两轮电动车触摸屏对触摸控制器的独特要求
尽管关于交通运输未来的无数文章都聚焦于四轮电动车，但越来越多的出行方式更加依赖经济型两轮电动车，包括踏板车、重型摩托车、电动摩托车、电动轻便摩托车和电动自行车。这些两轮电动车遵循了四轮电动车的设计趋势，采用触摸屏进行控制，取代了物理旋钮、按钮和机械表盘。
采用触摸屏使两轮电动车设计师能够设计出外观时尚、布局灵活、设计时尚的车型。它还可以根据不同车型甚至个别车辆轻松定制。用户友好的菜单系统可以满足两轮电动车更复杂的控制、显示和功能要求，同时还可以实现导航、信息娱乐系统、远程支付和车辆安全等增值功能。
两轮电动车的触摸屏经常暴露在恶劣的户外环境中，容易受到雨、雪、灰尘或沙子的影响。在炎热的气候下，这些车辆有时可能会停在阳光直射下，受到强烈的紫外线和红外线辐射。此外，它们还容易发生事故或被故意损坏。
考虑到这些因素，两轮电动车的触摸屏最好具有 IP65/68 防护等级和厚盖玻璃，以保护底层触摸传感器和 LCD 或 OLED 显示屏组件。为了防止阳光和紫外线辐射造成的损害，需要使用紫外线/红外线滤光片，并应使用防反射/防眩光涂层，以增强所有照明条件下的屏幕可见度。
因此，显示屏堆栈需要采用厚的多层设计。然而，每增加一层，手指和电容式触摸传感器之间的距离就会增加，这让准确检测屏幕表面的触摸输入变得更加困难。
在寒冷地区，驾驶员经常戴着厚手套操作触摸屏，这进一步增加了手指与触摸传感器之间的距离。此外，在潮湿的天气里，屏幕上的雨水或雪水也会导致误触或漏输入。
高品质的触摸屏不仅必须可靠地跟踪手指在屏幕上移动的路径，还必须准确检测在潮湿条件下戴着厚手套做出的多指手势，从而实现地图导航等功能。触摸屏需要满足各种环境要求，对触摸屏控制器 IC 提出了严格的要求，必须解决以下设计挑战：
更厚的显示屏堆栈
触摸屏控制器必须支持高度的灵活性，以适应显示屏堆栈中触摸传感器上方的各个层。需要采用等效厚度为 10 毫米或更大的先进技术，从而能够使用防反射和防眩光涂层，以及 4 毫米厚的盖玻璃，并允许戴着 3 毫米厚的手套进行操作。或者，触摸屏设计师可以在屏幕和玻璃之间留出一个气隙，以便在损坏时更换顶部玻璃层而无需更换整个显示屏。然而，厚度的增加使触摸屏控制器更难以准确检测和解码触摸输入。控制器必须迎接这一挑战。
可靠的触摸性能
两轮电动车在其使用寿命的大部分时间里通常在户外使用。触摸屏控制器算法必须防止水滴被误认为触摸，仅检测手指或戴手套的手的输入。电容式感应还必须区分导电清洁溶液（如漂白剂）及其与水的混合物，确保不会发生误触摸。
功能安全
全球各地的两轮电动车都需要功能安全功能来保护使用触摸屏的骑手。骑行过程中的导航和免提通话等功能可能会分散注意力。屏幕可能需要符合 ISO 26262 (ASIL-B) 等安全标准。控制器必须提供自检功能、文档和指南以支持认证。
安全性
在租赁场景中，触摸屏可用于输入 PIN，授予租车人车辆访问权限。它们还支持通过信用卡或智能手机进行非接触式支付。触摸屏控制器必须包含加密和固件身份验证，以确保数据隐私。
噪音抗扰度
驱动电动机的动力系统电路会产生辐射和传导电磁噪声。基于开关电源的充电器会将噪声引入车辆电源线，照明系统也可能导致传导噪声。甚至 LCD 或 OLED 面板也会发出电磁干扰。如果没有适当的噪声控制，这些源可能会降低触摸屏的功能。控制器必须包含噪声过滤算法，以避免误激活，尤其是在运行期间。
Microchip 的 maXTouch® 触摸屏控制器
Microchip 的 maXTouch® 系列配备了满足这些严格要求并增强触摸屏体验的功能。主要功能包括：
- 支持2至34英寸各种宽高比的屏幕。
- 兼容厚度达 10 毫米的厚盖玻璃以及 0.2 毫米或更大的气隙。
- 通过 5 毫米厚的手套（例如滑雪手套或摩托车手套）进行精确的触摸检测。
- 防潮，防止由水滴、水流、3.5%盐水或清洁溶液引起的误触摸。
- 加密消息和隐藏的 PIN 配置。
- 与NFC（近场通信）技术的互操作性。
- 高传导噪声抗扰度（通过 A 级 IEC 61000-4-6 认证）。
- 自我诊断和报告功能。
- 支持 Linux®/Android™ 操作系统。
总结
两轮电动车的设计与四轮车非常相似，非常复杂。设计师不断添加新功能以满足不断变化的消费者期望。增强型触摸屏由功能强大的触摸屏控制器支持，可提供将这些功能集成到车辆设计中所需的灵活性。通过满足独特要求并精心选择触摸屏控制器，可以有效满足两轮电动车设计的需求。
