自動車設計者が、車載体験をモバイル機器の使用体験に近づける努力を続ける中、静電容量式スイッチのバックライトは、より普遍的になってきています。自動車メーカー各社は、タッチスイッチやダイヤル、ボタンにバックライトを追加することで、競合他社との差別化を図り、自動車の内装に高級感のある美しさを加えることができると考えています。
しかし、バックライトを静電容量式インターフェイスに統合するには課題があり、それを克服することは、設計時間とコストを増加させる可能性があります。以下は、そのような課題のいくつかと、潜在的な解決策です。
均一に照らされた電子機能は、コントロールパネルに上質な印象を与えます。さらに、LEDの配置が悪いために薄暗かったり、ホットスポットがあるためにインジケーターが見えにくかったりする静電容量式機能は、車載電子機器の使い方を理解する妨げになります。そのため、良質で均一な照明は、ダッシュボードのナビゲーションも向上させ、ユーザーの操作案内にも役立ちます。
均一な照明を作り出す1つの方法は、LEDを静電容量表面から後退させ、指定された領域で光が扇状に広がるのに十分なスペースを確保することです。ただし、薄型の容量スイッチを必要とするスペースに制約のある設計では、これは不可能ではないにしても難しいかもしれません。
サイドファイア型LEDは、厚い容量性スイッチを作ることなく均一な照明を実現する効果的な方法です。サイドファイア型LEDは、垂直ではなく横から照射し、ライトガイドを使って光を上方に向けるため、指定されたエリアから距離を取る必要がありません。その結果、静電容量スイッチの厚みを抑えながら、光の均一性を実現することができます。
ライトガイドは明るさを少し低下させるので、高品質で高効率のLEDを使用することが重要です。また、デザイン自体もサイドファイア型LEDから発せられる光の質に影響を与えます。ライトガイドの選択とLEDに対する配置は、明るさに影響を与えます。
縦型LEDは太い回路に
サイドファイアLEDで回路の薄型化を実現
ライトブリードは、静電容量式のボタンやスイッチの光が隣のボタンやスイッチに漏れることで発生します。これは高級車のダッシュボードの美観を損ない、スイッチナビゲーションの妨げになります。対照的に、照らされた領域の間には、容量性機能の移行領域として機能するスペースが必要です。スペースが限られているアプリケーションで、ボタンやその他の照明エリアが近くにある場合、照明が指定されたグラフィック内に収まるようにするのは特に難しいことです。
静電容量式スイッチの薄さが求められる車載アプリケーションでは、複数のサイドファイア型LEDを使用することで、指定されたグラフィック内を正確に照らすことができます。しかし、このソリューションは、設計予算によってはコストがかかりすぎる場合があります。その場合、自動車の内装設計者は、スイッチエンジニアと協力して、静電容量式機能を正確に照らすために、より少ない数のLEDをバックアップするグラフィックを修正できます。
晴れた日にスマートフォンの画面が見づらいという経験は誰にでもあるでしょう。バックライトは、ドライバーや同乗者がアプリケーションをナビゲートしたり、アプリケーションが起動したときに警告を発したりするのに役立つことが多いため、夜間の暗闇だけでなく、1日中いつでも見える必要があります。車載用静電容量式バックライトを太陽光の下でも読みやすくすること、それは手ごわい挑戦となりますが、昼光よりも明るくなければなりません。そして日が沈めば、バックライトは乗員の目をくらませない程度に暗く調整されなければなりません。
より多くのルーメンを備えたLEDを組み込むことで、バックライトは太陽光の下でも読みやすくなります。しかし、より強力なLEDはよりコストがかかります。さらに、周囲の明るさに応じてLEDの明るさを調整するセンサーを回路に組み込む必要があります。予算内に収めるためには、高輝度LEDとセンサーのコストを相殺するために、他の設計調整を行う必要があります。
車の内装における最先端のトレンドは、ダッシュボードやセンターコンソールを縁取るイルミネーションストリップなどのアンビエントLED照明です。美観を保つため、ボタンやスイッチのバックライトは周囲の照明に合わせる必要があります。しかし、静電容量式回路はこのような色合わせを難しくします。
PEDOTは半透明であるため、バックライト付き静電容量インターフェイスに効果的な材料です。PEDOTを使用する静電容量式スイッチの設計者は、車両の周囲照明の正確な色合いを評価し、サプライヤーと協力して、PEDOTのわずかな色合いを補正し、周囲照明の色と一致する正確な波長のLEDを調達する必要があります。その結果、車内全体の照明が均質になり、仕上がりの美しさが際立ちます。
安全上の懸念から、車載電子機器にはハプティクスフィードバックが望まれます。スマートフォンやタブレット端末では視覚的なフィードバックだけでも問題ありませんが、ドライバーにとっては危険です。ドライバーは、ダッシュボードをチラチラ見たりせず、道路から目を離さないようにすべきです。心理学のフロンティアのホワイトペーパーに引用された研究によると、ハプティクスは車載電子機器を使用する際の反応時間を短縮し、運転時の認知的負荷を軽減し、最終的にドライバーの安全性を高めることが示されています。
しかし、ハプティクスレスポンスとバックライトの両方に必要な電子部品の数は、設計者にスペース上の懸念をもたらします。また、ハプティクスコンポーネントは半透明でない可能性があるため、設計者はLEDをオフセットするか、ライトガイド付きのサイドファイアLEDを使用する必要があります。
フレキシブルプリント回路（FPC）により、エンジニアはバックライトとハプティクスフィードバックの両方を静電容量式スイッチに統合する方法を見つけられます。FPCは、PCBなどの他の回路よりも薄くて軽いため、ハプティクスやLEDのスペースと重量を補うことができます。さらに、薄くて曲げやすい回路を3D形状に成形できるため、エンジニアはダッシュボード、センターコンソール、アームレストなどに回路を収める選択肢が広がります。
モレックス設計のバックライト付き静電容量式タッチパネル
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