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利用电容触控传感技术让智能手机变得更加智能

2016年11月05日 03:06 次阅读
  电容传感技术能够通过测量电容检测到包括用户手指在内的导电物体的存在和不存在。该技术同样适合按键、滑条、开关、触控板、触摸屏和近距传感器,从而让设计人员能够提升智能手机的设计水平。本文主要介绍移动设备能够利用电容触控传感技术实现的智能功能。   特殊手势   目前,触摸屏用户界面通常迫使用户使用双手操作智能手机。电容传感技术能够让设计人员创建一个特殊手势界面,允许用户单手操作手机,并使用拇指控制各种功能。例如,手机侧面的一个简单的四段电容滑块传感器(见图1)能够实现向上滑动、向下滑动、单击、双击、长按等功能。这些功能可与所有智能手机应用配合使用,用于浏览屏幕、上下滚动文档或选择/去选图标。此类单手界面可增加手机操作的便利性和简约性,从而大幅提升用户体验。   电容传感器,智能手机 图1:使用一个四段电容滑块的特殊手势 手握检测 手机两侧的电容触控传感器能够检测出用户手握手机的方式和位置。一旦手机能够做到这一点,无数功能都能得到实现。例如,手握检测功能能够根据用户拇指的位置区分用户是左撇子还是右撇子,然后根据左手或右手使用习惯动态调整整个用户界面,包括调整手机的音量键、触摸屏图标等等。 出于安全考虑,FCC要求手机厂商遵守射频辐射的比吸收率 (SAR)规定。手握检测功能可根据手机是在用户手中或桌面上调整射频辐射。另一个功能是能够关联手机锁定和手握感应;当用户手握整个手机时,可以锁定手机。图2显示了常见的手握模式。 电容传感器,智能手机 图2:手握举例 虚拟键 当今的大多数手机利用固定位置处的实体键控制音量。将实体键转变为电容触控键不仅能让手机看起来更加时尚和性感,而且还能实现虚拟音量控制键,该虚拟键可以利用手机边框中的电容传感器动态移动到手机边缘的任意位置。由于电容传感器是简单的薄铜垫,手机将会拥有一个整洁、诱人的外观。图3显示了一个例子。 电容传感器,智能手机
图3:手机边框中的电容传感器可实现音量调节等控制功能的灵活部署
智能对焦 如图4 所示,通过支持手机背面的手势模式,电容传感技术还能用于单手控制屏幕功能。例如,拍照时用户可以利用电容传感器调节摄像头的焦距。用户可通过轻击传感器从拍照模式轻松切换到视频模式,同时又不失去对焦。 电容传感器,智能手机 图4:手机背面的电容传感器能给让用户快速对焦或切换摄像头模式 近距人脸检测 近距传感正成为众多智能手机的一个重要功能。近距传感器的主要目的是避免意外或误触操作,例如,用户接电话时脸部触及屏幕(见图5)。该功能还能提高能效,让手机在用户通话时关闭LCD背景光。 与传统的红外传感技术相比,电容近距传感技术拥有众多优势。其主要优势是:电容传感器无需剪切覆面材料,因而能够降低手机的加工成本,提高它们的颜值。 电容传感器,智能手机 图5:近距人脸检测功能可在用户脸部不慎触及屏幕时避免误触操作  利用近距传感技术实现近距唤醒功能 近距唤醒功能是近距传感技术实现的另一个重要功能。可靠的电容近距传感器能够在用户距离其30厘米时检测出用户靠近。该功能可让用户在黑暗中找到他们的手机,因为当用户靠近时,手机可以点亮显示屏或按键LED灯。近距唤醒功能可在用户靠近时控制背景光LED灯。该功能有助于缩短手机的唤醒时间,提高其响应速度,降低其功耗,提高其颜值。它是手机的一个重要功能,因为它能大大延长电池续航时间。 手机的SAR规定 比吸收率(SAR)是测量人体暴露在电磁场中时吸收能量的比率。美国联邦通信委员会(FCC)等监管机构要求设备通过降低其靠近人体时的发射功率来限制人体吸收的射频能量。基于电容传感技术的近距传感器可用于检测人体靠近,并在需要时降低射频功率。 按键、手写笔和手套 无论是出于天气寒冷的原因或工作需要,当用户戴上手套时,智能手机的触控界面也应能够正常工作。电容传感技术的进步让手机能够检测出戴手套的手所产生的低强度信号,同时忽略来源于悬停在传感器上方的手指的假信号。电容触感技术结合采用传感器硬件和固件算法实现戴手套操作所需的功能和灵敏度。或者,很多大屏手机配有一个手写笔,目的是便于用户浏览,这个手写笔也可用于操作电容按键。这种双重用途对于提高便利性至关重要,可让用户在使用手机时无需在手写笔和手指之间来回切换(见图6)。 电容传感器,智能手机 图6:使用手写笔和手指控制配有电容触控按键的智能手机  耐水性 高级耐水特性可确保智能手机在潮湿环境下可靠运行。实现耐水性有两种方法:保护电极和防护传感器。使用保护电极可避免电容传感器上的水珠导致误触操作,从而让用户能够正常使用电容控制功能。防护传感器用于应对连续水流情况,它能够阻止所有其它传感器触发(从而避免)误触操作。 上述高级功能可提升智能手机用户的体验,而且还为厂商提供了推出差异化产品的机会。为了实现这些功能,开发人员需要一种成熟可靠、具备较高信噪比(SNR)和灵敏度的电容传感技术。此外,他们还需要能够补偿多余的寄生电容。为了加快开发速度,该技术需要配备详细的设计和布局指南文档。 例如,赛普拉斯的PSoC片上系统处理器系列采用CapSense,它是世界一流的电容触控传感技术,拥有超过100:1的信噪比、强大的抗干扰能力、保护电极和低功耗运行模式。设计人员可以采用SmartSense Auto-Tuning等量产型固件算法进行持续监测和补偿环境条件。

技术专区

  1. 开辟手机边框交互新天地,纽迪瑞科技边缘触控压力传感器荣获
  2. 新风系统中空气质量VOC检测传感器的应用
  3. 全球半导体OSD销售展望 2017年全球销售额增速最高
  4. Preciseley携MEMS亮相OFC 2018将在LiDAR MEMS 5G方面发力
  5. 赫联电子将亮相2018厦门工业博览会
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挖矿的你需要内置加密货币钱包的安全智能手机

一款为确保加密货币安全的智能手机,于周二推出。在西班牙巴塞隆纳举办的世界移动通信大会 (MWC) 上...
发表于 2018-03-13 18:03 152次阅读
挖矿的你需要内置加密货币钱包的安全智能手机

Arm的人工智能策略:人工智能将会无处不在

经历了十数年的高速发展之后,以智能手机为代表的移动设备开始迈入下半场。大家对新设备的关注重点从过往的...
发表于 2018-03-13 16:09 663次阅读
Arm的人工智能策略:人工智能将会无处不在

新型血压传感器终于面世比绑带式的血压计更便捷

多年来许多工程师一直致力于研制方便使用且易集成的血压监测装置。现在看起来,来自密歇根州立大学和马里兰...
发表于 2018-03-13 14:07 614次阅读
新型血压传感器终于面世比绑带式的血压计更便捷

蓝牙耳机门槛的下降颜值高性能好的蓝牙耳机推荐

提到蓝牙耳机,随着技术门槛的下降,和大量廉价元器件的普及,其早已褪去了早前神秘而商务的面纱,更为消费...
发表于 2018-03-13 11:40 699次阅读
蓝牙耳机门槛的下降颜值高性能好的蓝牙耳机推荐

可以集成到智能手机的血压传感器成功研发 只需按压...

人们更倾向于将血压传感器嵌入智能手机,成人平均每天使用智能手机的时间为2.5小时。他建议使用PPG这...
发表于 2018-03-13 11:34 144次阅读
可以集成到智能手机的血压传感器成功研发 只需按压...

印度线上智能手机出货年增23% 超过了2017年...

根据科技市场调研机构Counterpoint指出,印度整体线上智能手机出货量同比增长了23%,超过了...
发表于 2018-03-13 11:13 738次阅读
印度线上智能手机出货年增23% 超过了2017年...

韦尔半导体器件怎么样

上海韦尔半导体有限公司成立于2007年5月,是一家以自主研发、销售服务为主体的半导体器件设计和销售公...
发表于 2018-03-13 11:04 601次阅读
韦尔半导体器件怎么样

三星 S9 发布会重要细节

北京时间 2 月 26 日凌晨 1 点,三星在一年一度的科技盛宴 MWC 上带来了重磅产品 S9。关...
发表于 2018-03-12 13:55 670次阅读
三星 S9 发布会重要细节

2018年智能手机3D感测渗透率或为13.1% ...

2018年全球搭载3D感测模组的智能手机生产总量将达1.97亿支,其中iPhone占据1.65亿支。...
发表于 2018-03-09 18:24 4123次阅读
2018年智能手机3D感测渗透率或为13.1% ...

高性能Speaker Box设计方案

作者:上海润欣科技股份有限公司创研社 前言 目前智能手机的各个功能单元在技术上已经完全成熟,整机设计...
发表于 2018-03-09 10:06 450次阅读
高性能Speaker Box设计方案

智能手机损害青少年大脑?确实偷走他们一样东西_特...

新闻报道指出,青少年深爱的智能手机,正在损害他们的精神健康,让他们在社交上更加孤立。值得特别指出的是...
发表于 2018-03-08 15:36 644次阅读
智能手机损害青少年大脑?确实偷走他们一样东西_特...

2018年全球智能手机年增率收敛至2.8%,启动...

据麦姆斯咨询报道,奇景光电推出具备业界最高质量、卓越的人脸识别能力及3D传感整体解决方案的Andro...
发表于 2018-03-07 11:01 598次阅读
2018年全球智能手机年增率收敛至2.8%,启动...

5G提升网络传输速度 手机消费市场未来三年营收将...

随着移动网络速度加快,桌机与智能手机间的每次浏览收入(Revenue Per Visit,简称RPV...
发表于 2018-03-07 10:58 199次阅读
5G提升网络传输速度 手机消费市场未来三年营收将...

小米计划最早今年底进军美国智能手机市场

外媒报道小米董事长兼首席执行官雷军今日表示,小米最快将于今年进入美国智能手机市场,于筹划备受瞩目的首...
发表于 2018-03-07 09:39 595次阅读
小米计划最早今年底进军美国智能手机市场

如何实现智能产品喇叭振幅和喇叭温度保护

随着智能手机产品轻薄化的流行趋势,喇叭的体积越来越局限,这样造成外放的性能很难提升。同时,音频现在是...
发表于 2018-03-06 10:54 1906次阅读
如何实现智能产品喇叭振幅和喇叭温度保护

2017年国内外手机市场现状:国外手机厂商全线溃...

2017 年国产品牌手机出货量4.36 亿部,占比 88.8%,占据绝对优势。而国外手机厂商则全线溃...
发表于 2018-03-05 13:44 510次阅读
2017年国内外手机市场现状:国外手机厂商全线溃...

紫光展锐和Senwa联合发布高性能智能手机 搭载...

紫光集团旗下紫光展锐,作为全球领先的移动通信及物联网核心芯片供应商之一,携手Senwa 在2018世...
发表于 2018-03-05 10:00 291次阅读
紫光展锐和Senwa联合发布高性能智能手机 搭载...

距5G爆发还有两年 中国站上5G“第一梯队”

作为全球通信领域规模最大的年度展会之一,本届世界移动通信大会上不乏来自中国企业的声音和亮点。展会期间...
发表于 2018-03-05 09:37 188次阅读
距5G爆发还有两年 中国站上5G“第一梯队”

中国手机市场2017年首次出货量下滑 2018年...

在2017年的出货量比2016年下降了4%,出货量只达到4.59亿台,是中国大陆市场有史以来首次出货...
发表于 2018-03-03 16:07 197次阅读
中国手机市场2017年首次出货量下滑 2018年...

专访MWC:世界各国手机厂商纷纷携其智能新品亮相

在MWC 2018上 ,世界各国手机厂商纷纷携其新品亮相。
发表于 2018-03-03 14:37 675次阅读
专访MWC:世界各国手机厂商纷纷携其智能新品亮相

4G手机升级浪潮退去 2018年手机龙头企业将会...

2017年大陆国内市场出货量4.91亿支,年减12.3%;4G手机升级浪潮退去、性能提升带来的刚性换...
发表于 2018-03-03 11:14 270次阅读
4G手机升级浪潮退去 2018年手机龙头企业将会...

硬件工程师的心态战战兢兢如履薄冰-燚智能周教授讲智能硬件开发

发表于 2017-11-24 09:31 599次阅读
硬件工程师的心态战战兢兢如履薄冰-燚智能周教授讲智能硬件开发

智能家居领域的出路在何方——转自今日头条

发表于 2017-11-14 14:43 466次阅读
智能家居领域的出路在何方——转自今日头条

畅想未来智能科技---投影触控系列

发表于 2017-09-16 14:04 231次阅读
畅想未来智能科技---投影触控系列

华为员工:看完苹果发布会 压力不大了,何以见得?

发表于 2017-09-14 16:16 379次阅读
华为员工:看完苹果发布会 压力不大了,何以见得?

5G智能手机将在2019年商业化 几年内4G仍是市场主流

发表于 2017-08-15 11:46 280次阅读
5G智能手机将在2019年商业化 几年内4G仍是市场主流

快充技术的普及开始成为一种必然的趋势

发表于 2017-08-14 15:11 415次阅读
快充技术的普及开始成为一种必然的趋势

在大环境乏力情况下,华为手机何以能呈现出逆势上扬的态势?

发表于 2017-07-17 15:29 327次阅读
在大环境乏力情况下,华为手机何以能呈现出逆势上扬的态势?

全面屏设计的手机已然成为智能手机发展的重要趋势

发表于 2017-07-10 11:36 359次阅读
全面屏设计的手机已然成为智能手机发展的重要趋势

2.5A的单节锂电开关型充电IC-ETA6002

发表于 2017-06-28 20:42 493次阅读
2.5A的单节锂电开关型充电IC-ETA6002

SFT430C USB专用快速充电端口控制器 快充识别IC 应用于:手机/平板电脑电源 汽车充电器

发表于 2017-06-19 15:40 1182次阅读
SFT430C USB专用快速充电端口控制器 快充识别IC 应用于:手机/平板电脑电源 汽车充电器

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