2014SAE大会:触屏与内饰技术将成焦点

    在4月8日即将举办的2014SAE世界大会中，来自各国的汽车工程师们将对汽车的各方面技术进行探讨和演讲。此次的主题将围绕在汽车电子、车内材料和安全/测试这几个方面。

触控屏设计

    来自日本高田公司（Takata）的研究者将在4月1日发表一篇名为“重新审视车载触屏概念：方法与可行性”的论文。作者将对现有的电容触控、电阻触控屏的技术进行分析，指出两者的不足——例如会导致司机分心以及使用便利性问题。

    研究者目前正在研究一种能够结合人类触觉、听觉、视觉感官的触控系统，并能拥有精准的力感应特性，实现精确激活/关闭。

    压力感应对于触控系统来说非常重要。要实现上述系统的目标，压力感应组件在精确性、响应性、耐用性方面都必须非常出色。

    另外，为了让司机能够第一时间就使用到希望使用的功能，必须提供一个能够让司机快速操作的系统，并且为其操作提供声音反馈。研究者将其称作快速操作触控系统（fast-acting haptic system）。

    通过使用静态覆盖材料，制作出模拟按键，实现调节音量、切换功能的效果。这一方法可以应用在方向盘设计中代替传统物理按钮。如下图所示，该方向盘设计中利用图形过滤筛选出了司机最常用的几项功能，例如语音、电话、导航、天气等。司机很容易记住这些图标的位置，在驾车时仅需移动手指，选中功能，视线可继续保持在路面上。相关的信息会显示在仪表中更大的显示屏上。另外这项系统对操作的精准度要求并不高，换言之就是容错率很高。

    研究者指出，当方向盘中采用了触控设计后，方向盘显示屏、数字化中控、数字化仪表板将形成一个整体界面。不仅能提升用户体验，同时降低了驾驶分心，还为汽车迈向半自动化打下了坚实基础。

车舱系统模拟

    SAE大会上的另一项探讨话题则是关于汽车车舱系统模拟。克莱斯勒的研究者将发表一篇名为“汽车内饰车舱系统的强度仿真和测试修正（Strength/Stiffness Simulation Techniques and Test Correlations in Automotive Interior Cockpit Systems）”的论文。

    研究者指出，车舱系统的开发需要经过大量的模拟工作，在制作出原型系统前验证各项设计参数。其解释道，车门、地板、仪表总成的可靠性测试需要利用多种CAE模拟方法实现。其还阐述了CAE模拟结果与实验室模拟结果之间的联系，他们认为前者能够节约早期开发成本。

    研究者还发现，利用CAE模拟工具能够更有效地预测车舱系统的可靠性。但仍然有一些区域光依靠电脑CAE模拟无法进行精确计算，例如：紧固件、铰链、内饰片材和焊接件等。另外对于塑料、橡胶、泡沫这些非线性工程材料也难以进行性能模拟。最后，内饰材料表面的缝隙、载荷传递情况也无法准确模拟。

内饰材料选用

    现代-起亚美国技术中心的研究者递交的论文中则探讨了先进内饰材料的选择和应用。其指出，可再生材料、生物材料能够被用于汽车内饰中。研究者在实验中利用不含聚氨酯的轻量化座椅材料以及高密度发泡聚丙烯填料成功地降低了座椅重量30-50%。

    研究者还指出，车内座椅总成是车舱内拥有减重潜力最大的区域。减少泡沫材料厚度就是其中非常有效的方法之一。不过，在采用更薄材料的同时保证座椅性能和舒适度则是一项严峻的技术挑战。

    在实验中，研究者选用了现代索纳塔的座椅架构。实验品中座椅泡沫板的厚度相比量产索纳塔中薄了20毫米，而靠背处则未经改动。实验结论是，索纳塔座椅泡沫板厚度的确有可以进一步减薄的可行性。不过，具体减薄到何种程度以及在哪些部位减薄则尚需进一步实验确定。研究者的下一步计划是评估采用薄泡沫板的实验车座椅在减震、振动传递率方面的性能。