【導(dǎo)讀】自動駕駛汽車人工智能的發(fā)展正逐漸改變?nèi)藗兊鸟{乘體驗。全自動駕駛車輛將為汽車駕駛艙帶來徹底的變革。實際上，我們已經(jīng)看到具備半自動駕駛功能的汽車的出現(xiàn)。功能性和舒適性是推動汽車內(nèi)部變化的主要因素。考慮到車輛內(nèi)的功能越來越多，對于聯(lián)系駕駛員和駕駛艙新環(huán)境之間的用戶界面，設(shè)計師和工程師必須花時間進(jìn)行優(yōu)化。
作為用戶界面的入口，開關(guān)解決方案必須擁有理想的外觀、觸覺和聲音體驗。界面交互的外觀、感受和操作方法是汽車制造商使自己區(qū)別于競爭對手的一種方式。為了達(dá)到這種效果, 開關(guān)制造商與汽車制造商密切合作, 對美學(xué)特性、人體工程和性能進(jìn)行優(yōu)化。
觸覺與開關(guān)的機(jī)械功能直接相關(guān)，可用以下物理量表示：
● 操作力 (Fa)
● 操作回復(fù)力 (Fra)
● 反饋效果 (Fa-Fra = ΔF) 經(jīng)常以 % 表示 (ΔF/Fa = Δ%)
● 機(jī)械行程 (Tm)
● 回復(fù)力 (Frr)
C&K 等開關(guān)制造商會對部件和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整或改變, 從而創(chuàng)造一種符合原廠產(chǎn)品特征的獨(dú)特手感。從具有高手感反饋和聲音的短行程產(chǎn)品到靜音型長行程產(chǎn)品, 定制化已成為如今汽車的特征。
汽車制造商越來越多地關(guān)注聽覺反饋, 而且將聽覺反饋作為其品牌特征的一部分。聽覺反饋高度依賴開關(guān)設(shè)計方案, 而汽車制造商也需要使在不同位置的內(nèi)飾開關(guān)的聽覺反饋具備一致性。操作聲響一般分類為無聲、柔聲、低聲、「金屬聲」或大聲, 可以通過內(nèi)部設(shè)計、機(jī)械性質(zhì)和所用材料進(jìn)行控制。
為了提供具有可復(fù)制性的聽覺反饋的解決方案, 開關(guān)制造商建立了相關(guān)平臺, 讓設(shè)計方案延續(xù)到各種應(yīng)用。通過經(jīng)過汽車驗證的系列產(chǎn)品, 這種獨(dú)特的做法產(chǎn)生了高可靠性, 一致性的手感, 同時能夠顯著降低開發(fā)成本, 縮短開發(fā)時間。
汽車制造商尋求與機(jī)電部件制造商的合作不僅限于開關(guān)本身。通過開關(guān)制造商進(jìn)行開關(guān)本身之外的設(shè)計, 可以提高設(shè)計靈活性。開關(guān)尺寸比以往更加重要, 因此必須與客戶密切合作才能明確所有細(xì)節(jié)。如今, 人們較少關(guān)注怎樣將開關(guān)安裝到印刷電路板或者在開關(guān)上添加連接線或連接器, 而是更多地關(guān)注如何定義需要增加的功能或者需要解決的設(shè)計難題。由于開關(guān)制造商現(xiàn)在開始處理整個模塊, 因此他們花費(fèi)越來越多的時間與客戶一同確定模塊在應(yīng)用中受到的影響, 從而評估以前未曾考慮過的潛在難題。
新興應(yīng)用實例
防護(hù)與安全
汽車市場正在經(jīng)歷重大的技術(shù)革新，人工智能技術(shù)和無人駕駛汽車的引入將改變司機(jī)與乘客在車內(nèi)的互動方式。無人駕駛汽車將引領(lǐng)汽車駕駛艙的全面變革。實際上，具備半自動駕駛功能的汽車駕駛艙已經(jīng)出現(xiàn)，這些都是有目共睹的。功能性和舒適性是推動汽車內(nèi)部改造的主要因素。
駕駛艙的其他元素中，座椅不僅是駕駛員或乘客就坐的地方。在汽車內(nèi)飾中追求輕質(zhì)的解決方案也在影響座椅的設(shè)計，但并不會影響其功能的增加：
● 位置調(diào)節(jié)和腰托控制功能：傳統(tǒng)的座椅用戶設(shè)置和座椅電機(jī)管理，包括座椅元 件的移動、記憶、腰托、加熱、通風(fēng)和按摩功能
● 舒適度檢測：檢測座椅模式的功能
從人工智能技術(shù)衍生出了兩個主要趨勢，首先是座椅中微型檢測/微動開關(guān)的增加。之前，一項應(yīng)用需依賴微型輕觸開關(guān)技術(shù)的可用性，而現(xiàn)在，更微型、更靈活的檢測開關(guān)設(shè)計可以更好地滿足同樣的應(yīng)用需求。對于鄰里電動汽車（NEVs）,車內(nèi)結(jié)構(gòu)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿矫娴匕逶O(shè)計。該設(shè)計允許用戶對車輛內(nèi)部進(jìn)行重新布局，為乘客配置商務(wù)座椅等等。在這些配置中，系統(tǒng)需要知曉座椅是否處于直立位置以及是否處于放松或貨運(yùn)模式，以便激活/停用安全氣囊等防護(hù)與安全系統(tǒng)。
第二個趨勢則產(chǎn)生于半自動駕駛。汽車處于巡航模式時，座椅會移動到工作/放松位置，手動模式恢復(fù)激活后，座椅會回到標(biāo)準(zhǔn)位置。同樣，此時系統(tǒng)也須知曉觸發(fā)防護(hù)與安全系統(tǒng)的配置。
游戲
信息娛樂系統(tǒng)將在自動駕駛汽車中占據(jù)最高地位。更具體的來說，就是指游戲。一些主要的汽車制造商已經(jīng)努力將游戲功能直接嵌入到車輛功能中。例如，當(dāng)車輛處于停車狀態(tài)時，可使用換檔撥片和方向盤來操控游戲。檢測開關(guān)確認(rèn)車輛處于停車狀態(tài)后，即可啟用游戲功能。因為要實現(xiàn)在駕駛操控和虛擬游戲體驗中進(jìn)行換檔操作的雙重功能，在換檔撥片中也需要配備多用途的檢測開關(guān)。
相對于其他開關(guān)技術(shù)，如按動、微動和滑動開關(guān)，采用檢測開關(guān)的亮點(diǎn)在于它們的設(shè)計更加小巧且靈活。檢測開關(guān)的靈活性對于滿足汽車應(yīng)用的許多要求都是至關(guān)重要的。例如，一個檢測開關(guān)能夠操作一定的角度，且隨后可以對其進(jìn)行檢測。由于許多定制的檢測開關(guān)涉及到定制的工作觸點(diǎn)，這樣的設(shè)備同樣可以進(jìn)行定制以滿足多檢測點(diǎn)的汽車檢測功能需求。除了微型化和多功能化之外，檢測開關(guān)也提供了更高的可靠性。實際上，檢測開關(guān)已被植入高驅(qū)動的消費(fèi)市場，包括在傳統(tǒng)游戲設(shè)備中用來檢測其是否安裝了游戲卡。
許多車輛利用旋轉(zhuǎn)開關(guān)在信息娛樂系統(tǒng)中進(jìn)行切換。通過旋轉(zhuǎn)旋鈕，多用途旋轉(zhuǎn)開關(guān)可停在不同的位置，實現(xiàn)了一個開關(guān)控制不同電路的目的。旋轉(zhuǎn)開關(guān)也可設(shè)計成一個開關(guān)位置上配有多個觸點(diǎn)的樣式。此類開關(guān)有一個旋轉(zhuǎn)主軸，同樣也可以進(jìn)行定制，從而在旋轉(zhuǎn)時帶來準(zhǔn)確的觸覺和聽覺反饋。根據(jù)轉(zhuǎn)子的數(shù)量，旋鈕開關(guān)可以停在幾十個不同的位置，每個位置都可以與一個特定的電路連接。
操縱桿
多功能控制是一個未來發(fā)展方向。適應(yīng)性操縱桿將整合到汽車中, 實現(xiàn)更高級的汽車控制功能。在如今的汽車中, 已經(jīng)能夠通過操縱桿的滑動實現(xiàn)自動/ 手動組合換檔。可以在多功能手柄中增加游戲功能, 其中在單一開關(guān)功能中結(jié)合了雙向微動開關(guān), 或者在兩個方向上結(jié)合了一種雙重功能。這些經(jīng)久耐用的操縱桿已經(jīng)在越野汽車中采用, 實現(xiàn)了優(yōu)良的觸覺反饋和可靠的速動點(diǎn)動作。
操縱桿控制器件需要一個配有極其可靠, 可重復(fù)性極高開關(guān)機(jī)構(gòu)的機(jī)電裝置。隨著時間的推移, 開關(guān)操作位置保持一致至關(guān)重要, 開關(guān)制造商利用經(jīng)過校準(zhǔn)的微動開關(guān)來保證準(zhǔn)確性和可靠性, 實現(xiàn)了這個目標(biāo)。微動開關(guān)的設(shè)計內(nèi)在保證了機(jī)構(gòu)整個使用壽命內(nèi)起動位置的精確性, 而這個特征不一定適用于其他機(jī)制。這樣就保證了操縱桿或?qū)Ш娇刂茩C(jī)制的反復(fù), 一致性接合, 讓操作員實現(xiàn)了平穩(wěn)而準(zhǔn)確的控制, 無論操作速度如何。另外, 微動開關(guān) — 例如 C&K TFS 系列 — 提高了可靠性。微動開關(guān)具有可靠的設(shè)計和長使用壽命, 而這些特征都是越野應(yīng)用所需要的 — 它們能達(dá)到最高 IP67 的密封等級和最長 30 萬次的使用壽命。
杠桿作動和超行程檢測開關(guān)有表面貼裝式、穿孔式、嵌入式和杠桿操作式，過行程檢測等型式, 通過定制可以滿足任何標(biāo)準(zhǔn), 因此適用于汽車操縱桿。
結(jié)論
汽車用戶界面設(shè)計的目的在于簡化和提升用戶體驗。機(jī)電開關(guān)對定義界面啟動的觸覺、感覺和聲音是不可或缺的。隨著自動駕駛技術(shù)的革新，現(xiàn)代的汽車駕駛艙可配備定制的機(jī)電開關(guān)，從而最大限度地發(fā)揮汽車的功能性，優(yōu)化舒適性、安全性、信息娛樂體驗等等。這些新興車內(nèi)應(yīng)用的先進(jìn)開關(guān)可為特定的車輛和制造商定制，且通常是通過復(fù)雜的配置來實現(xiàn)操作的。自動駕駛汽車將帶來比以往更多的功能體驗，且機(jī)電開關(guān)必須實現(xiàn)多功能性，以簡化其設(shè)計和集成，同時也能夠改善用戶體驗。
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