在消費設(shè)備中采用電容式傳感器用戶接口
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在這種UI技術(shù)中，電容式感測與一個透明線路陣列相結(jié)合(圖3)。電容式傳感器接口方案中使用的材料與RTS的相同，都是在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)上再加一層氧化銦錫(ITO)。不過，電容式傳感器不存在RTS的光學問題和耐久性問題，因為它是單層壓板，沒有降低光學性能的空氣間隙，而且，前者是固態(tài)的，無移動部件，從而可獲得很高的可靠性和耐久性。另一方面，電阻式觸摸屏是物理式開關(guān)，必須彎曲，需要摩擦使用，這些都縮短了它們的使用壽命。
圖3. 電容式感測與一個透明線路陣列結(jié)合。電容性傳感器面板中使用的的材料與電阻式屏幕的相同，
都是在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)上再加一層氧化銦錫(ITO)。
機械上的簡潔性是可靠性和光學性能提高的另一個主要原因。在電容式傳感器模塊中，各層之間在光學性能上都彼此匹配，并層壓在一起，不存在任何空氣間隙及它們引起的內(nèi)部反射問題。用于采用了極薄的導(dǎo)電層，光吸收也被減至最小。
因為它是固態(tài)傳感器，沒有移動部件，在傳感器使用期間光學性能可保持穩(wěn)定一致。相反地，電阻式觸摸屏需要空氣間隙和絕緣點(spacer dot)，而這兩者都會產(chǎn)生內(nèi)部反射和散射光。此外，在電阻式觸摸屏工作期間，若頂層表面變形，就必須采取若干措施來使光學畸變(比如牛頓環(huán))降至最少。
不同于RTS，電容式傳感器的傳感器層之間不需要臨界間距。電阻式傳感器的彎曲或變形可能會影響層間間距。但電容式傳感器可以通過彎曲表面進行感測，無功能性損失。鑒于以上差異，在采用RTS無法奏效的應(yīng)用中，設(shè)計人員可以利用電容式傳感器來增加簡單又具成本效益的觸摸式感測。
應(yīng)用定制套件
移動便攜式數(shù)字娛樂設(shè)備、遙控器和數(shù)碼相機等應(yīng)用的嵌入式設(shè)計人員可以根據(jù)自己的具體應(yīng)用要求來選擇電容式傳感器的尺寸和形狀及其相關(guān)支持模塊。裝配套件中將包括傳感器、帶有專有IC的控制器板，以及相關(guān)固件。
基于電容式傳感器的設(shè)計為終端用戶提供了出色的光學和手指感測能力。由于這種傳感器的光學結(jié)構(gòu)匹配，減少了內(nèi)部反射，故顯示文本和圖形的承載屏幕鮮明清晰。從圖4可見，電容式傳感器模塊由四個區(qū)域組成。例如，專門為4英寸TFT顯示器而設(shè)計的電容式傳感器平板，有效激活區(qū)面積達60×80mm，傳感器厚度0.68mm(其中包括層壓到透鏡和外殼的0.075nm的粘合劑厚度)。有效激活區(qū)是指傳感器中用于報告用戶手指出現(xiàn)及其位置的一塊透明區(qū)域。
圖4. 電容式傳感器模塊包括4個區(qū)域：有效區(qū)域、察看區(qū)域、
3個側(cè)面的不透明PET非活躍邊界和封裝電容性感測電子裝置的尾部區(qū)域
由于傳感器的手指感測區(qū)域是透明的，故非常適合用于情景式GUI，這類GUI隨設(shè)備的工作模式或具體應(yīng)用的改變變化很大。按鈕陣列、滑標、軟菜單、指針控制以及符號識別都可以采用。這些接口為嵌入式設(shè)計人員提供了數(shù)量相當可觀的設(shè)計選擇。UI不再需要被固定在硬件中，現(xiàn)在完全可以被構(gòu)建在軟件內(nèi)，匹配指定任務(wù)或應(yīng)用的特定要求。
新的設(shè)計要素
相比嵌入式設(shè)計人員已習慣的RTS設(shè)計，電容式傳感器技術(shù)的大量設(shè)計考慮事項更新更豐富。在這種情況下，創(chuàng)建一個直觀的用戶接口不僅限于電容式傳感器本身的優(yōu)化。特別地，設(shè)計人員必須尤其關(guān)注解決用戶在設(shè)備UI上輸入不準確的問題。
由于電容式傳感器專門針對手指使用而優(yōu)化，UI設(shè)計人員必須考慮到普通用戶無法非常準確地可靠安置和控制自己的手指。雖然針對手指使用而設(shè)計似乎有其局限性，這種限制實際上可以實現(xiàn)更直觀更簡單的UI。這樣的UI更適合于那些高產(chǎn)量設(shè)備和那些也許對技術(shù)不熟悉或沒有足夠的時間接受設(shè)備使用培訓(xùn)的用戶。
還有一些其它的方法可優(yōu)化用戶與這類傳感器的交互作用。它們分為兩大類。一類是靜態(tài)設(shè)計，包括控制可發(fā)現(xiàn)性、布局和觸覺定義。另一類是動態(tài)控制處理，包括按鈕激活方法、手勢滯后，以及UI處理的一致性。
控制可發(fā)現(xiàn)性是一個顯而易見但往往被忽略掉的設(shè)計問題。例如，ClearPad傳感器和其它觸摸屏接口一樣，可以讓嵌入式設(shè)計人員能夠完全以軟件的形式來實現(xiàn)設(shè)備的控制。在這種用戶接口中，當用戶觸摸某一功能項時，顯示器顯示出與設(shè)備某操作相對應(yīng)的結(jié)果。
但并非屏幕上所有對象都是可操作的。因此，對布局控制而言，也許最重要的交互規(guī)則是使可操作的對象或UI元素可發(fā)現(xiàn)，并與屏幕上其它不可觸摸操作的圖形相區(qū)別開來。
盡管這種交互規(guī)則似乎十分簡單明了，但必需考慮到大多數(shù)現(xiàn)有圖形用戶接口在顯示UI元素與不可操作對象方面的含混程度。于是，小孩和其它GUI新手在使用存在這種問題的觸摸屏UI時常常感覺困難也就不足為奇。
布局設(shè)計的控制
控制布局設(shè)計的另一個重要交互規(guī)則是UI元素的大小必需適中，而且間距適恰當。雖然屏幕面積對大多數(shù)手持式設(shè)備來說都彌足珍貴，但小型控制元件過于擁塞會使用戶倍感挫敗。
確定設(shè)備目標用戶的典型手指大小范圍是很重要的。按鈕和UI元素若比最小的手指接觸面積(美國成年人的食指直徑一般在8-14mm間)還要小，就會造成可用性問題，故應(yīng)該予以避免。
此外，確保UI元素之間有足夠的間距也很重要。理想而言，控制元件之間至少應(yīng)該有一個手指的寬度(UI元素中心之間的間距)。 電容式觸摸屏相關(guān)文章:電容式觸摸屏原理 電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理
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