车内物理按键消亡已成定局，双模触控成为主流方案

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）目前，汽车座舱内的物理按键越来越少，其中特斯拉的车子最为极端，已经完全在中控台看不到实体物理按键了，像之前保时捷、雷克萨斯等车型那样采用密集的物理按键已经越来越少见了。也可以说，物理按键在车内消亡是迟早的事情，已经成为定局。

不过，从车企现阶段的方案设计来看，像特斯拉那样全部取消按键的是少数，通过隐藏式触控按键打造智能表面则是主流的方式。

汽车座舱内的智能表面

智能表面是集装饰性与功能性于一体的汽车内饰件之一。它通过某种介质材料来增加电子功能的产品结构，可以在用户需要时，通过触碰感应、手势或语音命令进行唤醒激活，获得反馈和响应。

智能表面有很多明显的优势，包括造型多样化、功能多样化、简约化和个性化等。就以功能多样化来说，智能表面技术可以实现不同场景的动态显示和人机交互效果，相较于基于传统物理按键打造的功能界面，智能界面可以突破平面的限制，比如增加基于视觉的识别功能，包括手势识别和表情识别等。

对于智能表面的打造，核心功能之一是智能触控按键。相比传统机械按键，智能触控按键采用不开孔设计、一体化方案，在保证美观的同时，还能防尘、防水、防误触，有按键操作准确性高、触感真实、使用寿命长等好处。

目前，智能触控按键已经覆盖汽车的多项应用，包括座舱内的中控台、汽车方向盘、门把手、车窗控制和座椅控制等，以及座舱外的尾门logo等。

双模触控IC的优势

在智能触控按键的技术选择方面，电容触控方案在和电阻式、红外线式和超声波式方案的竞争中逐渐胜出，已经作为最通用和高性价比的方案被广泛采用。电容式汽车触控按键主要分为自容式和互容式。

其中，自容式检测会用一个电极，触摸芯片会测试该电极和大地之间的电容，若将手指放在传感器上，则测得的电容会增加；互容式检测则是测量两个电极间的电容，其中一个电极被称为发送电极（TX），另一个被称为接收电极（RX）。

目前，自容式检测是车内应用最多的智能触控按键方案。不过，无论是自容式检测还是互容式检测，都还存在很多待解的难题，如防水问题，防误触问题，抗电磁干扰问题，盲操效果差问题等。

为了进一步提升智能触控按键的使用体验，电容式压力双模传感器技术、红外式压力传感器检测技术以及电感式压力传感器检测技术等目前都是创新型和替代型的方案。我们这里主要看一下电容式压力双模传感器技术。

电容式压力双模传感器技术是在压力传感器上构建一个电容器，其主要的工作原理为，当一个电容上施加电压时，电荷会存储在电容板上，电容的电容值越大，存储的电荷量也就越大。因此，当传感器受到压力时，电容值的变化会导致电容板上的电荷量发生变化，这个变化可以通过测量电容的电荷量来检测。

一般来说，电容式压力传感器需要使用一个外部的电路，来测量电容值的变化，这个电路可以将传感器的电容值转换为一个电压或电流输出信号，这个信号可以通过放大、滤波和数字化等技术进行处理，最终得到需要的压力测量结果。

相较于传统的电容式检测，电容式压力传感器检测具有更好的性能和一致性，克服了一些单纯电容式检测方案的缺点，包括按键误触问题，多按键盲操问题，水的误触发问题等。

近日，电子发烧友网记者和泰矽微工作人员聊到了该公司的压感+电容双模3D触控芯片及整体方案。其中，TCAE31A是该公司于2022年3月发布的业内首颗车规级双模人机交互芯片，在单芯片内同时集成了电容触摸和压感技术，实现了真正意义上的3D触控，支持的按键触摸类型识别包括按下、释放、双击和长按。

泰矽微工作人员表示，压感+电容技术已经很成熟，泰矽微的方案能够与传统国外品牌纯电容触控芯片成本相当，但整体可靠性和人机交互体验提升一大截，具有很高的性价比。另外，受益于方案的高集成度，开发人员还可以在外围添加震动反馈方案，在智能面板上提供近似于物理按键的触碰体验。

后记

对于智能座舱而言，传统的物理实体按键越来越显得格格不入，就像当年的智能手机一样，按键逐渐从机身上退去。而在打造智能触控按键时，产业界也在持续进化，单纯的电容式触控方案已经过时，双模将逐渐成为主流。