http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-21 18:24:06 來源:騰訊
汽車人機界麵的革命 觸摸屏與增強型按鈕帶來更多可定製功能
人機界麵 (HMI) 通常包括讓司機與車輛互動的多個係統。在目前的汽車設計中,HMI 還可向司機顯示車輛反饋信息。
zhiyaowomendakaichemen,zhezhongrenjihudongjiukaishile,erqiezaijiashiguochengzhongyizhichixuyunxing,zhizhisijixiachesuoshangchemenweizhi。zhezhongrenjihudongyaoshixiansijiganguanshurudezuijiapingheng,quebaojiashitiyanjianquan,youyoulequ。
改善司機駕駛體驗較常見的 HMI 係統模塊包括免鑰入車係統、電動座椅調節、後視鏡控製、車上乘客檢測等,而最重要的則是大部分人機互動發生區域—車輛中控麵板(center stack)。
目前,越來越多的公司都在嚐試推出新的技術,希望汽車也具備消費類電子產品的功能與特性。此外,HMI也在不斷擴展,使司機能夠控製並使用手機、MP3播放器乃至車載信息娛樂係統等個人電子設備。
隨著機械按鈕被電容式觸摸按鈕取代、電阻觸摸屏被電容式觸摸屏取代,標準燈泡被高亮度 LED 取代,以及標準色彩被色彩混合解決方案所取代,司機如何與上述係統進行互動的方式也在發生巨大變化。
汽(qi)車(che)產(chan)業(ye)正(zheng)經(jing)曆(li)著(zhe)一(yi)場(chang)偉(wei)大(da)的(de)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)技(ji)術(shu)變(bian)革(ge),不(bu)斷(duan)改(gai)變(bian)著(zhe)司(si)機(ji)和(he)乘(cheng)客(ke)與(yu)車(che)輛(liang)的(de)互(hu)動(dong)方(fang)式(shi)。回(hui)顧(gu)過(guo)去(qu)幾(ji)年(nian)推(tui)出(chu)的(de)一(yi)些(xie)新(xin)產(chan)品(pin),看(kan)看(kan)目(mu)前(qian)正(zheng)在(zai)開(kai)發(fa)中(zhong)的(de)產(chan)品(pin),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)肯(ken)定(ding)地(di)說(shuo),今(jin)後(hou)購(gou)買(mai)新(xin)轎(jiao)車(che)時(shi)肯(ken)定(ding)會(hui)獲(huo)得(de)更(geng)多(duo)新(xin)的(de)特(te)性(xing)與(yu)功(gong)能(neng)。
汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)所(suo)麵(mian)臨(lin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)之(zhi)一(yi)在(zai)於(yu),上(shang)述(shu)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)推(tui)廣(guang)以(yi)及(ji)汽(qi)車(che)適(shi)應(ying)這(zhe)些(xie)新(xin)技(ji)術(shu)需(xu)要(yao)多(duo)長(chang)時(shi)間(jian)。目(mu)前(qian),半(ban)導(dao)體(ti)公(gong)司(si)推(tui)出(chu)了(le)各(ge)種(zhong)符(fu)合(he)車(che)載(zai)使(shi)用(yong)的(de)產(chan)品(pin)以(yi)及(ji)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)的(de)集(ji)成(cheng)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju),使(shi)車(che)載(zai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)設(she)計(ji)、測試、優化並推出各種方案,而此前這些設計方案往往隻能在消費類電子領域才會看到。
舉ju例li來lai說shuo,電dian容rong式shi觸chu摸mo技ji術shu支zhi持chi高gao度du的de靈ling活huo性xing與yu可ke定ding製zhi性xing,使shi車che載zai設she計ji人ren員yuan能neng將jiang新xin特te性xing與yu現xian有you機ji械xie設she計ji相xiang結jie合he,以yi增zeng強qiang功gong能neng,取qu代dai傳chuan統tong按an鈕niu,采cai用yong觸chu摸mo板ban輸shu入ru與yu電dian容rong式shi觸chu摸mo屏ping等deng,支zhi持chi接jie近jin感gan應ying技ji術shu或huo上shang述shu各ge種zhong功gong能neng的de組zu合he。
CapSense 建立在賽普拉斯混合信號陣列產品係列 PSoC基礎之上,為在單芯片上集成電容感應、接近檢測及電容式觸摸屏等功能塊提供了一種靈活而廉價的方式,從而顯著增強了 PSoC 的標準模擬可編程性。集成度取決於使用的產品以及可用的內部芯片資源。
按鈕功能增強
按(an)鈕(niu)功(gong)能(neng)增(zeng)強(qiang)是(shi)指(zhi)通(tong)過(guo)電(dian)容(rong)感(gan)應(ying)技(ji)術(shu)來(lai)配(pei)合(he)或(huo)進(jin)一(yi)步(bu)豐(feng)富(fu)傳(chuan)統(tong)機(ji)械(xie)按(an)鈕(niu)的(de)功(gong)能(neng)。通(tong)過(guo)在(zai)車(che)載(zai)信(xin)息(xi)娛(yu)樂(le)係(xi)統(tong)模(mo)塊(kuai)中(zhong)集(ji)成(cheng)相(xiang)應(ying)功(gong)能(neng)並(bing)對(dui)按(an)鈕(niu)進(jin)行(xing)編(bian)程(cheng),可(ke)滿(man)足(zu)司(si)機(ji)的(de)各(ge)種(zhong)偏(pian)好(hao)。
電容感應技術可通過添加功能層來提供下文接近感應部分將要介紹的按鈕功能預覽或接近檢測等簡單功能,從而實現重要價值。

上圖顯示了用機械按鈕和電容感應技術實施的傳統麵板。隻要觸摸按鈕(如圖 1(a)所示),我們便可通過顯示屏預覽經編程後按鈕的功能;按下按鈕則能執行預編程的命令(如圖1(b)所示)。
按鈕功能多種多樣,其中包括無線電台預設、保存播放列表、快速電話撥號以及導航係統的常用目的地等。電容式觸摸技術還可用作一種冗餘安全特性,以檢測電子穩定控製係統(ESC)關閉開關等關鍵功能(function-critical)機械開關是否出現卡死故障。
按鈕替代
按鈕替代則是指完全采用電容式觸摸按鈕來替代中控麵板(module switch panel)上的所有機械按鈕(如圖2所示)。在此情況下,電容感應技術消除了機械設計在曲率、外覆層材料等方麵的限製,重要的是解決了複雜設計的製造工藝問題,從而極大地提供了設計靈活性。

dianrongganyingjishujichenglejiejinganyinggongneng,jinyibutigaoxitongjichengdu。jiejinganyingzhiyouzaijiancedaowutihuorenjiejinshicaidakaizhongkongmianbandebeiguang,yihuanxingxitongjinruquanmiangongzuomoshi。dianrongganyingjishudelingyidayoushizaiyu,bujinxiaochulejixiebujiansuishijiantuiyierfashengguzhangdekenengxing,tigaoxitongdekekaoxing,erqiehaiquebaosuoyougongnengdoujichengzaimifengdedankuaizhongkongmianbanshang,mianshouchexiangneichangjianbuliangyinsudeyingxiang(如各種液體以及灰塵等顆粒物)。
不(bu)過(guo),按(an)鈕(niu)替(ti)代(dai)在(zai)解(jie)決(jue)了(le)某(mou)些(xie)問(wen)題(ti)的(de)同(tong)時(shi),也(ye)會(hui)帶(dai)來(lai)新(xin)的(de)設(she)計(ji)挑(tiao)戰(zhan)。機(ji)械(xie)按(an)鈕(niu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)觸(chu)覺(jiao)為(wei)司(si)機(ji)提(ti)供(gong)反(fan)饋(kui),但(dan)電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)摸(mo)設(she)計(ji)則(ze)要(yao)通(tong)過(guo)其(qi)他(ta)人(ren)體(ti)感(gan)官(guan)輸(shu)入(ru)來(lai)提(ti)供(gong)反(fan)饋(kui)(比方說要通過視覺來觀察LED按鈕狀態,通過聽覺來獲得蜂鳴器反饋等)。

dianzuchumopingjinguankanshangquyudianrongshichumopingchabuduo,danrengjuyouyixiejixietexing。dianzuchumopingjiyuyalijianceerbushichumochuanganjishu,yinerhuiyingxiangqizaiqichehuanjingzhongchangshijianneidenaiyongxingyuxingnengbiaoxian。dianrongshichumopingxiangduiyudianzuchumopingeryan,qichangshijiannaiyongxingbiaoxianlianghao,shihecheneidegezhongwendu,bijiaonaimoerqietoumingdugenggao,yincizaixindechezaixinxiyulexitongzhonggengshouhuanying。
toumingduyuegao,suoxudebeiguangqiangdujiuyuedi,zheyouzhuyujiangdixitonggonghao,jinerjianshaozhengtixitonggonghao,yinciduinaxiedianzimokuaifengzhuangchicunyumokuaibujujuxianjiaoda、電源管理高度複雜的係統而言,至關重要。以下給出一個框架中嵌入電容式觸摸板的導航設備設計實施方案。
對采用機械輸入控製器(類似遊戲操縱杆的控製器)而不是觸摸屏的中控麵板設計而言,觸摸板除了提供傳統的菜單控製(類似於筆記本的觸摸板)之外,還能提供手寫識別等更多特性,而且還具有觸摸傳感技術相對於機械設計的所有優勢。
接近感應
接(jie)近(jin)感(gan)應(ying)比(bi)按(an)鈕(niu)增(zeng)強(qiang)和(he)按(an)鈕(niu)替(ti)代(dai)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)。利(li)用(yong)接(jie)近(jin)感(gan)應(ying)功(gong)能(neng),我(wo)們(men)甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)完(wan)全(quan)不(bu)使(shi)用(yong)按(an)鈕(niu),這(zhe)樣(yang)就(jiu)實(shi)現(xian)了(le)全(quan)麵(mian)的(de)設(she)計(ji)靈(ling)活(huo)性(xing),支(zhi)持(chi)任(ren)意(yi)模(mo)塊(kuai)封(feng)裝(zhuang)尺(chi)寸(cun),而(er)且(qie)也(ye)提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)。接(jie)近(jin)感(gan)應(ying)技(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)於(yu)照(zhao)明(ming)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu),如(ru)車(che)廂(xiang)頂(ding)燈(deng)(見下)、門側儲物盒以及存儲箱照明應用。

車內乘客檢測是接近感應應用的又一實例,我們可將其應用於車門把手(免鑰入車係統)和汽車中控麵板(檢測司機或乘客是否伸手去操縱控製按鈕,並相應定製按鈕功能)中。
電容感應這個小小的概念並不簡單,有了它,我們就能帶來HMI設計的革命,再也不受此前機械元件的局限性束縛了。時間將告訴我們一級廠商和OEM廠商推廣這項技術到底會有多快、多廣,不過就電容感應技術在消費市場中的發展軌跡來看,許多汽車愛好者都希望這項技術盡快在各大汽車平台上得以推廣。