電容式近距傳感器應用與考慮因素

要達到高靈敏度的電容式近距感測效果，需要仔細考慮眾多因素，包括機械設計、傳感器置放位置與設計，以及終端應用的作業環境。仔細*估各項設計考慮因素，有助于避免典型電容式近距傳感器設計經常遭遇的建置問題。本文介紹一些近距感測常見應用，以及能大幅增進設計成功機率的考慮要點。

何謂電容式進距傳感器?

電容式近距傳感器是一種與使用者操作接口互動的有效方法，使用者不必實際觸碰到接口控制組件，其根據的是電容式感測技術，以偵測到導電物體的存在。電容式近距傳感器為系統與產業研發業者帶來許多獨特優勢，能有效提升組件的使用便利性與設計美感，并可提升需要在喚醒或啟動時進行設定的裝置之反應速度。

電容式進距傳感器應用特性

“燈光導引”概念

電容式近距傳感器為許多使用者接口系統帶來獨特的操控便利性。如圖1所示，近距感測功能在加入到筆記本電腦的多媒體按鍵列后，當使用者的手指或手接近筆記本電腦時，即使在昏暗環境中也能提供“燈光導引”功能，讓使用者在昏暗環境中也能很容易操作按鍵，就像是在幾乎無光線的飛機客艙中使用筆電一般。

圖1 近距燈光導引可改善在昏暗環境中的實用性

其它需要在黑暗或低光源環境中正常地運作的系統，也可采用“燈光導引”的概念，例如像內部通訊用的廣播系統、手機、墻壁開關、以及汽車門禁系統等。

手機自動鎖定與解除功能

內建觸控屏幕或電容式操作接口的手機，亦可利用電容式近距傳感器技術來提高使用可靠度。當使用者把手機拿到靠近臉頰處準備撥打或接電話時，觸控屏幕或電容式輸入接口就會自動鎖住其按鍵與功能，避免使用者誤觸手機上的結束通話按鍵。當使用者通話完放下手機時，以及解除手機的鎖定時，電容式近距傳感器亦可用來自動啟動按鍵鎖。這種功能在讓手機更容易在使用方面上扮演重要角色。

提高車用和工業安全性

近距傳感器還可用來提高汽車車窗或防護系統安全性。例如，當電動車窗要關閉時，一旦乘客的手靠近車窗，系統會偵測到手或手臂，并停止動作以避免乘客受傷。工業設備亦可利用電容式近距傳感器控制功能，獲得更高安全性。浴室設備可利用近距感測技術，使整體環境變的更安全且更有效率。水龍頭可加入近距感測功能，當手放到水龍頭下方時就自動給水，當手遠離水龍頭時，便立即關水，完全不會有浪費水的情況發生。同樣地，當手置于洗手給皂機下方時，就會自動提供洗手^^^，且當其它非導電物體靠近給皂機時也不會發生誤判而流出洗手^^^。而馬桶和垃圾筒上蓋，亦可利用電容式近距傳感器來建置免手動操作功能。

提升防盜系統功能

近距感測的另一個新應用，就是防盜系統。電容式近距傳感器可設置于房屋四周，當屋主離開住家時就啟動警戒功能。當屋宅被竊賊入侵時，擺設在屋子適當位置的近距傳感器，就會判斷出竊賊進入屋子的位置，以及在屋內走動的路線。這方面的信息能幫助事后調查，協助警方更快破案。移動中的非導電物體并不會觸發電容式近距傳感器，例如當屋主外出時，從墻上掉落的畫，避免進行誤判的動作追蹤。

強化液晶屏幕影像使用性

像是數字相框與液晶屏幕等有邊框的產品，可運用電容式近距傳感器功能來增進美觀與易用性。傳統的數字相框在產品的背面或頂部都有機械式按鍵。當使用者想要調整數字相框的設定值，或是設定要顯示的影像，其程序通常都很麻煩。運用電容式控制功能，加上相框邊框的近距感測組件，就能設計出簡便的單指操作功能，且當手指移開后，按鍵可隱藏在屏幕的邊框中。圖2顯示模擬式按鍵，以及近接感測與電容式控制按鍵之間的比較。

圖2 使用者輸入類型比較示意圖