“汽車新四化”的轉型升級,持續推動汽車領域人機交互界面(HMI)市場的增長。
據IMARC Group預測,2027年汽車HMI的市場規模將達到365.2億美元,2022至2027年間的復合年增長率約為12.30%。同時,由特斯拉車型帶動的內飾極簡化、大屏幕觸控操作等汽車座艙變革也在逐步淘汰傳統的機械按鍵/旋鈕等開關設計,對HMI底層應用技術提出了新的要求。
試著想象,在汽車行駛過程中,司機轉移視線、花時間操作中控屏的行為顯然是有安全隱患的,這說明汽車座艙常用功能的啟動必須“又快又準”、或者干脆“盲操”就能解決,中控屏的多級菜單操作并不便利。既然汽車HMI的發展趨勢是減少機械開關,也不能過于依賴中控屏,那么替代方案會是什么?語音控制嗎?這當然有一定的前景,但目前仍有識別錯誤、反應遲鈍等問題,還存在收集隱私數據的風險。所以,Qorvo的“解題思路”是——智能表面。
車輛HMI化繁為簡,智能表面扛起大旗
智能表面被認為是汽車內外飾發展的重要轉折點,時至今日已成為新型汽車HMI的關鍵介質。例如在中控臺、方向盤、車門、車窗等汽車內飾件部位,智能表面可以替代傳統的機械開關設計,將功能按鍵區與內飾融為一體,達到“既美觀又實用”的效果。智能表面可支持塑料、織物、皮革、金屬等各種表面材料的觸控交互,幫助實現個性化的內飾定制,更擁有防水、防塵、防污等一系列優點。隨著不斷發展,智能表面的普及之風已經從汽車吹向兩輪車/μ-Mobility等更廣泛的應用場景,全面改變消費者與車輛的人機交互方式。
在發展初期,汽車/兩輪車/μ-Mobility的HMI智能表面往往選擇電容觸控方案,但這樣存在一定的誤觸發概率,因為電容觸控技術可能“過于靈敏”。例如司機希望開啟A功能,但操作時手指誤觸到旁邊的區域,這時電容信號瞬間發生變化、就會“靈敏”地觸發B功能,但這并不是司機的本意~又或者冬天戴上手套時,電容觸控方案就會失效,因為手套的材質一般不導電。
Q如何解決這個問題?
A:Qorvo高級客戶經理雷益民指出,“通過增加一個壓力傳感的維度,將電容觸控與壓力傳感器結合,就能解決大多數智能表面的誤觸發問題?!?/p>
當智能表面擁有壓力傳感的能力,司機可以“盲操”使用手指在智能表面尋找目標功能區,待確認之后,再施加一定的壓力;此時系統同時檢測到電容信號與壓力信號,就會正確觸發功能。如此既能防止電容觸摸誤觸發、支持盲操作,也可以在單一按鍵區實現多級壓力感應、3D觸控等功能,例如根據不同大小的力調節音量、升降車窗等。此外,一部分車輛HMI場景在無需電容觸控、僅單獨使用壓力傳感器的智能表面上也能輕松實現,故可以滿足靈活多變的方案需求。
超高GF壓感技術,Qorvo提供完整方案
時至今日,Qorvo向業界提供包括MEMS傳感器、ASIC芯片、軟件和機電一體化結構在內的完整解決方案,幫助客戶集成先進的壓感技術到汽車/兩輪車/μ-Mobility的HMI系統中。
值得一提的是,Qorvo壓力傳感器(Force Sensor)作為MEMS硅芯片,擁有業界第一梯隊的超高靈敏度,其應變系數(GF,Gauge Factor)可以達到200;對比下,常規應變片的GF值約為10,因此Qorvo壓力傳感器能夠感知智能表面發生的微米甚至納米級的撓曲。Qorvo壓力傳感器的芯片面積最小僅有1.77mm^2^,工作電流低于10uA,并且通過車規級認證,適用于幾乎所有車輛HMI應用的設計。
Qorvo面向汽車HMI提供基于壓感技術的完整解決方案
在兩輪車/μ-Mobility應用中,Qorvo壓力傳感器可以將電源按鈕、觸摸顯示器、自行車用電腦,和車把開關轉變為時尚、智能的操作界面,而且不受大多數環境因素的影響,適用于任何材料,大大提升了消費者的駕駛體驗。
另一方面,由于壓力傳感器的應用場景與結構高度相關,在實際應用中需要考慮不同結構設計的力傳遞問題,即傳感器如何安裝的問題。Qorvo根據自身產品的特點,構建了直壓式、背貼式等多種傳感器安裝方式,以滿足不同應用場景對于靈敏度和生產工藝的需求。Qorvo還設立了專門的結構工程師團隊,憑借多年的汽車、消費、工業、家電等行業應用經驗,結合客戶的實際需求,推薦最佳的傳感器選型與安裝方式以實現高性價比、具有市場競爭力的應用方案。
如果您準備打造一款基于壓力傳感器的智能表面應用,歡迎私信您的聯系方式和方案簡介,我們會有專人與您進一步接洽。
Qorvo壓力傳感器適用靈活的安裝方式以滿足應用需求
雷益民表示:“Qorvo先進的壓力傳感器具有高可靠性和超長使用壽命,目前已經在多款大規模量產的車型中廣泛采用,在全行業領域更是成功出貨數千萬顆,且實現0現場故障率。” Qorvo還提供了開發套件、圖形用戶界面(GUI)和驅動程序等工具包,幫助開發者快速上手使用Qorvo的壓力傳感器產品。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:Qorvo創新壓感技術,重塑次世代HMI駕駛體驗
文章出處:【微信號:Qorvo_Inc,微信公眾號:Qorvo半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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