提高數(shù)字駕駛室安全性的設(shè)備

隨著自動(dòng)駕駛及汽車共享服務(wù)等駕駛方式發(fā)生大幅改變，今后，作為駕駛員與汽車接點(diǎn)的汽車人機(jī)界面（HMI）也將會(huì)發(fā)生重大變化。
為了追求在實(shí)現(xiàn)安全及放心駕駛的同時(shí)，能夠舒適而有意義地運(yùn)用得到釋放的時(shí)間的HMI，汽車行業(yè)正在不斷推進(jìn)數(shù)字駕駛室的開(kāi)發(fā)工作。
以下針對(duì)從駕駛員的感官上實(shí)現(xiàn)安全放心以及充實(shí)的HMI，針對(duì)為數(shù)字駕駛室的價(jià)值提升做出貢獻(xiàn)的TDK產(chǎn)品及技術(shù)進(jìn)行介紹。

目錄

決定新一代汽車商品價(jià)值的數(shù)字駕駛室。

可通過(guò)觸感傳達(dá)實(shí)體感和操作感的壓電執(zhí)行器

可去除道路噪音，實(shí)現(xiàn)可靠語(yǔ)音操作的MEMS麥克風(fēng)

為圍繞車內(nèi)空間的車窗玻璃附加電氣功能的Ag積層型透明導(dǎo)電性薄膜

自由創(chuàng)造車內(nèi)聲場(chǎng)的壓電式揚(yáng)聲器

決定新一代汽車商品價(jià)值的數(shù)字駕駛室。

在現(xiàn)在的汽車駕駛室內(nèi)搭載有例如車速表、轉(zhuǎn)速表、燃油表、水溫表、里程表等提供行駛所需信息的儀表盤，以及例如顯示導(dǎo)航地圖信息的中央信息顯示屏等為駕駛提供支持的顯示裝置。
數(shù)字駕駛室能夠促進(jìn)以往模擬儀表顯示向液晶顯示器顯示轉(zhuǎn)變，在自動(dòng)駕駛時(shí)向搭乘者提供有用的移動(dòng)指南信息，而在由駕駛員駕駛時(shí)，則通過(guò)顯示支持駕駛操作的信息方式，在大畫面顯示器上根據(jù)情況切換位置及內(nèi)容進(jìn)行共享。但僅依靠通過(guò)顯示訴諸視覺(jué)的方式無(wú)法兼顧移動(dòng)中的安全性以及便利性、居住性。
為自動(dòng)駕駛L3級(jí)別時(shí)，若自動(dòng)行駛較為困難，則駕駛員需要迅速?gòu)南到y(tǒng)上接管駕駛操作責(zé)任。（表1）
本章中針對(duì)TDK集團(tuán)在視覺(jué)以及其他感官上將車與人聯(lián)系在一起的產(chǎn)品及技術(shù)進(jìn)行介紹。

圖1 : 數(shù)字駕駛室示例

表1 : 美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）定義的自動(dòng)駕駛汽車分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

可通過(guò)觸感傳達(dá)實(shí)體感和操作感的壓電執(zhí)行器

除視覺(jué)之外，若能同時(shí)以注重觸覺(jué)的手段構(gòu)建HMI，則可同時(shí)提升操作設(shè)備時(shí)的操作感以及使用信息娛樂(lè)功能時(shí)的臨場(chǎng)感。TDK的壓電執(zhí)行器“PowerHap”能夠?qū)︸{駛員給出明確響應(yīng)。由于能夠比電磁式執(zhí)行器更薄，因此還可安裝在轉(zhuǎn)向柱等的狹窄空間中。同時(shí)，超薄型執(zhí)行器“PiezoHapt?”通過(guò)各類振動(dòng)表現(xiàn)提高觸控面板功能，實(shí)現(xiàn)更為穩(wěn)健的操作性。由于此類響應(yīng)性能優(yōu)異的壓電執(zhí)行器“PowerHap”與“PiezoHapt?”在振動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)較快，因此能夠自在實(shí)現(xiàn)多樣的振動(dòng)方式，從而能夠自由表現(xiàn)觸感。不僅如此，由于在施加力度時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓，因此還可兼?zhèn)渥鳛檩斎朐O(shè)備的壓敏傳感器。
TDK與“Boréas Technologies Inc.”進(jìn)行合作，通過(guò)配合該公司的壓電執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)IC，為開(kāi)發(fā)者提供能夠?qū)崿F(xiàn)自由造型觸感設(shè)計(jì)的解決方案。

表2 : TDK壓電執(zhí)行器的特征

	壓電式 / Piezoelectric		電磁式 / Electromagnetic
	PowerHap	PiezoHapt?	ERM, LRA
厚度 / mm	1.2 - 2.4	0.3 / 0.35	3
加速度[G] / 20g mass	8 - 65	1.6 / 1.5	2 - 5
啟動(dòng) / ms	< 1	< 1	20 - 50
電壓 / V	60 / 120	12 / 24	3
自由波形設(shè)計(jì)	Yes	Yes	No
壓敏	Yes	Yes	No

圖2 : 可支持復(fù)雜振動(dòng)設(shè)計(jì)的優(yōu)異響應(yīng)性

?由于為薄型產(chǎn)品，因此可靈活應(yīng)對(duì)所有設(shè)備的設(shè)計(jì)
?啟動(dòng)速度快，振動(dòng)設(shè)計(jì)自由自在
※ ERM或LRA僅支持sin波的設(shè)計(jì)

可去除道路噪音，實(shí)現(xiàn)可靠語(yǔ)音操作的MEMS麥克風(fēng)

語(yǔ)音識(shí)別是數(shù)字駕駛艙的關(guān)鍵部件。這個(gè)系統(tǒng)配備了許多麥克風(fēng)，使空調(diào)等車載設(shè)備可以使用，并與語(yǔ)音通信一起使用。在駕駛過(guò)程中，室內(nèi)空間充滿了各種噪音，如風(fēng)、交通噪音和馬達(dá)本身的噪音。為了確保在這些條件下能可靠地捕獲音頻，需要使用適于降噪的增強(qiáng)性能麥克風(fēng)和語(yǔ)音捕捉技術(shù)。
TDK的MEMS麥克風(fēng)能夠滿足汽車內(nèi)部環(huán)境的技術(shù)要求。 ICS-40730的特點(diǎn)是信噪比為74分貝，全世界最高，INMP621能夠容易地在汽車內(nèi)部環(huán)境中實(shí)現(xiàn)定向麥克風(fēng)系統(tǒng)。這是因?yàn)樘砑恿耸褂门c在單根數(shù)據(jù)線上時(shí)分復(fù)用的兩個(gè)麥克風(fēng)鏈接的脈沖密度調(diào)制(PDM)數(shù)字接口的方向算法。MMICT4078-00-908擁有135的AOP/dBA，非常適合在噪音環(huán)境中聽(tīng)，而ICS-40300的低頻響應(yīng)使其成為精確相位匹配的理想選擇。
將這些麥克風(fēng)嵌入車輛內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)，就可以有選擇地捕捉特定地點(diǎn)的揚(yáng)聲器的聲音，聽(tīng)取聲音，消除刺耳的噪音，從而使數(shù)字駕駛艙成為車輛的一個(gè)關(guān)鍵賣點(diǎn)。

表3 : MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品線

型號(hào)	ICS-40730	INMP621	MMICT4078-00-908	ICS-40300
產(chǎn)品示例
產(chǎn)品類型	模擬輸出	數(shù)字輸出	模擬輸出	模擬輸出
尺寸 (L x W x T) / mm	4.72 x 3.76 x t:3.5	4 x 3 x t:1	3.35 x 2.5 x t:0.98	4.72 x 3.76 x t:3.5
S/N比 / dBA	74	65	66	63
AOP / dBA	124	133	135	130

*請(qǐng)?jiān)诖_認(rèn)產(chǎn)品工作溫度后在保證范圍內(nèi)使用MEMS麥克風(fēng)。詳情敬請(qǐng)咨詢。

MEMS麥克風(fēng)相關(guān)咨詢 ?

為圍繞車內(nèi)空間的車窗玻璃附加電氣功能的Ag積層型透明導(dǎo)電性薄膜

前、后及側(cè)面車窗玻璃、信息顯示用顯示器表面上附加電氣功能后可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔時(shí)尚的數(shù)字駕駛室。在兼顧高透過(guò)率與低電阻的同時(shí)使用具備彎曲性的TDK Ag積層型透明導(dǎo)電性薄膜可為附加調(diào)光薄膜（作為電極使用）、玻璃表面觸摸傳感器、天線、防結(jié)露用薄膜加熱器（作為各功能薄膜部件使用）等功能做出貢獻(xiàn)。表面電阻為4Ω/sg.，比廣泛運(yùn)用于透明電極材料的ITO的電阻更低。通過(guò)這一優(yōu)異特性，可為實(shí)現(xiàn)實(shí)用而華麗的車內(nèi)空間做出貢獻(xiàn)。

表4 : Ag堆棧薄膜規(guī)格

圖3 : TDKAg堆棧薄膜的膜結(jié)構(gòu)

自由創(chuàng)造車內(nèi)聲場(chǎng)的壓電式揚(yáng)聲器（開(kāi)發(fā)中）

在準(zhǔn)確向駕駛員傳達(dá)信息、提高信息娛樂(lè)內(nèi)容臨場(chǎng)感方式方面，聲音信息擁有影像信息所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)TDK正在開(kāi)發(fā)的世界首個(gè)壓電式全頻揚(yáng)聲器“PiezoListen?”將有望實(shí)現(xiàn)智能高度的聲音系統(tǒng)。
雖然薄度僅為0.7mm，但其能夠大功率輸出200Hz?10kHz的大范圍頻帶聲音，例如能夠?qū)x表盤作為揚(yáng)聲器，或者從顯示器中發(fā)出聲音，因此進(jìn)一步提高了揚(yáng)聲器的安裝自由度。此外，PiezoListen?不僅指向性廣，聲音能夠均勻地傳遞至車內(nèi)空間各處，同時(shí)，如果在車內(nèi)空間各處安裝多個(gè)PiezoListen?，控制各處的輸出來(lái)設(shè)計(jì)聲場(chǎng)，則還可將聲音傳遞至必要的場(chǎng)所。

圖4 ：揚(yáng)聲器可以安裝在儀表盤等車內(nèi)所有場(chǎng)所中

表5 : ＜參考資料＞PiezoLisn?的產(chǎn)品線針對(duì)一般品

關(guān)于車載用途，需要定制，歡迎咨詢。

型號(hào)	PHUA2010-049B-00-000	PHUA3015-049B-00-000	PHUA3030-049B-00-000	PHUA6630-076B-00-000
產(chǎn)品示例
產(chǎn)品尺寸 (mm)	L:20 x W:10	L:30 x W:15	L:30 x W:30	L:66 x W:30
厚度 (mm)	t=0.49	t=0.49	t=0.49	t=0.76
電容 / μF	1.0	2.3	4.8	7.8

審核編輯：彭菁