2024年4月9日发(作者：公孙青枫)
超声波用于人机交互，为触控带来二次革命
——手机边框可触控，未来可用于柔性屏和大屏幕等
迎 九
不久前
，
腾讯与华硕合作的游
戏手机
“
ROG 游戏手机2腾讯定制
版
”
上采用了超声波触控传感器方
案
。
为此
，
手机游戏玩家通过手指
按压边框即可来控制游戏中的移
动
、
攻击等操作
。
这种触控边框技
术的提供者是一家初创公司
——
显
通
（
Sentons
）
科技
，
采用了创新
的超声波传感器技术
。
显通科
技总裁兼首
席执行官李
政扬指出
：
电容式触摸
屏在手机上
显通科技
总裁兼首席执行官
李政扬
要是需要人机交互的行业
，
显通科
技都愿意去尝试
，
诸如车联网
、
智
联家居等
。
显通科技的核心技术是利用了
超声波
。
超声波其实是声波组成的
图案
。
一层层的波在表面扩散
、
反
弹
，
如果有手指碰触
，
就像在水纹
当中的一个蜻蜓点水
，
它会引起涟
漪反弹回来
。
接收装置接收到会判
断它的准确位置
。
显通科技的方案允许在触摸屏
的表面侦测多个触点
，
波纹反射的
复杂程度会提高
，
显通科技会用特
定的芯片来处理这些信号
，
让用户
很容易感知到人机交互界面上发生
的情况
（
如图1
）。
可见
，
基于超
声波的表面波信号处理技术是显通
科技的核心技术
。“
经过市场和实
践的检验
，
显通科技的超声波传感
器容错率大
，
稳定性好
。”
李政扬
总裁称
。
1 游戏手机的触控按键特点
“
ROG 游戏手机2腾讯定制
版
”
中所采用的方案中有显通定制
的超声波AirTriggers感应模块
，
还
有表面波处理器
。
AirTriggers是一
组安装在ROG手机内侧边缘的传感
器
，
共有6~8颗
。
这些传感器将控
制台游戏手柄的肩部按钮虚拟化
，
并提供额外的输入以增强游戏中的
交互性
（
如图2
）。
AirTriggers是软件定义的
，
只需轻到5 g的压力就能激
活
，
同时也能避免触碰手机
导致的误触发
。
这种高敏感
的应用已长
达12年之
久
，
局限是
触控范围没法突破屏幕本身
。
新的
超声波触控可利用手机的边框和背
部实现触控
。
由于超声波是一种波
纹
，
可以通过金属
、
塑料
、
玻璃
、
木头等媒介传导
，
也可以在柔性屏
/柔性介质中传输
，
因此未来的理
想状况是所有设备的表面都可以是
交互式的
。
显通科技的推进计划是
：
2019
年主攻游戏手机市场
，
2020年将进
军旗舰型手机市场
，
之后要进入更
广泛
、
更大量的手机应用市场
。
未
来
，
计划进入更多的应用领域
，
只
图1 超声波触控原理
SUBSTRATE
SG
Sentons
SurfaceWave
Processor
PZTSGPZT
且有选择性的控制可通过简
单的轻敲或轻扫来实现
，
最
终提供更为深入和更具投入
感的游戏体验
。
2 手机上的其他应用
机会
过去12年
，
触摸屏主宰
了消费类电子设备的人机交
互界面
。
不过遗憾的是
，
尽
管手机一直在变化
，
人和手
机之间的交互却不能跟上这
84
ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2019.8
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
Solution:Touch-Enable The Entire Device
REAR HOUSING TOUCH
SENSOR
1D/2D Sensor
Glass / Metal / Plastic
TOUCH PANEL
FORCE SENSOR
未来的按键本身不再是实体的
按键
，
而是虚拟的按键
。
在非常小
的区域
，
能够实现既替代音量的两
个调节按键
（
如图3
）。
还可变成可滑动操作的区域
，
可以通过软件定义这个区域操作系
统切换
，
方便用户单手控制手机
。
智能手机的另外一个重要功能
是拍照
。
手机的拍照体验希望更趋
向于单反相机
。
众所周知
，
单反
相机使用时先按一半是对焦
，
再按
一半才是拍照
。
未来手机也可以
，
先按下去一半对焦
，
再按一下才是
拍照
。
据悉
，
从2019年开始
，
很多
国内的手机厂商
、
可穿戴设备厂商
表示出了对显通科技触控技术的兴
趣
。
可穿戴器件厂商认为这一技术
和手表可以有非常完美的匹配
，
因
为按键会影响到手表的防水功能
，
如果使用这种产品
，
可取代按键以
提高防水规格
，
因而在洗澡
、
游泳
甚至潜水的情况下
，
都可以佩戴
手表
。
BUTTON
REPLACEMENT
FULL MULTI-TOUCH
EDGE SENSOR
Tap / Press
Swipe / Slider
Squeeze
Position & Force
Bring the interface
to the human, not
the human to the
interface.
图2 触控传感器可用于手机边框及背面
种变化
。
首先
，
手机屏幕做得越来越
大
，
这造成一个困扰
——
很难再用
一只手去操控手机
。
其次
，
进入5G时代之后
，
手
机要能提供更好的体验
，
游戏手机
就是一个应运而生的新产品
，
相信
游戏手机在5G时代会非常重要
。
但是游戏在手机上怎么掌控
因为
两个拇指在手机上过多地做各种操
作
，
会影响玩家去看游戏内容
，
所
以需要在手机上面有更多的操控方
式
，
例如在屏幕之外的边框
。
第三是旗舰机型的要求
。
旗
舰手机追求的是更完美
、
差异化
的外观设计
，
因为手机不仅仅是
智能性的
，
而且现在变成了时尚
的设备
。
因此要追求更美观的外
形
，
其中玻璃一体化的设计则是
趋势
。
但这样按键就不能存在
，
如何解决这方面的问题
？
现有的
触控屏是采用电容式触控技术
，
这种技术本身不能离开屏幕
，
无法扩展到边框和背盖
，
而且
无法应用于金属或塑料
，
难以兼
容
，
所以触控范围无法突破屏幕
本身
。
显通科技带来可以让手机上产
生更多手势操作的应用方式
。
例如
其方案不仅能够带来边框和背盖的
触摸性操作
，
甚至在原有的正面触
摸屏上
，
也能够带来压力的操作
。
因为超声波的触摸屏方案操作不只
是X
、
Y轴的2D操作
，
甚至还可以
有压力
，
这样可以带来更丰富的人
机交互体验
。
3 超声波虚拟按键的应用
场景
Extended Touch Sensing on Phones
Squeeze
!Short / Long
!Multiple
thresholds
(soft/hard)
Button
!Replace Physical
Buttons
!Direct Haptic
Integration
Tap Zones
!Single & Double Tap
!Very Low Activation
Force
Swipe
!Fast Gesture
Event
!Light Touch
Force
Slider
!Track & Report
Absolute
Position
!Light Touch Force
Hand
Position
!Left vs. Right
!Full vs. Partial Grip
图3 超声波虚拟按键的应用场景
2019.8
85
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2024年4月9日发(作者：公孙青枫)
超声波用于人机交互，为触控带来二次革命
——手机边框可触控，未来可用于柔性屏和大屏幕等
迎 九
不久前
，
腾讯与华硕合作的游
戏手机
“
ROG 游戏手机2腾讯定制
版
”
上采用了超声波触控传感器方
案
。
为此
，
手机游戏玩家通过手指
按压边框即可来控制游戏中的移
动
、
攻击等操作
。
这种触控边框技
术的提供者是一家初创公司
——
显
通
（
Sentons
）
科技
，
采用了创新
的超声波传感器技术
。
显通科
技总裁兼首
席执行官李
政扬指出
：
电容式触摸
屏在手机上
显通科技
总裁兼首席执行官
李政扬
要是需要人机交互的行业
，
显通科
技都愿意去尝试
，
诸如车联网
、
智
联家居等
。
显通科技的核心技术是利用了
超声波
。
超声波其实是声波组成的
图案
。
一层层的波在表面扩散
、
反
弹
，
如果有手指碰触
，
就像在水纹
当中的一个蜻蜓点水
，
它会引起涟
漪反弹回来
。
接收装置接收到会判
断它的准确位置
。
显通科技的方案允许在触摸屏
的表面侦测多个触点
，
波纹反射的
复杂程度会提高
，
显通科技会用特
定的芯片来处理这些信号
，
让用户
很容易感知到人机交互界面上发生
的情况
（
如图1
）。
可见
，
基于超
声波的表面波信号处理技术是显通
科技的核心技术
。“
经过市场和实
践的检验
，
显通科技的超声波传感
器容错率大
，
稳定性好
。”
李政扬
总裁称
。
1 游戏手机的触控按键特点
“
ROG 游戏手机2腾讯定制
版
”
中所采用的方案中有显通定制
的超声波AirTriggers感应模块
，
还
有表面波处理器
。
AirTriggers是一
组安装在ROG手机内侧边缘的传感
器
，
共有6~8颗
。
这些传感器将控
制台游戏手柄的肩部按钮虚拟化
，
并提供额外的输入以增强游戏中的
交互性
（
如图2
）。
AirTriggers是软件定义的
，
只需轻到5 g的压力就能激
活
，
同时也能避免触碰手机
导致的误触发
。
这种高敏感
的应用已长
达12年之
久
，
局限是
触控范围没法突破屏幕本身
。
新的
超声波触控可利用手机的边框和背
部实现触控
。
由于超声波是一种波
纹
，
可以通过金属
、
塑料
、
玻璃
、
木头等媒介传导
，
也可以在柔性屏
/柔性介质中传输
，
因此未来的理
想状况是所有设备的表面都可以是
交互式的
。
显通科技的推进计划是
：
2019
年主攻游戏手机市场
，
2020年将进
军旗舰型手机市场
，
之后要进入更
广泛
、
更大量的手机应用市场
。
未
来
，
计划进入更多的应用领域
，
只
图1 超声波触控原理
SUBSTRATE
SG
Sentons
SurfaceWave
Processor
PZTSGPZT
且有选择性的控制可通过简
单的轻敲或轻扫来实现
，
最
终提供更为深入和更具投入
感的游戏体验
。
2 手机上的其他应用
机会
过去12年
，
触摸屏主宰
了消费类电子设备的人机交
互界面
。
不过遗憾的是
，
尽
管手机一直在变化
，
人和手
机之间的交互却不能跟上这
84
ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2019.8
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
Solution:Touch-Enable The Entire Device
REAR HOUSING TOUCH
SENSOR
1D/2D Sensor
Glass / Metal / Plastic
TOUCH PANEL
FORCE SENSOR
未来的按键本身不再是实体的
按键
，
而是虚拟的按键
。
在非常小
的区域
，
能够实现既替代音量的两
个调节按键
（
如图3
）。
还可变成可滑动操作的区域
，
可以通过软件定义这个区域操作系
统切换
，
方便用户单手控制手机
。
智能手机的另外一个重要功能
是拍照
。
手机的拍照体验希望更趋
向于单反相机
。
众所周知
，
单反
相机使用时先按一半是对焦
，
再按
一半才是拍照
。
未来手机也可以
，
先按下去一半对焦
，
再按一下才是
拍照
。
据悉
，
从2019年开始
，
很多
国内的手机厂商
、
可穿戴设备厂商
表示出了对显通科技触控技术的兴
趣
。
可穿戴器件厂商认为这一技术
和手表可以有非常完美的匹配
，
因
为按键会影响到手表的防水功能
，
如果使用这种产品
，
可取代按键以
提高防水规格
，
因而在洗澡
、
游泳
甚至潜水的情况下
，
都可以佩戴
手表
。
BUTTON
REPLACEMENT
FULL MULTI-TOUCH
EDGE SENSOR
Tap / Press
Swipe / Slider
Squeeze
Position & Force
Bring the interface
to the human, not
the human to the
interface.
图2 触控传感器可用于手机边框及背面
种变化
。
首先
，
手机屏幕做得越来越
大
，
这造成一个困扰
——
很难再用
一只手去操控手机
。
其次
，
进入5G时代之后
，
手
机要能提供更好的体验
，
游戏手机
就是一个应运而生的新产品
，
相信
游戏手机在5G时代会非常重要
。
但是游戏在手机上怎么掌控
因为
两个拇指在手机上过多地做各种操
作
，
会影响玩家去看游戏内容
，
所
以需要在手机上面有更多的操控方
式
，
例如在屏幕之外的边框
。
第三是旗舰机型的要求
。
旗
舰手机追求的是更完美
、
差异化
的外观设计
，
因为手机不仅仅是
智能性的
，
而且现在变成了时尚
的设备
。
因此要追求更美观的外
形
，
其中玻璃一体化的设计则是
趋势
。
但这样按键就不能存在
，
如何解决这方面的问题
？
现有的
触控屏是采用电容式触控技术
，
这种技术本身不能离开屏幕
，
无法扩展到边框和背盖
，
而且
无法应用于金属或塑料
，
难以兼
容
，
所以触控范围无法突破屏幕
本身
。
显通科技带来可以让手机上产
生更多手势操作的应用方式
。
例如
其方案不仅能够带来边框和背盖的
触摸性操作
，
甚至在原有的正面触
摸屏上
，
也能够带来压力的操作
。
因为超声波的触摸屏方案操作不只
是X
、
Y轴的2D操作
，
甚至还可以
有压力
，
这样可以带来更丰富的人
机交互体验
。
3 超声波虚拟按键的应用
场景
Extended Touch Sensing on Phones
Squeeze
!Short / Long
!Multiple
thresholds
(soft/hard)
Button
!Replace Physical
Buttons
!Direct Haptic
Integration
Tap Zones
!Single & Double Tap
!Very Low Activation
Force
Swipe
!Fast Gesture
Event
!Light Touch
Force
Slider
!Track & Report
Absolute
Position
!Light Touch Force
Hand
Position
!Left vs. Right
!Full vs. Partial Grip
图3 超声波虚拟按键的应用场景
2019.8
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