Чехол с тачпадом подключили к смартфону через экран

Инженеры из компании Snap и Колумбийского университета разработали тачпад для задней поверхности смартфона, которому не требуется аккумулятор или подключение к смартфону через порт. Вместо этого он передает сигналы при помощи прозрачных электродов, закрепляемых на край сенсорного экрана смартфона и имитирующих нажатие на него. Статья о разработке была представлена на конференции CHI 2021.

Больше десяти лет назад производители смартфонов отказались от клавиатуры в пользу сенсорного экрана и на текущий момент все мобильные интерфейсы рассчитаны на взаимодействие с пользователем через сенсорный экран. Этот способ ввода оказался универсальнее и удобнее клавиатуры, но у него есть и недостатки, особенно сегодня, когда смартфоны имеют большие экраны. Держа устройство в одной руке, человек, как правило, не может дотянуться до всех областей экрана. Кроме того, независимо от размера, сенсорный экран предполагает, что палец закрывает часть интерфейса.

В последние годы разработчики стали обращать внимание на эту проблему и создавать альтернативные способы взаимодействия со смартфонами, обычно использующие заднюю поверхность устройств. Так, в iOS 14 появилась возможность стукнуть пальцем по задней стороне смартфона и тем самым активировать какую-либо функцию, к примеру, сделать скриншот. А в некоторых Android-смартфонах можно использовать сканер отпечатка пальца на задней поверхности как тачпад для простых жестов.

Инженеры из Snap (компания, разрабатывающая Snapchat) и Колумбийского университета под руководством Шри Найяра (Shree Nayar) разработали тачпад для задней поверхности смартфонов, не требующий для своей работы питания, подключения через какой-либо порт или модификации операционной системы.

Тачпад состоит из небольших трехмиллиметровых металлических электродов, собранных в сетку 8×8. Каждый ряд и строка в этом массиве подключен к одному проводу, который идет от задней стороны смартфона к передней и подключен к экрану с помощью прозрачного электрода из оксида индия-олова, не заслоняющего контент на экране. При такой схеме местоположение нажатия определяется как пересечение ряда и строки электродов тачпада, на которых наблюдается изменение емкости. Таким же образом (через изменение емкости) экран обнаруживает прикосновение пальца, поэтому нажатие на тачпад считывается смартфоном как обычный сенсорный ввод.

Разработчики собрали чехол со встроенным тачпадом. В нем есть выемка для установки защитного стекла, к краю которого приклеены прозрачные электроды от тачпада. Кроме того, на боковой части чехла есть отверстие с металлической фольгой, служащее в качестве переключателя. Тачпад работает только тогда, когда палец прислонен к отверстию, что исключает случайные нажатия.

Авторы показали несколько потенциальных применений тачпада. Помимо очевидных нажатий и пролистывающих жестов, тачпад также можно использовать как аналог правой кнопки компьютерной мыши: если одновременно с обычным нажатием на экран пользователь также нажимает на тачпад, это считывается как вызов контекстного меню. Также они показали, что его можно использовать для незаметного для окружающих ввода графического ключа, используемого в Android для разблокировки смартфона вместо пароля.

Это не первый экспериментальный чехол для смартфона от этой группы инженеров. Два года назад они создали чехол с заменяемыми модульными кнопками, колесами и другими контроллерами, причем их тоже не нужно подключать к смартфону через провод или как-либо еще: устройство считывает их нажатие или прокрутку через акселерометр.