PDF《为厨房电器增加触摸功能》

为厨房电器增加触摸功能 五年前,为厨房电器和洗衣电器配备触摸屏还只是 CES 上提出的概念,目的是吸 引与会者及展现公司的远见卓识.

如今,至少对于少数高端电器而言,带触摸屏的白 色家电产品已成为现实.随着物联网(IoT)的兴起,未来的趋势是将触摸屏逐渐融入 更多更低成本的电器当中.对于用户而言,在互联网连接和支持应用程序的功能的推 动下,触摸屏人机界面(HMI)可以解决多种工作环境问题,同时还能保证美观的造 型. 在电器中使用电容式触摸技术 电容式触摸技术主要适用于触摸按钮、滑动条和滚轮,作为机械按钮和旋钮的换 代产品,广泛应用于各种白色家电.除了降低系统成本外,电容式触摸技术还能够提 高可靠性,因为随着时间的推移,机械按钮或旋钮更容易损坏,还会粘上厨房和洗衣 间里常见的水、油脂.然而触摸传感器表面覆盖玻璃或塑料,清洁起来很容易,同时 支持各种时尚的设计.(见图 1) 图1(a) 图1(b) 图1:触摸屏按钮和滑动条 (a)已在电器上广泛应用;

可连接至互联网的带有大显示屏 的冰箱 (b)则可使用触摸屏技术提供整洁而极具吸引力的外观. 触摸按钮和滑动条的这些共同优势适用于电容式触摸 HMI 触摸屏,使用户能够与 电器以及互联网进行通信.此外,与互联网相连的物联网家电为电器制造商带来了关 键优势,包括: 1. 远程维护 2. 供应商通过数据挖掘来了解用户的模式 3. 功耗管理――同步高电流电器以避免电源线出现尖峰 4. 针对远程缺陷修复和产品改进的固件更新 同时,物联网连接为用户带来了诸多优势,有助于制造商推广和销售支持触摸屏 的家电,包括: 1. 某些产品的烹饪说明、菜谱和最佳做法下载 2. 洗衣粉及用量、设定洗衣机(甚至可根据洗衣粉或洗衣液的类型设定)和处理 故障 3. 为添加新功能和提高性能而进行的固件更新 4. 天气、新闻和股票更新 不过,要想为供应商和用户提供上述优势,必须解决一些设计问题. 解决白色家电应用问题 与现代智能手机和汽车类似(但重要程度不同),触摸屏 HMI 在白色家电应用中 最常见的三个问题是抗噪性、防潮性以及在用户戴手套时识别触摸命令.触摸屏控制 器或 IC 以何种质量解决这些问题因器件而异. 在抗噪性方面,我们的专利技术可帮助控制器提高抵抗电源线噪声的能力.这对 于美国以外因未接地或接地不良而导致电源线噪声极其严重的地区来说尤为重要.噪 声通过电源线传导到电源,然后传输到触摸控制器 IC. 触摸控制器是一种极其敏感的元件,可测量纳库伦级的电荷.只需用手指轻轻触 碰触摸屏,就能从屏幕上带走少量电荷,对此需要进行一致的正确解读.噪声会向传 感器注入大量电荷,扰乱控制器,尤其是没有足够抗噪能力的控制器. 出现误触摸事件或幽灵触摸时,按钮可能会被随机地自行按下.对于烤箱而言, 这可能非常危险.例如,误触摸事件可能在用户不需要的情况下启动自清洁进程,存 放在其中的物品可能给用户带来安全问题,造成危险.这是每个电容式触摸控制器都 存在的问题,但我们的专利技术可以避免传导噪声并控制问题. 为了解决噪声问题,控制器将滤除共模噪声,并通过跳频方案避免噪声问题.该 专利方法利用自电容触摸以及互电容触摸扫描,并涉及差分触摸传感.IC 不是将每条 传感线路视为其自身的独立元素,而是测量传感线路对之间的差值;