浅析丨延锋、科世达、大陆集团等都在布局的汽车智能表面（smart surface）

全球知名的经济预测及商业咨询机构IHS Markit预测，到2021年底，由连接、信息娱乐和安全驱动的汽车显示系统市场全球收入将以超过11％的复合年增长率增长至186亿美元。

智能内饰表面（smart surface），是面向未来的人机交互（HMI）技术的关键组成部分，是电气化汽车与乘员控制交互的入口，将作为汽车显示系统的一部分而蓬勃发展。

智能内饰表面将控制、信息显示、照明等功能无缝整合至同一表面，从而使仪表板、门板和副仪表板等各区域表面相互之间和谐统一。装饰和功能之间的界限逐渐减少，创造出兼具功能性和美感的创新内饰。

智能内饰表面技术可以将触摸传感器添加到各种材料的汽车内饰表面，包括金属、塑料、玻璃、皮革和纺织品等，可以制造出适应复杂形状的隐形触控面板，实现极佳的设计自由度。
图：来源延锋汽车内饰
延锋汽车内饰的ActiveSkin技术将车门装饰、地板控制台和仪表盘等主要汽车内饰面都转变为智能表面，保证乘员与座舱系统的充分互动。据消息，2022年前ActiveSkin技术将准备就绪，并会进化得更加智能，如只需将手放在汽车的软垫表面上，就会出现交互式表面或动态装饰环境光表面与乘员互动。
图：来源延锋汽车内饰
宝马集团的Vision iNext概念车也充分展示了汽车智能表面交互技术的发展方向， iNext允许乘客用手指交互跟踪覆盖在座椅或侧板织布内饰的符号来操作信息娱乐系统，取代了传统的按钮和触摸屏控制功能。
 图：乘客通过跟踪座椅表面织物传感符号实现系统操控
科世达集团开发的技术允许手指在光滑的塑料件表面滑动来控制隐藏在内饰下面的触摸感测模块，实现空调系统的温度调节。
图：通过智能表面调节空调温度（来源科世达）
芬兰科技公司Canatu，更是将门内饰板集成了显示器及3D触控控制功能，让千篇一律的门板焕发科技的光彩。
图：具有集成显示器和3D触摸控制的门板（来源Canatu）
大陆集团开发的Acella Hylite产品在白天看起来像传统的门饰，但晚上表面亮起富有科技感的光影图案。
图：大陆集团智能内饰门板（来源大陆集团）
智能内饰表面集合了多种内饰材料与光电子技术，不光应用在内饰，也可以用在外饰，并且与塑胶原料关系紧密，全球顶尖的塑胶方案服务商巴斯夫正在Octorank网站上发布信息查找与智能表面创业公司进行合作，希望通过使用新的表面材料改变车辆外观。
图：来源（Octorank）
而随着汽车智能化趋势越来越明显，内饰的电子组件数量越来越多，智能内饰表面技术将有助于方便乘客与越来越复杂的电子信息系统交互，为未来汽车的内饰发展贡献力量。Smart surface领驭，我们该关注哪些最新技术，并根据功能需求整合内饰设计，下面列举几个方案，权当抛砖引玉：

1、控制按钮与内饰表面融合

内饰表皮上一体成型的控制按钮，消除了独立装配按钮产生的缝隙藏灰问题，并轻易解决了按钮间隙不匀或键帽高低不平等工程组装问题，节约了独立按钮的开发成本，呈现给用户完整统一的操控界面。
图：功能按钮与内饰表皮整合为一体（来源carsifu）
2、模内结构电子（IMSE）

模内结构电子（IMSE）技术将印刷电子设备（如电路，触摸控制网格和天线）和分立电子元件（如LED和IC）集成到薄至2mm的轻型3D注塑成型塑料中。通过将电路和电子元件直接集成到塑料结构中，能够设计出创新的外形。


2016年， 领先的3D注射成型制造商TactoTek获得了美国9297675号“用于电子设备的发光指示器结构”的专利授权， 应用IMSE技术，使非常薄的3D结构塑料制品集成精致的“智能表面”成为可能。


IMSE技术使用注塑塑料作为导光结构，在薄壁塑胶制品中提供照明效果及其他电子功能。传统的车门和盖板等装饰部件，因太薄无法放置电子结构，借助IMSE技术可以将这些位置转换成集成触摸控制、照明和其他电子功能的轻质结构智能表面。
图：TactoTek与Quin合作开发的IMSE控制面板（来源tactotek）图：IMSE?技术制造的车门功能饰板（tactotek）图：IMSE?技术制造的车门功能饰板细部结构（来源tactotek）图：IMSE?技术顶置控制台面板（来源tactotek）
TactoTek IMSE制造过程包括五个步骤：

1）在塑料薄膜上印刷装饰图案；

2）在薄膜上印刷线路、电极、天线和其他可印刷电子元件；

3）使用标准2D SMT在薄膜上安装标准SMT电子元件；

4）热成型将组装的薄膜制成所需的3D形式；

5）在标准注塑过程中将组装和成形的薄膜作为插件一体注塑成型；




3、智能织物

将柔性电子技术与内饰织物复合设计，可以构建内置传感器及照明效果的多功能织物。这种智能织物可以应用于汽车座椅、顶棚等位置，还能实现实时监测乘员的体征信息并与车辆信息控制系统互联。

2016年，美国BeBop就研究出了包括一系列的气囊、软管、压力传感器构成的智能座椅系统。这个系统可以测定座位使用者的重量，在发生冲撞之时，系统可以根据使用者的位置、体重、体积等更精确的打开气囊，保护使用者安全。
图：BeBop公司研发的智能织物座椅系统
4、低成本塑料薄膜基板OLCD

有别于昂贵的高温制程OLED，FlexEnable开发的柔性OLCD采用低温制程，可以使用常见的塑胶材料做基底，并且传统的LCD工厂改造为OLCD产线代价比较小，OLCD可以做到和传统LCD接近的成本。
图：FlexEnable OLCD原型套件
FlexEnable的OLCD平台完全不使用玻璃，它在塑料片上使用有机晶体管，使显示器比传统的玻璃显示器薄四倍（小于0.3毫米），轻10倍以上，并且可以做到玻璃显示器无法实现的设计自由度及曲面造型。低成本及复杂曲面构型能力，赋予FlexEnable的OLCD在汽车智能表面领驭更大的商用价值。


2019年2月20日 - FlexEnable凭借领先的柔性显示器和有机传感器电子产品的开发及工业化，赢得了2019年FLEXI研发成果奖。
图:基于FlexEnable OLCD平台中央控制台（FlexEnable）图：基于FlexEnable OLCD平台的门板智能触控方案（FlexEnable）
FlexEnable为延锋汽车内饰XiM17自动驾驶概念汽车的内饰提供了合适的薄膜OLCD方案。
图：XiM17（延锋汽车内饰）
5、智能互联LED模组

德国照明巨头欧司朗开发的一种采用表面贴装技术的LED模块，让仪表板和装饰带以适应乘员情绪的方式改变颜色及亮度。

欧司朗原型模块E4633i包括红色，绿色和蓝色三种LED芯片及Inova Semiconductors公司的串行总线控制器，为汽车公司提供“无数的设计选择”。

未来车内照明的LED芯片将连接到互联网和其他信息网络，将能够根据差异场景，智能变换灯光颜色。例如在需要驾驶员全神关注交通及驾驶情况时，氛围灯发出强烈颜色的光(如红色)或动态照明，以强烈提示驾驶员。
图：来源欧司朗
欧司朗表示，光将成为乘客舱的一个组成部分，承担实现特定功能和设计的任务。

技术改变未来，技术也在改变着汽车的面貌，在智能表面技术的助力下，相信不久后汽车内饰的面貌将焕然一新，为出行添光增彩。

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信息参考：延锋、大陆集团、FlexEnable、TactoTek等，图片来源已标明，侵权请告知删除！

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