roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Устройсто «тыкательных» экранов

Раздел создан специально для людей которым интересна робототехника, но в силу разных причин они не знают с чего начать.
Задавайте ваши вопросы, какими бы простыми они не казались, постоянные посетители форума постараются ответить на них по мере своих сил.
Робот своими руками. Самодельный робот.

Устройсто «тыкательных» экранов

Сообщение setar » 07 дек 2009, 15:55

Этот обзор написал мой коллега (Дмитрий Куликов) во внутреннем блоге компании,
мне показалось что этот материал может быть полезен многим.
-- дальше оригинальная статья автора --

Намедни заинтересовал меня вопрос «Touch» технологии, оперативно нагуглил. Ниже я обобщил все собранную информацию. Может пригодиться кому-нибудь.
Очень много букв!

Кратко об истории
Очень коротенько, для тех кто спорит про лидерство Apple в этой области.

Работы по изобретению MultiTouch велись с середины 80х годов. В 1984 году Bell Labs разработали мульти-тач экран на котором можно было манипулировать изображениями при помощи более чем одной руки, но эта разработка так и не увидела будущего.

В 1999 году компания FingerWorks выпустила несколько MultiTouch устройств, таких как внешний жестовый тачпад iGesture Pad и весьма экзотичная клавиатура TouchStream. После нескольких лет, пребывания в собственной нише продукции, FingerWorks были приобретены Apple.

Резистивная технология
Технология относительно старая, и становящаяся уже «немодной». Тачпад состоит фактически из двух частей: гибкого слоя сверху (тонкая полиэфирная пленка и т. п.), и нижнего жёсткого слоя (как правило стекло), оба слоя являются проводниками, и имеют электрическое сопротивление. Они разделены воздухом или другим диэлектриком. Палец касаясь верхнего слоя, прогибает его так, что тот контактирует с нижней подкладкой. Напряжение в точке контакта измеряется и вычисляются координаты касания.

1134439_400x256.png
1134439_400x256.png (64.53 КиБ) Просмотров: 1433

Для большей точности нажатия используют стилус, или любой стилусо-подобный предмет.

У этой технологии множество недостатков, таких как невысокая чувствительность, механический износ, относительно большие физические размеры, подверженность случайным касаниям.
Но, Nokia, используя резистивную технологию у своих тач-концептах и новой модели 5800 добились тактильного фидбека от экрана. Т.е., по ощущениям нажатие кнопки на таком экране сходно с нажатием реальной физической кнопки.

Ёмкостная технология
Взаимная ёмкость


Сенситивная поверхность наносится подобно обыкновенным печатным платам. Она состоит из верхнего изоляционного слоя и сетки дорожек-проводников под ним. Когда палец касается поверхности, он изменяет электрическую ёмкость между соседними дорожками, исходя из чего возможно вычислить его положение и площадь касания.

1134432_400x527.jpg

Этот подход эффективнее резистивного, более долговечен из-за отсутствия подвижных частей, более точен, и благодаря технологии изготовления, может быть нанесен практически на любую поверхность. Большинство современных производителей (Synaptics, Apple, другие) используют именно её.

Технология позволяет распознавать несколько касаний одновременно, но реагирует только на человеческие пальцы (и другие объекты со сходными электрическими характеристиками). Использование классических стилусов, или подручных средств в их качестве — невозможно, но на рынке присутствуют специальные стилусы, по сути имитирующие свойства человеческого пальца.

Собственная ёмкость
Технология подобна предыдущей, но вместо двух отдельных слоев проводников, используется один слой электродов, подсоединенных к емкостно-чуствительной цепи.
1134440_400x518.jpg

Технология может обладать более высокой точностью по сравнению со взаимно-емкостной, но она плохо применима для устройств с большой площадью тач-поверхности из-за высокой восприимчивости к паразитным ёмкостям, появляющимся на самих электродах.
В IPhone по неподтверждённым данным используются оба подхода.
Технология DuoSense™, представленная компанией N-Trig для продуктов Microsoft является по сути все той же взаимно-емкостной технологией, с поддержкой мультитач и специальных стилусов (продукты Apple впрочем, тоже.).

Рассеивание полного внутреннего отражения
Этот подход с очень уж заумным названием, весьма перспективен к созданию MultiTouch-поверхностей большой площади.
На акриловый экран проецируется изображение, с помощью проекторов, расположенных с противоположной к пользователю стороны. Когда к поверхности прикасается какой-либо объект, свет излучаемый светодиодами, размещёнными по периметру экрана рассеивается в точке соприкосновения и попадает на датчики отражений, при помощи которых, программными методами рассчитывается местоположение точки касания.
1134438_400x430.jpg

Инфракрасный свет распространяется внутри акрила, не выходя наружу, но если палец касается поверхности, свет рассеивается от него и попадает на сенсоры. Использование гибкого материала для покрытия экрана позволит измерять силу нажатия, следя за изменением характера рассеивания лучей.
1134442_400x354.jpg
1134442_400x354.jpg (49.18 КиБ) Просмотров: 1460

Microsoft Surface использует подобный подход, но источник инфракрасного света расположен рядом с проектором, а преломления распознаются инфракрасными камерами.
1134444_400x524.jpg


Другие, менее распостранённые технологии

Инфракрасное позиционирование
Есть два принципиально различных метода:
1. опирается на изменение электрического сопротивления поверхности в последствии изменения температуры. Этот метод неточен, медленен и требует тёплых рук.
2. состоит в размещении сетки инфракрасных излучателей и сенсоров по периметру, перед экраном. При касании, объект заслоняет собою лучи и тем самым даёт определить позицию. Этот метод применяется в военных приложениях, требующих сенсорной панели.

Распознавание поверхностных акустических волн
По тач-поверхности распространяются ультразвуковые волны, при касании её сторонним предметом, они искажаются и исходя из этого просчитывается положение касания.

Тензиометры
Тензиометр — прибор для определения механических деформаций в твёрдом теле и преобразования их в электрические импульсы. При совмещении такого устройства с экраном получается недорогой, неточный, но прочный и надёжный тач-скрин. Используются в аппаратах продающих билеты, платежных терминалах и т.п. из-за своей вандалостойкости.

Оптическое распознавание
Относительно новый и перспективный подход. Два или больше оптических сенсора размещаются по краям экрана (чаще по углам). С противоположных сторон, в зоне видимости камер — инфракрасная подсветка. При соприкосновении стороннего тела с экраном, возникает тень от подсветки, камеры с разных углов снимают её. Информация сопоставляется, и позволяет вычислить местоположение.

Дисперсия сигнала
Точка касания вычисляется датчиками относительно вибраций и деформаций в стекле. Заявляется, что эта технология устойчива к пыли, грязи и царапинам. Так же, из-за малого количества дополнительных приспособлений, она может быть применена на обычных стеклах (окнах, столешницах и т. п.). Но поскольку отслеживаются механические вибрации, эта система не может опознать недвижимый объект.

Акустическое распознавание
Технология подобна методу дисперсии сигнала, но механические колебания конвертируются в аудио-сигнал и сравниваются с предзаписаными профилями каждой точки экрана. Преимущества и недостатки те же, что и в дисперсионного метода.
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9248
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Устройсто «тыкательных» экранов

Сообщение avr123.nm.ru » 07 дек 2009, 17:19

Во туману напустил !
при помощи более чем одной руки
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Устройсто «тыкательных» экранов

Сообщение Myp » 07 дек 2009, 19:39

тактильный фидбэк у нокии - выкидыш маркетинга
у некоторых самсунгов он поприятней будет.

резистивная технология кстате чуствительна к неравномерному нагреву/заморозке
если край телефона торчит из кармана на морозе то натыкать пальцем можно что угодно кроме того что нужно, верхняя плёнка становится неравномерно упругая.
да и вобще любая деформация экрана отключает нафик сенсорный экран, пока не выровняешь обратно чуствительность не восстановится.
плюс эти точечки диэлектрика в резистивной технологии таки иногда под некоторыми углами обзора видны и раздражают.

это всё я вам как обладатель слайдера с резистивным экраном говорю...
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15945
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Устройсто «тыкательных» экранов

Сообщение statistic » 07 дек 2009, 20:54

а как выяснить что установлено на "ахрихате"? в смысле пришёл в магазин и как узнать ,не спрашивая продовцов ,что там за "тач-технология"?
жизнь это компьютерная игра:сценарий так себе, зато графика потрясающая!
удиви печень:выпей воды!
statistic
 
Сообщения: 266
Зарегистрирован: 04 апр 2008, 13:44
Откуда: г.Петрозаводск

Re: Устройсто «тыкательных» экранов

Сообщение Michael_K » 07 дек 2009, 21:04

Если только пальцем или стилусом можно управлять - то почти наверняка резистивная.
Если управлять можно двумя пальцами - например растягивать картинки в айфоне - емкостной мультитач.

Емкостной тач (не обязательно мульти) бывает в некоторых телефонах,
там сила нажатия роли почти не играет и стилус там обычно не работает
(нужна емкость, а значит площадь)
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Устройсто «тыкательных» экранов

Сообщение statistic » 07 дек 2009, 21:09

Спсибо.
жизнь это компьютерная игра:сценарий так себе, зато графика потрясающая!
удиви печень:выпей воды!
statistic
 
Сообщения: 266
Зарегистрирован: 04 апр 2008, 13:44
Откуда: г.Петрозаводск

Re: Устройсто «тыкательных» экранов

Сообщение Aseris » 08 дек 2009, 15:28

Резистивные "тачскрины" имеют пленку сверху, а емкосные обычно плотное стекло.
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 955
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия, Хеб
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python


Вернуться в Новичкам или основы основ роботостроения.

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter