如何将一些功能集成到汽车中 提升驾驶体验的技术趋势

根据美国汽车协会交通安全基金会的一项调查，成年驾驶员每天的驾乘时间最长可达58分钟。鉴于上下班或堵车所消耗的时间，驾驶员希望获得舒适的驾乘体验也就不足为奇了。为此，汽车制造商正在为汽车不断添加新的功能。

在这篇博文中，我将讨论如何将一些最具创新性的功能集成到汽车中，包括触觉反馈触摸屏、旋钮更换、智能玻璃和驱动程序通知应用程序。

集成触觉触摸屏

一些信息娱乐触摸屏不具备用于确认用户按到正确按钮的触觉反馈。屏幕的触觉反馈功能可以减少驾驶员再次查看中控台屏幕进行确认的时间，有利于提高道路的安全性。一般的平板电脑和手机的触觉反馈并不充分，不足以克服道路和发动机振动的影响。

许多工程师发现，将一个或多个螺线管搭配螺线管驱动器（如TI的DRV251x-Q1系列螺线管驱动器）是提高反馈力度的一个有效方法。使用螺线管提供反馈与使用诸如线性谐振器（LRAs）、偏心旋转质量（ERM）或压电器等典型执行器不同。为了驱动推动大质量的螺线管，如8英寸信息娱乐屏幕，您需要一个大电流器件。DRV2511-Q1集成驱动器可提供高达8A的峰值电流对螺线管充电。

图1所示为驱动15V典型螺线管所需的电流；峰值电流为2A。根据移动质量的重量，螺线管可能需要高达6A或更高的峰值充电电流。

 

 

图1：螺线管加速度图：加速度= 5.85G / div；电流= 2A / div；电压= 5V / div

 

旋钮更换

将传统的旋钮更换为最新的触觉旋钮不仅可以为汽车制造商节省成本，同时还能延长汽车仪表板的使用寿命。机械旋钮的多个运动部件会随着时间自然磨损。TI将在CES展示的原型中，可以帮助汽车设计师以触觉反馈旋钮替代机械部件。该解决方案也使用螺线管和DRV251x-Q1驱动器系列。

我们正在开发的一款参考设计将电容触摸集成到旋钮设计中，组成了触觉旋钮的反馈回路。旋钮将保持静止，但是当使用者将手指在旋钮周围滑动时，螺线管将启动，产生明确的咔嗒感。这种反馈会让人感觉它在像一般的机械旋钮一样转动。图2所示为我们的3D打印原型旋钮的顶视图和底视图。

 

图2：3D打印螺线管旋钮

 

智能玻璃

您知道汽车防晒膜这一应用可能会经历一场变革性的发展吗？随着玻璃材料的进步，电动防晒膜已经成为现实。使用高压压电驱动器，汽车驾驶员可以根据时间或情绪控制车窗的着色量。TI的DRV2700压电驱动器可以在USB功率电平耗尽时为智能着色玻璃提供所需的高电压。DRV2700具有105V_P的集成升压转换器，静态电流为24mA。与微控制器一起使用时，DRV2700可以提供从透明色到暗色的自定义车窗色调，如图3所示。当驾驶员将汽车在阳光下停放一天时，这种智能玻璃甚至可以为挡风玻璃着色。

 

图3：玻璃更换颜色的并排图像

 

驾驶员通知

驾驶员通知也被广泛地集成到汽车中。这些通知可能出现在方向盘或座位上，当盲点位置有车辆时，或者驾驶员无意中越过车道时，提醒驾驶员。通常情况下，强大的ERM会产生强力的触觉反馈。DRV2605L-Q1设计用于驱动ERM，并包含了可以提供不同类型效果的集成波形库。这样设计人员可以提供丰富的通知形式，例如音量不断提高的嗡嗡声、脉冲警报或不同长度的嗡嗡声等。TI的EvoCar，如图4所示，在座椅和方向盘上展示了这些不同的效果。

 

图4：CES 2016上TI 的EvoCar演示

今天我向大家介绍了四种不同的功能，但仍有很多其它功能正在开发中，旨在最大程度地帮助驾驶员提升驾驶体验。无论您是希望通过升级旋钮来降低更换成本，延长使用寿命，或是使用奢华的智能玻璃来增强驾驶员的隐私保护，TI都能满足您的设计需求。请访问TI Designs参考设计库获得更多的汽车参考设计。

 

其他信息

• 了解更多关于应用触觉反馈设计的信息。
• 观看本培训系列，了解为什么电气系统应与执行器匹配。
• 回顾在本博客系列中选择触觉反馈时要考虑的重要因素：选择触觉反馈时要考虑的八件事 - 第1部分和选择触觉反馈时要考虑的八件事 - 第2部分。

• 想要了解线性谐振器如何工作？点击阅读我们客户发表的博文。
• 了解有关TI触觉驱动器的更多信息。

 

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2017/01/06/four-tech-trends-that-improve-the-driver-experience

编辑：fqj