Qorvo创新压感技术,重塑次世代HMI驾驶体验

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“汽车新四化”的转型升级,持续推动汽车领域人机交互界面(HMI)市场的增长。
 
据IMARC Group预测,2027年汽车HMI的市场规模将达到365.2亿美元,2022至2027年间的复合年增长率约为12.30%。同时,由特斯拉车型带动的内饰极简化、大屏幕触控操作等汽车座舱变革也在逐步淘汰传统的机械按键/旋钮等开关设计,对HMI底层应用技术提出了新的要求。
 
试着想象,在汽车行驶过程中,司机转移视线、花时间操作中控屏的行为显然是有安全隐患的,这说明汽车座舱常用功能的启动必须“又快又准”、或者干脆“盲操”就能解决,中控屏的多级菜单操作并不便利。既然汽车HMI的发展趋势是减少机械开关,也不能过于依赖中控屏,那么替代方案会是什么?语音控制吗?这当然有一定的前景,但目前仍有识别错误、反应迟钝等问题,还存在收集隐私数据的风险。所以,Qorvo的“解题思路”是——智能表面。
 
车辆HMI化繁为简,智能表面扛起大旗
 
智能表面被认为是汽车内外饰发展的重要转折点,时至今日已成为新型汽车HMI的关键介质。例如在中控台、方向盘、车门、车窗等汽车内饰件部位,智能表面可以替代传统的机械开关设计,将功能按键区与内饰融为一体,达到“既美观又实用”的效果。智能表面可支持塑料、织物、皮革、金属等各种表面材料的触控交互,帮助实现个性化的内饰定制,更拥有防水、防尘、防污等一系列优点。随着不断发展,智能表面的普及之风已经从汽车吹向两轮车/μ-Mobility等更广泛的应用场景,全面改变消费者与车辆的人机交互方式。
 
在发展初期,汽车/两轮车/μ-Mobility的HMI智能表面往往选择电容触控方案,但这样存在一定的误触发概率,因为电容触控技术可能“过于灵敏”。例如司机希望开启A功能,但操作时手指误触到旁边的区域,这时电容信号瞬间发生变化、就会“灵敏”地触发B功能,但这并不是司机的本意~又或者冬天戴上手套时,电容触控方案就会失效,因为手套的材质一般不导电。
 
如何解决这个问题?
 
A: Qorvo高级客户经理雷益民指出,“通过增加一个压力传感的维度,将电容触控与压力传感器结合,就能解决大多数智能表面的误触发问题。”
 
当智能表面拥有压力传感的能力,司机可以“盲操”使用手指在智能表面寻找目标功能区,待确认之后,再施加一定的压力;此时系统同时检测到电容信号与压力信号,就会正确触发功能。如此既能防止电容触摸误触发、支持盲操作,也可以在单一按键区实现多级压力感应、3D触控等功能,例如根据不同大小的力调节音量、升降车窗等。此外,一部分车辆HMI场景在无需电容触控、仅单独使用压力传感器的智能表面上也能轻松实现,故可以满足灵活多变的方案需求。
2023第四届中国国际汽车电子高峰论坛
雷益民受邀出席2023第四届中国国际汽车电子高峰论坛
 
超高GF压感技术,Qorvo提供完整方案
 
时至今日,Qorvo向业界提供包括MEMS传感器、ASIC芯片、软件和机电一体化结构在内的完整解决方案,帮助客户集成先进的压感技术到汽车/两轮车/μ-Mobility的HMI系统中。
 
值得一提的是,Qorvo压力传感器(Force Sensor)作为MEMS硅芯片,拥有业界第一梯队的超高灵敏度,其应变系数(GF,Gauge Factor)可以达到200;对比下,常规应变片的GF值约为10,因此Qorvo压力传感器能够感知智能表面发生的微米甚至纳米级的挠曲。Qorvo压力传感器的芯片面积最小仅有1.77mm2,工作电流低于10uA,并且通过车规级认证,适用于几乎所有车辆HMI应用的设计。
Qorvo压力传感器
Qorvo面向汽车HMI提供基于压感技术的完整解决方案
 
在两轮车/μ-Mobility应用中,Qorvo压力传感器可以将电源按钮、触摸显示器、自行车用电脑,和车把开关转变为时尚、智能的操作界面,而且不受大多数环境因素的影响,适用于任何材料,大大提升了消费者的驾驶体验。
HMI技术
Qorvo创新HMI技术在两轮车/μ-Mobility中的应用
 
另一方面,由于压力传感器的应用场景与结构高度相关,在实际应用中需要考虑不同结构设计的力传递问题,即传感器如何安装的问题。Qorvo根据自身产品的特点,构建了直压式、背贴式等多种传感器安装方式,以满足不同应用场景对于灵敏度和生产工艺的需求。Qorvo还设立了专门的结构工程师团队,凭借多年的汽车、消费、工业、家电等行业应用经验,结合客户的实际需求,推荐最佳的传感器选型与安装方式以实现高性价比、具有市场竞争力的应用方案。
 
如果您准备打造一款基于压力传感器的智能表面应用,欢迎私信您的联系方式和方案简介,我们会有专人与您进一步接洽。
Qorvo压力传感器
Qorvo压力传感器适用灵活的安装方式以满足应用需求
 
雷益民表示:“Qorvo先进的压力传感器具有高可靠性和超长使用寿命,目前已经在多款大规模量产的车型中广泛采用,在全行业领域更是成功出货数千万颗,且实现0现场故障率。” Qorvo还提供了开发套件、图形用户界面(GUI)和驱动程序等工具包,帮助开发者快速上手使用Qorvo的压力传感器产品。了解更多信息,请点击这里~

文章转载自Qorvo半导体微信公众号

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