只需一个按钮,就可以完成所有车内功能设备的控制,这可能吗?实际上,苹果公司的iPhone手机就是这么做的,汽车也能如此吗?
传统的汽车中控台确实太复杂了,而今后的情况可能是,只要在汽车驾驶人打开了他的智能手机并调出他所需要的菜单或功能之后,相关的操作元件或功能才会在仪表板显现出来。
现在,OEM汽车厂家和他们的供应商们都是减少仪表盘复杂性的榜样和开路先锋,例如通过触摸屏和手势控制。而实现这一目标的途径之一就是:只有在需要的时候操作元件或功能才会出现。而把这些电子元器件集成到仪表盘的(塑料)表面则可以实现这一目的。它允许驾驶人在“功能表面”做手势。
松下曾在美国拉斯维加斯的CES车型大奖赛中展示了这一技术。例如汽车中控台表面的三维结构薄膜就可以按照“薄膜成型”原理制造出来,使其具有皮革似的纹理。这对于汽车驾驶人来讲就意味着,它首先是一种类似皮革或者木纹的高品质表面材料,当驾驶人起动汽车之后,它发出的背光能让驾驶人看清操作元件。
3D打印的集成操作元件
Engel公司开发了适用于大批量生产的类似技术方案——Clearmelt技术。这一技术是在薄膜表面布置好传感器和三维的印制导线,然后在这层薄膜以及3D打印导线的上下都喷注热塑性塑料。这样,电容式传感器、机械开关、按键和调节按钮等都可以“设置”在这种热塑性塑料固定的薄膜上。
由于可以灵活地利用打印定位技术确定传感器的位置,因此,这种方法几乎可以任意地改变薄膜的形状。Engel公司称,这一技术可以极大地提高汽车设计的自由度,能够在设计时更好地把可用性与舒适性结合到一起。
降低30%的生产成本
从Engel公司的角度来看,将来的汽车行车计算机至少要像智能手机的使用操作一样简单。另外,塑料加工和机电一体化的整合也会大大降低生产成本。因为创新的技术和工艺将会省去大量的小零件,而以往这些小零件既要被生产制造出来,又要被装配调试到位,像汽车中控台上的很多汽车部件就可以因此而节约至少30%的生产成本。
Engel公司和它的合作伙伴一起开发了Clearmelt技术并实现了工业化生产。Plastic Electronic公司在奥地利生产具有“触摸屏功能”的薄膜,在这一薄膜中除照明和按键之外,也可以把滑动调节器或者调节旋钮都集成到里面,而调节信息的反馈既可以是视觉的,也可以是声学的,这样就形成了一个把功能操作元件都隐藏起来的操作界面,一个被称之为“害羞技术”的高科技解决方案。此外,麦格纳已经使用了这一技术,并展示了自己利用这一技术所完成的设计。
Clearmelt技术的研发始于2011年,目前是该方案成熟且可以工业化生产应用的时候。Clearmelt项目的合作伙伴,汽车座舱和中控台系统世界领先的供应商延锋公司也已经与Kostal公司签订了协议,共同开发汽车人机界面的智能化接口。
触控表面
大陆公司也实现了他们近期为未来研发的触控表面技术。研发人员介绍说:“触觉反馈是接受和使用这种触控表面的重要因素。为了能够让驾驶人不看就能找到所需的操作元件,那么三维的元件结构是很有帮助的。而高品质的操作元器件设计,例如触感柔软、金属外观或者玻璃外观的结构设计就能够帮助驾驶人仅凭触摸就找到它们。”
大陆公司认为手势控制与触摸屏相互结合是不错的替代、补充解决方案。当驾驶人用两个手指接触显示屏时,他规定的控制调节元器件符号就会出现在输入显示屏中,让驾驶人去激活不同的功能,例如打开房屋符号就开始了回家的驾驶导航。“不仅手势控制,触觉控制也比传统的按钮和开关控制要快,但两者都有一定让驾驶人分散精力的可能性,而把这两者结合起来则比传统的触摸屏操作减少了驾驶人的分心。” 大陆公司HMI仪表和驱动技术解决方案事业部的领导人Heinz Abel博士说。
智能驾驶舱
木材、铝合金、纺织材料和塑料组成的智能表面里,触摸式、电容式开关能够替代传统的操作元件,而这些开关都可以集成到装饰面中,例如集成到铝合金材料的装饰控制单元中。
通过这种智能表面也可以控制驾驶舱内的照明。不仅是表面,而且车内的装饰物也能够含有辅助的控制功能。另外,在佛吉亚公司与康宁公司进行的合作中,他们还成功地把新功能集成到汽车仪表板的方形表面中了,其中不仅包括了通风口的自动调节,而且也包括了通风口的打开和关闭控制。
隐藏的按钮
在Leonhard公司里,“模内装饰”或者“IMD”指的是将视觉装饰和触觉结构结合在一起的一种技术。例如,利用这一技术可以让有斑点的真实木质设计给人“扇贝”的视觉感受,也可以把像触摸传感器这类功能集成到一起。利用这种技术或者是利用热压和嵌件模塑,都能够辅助实现正面隐藏效应:在阳光下看到的是一个完整的封闭表面,而在背光下看到的是操作区或者是半透明装饰物。
将触摸屏、触摸按钮、旋钮和滑动调节器结合到一起则更有意义。不久前,Leonhard公司和它的子公司PolyIC公司合作完成电容式传感器在该装饰方案中的集成。它所使用的薄膜是高分辨率导电性金属结构的PET基材,一种有着很高机械强度和弹性的触控材料,它既可以制作成平整的车内零部件,也可以制作成弧形的塑料结构件。
新的自由度
据调查,一级和二级供应商都在积极地研发出能够使显示区和操作区都完全融入到周围的环境中去的新技术,使之都隐藏在一个单一封闭表面之下。这一方面为车辆的造型提供了全新的更广的自由度,另一方面也极大地降低了驾驶人与车辆之间操作接口的复杂程度。此外,在注塑的同时采用膜内装饰技术也大大降低了生产成本。
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