發布日期：2022-10-09 點擊率：76
人體知覺的細膩程度令人驚奇。試想，幾乎每位音樂家，甚至偶爾聽音樂的人，都可以分辨出諸如C與C#之間的差別，盡管這兩個音調在頻率上實際相差僅15 Hz。另一方面，某些情況下知覺又是遲鈍的，有時會造成災難性后果。人們有過旋轉到暈眩后，勉強走路的體會。收到相互矛盾的信息時，大腦做出的解釋一般與實際不符。錯覺信號通常會使大腦受到欺騙。
人機界面向知覺反饋發展
人機接口設備的設計發展到當今技術水平，人類知覺已成為重要因素。上世紀80年代首次推出薄膜鍵盤時，這種情況已十分明顯。這些首次出現的薄膜鍵閉合開關的行程非常短：一般不到千分之十英寸。然而，人類可在一定條件下感覺到鍵移，而且移動相當一段距離，似乎1/4到1/2英吋。經驗表明，當大腦認為鍵移時，會降低手指按動按鈕的速率，理想情況下，鍵觸底的速率近乎為零。
人們一開始使用這些近乎靜止的鍵時，大腦指揮手指按鍵，認為鍵是運動的。結果人們習慣于非常用力地按動這些鍵，有時會造成重復性壓迫損傷 (RSI)。
本調查得出的明確結論是，鍵需要以最有效的方式為用戶提供某種知覺或「觸覺」反饋，從而減少受傷的可能。經過重新設計的薄膜鍵在開關上覆蓋「發泡」，形成一定鍵程，使大腦有時間控制手指減速。隨著其它大量人機接口 (HMI) 的開發，出現的一些新問題需要采用新的解決方案來改善用戶體驗，加快這些創新型輸入方法的普及。
進入下一代HMI
一種值得消費類及商用/工業細分產品考慮的HMI是采用觸摸式輸入，無論用于顯示的觸摸屏，還是用于非顯示的按鈕、滑動鍵和滾輪。
之所以開展此項調查是因為面對相同的基本問題，這種最新一代觸摸HMI可以借鑒薄膜鍵的重要設計經驗：LCD等純平顯示屏，或玻璃或塑料保護膜覆蓋的白色家電或手機面板采用觸摸輸入時，為用戶提供發生有效觸摸動作的反饋沒有行程。不過，與薄膜鍵不同，通過發泡或其它物理技術加大行程是行不通的。需要采用新的反饋方法。隨著觸摸輸入控制更多復雜和基本的產品功能，在確定新的輸入方法改善了用戶體驗，還是使其受到影響方面，這種知覺反饋變得越來越重要。
整合的重要性與局限性
盡管其中某些知覺反饋邏輯和控制的確已應用到基帶軟件或應用處理器中，但也由此使得工作量本已很大的處理器進一步加重了負擔。由于不同處理器的先后中斷，這些反饋功能也會出現延遲，時差混亂的反饋機制，以及沖突尖銳的知覺信號會影響用戶體驗。因此，將所有反饋控制功能全部整合到基帶處理器中，而不是最簡單的設備中，不是最佳解決方案。同時，為改進知覺反饋，如靈活的LED漸暗選擇，逼真的觸覺效果，往往還需要增加外部組件，如LED驅動器和觸覺驅動器。
Leadis集成解決方案
針對上述情況，Leadis 立迪思開發成套電容式觸控器，專門為集成式知覺反饋功能提供豐富的選擇。Leadis推出的系列觸控器，滿足當今各種觸摸技術的要求。除電容式觸控器外，其產品系列還整合各種視覺和觸覺反饋功能，每款產品可專門支持這些功能的不同組合。因此，只需視覺反饋的應用不需要操作設備，也可以包括觸覺功能，而需要最可靠知覺反饋的應用，則可以利用組件配置所有必要功能。
LDS6020和LDS6040器件配置純電流控制、暗度可調的LED驅動器支持視覺反饋功能，觸摸啟動不需要主機干預。雙用I/O支持15種傳感輸入中的八種 (LDS6020允許13種傳感輸入中的八種)配置成LED驅動器。傳感輸入和LED驅動器可一對一連接，觸摸時自動啟動LED，不需要主處理器人工支持視覺反饋。驅動電平和漸暗時間可以編程，32個亮度遞減級最大電流為8mA，變暗過程十分柔和。LED可采用「公共陰極接地」或「高位」配置連接，一些著名OEM已采用這種方式提高系統可靠性和ESD保護。
LDS6010和LDS6040采用集成式觸覺驅動器支持觸覺反饋功能，這款驅動器已正式通過Immersion (VibeTonz-ready)認證，完全符合他們增強觸覺效果的要求。支持各類通用激勵器(ERM和LRA)并集成穩壓器，可使觸覺驅動器直接連接電池，在電池放電曲線范圍內保證一致的觸覺反饋。同時，作為增強功能還配置過熱保護機制和智慧看門狗定時器。
Leadis產品觸摸電壓為1.8v，功率要求極低，滿功率工作狀態下功耗小于200μW，不需要采用小功率模式，從而避免產生第一次觸摸識別延遲。外置組件只需要電源耦合電容，進一步降低系統總成本。
高端Leadis芯片 (LDS6040) 包括具有極高配置能力的觸控器、LED驅動器和增強型觸覺驅動器，是全球首款集成LED和觸覺功能的VibeTonz-ready觸控器。采用LDS6040，可以輕松獲得幾乎無限的觸覺和視覺反饋功能選擇。
多知覺前景
越來越多人機接口調查趨于一致的結論是，產品操作涉及的人類知覺越多，產品越易用且越高效。這種反饋方式不僅有助于改善用戶體驗，而且可為大腦指揮正確使用產品提供必要的信息。事實上，缺少知覺反饋已證明有可能導致損傷。
除便于使用和避免損傷外，知覺反饋還可以提高用戶操作的準確性，換句話說，產品操作結合知覺反饋—特別是觸覺反饋—可減少用戶誤操作。
這些調查結果引發了對于用戶接口的思考，由側重于視覺和聽覺反饋以及觸覺反饋功能，轉變為將觸摸作為大部分應用最重要的用戶反饋。這種思考正在變為各種「擺脫束縛」的解決方案：利用觸摸知覺識別特定呼叫者，通知用戶輸入正確或錯誤，甚至影響用戶情緒。觸摸還是一種靜音方式，不會造成使用尷尬，從而保護用戶的私密性。目前，正在研究如何利用觸摸功能在非私密環境下，獨自悄悄地交換信息。
單一芯片集成觸控和知覺反饋，例如立迪思產品，不僅可以使主處理器不再處理驅動LED或觸覺器件的瑣碎任務，并且具備顯著的成本和生產優勢。集成式觸控器可以合理地靠近觸摸傳感器數組，而主處理器可以隨意布放在任何相應位置，不必非得接近傳感器。而且，與分立器件解決方案或采用基帶處理器支持控制的解決方案相比，這些全面集成的觸摸芯片功耗低，使用的外置組件少。
毫無疑問，觸控和用戶反饋是當前及今后消費類及商用/工業產品演進發展的重要領域。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 從Android平臺學習手
