Slutten for mekaniske trykknapper?

TouchNetix utvider aXiom-porteføljen med AX24A, en ny berørings- og kraftsensorkontroller som retter seg mot krevende applikasjoner innen industri, automotive og underholdning.

Det sentrale tekniske grepet er at AX24A kombinerer kapasitiv berøringsdeteksjon og ekte trykkfølsomhet i én og samme kontroller – et område der mange løsninger tradisjonelt har vært nødt til å velge enten «touch» eller «force».

Kombinert berøring og kraft

AX24A leveres i en kompakt 40-pinners QFN-kapsling og støtter opptil 22 individuelle knapper som kan konfigureres for berøring, kraftmåling – eller en kombinasjon av begge. Dette skal gi systemutviklere betydelig frihet i utformingen av menneske–maskin-grensesnitt (HMI), uten behov for separate sensorer eller eksterne signalbehandlingskretser.

Kjernen i løsningen er TouchNetix’ patenterte aXiom-teknologi for kraftmåling, som kan registrere mikroskopiske deformasjoner i overflaten bak en knapp. Resultatet er en lineær og presis måling av påført kraft, fra så lave nivåer som rundt 20 gram og helt opp til 20 kilo. Dette muliggjør alt fra lette, presise betjeningsflater til robuste industrikontroller som krever tydelig aktivering.

Reduserer feilaktivering

Overgangen fra mekaniske brytere til berøringsknapper har gitt slankere design og færre bevegelige deler, men har også introdusert utfordringer knyttet til utilsiktede aktiveringer. Fukt, hansker, vibrasjoner eller uønsket berøring kan føre til såkalte «falske berøringer».

AX24A adresserer dette ved å kombinere berøring med et eksplisitt krav om trykk. En knapp kan for eksempel registrere at en finger er til stede (berøring), men først utløse en funksjon når et definert trykknivå nås. Dette gir ifølge TouchNetix:

• vesentlig redusert risiko for feilaktivering
• eliminasjon av mekaniske knapper og tilhørende slitasje
• lengre levetid og høyere pålitelighet
• umiddelbar haptisk respons uten merkbar forsinkelse

Avansert konfigurasjon og kontrollogikk

Kontrolleren er utviklet for systemer der knappelogikk ofte er mer kompleks enn enkle på/av-signaler. AX24A støtter avansert intern logikk der knapper kan konfigureres individuelt eller grupperes i logiske sammenhenger, som for eksempel:

• one-hot-grupper, der kun én knapp kan være aktiv om gangen
• guard-kanaler for sikkerhetskritiske funksjoner
• kombinerte aktiveringsbetingelser basert på både berøring og kraft

I tillegg kan respons og feedback styres fleksibelt. AX24A støtter både haptisk feedback og LED-indikasjon, som kan trigges via makrobaserte sekvenser over I²C eller direkte via GPIO. Dette gjør det mulig å bygge selvstendige og responsive brukergrensesnitt med minimal belastning på hovedprosessoren.

Force-only-knapper bak metall og krevende overflater

Et særlig interessant bruksområde er støtte for rene kraftsensorbaserte knapper bak ledende materialer, som metallpaneler. Der kapasitiv touch ofte kommer til kort, kan AX24A registrere trykkendringer direkte i materialet. Dette åpner for helt plane, lukkede og mekanisk robuste flater uten synlige åpninger eller bevegelige deler.

Slike force-only-løsninger er også i praksis upåvirket av vann, væsker og smuss, noe som gjør dem spesielt godt egnet for:

• industrielt utstyr i tøffe miljøer
• medisinsk utstyr som må tåle hyppig rengjøring
• utendørs eller maritime applikasjoner

Nye muligheter for joystick- og styreenheter

AX24A retter seg ikke bare mot knapper. Kraftmålingen kan også brukes i joystick- og styreenhetsdesign, der tradisjonelle mekaniske brytere, potensiometre eller Hall-sensorer ofte er slitasjepunkter. Ved å bruke kraftbasert sensing kan man oppnå betydelig lengre levetid og mer konsistent ytelse over tid, samtidig som oppløsning og følsomhet kan tilpasses programmatisk.

Typiske bruksområder

TouchNetix posisjonerer AX24A for applikasjoner der presisjon, robusthet og brukeropplevelse er kritiske faktorer, blant annet:

• instrumentpaneler og betjeningsenheter i kjøretøy
• HMI-løsninger for industrimaskiner
• kontrollpaneler i medisinsk utstyr
• hvitevarer og forbrukerelektronikk
• spillkontrollere og joystick-baserte systemer