汽車智能座艙的高速發(fā)展，為觸摸屏行業(yè)帶來(lái)了新的應(yīng)用需求。

車載設(shè)備呈現(xiàn)人機(jī)交互信息內(nèi)容和電子設(shè)備數(shù)量增加，以及大屏化、多屏化等新的發(fā)展趨勢(shì)，如今大多車輛中控上搭載的屏幕，首先是用虛擬按鍵代替了絕大部分的物理按鍵，其次車內(nèi)顯示屏越來(lái)越大，但是隨之而來(lái)的弊端——超大的顯示屏?xí)谛旭傔^(guò)程中分散駕駛員的注意力，很可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，影響駕駛安全，所以車機(jī)大屏迫切需要一種快速形成肌肉記憶的操作方案實(shí)現(xiàn)“盲操”，重塑用戶體驗(yàn)。

方寸之間的較量，也就由此展開(kāi)。

作為人類三大感官之一的觸覺(jué)，它可應(yīng)用于整個(gè)汽車的人機(jī)交互（HMI）中，以提供一種觸覺(jué)的、擬形的設(shè)計(jì)方法，其應(yīng)用范圍非常廣，可以有效幫助駕駛員在行車過(guò)程中與視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)形成立體互補(bǔ)。

通過(guò)觸覺(jué)反饋技術(shù)，可以加速關(guān)鍵功能按鍵肌肉記憶的形成過(guò)程，同時(shí)兼具行車安全性和駕車體驗(yàn)舒適性的優(yōu)勢(shì)。

觸覺(jué)反饋器能通過(guò)作用力、振動(dòng)等一系列動(dòng)作為使用者再現(xiàn)觸感。這一力學(xué)刺激可被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)模擬中的虛擬場(chǎng)景或者虛擬對(duì)象的輔助創(chuàng)建和控制，以及加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械和設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，適用于各種智能設(shè)備、家電中的觸摸面板，節(jié)省設(shè)備內(nèi)部空間，提供更豐富的振動(dòng)反饋。

據(jù)悉在今年5月10日，美國(guó)圣何塞的國(guó)際顯示周（SID Display Week 2022），作為全球物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè)的京東方科技集團(tuán)股份有限公司（BOE），推出的“車載觸覺(jué)感知交互顯示屏”，為車載交互領(lǐng)域帶來(lái)一項(xiàng)創(chuàng)新突破，而這一新突破，便是采用了屏上觸覺(jué)反饋技術(shù)。

▲B(niǎo)OE（京東方）車載觸覺(jué)感知交互顯示屏驚艷亮相 2022 SID

上圖展品（白色方向盤手柄中間的顯示設(shè)備）中，基于一塊普通的6.95英寸顯示屏，在顯示屏光滑的玻璃表面上，再現(xiàn)按鍵、旋鈕、撥盤和滑動(dòng)條等不同功能的真實(shí)觸覺(jué)，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)屏幕發(fā)聲功能，增強(qiáng)人機(jī)交互體驗(yàn)。

BOE（京東方）車載觸覺(jué)感知交互顯示屏，內(nèi)置鳴笛、座椅調(diào)節(jié)和電話救援三個(gè)操作界面，用戶觸碰不同虛擬按鍵時(shí)，可體驗(yàn)到各異的觸覺(jué)感受。除了常規(guī)的振動(dòng)以外，用戶還可感知到條狀紋理、按鈕邊緣的凹凸、旋鈕換擋時(shí)的卡頓等，同時(shí)屏幕本身還可發(fā)出不同的提示音，多模態(tài)信息反饋幫助駕駛員在開(kāi)車過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“盲操作”。

注：以上信息內(nèi)容來(lái)自BOE創(chuàng)新匯

BOE（京東方）車載觸覺(jué)感知交互顯示屏的推出，真正的核心技術(shù)是背后強(qiáng)大的算法，基于觸覺(jué)反饋執(zhí)行單元，讓用戶通過(guò)觸覺(jué)，精準(zhǔn)感知到操作效果，為汽車駕駛者和乘坐者響應(yīng)及時(shí)、逼真、安全、愉悅的汽車交互體驗(yàn)。

隨著觸覺(jué)模擬技術(shù)研究的日漸深入，目前市面上出現(xiàn)了電磁式、壓電式、氣動(dòng)式及電刺激式等多種激發(fā)方式的觸覺(jué)反饋執(zhí)行。

從實(shí)際使用效果以及市場(chǎng)反饋來(lái)看，電磁式需要復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較厚重，還有響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)；氣動(dòng)式需要復(fù)雜的噴嘴陣列及氣動(dòng)元件，控制難大；電刺激式主要用于游戲中痛覺(jué)等的模擬，設(shè)備龐大。

因此，在常規(guī)領(lǐng)域，輕便可靠又易于驅(qū)動(dòng)的壓電式觸覺(jué)反饋元件占大多數(shù)。

壓電式觸覺(jué)反饋技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理：利用壓電陶瓷的正逆壓電效應(yīng)，當(dāng)對(duì)陶瓷施壓外力時(shí)，陶瓷產(chǎn)生形變，內(nèi)部的極化狀態(tài)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電荷；當(dāng)給陶瓷加載驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，陶瓷產(chǎn)生機(jī)械形變，故引起振動(dòng)。

▲驅(qū)動(dòng)電路示例

市面上壓電陶瓷單元產(chǎn)品五花八門、良莠不齊，經(jīng)過(guò)多方面的調(diào)研和比較，BPH-6206S-2.0MF-HF這款壓電陶瓷脫穎而出。

BPH-6206S-2.0MF-HF依靠低電壓驅(qū)動(dòng)，高可靠性、壓感適中、整體均勻振動(dòng)、震感較強(qiáng)，適用于觸覺(jué)與反饋應(yīng)用場(chǎng)景。

基于該壓電陶瓷與基板構(gòu)成的壓電式觸覺(jué)反饋執(zhí)行器，設(shè)計(jì)輕薄，節(jié)省觸控模組的空間，滿足小封裝尺寸要求；且功耗低適用于功耗受限的移動(dòng)設(shè)備，可有效節(jié)省耗電；加速度、力和響應(yīng)時(shí)間，可提供更精準(zhǔn)快速的觸覺(jué)反饋，由于可通過(guò)脈沖控制自由變化振幅和頻率，因此可應(yīng)對(duì)多樣振動(dòng)形式；針對(duì)定位在特定設(shè)備區(qū)域的反饋以及可根據(jù)用戶與設(shè)備互動(dòng)交流的方法按頻率改變的振動(dòng)與脈沖等。

綜上所述可靠性更高、能耗更低、小體積設(shè)計(jì)的壓電陶瓷執(zhí)行器更適用于車載中控面板、車載顯示屏、觸控面板、筆記本電腦、可穿戴式設(shè)備等，更符合人們對(duì)成熟電子產(chǎn)品的期待。

從傳統(tǒng)汽車座艙中各種復(fù)雜且老式的功能性物理按鍵到現(xiàn)在作為智能汽車人機(jī)交互關(guān)鍵部件的觸摸屏，屏幕所承載的功能將越來(lái)越多，用戶對(duì)于屏幕的要求也會(huì)越來(lái)越高，可以預(yù)見(jiàn)的是，高性能觸摸屏除了應(yīng)用于車載移動(dòng)終端，還可廣泛拓展應(yīng)用于人工智能、工控設(shè)備以及智能家居、醫(yī)用設(shè)備、航海等場(chǎng)景，前景十分廣闊，由此可以推斷，未來(lái)壓電陶瓷的市場(chǎng)一定十分可觀。

審核編輯：符乾江