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超声波触控技术进阶，从智能手机到可穿戴、大尺寸显示屏

2021-12-28 14:54:00

在智能手机领域，我们可能更熟知电容触控技术，然而超声波触控能够更好的应用于金属表面、木头或者塑料上，还可不受表面水渍影响。为了追求更好的触控感，一些厂商的智能手机、游戏手机都搭载了超声波触控。显通科技在超声波触控技术上已经耕耘多年，已经有超过200万台智能手机搭载其超声波技术，客户包括HTC、联想、华硕等。同时，显通科技也在将这一技术的应用市场拓展至可穿戴和大尺寸显示屏市场。

在近日，显通科技总裁兼首席执行官李政扬先生、显通科技销售和市场高级副总裁Remi Lacombe先生、显通科技中国区总经理杨雪飞先生就公司最新的超声波触控解决方案，与包括电子发烧友网在内的行业媒体进行了分享交流。

应对可穿戴小巧、防水等需求

可穿戴设备的特点表现为小巧、在一些场景会受到汗水、雨水等影响，因此对防水和防误触有痛点需求。而显通科技的触控技术既有触控能力也可以很好的防水，可应用于智能手表、智能眼镜、TWS耳机等。

在一个智能手表的演示中，绿色的横条代表压力的大小，下面有两个按键，这两个按键的区域可以做滑动。当手指触碰上去的时候，相应的信号都会通过颜色显示出来。在非常小的屏幕情况下，穿戴产品可以通过边框做非常好的触控处理。

在耳机狭小的空间里，触控模组能够组装进去。只用三个传感器，就可以实现连续的、非常精准的滑动触控，包括上下滑动和压力信息，在耳机上可以提供非常好的控制体验。

应用于智能眼镜，无论边框是塑料、铝合金、钛合金等材料都能够做到非常精准的滑动控制。一个场景是，AR眼镜在控制虚拟图像的滑动时可能采用超声波触控技术实现。

从防水测试我们可以看到，当智能手表表面有水渍时，并不会触发，可以起到防水误触的效果。

应用于15英寸以上大屏，触控和交互体验佳

除了可穿戴设备，显通科技的超声波触控还可应用于15英寸以及以上的大尺寸屏幕。这一类应用包括POS机、ATM机等，其中POS每年的需求量在4500万台以上。此外，智能电视每年出货量达2亿台，企业也有着将智能电视移入工作环境作为智能白板来使用的趋势。因此，大屏触控有着可观的市场空间。

显通的技术方案在15英寸以上屏幕，以及55英寸、65英寸甚至86英寸都会更具更高的性价比，并提供完美的触控能力、书写能力。“超声波技术实现的屏幕触控，在签字时用的是被动笔而不是主动笔，只要是被动笔的材料识别出来的话，就可以在屏幕上非常精准，快速反应，而且非常多细节的书写、签字都可以实现。”显通科技高管解析。同时，在大尺寸屏幕上，超声波技术不仅能实现交互，还能够进行视频会议、文件传输等等。

超声波触控和电容触控在大尺寸屏幕上进行比较来看：

第一，电容触控屏的成本随着尺寸增大而增加，也就是和显示器的对角线长度的平方相关，尺寸变成两倍时它的成本会变成2的平方即四倍，它的成本是以这样的速度上升。而超声波触控只是在屏幕的周围周长边上追加传感器，传感器的数量在一定的尺寸范围之内，甚至是不变的，所以超声波触控的成本和屏幕尺寸的大小的相关性没有那么大，成本优势更加明显。

第二，超声波触控有更简单的生产构造、结构构造，生产更加便利。

第三，超声波触控技术不单是能够精准定位位置信息，还可以识别一定的压力信息。这个压力信息本身就提供了电容触控所不具备的能力，过去也有很多3D触控往这个方向发展，但成本很高。

第四，抗噪声能力，电容触控底下有很多金属线，这些金属线很容易受到电磁场的影响，产生不好的体验。而超声波是一种机械波，它和电磁波相互之间是不干涉的，没有相互影响，因此可免受噪声影响。

新一代芯片和模组方案，兼具低功耗和性价比

超声波触控技术的原理大致是，用发射端把超声波的信号发射在金属、木头或者塑料等材料上，在这些固体表面上发射出来让它再传播。在传播的过程当中，当中间的手指轻轻地碰触到表面的时候，超声波就会产生反弹。在接收到这个反弹之后，就可以精准定位手指的位置，并判断手指压力的大小。

显通科技此次发布的可穿戴解决方案包括一颗超低功耗和高精度的SNT8255处理器；手势识别引擎，可以精确识别力度和手势来启动虚拟控制操作设备中的应用程序和内置功能。

SNT8255具有小型化和低功耗的特性，尺寸仅2.7X2.7毫米，最低电流可以到20微安，可以适用于不同的穿戴类产品。这款芯片和在手机上使用的同类芯片相比，功耗整整下降5倍。

此次，显通科技发布的大尺寸显示屏解决方案，使用的触控芯片是SNT8020。这款芯片可以支持15英寸到22英寸的范围，相应的成本可以控制在10美金到20美金之间，是一个非常有竞争力的方案。

此外，显通科技还发布了最新的SNT520模组。据介绍，过去在传感器的生产组装上，多数用的都是FPC软板技术。而这款模组基于PCB硬板技术，拥有更高可靠性和更低的成本。这也是显通科技首次开发出基于PCB板上的模组组装技术。

进一步来看，通过这个模组组装技术，不需要在传感器的表面涂抹胶水，贴到所需要的触碰界面上。而是用PCB背面，通过粘合剂贴到所需要的表面，这样整体的粘合面积就比原来的传感器的贴合要大得多，可靠性会更高，性能也会更好。同时采用这种方式，减少了部件数量。过去必须有相应的组装支架放在软板后面，现在可以把支架去掉，整体结构更简单。还可以视触控的长短，选用一个PCB,或两个PCB直接连接，模块化设计给客户带来便利。

显通科技高管解析，超声波技术研发的关键点在于，对其物理特性的深入研究，包括专利的积累。将收发信号传送到芯片中进行分析判断，还有超声波传感器模组的设计以适应于小尺寸，以及易于组装等，这些方面显通科技都积累了全套多层次的核心技术。

小结：

如今，显通科技将超声波触控技术的应用从智能手机拓展至可穿戴设备和大尺寸屏幕市场，并且为这两个市场带来了极具芯片和模组特性，以及性价比的产品方案。可谓是抓住应用痛点，可备而来。让我们拭目以待，显通科技在这两大市场的新增长。

本文为电子发烧友网原创文章，作者黄晶晶，微信号kittyhjj，转载请注明以上来源。如需入群交流，请添加微信elecfans999，投稿爆料发邮件到huangjingjing@elecfans.com。

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