Sebbene innumerevoli articoli sul futuro dei trasporti si concentrino sui veicoli elettrici a quattro ruote, sempre più mobilità fa affidamento su veicoli elettrici economici a due ruote, tra cui scooter, motociclette pesanti, motociclette elettriche, ciclomotori elettrici ed e-bike. Questi veicoli elettrici a due ruote stanno seguendo le tendenze di design dei veicoli elettrici a quattro ruote incorporando touchscreen per il controllo, sostituendo manopole fisiche, pulsanti e quadranti meccanici.
L'adozione di touchscreen consente ai progettisti di veicoli elettrici a due ruote di creare modelli dall'aspetto moderno, layout flessibili e design eleganti. Consente inoltre una facile personalizzazione in base a diversi modelli o persino a singoli veicoli. I sistemi di menu intuitivi possono soddisfare i requisiti di controllo, visualizzazione e funzionalità più complessi dei veicoli elettrici a due ruote, consentendo al contempo funzionalità a valore aggiunto come navigazione, sistemi di infotainment, pagamenti a distanza e sicurezza del veicolo.
I touchscreen dei veicoli elettrici a due ruote sono spesso esposti a condizioni ambientali esterne difficili, il che li rende vulnerabili a pioggia, neve, polvere o sabbia. Nei climi caldi, questi veicoli possono talvolta essere parcheggiati sotto la luce diretta del sole, esposti a intense radiazioni UV e infrarosse. Inoltre, sono soggetti a incidenti o danni deliberati.
Considerando questi fattori, i touchscreen per veicoli elettrici a due ruote dovrebbero idealmente avere un grado di protezione IP65/68 e un vetro di copertura spesso per salvaguardare i sensori touch sottostanti e i componenti del display LCD o OLED. Per prevenire danni da luce solare e radiazioni UV, sono richiesti filtri UV/IR e rivestimenti antiriflesso/antiriflesso devono essere applicati per migliorare la visibilità dello schermo in tutte le condizioni di illuminazione.
Di conseguenza, lo stack di display necessita di un design spesso e multistrato. Tuttavia, ogni strato aggiuntivo aumenta la distanza tra il dito e il sensore touch capacitivo, rendendo più difficile rilevare con precisione gli input touch sulla superficie dello schermo.
Nelle regioni fredde, i touchscreen sono spesso utilizzati da motociclisti che indossano guanti spessi, il che aumenta ulteriormente la distanza tra le dita e il sensore touch. Inoltre, pioggia o neve sullo schermo in caso di maltempo possono causare falsi tocchi o input mancati.
Un touchscreen di alta qualità non deve solo tracciare in modo affidabile il percorso di un dito che si muove sullo schermo, ma deve anche rilevare con precisione i gesti multi-dito eseguiti con guanti spessi in condizioni di bagnato, consentendo funzioni come la navigazione sulle mappe. I touchscreen devono soddisfare un'ampia gamma di requisiti ambientali, ponendo requisiti rigorosi sul controller IC del touchscreen, che deve affrontare le seguenti sfide di progettazione:
Pile di esposizione più spesse
I controller touchscreen devono supportare una flessibilità significativa per ospitare vari strati sopra il sensore touch nello stack del display. È richiesta una tecnologia avanzata con uno spessore equivalente di 10 mm o più, che consenta l'uso di rivestimenti antiriflesso e antiriflesso, insieme a un vetro di copertura spesso 4 mm e al funzionamento con guanti spessi 3 mm. In alternativa, i progettisti di touchscreen possono includere un'intercapedine d'aria tra lo schermo e il vetro, consentendo la sostituzione dello strato di vetro superiore senza dover sostituire l'intero display in caso di danni. Tuttavia, lo spessore aumentato rende più difficile per il controller touchscreen rilevare e decodificare accuratamente gli input touch. I controller devono essere all'altezza di questa sfida.
Prestazioni touch affidabili
I veicoli elettrici a due ruote sono solitamente utilizzati all'aperto per la maggior parte della loro durata. Gli algoritmi del controller touchscreen devono impedire che le gocce d'acqua vengano interpretate erroneamente come tocchi, rilevando solo input da dita o mani guantate. Il rilevamento capacitivo deve anche distinguere tra soluzioni detergenti conduttive (come la candeggina) e le loro miscele con acqua, assicurando che non si verifichino falsi tocchi.
Sicurezza funzionale
I veicoli elettrici a due ruote in tutto il mondo richiedono funzionalità di sicurezza funzionali per proteggere i motociclisti durante l'uso del touchscreen. Funzionalità come la navigazione e le chiamate in vivavoce durante la guida potrebbero rappresentare delle distrazioni. Gli schermi potrebbero dover essere conformi a standard di sicurezza come ISO 26262 (ASIL-B). I controller devono fornire funzioni di autotest, documentazione e linee guida per supportare la certificazione.
Sicurezza
Negli scenari di noleggio, i touchscreen possono essere utilizzati per immettere i PIN, garantendo l'accesso al veicolo agli affittuari. Supportano anche pagamenti contactless tramite carte di credito o smartphone. I controller touchscreen devono includere crittografia e autenticazione firmware per garantire la riservatezza dei dati.
Immunità al rumore
I circuiti del gruppo propulsore che azionano i motori elettrici generano rumore elettromagnetico irradiato e condotto. I caricabatterie basati su alimentazione a commutazione introducono rumore nelle linee elettriche dei veicoli e i sistemi di illuminazione possono causare rumore condotto. Anche i pannelli LCD o OLED possono emettere interferenze elettromagnetiche. Senza un controllo adeguato del rumore, queste fonti possono degradare la funzionalità del touchscreen. I controller devono includere algoritmi di filtraggio del rumore per evitare false attivazioni, specialmente durante il funzionamento.
Controllori touchscreen maXTouch® di Microchip
La serie maXTouch® di Microchip è dotata di funzionalità per soddisfare questi severi requisiti e migliorare l'esperienza touchscreen. Le funzionalità principali includono:
- Supporta schermi da 2 a 34 pollici con vari rapporti di aspetto.
- Compatibilità con vetri di copertura spessi fino a 10 mm e intercapedini d'aria di 0.2 mm o più.
- Rilevamento preciso del tocco tramite guanti spessi 5 mm (ad esempio guanti da sci o da moto).
- Resistenza all'umidità, prevenendo falsi contatti causati da gocce d'acqua, flussi, soluzione salina al 3.5% o soluzioni detergenti.
- Messaggi crittografati e configurazioni PIN nascoste.
- Interoperabilità con la tecnologia NFC (Near Field Communication).
- Elevata immunità ai disturbi condotti (certificata secondo la Classe A IEC 61000-4-6).
- Funzionalità di autodiagnosi e di reporting.
- Supporto per i sistemi operativi Linux®/Android™.
Conclusione
I progetti di veicoli elettrici a due ruote sono complessi, proprio come i veicoli a quattro ruote. I progettisti aggiungono continuamente nuove funzionalità per soddisfare le aspettative in continua evoluzione dei consumatori. I touchscreen migliorati, supportati da controller touchscreen capaci, offrono la flessibilità necessaria per integrare queste funzionalità nei progetti dei veicoli. Affrontando requisiti unici e selezionando attentamente i controller touchscreen, le richieste dei progetti di veicoli elettrici a due ruote possono essere soddisfatte in modo efficace.