交通の未来に関する無数の記事は四輪電気自動車に焦点を当てていますが、スクーター、大型バイク、電動バイク、電動モペット、電動自転車など、経済的な二輪電気自動車への依存度がますます高まっています。これらの二輪電気自動車は、物理的なノブ、ボタン、機械式ダイヤルの代わりに、制御用のタッチスクリーンを組み込むことで、四輪電気自動車のデザイントレンドに従っています。
タッチスクリーンの採用により、電気二輪車の設計者は、モダンな外観、柔軟なレイアウト、スタイリッシュなデザインのモデルを作成できます。また、さまざまなモデルや個々の車両に合わせて簡単にカスタマイズできます。ユーザーフレンドリーなメニュー システムは、電気二輪車のより複雑な制御、表示、および機能の要件を満たすと同時に、ナビゲーション、インフォテインメント システム、リモート ペイメント、車両セキュリティなどの付加価値機能も実現します。
二輪電気自動車のタッチスクリーンは、屋外の厳しい環境にさらされることが多く、雨、雪、ほこり、砂などの影響を受けやすいです。暑い気候では、これらの車両は直射日光の当たる場所に駐車され、強い紫外線や赤外線にさらされることがあります。さらに、事故や故意の損傷を受けやすい傾向があります。
これらの要素を考慮すると、二輪電気自動車のタッチスクリーンは、理想的には、IP65/68 の保護等級と厚いカバーガラスを備え、下にあるタッチセンサーと LCD または OLED ディスプレイコンポーネントを保護する必要があります。日光や紫外線による損傷を防ぐために、UV/IR フィルターが必要であり、あらゆる照明条件下で画面の視認性を高めるために反射防止/反射防止コーティングを施す必要があります。
そのため、ディスプレイ スタックには厚い多層設計が必要です。ただし、層が増えるごとに指と静電容量式タッチ センサー間の距離が長くなり、画面表面でのタッチ入力を正確に検出することが難しくなります。
寒冷地では、ライダーが厚手の手袋をはめてタッチスクリーンを操作することが多く、指とタッチセンサーの距離がさらに長くなります。また、雨天時にスクリーンに雨や雪が付着すると、誤タッチや入力漏れが発生する可能性があります。
高品質のタッチスクリーンは、画面上を移動する指の軌跡を確実に追跡するだけでなく、濡れた状態で厚手の手袋をはめた状態での複数指のジェスチャーを正確に検出し、地図上のナビゲーションなどの機能を実現する必要があります。タッチスクリーンは、さまざまな環境要件を満たす必要があり、タッチスクリーン コントローラ IC には厳しい要件が課せられ、次の設計上の課題に対処する必要があります。
より厚いディスプレイスタック
タッチスクリーン コントローラは、ディスプレイ スタック内のタッチ センサーの上にあるさまざまなレイヤーに対応するために、かなりの柔軟性をサポートする必要があります。10 mm 以上の同等の厚さを持つ高度なテクノロジが必要であり、反射防止コーティングやグレア防止コーティングの使用、4 mm 厚のカバー ガラスの使用、3 mm 厚の手袋での操作が可能になります。あるいは、タッチスクリーンの設計者は、画面とガラスの間に空気層を組み込むことで、破損した場合にディスプレイ全体を交換せずに最上層のガラス層を交換できるようにすることもできます。ただし、厚さが増すと、タッチスクリーン コントローラがタッチ入力を正確に検出してデコードすることが難しくなります。コントローラはこの課題に立ち向かう必要があります。
信頼性の高いタッチパフォーマンス
二輪電気自動車は、通常、その寿命の大半を屋外で使用されます。タッチスクリーン コントローラ アルゴリズムは、水滴が誤ってタッチと解釈されることを防ぎ、指または手袋をはめた手からの入力のみを検出する必要があります。静電容量センシングでは、導電性洗浄液 (漂白剤など) と水との混合液を区別し、誤タッチが発生しないようにする必要があります。
機能安全
世界中の二輪電気自動車には、タッチスクリーンの使用中にライダーを保護するための機能安全機能が求められています。運転中のナビゲーションやハンズフリー通話などの機能は、注意散漫を引き起こす可能性があります。スクリーンは、ISO 26262 (ASIL-B) などの安全基準に準拠する必要があります。コントローラーは、認証をサポートするために、自己テスト機能、ドキュメント、ガイドラインを提供する必要があります。
セキュリティ
レンタルの場合、タッチスクリーンを使用して PIN を入力し、レンタル者に車両へのアクセスを許可することができます。また、クレジットカードやスマートフォンによる非接触型決済もサポートしています。タッチスクリーン コントローラーには、データのプライバシーを確保するために暗号化とファームウェア認証が含まれている必要があります。
ノイズ耐性
電気モーターを駆動するパワートレイン回路は、放射および伝導の電磁ノイズを生成します。スイッチング電源ベースの充電器は車両の電源ラインにノイズを取り込み、照明システムは伝導ノイズを引き起こす可能性があります。LCD または OLED パネルでさえ、電磁干渉を発することがあります。適切なノイズ制御を行わないと、これらの発生源によってタッチスクリーンの機能が低下する可能性があります。コントローラには、特に動作中の誤作動を回避するためのノイズ フィルタリング アルゴリズムを組み込む必要があります。
Microchip 社の maXTouch® タッチスクリーン コントローラ
Microchip の maXTouch® シリーズには、これらの厳しい要件を満たし、タッチスクリーンのエクスペリエンスを向上させる機能が搭載されています。主な機能は次のとおりです。
- さまざまなアスペクト比の 2 ～ 34 インチの画面をサポートします。
- 最大10mmの厚いカバーガラスと0.2mm以上のエアギャップに対応。
- 厚さ 5 mm の手袋 (スキー用手袋やバイク用手袋など) を通して正確なタッチ検出を実現します。
- 耐湿性があり、水滴、水流、3.5% 生理食塩水、洗浄液による誤タッチを防ぎます。
- 暗号化されたメッセージと隠された PIN 構成。
- NFC (近距離無線通信) テクノロジーとの相互運用性。
- 高い伝導ノイズ耐性（クラス A IEC 61000-4-6 認定）。
- 自己診断およびレポート機能。
- Linux®/Android™ オペレーティング システムのサポート。
まとめ
二輪電気自動車の設計は、四輪自動車と同様に複雑です。設計者は、進化する消費者の期待に応えるために、継続的に新しい機能を追加しています。高性能なタッチスクリーン コントローラでサポートされる強化されたタッチスクリーンは、これらの機能を車両設計に統合するために必要な柔軟性を提供します。独自の要件に対応し、タッチスクリーン コントローラを慎重に選択することで、二輪電気自動車設計の要求を効果的に満たすことができます。