智能表面交互让压力传感迎来“新风口”

• “MEMS Force”系列能支持更多样化的表面材料(包括金属)、厚手套以及有水环境的操作，基本架构是Sensor芯片通过结构材料硅胶等直接接触。用户在进行表面操控时，Sensor芯片会将传导过来的微小压力转化成电信号，再通过AFE芯片做处理，之后传到上位机，属于典型的直压式系列；

从目前的产品形态来看，除了传统的分离方案外，类似将红外接受功能集成其中的融合方案也颇受市场青睐。同时在软件侧，为了让客户便于实现各类型人机交互功能，例如实现“触摸”/“滑动”功能，或是侧面的“菜单”/“音量”键，或是进行三维位置信息的识别(3D Touch功能)，Qorvo可提供包括堆叠参考设计、系统力学仿真、机电模型在内的软件与系统集成支持。

雷益民指出，与普通电子芯片不同，压力传感器是跨学科的产品，它不仅涉及电子技术，还涉及结构设计，这对电子工程师和结构工程师提出了明显的挑战，而且也会在某种程度上影响OEM厂商对方案价值的判断。因此，Qorvo推荐采用特定的结构堆叠方式，从而有效地将用户施加的轻微力传导至芯片，进而将这一力值精准量化并传输至MCU或上位机进行后续的判断和处理。

在过往的汽车设计中，无论是出于安全还是保守的缘故，大多数汽车内部的控制功能几乎都由机械按键加以完成。但随着智能汽车的兴起，中控屏、智能后视镜、多功能方向盘、座椅控制，包括压力传感器、电容触控、振动反馈、更大的显示屏、各种新材料在内的智能表面产品，被越来越多的引入汽车内部。

例如在方向盘、门开关和中央控制台等位置上，从传统的机械按键逐渐过渡到智能表面设计后，智能表面技术可以根据用户施加力的大小，使单个按键实现更多功能。在某些应用场景中，采用纯压感+电容的融合方案，能够极大增强触控可靠性，显著减少电容触控误触问题；摩托车和两轮车等户外场景特别注重防水/防尘性能，要能够确保产品在恶劣、极端雨雪天气中的正常操作。

目前，已经有来自不同厂商的多款量产车型采用了Qorvo产品。雷益民表示，Qorvo接下来将与更多的OEM/一级供应商合作，以确保功能的出色整合。其中，面向不同目标用户群设置的触摸体验由OEM 和一级供应商定义，Qorvo传感器负责通过数字编程特性来实现差异化体验。

但他也同时指出，尽管智能表面技术在汽车领域得到了快速的普及，但可靠性、安全性、盲操作性等关键性问题并非得到了“十全十美”的解决，仍然存在不小的改善和提升空间。同时，从安全性和操控性角度来看，是否需要将越来越多的触控功集成在中控大屏中，也是值得探讨的问题。

“一些高频使用或是与驾驶安全高度相关的场景，比如换挡、开启双闪、方向盘按键等，如果保留实体按键，用户的体验可能反而会更好。”雷益民建议称。

对此，雷益民回应称，我们之前熟悉的电容触控按键其实是2D或者是一维的，但实际上人类的感知是多维，至少是三维感知交互的。虽然此前苹果等厂商意识到了这一点，但在将人类感知意图从想法变为现实的道路上，并没有得到更多先进传感技术的支撑。

另一方面，人机交互的应用场景正日趋复杂，多维感知信息的获得与材料、结构、环境等因素息息相关，如何提供一个兼具灵敏性、精确度、稳定性、易于使用、低成本、能够快速量产落地的智能表面技术，是包括Qorvo在内的企业需要解决的实际问题。当然，这也是Qorvo选择收购NextInput公司的核心原因。

在谈及与其它竞争技术的相互关系时，雷益民表示，人机交互的核心就是人类意图的检测，实现方案可以是压力、超声波、光学、电容触控中的一种，或者是彼此之间形成的组合方案，例如“超声波+压力”、“电容+压力”等等。总体来看，“既竞争，又互补”将是未来人机交互技术发展的常态，不可能是单一性质，非此即彼，更多的时候是协同发展。但对产品方案而言，无论采取何种形式，灵敏度、线性度、功耗、体积等仍是客户考量的重要指标。