智能手机触摸屏的滑动、拖动、点击和书写操作使得电子产品的功能选择和操控方式发生了革命性变化。毫无疑问,汽车驾驶员也非常希望能在汽车上也体验到这种非常舒适的触摸控制技术。也正因为如此,汽车仪表板中传统按键开关的数量在不断减少。目前,多数车辆的触摸屏并没有触觉反馈功能,因此驾驶员必须目不转睛地盯着屏幕上的操作系统,从而确保功能选择的正确性。理论上讲,为了保障安全,在汽车驾驶过程中,这种视线转移的时间必须尽可能短。
汽车操作系统专家Preh公司自10年前就开始了对能够主动实现触觉反馈的操作执行技术的研发,如今Preh公司设计出了一款最新的解决方案。该方案已经应用于奥迪的新款SUV车型Q7 用户多媒体交互系统(MMI)的全触控显示屏中(见图1)。
在这款创新操作面板的中央有一块很大的触摸板,它的新奇之处就在于:MMI系统三维结构的玻璃表面能够很好地帮助驾驶员完成简单的功能选择操作,此外这一操作区具有触感和声学反馈功能。这让驾驶员在功能选择操作时有着类似于传统按键、按钮操作的体验(见图2)。“这款全新的MMI多媒体交互系统使得导航定位、多媒体应用和电话等操作都变得非常简便,而且驾驶员的视线也不必离开前方道路。为了在研发中满足我们的客户(也是开发合作伙伴)奥迪公司对触觉反馈的要求,则需要一套由执行器、传感器和相应控制程序组成的系统。”Preh公司的项目研发负责人Jochen Ehrenberg先生说道。
按压按键的模拟
“Preh公司开发的新技术,其应用领域已经远超出了主动式触觉反馈领域。结合这些技术,开关制造商可以将现代化的触摸屏或触控板也制作成类似传统开关的形式。”Preh公司前期开发领导人Matthias Lust博士表示。
“创新型触控开发的关键是对触摸屏操作压力的评估以及执行器特殊的结构设计。” Matthias Lust博士表示,“这样的结构使得操作表面可以感知驾驶员触摸操作的加速度、并根据这一加速度模拟按下按键的压力。在触控应用中,触控操作单元是按照电磁原理工作的。我们在设计时要考虑识别加速度、空间比例和驾驶员的触感等。”
不仅是触摸板和触摸屏等控制件,触摸表面的电路模块也都能在这样有限的空间中与主动触感电路相互连接起来。在这些执行器的帮助下,不仅像玻璃、陶瓷这类能够实现连续无缝触摸操作的表面材料可以得到应用,其他的许多元器件也都可以布置于控制面板中。通过把主动式触感反馈技术与相应的声学提示系统设计有机结合,最终实现车上所有的操作表面都采用相同的方式来操作(见图3)。
有目的地为不同的功能设计不同的触感反馈是Preh公司开发这一触控技术的另一项应用。二级菜单的触感反馈与一级菜单不同,驾驶员对菜单的操作感受将被很大程度地提高。
目前,大量配备于奥迪Q7车型中的触感反馈系统是Preh公司和奥迪长期不断开发的结果(早在2007年,Preh公司就首次在奥迪汽车的中控台中试用了此技术)。
2013年,Preh公司还将玻璃触摸操作表面、多样的触感反馈等技术结合于概念中控台中并展示给公众。现在,曾经的概念性技术已经变成了现实。并将仪表盘的操作体验和触感反馈提高到了一个新的水平。
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