英飞凌：2023年可穿戴设备和物联网设备的触摸感应HMI白皮书（20页）.pdf

1、白皮书可穿戴设备和物联网设备的触摸感应最新的触摸感应技术如何实现全新、节能、省空间的设计版本：日期：年月2 08/2023 目录触摸感应的设计：消费者需求和市场压力.3 可穿戴设备：触摸设计团队面临的主要挑战.3 功率挑战.4 为什么始终开启触摸感应功能，会耗尽电池电量.4 探索触摸感应控制器的操作和架构.4 尺寸挑战.6 传感器尺寸的权衡：以响应能力和准确性为代价.6 第五代技术：不惧功率与尺寸挑战的解决方案.6 始终开启的感应功能：大幅延长触摸控制器的深度睡眠时间.7 如何最大程度地利用模式进行节能.8 低功耗操作的使用案例.8 显著提高的信噪比：使操作更小的传感器成为可能，以节省空间.9

2、 给设备设计人员带来实际好处.11 在一个芯片中集成触摸感应、力量感应和接近感应功能.12 使用案例示例：通过整合，消除独立的接近感应子系统.13 优异的防水性能：可在雨水或汗水环境下，保持触摸传感器的性能.13 使用案例示例：锻炼时保持触摸感应功能.14：不仅仅只是触摸感应控制器.15 电容方法实现佩戴检测和接近感应.16 电容液位感应方法.16 技术受到全面的硬件和软件资源支持.16 可扩展的系统设计.18 3 08/2023 触摸感应的设计：消费者需求和市场压力可穿戴设备的触摸感应人机界面（）是吸引消费者的一大要素，它通过耳塞式耳机和智能眼镜等设备的触摸式按键和触摸式滚动条，或通过智能手

3、表的小型触摸屏，提供了一种响应灵敏、一目了然的交互方式。随着可穿戴设备的市场竞争不断推动创新，制造商在消费者特别关注的两大功能上争奇斗艳：电池续航能力（充电周期）外形尺寸：制造商必须在舒适性、便利性、功能丰富性（例如：传感器）与具有吸引力的时尚设计需求之间取得平衡这种市场压力也影响着触摸的设计决策：对于每一代可穿戴产品，制造商都希望从以下方面对触摸系统做出显著改进：平均功耗：电池节能设备的机械设计和外形尺寸：旨在改进触摸传感器的功能和特性，同时缩小产品的尺寸，减轻产品的重量耐液性：在雨水和汗水等条件下保持性能稳定。当然！这些改进绝不能影响设备的用户体验。为了助力制造商实现这两个目标，英飞凌推出

4、了一款新型触摸感应控制器，它适用于任何类型的可穿戴设备以及小型物联网设备。基于英飞凌全新第五代电容感应技术，的平均功耗较上一代降低至。同时，设计人员能够缩小触摸传感器的尺寸。由于第五代信噪比是上一代的倍，设计人员能够在尺寸更小的触摸感应元件周围，更密集地布置器件，而不影响性能。同时，全新的多模态感应功能使得一个传感器能够执行多个感应功能不仅包括触摸式按键和触摸式滚动条，还包括力量感应、接近感应，甚至触摸屏感应。触摸技术的改进实现了强大的防水性能，使其在液体（例如：雨水或汗水）环境中，亦可提供优异的触摸传感器性能。本白皮书介绍了英飞凌在工程方面的突破，实现了这些显著改进。可穿戴设备：触摸设计团队

5、面临的主要挑战在市场需求下，可穿戴设备触摸的设计人员需要在降低功耗和缩小尺寸的同时，增加触摸传感器功能，并保持优异的用户体验哪怕在液体环境中也是如此。接下来，我们来看看影响这些挑战的因素有哪些！4 08/2023 功率挑战为什么始终开启触摸感应功能，会耗尽电池电量虽然智能手表等可穿戴设备的大多其他功能都可以在用户的两次活动之间，保持长时间的关闭，但触摸感应却被要求始终保持开启。这是因为用户的触摸交互是随机的，无规律可循，无法预知用户何时会触发功能。因此，它必须在设备开机期间全程持续扫描，使得子系统会持续耗电。在低功耗模式（持续扫描）和激活模式（触摸子系统在短时间内消耗更多电能）下，始终保持开启

6、状态的触摸都是一个重要的功耗因素，因此总体而言是一个功耗大户。可见，只要降低触摸系统的功耗，就可以有效延长充电周期。探索触摸感应控制器的操作和架构通常而言，触摸是唤醒可穿戴设备的最常用方法。为了节约用电，设备通常具备低功耗触摸检测功能，即在设备深度睡眠模式下工作：在这个模式下，设备以仅够检测任何触摸事件的低刷新率进行扫描。在这种模式下，用户可能需要按住一会（可根据用户场景配置）按键，才能唤醒系统。检测到触摸时，会唤醒设备，同时切换到激活模式，以更快的刷新率运行，并支持设备的所有触摸感应功能。图在触摸检测模式下，降低刷新率，可降低平均功耗。上述内容解释了优化功耗的老方法，其节能程度很大程度上取决