HMI의 디자인은 소비자가 제품을 선택할 때 매우 중요한 결정 요인입니다. HMI의 터치 경험은 소비자의 호감도에 쉽게 영향을 미칠 수 있습니다. HMI의 터치 성능을 개선하고 향상시키는 방법이 시장 경쟁의 초점이 되었습니다.
커패시턴스, 인덕턴스, 저항은 터치 감지 기술 수단을 달성하는 데 사용될 수 있으며, 유도 장치와 같은 수단은 많은 기계적 버튼 애플리케이션을 대체하기 위해 코일 자체 인덕턴스 또는 상호 인덕턴스 변화 계수를 사용할 수 있습니다. 용량성 기술은 더 널리 사용되고 있으며 대부분의 설계에서 선호되는 선택이 되었습니다.
크기와 전력 소비의 과제
정전식 감지의 원리는 전혀 복잡하지 않지만, 정전식 터치는 매우 정교한 피드백을 가능하게 했습니다. 예를 들어, 제스처 인식 지원, 방수, 손목 감지 및 장갑을 낀 상태에서의 터치와 같은 기능은 이제 정전식 감지 기술을 통해 실현될 수 있어 소비자와 제품 간의 상호 작용 경험을 향상시킵니다.
터치 스크린이 있는 기기터치 스크린 디자인은 소비자를 유치하는 데 중요한 요소이며, 인간-컴퓨터 상호작용 경험은 제조업체의 핵심 차별화 요소입니다. 터치 감지의 정확한 응답 능력을 보장한다는 전제 하에, 이 분야의 시장 경쟁은 주로 두 가지 주요 디자인 방향을 중심으로 이루어집니다. 하나는 더 나은 배터리 수명, 터치 스크린 전력 소비 감소, 두 번째는 작은 크기에 더 많은 기능을 실현하는 것입니다.
터치 감지 기능은 장치가 오랫동안 켜져 있는 경우, 장치가 꺼진 상태가 아닌 한, 이 기능은 열린 상태에 있었습니다. 사용자의 상호 작용 행동은 예측할 수 없기 때문에 응답 내내 유지될 수 있습니다. 따라서 터치 센서 기능의 전력 소비는 장치의 전체 전력 소비에 매우 큰 영향을 미칩니다.
현재 점점 더 많은 기능이 터치 감지를 기반으로 실현되고 있으며, 화면 크기에 제한이 있고, 이러한 풍부한 기능을 추가해도 터치 감지의 응답 속도와 신뢰성을 낮출 수 없는 것도 어려운 문제입니다. 터치 감지 소자의 감도는 크기와 양의 상관 관계가 있으며, 더 많은 기능을 도입하는 것은 감지 성능을 희생해서는 안 됩니다.
시장 과제를 충족하기 위해 어떤 감지 기술을 선택해야 할까?
터치 감지 기술은 더욱 다양하며 각각 다른 특성을 가지고 있습니다. 올바른 감지 기술을 선택하는 것은 터치 감지 사용 경험에 상당한 영향을 미칩니다.
유도 감지와 같은 것은 코일 자체 인덕턴스 또는 상호 인덕턴스 변화 계수를 사용하여 비전기적 전력 측정을 실현하는 것으로, 자동화 분야에서 많은 사용 사례가 있습니다. 유도 터치 장치는 오래 전부터 웨어러블 장치 HMI 및 산업용 HMI에서 기계적 버튼 응용 프로그램 대신 시작되었으며, 터치 센서 기술이 개발됨에 따라 현재 산업용 HMI에서 유도 터치 장치에는 많은 응용 프로그램이 있지만 소비자 응용 프로그램은 많지 않습니다.
터치 버튼의 유도기술의 장점은 금속 접점이나 개스킷과 같은 가동부가 필요 없고, 크기를 매우 작게 만들 수 있으며, 현재는 압력 감지를 통한 다단계 버튼 기능과 같은 더 많은 기능이 개발되었다는 것입니다.
저항식 터치 기술은 압력과 접촉하면 구부러지는 필름을 활용하고, 표면 전극 필름이 구부러져 아래의 전극 필름과 접촉하여 감지되는 전류를 생성합니다. 이 기술의 장단점은 명확하며, 장점은 압력을 가할 수 있는 모든 물체가 터치 감지를 트리거할 수 있다는 점과 비용이 매우 저렴하여 널리 적용할 수 있다는 점입니다.
하지만 이 기술은 반응 속도가 느리고 멀티터치를 지원하지 않으며, HMI에서 더 많은 기능을 실현하고자 하더라도 공간을 확장할 생각은 거의 없습니다.
정전식 터치는 현재 절대적인 주류 기술이며, 터치 정전용량은 극 사이의 거리를 일정하게 변화시켜 정전용량이 변화하도록 하며, 이 기술은 자체 정전용량 유도와 상호 정전용량 유도로 세분할 수 있습니다. 자체 정전용량은 MCU에 연결된 도체를 사용하여 트리거링 시 해당 핀과 전원 접지 사이의 정전용량을 측정하며, 이 기술은 일반적으로 단일 터치 또는 슬라이더에 사용됩니다. 반면 상호 정전용량 감지는 두 전극 사이의 정전용량 변화를 직접 측정하는 두 가지 방법이며, 동시에 여러 손가락 터치 스크린을 감지할 수 있습니다.
정전식 터치 반응 속도, 반응성이 뛰어나 현재 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트 웨어러블, 가전제품 등 여러 분야에서 선호되는 기술입니다. 비용은 높지만 다기능 구현과 고급 멀티터치가 제공하는 편의성이 차별화를 위한 전제 조건입니다.
요약
HMI 터치 기술은 많은 장치 설계에 없어서는 안 될 핵심 부분이 되었습니다. 어떤 기술 경로를 선택하든 터치 칩이 어떻게 간섭 방지 기능을 향상시키고, 감도를 개선하고, 낮은 전력 소비와 빠른 웨이크업을 동시에 높은 신뢰성으로 최적화할 수 있는지가 터치 경험을 향상시키는 핵심 요소입니다.