旋钮具有操作简单、反馈灵敏的特点。在提供用户良好的驾驶体验的同时,给予系统快速的信息传输,并给予用户良好的操作反馈,是一种较好的人机交互模式。
旋钮手感的定义:对于旋钮手感的定义,主要通过旋转角度上操作力矩(或称扭矩)的变化来表达,即力矩特性曲线。旋钮手感的主观评价包括舒适性、强弱程度、一致性等。客观评价主要通过力矩特性曲线定义。
影响旋钮手感的关键参数包括:力矩降,最大峰值力矩与最小峰值力矩的差值;摩擦力矩,阻碍旋钮运动的系统摩擦力矩;最大峰值力矩,力矩特性曲线的波峰;最小峰值力矩,力矩特性曲线的波谷;档位行程,两个相邻的最小峰值力矩的距离;波峰波谷行程,从最大峰值力矩到下一个最小峰值力矩转过的角度;形状比,波峰波谷转过的角度与档位的比值;晃动量,旋钮径向和轴向的晃动量。
旋钮的结构设计从三大维度考虑,即A面造型设计、机械结构设计和接触系统设计。A面造型设计包含旋钮形状特征、表面材料及纹理、镀铬、橡胶或高亮装饰件等元素。机械结构设计包括旋转功能、按键功能等结构方案。接触系统设计是将旋转的操作转化为脉冲、步数和转动方向信号,将按压的操作转化为电信号,并传送到主控芯片。
旋转的手感结构主要由曲面块和弹性件组成,用户操作旋钮带动曲面块沿主轴转动,曲面压缩和释放弹性零件产生操作扭矩,扭矩随着角度而变化。常见的手感结构包括:外置弹簧顶销结构;内置弹簧顶销结构;纵置金属弹片结构;编码器结构。
旋钮的接触系统主要可以分为接触式和非接触式两大类。接触式系统由于需要额外的金手指零件,对空间有一定的要求,但成本比较低。非接触式系统对尺寸要求最小,霍尔传感器、光遮断传感器具有极小的封装,适用于SMD表面贴片;非接触式系统对手感几乎没有影响,耐久性可达到万次,是比较理想的方案,但成本也相对较高。
晃动量是影响旋钮操作舒适性的因素之一,旋钮垂直方向上的累积公差,决定了旋钮的垂直晃动量。水平方向上的累积公差,决定了旋钮的水平晃动量。通过公差的理论计算及优化,可以把晃动量控制在有效的范围内,保证旋钮手感的一致性和稳定性。对于旋钮的设计,尺寸公差的设计主要解决诸如间隙、面差、晃动、预压等问题,以及验证光栅传感器在多个零件的累积公差影响下,是否仍然能够保证电性能的安全通断。
零件的质量将决定旋钮的手感,并关系到EOL终检的合格率。零件尺寸的公差、功能表面的缩痕、塑料件的翘曲、材料的特性以及注塑参数是影响手感的主要因素。在生产过程中,零件通常需要经历上料、定位、压装、检测等步骤被组装成产品,各个环节都有可能对产品的性能造成影响,例如零件上料方式、机械手夹取零件、气缸压装、托盘翻转、打螺钉、手感检测程序等。
为了满足产能的需求EOL终检对力矩特性曲线的测量与试验室有着较大的差异,而测量方法的差异同样会影响结果,引起误判的发生。通过“头脑风暴”的分析,确认终检设备的测量能力、测量速度、传感器精度、数据采集、轴对中性等是影响旋钮手感测量准确率的主要因素。
通过分析,试验室设备和终检设备由于测试速度、夹抓材料、对中性、空转扭矩校准的差异,存在一定的偏差。因此,需要对EOL终检设备进行校准,以提高终检设备的测试可靠性,解决终检的误判问题。校准方法是通过使用同一块校准块,先后在实验室和终检设备上测量获得数据,计算偏差量后补偿到终检程序中,提高EOL终检测试的准确率。
一个好的中控面板的旋钮,需要通过产品定义阶段对旋钮力矩特性曲线的研究,解决手感定义的偏差。而后通过产品开发阶段对旋钮选型方案、公差分析及优化,解决手感设计偏差。最后通过产品生产阶段对手感不良因素和终检不良问题的分析,解决生产制造对手感的影响。达到提升用户体验的目的。
在汽车的中控台上,有很多的旋钮装置,这些装置的手感以及舒适度影响着汽车整体的评价,毕竟,细节决定成败,所以说认认真真搞好每一个细节,才能振新中国汽车行业。