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莫仕:電容式背光設(shè)計(jì)在汽車應(yīng)用的五大設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

發(fā)布時(shí)間:2020-06-28 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】隨著移動(dòng)設(shè)備在汽車的應(yīng)用越來越多,人們希望汽車駕駛體驗(yàn)?zāi)芟袷褂靡苿?dòng)設(shè)備那樣便捷,這促進(jìn)了電容式開關(guān)的背光應(yīng)用正大量增長(zhǎng)。汽車 OEM 公司發(fā)現(xiàn),將背光功能添加到觸摸式開關(guān)、表盤及按鈕當(dāng)中,可以作為增強(qiáng)在同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品中的優(yōu)勢(shì),并且為汽車的內(nèi)飾增添設(shè)計(jì)美感。
  
隨著移動(dòng)設(shè)備在汽車的應(yīng)用越來越多,人們希望汽車駕駛體驗(yàn)?zāi)芟袷褂靡苿?dòng)設(shè)備那樣便捷,這促進(jìn)了電容式開關(guān)的背光應(yīng)用正大量增長(zhǎng)。汽車 OEM 公司發(fā)現(xiàn),將背光功能添加到觸摸式開關(guān)、表盤及按鈕當(dāng)中,可以作為增強(qiáng)在同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品中的優(yōu)勢(shì),并且為汽車的內(nèi)飾增添設(shè)計(jì)美感。
 
然而,將背光整合到電容式接口的技術(shù)卻充滿挑戰(zhàn),增加了設(shè)計(jì)時(shí)間與成本。今天我們?yōu)榇蠹医榻B5種常見的挑戰(zhàn)及其解決方案。
 
挑戰(zhàn)一:光均勻度
 
照明效果均勻使控制面板的外觀顯得高端有品質(zhì)。此外,電容控制面板可能由于LED板放置不當(dāng)而變得暗淡,或者指示功能鍵出現(xiàn)模糊的熱點(diǎn),造成用戶無法正確的操作面板。因此,品質(zhì)優(yōu)異的均勻照明效果可以改善儀表盤的使用效率,在整個(gè)過程中正確指導(dǎo)用戶應(yīng)該如何操作。
 
均勻照明的一種方法就是從電容式表面上對(duì) LED 進(jìn)行支撐,為光線提供充足的空間,在整個(gè)指定的區(qū)域上散射開來。然而,在設(shè)計(jì)受到空間上的制約、需要超薄電容式開關(guān)的情況下,這種方法極難實(shí)現(xiàn)。
 
解決方案:
 
側(cè)射式的LED可以作為一種有效提供均勻照明的方法。由于是從側(cè)面而不是在垂直方向上來照亮,而且使用了導(dǎo)光管來向上重新引導(dǎo)光線,側(cè)射式 LED 并不需要與指定區(qū)域相隔一定的距離。如此一來,在達(dá)到所需光均勻度的同時(shí),仍然可以限制住電容式開關(guān)的厚度。
 
由于光導(dǎo)管的亮度會(huì)稍微降低,重要的一點(diǎn)則是要使用高品質(zhì)高效率的 LED。而且,設(shè)計(jì)本身也會(huì)影響到側(cè)射式 LED 發(fā)射出的光線的品質(zhì)。光導(dǎo)管的選擇以及相對(duì)于 LED 的放置位置都會(huì)對(duì)亮度產(chǎn)生影響。
 
莫仕:電容式背光設(shè)計(jì)在汽車應(yīng)用的五大設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
 
挑戰(zhàn)二:光線透射
 
當(dāng)光線從電容式按鈕或電容式開關(guān)中漏入到旁邊的按鈕或開關(guān)后,就會(huì)發(fā)生光線的透射。這會(huì)降低豪華車儀表盤的美感,并且妨礙開關(guān)的使用。與之相反的是,受照面之間應(yīng)當(dāng)留有一定的空間,作為電容式功能之間的一個(gè)過渡區(qū)。但現(xiàn)實(shí)情況是儀表盤的空間非常有限,當(dāng)按鈕和其他的受照面緊緊挨在一起時(shí),要確保將僅對(duì)指定的圖形進(jìn)行照明是非常具有挑戰(zhàn)性的。
 
解決方案:
 
在汽車應(yīng)用中,電容式開關(guān)能否做到超薄將具有至關(guān)重要作用的,有幾種側(cè)射式 LED 在指定的圖形中可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的照明效果。然而,這種解決方案對(duì)于一些設(shè)計(jì)預(yù)算來說成本可能過于高昂,在這種情況下,汽車內(nèi)飾的設(shè)計(jì)人員可以和開關(guān)工程師一同來對(duì)圖形進(jìn)行修改,在后部設(shè)置數(shù)量少一些的 LED燈珠,從而準(zhǔn)確的照亮所需區(qū)域。
 
挑戰(zhàn)三:強(qiáng)光可視性
 
當(dāng)室外光線過于強(qiáng)烈的時(shí)候,人們閱讀看智能手機(jī)屏幕時(shí)眼睛會(huì)產(chǎn)生不舒適的感覺。在使用車載電容式開關(guān)時(shí),背光會(huì)向司機(jī)和其他乘客發(fā)出提醒,告知指令,這意味著這一功能必須全天候的清晰可見,而并非只在夜間使用。然而,使車載的電容式背光在日光充足的情況下仍然保持清晰可見,卻是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)– 白天,背光的亮度必須超過日光。但是,當(dāng)太陽落下后,則需要降低背光的亮度,避免使車上人員眼睛不適而引發(fā)駕駛危險(xiǎn)。
 
解決方案:
 
提高LED燈珠的流明度,可以增強(qiáng)背光強(qiáng)光可視性。但是,LED的功率越大,成本就越高昂。此外,還需要將傳感器集成到電路中,以便根據(jù)環(huán)境光來自動(dòng)調(diào)節(jié)LED的亮度。為了不超出預(yù)算的限制,則必須在設(shè)計(jì)上進(jìn)行其他的調(diào)整,從而抵消高流明LED和增加傳感器產(chǎn)生的成本。
 
挑戰(zhàn)四:色彩匹配
 
汽車內(nèi)飾領(lǐng)域一個(gè)居于前沿的趨勢(shì)就是LED氛圍照明,比如說,圍繞著儀表盤和中控的邊緣來布置發(fā)光燈帶。為了達(dá)到美觀的目的,按鈕和開關(guān)的背光應(yīng)該和氛圍照明相匹配。然而,電容式電路會(huì)使得這項(xiàng)色彩匹配工作非常的棘手。
 
解決方案:
 
PEDOT是一種呈半透明狀的材料,可以作為一種有效的材料來制作背光電容式接口。電容式開關(guān)的設(shè)計(jì)人員在使用PEDOT時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)車輛氛圍燈的具體色彩進(jìn)行評(píng)估,并與供應(yīng)商合作,采購波長(zhǎng)準(zhǔn)確的LED,從而對(duì)PEDOT的輕微色彩做出補(bǔ)償,并且為氛圍照明進(jìn)行色彩匹配。結(jié)果則是可以在整輛車的內(nèi)飾中獲得均勻一致的照明,達(dá)到精巧美觀的效果。
 
挑戰(zhàn)五:觸覺反饋
 
出于安全上的考慮,觸覺反饋尤其適合用于車載電子設(shè)備。盡管智能手機(jī)和平板電腦僅提供視覺反饋已經(jīng)足夠,但這卻會(huì)對(duì)駕駛員構(gòu)成危險(xiǎn),因?yàn)轳{駛員應(yīng)該將視線放在路面上,而不是不時(shí)的瞥一下儀表盤?!缎睦韺W(xué)前沿》上的一篇白皮書引用的研究表明,在使用車載電子設(shè)備時(shí),觸覺功能已經(jīng)證明可以縮短反應(yīng)時(shí)間,并且減輕駕駛時(shí)的認(rèn)知負(fù)荷,最終可以增進(jìn)駕駛員的安全性。
 
然而,要同時(shí)實(shí)現(xiàn)觸覺響應(yīng)和背光功能,則會(huì)增加電子元件數(shù)量,這會(huì)給設(shè)計(jì)人員帶來對(duì)空間上的顧慮。并且,觸覺組件也許并不是半透明的,因而設(shè)計(jì)人員可能需要對(duì) LED 做出補(bǔ)償,或者使用帶光導(dǎo)管的側(cè)射式LED,而這兩種方式都會(huì)進(jìn)一步的增加空間上的限制。
 
解決方案:
 
柔性印刷電路 (FPC) 使設(shè)計(jì)人員能夠找到幾種途徑,同時(shí)將背光和觸覺反饋集成到電容式開關(guān)當(dāng)中。FPC比PCB更輕更薄,從而對(duì)觸覺功能和LED的空間和重量加以補(bǔ)償。從理論上講,這種輕薄、可彎曲的電路可以做成3D形狀,提供工程師更多的選擇,可以把電路安裝在儀表板、中央控制臺(tái)或扶手上。
 
莫仕:電容式背光設(shè)計(jì)在汽車應(yīng)用的五大設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
 
莫仕在電容式電路的設(shè)計(jì)與制造方面擁有40年以上的豐富經(jīng)驗(yàn),每年為全球領(lǐng)先的汽車業(yè) OEM廠商以及其他行業(yè)的客戶生產(chǎn)數(shù)以百萬件計(jì)的卷材。行業(yè)領(lǐng)先的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)與出色的服務(wù)相輔相成,提供創(chuàng)新性的工程服務(wù)、可靠的品質(zhì)、專注的業(yè)務(wù)運(yùn)營以及絕佳的客戶支持。
 
作為Molex的授權(quán)分銷商,Heilind可為市場(chǎng)提供相關(guān)服務(wù)與支持,此外Heilind也供應(yīng)多家世界頂級(jí)制造商的產(chǎn)品,涵蓋25種不同元器件類別,并重視所有的細(xì)分市場(chǎng)和所有的顧客,不斷尋求廣泛的產(chǎn)品供應(yīng)來覆蓋所有市場(chǎng)。
 

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