以手机为例简述触控技术和触觉反馈结合的具体难题

    触控结合触觉反馈技术的具体实现难题

    最近途拓官网一直在发布关于触控和触觉反馈技术相关的文章，其中两篇文章——《触控技术的发展应用趋势——触控解决方案多元化》和《触觉反馈是触控技术的未来——简述该技术的相关进展》，已经指出触控技术和触觉反馈的结合是未来人机交互的主要发展趋势，并对该技术的现阶段发展情况做了简要的阐述和介绍。事实上，这项技术的发展还是有很多困难和问题要面对的，本文从手机相关的触控和触觉反馈技术进展入手，简述该技术从设计到实施各方面遇到的问题。

    触控和其他传感器

    许多手机的设计之中都已经采用了基于触感和加速度计的运动传感。Synaptics与Immersion，TheAlloy设计公司，Astonishing Tribe(TAT)公司以及德州仪器公司启动了Fuse概念手机项目，以创建引人注目、功能丰富的UI，它具有新型的传感输入模式、炫目的图形显示和触感反馈功能。

    下面就通过Fuse概念手机进行案例分析，简要地描述在实现丰富的触摸输入子系统和触感体验优化时所遇到的设计难题及其解决方案。

    实现难题

    正如大多数工程性项目一样，难题在于如何在紧张的最后期限来临之前将几项新技术整合起来，并体现出全部优势。在项目研发期间，所遇到的触控和触感方面的主要技术难题包括：

    1多种传感器的总线竞争。

    2系统的正确暂停，以实现极佳的触感体验。

    3用户界面与多个输入、输出通道的协调

    在设计Fuse手机时，最主要的问题是总线竞争和传感器冲突。鉴于设备触摸屏上有4个独立的传感器，背触摸板、压力传感器和加速度计在彼此的数据正确或不正确时的同步对于用户界面能否正常工作是至关重要的。用户界面和系统的设计必须做到，在任何给定时刻都只使用正确的传感器。

    例如，在拨号时，压力传感器和加速度计很容易被忽略，但是从理论上说，用户应该可以选择使用前触摸屏和背触摸板来输入数据。如果两个传感器都启用，那么用户必须避免意外触碰到错误的传感器。

    解决这个问题的一种策略是，开始时同时启用这两个触摸区域，然后，一旦用户开始输入数据，就只监视用户选择的触摸传感器。另一种方法是给触摸屏和背部传感器的每次按压增加很大的去抖动，以确保输入的有效性。

    触感效应

    在开发Fuse手机时，设计需要容纳一块“浮动的”触摸屏。也就是说，触摸屏不再是紧紧地固定在手机外壳上，而是需要少量的横向顺性，以便得到更简洁和响应更快的触摸屏触感反馈。为了克服屏幕上任何明显的顺性或“粘滞”，工程师们开发了特制的安装扣眼，为触摸屏提供横向支持。

    电容传感器适用于这种类型的悬浮设计，因为它们能够进行恰当的调节以便在接触时触发，这一点不同于电阻式触摸屏——后者需要更大的压力。它还支持压力传感器和多级触感效应触发，其中根据电感触摸的尺度或长度的不同会出现不同的触感效应。

    加速度计使用

    另一种传感器——加速度计，通常被认为已经存在于许多商用手机上的一种成熟的传感器。不过，除了某些专业的第三方应用之外，它目前在设备上的主要用途是在纵向和横向模式之间切换——只不过在许多情况下并不可靠。

    为了让加速度计成为用户界面的一个重要部分，Fuse开发团队遇到了一些新的障碍。正如前面所提到的，总线竞争是所有传感器都存在的问题，特别是在多种传感器都与用户界面有关的模式之下的时候。这种情况通过用户界面中的“抖动”表现出来——其将在软件层次加以处理。

    在Fuse手机用户界面的主屏幕上，倾斜设备将造成图标向上或向下滑动，并产生相应的触感效应。为了避免这种行为显得迟缓，加速度计具有很高的刷新率。与此同时，用户界面要加以调节，以避免很轻微的倾斜就造成图标在屏幕上滑动。另一方面，对于弹球游戏而言，加速度计的快速响应使得游戏体验几近乱真。这再一次重申了用户界面设计对于控制复杂的传感器集合的重要性。

    可行性和发展

    手机毕竟只是触控技术应用的一个方面，上述技术在更多方向的可行性和发展还有待研究，不过也是在新的方向上指出了一条道路，这和微软、诺基亚等公司可以说是处于同一水平线上。

    未来的人机交互，在现在来看，必定是触控技术与触觉反馈的完美结合，至于具体会发展成什么样子，所有人都不能给出明确的答案。相信通过技术的高速发展，在不久的将来，人们就可以在生活的各个方面使用上真正带有触觉反馈的触控技术产品，途拓科技和大家共同期待。