스마트홈, 자동차 전장, 산업용 제어 등 다양한 분야에서 정전식 터치 기술은 기계적 마모가 없고 세련된 디자인을 제공하며 사용자 상호작용이 유연하다는 장점으로 인해 인간-기계 인터페이스의 주류 솔루션으로 자리매김했습니다. 그러나 ‘물’은 정전식 터치 기술의 피할 수 없는 과제로 남아 있습니다. 손을 씻는 과정에서 작동이 실패하거나, 떨어지는 물방울이 의도하지 않은 입력을 유발하며, 액체가 패널을 덮으면 제대로 된 인식이 이루어지지 않습니다. 이러한 문제점들은 습한 환경에서 정전식 터치 기술의 적용을 크게 제한합니다.
I. 업계의 주요 애로사항: 장비가 물이 조금만 유입돼도 즉시 가동 중단; 가장 빈번한 문제는 크게 세 가지입니다.
습기가 많거나 물방울이 맺히거나 액체로 덮여 있는 환경에서, 기존의 정전식 터치 센싱 칩이 직면하는 주된 과제는 다음과 같이 물방울이나 수증기와 유효한 사용자 입력을 구분하지 못한다는 점입니다:
1. 물 한 방울만 닿아도 우발적으로 작동이 발생하여 기기의 동작이 불규칙해집니다.
야외의 자동차 도어 손잡이든, 빗물에 노출되는 스마트 잠금장치든, 또는 작업장 내부에서 맺힌 결로가 방울져 떨어지는 상황이든, 기존의 대응 방식은 종종 물방울을 터치 입력으로 오인하여 의도하지 않은 전환 작동, 무단 화면 활성화, 심지어 산업 설비의 실수로 인한 가동까지 초래해 안전상 중대한 위험을 야기합니다.
그림 1: 물방울이 떨어지는 장면의 표시
2. 손 놓음 감지의 부정확성으로 인해 안전 관련 사고가 두 배로 줄어들었다.
소비자 전자기기, 스마트 제어 패널, 산업용 푸시버튼과 같은 응용 분야에서는 손이 표면에서 떼어졌는지 여부를 정확히 감지하는 것이 필수적입니다. 그러나 습기가 높은 환경에서는 기존의 해결 방안들이 습기로 인한 오작동—지속적인 접촉을 잘못 감지하는 현상—에 시달리거나, 민감도가 부족하여 손이 떨어진 뒤에도 반응이 늦고 인식을 놓치는 문제가 발생해 장치의 정상 작동이 저해된다.
그림 2: 핸드오프 인식 시나리오의 시연
2. 액체 표면이 덮여 있으면 작동하지 않으며, 복잡한 상황에서는 사용할 수 없습니다.
극한 환경에서 감지 영역이 완전히 수중에 잠길 경우, 기존 시스템은 물에 의해 방해를 받아 사람의 접촉을 인식하지 못하게 되어 아예 작동을 멈추게 됩니다. 또한 물과 오일 등 다양한 유체에 적응할 수 없어, 인식 정확도가 저하되거나 복수의 칩을 연동하여 사용해야 하므로 비용이 증가하고 전체 장치의 점유 면적도 커진다.
그림 3: 액체 표면 피복 시나리오의 시연
II. 아이웨이의 차세대 방수 기술은 세 가지 주요한 획기적 성과를 달성했습니다.
1. 기술 아키텍처
차세대 정전식 방수 솔루션은 하드웨어와 알고리즘을 통합하는 협업 설계 방식을 채택하여, 신호 수집 단계부터 최종 의사결정에 이르기까지 완전한 기술적 폐쇄 루프를 구축합니다.
하드웨어 설계 수준: 물방울 간섭은 차폐 전극을 강화하여 물리적으로 격리됩니다.
신호 획득 레이어: 1aF급 고정밀 ADC를 활용하여 수막을 통해 전달되는 미약한 터치 신호를 정밀하게 포착한다;
신호 처리 계층: 신호의 순도를 향상시키고 잡음을 억제하기 위해 확산 스펙트럼 기법과 디지털 필터링을 적용한다.
환경 적응 레이어: 온도 보상과 적응형 기준선 조정을 구현하여 온도 드리프트의 영향을 제거합니다.
알고리즘 판단 계층: 아이웨이 다위가 구동합니다®워터프루프 2.0 알고리즘을 기반으로, 다양한 특성 정보를 다차원적으로 분석하여 사람의 터치와 물에 의한 간섭을 정밀하게 구분함으로써, 인접 키 입력을 효과적으로 억제하고 우발적인 터치를 신뢰성 있게 걸러냅니다.
이 시스템은 전체적으로 세 가지 주요 돌파구를 달성했습니다. 즉, 오작동 터치 제로, 젖은 손 인식률 99% 이상, 그리고 액체가 묻은 표면에서도 성공률 98%를 상회하여 습윤 환경에서의 터치 제어라는 난제를 완전히 해결했습니다.
2. 삼중 돌파
① 접촉 시에도 한 방울도 흘리지 않습니다.
그림 4 아이웨이의 물방울 시험 방안
② 젖은 손으로도 정상 인식
③ 액체 표면이 덮여 있는 조건 하에서의 정상 인식
3. 권장되는 일반적인 적용 솔루션 설계
그림 5 AW93312QNR의 블록 다이어그램
-특정 매개변수-
III. 아이웨이 정전식 터치 컨트롤 칩 선택표
표 1: 아이웨이 정전식 터치 컨트롤 칩 선택 가이드
沪ICP备10011954号 |
沪公网安备 31011202011955号
