵以提高防水規(guī)格，因而在洗澡、游泳甚至潛水的情況下，都可以佩戴手表。