传统上,消费者使用机械按钮、旋钮、刻度盘、滑块和开关来调整家用电器的时间、温度和其他设置。然而,工程师们一直在试验各种各样的触控界面技术,这些技术可以使设备使用起来更方便,外观也更美观。冰箱、洗碗机、烤箱、微波炉、咖啡机、洗衣机和其他产品中的新显示器和控制装置都受到了消费电子行业的启发。



传统上,消费者使用机械按钮、旋钮、刻度盘、滑块和开关来调整家用电器的时间、温度和其他设置。然而,工程师们一直在试验各种各样的触控界面技术,这些技术可以使设备使用起来更方便,外观也更美观。

冰箱、洗碗机、烤箱、微波炉、咖啡机、洗衣机和其他产品中的新显示器和控制装置都受到了消费电子行业的启发。许多消费者,尤其是50岁以下的消费者,已经习惯在iphone、ipod和ipad等手持设备上使用触摸屏,也习惯在atm机、机场值机亭、自动售货机和其他产品上使用触摸屏。

市场研究公司DisplaySearch的显示技术总监Jennifer Colegrove博士说:“由于触屏易于使用,界面直观,可以节省时间,提高生产率,所以触屏正变得越来越普遍。”不断下降的价格也刺激了手机的使用。最后,触摸屏设备现在被认为很酷很有趣。

Colegrove补充道:“触屏在手机、便携式导航设备、游戏和其他应用程序中的普及率正在迅速提高。她表示,触摸屏模块市场正以每年14%的速度增长,到2015年将成为一个价值90亿美元的行业,是现在的两倍多。

“在未来,人们会认为冰箱和其他家用电器电子设备而不是一个机械装置,“预测麦克•迪尼,家电行业分析师公司Freedonia Group Inc .”在接下来的十年,我们会看到更多的消费电子产品制造商,如LG、松下、三星和夏普,在家电市场变得更加活跃,尤其是在美国。”

电容传感技术采用电阻传感器和薄膜开关。

数字融合

Deneen相信,消费者将会更加习惯在日常生活中无处不在的数字设备。过去10年改变了汽车和消费电子产品的这种融合,将在未来10年发生在家用电器领域。

Zytronic displays有限公司的销售和市场总监Ian Crosby说:“增加的成本是阻碍全触控显示器在家用电器中广泛使用的主要因素。”Zytronic displays公司生产基于预期电容技术的交互式触控传感器产品。“与耐用的全触控显示器相比,机械开关更便宜。”触摸屏的额外成本可能在8美元到20美元之间,这在低端设备中是不合理的。

“然而,将触摸屏应用到生活的各个方面是不可阻挡的,因为它的界面很直观,使用起来很有吸引力,”Crosby说。“就像许多创新一样,它们最初很可能会被设计成更高端的电器,这些电器的购买者将为了拥有最新和最好的产品而承担增量成本,然后随着成本的下降和总体消费者需求的增长,逐步进入更主流的单元。”

触摸屏可以实现其他设备无法实现的功能,比如将多个独立控件合并到菜单或图形驱动界面中。当所有的按钮被删除,触摸屏成为唯一的界面。触摸界面还能实现数码照片显示和互联网接入等高端功能。

IMS research Ltd.的研究分析师杰森•德普aux表示:“显示器和触控正受到家电制造商的欢迎,作为一种将自己的产品与竞争对手区分开来的方式。随着零部件成本的下降,(家电工程师)更熟悉内部设计此类系统,(它们)变得更具吸引力。”

随着家电行业竞争的加剧,产品创新将发挥更重要的作用。虽然价格和能源效率仍将是强烈的购买激励因素,但触摸技术等新功能将变得更加关键。

伊莱克斯负责设计的高级副总裁亨里克·奥托(Henrik Otto)说:“人们希望他们购买的产品既能提供性能,又能提供美学吸引力。”“性能可以被视为一个先决条件,而产品的设计则是一个差异化因素。”

惠而浦北美公司总裁马克•布利泽补充说:“9%的消费者表示,在购买主要家用电器时,除了价格外,最新的技术和功能对他们来说也很重要。”他声称,该行业的回应是“提供给消费者无与伦比的控制和风格的选项”。

伊莱克斯和惠而浦最近都推出了采用先进界面技术的产品。例如伊莱克斯的air-o-steam Touchline专业烤箱就拥有与日立共同开发的高清触摸屏。它有262,000种颜色,30种不同的语言,以及国际公认的图标和食物图像。即使在极端的视角下,烹饪周期、温度和时间都清晰可见。

今年早些时候,惠而浦推出了Vantage洗衣干燥剂,其特点是直观的液晶触摸屏,提供“增强的洗衣体验”。这家家电巨头还推出了一款Jenn-Air壁式烤箱,配有7英寸的玻璃触摸屏,可以使用图像显示的烹饪指南。

“这些不是你祖母的电器,”布利泽说。“我们一直在努力研究当今市场上最好的消费电子产品功能,并将它们(与家用电器)融合在一起。”

Altera公司应用业务部门高级主管John Sakamoto表示:“在如今竞争激烈的家用电器市场,制造商必须以最低成本增加产品差异化,以吸引买家,从而增加市场份额。”Altera公司生产控制家用电器功能的可编程逻辑设备(pld)。例如显示面板,温度传感器和电机。“通常情况下,一项新技术首先被添加到顶级产品中,然后迁移到中端产品中,最终成为几乎所有产品的标准功能。”

Sakamoto表示,未来的电器将需要更先进的显示技术,以促进人机交互。他指出:“触屏显示器使原始设备制造商能够生产出现代、时尚的电器控制装置,使自己有别于其他品牌,并满足当前消费者的期望。”

Sakamoto补充道:“使用数字显示技术代替机械人机界面(HMIs)最终会导致更快的开发,增加组组化架构的重用,而且从长远来看,由于图形用户界面软件和PLD技术的进步,设计也更加经济。”“家用电器的触屏显示是当今消费设备的自然演变,也是‘数字生活方式’市场趋势的持续驱动力。”


配备触摸屏的烤箱配有图像烹饪指南。

多样化的选择

触摸屏行业是多元化的,许多公司都在追求不同类型的技术。科尔格罗夫说:“触摸屏技术有十几种。“电阻式触摸屏技术在单位出货量方面处于领先地位,目前有60多家公司在生产该技术。然而,表面和投影电容技术吸引了众多供应商,许多公司也在追求多点触控能力。”

当着眼于不同的技术时,首先决定如何定义“触摸”(而不是“按压”)是很重要的。一个真正的触摸控制只需要一个触摸,没有覆盖的偏转。

然而,有些技术需要非常轻微的覆盖偏转和轻微的力的应用,仅仅比触摸多一点,但仍然是技术上的按压。例如,微波炉上一个便宜的薄膜开关需要一个压力机。但是,设备工程师可以设计这些只需要很小的压力。也可以使用光滑的聚碳酸酯覆盖层来模拟玻璃,并创建一个模拟的触摸控制,这真的是一个廉价的薄膜开关。

对于不需要偏转力的真正触摸屏,电器工程师必须考虑电容、感应、声学或红外技术。各有利弊。问题包括成本,复杂性,触摸屏的光学清晰度,确定触摸的准确位置的准确性,以及关于错误驱动的安全问题。

电阻式触摸屏依赖于应用于触摸表面的薄膜或薄膜。嵌入在显示覆盖层的微小电线通过改变电阻的压力来检测触摸。这项技术相对便宜,但也很脆弱。表面薄膜会随着时间的推移而降解,并限制显示器在高使用环境下的光学清晰度。

电容式触摸屏通常比电阻式触摸屏更耐用。然而,它们的制造成本很高。电容式技术需要手指接触,经常会出现错误触摸。

表面声波和红外设备使用表面安装的组件,将声波或红外光束投射到触摸屏区域。然而,该技术比电阻和电容系统更昂贵。此外,灰尘和冷凝会造成盲点。

目前,大多数具有触摸控制功能的家用电器都使用了带有玻璃覆盖层的电容技术。电容性接口是固定的,所以不会磨损。它们也离环境很近,所以保持干净,不容易受到环境污染。此外,电容式界面比机械界面灵活得多。

Atmel Corp.的触控技术总监Steve Berry说:“一个电容式触控控制器可以用来实现触控按钮、线性或径向滑块、接近传感器或触摸屏。”该公司销售一系列名为maXTouch和QTouch的产品。触摸界面可以提供所有这些灵活性和健壮性,而不影响性能或可靠性。”

下个月,Atmel将开始发布专门为家电行业设计的触控系统。Berry指出:“这些设备将包括额外的自检算法,以确保设备正常工作,并防止安全条件受到损害。”“这些特性符合电器行业的全球安全和故障模式影响分析(FMEA)标准,EN60730。”

“电容式接口允许无缝接口,易于清洁,和功能质量变异小于传统的圆顶覆盖层下开关的使用在大多数微波,”维克多Viegas,浸Corp .的首席执行长,该公司已经开发出一条线叫TouchSense的触觉反馈系统。电容式界面还可以灵活地使用动态图形,如电容玻璃后面的屏幕,或固定图像,如印刷标签。

Viegas补充说:“由于电容式传感器位于表面的后部,标签和传感器永远不会磨损,这与现在的许多系统不同。”“电容式传感输入具有无限的使用寿命。”一个