【導讀】自動駕駛汽車人工智能的發展正逐漸改變人們的駕乘體驗。全自動駕駛車輛將為汽車駕駛艙帶來徹底的變革。實際上，我們已經看到具備半自動駕駛功能的汽車的出現。功能性和舒適性是推動汽車內部變化的主要因素。考慮到車輛內的功能越來越多，對于聯系駕駛員和駕駛艙新環境之間的用戶界面，設計師和工程師必須花時間進行優化。
作為用戶界面的入口，開關解決方案必須擁有理想的外觀、觸覺和聲音體驗。界面交互的外觀、感受和操作方法是汽車制造商使自己區別于競爭對手的一種方式。為了達到這種效果, 開關制造商與汽車制造商密切合作, 對美學特性、人體工程和性能進行優化。
觸覺與開關的機械功能直接相關，可用以下物理量表示：
● 操作力 (Fa)
● 操作回復力 (Fra)
● 反饋效果 (Fa-Fra = ΔF) 經常以 % 表示 (ΔF/Fa = Δ%)
● 機械行程 (Tm)
● 回復力 (Frr)
C&K 等開關制造商會對部件和參數進行調整或改變, 從而創造一種符合原廠產品特征的獨特手感。從具有高手感反饋和聲音的短行程產品到靜音型長行程產品, 定制化已成為如今汽車的特征。
汽車制造商越來越多地關注聽覺反饋, 而且將聽覺反饋作為其品牌特征的一部分。聽覺反饋高度依賴開關設計方案, 而汽車制造商也需要使在不同位置的內飾開關的聽覺反饋具備一致性。操作聲響一般分類為無聲、柔聲、低聲、「金屬聲」或大聲, 可以通過內部設計、機械性質和所用材料進行控制。
為了提供具有可復制性的聽覺反饋的解決方案, 開關制造商建立了相關平臺, 讓設計方案延續到各種應用。通過經過汽車驗證的系列產品, 這種獨特的做法產生了高可靠性, 一致性的手感, 同時能夠顯著降低開發成本, 縮短開發時間。
汽車制造商尋求與機電部件制造商的合作不僅限于開關本身。通過開關制造商進行開關本身之外的設計, 可以提高設計靈活性。開關尺寸比以往更加重要, 因此必須與客戶密切合作才能明確所有細節。如今, 人們較少關注怎樣將開關安裝到印刷電路板或者在開關上添加連接線或連接器, 而是更多地關注如何定義需要增加的功能或者需要解決的設計難題。由于開關制造商現在開始處理整個模塊, 因此他們花費越來越多的時間與客戶一同確定模塊在應用中受到的影響, 從而評估以前未曾考慮過的潛在難題。
新興應用實例
防護與安全
汽車市場正在經歷重大的技術革新，人工智能技術和無人駕駛汽車的引入將改變司機與乘客在車內的互動方式。無人駕駛汽車將引領汽車駕駛艙的全面變革。實際上，具備半自動駕駛功能的汽車駕駛艙已經出現，這些都是有目共睹的。功能性和舒適性是推動汽車內部改造的主要因素。
駕駛艙的其他元素中，座椅不僅是駕駛員或乘客就坐的地方。在汽車內飾中追求輕質的解決方案也在影響座椅的設計，但并不會影響其功能的增加：
● 位置調節和腰托控制功能：傳統的座椅用戶設置和座椅電機管理，包括座椅元 件的移動、記憶、腰托、加熱、通風和按摩功能
● 舒適度檢測：檢測座椅模式的功能
從人工智能技術衍生出了兩個主要趨勢，首先是座椅中微型檢測/微動開關的增加。之前，一項應用需依賴微型輕觸開關技術的可用性，而現在，更微型、更靈活的檢測開關設計可以更好地滿足同樣的應用需求。對于鄰里電動汽車（NEVs）,車內結構已經轉變為全平面地板設計。該設計允許用戶對車輛內部進行重新布局，為乘客配置商務座椅等等。在這些配置中，系統需要知曉座椅是否處于直立位置以及是否處于放松或貨運模式，以便激活/停用安全氣囊等防護與安全系統。
第二個趨勢則產生于半自動駕駛。汽車處于巡航模式時，座椅會移動到工作/放松位置，手動模式恢復激活后，座椅會回到標準位置。同樣，此時系統也須知曉觸發防護與安全系統的配置。
游戲
信息娛樂系統將在自動駕駛汽車中占據最高地位。更具體的來說，就是指游戲。一些主要的汽車制造商已經努力將游戲功能直接嵌入到車輛功能中。例如，當車輛處于停車狀態時，可使用換檔撥片和方向盤來操控游戲。檢測開關確認車輛處于停車狀態后，即可啟用游戲功能。因為要實現在駕駛操控和虛擬游戲體驗中進行換檔操作的雙重功能，在換檔撥片中也需要配備多用途的檢測開關。
相對于其他開關技術，如按動、微動和滑動開關，采用檢測開關的亮點在于它們的設計更加小巧且靈活。檢測開關的靈活性對于滿足汽車應用的許多要求都是至關重要的。例如，一個檢測開關能夠操作一定的角度，且隨后可以對其進行檢測。由于許多定制的檢測開關涉及到定制的工作觸點，這樣的設備同樣可以進行定制以滿足多檢測點的汽車檢測功能需求。除了微型化和多功能化之外，檢測開關也提供了更高的可靠性。實際上，檢測開關已被植入高驅動的消費市場，包括在傳統游戲設備中用來檢測其是否安裝了游戲卡。
許多車輛利用旋轉開關在信息娛樂系統中進行切換。通過旋轉旋鈕，多用途旋轉開關可停在不同的位置，實現了一個開關控制不同電路的目的。旋轉開關也可設計成一個開關位置上配有多個觸點的樣式。此類開關有一個旋轉主軸，同樣也可以進行定制，從而在旋轉時帶來準確的觸覺和聽覺反饋。根據轉子的數量，旋鈕開關可以停在幾十個不同的位置，每個位置都可以與一個特定的電路連接。
操縱桿
多功能控制是一個未來發展方向。適應性操縱桿將整合到汽車中, 實現更高級的汽車控制功能。在如今的汽車中, 已經能夠通過操縱桿的滑動實現自動/ 手動組合換檔。可以在多功能手柄中增加游戲功能, 其中在單一開關功能中結合了雙向微動開關, 或者在兩個方向上結合了一種雙重功能。這些經久耐用的操縱桿已經在越野汽車中采用, 實現了優良的觸覺反饋和可靠的速動點動作。
操縱桿控制器件需要一個配有極其可靠, 可重復性極高開關機構的機電裝置。隨著時間的推移, 開關操作位置保持一致至關重要, 開關制造商利用經過校準的微動開關來保證準確性和可靠性, 實現了這個目標。微動開關的設計內在保證了機構整個使用壽命內起動位置的精確性, 而這個特征不一定適用于其他機制。這樣就保證了操縱桿或導航控制機制的反復, 一致性接合, 讓操作員實現了平穩而準確的控制, 無論操作速度如何。另外, 微動開關 — 例如 C&K TFS 系列 — 提高了可靠性。微動開關具有可靠的設計和長使用壽命, 而這些特征都是越野應用所需要的 — 它們能達到最高 IP67 的密封等級和最長 30 萬次的使用壽命。
杠桿作動和超行程檢測開關有表面貼裝式、穿孔式、嵌入式和杠桿操作式，過行程檢測等型式, 通過定制可以滿足任何標準, 因此適用于汽車操縱桿。
結論
汽車用戶界面設計的目的在于簡化和提升用戶體驗。機電開關對定義界面啟動的觸覺、感覺和聲音是不可或缺的。隨著自動駕駛技術的革新，現代的汽車駕駛艙可配備定制的機電開關，從而最大限度地發揮汽車的功能性，優化舒適性、安全性、信息娛樂體驗等等。這些新興車內應用的先進開關可為特定的車輛和制造商定制，且通常是通過復雜的配置來實現操作的。自動駕駛汽車將帶來比以往更多的功能體驗，且機電開關必須實現多功能性，以簡化其設計和集成，同時也能夠改善用戶體驗。
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