Lietimui jautraus ekrano automobilio technologija

Kaip viskas prasidėjo – nuo mygtukų iki jutiklinio stiklo

Prisimenu, kai pirmą kartą pamačiau automobilį su dideliu lietimui jautriu ekranu vietoj įprastų mygtukų ir rankenėlių. Buvo kažkas futuristiško tame vaizde, tarsi iš mokslinės fantastikos filmų. Bet iš tiesų šios technologijos kelias į automobilius nebuvo toks greitas, kaip galėtume pagalvoti.

Pirmieji bandymai integruoti jutiklinius ekranus į automobilius prasidėjo dar devintojo dešimtmečio pabaigoje. Buvo tai gana nerangūs sprendimai, kurie dažniau sukeldavo nervų priepuolį nei džiaugsmą. Ekranai reagavo lėtai, reikėjo stipriai spausti, o saulės šviesoje beveik nieko nematei. Tikrasis proveržis įvyko tada, kai išmaniųjų telefonų industrija ištobulinto kapacityvinius ekranus – tuos pačius, kuriuos dabar kasdien naudojame savo telefone. Automobilių gamintojai pastebėjo šį šuolį ir suprato, kad technologija pagaliau pasiekė tą brandos lygį, kai galima rimtai kalbėti apie jos naudojimą automobiliuose.

Technologijos esmė – kaip ekranas jaučia jūsų pirštus

Daugumos šiuolaikinių automobilių jutikliniai ekranai veikia kapacityvinio jutimo principu. Skamba sudėtingai, bet iš tikrųjų viskas gana paprasta. Ekrano paviršiuje yra ploniausias elektrodų tinklelis, per kurį teka silpna elektros srovė. Kai jūsų pirštas prisiliečia prie ekrano, jis iškraipo šį elektrinį lauką – žmogaus kūnas yra puikus elektros laidininkas. Ekrano valdiklis užfiksuoja šį iškraipymą ir labai tiksliai nustato, kur būtent prisilietėte.

Yra ir kitų technologijų variantų. Rezistyvinis ekranas veikia mechaninio spaudimo principu – jame du laidūs sluoksniai atskirti nedideliu tarpeliu, o paspaudus jie susiliečia. Tokius ekranus matėte senuose navigatoriuose, kur reikėdavo naudoti specialų pieštuką. Automobilių pramonėje šie ekranai praktiškai nebenaudojami, nes jie mažiau patikimi, greičiau susidėvi ir blogiau reaguoja į lengvą prisilietimą.

Infraraudonųjų spindulių technologija taip pat kartais pasitaiko – aplink ekraną išdėstyti jutikliai kuria nematomą spindulių tinklą, o pirštas šį tinklą nutraukia. Tačiau automobilyje tai ne pats geriausias variantas, nes bet kokia nešvarybė ar dulkės gali sukelti klaidingų signalų.

Kodėl automobilyje ekranas turi būti kitoks nei telefone

Galite pagalvoti – jei turime puikius ekranus telefonuose, kodėl tiesiog neįdėti tokio pat į automobilį? Problema ta, kad automobilio sąlygos yra nepalyginamai sunkesnės. Telefonas gyvena jūsų kišenėje ar rankinėje, o automobilio ekranas turi atlaikyti tikrą išbandymų maratoną.

Temperatūros svyravimai – štai pirmasis priešas. Vasarą uždarytame automobilyje temperatūra gali pasiekti 70-80 laipsnių, o žiemą nukristi iki minus 30 ar net žemiau. Įprastas telefono ekranas tokiomis sąlygomis tiesiog atsisakytų veikti arba greitai sugriūtų. Todėl automobilių ekranai gaminami su specialiais skysčiais kristalais, kurie išlaiko savo savybes plačiame temperatūrų diapazone.

Vibracija ir smūgiai – antrasis iššūkis. Automobilis nuolat vibruoja, važiuoja per duobę, staigiai stabdo. Ekranas ir visa jo elektronika turi būti tvirtai pritvirtinti ir apsaugoti nuo šių mechaninių poveikių. Todėl automobilių ekranuose naudojamos sustiprintos stiklo rūšys ir specialūs amortizuojantys tvirtinimai.

Saulės šviesa – trečiasis galvos skausmas. Bandėte vasarą pažiūrėti į telefono ekraną ryškioje saulėje? Beveik nieko nematyti. Automobilyje tai būtų ne tik nepatogu, bet ir pavojinga. Todėl automobiliniai ekranai turi daug didesnį ryškumą – kartais net 1000 nitų ir daugiau, palyginti su 400-600 nitų telefone. Be to, naudojami specialūs antiatspidinčiai paviršiai.

Saugumas pirmiausia – kaip nepasimesti valdant automobilį

Čia prasideda įdomiausia dalis. Jutiklinis ekranas automobilyje – tai dviprasmiškas dalykas. Viena vertus, jis leidžia sutalpinti daugybę funkcijų kompaktiškai. Kita vertus, jis gali būti pavojingas, jei netinkamai suprojektuotas.

Pagrindinė problema – jums reikia nukreipti akis nuo kelio, kad pamatytumėte, ką spaudžiate. Su fiziniu mygtuku galite išmokti jį rasti neatsigręždami, bet ekrane visi mygtukai atrodo vienodai. Automobilių gamintojai bando spręsti šią problemą keliais būdais.

Haptinis grįžtamasis ryšys – tai kai ekranas lengvai vibruoja arba „spragsi”, kai paspaudžiate virtualų mygtuką. Taip jūs jaučiate, kad veiksmas įvykdytas, nors ir nematote. Kai kurie gamintojai eina dar toliau ir kuria skirtingus vibracijos modelius skirtingiems mygtukams – tarsi kiekvienas turėtų savo „faktūrą”.

Balso valdymas tampa vis svarbesnis. Jei galite pasakyti „padidink temperatūrą” vietoj to, kad ieškotumėte reikiamo mygtuko ekrane, tai žymiai saugiau. Tiesa, balso atpažinimo sistemos dar ne visada idealiai supranta, ką norite, ypač jei automobilyje triukšminga ar kalbate su akcentu.

Fizinių mygtukų išlaikymas svarbiausiosioms funkcijoms – kai kurie gamintojai supranta, kad ne viskas turi būti ekrane. Garsumo reguliatorius, klimato kontrolės pagrindiniai mygtukai ar avarinių šviesų mygtukas dažnai lieka fiziniai. Tai protingas kompromisas tarp modernumo ir praktinio naudojimo.

Kas vyksta po stiklu – programinė įranga ir procesoriai

Jutiklinis ekranas – tai ne tik stiklas ir jutikliai. Už jo slypi galinga kompiuterinė sistema, kuri kartais pranoksta kai kurių nešiojamų kompiuterių galimybes. Šiuolaikiniame automobilyje multimedijos sistema gali turėti keturių ar net aštuonių branduolių procesorių, kelis gigabaitus operatyviosios atminties ir dešimtis gigabaitų vidinės saugyklos.

Operacinės sistemos taip pat įvairios. Kai kurie gamintojai kuria savo sistemas nuo nulio, kiti naudoja pritaikytas Linux versijas, dar kiti – Android Automotive (ne painioti su Android Auto, kuris tiesiog atspindi telefono turinį). Kiekvienas variantas turi privalumų ir trūkumų.

Savos sistemos paprastai geriau integruotos su automobilio funkcijomis – gali rodyti tikslią informaciją apie variklį, padangų slėgį, energijos suvartojimą. Tačiau jos dažnai atsilieka funkcionalumu ir programėlių pasirinkimu. Android Automotive suteikia prieigą prie Google Play parduotuvės ir visų įprastų programėlių, bet kartais būna lėtesnis ir mažiau optimizuotas konkrečiam automobiliui.

Daugiafunkciškumas – vienas ekranas tūkstančiui užduočių

Šiuolaikinis automobilio jutiklinis ekranas – tai tarsi Šveicarijos armijos peilis ant ratų. Jame galite rasti navigaciją, muzikos grotuvą, telefono sąsają, klimato kontrolę, automobilio nustatymus, vairavimo režimų pasirinkimą, kameros vaizdą ir dar dešimtis kitų funkcijų.

Navigacija tapo viena pagrindinių ekrano funkcijų. Nors daugelis vis dar naudoja telefoną su Google Maps ar Waze, integruota navigacija turi savo privalumų. Ji gali rodyti informaciją prietaisų skydelyje, naudoti automobilio jutiklius tikslesniam pozicionavimui, o kai kuriose sistemose net planuoti maršrutą atsižvelgiant į elektromobilio baterijos įkrovą ir įkrovimo stočių išsidėstymą.

Klimato kontrolė – čia nuomonės išsiskiria. Kai kurie vairuotojai nekenčia, kad reikia naršyti per meniu, kad pakeistumėte temperatūrą. Kiti džiaugiasi galimybe tiksliai nustatyti kiekvienos sėdynės temperatūrą, oro srautų kryptį ir intensyvumą. Geriausios sistemos randa kompromisą – pagrindinės klimato funkcijos visada matosi ekrano apačioje, o detalūs nustatymai pasiekiami per papildomą meniu.

Automobilio nustatymai – tai begalinė galimybių jūra. Galite keisti visko – nuo durų užsirakinimu greičio iki variklio atsako charakteristikos. Kai kuriuose automobiliuose galite net nustatyti, kaip stipriai vibruos vairuotojas sėdynė, kai viršijate greitį. Tačiau čia slypi ir pavojus – per daug nustatymų gali suklaidinti vartotoją.

Ateities horizontai – kur link judame

Technologijos nestovi vietoje, ir automobilių jutikliniai ekranai toliau evoliucionuoja. Jau dabar matome keletą įdomių tendencijų, kurios greičiausiai taps standartinėmis artimiausiais metais.

Išlenkti ekranai pradeda užkariauti rinką. Jie ne tik atrodo įspūdingai, bet ir turi praktinę naudą – gali apjungti prietaisų skydelį ir multimedijos sistemą vienoje sklandžioje paviršiuje. Vairuotojui taip patogiau matyti visą informaciją nebesukant galvos.

Projekciniai ekranai ant priekinio stiklo (HUD – Head-Up Display) vis dažniau integruojami su jutiklinėmis sistemomis. Galite valdyti funkcijas liesdami centrinį ekraną, o informacija rodoma tiesiai jūsų akyse, ant kelio. Kai kurie gamintojai eksperimentuoja su papildytos realybės elementais – navigacijos rodyklės tarsi „gula” ant tikro kelio vaizdo.

Gestų atpažinimas – dar viena kryptis. Vietoj lietimo, galite valdyti funkcijas mojuodami ranka ore. Pavyzdžiui, sukdami riešą galite reguliuoti garsumą, o mosteldami ranka – atsakyti į skambutį ar jį atmesti. Kol kas tai veikia ne visada patikimai, bet technologija tobulėja.

Dirbtinis intelektas ir personalizacija – sistemos pradeda mokytis jūsų įpročių. Jei kiekvieną rytą 8 valandą važiuojate į darbą ir įjungiate tą patį radijo kanalą, sistema tai įsimins ir pasiūlys automatiškai. Jei dažnai keičiate temperatūrą tam tikru oru, sistema išmoks tai numatyti.

Kas lieka už kadro – iššūkiai ir kompromisai

Nors jutikliniai ekranai atrodo kaip tobulas sprendimas, realybė ne visada tokia rožinė. Yra keletas problemų, su kuriomis vis dar kovojama.

Patikimumas ilgalaikėje perspektyvoje – klausimai. Fizinis mygtukas gali veikti dešimtmečius, o kas nutiks su sudėtingu jutiklin ekranu po 10-15 metų? Jau dabar matome, kad kai kuriuose 5-7 metų senumo automobiliuose ekranai pradeda lėtėti, programinė įranga nebeatsinaujina, o jutiklinis sluoksnis gali pradėti blogai reaguoti. Remontas dažnai kainuoja tūkstančius eurų.

Perkrovimas informacija – kai ekrane yra per daug funkcijų, tampa sunku rasti tai, ko reikia. Kai kurie gamintojai taip susižavėję technologijomis, kad pamiršta paprastumą. Rezultatas – vairuotojas praleidžia daugiau laiko ieškodamas reikiamo mygtuko nei žiūrėdamas į kelią.

Priklausomybė nuo gamintojo – jei jūsų automobilio multimedijos sistema pasensta ar sugenda, dažnai negalite tiesiog įsidėti kitos. Viskas integruota, viskas susieta su automobilio sistemomis. Tai reiškia, kad esate priklausomi nuo gamintojo palaikymo ir kainų politikos.

Blaškymosi problema – tyrimai rodo, kad jutikliniai ekranai gali labiau blaškyti vairuotojo dėmesį nei fiziniai mygtukai. Kai kuriose šalyse net svarstomi įstatymai, ribojantys tam tikrų funkcijų naudojimą važiuojant. Tai rimtas saugos klausimas, kurį pramonė turi spręsti.

Vis dėlto, nepaisant visų iššūkių, jutikliniai ekranai automobiliuose – tai ne laikinas mados reikalas, o tikra technologinė revoliucija. Jie keičia mūsų santykį su automobiliu, paversdami jį ne tik transporto priemone, bet ir interaktyvia erdve. Svarbu, kad ši technologija tobulėtų ne tik estetikos, bet ir praktinio naudojimo bei saugumo kryptimi. Geriausios sistemos – tos, kurios tampa nematomos, kuriomis naudojatės net nepagalvoję apie technologiją, kuri už jų slypi. Ir būtent tokia turėtų būti ateities automobilio sąsaja – intuityvi, saugi ir patikima kaip geras senas fizinis mygtukas, bet su visomis modernių technologijų teikiamomis galimybėmis.