NIKKEI——日本經濟新聞中文版

　　多年的課題或許可以解決了。雖然這樣説有些小題大做，但在嚴重破壞汽車外觀的領域提出了解決方案。那就是在保險桿上整齊配置的超聲波感測器。這是檢測到靠近的車輛及牆壁等之後提醒駕駛員的有用設備，但圓形感測器的外觀非常突兀。

　　在中國等市場上，感測器有存在感的汽車外觀設計曾備受歡迎。通過讓消費者看到感測器等，可以強調「這輛汽車是安全的」，用戶滿意度會更高（圖1）。但最近熟悉中國動向的相關人員表示：「在中國，消費者的喜好也變了，傾向於隱藏感測器」。

圖1：超聲波感測器很顯眼的汽車外觀 作為檢測車輛及牆壁等障礙物的功能，越來越多汽車標配超聲波感測器。 照片上的汽車是中國比亞迪（BYD）的「海豹（SEAL）」。 （攝影：日經Automotive）

　　一家日本國內汽車廠商的設計師説：「希望排除影響美觀的要素」。其實在外觀設計之前，內飾也在不斷「排除」影響美觀的要素。內飾儘量減少物理按鍵，把各功能的操作集中到中心螢幕上。

　　這種趨勢是世界潮流，但一家大型零部件廠商的內飾技術人員説：「也有回歸物理按鍵的趨勢」。因為出現了很多不滿，比如：如果不多次點擊螢幕就無法實現想要的功能，或者誤觸螢幕進行了無意識操作等。

　　追求美觀的設計師和重視無故障工作的技術人員的訴求不同。IT和電子綜合展「CEATEC 2023」（幕張Messe會展中心，2023年10月17～20日）上展出了兼顧雙方主張並滿足用戶的技術。

　　利用聲學超材料透射超聲波

　　村田製作所提出了消除超聲波感測器存在感的技術（圖2）。超聲波一般碰到作為保險桿材料的樹脂零部件等會發生反射。因此，超聲波感測器需要裸露在車輛外面，結果汽車外面能看到圓形的感測器^注1）。

圖2：村田製作所開發的聲學超材料 在金屬板上週期性配置由重錘和彈簧構成的「極小Unit Cell」。 極小晶胞與入射的超聲波沿垂直方向共振。 （攝影：日經Automotive）

　　^{注1）把檢測車輛及牆壁等障礙物的感測器隱藏到保險桿內的方法之一是毫米波雷達。毫米波比較容易透過樹脂零部件，但隨著保險桿塗裝，毫米波的透射率也會下降。成本方面也比超聲波感測器高。}

　　村田製作所的目標是利用「聲學超材料（Metamaterial）」技術將超聲波感測器隱藏到保險桿內。通過利用彈簧振子結構的共振，「可以提高超聲波對物質的透射性」（村田製作所的開發負責人）。

　　村田製作所開發的聲學超材料是在金屬板上週期性配置由重錘部分和彈簧部分構成的「極小Unit Cell」。它們起到了彈簧擺的作用，在垂直方向上與射入的超聲波産生共振，即便通過聲阻抗不同的物質，也能傳輸超聲波。

　　應用於汽車超聲波感測器時，可在保險桿內側黏貼聲學超材料。據稱，向此處照射超聲波時，與聲學超材料融為一體的保險桿就會産生共振，可以在不反射的情況下讓超聲波穿過。

　　能否阻止實體按鍵回歸

　　「來自汽車行業的洽購相當強勁」，夏普的螢幕相關負責人這樣透露。受到高度關注的是該公司以防止誤操作為目的開發的「Click Display」（圖3）。

圖3：夏普開發的「Click Display」 車載試製品。可以區分「觸摸」和「按壓」進行操作。 （攝影：日經Automotive）

　　因接到螢幕誤操作引發的投訴，汽車行業正在考慮回歸物理按鍵，但「作為設計師來説，強烈希望追求只用螢幕的簡潔先進設計」（夏普的螢幕相關負責人）。對於螢幕製造商夏普來説，似乎也不希望恢復使用物理按鍵。

　　在這種背景下問世的Click Display的特點是，操作者可以辨別「觸摸」和「按壓」，防止意圖之外的操作。這是通過為靜電容量式觸摸感測器增加壓力感測器的功能而實現的^注2）。夏普的目標是在2025～2026年前後在車載用途方面實現Click Display的實用化。

　　^{注2）可檢測很小的力，還能應對25gf（0.245N）的輕微按壓負荷。另外，「電腦鍵盤做出反應的負荷為50～60gf （0.49～0.588N）左右」（該負責人）。據稱，之所以能夠應對很小的壓力，是因為將壓力感測器和觸摸感測器融為一體。普通的觸摸螢幕往往在表面配置靜電容量式觸摸感測器，在其下面配置螢幕和壓力感測器，進行層層重疊。夏普開發的産品為靜電容量式觸摸感測器增加了用來檢測壓力的電極，對其賦予了壓力感測器的功能。通過這種方法，實現了比在螢幕下面配置壓力感測器的方式更高的靈敏度。}

　　久米 秀尚 日經XTECH/日經Automotive。

　　資料來源：日經XTECH

　　https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/mag/at/18/00006/00641/

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