解读：投射式触控感测技术

　　因应先进使用者介面开发需求，投射式触控感测技术进展非常快速。在热门消费电子产品多点和手势触控的推波助澜下，投射式电容(PCAP)触控方桉的需求也与日俱增。人们希望能採用智慧型手机及平板相同的互动模式，来和大部分的装置互动。这其中的挑战在于，并非所有应用都负担得起现阶段经过最佳化设计的智慧型手机所採用的软硬体和功率预算。

　　像是安全监控显示器、键盘、恆温器、游戏设备、遥控及穿戴式装置等，这些应用对响应时间、触控点数量、功耗及成本等都有不同要求。对想要跨出主流消费性应用之外的产业而言，能够最佳化触控控制器和感测器解决方桉的能力是非常重要的。

　　降低功耗为第一要务

　　要将投射式电容感测技术扩展至其他市场，关键的挑战之一就是功耗。大部分触控应用的超高功耗，限制了它们在低功耗输入装置中的应用。使用者对于大部分嵌入式装置电池寿命的期望是以数月和数年来计算，不同于现有行动装置的数小时。

　　在评估投射式电容技术的过程中，功耗需求和管理为关键所在。透过程式码和超低功率管理的最佳结合，客户将得以解决增加投射式电容触控和手势功能时的功率限制问题。例如微芯(Microchip)的XLP(eXtreme Low Power)技术结合免授权费的投射式电容原始码，可实现此组合。

　　如此一来，设计人员可以使用低功耗及廉价的电子解决方桉来建置单点触控、滑动、滑动并按住，以及双击手势等。以2伏特(V)运作小型1吋×2吋感测器，其效能数据在等待触控的主动閒置模式时，使用功率可以低至15微安培(μA);在主动扫描时仅150μA。

　　在最近的一个设计桉例中，这样的设计可实现2年以上的电池寿命。遥控、游戏装置及其他对功率很敏感的装置，都能获益于这些投射式电容技术和电源管理的进展。就像所有的应用一样，有时候会在效能方面有所折衷，进而改善功率、尺寸和其他特性，以满足低功耗设计需求。

　　因应多变市场　设计需有弹性

　　扩展投射式电容触控感测至新市场所要面临的下一个挑战是弹性。将触控及手势整合至行动市场以外的各种装置，这个趋势的快速崛起也须仰赖客户迅速採取行动以跟上竞争。此将导致设计周期加速，并需要渐进及弹性的投射式电容触控控制器和感测器设计。

　　传统投射式电容方桉在特定应用积体电路(ASIC)型式的触控控制器，以及固定式感测器的设计周期和硬体建置得花上很长时间。许多触控供应商会提供可搭配特定触控感测器的黑盒式ASIC触控控制器。这些控制器仅能用于其专属应用，而顾客的设计弹性就受到限制。如果在开发或生产期间要做些小更改，这些固定式解决方桉也不允许修改程式码。例如，若某个设计人员想要针对感测器尺寸或构造进行一个简单的更改，这样的改变可能就会被视为是重新设计，得与触控感测器供应商耗费大量工作来更新程式码及感测器设计。

　　此外，这些封闭式解决方桉不允许客户将其他功能的程式码，例如发光二极体(LED)控制、无线区域网路(Wi-Fi)或是红外线(IR)整合进相同的控制器中，藉以开发出具有触控作用的多功能装置。因为被锁死在一个封闭式解决方桉中，所以客户可能因此错失降低成本及提高效率的机会。对客户而言，也很难去管理其开发周期及建置成本更低和功能更强化的下一代设计。

　　客户不应受限于投射式电容方桉中的硬体和软体。要克服此挑战，提供弹性及效率的方法之一，就是让设计人员可使用原始码及工具独自进行客製化，并针对其应用打造最佳化解决方桉。这样的设计弹性让客户能够管理自身的触控介面解决方桉，按照自己的时间表来进行快速且集中的修改，不必依赖外部供应商。

　　让其他市场採用投射式触控感测的第三个挑战是感测器本身。在行动市场中的触控感测器通常是专有的设计，与供应链的接触很有限。对于想要生产客製化方桉的客户而言，这样的限制代表取得货源的难度及功能的不确定性。幸运的是，最近市场开发出各种使用容易且低成本的投射式电容触控感测器，让设计人员加速开发各种支援电容式触控的电子装置。

　　感测器开发　攸关市场成败

　　这些感测器的种类包括触控板和可挠式感测器。典型的触控板是基于印刷电路板(PCB)的廉价感测器，可被用于塑胶覆盖材料下，外观和触感就像是笔记型电脑的触控板。这些标准设计针对游戏装置、照明切换、汽车控制台及遥控功能等日常应用介面，提供预期的平滑表面触感，并具有点击和滑动反应。

　　其他的感测器选项包括软性印刷电路板(FPC)感测器，以及利用导电油墨印刷的感测器。这些可挠式感测器为曲面萤幕，或是须要针对LED照明开孔的背光键盘等设计提供解决方桉。透明印刷导线的快速进展亦将为穿戴式装置等应用，提供廉价与可製造的透明触控感测器。

　　电容式触控应用开枝散叶

　　触控可望加速扩散至手机或平板以外的设计。客户正寻求能将触控介面和手势功能加入产品的方法，且这个方法须易于整合，并解决上述的典型挑战，包括受限的功率预算，以及对于触控控制器和感测器的弹性设计等需求，促进投射式电容感测技术加速渗透至日常的嵌入式应用中。