電子發燒友網報道（文/李寧遠）HMI的設計在消費者選用產品時是非常重要的決定要素。 HMI的觸控體驗很容易影響消費者的青睞度。如何改進提升HMI的觸控性能，成為市場競爭的焦點。

電容、電感、電阻都是可以用來實現觸摸感應的技術手段，像電感器件可以利用線圈自感或互感系數的變化來代替很多機械按鈕應用。電容技術應用得更廣泛，已經成為絕大部分設計中的首選。

尺寸與功耗的挑戰

雖然電容感應的原理一點也不復雜，但是電容式觸控已經可以實現非常復雜的反饋。比如支持手勢識別、防水、手腕檢測和戴手套觸摸等功能現在都可以通過電容感應技術實現，增強消費者與產品之間的交互體驗。

帶觸摸屏的設備觸摸屏的設計是吸引消費者的一大要素，人機交互的體驗是產商做出差異化的關鍵所在。在確保觸摸感應準確響應能力的前提下，這一領域的市場競爭主要圍繞著兩大設計方向。其一是更好的續航，減少觸摸屏耗電量；其二是在小尺寸上實現更多的功能。

觸摸感應功能是一項設備會長期開啟的功能，只要設備不是關機狀態，該功能就一直處于開啟狀態。因為用戶的交互行為是不可預期的，只能全程保持響應。所以觸摸感應功能的功耗是非常影響設備整體功耗的。

現在越來越多的功能都基于觸摸感應來實現，在尺寸受限的屏幕上，加入這些豐富的功能而且不能降低觸摸感應的響應速度和可靠性，也是一道難題。觸摸感應元件的是否靈敏與其大小正相關，更多功能的引入不能以犧牲感應性能為代價。

選用哪種感應技術來應對市場挑戰

觸覺感應技術，還是比較多樣的，各自的特點也不同。選擇合適的感測技術對觸摸感應的使用體驗有著明顯的影響。

如電感感應，是利用線圈自感或互感系數的變化來實現非電量電測，在自動化領域有著用例很多。電感式觸控器件很久之前就開始在可穿戴設備HMI上和工業HMI上代替機械按鈕應用了，隨著觸控感應技術的發展現在電感式觸控器件在工業HMI上還有不少應用，消費類應用不多了。

電感式技術在觸控按鈕里優勢在于不需要金屬觸點和墊圈這種活動部件，尺寸可以做到非常小，現在也發展出了更多功能，比如通過壓力檢測來實現多級按鈕功能。

電阻觸控技術是利用薄膜接觸到壓力的時候，表面電極膜彎曲，和下面的電極膜接觸，從而產生電流被檢測到。該技術優勢和短板都很明顯，優勢在于任何能施加壓力的物體都可以觸發觸摸感應，加之成本很低，所以適用面很廣。

但該技術同時響應較慢，也不支持多點觸控，想要在HMI實現更多的功能幾乎沒有什么可拓展的地方。

電容觸控，現在絕對的主流技術，觸控時電容極之間的距離發生一定的變化，從而使電容發生變化，該技術可以細分為自電容感應與互電容感應。自電容使用一個連接到MCU的導電體，并測量觸發時該引腳和電源地之間的電容，這種技術一般用于單點觸摸或滑條。互電容感應則是兩個直接測兩個電極之間的電容變化，可以同時檢測多指觸摸的觸摸屏。

電容式觸控響應速度快，反應靈敏，是現在智能手機、平板電腦、智能穿戴設備、家電等領域都很青睞的技術。雖然成本較高，但是其多功能的實現，以及先進的多點觸控帶來的便利性，都是做出差異化的前提。

小結

HMI觸控技術已經成為諸多設備設計中不可缺少的關鍵部分，不論選擇哪種技術路線，觸摸芯片如何提升抗干擾能力、提高靈敏度、在高可靠性的同時優化低功耗快速喚醒是提升觸控體驗的關鍵因素。