Comparación de ventajas y desventajas de las distintas tecnologías táctiles actuales

   En la actualidad, las tecnologías táctiles aplicadas a los productos incluyen principalmente infrarrojas, resistivas, capacitivas, ondas acústicas superficiales, imágenes ópticas, reconocimiento de imágenes, inducción de paneles, electromagnéticas, puntos de luz y ultrasonidos. El siguiente es un análisis de las ventajas y desventajas de varias tecnologías táctiles.

1. Tipo infrarrojo: la matriz infrarroja se utiliza para formar líneas de escaneo horizontales y verticales. Cuando un objeto bloquea la fuente de luz, se puede determinar la posición.

    Esto se conoce comúnmente como interruptor de fotointerrupción. Esta tecnología se ve a menudo en películas y se utiliza para detección de seguridad. Se usa ampliamente, como el posicionamiento del cabezal de impresión de la impresora y la rueda de desplazamiento del mouse. A juicio, su desventaja es que la resolución real no es alta, la luz lo afecta fácilmente y la velocidad de respuesta es lenta, pero puede detectar cualquier objeto que pueda bloquear la luz.

La forma de determinarlo es que debe haber pares de transmisores y receptores alrededor.

    En la actualidad, el desarrollo de rayos infrarrojos no es un método de interceptación, sino un modo en el que los objetos se reflejan después de la emisión, que es un poco similar a la medición de la velocidad del radar. Este método también puede simular múltiples puntos, pero todavía hay problemas de blindaje y el costo de los componentes de transmisión y recepción aumenta. Si desea construir densamente (aumentar la resolución), los costos relacionados serán mayores.

   2. Tipo resistivo: las dos capas conductoras se ponen en contacto mediante presión y luego la posición del objeto se calcula en función de la diferencia en el valor de impedancia.

Esta tecnología se utilizó principalmente en pequeños paneles de escritura a mano o paneles táctiles en los primeros días, así como en teclados de membrana/teclados impermeables, etc., así como en los primeros joysticks analógicos, que se calculaban utilizando la diferencia de potencial generada por la resistencia. Ahora bien, esta tecnología es muy utilizada en teléfonos móviles o pantallas táctiles de pequeño tamaño. La ventaja es que se puede operar con objetos suficientes para ejercer presión, como manos y bolígrafos. La precisión se verá afectada por los cambios en el valor de impedancia causados ​​por la temperatura y la humedad.

El método de juicio es que debe haber presión al tocar, por lo que se sentirá bastante elástico y la superficie estará hecha de material suave y su tecnología.

Debido a los diferentes procesos de fabricación, hay cuatro cables, cinco cables, ocho cables, etc.

    3. Capacitivo: Calcula la posición del objeto mediante el cambio del campo eléctrico afectado por la sustancia conductora.

Esta tecnología se utiliza en los selectores de canales de televisión desde hace 20 años. Más tarde, muchos botones que se tocaban pero que no era necesario presionar, como los botones de los ascensores, estaban hechos en su mayoría de metal en el desarrollo inicial. Hoy en día se pueden utilizar muchos materiales no conductores. Hoy en día, la mayoría de los paneles táctiles de los ordenadores portátiles utilizan esta tecnología, y el famoso iPod también utiliza esta tecnología. Sin embargo, su desventaja es que debe detectarse a través de un objeto que afecte al campo eléctrico y la velocidad de respuesta también es lenta. Además, también puede verse afectado por campos electromagnéticos cercanos. La influencia provoca un error de precisión.

    El método de evaluación generalmente se puede probar con un material no conductor en la mano (los conductores, como las manos, deben estar a cierta distancia de la superficie de contacto).

Hay dos tecnologías comunes: capacitancia de superficie (MicroTouch de 3M) o capacitancia proyectada (Apple usa capacitancia proyectada). La ventaja de la capacitancia proyectada es que utiliza detección sin contacto, es decir, puede detectarse a través de un vidrio o suspenderse en el aire. La ventaja es que la superficie no se desgastará debido al uso prolongado, y el condensador proyectado actual no solo puede tener más puntos (actualmente requiere software) sino también un tamaño grande (actualmente 100 pulgadas) a través de un proceso especial. El Mitsubishi japonés utiliza aún más el cuerpo humano para transmitir diferentes señales para lograr el contacto entre varias personas (es decir, se puede distinguir qué persona está tocando).

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     4. Onda acústica superficial: las ondas sonoras de alta frecuencia se transmiten sobre la superficie del medio. Cuando las ondas sonoras encuentran materiales blandos y son absorbidas, se puede calcular la posición.

Esta tecnología se está utilizando poco a poco en las pantallas táctiles. Su precisión y velocidad de respuesta son mejores que las resistivas o capacitivas. También puede ser de mayor tamaño, pero requiere que se coloquen antenas de reflexión alrededor del portador conductor. , por lo que los cambios de talla deben ser personalizados. En la actualidad, muchas máquinas de juego, como los juegos, han comenzado a adoptar esta tecnología.

El método de evaluación se puede probar con materiales conductores duros; generalmente no será sensible a materiales duros.

Una nueva extensión de esta tecnología utiliza ondas de choque superficiales (patentadas por 3M), que son pequeñas vibraciones generadas cuando un objeto entra en contacto con la superficie táctil para calcular la posición.

    5. Imagen óptica A través de más de dos conjuntos de CIR (CMOS/CCD), la posición se calcula observando la sombra del objeto desde un lado.

Esta tecnología se utiliza cada vez más a medida que madura la tecnología CMOS/CCD. Ahora micro-CIR puede generar más de cien imágenes por segundo, por lo que actualmente es la tecnología de respuesta más rápida. Por supuesto, a medida que la resolución CIR aumenta cada vez más, la velocidad de procesamiento se vuelve cada vez más rápida, la fotosensibilidad se vuelve cada vez mejor y se puede juzgar el tamaño de la sombra, por lo que se pueden realizar aplicaciones cada vez más variadas. La desventaja es que es más fácil. afectado por la luz.

    El método de juicio consiste en observar las cuatro esquinas. Debe haber más de dos conjuntos de CIR, y debe haber materiales reflectantes o luminosos (luz invisible como rayos ultravioleta infrarrojos, etc.) o uno de cuyos lados tenga materiales luminiscentes (luz invisible como rayos ultravioleta infrarrojos). esperar).

     Actualmente existen dos tecnologías comunes. Uno usa luz infrarroja para producir la sombra de un objeto, el otro usa luz ultravioleta para ver la absorción de luz del objeto y el más especial usa láser para ver el reflejo del objeto.

      6. Reconocimiento de imágenes: utilice la cámara (CMOS/CCD) para calcular la posición observando los cambios de luz y sombra en la superficie de contacto desde el frente o desde atrás.

     Esto es algo con lo que definitivamente entrarán en contacto muchas personas que estudian juegos interactivos o multitáctiles. El método más famoso en términos de tecnología es el método propuesto por Jeff Han. El Microsoft Surface más popular también utiliza tecnología similar, y su ventaja técnica es que se puede distinguir La forma del objeto queda expuesta y se pueden realizar más aplicaciones. Sin embargo, la desventaja es que la cámara se utiliza para observar desde delante o desde atrás, por lo que se requiere un cierto espacio y distancia, y se utiliza infrarrojos como fuente de luz de la imagen, que es susceptible a interferencias y no se puede utilizar con una cámara plana. -panel de visualización, y la mayoría de ellos deben usarse con un método de proyección.

     El método de juicio es que debe haber una distancia, como la mesa al suelo, y el otro es que debe estar equipado con un proyector.

Existen varias formas de generar fuentes de luz en función de su tecnología. Por ejemplo, Jeff Han conduce la fuente de luz en acrílico, por lo que las fuentes de luz se colocan alrededor de él, mientras que Surface irradia fuentes de luz infrarroja en la parte posterior (dentro de la mesa). Anteriormente, Microsoft también propuso un método (TouchLight) que utiliza la superposición de las imágenes de dos cámaras para determinar. Algunos estudiantes de posgrado extranjeros utilizan bolsas de agua para generar transmisión de fuentes de luz. Hay bastante variabilidad. Muchos anuncios interactivos de suelo o pared del mercado también utilizan este método. De manera similar, existen muchas videoconsolas que utilizan este método para diseñar juegos. Japón incluso ha desarrollado un mando a distancia que utiliza esta tecnología para utilizar la mano como televisor.

  7. Detección del panel: inserte CIR (CMOS/CCD) en el panel (LED/LCD) para detectar la cantidad de cambio de luz para calcular la posición.

Esta es una tecnología relativamente nueva, pero aún necesita un gran avance en el proceso de fabricación, porque no es fácil tener una fuente de luz y un sensor de luz entre los paneles al mismo tiempo, especialmente el panel LCD, porque utiliza una parte posterior. fuente de luz, se requieren tantos elementos de luz (reflexión o refracción) para completar, el famoso Jeff Han utilizó paneles LED para lograr la tecnología.

El método de evaluación es poco común actualmente, por lo que no existe un método de evaluación obvio, pero al observar el modelo de Jeff Han, debe haber espacios visibles entre las fuentes de luz.

    Esta es una tecnología que es muy probable que se produzca en masa en el futuro, porque el panel y el control táctil están integrados al mismo tiempo, y la discriminación multipunto se puede realizar sin requerir un gran espacio y larga distancia, y múltiples No será necesaria la discriminación de puntos debido a problemas de sombreado. Se agregaron muchos algoritmos para manejar.

8. Tipo electromagnético: utilice el campo magnético generado por la bobina para cambiar el cambio de corriente generado por la antena receptora para calcular la posición.

    Esta es la tecnología utilizada en los primeros tableros digitales o tableros de dibujo. Posteriormente, la mayoría de las Tablet PC también adoptaron esta tecnología. Luego están las pantallas táctiles para la enseñanza y las pantallas en los podios digitales. Debe usar un bolígrafo cargado (Wacom tiene una tecnología de inducción exclusiva que puede inducir electricidad desde el extremo de la antena, no se requiere batería), la capacidad antiinterferencia electromagnética temprana no es fuerte y muchas tabletas de escritura no se pueden usar cuando se colocan sobre una mesa con escritorio de metal. Ahora entonces no habrá este problema.

El método de evaluación es muy simple: debe haber un bolígrafo dedicado y debe haber una bobina en el medio del bolígrafo para generar un campo magnético. En la actualidad, muchas pizarras electrónicas interactivas (sin escaneo de imágenes) también utilizan esta tecnología.

     Punto de luz: Observar la posición del punto luminoso a través de la Cámara (CMOS/CCD).

     Esta tecnología se integró por primera vez en televisores de retroproyección para pizarras interactivas y luego en proyectores para presentaciones. Actualmente, muchas pizarras electrónicas interactivas utilizan esta tecnología. Las desventajas son la baja precisión y la inestabilidad. fenómeno (debido a la distancia), y debe tener un bolígrafo que emita un punto de luz. Su ventaja es que puede lograr el control remoto, lo cual es muy conveniente para presentaciones a gran escala. Actualmente, la consola de juegos Wii más famosa utiliza esta tecnología (Nota: El largo y costoso "receptor" debajo del televisor es en realidad solo dos LED infrarrojos en el interior, y la cámara real está en el mango, por lo que el valor del mango es mucho mayor que el "receptor", aunque se vende por más de 700 y una pieza se vende por más de 1000. Vender ese "receptor" es realmente rentable ~ Jaja, Nintendo inteligente).

    El método de juicio también es muy sencillo. Debe haber una pequeña caja en la distancia con una cámara escondida en el interior, al igual que el reconocimiento de imágenes, excepto que lo que juzga es un punto de luz (algo similar a Jeff Han usando sus manos para tocar guías de luz acrílicas para generar un punto de luz).

En la actualidad, esta tecnología también se puede dividir en luz visible o luz invisible, punto de luz único/puntos de luz múltiples, luz roja/luz verde, señal intermitente/sin señal intermitente, etc. Varias combinaciones también pueden desarrollar diferentes áreas de aplicación (Wii es se usa para juzgar la posición de manera similar a la pistola de luz, y la pizarra usa luces parpadeantes para transmitir señales de botones como un control remoto, y usa luz roja o verde para reflejar si se presiona, etc.).

    Ultrasonido: utilice un transmisor ultrasónico para emitir ondas ultrasónicas a dos o más receptores para recibir y calcular la posición.

    El posicionamiento ultrasónico es un poco similar al radar, la diferencia es que la señal del radar es transmitida por el extremo receptor y luego reflejada por el objeto para calcular la distancia, mientras que la onda ultrasónica es enviada por el dispositivo portátil (bolígrafo) para recibirla. y debe haber dos receptores. La razón principal es que la posición se puede calcular mediante triangulación, que es la misma que la de la imagen óptica, que utiliza triangulación para calcular la posición. La diferencia es que la distancia obtenida por la onda ultrasónica es la distancia del transmisor al receptor, mientras que la imagen óptica se calcula a través del ángulo. Estas aplicaciones incluyen pizarras para escribir a mano y pizarras electrónicas, y algunas personas las utilizan como pantallas táctiles. La mayoría de ellos son principalmente para fines didácticos, porque todavía necesitan un bolígrafo que los combine. La desventaja es que la precisión no es alta y temblará (influencia de la distancia). También hay tiempos de respuesta lentos, etc.

    La forma de juzgarlo es ubicar dos receptores largos que parecen micrófonos, y los productos actuales en el mercado definitivamente escucharán la vibración de las alas de una mosca debido a la relación entre la frecuencia de las ondas sonoras.

    Esta tecnología se utiliza en muchos tipos diferentes de productos debido a diferentes aplicaciones. El principio técnico es el mismo, pero los receptores están separados a ambos lados de la superficie de detección, o en la misma esquina pero a una distancia determinada, o a una distancia determinada. Hay una cierta distancia en un lado, siempre que haya una cierta distancia entre los dos receptores y la fuente de emisión ultrasónica, se puede colocar. En teoría, cuanto mayor sea la distancia, más preciso será el cálculo, pero de hecho, la onda de sonido es fácil de atenuar e interferir, por lo que la distancia es demasiado grande. En este momento, los problemas de interferencia y atenuación aumentarán.