在智能家居、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域，電容式觸控技術(shù)因其無(wú)機(jī)械磨損、外觀簡(jiǎn)潔、交互靈活等優(yōu)勢(shì)，已成為人機(jī)交互的主流方案。然而，"水"始終是電容觸控技術(shù)無(wú)法回避的難題——洗完手操作失靈、水滴落下自動(dòng)觸發(fā)、液面覆蓋無(wú)法識(shí)別……這些痛點(diǎn)嚴(yán)重制約了電容觸控技術(shù)在潮濕環(huán)境中的應(yīng)用。

一、行業(yè)痛點(diǎn)：有水就“罷工”，三大問(wèn)題最常見(jiàn)

傳統(tǒng)電容檢測(cè)芯片在潮濕、滴水、液面覆蓋場(chǎng)景中，核心問(wèn)題就是“分不清水滴/水汽和正常操作”，具體如下：

1、滴水就誤觸，設(shè)備亂動(dòng)作

不管是戶外汽車門把手，智能門鎖等淋雨、還是車間水汽滴落，傳統(tǒng)方案都會(huì)把水滴當(dāng)成觸摸操作，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)亂切換、屏幕誤喚醒，甚至誤啟動(dòng)工業(yè)設(shè)備，存在安全隱患。

2、 離手識(shí)別不準(zhǔn)，安全體驗(yàn)雙打折

消費(fèi)類電子、智能控制面板、工業(yè)按鈕等場(chǎng)景，需要按鍵精準(zhǔn)識(shí)別“手是否離開(kāi)”。但傳統(tǒng)方案在潮濕環(huán)境下，要么被水汽誤導(dǎo)，誤以為“還有接觸”；要么靈敏度太低，手離開(kāi)后反應(yīng)遲鈍、識(shí)別不到，影響設(shè)備正常運(yùn)行。

3、液面覆蓋就失靈，復(fù)雜場(chǎng)景用不了

極端條件下，水完全蓋住檢測(cè)區(qū)域，傳統(tǒng)方案會(huì)被水擋住感知，沒(méi)法識(shí)別人體觸摸，直接失靈。而且無(wú)法適應(yīng)水、油污等不同液體，要么識(shí)別不準(zhǔn)，要么需多芯片搭配，增加成本和設(shè)備體積。

二、 艾為新一代防水技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三重突破

1、技術(shù)架構(gòu)

新一代電容防水方案，采用"硬件+算法"協(xié)同設(shè)計(jì)的理念，從信號(hào)采集源頭到最終判斷形成完整的技術(shù)閉環(huán)：

硬件設(shè)計(jì)層：通過(guò)增強(qiáng)屏蔽電極從物理上隔離水滴干擾；

信號(hào)采集層：依托 1aF 級(jí)高精度 ADC，精準(zhǔn)捕捉透過(guò)水層的微弱觸摸信號(hào)；

信號(hào)處理層：借助擴(kuò)頻技術(shù)與數(shù)字濾波提純信號(hào)、剔除噪聲；

環(huán)境適應(yīng)層：完成溫度補(bǔ)償與自適應(yīng)基線調(diào)整，消除溫漂影響；

算法判斷層：由艾為大禹防水2.0算法坐鎮(zhèn)，綜合多維特征精準(zhǔn)區(qū)分人體觸摸與水干擾，實(shí)現(xiàn)鄰鍵抑制與誤觸過(guò)濾。

整套體系實(shí)現(xiàn)滴水不誤觸、濕手識(shí)別率超 99%、液面覆蓋下成功率 98% 以上的三重突破，徹底破解潮濕場(chǎng)景觸控難題。

2、三重突破

①滴水不誤觸

在硬件設(shè)計(jì)層，新增shield屏蔽電極，配合獨(dú)有的檢測(cè)PAD設(shè)計(jì)方案，從源頭上，降低誤觸風(fēng)險(xiǎn)。

滴水測(cè)試中（水滴直徑2-5mm，滴落頻率1次/秒），連續(xù)測(cè)試10000次，誤觸率降低至1%以內(nèi)，相比傳統(tǒng)方案提升至95%以上。

圖4 艾為滴水測(cè)試方案

②濕手正常識(shí)別

艾為大禹防水2.0算法，升級(jí)多維特征提取功能，實(shí)時(shí)提取信號(hào)變化趨勢(shì)，變化幅值等信息，觸摸動(dòng)作識(shí)別更精準(zhǔn)。

內(nèi)置的自適應(yīng)基線調(diào)整算法，可對(duì)外部環(huán)境的變化做出快速響應(yīng)，極大提高了濕手點(diǎn)擊的成功率。

實(shí)測(cè)濕手點(diǎn)擊，成功率達(dá)99%以上。

③液面覆蓋狀態(tài)下正常識(shí)別

高靈敏度檢測(cè)：1aF級(jí)別電容檢測(cè)精度，能夠捕捉透過(guò)液層的微弱觸摸信號(hào)。

shield屏蔽電極，有效阻隔液面覆蓋場(chǎng)景下，各按鍵之間的相互干擾。

艾為大禹防水2.0算法，集成了全新的鄰鍵抑制功能，有效避免按鍵誤判。

矩陣按鍵，液面覆蓋下，實(shí)測(cè)有效點(diǎn)擊成功率達(dá)98%以上。

3、 防水效果展示

4、典型應(yīng)用方案設(shè)計(jì)推薦

圖5 AW93312QNR 框圖

— 具體參數(shù) —

3/5/12 通道 高靈敏度 自容&互容式觸控

電容分辨率：1aF

補(bǔ)償電容：220 pF

按鍵單擊/雙擊/三擊/長(zhǎng)按（防水）

一維滑動(dòng)/二維滑動(dòng)/環(huán)形滑動(dòng)

佩戴檢測(cè)

低功耗

Active：23.5μA

Doze： 10.7μA

Sleep: 8.9 μA

I2C ： 400 kHz, 地址可擴(kuò)展

VCC：1.65V~3.6V

內(nèi)存：20KB RAM

溫度：-40°C~85°C

三、艾為電容觸控芯片選型表

表1艾為電容觸控芯片選型表