无孔不入的新型智能触控板
罗森伯格将两张准备好的薄片叠放在一起,让涂有聚合物油墨的侧面朝内面对面,调整位置,使导线形成一个网格。然后他用双面胶将这两片粘在一起。在塑料片边缘,每隔五条金属线伸出一根,其余截断,将这些伸出的导线通过接线端连接到一个硬质电路板上。尽管其余的金属线没有与电导通,但是它们依然影响活动线路的电性特征,从而帮助软件推断接触来自于什么位置。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/105341.htm电路板本身就包含着一块被编程用于扫描感应垫板的微晶片,快速以次向每个活动线路提供电力。晶片也把压力数据从连续的模拟信号转换为计算机可以识别的数字格式。最后,它把这些数据压缩,通过USB接口或(用于音乐用途的)MIDI接口向电脑传输。
计算机软件计算出物体与垫板接触的位置和它们施加的压力数值。如果一个物体触碰在两个导线之间的区域内,那里就会出现一股强电流;但是距离接触的交叉点越远,由于油墨的电阻率,电流就会越弱。样品垫板的分辨率足以精确地感应手指和掌上电脑的触控笔输入。对于一次接触,它可以记录从5克到5000克的压力,误差幅度为2.5%——— 这个压力的范围足够辨识触控笔的一次轻微点击或电子鼓的一次敲打。培林说,由于只有很少的线路需要供电,所以更大版本的垫板不用太复杂或过多花费,也可以达到相同的灵敏度。
市场出路在哪里
从实际商用化的角度来看,现在这种产品的样品是不透明的黑色,这意味着并不适合做手机和其他电子产品的触控式屏幕。但是培林说,如此精确而便宜的压敏界面仍然具有很多潜在的用途。
例如,罗森伯格和培林已经与其他人合作进行一些医学和科学应用的研究。“垫板可以加到鞋底,监测步态;或者加到病床上,提醒护士某个病人已经躺了很长时间,可能会引起褥疮。”培林还表示,该垫板甚至灵敏到能够测量水和空气压力波的地步;这可以引发更好的流体动力学模型出现,帮助设计飞机和舰船。
现在,研究人员们大都采用独立传感器阵列(array of individual sensors)来收集上述数据,但是检测区域太大时,成本十分昂贵。
事实上在集思广益下,这项科技也可用于电子设备的多重触控界面。
德国HassoPlattner学院的研究员帕特里克·博迪斯科(PatrickBaudisch)将该垫板集成到一个小型游戏机的背面,有效地增加了一项人体工程学的触控输入方式:用户玩游戏时就不会被自己的手指阻挡住屏幕。并且罗森伯格相信,使用一种不同的压敏油墨和更细的金属丝,他和他的同事就可以造出透明的传感器,适合手机和掌上电脑的触控屏。
“罗森伯格和培林的触控垫板比其它的电阻感应设备要更加敏锐。”微软研发Surface(一款市面上有售的多重触控平面电脑)的安迪·威尔逊(AndyWilson)认为,许多应用注重有趣地使用压力传感器。但他又补充道,这项科技依然处于早期阶段,并且很难说它要比现在的触控界面便宜多少。
此后不久,罗森伯格和培林已经开办了一家名为Touchco的新创公司,负责这项科技的授权,并向有意将它应用到诸如手机和电子阅读器之类设备的公司提供设计支持。该公司的工程师们正在开发其他的用途———比如第一个电子手鼓,如果没有这么高分辨能力的传感器是做不出来的。
最终,这些轻薄而不显眼的触控板可能将在无形中嵌入到任意一个物体表面上,开启一个多重触控交互的新领域。
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