- 觸摸屏技術分類
- 觸摸屏感知技術分析
- 手勢解碼在控制器內完成
- 采用全屏多點控制器
與消費市場相比，汽車人機界面(HMI)提出了一系列全新挑戰(zhàn)。駕駛過程中的安全性是主要的挑戰(zhàn)。隨著功能的增多，人們不得不考慮它對關注路面這一駕駛人員最主要職責的影響。在車里加入的是否只是一個花哨的功能，它會不會削弱駕駛體驗?就算這樣，這個功能還是能在駕駛過程中提供安全性。駕駛人員在瀏覽地圖、尋找目的地方面花費的時間越少，就能夠越多地關注路面。
首先，讓我們來看看進入汽車信息娛樂領域的兩種觸摸屏的差別：
電阻式觸摸屏是當前汽車信息娛樂系統(tǒng)的主流技術。這種技術的成本最低，并可以用于從汽車、工業(yè)到消費的多種應用領域。由于這種技術采用機械式實施方案，因此必須在面板上施加壓力才能使之檢測到觸摸。電阻式觸摸屏的兩個特性使其注定在市場上、特別是在汽車市場上漸漸失寵：一、清晰度，通常介于70%~80%;二、需要定期對觸摸板進行校準，以便使之與LCD協(xié)調一致。
電容式觸摸屏，其中最先進的是感應式電容觸摸屏。與電阻式觸摸屏相比，其清晰度更高(90%甚至以上)，面板精度也更高，且無需調試。然而，感應式電容觸摸屏的真正優(yōu)勢在于其可以同時探測多個觸點。
通過比較當前基于電阻式觸摸屏和帶手勢識別的電容式觸摸屏的汽車HMI概念，我們可以發(fā)現(xiàn)，新增手勢識別功能后，駕駛人員對路面的關注程度在某些方面有所改善。通過電容式觸摸屏的手勢識別不僅是一種新的輸入方式，更使系統(tǒng)輸入提升到了一個新的層次。采用電容式觸摸屏，駕駛人員仍然可以通過點擊瀏覽菜單結構，滑動手指提高音量或者調節(jié)HVAC風扇速度。不過，真正重要的是其控制標準功能的簡易度，比如控制駕駛過程中非常必要的導航功能。用戶不必緊盯著屏幕，只需一個簡單的手勢即可實現(xiàn)縮小操作。屏幕上的任何區(qū)域都可以感知手勢，因此駕駛人員不必把手指放在特定的位置來完成操作。圖1顯示就是這種導航屏幕上的動作感知說明。
圖1-導航屏幕上的縮小手勢
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此外，無需進行菜單瀏覽，只使用簡單的手指動作就可以讓地圖左右滑動，實現(xiàn)更方便的查看，并隨之為您增加觸手可及的功能。這種技術面世后必將廣受青睞，并很快成為一種新標準。
客戶的接受對于任何新興技術都是個熱點話題。在汽車信息娛樂行業(yè)里，客戶一般對他們日常使用的技術持開放態(tài)度。技術與否只是個純粹的可用性問題。觸摸屏進入汽車市場已有數(shù)年之久。電容式觸摸屏不會改變駕駛人員與車輛的互動方式，它只會進一步增強這種方式;觸摸屏HMI概念也不是指要重新設計，其只是對HMI進行強化。
在討論HMI概念之際，聲控系統(tǒng)也在興起。不過，包括駕駛人員在內的消費者，都已經習慣于手勢或點觸的觸摸方式。目前，無論是帶觸摸板的筆記本電腦、手機、或是MP3播放器等都在使用這種方式，人們已經習慣于此，也期望如此。聲控系統(tǒng)目前在車輛上也有所應用，但需要進行培訓。從消費者的角度來說，這是一種新技術，而非一種循序漸進式的改變。該系統(tǒng)的命令結構需要人們重新了解，且各個車輛制造商之間各不相同。車輛制造商的HMI概念決策也各不相同。有些制造商會提供這兩種方式供客戶自己選擇使用。由于這兩種技術都是新興技術，現(xiàn)在判斷哪一種更有優(yōu)勢為時尚早。
那么，電容式觸摸屏的工作原理是什么呢?作為一種新興技術，帶手勢識別功能的電容式觸摸屏將隨著相關控制器(如賽普拉斯的汽車專用TrueTouch™控制器)在市場上的推出而即將在近期得到廣泛應用。由于汽車設計的平均周期為2~3年，用戶有望自2012年開始在汽車中使用到這一新型信息娛樂系統(tǒng)。以賽普拉斯的控制器為例，汽車一線廠商和OEM廠商可以“開箱即用”地立即著手開發(fā)基于手勢的信息娛樂系統(tǒng)。這些控制器集成了如圖2重點所示的系統(tǒng)功能。
采用CSD(西格瑪—德爾塔調制器測量)之類的電容感應技術掃描電容式ITO(氧化銦錫)板。測得的信號強度與感應器陣列中ITO菱形對應的手指位置成正比例。覆蓋的范圍越大，信號強度越大。請注意：按照設計，一個手指可以覆蓋多個菱形，以便進行準確的位置計算。
通過判別觸摸對菱形圖案的覆蓋情況，可以準確地確定一個或者多個手指在觸摸板上的位置。在下面的例子中，手指在Y軸上覆蓋了感應器3和4，各自相對的信號強度分別為15和7。
根據手指的相對移動對手勢進行解碼。
圖2-電容式觸摸屏手指探測
手勢解碼在控制器內完成，并作為簡單手勢ID傳送到主機系統(tǒng)，然后在屏幕上做出響應。
采用全屏多點控制器可以進一步增強觸摸屏的性能，同時實現(xiàn)多達十根手指的各個位置探測。這項功能適用于汽車中的雙視屏應用，以便駕駛人員和乘客同時操作信息娛樂系統(tǒng)。在雙視屏即將應用于汽車之際，我們亟需一款全屏多點控制器，以便實現(xiàn)在駕駛人員放大地圖的同時，乘客可以進行音量調節(jié)。無論手勢或者多點觸摸屏，其結果都是清晰的。對用戶而言，強化信息娛樂HMI不是要使其變得更加復雜。這只是在車輛中引入一種新技術，一種對來自消費市場的駕駛人員來說非常熟悉的技術。
