Touchpad, touchpad ( eng. touchpad : touch - touch, pad - pad) - pegende (koordinat) inputenhed , designet til at styre markøren og give forskellige kommandoer til en computer, telefon eller andet elektronisk udstyr. Indtastning udføres ved at berøre en eller flere fingre på overfladen af pegefeltet.
Ordet " Touch Pad " er et registreret varemærke tilhørende Synaptics [ 1] .
En touchpad, som andre pegeredskaber , bruges almindeligvis til at styre en menu " markør " (bærbar elektronik), en muse " markør " (computere) eller til at erstatte visse tastaturtaster . Fingerbevægelser på enhedens overflade konverteres til "markør" / "markør"-bevægelser på skærmen. Berøringer på overfladen efterligner at trykke på museknapper eller tastaturtaster .
Touchpads kan placeres ved siden af tastaturerne på forskellige enheder: computere , bærbare computere , elektroniske tastaturer til musikinstrumenter , mobile enheder.
Touchpads kan placeres på dashboards i husholdnings- og industriudstyr, kan være fjernbetjente (lavet som separate enheder forbundet til en computer via PS / 2 , USB , proprietær RMI eller andet), kan være gennemsigtige og placeres oven på skærmen (se touch skærm ).
Følsomme touchpad-overflader er oftest lavet i form af et rektangel med afrundede hjørner, men der er også modeller med overflader af andre former (for eksempel i form af en cirkel ). Normalt overstiger overfladearealet af touchpad ikke 50 m² .
I lang tid kunne producenterne ikke vælge et fælles navn for touchpads af forskellige designs. Udtrykkene "glidepunkt", "berøringsfølsom inputenhed", "touchpad", "pegefelt" og "pegeanordning" er blevet brugt [2] [3] [4] .
I 1982 udstyrede firmaet Apollo Computer sine arbejdsstationscomputere med tastaturer, på højre side af hvilke en touchpad var placeret [5] . Et år senere satte Gavilan SC en touchpad oven på deres tastaturer .
I 1988 opfandt George E. Gerpheide en variation af touchpad'en [6] .
I 1989 blev en touchpad udviklet til Psion MC 200/400/600/WORD-serien af computere [7] .
I 1994 udgav Cirque Corporation ( engelsk ) den første touchpad, som blev udbredt og kendt som "GlidePoint" [8] .
I maj 1994, Apple Inc. brugte "GlidePoint" touchpads i " PowerBook " -seriens bærbare computere [9] (se billede ), og erstattede trackballen med dem . Efter nogen tid begyndte PowerBook- og MacBook -serien af bærbare computere at bruge touchpads udviklet af Apple selv og kaldet "trackpads".
Touchpads "GlidePoint" blev også brugt i deres produkter af Sharp [8] .
Synaptics introducerede snart touchpads kendt som "TouchPad" på markedet.
Touchpads "TouchPad" i deres produkter brugt af Epson [8] .
Siden 1990'erne har touchpads været brugt i bærbare computere .
Touchpad-alternativer på bærbare computere er:
Enheder, der indeholder både en touchpad og en " trackball " er sjældne [10] .
Siden starten er touchpad'en blevet den mest almindelige musemarkørkontrolenhed til bærbare computere.
Betjeningen af touchpads er baseret på måling af den elektriske kapacitans mellem en finger og en sensor eller mellem to sensorer. Kapacitive sensorer er placeret langs de lodrette og vandrette akser på touchpad'en, hvilket giver dig mulighed for at bestemme fingerens position med den ønskede nøjagtighed. Enhedens følsomme overflade er et gitter af to lag metalledere, adskilt af et tyndt isolerende lag. Pakningen er en lavsan film. Ledere i et lag er parallelle med hinanden; lag af ledere er arrangeret således, at lederne fra det ene lag er vinkelret på lederne fra det andet. To lag af ledere fungerer som foringer, og pakningen fungerer som et dielektrikum; Kondensatorer er dannet ved skæringspunktet mellem vinkelrette ledere.
Efter at enheden er tændt, dannes et elektrisk felt mellem kondensatorpladerne. Forberedelsen af enheden til drift begynder. Mikrocontrolleren tilfører spænding til to ledere placeret i forskellige lag, måler modstanden mellem dem, gemmer den målte værdi i hukommelsen, stopper derefter spændingsforsyningen og påfører spænding til de to andre ledere placeret i forskellige lag. Dette gentages, indtil mikrocontrolleren måler og gemmer modstanden mellem hvert lederpar placeret i forskellige lag.
Derefter går enheden i normal drift. Mikrocontrolleren fortsætter med at måle modstanden mellem par af ledere, men sammenligner nu de målte værdier med dem, der er gemt i hukommelsen. Den tid, hvori mikrocontrolleren formår at "tage aflæsninger fra alle sensorer" ( periode T eller frekvens ν = 1/T ) er en af touchpad'ernes karakteristika.
Den menneskelige krop er en god dirigent. Når en finger nærmer sig den følsomme overflade, fungerer fingeren som en kondensatorforing; for kondensatorer placeret i nærheden af fingeren ændres det elektriske felt og dermed kapacitansen. Mikrocontrolleren måler modstanden mellem par af ledere og sammenligner de målte værdier med dem, der er gemt i hukommelsen. Ved at analysere afvigelserne af de målte værdier fra de lagrede, kan mikrocontrolleren bestemme koordinaterne (X, Y) for berøringspunktet og trykket (Z), der udøves på overfladen. Dette er muligt på grund af det faktum, at jo mere tryk der påføres overfladen, eller jo flere fingre der er tæt på overfladen, jo større er den samlede kapacitans af kondensatoren dannet af enhedens overflade og fingeren.
Kapacitansen af netkondensatorer påvirkes ikke kun af fingeren, men også af eksterne elektriske felter og andre fysiske effekter. Som et resultat ændrer kapacitansen sig konstant ( rystende , engelsk jitter ). "Filtrerings" algoritmer bruges til at eliminere målt værdi jitter. Algoritmer erstatter skarpe ændringer i målte værdier med glatte (glatte). Den mest almindeligt anvendte simple algoritme kaldes "gennemsnitsvindue"-algoritmen. I henhold til denne algoritme bestemmes værdien af de aktuelle koordinater ved at tage et gennemsnit af de sidste to ikke-udjævnede værdier [11] :
X nuværende = ( U ny + U forrige ) / 2 ,hvor:
For at øge niveauet af jitter-udjævning, brug gennemsnittet af tre eller flere nye (bare målte og ikke udjævnede) værdier, eller brug vægtede algoritmer, for eksempel dette:
X strøm = 1/2 U ny + 3/4 U tidligere .Ved at måle den fulde kapacitans kan man bestemme trykgraden, det vil sige den tredje Z-koordinat Hvis der ikke er en finger på den følsomme overflade, er Z-koordinaten nul. For at bestemme fingerens bevægelse kontrollerer enheden stigningen i Z-koordinaten over en bestemt tærskel, og beregner derefter ændringen i X- og Y-koordinaterne, indtil Z-koordinaten er lig med nul, hvilket svarer til slutningen af bevægelsen og fjernelse af fingeren fra enhedens følsomme overflade. De opnåede værdier for ΔX og ΔY bruges yderligere til at flytte markøren, der vises på skærmen.
Ved hjælp af et driverprogram kan touchpad'ens muligheder udvides kraftigt, men disse funktioner skal understøttes af selve touchpad'ens hardware. For eksempel bliver det muligt at simulere museklik , simulere rotation af musehjul, bruge bevægelser og multitouch .
Liste over nogle funktioner:
At flytte en finger langs touchpad'en til kanten af den følsomme overflade og holde i nærheden af den kan opfattes som en gestus til automatisk at flytte "markøren" i en given retning med konstant hastighed.
Du kan deaktivere den bærbare computers touchpad ved at trykke på tastaturgenvejen Fn+ Fxx, hvor:
På nogle bærbare computere er touchpad'en deaktiveret med en separat knap.
Touchpads er enheder med forholdsvis lav opløsning . Berøringspladernes opløsning er tilstrækkelig til at spille logiske spil, til hverdagsarbejde med kontorapplikationer og webbrowsere , men ikke nok til at arbejde med grafikprogrammer og gør det næsten umuligt at spille 3D-skydespil .