引言

觸摸屏正在迅速成為人機對話用戶界面技術的最佳選擇,，被應用在零售,、工業(yè)、汽車,、醫(yī)療,、數(shù)字信號顯示等不同行業(yè)。

這一技術日益廣泛的應用在一定程度上受至iPhONe異乎尋常的成功的促進,。iPhone實現(xiàn)了完全觸屏控制,，極其簡單易用。這些性能使得人們對互動式顯示在其它環(huán)境中的應用有了更高的期望,。

圖1：觸摸控制技術剖析

與傳統(tǒng)的鍵盤和鼠標器相比,，清晰的觸屏顯示具有更多的優(yōu)點。除了提供直觀的用戶互動功能,，優(yōu)良的觸屏還能簡化整個系統(tǒng)的設計,，減小系統(tǒng)的尺寸，降低材料費用,，減少在整個壽命周期中的維護,。

1 觸摸控制器的重要性

工程設計人員往往花費大量時間來考慮哪一種觸摸傳感技術更適合特定的應用和操作環(huán)境。

這并不奇怪,，因為有很多不同的技術可供選擇,。然而,，選擇正確與否將會極大地影響終端產(chǎn)品的例如，電阻和一般的電容技術方案成本較低,，初看起來很有吸引力,。然而，由于這類技術的傳感元素位于觸屏的前表面,，它們不適合戶外應用,，也不能被用在易于受到意外損傷或者浸濕的場合。其它諸如紅外,、光學,、表面聲波等技術都需要在觸屏周邊配置框架，因而影響了產(chǎn)品的美觀,，而且在凹槽處聚積的灰塵和油膩對功能產(chǎn)生不良影響,，突然的沖擊或者持續(xù)的震動會使傳感元素產(chǎn)生誤差?？紤]到這些不利因素,，設計人員不斷尋求更好的解決方案，希望觸屏傳感器能夠在自身內(nèi)部或者防護層下得到完全的保護,。投影電容系統(tǒng)就是能夠滿足這一要求的極好的解決方案,。

這一解決方案的一個例子就是Zytronic的專利產(chǎn)品。投影電容式觸控感測技術(PCT),。該技術的特點是把細微緊密的,、10 la m的電容矩陣鑲嵌在一個疊層襯底里。由于襯底被置于厚度可以達至lJ20mm的保護層后面(通常由玻璃或者聚碳酸脂制成),，電容不會受到灰塵,、劃擦、極端的溫度以及液體侵蝕的損壞,。

然而,，雖然傳感器的適應性是設計過程的一個關鍵部分，還有其它很多因素需要考慮,，例如同傳感器相連的觸摸控制器的性能,。作為觸控系統(tǒng)的大腦，這一關鍵部件負責收集和翻譯觸屏傳來的數(shù)據(jù),，然后將信息傳輸?shù)诫娔X主機,。如果控制器不能有效地工作，即使觸屏系統(tǒng)配有最高級的液晶顯示,、最強大的電腦,、最完善的觸摸感應設計，其功能也會大打折扣,。

2 觸摸控制器的發(fā)展

由于觸控技術正在變得越來越普及,，即使最先進的觸摸控制器也需要得到進一步的發(fā)展,，以滿足更高的性能和更多的功能的要求。促進控制器技術發(fā)展的因素包括以下幾個方面：在大屏幕上實現(xiàn)更快的反應時間,，從而優(yōu)化用戶與觸屏的互動;改善屏幕的清晰度和觸控精度;實現(xiàn)復雜的多重觸摸數(shù)據(jù)處理;減少部件數(shù)量,，使系統(tǒng)設計流線化。

使用高度集成的控制器,，把很多離散的部件組合成單一的專用集成電路(ASIC),，將有利于減少設備的碳足跡，同時通過增加設備布局的靈活性和測試的簡單性簡化了設計,。如果實現(xiàn)了控制器的高度集成,，客戶甚至能夠把控制器的芯片組納入自己的母板。部件數(shù)目的減少還意味著更少的潛在故障和更高的可靠性,。

另外,，控制器在改善信噪比(SNR)方面的進展將有助于提高觸控的敏感度。例如,，前面提到的投影電容式觸控感測技術使得設計更厚的保護層成為可能，因而能夠?qū)鞲性靥峁└佑行У谋Ｗo,。

與高度集成同時發(fā)展的另一個趨勢是應用高性能的微處理器來制造控制器,，因而使控制器擁有更大的閃速存儲能力。由此而改善的信息處理能力將被用來提高反應速度和精度,，支持先進的控制算法,，實現(xiàn)“同時多點觸控”的功能。

圖2：觸控感測系統(tǒng)核心組件

多點觸控功能的益處已經(jīng)被便攜式電腦所證明,。微軟最近發(fā)行的Windows 7運行系統(tǒng)就具有支持多點觸控和手勢識別的功能,。

結果其它行業(yè)對多點觸控功能的需求也在發(fā)展，而且這種需求會持續(xù)增強,。通過多點觸控,，用戶可以拖放圖標和文件，剪貼文本,，再塑圖形,。多點觸控促成的手勢識別還使得用戶能夠進行屏幕淘選、縮放和旋轉(zhuǎn)移動,，從而使照片覽視和三維設計等應用成為可能,。

圖3：改吾觸摸控制器的結構和功能

3 結語

由于對觸空技術的需求正在不斷增長，觸屏傳感解決方案和與之相連的控制器的進化會進一步加快,。新近涌現(xiàn)出來的高性能,、高集成的觸摸控制器必定會導致觸屏系統(tǒng)功能的顯著改善，使其運行更快,、更精確,，更好地利用印刷電路板的空間,，簡化生產(chǎn)過程中的采購和庫存管理，并且使生產(chǎn)和測試過程更加簡單,。

下一代的控制器將能提供新的高水準的功能,，包括同時多點觸控和現(xiàn)場程序包升級，從而推動更加豐富的人機對話時代的到來,。