Touchpad, touchpad ( eng. touchpad : touch - touch, pad - pad) - mutató (koordináta) beviteli eszköz , amely a kurzor vezérlésére és különféle parancsok kiadására szolgál számítógépnek, telefonnak vagy egyéb elektronikus berendezésnek. A bevitel az érintőpad felületének egy vagy több ujjának megérintésével történik .
A „ Touch Pad ” szó a Synaptics [1] bejegyzett védjegye .
A többi mutatóeszközhöz hasonlóan az érintőpadot általában a menü „ kurzor ” (hordozható elektronika), az egér „ mutatója ” (számítógépek) vezérlésére vagy bizonyos billentyűzetbillentyűk cseréjére használják . A készülék felületén végzett ujjmozgások „kurzor” / „mutató” mozgásokká alakulnak a képernyőn. A felület érintései utánozzák az egérgombok vagy a billentyűzet billentyűinek lenyomását .
Az érintőpadok különféle eszközök billentyűzetei mellé helyezhetők : számítógépek , laptopok , hangszerek elektronikus billentyűzetei , mobil eszközök.
Az érintőpadok elhelyezhetők háztartási és ipari berendezések műszerfalain, távirányíthatóak (különálló eszközként készíthetők számítógéphez PS / 2 -n , USB -n , szabadalmaztatott RMI -n vagy máson keresztül), átlátszóak és a kijelző tetejére helyezhetők (lásd érintés képernyő ).
Az érzékeny érintőpad felületek leggyakrabban lekerekített sarkú téglalap alakúak, de vannak más formájú felületű modellek is (például kör alakúak ). Általában az érintőpad felülete nem haladja meg az 50 m² -t .
A gyártók sokáig nem tudtak közös nevet választani a különböző kialakítású érintőpadoknak. A „sikláspont”, „érintésérzékeny beviteli eszköz”, „érintőpad”, „trackpad” és „mutatóeszköz” kifejezéseket használták [2] [3] [4] .
Az Apollo Computer cég 1982-ben billentyűzetekkel szerelte fel munkaállomási számítógépeit, amelyek jobb oldalára touchpad került [5] . Egy évvel később a Gavilan SC érintőpadot helyezett a billentyűzete tetejére .
1988- ban George E. Gerpheide feltalálta az érintőpad egy változatát [6] .
1989 -ben érintőpadot fejlesztettek ki a Psion MC 200/400/600/WORD sorozatú számítógépekhez [7] .
1994 -ben a Cirque Corporation ( angolul ) kiadta az első érintőpadot, amely széles körben elterjedt és "GlidePoint" néven ismert [8] .
1994 májusában az Apple Inc. "GlidePoint" érintőpadokat használt a " PowerBook " sorozatú laptopokban [9] (lásd a fotót ), a hanyattegér helyett velük . Egy idő után a PowerBook és MacBook sorozatú laptopok elkezdték használni az Apple által kifejlesztett érintőpadokat, amelyeket "trackpadnek" neveztek.
A "GlidePoint" érintőpadokat a Sharp is használta termékeiben [8] .
A Synaptics hamarosan bemutatta a "TouchPad" néven ismert érintőpadokat a piacon.
Érintőpadok „TouchPad” az Epson által használt termékeikben [8] .
Az 1990-es évek óta az érintőpadokat laptopokban használják .
Az érintőpad alternatívái a laptopokon:
Ritkán fordulnak elő olyan eszközök, amelyek érintőpadot és „ hanyattegeret ” is tartalmaznak [10] .
Megalakulása óta az érintőpad a laptopok leggyakoribb egérmutató -vezérlő eszközévé vált.
Az érintőpadok működése az ujj és egy érzékelő , vagy két érzékelő közötti elektromos kapacitás mérésén alapul . A kapacitív érzékelők az érintőpad függőleges és vízszintes tengelye mentén helyezkednek el, ami lehetővé teszi az ujj helyzetének a kívánt pontossággal történő meghatározását. A készülék érzékeny felülete egy vékony szigetelőréteggel elválasztott kétrétegű fémvezető rács. A tömítés egy lavsan film. Az egyik rétegben lévő vezetők párhuzamosak egymással; A vezetőrétegek úgy vannak elrendezve, hogy az egyik réteg vezetői merőlegesek legyenek a másik vezetőire. Két réteg vezető bélésként, a tömítés pedig dielektrikumként működik; A kondenzátorok a merőleges vezetők metszéspontjában vannak kialakítva.
A készülék bekapcsolása után a kondenzátorlapok között elektromos mező képződik. Megkezdődik a készülék előkészítése a működésre. A mikrokontroller feszültséget ad két különböző rétegben elhelyezkedő vezetőre, megméri a köztük lévő ellenállást, a mért értéket eltárolja a memóriában, majd leállítja a feszültségellátást és feszültséget ad a másik két különböző rétegben elhelyezkedő vezetőre. Ezt addig ismételjük, amíg a mikrokontroller meg nem méri és eltárolja a különböző rétegekben elhelyezkedő vezetőpárok közötti ellenállást.
Ezután a készülék normál működésbe lép. A mikrokontroller továbbra is méri az ellenállást a vezetőpárok között, de most összehasonlítja a mért értékeket a memóriában tárolt értékekkel. Az az idő, ameddig a mikrokontrollernek sikerül "minden érzékelőtől leolvasni" ( T periódus vagy ν = 1/T frekvencia ), az érintőpadok egyik jellemzője.
Az emberi test jó vezető. Amikor egy ujj közeledik az érzékeny felülethez, az ujj kondenzátor bélésként működik; az ujj közelében elhelyezkedő kondenzátorok esetében az elektromos tér megváltozik, és ennek megfelelően a kapacitás. A mikrokontroller méri az ellenállást a vezetőpárok között, és összehasonlítja a mért értékeket a memóriában tárolt értékekkel. A mért értékek eltárolt értékektől való eltérésének elemzésével a mikrokontroller meg tudja határozni az érintési pont koordinátáit (X, Y) és a felületre kifejtett nyomást (Z). Ez annak köszönhető, hogy minél nagyobb nyomást gyakorolnak a felületre, vagy minél több ujj van a felület közelében, annál nagyobb a kondenzátor teljes kapacitása, amelyet a készülék felülete és az ujj alkot.
A rácskondenzátorok kapacitását nemcsak az ujj, hanem a külső elektromos mezők és egyéb fizikai hatások is befolyásolják. Ennek eredményeként a kapacitás folyamatosan változik ( shiriing , angol jitter ). "Szűrő" algoritmusokat használnak a mért érték jitterének kiküszöbölésére. Az algoritmusok a mért értékek éles változásait simákkal (sima) helyettesítik. A leggyakrabban használt egyszerű algoritmus az "átlagoló ablak" algoritmus. Ennek az algoritmusnak megfelelően az aktuális koordináták értékét az utolsó két nem simított érték átlagolásával határozzuk meg [11] :
X jelenlegi = ( U új + U előző ) / 2 ,ahol:
A jitter simítás szintjének növeléséhez használjon három vagy több új (csak mért és nem simított) érték átlagolását, vagy használjon súlyozott algoritmusokat, például ezt:
X áram = 1/2 U új + 3/4 U előző .A teljes kapacitás mérésével meghatározható a nyomás mértéke, vagyis a harmadik Z koordináta Ha nincs ujj az érzékeny felületen, akkor a Z koordináta nulla. Az ujj mozgásának meghatározásához a készülék szabályozza a Z koordináta növekedését egy bizonyos küszöb felett, majd kiszámítja az X és Y koordináták változását, amíg a Z koordináta nulla lesz, ami megfelel a mozgás végének és az ujj eltávolítása a készülék érzékeny felületéről. A kapott ΔX és ΔY értékeket tovább használjuk a képernyőn megjelenő mutató mozgatására.
Egy illesztőprogram segítségével a touchpad képességei nagymértékben bővíthetők, de ezeket a funkciókat magának a touchpad hardverének is támogatnia kell. Lehetővé válik például az egérkattintások szimulálása , az egérgörgő forgásának szimulálása , a gesztusok használata és a többérintés .
Néhány funkció listája:
Egy ujj mozgatása az érintőpadon az érzékeny felület széléig, és a közelében tartva egy gesztusként fogható fel, amely a „mutatót” egy adott irányba, állandó sebességgel automatikusan mozgatja.
FnA laptop érintőpadját letilthatja a + billentyűparancs megnyomásával Fxx, ahol:
Egyes laptopokon az érintőpad külön gombbal letiltható.
Az érintőpadok meglehetősen alacsony felbontású eszközök . Az érintőpadok felbontása logikai játékokhoz, irodai alkalmazásokkal és webböngészőkkel való mindennapi munkához elegendő, grafikus programokkal való munkavégzéshez azonban nem elegendő , és szinte lehetetlenné teszi a 3D-s lövöldözős játékokat .