Функциональные поверхности набирают популярность в интерьерах автомобилей

Функциональные поверхности отличаются от емкостных сенсорных экранов, под которыми находится печатная плата.

В функциональные поверхности встроены технологии. Функциональные экраны, изгибающиеся более чем по одной оси кривизны, считаются далекими от реальности.

Умные поверхности стали повсеместными, будь то сенсорные экраны на смартфонах и киосках или кнопки на приборах и приборных панелях автомобилей, но все еще есть место для инноваций как в производственном процессе, так и в потенциальных приложениях.

Важно различать их — есть разница между емкостным сенсорным экраном, который имеет обычную печатную плату за поверхностью, и функциональной поверхностью, внутри которой встроена технология.

Для многих новых приложений все, что нужно, — это функциональная поверхность, привлекательность которой обусловлена ​​не только ее футуристическим видом, но и меньшим весом, что является ценной чертой, особенно для случаев использования в автомобилях.

Легкий и недорогой, подходящий для многих бытовых приборов

В то время как технология сенсорных экранов является достаточно зрелой, есть возможности для совершенствования, когда речь идет о функциональных поверхностях, таких как те, которые используются для кухонных приборов, автомобильных интерьеров, медицинских устройств или даже мебели, согласно недавнему отчету IDTechEX «In-Mold Electronics 2023- 2033».

Согласно отчету, вплавляемая электроника (IME) предлагает более простой и экологичный подход к производству функциональных поверхностей.

И по сравнению с обычными механическими переключателями, IME снижает вес и потребление материалов до 70% при использовании гораздо меньшего количества деталей — легкие функциональные поверхности в автомобилях делают их легче и снижают энергию, необходимую для их перемещения.

Мэтью Дайсон, главный технологический аналитик IDTechEx, специализирующийся на печатной/органической/гибкой/гибридной электронике, сказал Fierce Electronics в интервью, что типичные функциональные поверхности не включают в себя цифровой дисплей, поэтому они намного дешевле, чем сенсорный экран, который по существу является емкостным. коснитесь дисплея.

«Вы не можете иметь что-то динамичное в той же степени. Если это кофемашина, сколько кнопок вам нужно?»

Он сказал, что такой человеко-машинный интерфейс потенциально может быть интегрирован с чем угодно, включая кухонный шкаф или подлокотник дивана.

«Это не обязательно должно быть где-то, где вам обязательно нужен дисплей».

Как и емкостное касание на сенсорных экранах, некоторые технологии в функциональных поверхностях, таких как мембранные переключатели, можно охарактеризовать как «старые».

Что нового, сказал Дайсон, так это способы интеграции этой функциональности, чтобы их можно было включить в изогнутые и более декоративные поверхности с некоторой подсветкой.

По его словам, эти новые приложения, требующие принятия таких решений, включают в себя, должны ли кнопки быть чувствительными к давлению — с сенсорным экраном на вашем телефоне вы либо касаетесь его, либо нет.

Появляющиеся приложения с новыми форм-факторами приводят к изменениям в способах производства этих технологий.

Как указано в отчете IDTechEx, подготовленном Dyson, методы производства вплавляемой электроники могут работать с поверхностями с компонентами интегрированных устройств для поверхностного монтажа (SMD), такими как светодиоды, и без них.

Функциональное склеивание пленки и прямая печать, создающая аналогичные декоративные сенсорные интерфейсы, входят в число оцениваемых методологий.

В отчете также рассматриваются различные материалы для IME, включая проводящие и диэлектрические чернила, электропроводящие клеи, прозрачные проводники, подложки и термопласты.

Дайсон сказал, что одна из проблем, связанных с созданием более интегрированных функциональных поверхностей, которые являются легкими, заключается в том, что их труднее разделить, а это означает, что их труднее утилизировать в конце срока службы.

Преодоление ограничений форм-фактора — следующий рубеж

По словам Дайсона, следующим этапом для сенсорных экранов и функциональных поверхностей будет рассмотрение того, как емкостное сенсорное управление может быть встроено в термоформованный пластик, что позволит использовать элементы управления в виде ползунков, которые вы не увидите в обычной микроволновой печи, но найдете в своем современном автомобиле. с помощью встроенной электроники со встроенными чипами.

В то же время, по его словам, цель состоит в том, чтобы увидеть, можно ли сделать функциональные поверхности легче и дешевле, преодолевая при этом некоторые ограничения форм-фактора.

«Они в основном встраивают функциональность в поверхность, а не монтируют ее за поверхностью».

Дайсон сказал, что большой интерес представляет автомобильный сектор, потому что все автопроизводители теперь хотят, чтобы их интерьеры выглядели дороже.

«Это способ сделать интерьер более роскошным, не тратя больше денег».

Taifang Technology в Пекине — одна из компаний, стремящихся к инновациям в автомобильных поверхностях, но не только в причудливых, функциональных интерьерах.

Автомобильная интеллектуальная система восприятия Taifang (TAIP) второго поколения также имеет приложения вне автомобиля, чтобы сделать его умнее, безопаснее и надежнее.

Что уникально в Taifang, так это ASIC, сказал Боб Янг, исполнительный директор компании по развитию бизнеса, в интервью Fierce Electronics.

TAIP использует уникальный датчик материала формулы и усовершенствованный алгоритм для сбора высокоточных данных с сенсорных датчиков по всей «коже» автомобиля.

Он сказал, что последняя версия, TAIPS 2.0, улучшила датчик и алгоритм до такой степени, что теперь он может обнаруживать и сообщать о столкновениях на скорости до одного километра в час, что заполняет пробел в автомобильной промышленности для аварий на низкой скорости. .

По словам Янга, датчики размером всего в миллиметры работают с контроллером и интеллектуальными алгоритмами на основе упругих волн.

«Мы можем ощущать волновую форму вибраций».

Собранная информация превращается в набор данных, который обрабатывается ASIC Taifang.

В системе используется сочетание технологии литья под высоким и низким давлением, что снижает затраты на сенсорную систему.

Один из сценариев для чувствительной кожи на автомобилях заключается в том, что он может обнаруживать незначительные удары и царапины на арендованных автомобилях, что уменьшит необходимость ручного осмотра со стороны водителя или компании по прокату автомобилей.

Что делает технологию компании примечательной, так это то, что в отличие от других продуктов с силовым касанием на рынке, технологию Taifang можно использовать с любой твердой поверхностью, включая металл, стекло, дерево, пластик и композиты, если это твердая поверхность, хотя поверхность может быть изогнутой.

«Сама конструкция очень проста, — сказал Ян.

Он также легкий, а чувствительность можно регулировать в зависимости от приложения; другие области применения включают трекпады для ноутбуков — Lenovo внедрила технологию Taifang и инвестировала в компанию.

Хотя технология Taifang применима и для сенсорных экранов, этот рынок несколько насыщен, и большие возможности для компании представляют компьютеры и автомобили, сказал Ян.

Одна вещь, которую Taifang делает, применима к тому, куда направляются сенсорные экраны, — это возможность работать руками в перчатках.

Наряду с конденсатом или грязью на экране руки в перчатках являются одним из последних препятствий для точности сенсорного экрана.

Программное обеспечение и искусственный интеллект могут сделать сенсорные экраны умнее

Цифровые сенсорные экраны, широко распространенные Apple с первым iPhone, теперь повсюду.

Помимо смартфонов и планшетов, они используются в самых разных киосках и кассах самообслуживания.

OneScreen Solutions вот уже десять лет занимается так называемым бизнесом интерактивных плоских панелей, уделяя особое внимание образованию, а также правительству и здравоохранению.

В интервью Fierce Electronics старший менеджер по продуктам OneScreen Фархан Кази сказал, что большие сенсорные экраны с размером дисплея, приближающимся к 100 дюймам, заменяют несколько технологий в классе, включая проекторы и системы конференц-связи — в конференц-зале может быть один большой экран с беспроводной связью. подключение и микрофоны под управлением знакомой операционной системы, такой как Android или Windows.

Он сказал, что сектор образования является «хлебом с маслом» для этих устройств, заменяющих доски.

«Все эти интерактивные плоские панели обеспечивают превосходные сенсорные возможности. Ощущение, когда вы пишете на них, такое же естественное, как и на ваших стеклянных досках или на обычных стандартных досках».

По словам Кази, естественное ощущение значительно улучшилось за последние пять лет, и это зависит от задержки, количества поддерживаемых точек касания и количества жестов, которые можно выполнить — большинство интерактивных плоских панелей в классе поддерживают меньше чем восемь миллисекунд.

Он сказал, что программное обеспечение играет решающую роль в обеспечении такого пользовательского опыта.

По словам Кази, сегодняшние сенсорные экраны больше не нужно калибровать для поддержания точности касания.

OneScreen использует сенсорную технологию с нулевым связыванием, которая позволяет его плоским панелям обеспечивать такое же точное сенсорное взаимодействие, которое пользователи привыкли ожидать от своего смартфона.

По его словам, поскольку технология сенсорных экранов настолько зрелая, инновации в большей степени обусловлены программным обеспечением и искусственным интеллектом (ИИ), чем одним аппаратным обеспечением, которое по-прежнему будет улучшать задержку и скорость, чтобы способствовать естественному ощущению письма, используя несколько пальцев для выполнения. жест или даже подражание функции стирания, проводя ладонью, как классная доска.

Кази сказал, что искусственный интеллект позволит использовать такие функции, как способность распознавать почерк человека.

«В целом работа с сенсорным экраном обусловлена ​​сочетанием аппаратного и программного обеспечения».

По словам Кази, помимо ИИ, Метавселенная может предоставить новые возможности для сенсорных экранов — вполне возможно, что виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR) смогут взаимодействовать с помощью жестов с интерактивной панелью, но основная часть опыта будет находиться в пузыре виртуальной реальности.

По его словам, VR/AR еще не создали ничего, что могло бы подключить сенсорный экран, а искусственный интеллект проявляется в программных приложениях.

«Есть разные направления, в которых может развиваться эта технология. Он развивается».

В целом, инновации, по-видимому, заключаются в функциональных поверхностях, и автомобильная промышленность опережает конкурентов, когда речь идет о росте рынка, сказал Дайсон из IDTechEx.

«Есть также возможности в аэрокосмической отрасли, но по сравнению с автомобилями самолетов не так много».

По его словам, функциональные поверхности также находят применение в медицинских устройствах и умных замках, но основным рынком сбыта является автомобилестроение, где новинка может обернуть ее вокруг изгибов автомобильных консолей и встроить функциональность.

Чтобы сенсорный экран имел такую ​​возможность, потребуются некоторые инновационные разработки.

«Складные экраны, растягивающиеся экраны или экраны, которые могут сгибаться более чем по одной оси кривизны, еще далеко», — сказал Дайсон.