簡(jiǎn)述汽車電容觸摸屏的發(fā)展現(xiàn)狀

　　電容觸摸感應(yīng)技術(shù)一直都是一種設(shè)計(jì)差異化技術(shù)，旨在用于設(shè)計(jì)極其美感的汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)。當(dāng)器件足以集成汽車特定功能時(shí)，工程師即開始運(yùn)用電容感應(yīng)技術(shù)開發(fā)超越信息娛樂(lè)應(yīng)用的更新型應(yīng)用，以求簡(jiǎn)化和改進(jìn)車輛中的各種用戶界面。搭配使用接近感應(yīng)功能和汽車專用功能（比如 LIN 和 CAN 等標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）后，電容觸摸感應(yīng)技術(shù)已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)中的主流技術(shù)。

　　一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，汽車已經(jīng)從各種機(jī)械零部件的大雜燴變成了高效、非常舒適且更加安全的機(jī)器。這場(chǎng)革命主要是由汽車中使用的電子設(shè)備數(shù)量大幅度增加所帶來(lái)的。不過(guò)有一樣是不變的，那就是用戶的滿意度一直取決于人們和汽車的互動(dòng)是否方便與有效。不管是駕駛?cè)藛T和控制系統(tǒng)的互動(dòng)，還是乘客與娛樂(lè)系統(tǒng)的互動(dòng)，擁有汽車的樂(lè)趣仍然源于這種互動(dòng)。

　　測(cè)量和跟蹤用戶的互動(dòng)并為主控系統(tǒng)提供反饋的系統(tǒng)，都被稱為汽車人機(jī)界面 （HMI） 系統(tǒng)。從用戶的角度來(lái)說(shuō)，這些互動(dòng)可能是有意識(shí)的（比如乘客主動(dòng)向系統(tǒng)提供輸入時(shí)），也可能是下意識(shí)的（比如當(dāng)系統(tǒng)在駕駛?cè)藛T未察覺(jué)的情況下測(cè)量駕駛?cè)藛T的意圖的時(shí)候）。此外，隨著汽車中各種系統(tǒng)日趨復(fù)雜，這就需要系統(tǒng)具備更好的響應(yīng)能力并意識(shí)到人們的互動(dòng)。

　　電容感應(yīng)——引發(fā)汽車 HMI 革命

　　工程師一直想改進(jìn) HMI 系統(tǒng)，讓它們更加直觀、外觀“更酷”，精度更高。電容感應(yīng)技術(shù)是目前這場(chǎng)變革的核心。它讓 HMI 應(yīng)用的設(shè)計(jì)和實(shí)施發(fā)生了革命性的變化。

　　簡(jiǎn)單來(lái)講，電容式感應(yīng)器是由一對(duì)相鄰的電極構(gòu)成的。當(dāng)人（或者其他導(dǎo)體）接近電極，電極和導(dǎo)體之間的電容就會(huì)增加。通過(guò)測(cè)量這個(gè)電容，就可以感應(yīng)到導(dǎo)體的存在。能夠感應(yīng)物體存在的能力是創(chuàng)建各式各樣觸摸感應(yīng)器的基礎(chǔ)。這些感應(yīng)器可用作按鈕、滑條、觸控板和其他常見(jiàn)的界面組件等。

　　此外，電容式感應(yīng)技術(shù)還可以用于接近感應(yīng)，其中感應(yīng)器和用戶的身體之間沒(méi)有接觸。這可通過(guò)增強(qiáng)感應(yīng)器的靈敏度來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，由于這種感應(yīng)器不受視野限制，單個(gè)感應(yīng)器就可以感應(yīng)物體在三維空間中的靠近方向。

　　這種技術(shù)如果配合可編程混合信號(hào)控制器使用，則能夠發(fā)揮出更為強(qiáng)大的功能。可編程器件能夠智能測(cè)量電容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)人體接近的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行探測(cè)：距離、接近方向、手勢(shì)識(shí)別，等等。采用可編程方法還可以集成電機(jī)控制和 LED 驅(qū)動(dòng)等其他功能，從而為用戶提供觸摸／接近反饋（見(jiàn)下）。可編程器件還可以讓開發(fā)人員通過(guò)定義最佳靈敏度閾值和可變掃描速度等來(lái)降低電流消耗、改善抗噪性，進(jìn)而大幅度提高性能。

　　電容感應(yīng)——成熟的技術(shù)

　　在過(guò)去 5 年多的時(shí)間里，電容觸摸感應(yīng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)之中，用觸摸感應(yīng)按鈕取代了機(jī)械按鈕。許多用戶已經(jīng)熟悉了導(dǎo)航系統(tǒng)中的電容觸摸控制功能，如功能隨菜單激活狀態(tài)而變化的“固定”按鈕、縮放圖像的滑條、在需要的時(shí)候出現(xiàn)在主顯示屏上的控制器等。這些系統(tǒng)控制了車輛上的導(dǎo)航、音頻、HVAC 和車輛整體管理等各項(xiàng)功能。

　　電容觸摸感應(yīng)技術(shù)還可配合機(jī)械按鈕，實(shí)現(xiàn)性能更強(qiáng)的混合型按鈕（見(jiàn)圖 1），對(duì)接近／觸摸（比如功能預(yù)覽）和實(shí)際按下按鈕（比如功能啟用）都能做出響應(yīng)，詳見(jiàn)下圖。

　　圖 1：混合型觸摸技術(shù)實(shí)施方案

　　這些應(yīng)用還可以通過(guò)使用電容感應(yīng)型接近感應(yīng)器得到進(jìn)一步的強(qiáng)化。例如，可以根據(jù)用戶的接近情況開啟背光控制（見(jiàn)圖 2）的面板。

　　圖 2：接近型汽車音頻背光控制