Quattro tendenze tecnologiche per migliorare l’esperienza alla guida

Secondo un sondaggio della AAA Foundation for Traffic Safety, gli automobilisti adulti trascorrono fino a 58 minuti al giorno nelle loro auto, pertanto non sorprende che gli automobilisti desiderino sentirsi il più possibile a loro agio in auto, visto quanto tempo passano a guidare per recarsi al lavoro o bloccati nel traffico. I produttori di automobili continuano ad aggiungere sempre maggiori funzionalità alle loro auto per offrire un'esperienza alla guida sempre migliore. Di seguito tratterò dei modi per integrare alcune delle caratteristiche più innovative nelle auto, tra cui touchscreen a feedback aptico, soluzioni sostitutive per le manopole, vetri intelligenti e applicazioni di notifica al conducente.

Touch screen aptici integrati

Alcuni touch screen per infotainment non sono dotati di feedback tattile che confermi agli utenti di aver premuto i pulsanti giusti. Gli schermi muniti di feedback aptico sono potenzialmente in grado di migliorare la sicurezza stradale diminuendo il tempo impiegato dal conducente per dare un'occhiata allo schermo sul cruscotto. Il tipico feedback aptico presente su tablet e telefoni non è sufficiente, poiché la forza del feedback deve sovrastare le vibrazioni generate dal fondo stradale e dal motore nella guida di tutti i giorni. Molti ingegneri ritengono che un buon metodo per ottenere un feedback energico è l'utilizzo di uno o più solenoidi accoppiati con un driver per solenoide, come la famiglia di driver per solenoide DRV251x-Q1 di TI. La realizzazione del feedback tramite solenoidi è diversa dall'utilizzo di attuatori tipici come gli attuatori risonanti lineari, le masse eccentriche rotanti o soluzioni piezoelettriche. Per azionare solenoidi che spingono una grande massa, come ad esempio uno schermo di infotainment da 8 pollici, è necessario un dispositivo in grado di lavorare a corrente elevata. Il driver integrato DRV2511-Q1 eroga fino a 8 A di corrente di picco per la carica di solenoidi. La Fig. 1 mostra la corrente necessaria per azionare un tipico solenoide a 15 V; la corrente di picco è 2 A. A seconda del peso della massa da spostare, i solenoidi potrebbero richiedere una corrente di carica di picco pari o superiore a 6 A.

Fig. 1 - Grafico di accelerazione del solenoide: accelerazione = 5,85 G/div; corrente = 2 A/div; tensione = 5 V/div

Soluzioni sostitutive per le manopole

La sostituzione delle manopole tradizionali con nuove opzioni a tecnologia aptica può permettere alle case automobilistiche di risparmiare denaro e di prolungare al tempo stesso la durata dei cruscotti. Le manopole meccaniche sono costituite da più parti mobili che sono soggette a un degrado naturale con il passare del tempo. In occasione del CES, TI presenterà un prototipo che permette ai progettisti automobilistici di eliminare le parti meccaniche e di integrare il feedback aptico al loro posto. Anche questa soluzione utilizza solenoidi e la famiglia di driver DRV251x-Q1. Inoltre, sono in corso lavori su un progetto di riferimento che integrerà soluzioni touch capacitive nel design della manopola per completare il circuito di feedback di una manopola aptica. La manopola resterà ferma, ma lo scorrimento delle dita dell'utente attorno alla manopola attiverà il solenoide che restituirà chiaramente la sensazione degli scatti. Tale feedback darà l'impressione che la manopola si stia muovendo come una tipica manopola meccanica. La Fig. 2 mostra la manopola prototipo stampata in 3D vista dall'alto e dal basso.

Fig. 2 - Manopola a solenoide stampata in 3D

Vetro intelligente

Nel campo dei vetri oscurati per auto potrebbe essere in corso una rivoluzione: con il progredire dei materiali in vetro, i vetri oscurati elettricamente sono ora una realtà. Utilizzando driver piezoelettrici ad alta tensione, gli automobilisti hanno ora la possibilità di controllare la gradazione di oscuramento dei cristalli in base all'ora del giorno o del loro umore. Il driver piezoelettrico DRV2700 di TI è in grado di erogare l'alta tensione necessaria per oscurare i vetri intelligenti operando a livelli di potenza analoghi all'USB. Il DRV2700 è dotato di un convertitore boost integrato da 105 VP, con una corrente di riposo di 24 mA. Utilizzato in combinazione con un microcontroller, il DRV2700 può consentire una colorazione personalizzata dei cristalli da trasparente a oscurato, come mostrato in Fig. 3. Questa applicazione a vetro intelligente potrebbe addirittura permettere ai conducenti di oscurare maggiormente il parabrezza quando si lascia l'auto sotto il sole per tutto il giorno.

Fig. 3 - L’oscuramento di un vetro intelligente

Notifica al conducente

Sulle automobili sono state ampiamente integrate anche le notifiche al conducente. Tali notifiche possono essere implementate nei volanti o nei sedili per avvertire il conducente della presenza di altre auto nei punti ciechi o in caso di uscita involontaria dalla corsia. Di solito viene generato un forte ed energico feedback aptico da parte degli Erm. Il DRV2605L-Q1 è stato creato per azionare gli Erm e include una libreria integrata di forme d'onda per diversi tipi di effetti. In questo modo, i progettisti possono disporre della flessibilità necessaria per avvisare i conducenti con effetti come vibrazioni crescenti, avvertimenti pulsanti e vibrazioni di diversa durata. La EvoCar di TI, mostrata in Fig. 4, ha esemplificato questi diversi effetti nei sedili e sul volante.

Fig. 4 - EvoCar dimostrativa di TI al CES 2016

Benché questo post abbia trattato quattro diverse caratteristiche, ne esistono molte altre in fase di sviluppo per aiutare gli automobilisti a ottenere il massimo alla guida. Se siete alla ricerca di soluzioni per modernizzare le manopole, riducendone i costi di sostituzione ed estendendone la durata, o per integrare vetri intelligenti di lusso a vantaggio della privacy del conducente, TI dispone di proposte per contribuire a realizzare i vostri progetti.

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