Сравнение преимуществ и недостатков современных различных сенсорных технологий

   В настоящее время сенсорные технологии, применяемые к продуктам, в основном включают инфракрасные, резистивные, емкостные, поверхностные акустические волны, оптическое изображение, распознавание изображений, индукционную панель, электромагнитное, световое пятно и ультразвук. Ниже приводится анализ преимуществ и недостатков различных сенсорных технологий.

1. Инфракрасный тип: инфракрасная матрица используется для формирования горизонтальных и вертикальных линий сканирования. Когда объект блокирует источник света, можно определить его положение.

    Это широко известно как переключатель фотопрерывания. Эту технологию часто можно увидеть в фильмах и использовать для обнаружения безопасности. Он широко используется, например, для позиционирования печатающей головки принтера и колеса прокрутки мыши. Судя по всему, его недостатком является то, что реальное разрешение невысокое, на него легко влияет свет, а скорость реакции низкая, но он может обнаружить любой объект, который может блокировать свет.

Способ определить это состоит в том, что вокруг должны быть пары передатчиков и приемников.

    В настоящее время развитие инфракрасных лучей — это не метод перехвата, а режим, в котором объекты отражаются после излучения, что немного похоже на измерение скорости радаром. Этот метод также может моделировать несколько точек, но все еще существуют проблемы с экранированием, а стоимость компонентов передачи и приема увеличивается. Если вы хотите построить плотно (увеличить разрешение), соответствующие затраты будут выше.

   2. Резистивный тип: два проводящих слоя соприкасаются под действием давления, а затем положение объекта рассчитывается на основе разницы значений импеданса.

Первоначально эта технология в основном использовалась в небольших планшетах для рукописного ввода или сенсорных панелях, а также в мембранных/водонепроницаемых клавиатурах и т. д., а также в ранних аналоговых джойстиках, которые рассчитывались с использованием разности потенциалов, создаваемой сопротивлением. Сейчас эта технология широко используется на мобильных телефонах или небольших сенсорных экранах. Преимущество заключается в том, что им можно управлять с помощью предметов, оказывающих достаточное давление, например рук и ручек. На точность будут влиять изменения значения импеданса, вызванные температурой и влажностью.

Метод оценки заключается в том, что при прикосновении должно быть давление, чтобы оно было достаточно эластичным, а поверхность была изготовлена ​​из мягкого материала и соответствующей технологии.

Из-за различных производственных процессов различают четырехпроводные, пятипроводные, восьмипроводные и так далее.

    3. Емкостный: расчет положения объекта по изменению электрического поля, на которое влияет проводящее вещество.

Эта технология использовалась в селекторах телеканалов еще 20 лет назад. Позже многие кнопки, к которым можно было прикасаться, но их не нужно было нажимать, например кнопки лифта, на ранних этапах разработки в основном делались из металла. В настоящее время можно использовать множество непроводящих материалов. В настоящее время большинство сенсорных панелей ноутбуков используют эту технологию, и знаменитый iPod также использует эту технологию. Однако его недостатком является то, что его необходимо воспринимать через объект, воздействующий на электрическое поле, а также низкая скорость реакции. Кроме того, на него также могут влиять близлежащие электромагнитные поля. Влияние вызывает погрешность точности.

    Метод оценки обычно можно протестировать, держа в руке непроводящий материал (проводники, такие как руки, должны находиться на определенном расстоянии от контактной поверхности).

Существует две распространенные технологии: поверхностная емкость (MicroTouch от 3M) или проецируемая емкость (Apple использует проецируемую емкость). Преимущество проецируемой емкости заключается в том, что она использует бесконтактное измерение, то есть ее можно обнаружить через стекло или подвешивать в воздухе. Преимущество заключается в том, что поверхность не изнашивается из-за длительного использования, а текущий проецируемый конденсатор может иметь не только больше точек (в настоящее время требуется программное обеспечение), но и большой размер (в настоящее время 100 дюймов) благодаря специальному процессу. Японский Mitsubishi еще больше. Используйте человеческое тело для передачи различных сигналов для достижения прикосновения нескольких человек (то есть можно определить, какой человек прикасается).

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

     4. Поверхностная акустическая волна. Высокочастотные звуковые волны передаются по поверхности среды. Когда звуковые волны сталкиваются с мягкими материалами и поглощаются, можно рассчитать положение.

Эта технология постепенно используется на сенсорных экранах. Его точность и скорость срабатывания лучше, чем у резистивных или емкостных. Он также может быть больше по размеру, но для этого необходимо разместить отражающие антенны вокруг проводящего носителя. , поэтому изменения размера должны быть настроены. В настоящее время многие игровые автоматы, такие как игры, начали использовать эту технологию.

Метод оценки можно протестировать с твердыми проводящими материалами, обычно он не чувствителен к твердым материалам.

Новое расширение этой технологии использует поверхностные ударные волны (запатентовано 3M), которые представляют собой крошечные вибрации, генерируемые, когда объект контактирует с сенсорной поверхностью для расчета положения.

    5. Оптическое изображение. С помощью более чем двух наборов CIR (CMOS/CCD) положение рассчитывается путем наблюдения за тенью объекта сбоку.

Эта технология становится все более широко используемой по мере развития технологии CMOS/CCD. Теперь micro-CIR может выдавать более ста изображений в секунду, поэтому на данный момент это самая быстрая технология реагирования. Конечно, по мере того, как разрешение CIR становится все выше и выше, скорость обработки становится все быстрее и быстрее, светочувствительность становится все лучше и лучше, а размер тени можно оценить, поэтому можно создавать все больше и больше разнообразных приложений. Недостаток в том, что это проще. под воздействием света.

    Метод суждения заключается в наблюдении за четырьмя углами. Должно быть более двух наборов CIR и должны быть отражающие или светящиеся материалы (невидимый свет, например, инфракрасные ультрафиолетовые лучи и т. д.) или одна сторона которых имеет люминесцентные материалы (невидимый свет, например, инфракрасные ультрафиолетовые лучи). ждать).

     В настоящее время существуют две распространенные технологии. Один использует инфракрасный свет для создания тени объекта, другой использует ультрафиолетовый свет, чтобы увидеть поглощение света объектом, а более специальный использует лазер, чтобы увидеть отражение объекта.

      6. Распознавание изображений: используйте камеру (CMOS/CCD) для расчета положения, наблюдая за изменениями света и тени на контактной поверхности спереди или сзади.

     Это то, с чем обязательно столкнутся многие люди, изучающие интерактивные игры или мультитач. Самым известным с технологической точки зрения методом является метод, предложенный Джеффом Ханом. Самый популярный Microsoft Surface также использует аналогичную технологию, и ее техническое преимущество состоит в том, что ее можно различить. Форма объекта раскрывается, и можно создавать больше приложений. Однако недостатком является то, что камера используется для наблюдения спереди или сзади, поэтому требуется определенное пространство и расстояние, а в качестве источника света изображения используется инфракрасный порт, который чувствителен к помехам и не может использоваться с плоским экраном. -панельный дисплей, и большинство из них необходимо использовать проекционным методом.

     Метод суждения заключается в том, что должно быть расстояние, например, от стола до земли, а другой заключается в том, что он должен быть оснащен проектором.

Существует несколько способов создания источников света на основе их технологии. Например, Джефф Хан размещает источник света в акриле, поэтому источники света размещаются вокруг него, а Surface излучает источники инфракрасного света сзади (внутри стола). Здесь ранее Microsoft также предлагала метод (TouchLight), использующий для определения суперпозицию изображений двух камер. Некоторые иностранные аспиранты используют пакеты с водой для генерации пропускания источника света. Существует довольно много вариативности. Многие напольные или настенные интерактивные рекламные объявления, представленные на рынке, также используют этот метод. Аналогичным образом существует множество игровых консолей, использующих этот метод для разработки игр. В Японии даже разработали пульт дистанционного управления, который использует эту технологию, чтобы использовать руку как телевизор.

  7. Обнаружение панели: вставьте CIR (CMOS/CCD) в панель (LED/LCD), чтобы определить степень изменения освещенности и рассчитать положение.

Это относительно новая технология, но она все еще нуждается в прорыве в производственном процессе, поскольку нелегко одновременно разместить источник света и датчик освещенности между панелями, особенно ЖК-панелью, поскольку в ней используется задняя панель. источник света, требуется так много световых элементов (отражение или преломление), что знаменитый Джефф Хан использовал светодиодные панели для реализации этой технологии.

Метод оценки в настоящее время необычен, поэтому очевидного метода оценки не существует, но, наблюдая за моделью Джеффа Хана, между источниками света должны быть видимые промежутки.

    Это технология, которая, скорее всего, будет массово производиться в будущем, поскольку панель и сенсорное управление интегрированы одновременно, и многоточечная дискриминация может быть выполнена, не требуя большого пространства и большого расстояния, а также многоточечной дискриминации. дискриминация точек не потребуется из-за проблем с затенением. Добавлено множество алгоритмов для обработки.

8. Электромагнитный тип: используйте магнитное поле, создаваемое катушкой, для изменения изменения тока, генерируемого приемной антенной, для расчета положения.

    Эта технология использовалась в первых цифровых досках или досках для рисования. Позже эту технологию переняли и большинство планшетных ПК. Также есть сенсорные экраны для обучения и экраны на цифровых подиумах. Вам необходимо использовать заряженную ручку (Wacom имеет эксклюзивную индукционную технологию, которая может индуцировать электричество на конце антенны, батарея не требуется), ранняя способность защиты от электромагнитных помех не сильна, и многие планшеты для письма нельзя использовать, если их положить на стол с металлической столешницей. Вот тогда этой проблемы не будет.

Метод оценки очень прост: должна быть специальная ручка и в середине ручки должна быть катушка для создания магнитного поля. В настоящее время многие интерактивные электронные доски (без сканирования изображения) также используют эту технологию.

     Световая точка: наблюдайте за положением светящейся точки через камеру (CMOS/CCD).

     Эта технология сначала была интегрирована в телевизоры обратной проекции для интерактивных досок, а затем интегрирована в проекторы для презентаций. В настоящее время многие интерактивные электронные доски используют эту технологию. Недостатками являются низкая точность и джиттер. явление (из-за расстояния), и у него должна быть ручка, излучающая световую точку. Его преимущество в том, что он может осуществлять дистанционное управление, что очень удобно для масштабных презентаций. В настоящее время самая известная игровая консоль Wii использует эту технологию (Примечание: выпуск. Длинный и дорогой «приемник» под телевизором на самом деле представляет собой всего лишь два инфракрасных светодиода внутри, а настоящая камера находится на ручке, поэтому ценность ручки составляет намного больше, чем «приемник», хотя он продается более чем за 700, а одна штука продается более чем за 1000. Продажа этого «приемника» действительно выгодна ~ Ха-ха, умная Nintendo).

    Метод суждения также очень прост. Вдалеке должна быть небольшая коробка со спрятанной внутри камерой, точно так же, как и при распознавании изображений, за исключением того, что он считает световым пятном (что-то похожее на то, как Джефф Хан трогает руками акриловые световоды, чтобы создать световую точку).

В настоящее время эту технологию также можно разделить на видимый свет или невидимый свет, одно световое пятно/множество световых пятен, красный свет/зеленый свет, мигающий сигнал/отсутствие мигающего сигнала и т. д. Различные комбинации также могут создавать различные области применения (Wii используется для определения положения, аналогично световому пистолету, а доска использует мигающий свет для передачи сигналов кнопок, таких как пульт дистанционного управления, и использует красный или зеленый свет, чтобы определить, нажата ли она и т. д.).

    Ультразвук: используйте ультразвуковой передатчик для излучения ультразвуковых волн на два или более приемника для приема и расчета местоположения.

    Ультразвуковое позиционирование немного похоже на радар, разница в том, что сигнал радара передается принимающей стороной, а затем отражается объектом для расчета расстояния, в то время как ультразвуковая волна отправляется портативным устройством (ручкой) для ее приема. и должно быть два приемника. Основная причина заключается в том, что положение можно вычислить с помощью триангуляции, которая такая же, как и для оптического изображения, которое использует триангуляцию для расчета положения. Разница в том, что расстояние, полученное ультразвуковой волной, — это расстояние от передатчика до приемника, а оптическое изображение рассчитывается через угол. К таким приложениям относятся доски для рукописного ввода, электронные доски, а некоторые люди используют их в качестве сенсорных экранов. Большинство из них в основном предназначены для учебных целей, поскольку им все равно нужна подходящая ручка. Недостаток - точность невысокая и будет трястись (влияние расстояния), также медленное время отклика и тд.

    Чтобы судить об этом, нужно найти два длинных приемника, похожих на микрофоны, и существующие на рынке продукты определенно будут слышать вибрацию крыльев мухи из-за соотношения между частотой звуковых волн.

    Эта технология используется во многих различных типах продуктов из-за различных применений. Технический принцип тот же, но приемники разнесены по обе стороны чувствительной поверхности, либо в одном углу, но на определенном расстоянии, либо на определенном расстоянии. С одной стороны имеется определенное расстояние, если между двумя приемниками и источником ультразвукового излучения существует определенное расстояние, его можно разместить. Теоретически, чем дальше расстояние, тем точнее расчет, но на самом деле звуковая волна легко ослабляется и подвергается помехам, поэтому расстояние слишком велико. В это время проблемы с помехами и затуханием увеличатся.