人間の手なしで静電容量式タッチスクリーンを使用する方法


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私はプログラマーであり、通常はスタックオーバーフローに付き合いますが、電気に関する質問があります。

画面を間接的にタッチして、携帯電話のAPPとやり取りしようとしています。現代のタッチスクリーンは、誰もが抵抗ではなく容量性であることを知っていると思うので、タッチしたい画面に小さな電流を流すことができる限り、タッチスクリーンとやり取りできる必要があります。

私は、スピーカーケーブルと家の周りに敷設した他のいくつかのワイヤーを使用して、自分の距離を確認しながら、ワイヤーに十分な電流を流し、距離とワイヤのサイズと品質。

私が見つけているのは、ワイヤーを画面に触れても、ワイヤーに触れなくてもタッチを記録しているように見えることです。それで、すでに内部に電流が流れていますか?それは私が使用しているワイヤーのタイプですか?電線自体には電流がなく、外部ソースがある場合にのみ電気を通すという印象を受けました。

ワイヤを放電する、または何らかの方法でブロックするためにできることはありますか?


静電容量式タッチスクリーンが正確にどのように機能するかを教えてくれてありがとう 頭がおかしかった。

私が解決しようとしている問題は、遠くからタッチスクリーンを介して携帯電話とやり取りしたいということです。携帯電話の画面にアタッチするために使用できる素材で、タッチスクリーンを現在の場所に拡張できるものはありますか?私は手の届かないところにいるだけで、空想する必要はなく、基本的にタッチイベントを検出するだけです。

私はそれが奇妙な質問かもしれないことを理解しているので、これに対する答えが得られない場合、私はまだ以下の答えを選択します、私はすでにこの質問から多くを学びました。


私はこのドキュメントが静電容量式タッチ技術についてもう少し理解するために個人的に好きでした:ti.com/lit/an/slaa363a/slaa363a.pdf
jippie

ありがとう。それは大いに役立ちます。正しく理解すれば、デバイスはさまざまなセンサーパッドの周りに電界を持ち、干渉を検出します。干渉は、物体がフィールドに移動したときに発生し、導電性であるため電荷の一部を取ります。デバイスが認識した電気量が少ないため、何かに触れていることがわかります。それは正しいですか?
ジェフライアン

いいえ、そうではありませんが、それはテルミンの仕組みに似ています。youtube.com/watch?v=JVRuDY4X88M&sns=emを
Grady Player

皆さん、助けてくれてありがとう。すべての答えは私にとって非常に役に立ちました。私はオーリンと最も頻繁にやり直したので、彼の答えを選びましたが、他のみんなにも感謝します。
ジェフライアン

離れた場所からコンピューティング機器と対話することは、リアルタイムのビデオの画像処理によって解決され、人体と手足の位置を読み取ります。画面上のカーソルの位置をジェスチャーで制御し、マウスクリックなどのイベントを生成できます。たとえば、MicrosoftのKinectを参照してください。
カズ

回答:


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つまり、タッチしたい画面に小さな電流を流せる限り、それとやり取りできるはずです。

いいえ。デバイスに電流を「持ち込む」ことはありません。これらのデバイスは、電流または電圧ではなく容量を測定します。体を介して周囲または回路グランドに戻る追加の静電容量は、容量パッドが特定の選択された信号にどのように応答するかを調べることで検出されます。


ああ、わかりました。これらの問題についての私の無知は明確に示されています。そのため、デバイスに流れる電気の電流の代わりに、デバイスに触れたものが電流を受け取ることができることをデバイスが検出することを提案するようです。Imが用語を正しく使用しているかどうかはわかりませんが、アイデアはデバイスから自分への方向であり、その逆ではないという考えです。あれは正しいですか?
ジェフライアン

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@ジェフ:ええ、ソート。論理的な方向は、デバイスが何かの存在を積極的に探していることです。何かは純粋に受動的です。
オリンラスロップ

おそらく、同じ回路が近接検出器として動作するのを見たら、もっと理にかなっているでしょうか?
グレイディプレーヤー

OK。これを理解しようとしています。タッチスクリーンにダイムを置き、それをプラスチックペンで動かしても、何も起こりません。しかし、そのダイムを指で触れて動かすと、画面が反応します。それはどういうわけか、私がそれに触れるまでダイムは導電性ではないということですか?
ジェフライアン

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@ジェフ:いいえ、それはあなたがそれに触れるまでダイム自体が他の場所に十分な静電容量を持っていないことを意味します。十分な導電性がありますが、導電性を感知していないため、それは重要ではありません。あなたの体はダイムよりも導電性が低くなりますが、はるかに大きくなるため、回路のグランド基準に戻る容量結合の最小レベルを持つ可能性が高くなります。回路が探しているのは、グランドに戻るこの容量性結合です。
オリンラスロップ

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私は一般的に類推に抵抗しますが、あなたはソフトウェアのみの人であり、他の誰もが静電容量についてあなたに話すことを主張しているので、私は話に行きます。

壁にペイントボールを発射していると想像してください。あなたが壁にぶつかるところにはどこでも、塗料が飛び散っている。発射する場所が1つしかない場合を除き、ペイントが命中すると、小さなマークが付けられますが、それ以外の場合はペイントが消えます。調査すると、誰かが壁の反対側に吸引装置を取り付けていることがわかります。壁板は紙であるため、塗料を壁に直接通すことができます。

電話のメカニズムも同様のことをしています。ガラスの裏側に大量の電子を送ります。通常、これは電圧の上昇として観察できます。しかし、指が触れている場所では、電荷が指に吸収され、その場所の電圧が大幅に低下します。ガラスを通してどのように機能するかは、電荷が互いに引き付け合って反発するという事実と関係していますが、電子機器を学ぶためにここに来たわけではないので、この多くの説明に満足します。

おそらく、画面に置かれたダイムはタッチ回路で登録するのに十分な電荷を引き出せないことがわかりますが、そのダイムがあなたのようなより大きな何かに接続されている場合、検出されるのに十分な電荷が引き出されます。これは、バッテリー、ワイヤ、抵抗器、電球を含む古典的な回路というよりも、むしろ静電気の挙動に似ています。

[編集して、「私にできること...」] スイッチドセンスワイヤが接続された電話機のスケッチ

このようなものが機能するかどうかはわかりませんが、画面上のワイヤを電話の地上システムに戻すことでタッチをシミュレートできるようにすることが目標です。接地(携帯電話を金属板または金属シート上に置くことによって行われる)も容量性であり、携帯電話を手に持つのと同じです。アイデアは、トランジスタスイッチが画面上の短いリード線を切断し、制御回路(タッチイベントを生成しようとするコンピューター)への容量性カップリングが足りないときにトリップするというものです。オフになるはずだった。トランジスタをオンにすると、リード線がグランドプレートに接続され、電話機でタッチイベントが生成されます。

[編集:同僚は、FETの浮遊容量がまだ大きすぎてこれを機能させないと言います。ただし、試してみるのに費用はかかりません。]

[編集:回答のこの部分は、以下にあるコメントに対する回答です]

それは質量についてではありません。それは表面積についてです。ホイルのシートは、たとえ重量が軽くても、ダイムよりも多くの電荷を保持できます。ワイヤーの場合、長さの方が重要です。同様に重要なのは、そのワイヤが何かに取り付けられているかどうかです。あなたがそれを手に持っているなら、ワイヤーとあなたの体は方程式の中にあります。この実験では、あなたの体は金属片と同じくらい良いです。そして、銅、ニッケル、アルミニウム、鋼鉄など、あらゆる金属が機能します。唯一の要件は、電気を通すことです。

ちなみに、携帯電話でいくつかの金属製の物体を試したところ、ワイヤーから非常に多くの応答を得ていることに驚きました。指で触れない限り、ダイムは何もしません。4分の1を手に持って画面の端に触れても、何も得られません。二人もそれをしません。3つ、横に積み重ねると、画面に影響を与えるのに十分な接触が得られます。次に、手に持ったクリップを試しました。丸い端が画面に触れても応答しません。私はそれを長く持ち、反応を得るために側面に触れなければなりませんでした。立っている金属棒は画面に影響を与えませんでしたが、反対側の端を指で触ると反応しました。

[編集:@toolbearが「グラウンド」について尋ねる]

電圧は、2つの電位の差です。画面上の電圧を測定している(そして最終的に指の効果を探している)ものは、その画面への接続と、ほぼ確実に電話内部の接地となる参照への接続があります。この「グラウンド」は、電話全体およびおそらくその金属部分への共通接続です。アイデアは、携帯電話を手に持ったときに、手と携帯電話内のグランドとの間に容量結合が生じるということです。地球の周りのさまざまな推測については、すべてが最終的にある程度ある程度電話機に容量結合するため、それらは機能する可能性があります。また、「十分な表面積を備えた接地されていない容量性オブジェクト」については、それはまさに図の下に電話の下のプレートとして示されているものです。

充電器またはUSB接続は、電話への接地接続を提供する可能性がありますが、保証されません。それを取得するために電話を開くことは機能しますが、エンドユーザーアプリケーションに関しては実用性が制限されます。


こんにちは。あなたの答えはとても役に立ちます。この現象を説明し続けたいと思うなら、クリックを登録するのに十分な電荷を引き出すためにダイムがより大きな地面を必要とするが、細いスピーカーワイヤはそれ自体で十分な電荷を引き出す理由を説明できますか?ワイヤーの総質量は同じだと思います。ダイムの大部分はニッケルでできているため、ニッケル線を使用して電話の顔に取り付けて、遠くから手で触れて、画面上のダイムに触れるのと本質的に同じ効果を得られませんか?
ジェフライアン

これはすばらしい答えです。
j03m

この類推は、私の素人の理解のギャップを埋めるのに役立ちました。
toolbear 14

サーキットの「グランドシステム」について詳しく説明してください。デバイスの下のプレートに接地することをお勧めしますが、「接地」に接地することはできますが、これを足の下の接地と解釈します。また、地面が必要ですか、それはちょうど助けですか?十分な表面積を持つ非接地の容量性オブジェクトも機能しますか?
toolbear

とても興味深い。10µFのコンデンサをコインに取り付けて容量を増やし、トランジスタを介して両側を接地するとします。あるいは、コインをタッチスクリーンに置き、コインとコンデンサーの間にリレーを追加し、リレーを介して容量をトリガーできますか?いくつかの実験の時間だと思います:-)
トーマスウェラー

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彼らは基本的に、少なくともあなたの実際の身体からではなく、電流の流れには興味がありません。それがプラスチックまたはガラスの絶縁体を通して機能する理由です。通常、一定の電流と時間でセンサーを充電し、結果の電圧を測定することにより、複数のセンサーの静電容量を測定します。

あなたの体がコンデンサの半分として機能するため、またはより単純に静電容量を追加するため、静電容量の変化を記録します。

通常のセットアップでは、数pFを追加するだけです。


実際には、数nFが巨大な容量になります。これらは通常数pF、時には100 fFを測定します。少なくとも3桁離れています。
オリンラスロップ

@Olin Lathrop、たぶん私は...私はマイクロチップからctmuのドキュメントに戻らなければなりません。
グレイディプレーヤー

ええ、私が見つけた例では7pFの静電容量が得られました。
グレイディプレーヤー

3

実際、静電容量式タッチスクリーンは、電流を流すことができる身体に触れる必要はなく、導体が接触すると感知します(静電容量感知に関するウィキペディアの記事を参照)。ワイヤはプロトタイプの導体であるため、その場しのぎのスタイラスとして使用するためにワイヤに触れる必要はありません。


3

私はこれに遅れていることを理解していますが、おそらくこの答えは将来の視聴者に役立つかもしれません。これは、スタックオーバーフローまたはスーパーユーザー関連であり、EE関連ではないため、トピックから外れます。また、タッチスクリーンへのインターフェースを持つことにほとんど関心があり、現在の方法に専念していないようです。

また、Androidデバイスを持っていると仮定します。

プログラマーであることを考えると、非常に優れたインターフェイスは、Android Debug Bridgeを使用してタッチスクリーンの押下、スワイプ、戻る、ホームキーの押下をシミュレートすることです。

基本的に、主な目標はADBを機能させることです。オンラインには多くのリソースがあるので、ここでは説明しません。Android SDKをダウンロードする必要があります。

この後、コマンドプロンプトを使用して、ADBコマンドをデバイスに送信します。

次のようなコマンド:

adb shell input tap x y

「x」と「y」をピクセル位置として使用すると、画面が押されます。


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これは本当に面白いアイデアです。あなたは正しい、そのトピックから外れていますが、私の最終目標を達成する方法を提供します...ちなみに、私はヘッドフォンをボリュームコントロール付きで使用し、アプリケーションをボリュームに反応させましたダウン/再生/音量/キーイベントを一時停止... ...私は私と装置との間の距離の数フィートを与え、ちょうどシングルクリックよりも私の多くのオプションを与えた
ジェフ・ライアン

input tapAndroidのメーカー6にADBと利用できないようです
トーマス・ウェラー
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