科幻影片中的圖像往往突破現(xiàn)實的限制,，如電影Minority Report.中，湯姆·克魯斯使用多點觸摸屏瀏覽信息。電容感應(yīng)技術(shù)改變了我們與設(shè)備的交互方式,。我們不再使用簡單的按鈕或開關(guān)。我們可以在觸摸屏上觸摸,，滑動或者縮放數(shù)據(jù)本身,，與其進行交互?？苹秒娪爸锌此七b遠的界面已經(jīng)不再是虛幻的了,。事實上，他們已經(jīng)存在并設(shè)計到了各種應(yīng)用中,，包括汽車,。
多點觸摸感應(yīng)是電容感應(yīng)的延伸，電容感應(yīng)使得觸控技術(shù)變得更加直觀,，可以同時檢測到多個手指并能識別手勢,。本文中將介紹電容感應(yīng)基本原理以及電容感應(yīng)技術(shù)在汽車應(yīng)用中的改進。在介紹了多點觸摸屏/軌跡板的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部操作之后將會探討多點觸摸感應(yīng)給人機界面（HMI）所帶來的改變,。
多點觸摸感應(yīng)
多點觸摸系統(tǒng)的核心是一對相鄰電極組成的電容感應(yīng),。當一個導(dǎo)體如手指接近這些電極時，兩個電極之間的電容就會增加（見圖1）,，可以通過微控制器檢測到,。另外，電容感應(yīng)還可用于接近感應(yīng),，傳感器和用戶身體并不需要接觸到,。這可以通過提高傳感器的靈敏度來達到。
圖1:電容感應(yīng)原理
電容感應(yīng)越來越多的用來取代機械按鈕,，旋鈕,，汽車系統(tǒng)中，觸摸按鈕和滑條（見圖2）可以用于車載娛樂,、開關(guān)后備箱,、采暖通風&空調(diào)控制（HVAC），以及被動式無鑰匙進入傳感器（PKE）。機械部件和凹槽（需要更復(fù)雜的模具,，容易進入灰塵等等） 的數(shù)量減少了,，提高了可靠性并降低了系統(tǒng)成本。
圖2
觸摸屏&軌跡板：
觸摸屏使得用戶直接"觸摸"設(shè)備的應(yīng)用功能,，從而減少對外部按鈕的依賴,。同樣的，在軌跡板上,，用戶也可以使用本能動作與系統(tǒng)進行交互,，例如觸摸、輕擊,、縮放,、拖曳。觸摸屏主要有三種形式：單點觸摸,，多點觸摸識別手勢,，多點接觸識別位置（見圖3）。
單點觸摸觸摸屏主要是電阻式觸摸屏,，在同一區(qū)域定位屏和按鈕,。電阻式單點觸摸屏的局限是一次只能檢測屏幕上的一個手指,，手勢識別能力有限,，傳感器容易磨損，性能較差,。
這些限制帶來了投射式電容技術(shù)的發(fā)展,，多點觸摸手勢觸摸屏就是基于這個原理。多點觸摸手勢觸摸屏不依賴于壓力來檢測用戶交互,。他們也能夠支持同時多點觸摸手勢識別和跟蹤,，方便機器屏幕和瀏覽網(wǎng)頁。
多點接觸識別位置指的是觸摸感應(yīng)表面（軌跡板/觸摸屏）能夠同時識別接觸表面上的兩個或兩個以上的點,。用戶雙手有十個手指,，車上有多個乘客時數(shù)量會增加。音樂瀏覽,，地圖操縱,，身體的電子控制如座椅位置這些都是汽車應(yīng)用的例子，這些都是觸摸屏很好的應(yīng)用,。
汽車上的軌跡板方便駕駛員操作系統(tǒng),，如導(dǎo)航和音頻子系統(tǒng)，無需伸到中心控制臺,。軌跡板可以識別字符,，不再需要字母數(shù)字鍵。
圖3:觸摸屏類型
觸摸屏的覆蓋物有玻璃和塑料,，下面是兩層透明的導(dǎo)體比如銦錫氧化物（ITO）,，他們由絕緣材料分離（見圖4）,。ITO層的制式形成了電容柵格。ITO層透明度極高,，有助于觸摸屏更明亮,、更容易閱讀。由于不需要壓力來檢測觸摸,，所以屏幕更耐用,。
在軌跡板中，也有類似的電容式傳感器結(jié)構(gòu),，只不過系統(tǒng)有一個不透明的保護層,，簡單的銅層就是傳感器。
圖4 :觸摸屏分層
掃描觸摸屏傳感器,，可以檢測傳感器電容的任何變化,，從而檢測到手指觸摸。分析這些數(shù)據(jù)可以識別手勢,，手指范圍,，手指運動方向。系統(tǒng)還可以驅(qū)動輸出設(shè)備如LED,或著控制電機,。
支持十個手指的電容式觸摸屏和軌跡版越來越多的用在汽車上,，被各種各樣的汽車系統(tǒng)用作綜合界面。多點觸摸識別位置感應(yīng)系統(tǒng)還允許車內(nèi)的多個用戶同時訪問觸摸屏,。此外,，汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如CAN/LIN,可以集成分布式機電系統(tǒng)到中央控制臺。這使得人機界面設(shè)計者可以在控制臺協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的運行,，用統(tǒng)一風格的用戶界面來創(chuàng)建人機界面,，增加了靈活性，同時開發(fā)人員可以在外觀和感覺方面有更大的設(shè)計空間,。
多點觸摸識別位置感應(yīng)可以創(chuàng)建直觀的,，美觀的顯示界面，更有競爭力,。隨著尺寸的增加和處理能力的增強,，觸摸屏和軌跡板越來越深入人心，他們最終成為汽車界面的選擇,。