【導讀】雖然無數關于未來交通的文章都以四輪電動車作為討論重點，但在印度、馬來西亞、泰國和印度尼西亞等諸多國家，出行更依賴于經濟的兩輪電動車，包括踏板式摩托車、重型摩托車、電動摩托車、電動輕便摩托車和電動自行車。這些兩輪電動車緊跟四輪電動車的設計趨勢，采用觸摸屏進行控制，而不用物理旋鈕、按鈕和機械表盤。
雖然無數關于未來交通的文章都以四輪電動車作為討論重點，但在印度、馬來西亞、泰國和印度尼西亞等諸多國家，出行更依賴于經濟的兩輪電動車，包括踏板式摩托車、重型摩托車、電動摩托車、電動輕便摩托車和電動自行車。這些兩輪電動車緊跟四輪電動車的設計趨勢，采用觸摸屏進行控制，而不用物理旋鈕、按鈕和機械表盤。
采用觸摸屏進行控制，便于兩輪電動車設計人員設計出具有現代化外觀、靈活布局和風格的車輛，并且讓他們可以按不同車型甚至具體車輛輕松定制。易于使用的菜單系統可滿足兩輪電動車更復雜的控制、顯示和功能要求，同時實現導航、信息娛樂系統、遠程支付和車輛安全等增值功能。
兩輪電動車的觸摸屏經常暴露在惡劣的戶外環境中，容易受到雨雪、灰塵或泥沙等的侵襲。在氣候炎熱的地區，兩輪電動車有時會停放在有陽光直射的地方，受到強烈的紫外線和紅外線照射。此外，它們還容易發生事故或遭到人為破壞。考慮到這些因素，兩輪電動車適合采用IP65/68防護等級的觸摸屏和厚蓋板玻璃，以保護下方的觸摸傳感器和LCD或OLED顯示元件。為防止陽光和紫外線照射，需要采用紫外線/紅外線過濾器，同時還要應用防反射/防眩光涂層來提高所有照明條件下顯示屏的可視性。因此，顯示屏疊層需要很厚的分層設計，每增加一層，都會使手指與電容式觸摸傳感器的距離更遠。距離越遠，就越難以準確檢測屏幕表面的觸摸操作。
在寒冷地區，觸摸屏通常由騎乘人員戴著厚手套操作，這進一步加大了手指與觸摸傳感器之間的距離。此外，在雨雪天氣，屏幕上的雨雪也可能會導致出現誤觸或漏觸的情況。優質的觸摸屏不僅要能夠可靠地跟蹤手指在屏幕上描繪的軌跡，還要能夠檢測出潮濕環境下戴著厚手套做出的多指手勢，以控制屏幕上的導航地圖等功能。觸摸屏需要滿足環境條件帶來的各種要求，這就對觸摸屏控制器IC提出了嚴格的要求，它必須能夠滿足顯示屏設計中的以下要求：
? 更厚的顯示屏疊層：觸摸屏控制器必須支持極大的自由度，以便在顯示屏疊層中的觸摸傳感器之上設計各種不同的層。采用等效厚度為10 mm或更厚的玻璃屬于業內先進技術，采用該技術可以支持在觸摸傳感器上應用防反射和防眩光涂層，并且支持使用4 mm厚的蓋板玻璃和戴上3 mm厚的手套進行操作。或者，觸摸屏設計人員可以在屏幕和玻璃之間留出氣隙，如此一來，在屏幕損壞時只需更換上層的玻璃，而不用更換整個顯示屏。采用這種更厚的顯示屏疊層，觸摸屏控制器準確檢測和解碼手指觸摸操作將變得更為困難。觸摸屏控制器必須能夠應對這一挑戰。
? 可靠的觸摸性能：在使用壽命的大部分時間或在整個使用壽命期間，兩輪電動車都在戶外停放或行駛，因此觸摸屏控制器采用的算法必須保證不會將水滴感知為誤觸，并且僅應檢測出手指或戴上手套進行的觸摸操作。此外，觸摸屏控制器還應采用電容式感應方案，用以區分導電清潔液（如漂白劑）原液及其與水的混合物，并且不應產生誤觸的情況。
? 功能安全：世界各地使用的兩輪電動車必須具備功能安全特性，以確保騎乘人員在操作觸摸屏時的人身安全。如果允許在行駛過程中使用導航和免提電話等功能，可能會分散騎乘人員的注意力。觸摸屏可能需要通過ISO 26262（ASIL-B）等安全標準認證，并且觸摸控制器需要具備自我測試功能、相關文檔和指南來支持獲得這一認證。
? 安全性：在一些兩輪電動車經常被租用的場合，觸摸屏可用于輸入PIN，為租用者提供車輛使用權限，也支持通過信用卡/手機輕觸實現遠程支付。在觸摸屏控制器涉及數據隱私的情況下，控制器必須通過加密和固件身份驗證提供額外的安全性。
? 抗噪性：為牽引電機供電的電力驅動電路會產生輻射和傳導電磁噪聲，而基于開關電源的車輛電池充電器也會將噪聲引入到車輛的電源線路。電動車經常會在不同時間由不同制造商生產的不同充電器充電，而這些充電器的噪聲特性各不相同。此外，車輛的照明系統可能會在電源線路中產生傳導噪聲，甚至控制面板中的LCD或OLED顯示屏也會產生電磁噪聲。這些噪聲源如不加以適當控制，可能會降低觸摸屏及其控制器的功能。因此，觸摸屏控制器在設計時應融入噪聲濾波算法，確保不會發生誤激活觸摸屏的情況，尤其是在車輛行駛過程中。
Microchip的maXTouch?系列觸摸屏控制器具備一系列功能，可滿足以上這些嚴格的要求并能優化觸摸屏操作體驗。該器件系列支持：
? 從2英寸到34英寸不等并且具有不同寬高比的各種屏幕
? 厚度最大為10 mm的厚蓋板玻璃，0.2 mm或更大的氣隙
? 戴上5 mm厚的手套（例如冬季滑雪手套或摩托車手套）觸摸也能準確檢測
? 防潮功能，可防止水滴、流水、3.5%鹽水和清潔液造成的誤觸
? 加密消息和隱藏PIN的配置
? 與NFC技術的互操作性
? 高度的傳導噪聲抗擾性（獲得A類IEC 61000-4-6認證）
? 自我診斷與報告功能
? Linux?/AndroidTM操作系統
車輛設計非常復雜，兩輪電動車的設計也不例外。與四輪電動車相同，兩輪電動車設計人員也在不斷添加新特性和新功能，以滿足消費者市場不斷攀升的預期。具有增強功能的觸摸屏，在支持這些功能的觸摸屏控制器助力下，為設計人員提供了在其設計的車輛上添加新功能所需的靈活性。此外，兩輪電動車的觸摸屏還需滿足一些特殊要求，在設計時仔細考慮每項要求，并通過精心設計觸摸屏顯示屏和精心選擇觸摸屏控制器來解決各項要求，這些特殊要求即可得到滿足。
（來源：Microchip Technology Inc.，作者：Vivek Tyagi，人機界面部產品營銷經理）
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