駕駛員分心的情況只會越來越普遍。依靠觸摸和感覺的新用戶界面可能會有所幫助。Uniphy聲稱其基于光學的汽車內(nèi)飾方法使設計師能夠建立自由形式的界面,在不影響車輛美學的情況下實現(xiàn)所需的功能。
今天,似乎所有的電子產(chǎn)品都變得越發(fā)智能了。揚聲器、電器、內(nèi)外后視鏡,甚至是織物。汽車也在這條發(fā)展路徑中,車廠希望消費者了解到的未來汽車是“車輪上的智能手機”。
但與圍繞LED顯示屏的嚴格要求構(gòu)建的智能手機用戶界面不同,下一代汽車內(nèi)飾將擁有智能皮膚。駕駛員和乘客將與內(nèi)置于儀表、車門和車廠想要讓乘客觸控到的任何地方的觸摸表面進行互動。Research and Markets預計,到2026年整個智能表面的市場規(guī)模將超過1000億美元,有40多家公司正在開發(fā)相關技術。
在產(chǎn)品表面建立接口可以降低組件和裝配成本,同時增加可靠性。無縫的界面沒有濕氣和灰塵的入口,而濕氣和灰塵會損壞部件并縮短產(chǎn)品壽命。
工業(yè)設計師也是贏家,因為智能表面將他們從必須圍繞矩形的用戶界面模塊進行設計中解放出來。他們可以直接在產(chǎn)品表面設計自由形式的用戶界面,使控制點符合產(chǎn)品的形狀。
英國利茲的Uniphy成立于六年前,CEO Jim Nicholas表示,該公司正依靠其“與顯示器無關”的智能表面技術來控制從家電到汽車空調(diào)、娛樂系統(tǒng)和電動座椅的一切。他說,Uniphy的Canvya技術可用于玻璃或塑料,可創(chuàng)建任何形狀的表面。環(huán)境視覺效果可以被設計進去,“因為表面本身就成為一個屏幕”。3D表盤和按鈕是由產(chǎn)品的表面塑造的。
Uniphy的汽車概念效果圖展示了一塊塑料片從儀表向下延伸到中控,各種控制部分嵌入到塑料片上,用于娛樂系統(tǒng)和空調(diào)控制等功能。Nicholas進一步介紹說,比如車門板可同時作為一個控制表面,有控制音樂或座椅位置的按鈕和滑塊。這些表面還具有縮放功能。
Uniphy的智能表面可以是光滑的,如果需要也可以加工成紋理,例如在車載環(huán)境中。Nicholas描述了集成在汽車智能表面上的凹槽,有觸覺的3D突起和凹點。這些紋理加上觸覺反饋,使駕駛員能夠通過感覺來控制功能,同時可以繼續(xù)注視在前方道路上。
今年3月,現(xiàn)代汽車表示其歐洲技術中心正在與Uniphy合作開發(fā)智能HMI,“以徹底改變駕駛員和乘客的體驗”。該技術結(jié)合了非導電的手指壓力觸摸感應與物理HMI功能,包括表盤、按鈕和滑塊。這兩家公司說,該解決方案集成了觸覺反饋、觸摸手勢和接近識別,并能與流行的語音控制引擎集成。
Nicholas引用了汽車行業(yè)3-5年的典型量產(chǎn)時間,設想與現(xiàn)代汽車在2025-2026年實現(xiàn)量產(chǎn)。但他表示,電動車對行業(yè)的顛覆可能對Uniphy有利,有可能將時間縮短到1.5年。
同樣在3月,Uniphy宣布與汽車內(nèi)飾公司Grupo Antolin合作。兩家公司正在研究使用”觸摸輪廓(touch contours)“的車載用戶界面,如縱向或圓形滑塊和凹/凸觸摸表面的表盤,以及與顯示器和照明解決方案集成的觸摸/手勢和接近識別。
Nicholas說,Uniphy從汽車行業(yè)起步,因為車廠“更愿意與處于Uniphy發(fā)展階段的公司合作”。他說,汽車行業(yè)也傾向于展示“大趨勢”,這使其成為了解競爭格局的良好平臺。
該公司為其自由形式的3D智能表面的設想不僅局限于汽車領域。Nicholas說,它“即將”與幾家家電制造商合作進行PoC設計,并可能在2023年下半年與其中一家或多家制造商進行量產(chǎn)。他說,設備集成提供了一種驗證公司的“成本論證”和它的制造工藝的方法。CEO預計今年晚些時候?qū)l(fā)布合作公告。
Uniphy的主要競爭對手是模內(nèi)電子技術(in-mold electronics),該技術使用嵌入導電薄膜、傳感器、執(zhí)行器和其他組件的注塑塑料,Nicholas稱之為“基于電場的技術”。
Dupont就將其模內(nèi)電子技術描述為創(chuàng)造“智能表面”,將電容開關直接印在設備表面,集成了電氣連接、電容開關、弧形觸摸表面、傳感器、LED和屏幕。Dupont說,通過消除傳統(tǒng)界面使用的按鈕、滑塊和電線,頂置式控制臺設計的厚度可以從25㎜減少到3㎜,機械零件數(shù)量從64個減少到2個,重量減少77%,占用空間減少25%。
相比之下,Uniphy的技術是基于光學的。當手指接觸到觸摸層時,光線會散射、反射或折射。Nicholas說,這種技術可以薄到“幾毫米”,在活動區(qū)域沒有“東西”。
Uniphy的專利技術采用光感應和低功率電子技術進行光學觸摸,減少了誤觸發(fā),對振動、電磁場、極端溫度或表面污染物的敏感性。
Canvya智能表面技術采用了三層復合板,觸摸層和探測層夾著一個光學解耦器。該公司CEO說,觸摸層有發(fā)光二極管,產(chǎn)生近紅外頻率的光。當觸摸智能表面時,部分光被引導通過探測層,被光電二極管傳感器接收。算法會計算其他輸入數(shù)據(jù),如速度、手勢和壓力。
光學技術的一個最大的特點是它能夠戴著手套工作,而不像智能手機的電容式觸摸屏,它不能記錄戴著手套的手指按壓。這使得Uniphy的智能表面技術在需要專門手套的工業(yè)和醫(yī)療應用中非常有用,也可以在寒冷的天氣下在汽車中使用。
Nicholas認為,Uniphy的解決方案對制造商來說具有成本效益,因為“我們只是使用標準材料和主流制造工藝”。只需增加20%的成本,車門就會成為一種高級功能,這只是“從裝飾性飾件到功能性飾件的增量成本”。
Nicholas說,汽車內(nèi)飾經(jīng)常出現(xiàn)不同HMI的“不匹配”。Uniphy的技術可以成為車廠標志性外觀的“藝術形式的DNA”。門板從單一功能的裝飾元素“轉(zhuǎn)變?yōu)檠b飾性和功能性”。
“但在汽車領域,如果你沒有成本論證,那就算了吧。”