編者按：2022年6月7日，由蓋世汽車主辦的2022汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展-云論壇如期舉行，上海泰矽微電子有限公司創(chuàng)始人兼CEO熊海峰受邀出席并發(fā)表《智能表面和智能觸控賦能智能汽車應(yīng)用》的主題演講。蓋世汽車根據(jù)演講整理成文，以分享讀者。

當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷一個(gè)百年未有之大變局，新能源和新勢(shì)力造車發(fā)展速度迅猛，同時(shí)也正在重新布局整個(gè)市場(chǎng)的格局。當(dāng)前自主品牌市場(chǎng)份額在持續(xù)攀升，今年4月份占到了57.7%，日美韓系份額下降顯著，和新能源車的車型缺乏有關(guān)。新能源車的市場(chǎng)份額接近30%，包括造車新勢(shì)力的銷量持續(xù)的創(chuàng)新高。

智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代 引產(chǎn)業(yè)驟變

汽車行業(yè)新功能新技術(shù)發(fā)展由漸進(jìn)式創(chuàng)新（底盤，動(dòng)力，駕駛艙娛樂(lè)等）模式和從高端豪華品牌到中低端再到低端滲透的邏輯發(fā)生變化。 由造車新勢(shì)力引領(lǐng)的破壞性創(chuàng)新或新四化（電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化）正在發(fā)生， 從整車EEA電氣架構(gòu)，動(dòng)力系統(tǒng)革新到ADAS和車聯(lián)網(wǎng)甚至商業(yè)模式， 新勢(shì)力以新技術(shù)實(shí)現(xiàn)追趕和超越， 對(duì)傳統(tǒng)車企形成較大沖擊。

其次，中國(guó)企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)勢(shì)資源（電池材料，永磁材料，清潔能源等）和消費(fèi)市場(chǎng)等有實(shí)現(xiàn)彎道超車的機(jī)會(huì)，但在半導(dǎo)體這塊確實(shí)還存在較大的不確定性。同時(shí)，新四化引領(lǐng)的技術(shù)創(chuàng)新需要更加貼近整體的市場(chǎng)需求。

目前汽車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)格局會(huì)加劇變革，新勢(shì)力造車出現(xiàn)快速成長(zhǎng)，這也需要本土化的供應(yīng)鏈給予支持。

智能化更多是圍繞車規(guī)和觸控相關(guān)的人機(jī)交互的智能化。泰矽微觀察到智能表面和智能觸控是智能汽車發(fā)展的剛性需求，主要有以下幾點(diǎn)：

第一，智能汽車的結(jié)構(gòu)需求，座艙智能化使得多聯(lián)屏和貫穿屏的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，除了娛樂(lè)合導(dǎo)航系統(tǒng)的大屏已經(jīng)完全向觸控屏幕轉(zhuǎn)變之外，原來(lái)處于中控部分控制娛樂(lè)導(dǎo)航和空調(diào)系統(tǒng)的物理按鍵沒有足夠空間布置，需要走向小型化或?qū)⒐δ芟蚱渌考绶较虮P， 中央控制板，車頂控制器等轉(zhuǎn)移，需要小型化的按鍵以在有限面積內(nèi)集成更多按鍵功能，有主動(dòng)求變的一部分，也有迫不得已的一部分驅(qū)動(dòng)力。電容或壓力觸控能很好的滿足這部分要求。

第二，消費(fèi)產(chǎn)品使用習(xí)慣， 特別是手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備培養(yǎng)起來(lái)的使用習(xí)慣自然向座艙合駕駛場(chǎng)景遷移，當(dāng)然用戶已經(jīng)非常習(xí)慣像手機(jī)的觸控體驗(yàn)，隨著汽車的智能化，包括以壓力觸控為主的人機(jī)交互，也逐漸進(jìn)入到汽車領(lǐng)域。

第三，美學(xué)和科技感的訴求，汽車需要從造型和美學(xué)方面逐漸取代傳統(tǒng)比較笨拙的機(jī)械按鍵，取而代之的是更美觀、更靈活的智能觸控。

第四，用戶體驗(yàn)的提升，配合其他的交互技術(shù)，比如氛圍燈，聲音，包括震動(dòng)，可以提供給用戶比傳統(tǒng)機(jī)械按鍵更好的用戶體驗(yàn)。

人機(jī)交互第一感官 智能表面與觸控全布局

智能表面和智能觸控的應(yīng)用基本上覆蓋了汽車內(nèi)外的各個(gè)部位，應(yīng)用也非常廣泛，比如在艙外方面的門把手、尾門logo，包括智能助理。面向中控的方向，比如座椅、車窗等等，應(yīng)用也是非常廣泛，而且包含了車內(nèi)外的各個(gè)部位，所需要的供應(yīng)量是非常巨大的。

除了必要功能實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也為智能觸控提供了很多附加的優(yōu)勢(shì)，這里羅列幾點(diǎn)，第一點(diǎn)是輕量化，觸碰開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)精美的設(shè)計(jì)，增加設(shè)計(jì)的自由度。第二點(diǎn)是更加美觀，圖案可以隨心所欲，按鍵的大小、形狀，包括字符、商標(biāo)可以任意搭配，外形非常美觀時(shí)尚，還不褪色。第三點(diǎn)是操作更加便捷，不像觸控屏集成的多層菜單，它可以直接進(jìn)行操作。第四點(diǎn)理論上而言觸摸開關(guān)沒有任何的機(jī)械部件，不會(huì)磨損，壽命也會(huì)比較長(zhǎng)。感測(cè)部件可以放置在絕緣層的后面，與周圍的環(huán)境相密封，防止塵埃、水漬、油漬的污染。

泰矽微也發(fā)現(xiàn)智能表面和智能觸控相關(guān)的實(shí)現(xiàn)要素，一個(gè)是感知，感知需要傳感器，目前有幾種識(shí)別方式，包括電容、電阻、電感、光學(xué)等方式，泰矽微采用了電容式和電阻式/壓阻式的融合技術(shù)，這種技術(shù)相對(duì)目前而言是比較成熟的。另外一個(gè)方面是在反饋方面，包括震動(dòng)、聲音以及LED氛圍燈的顯示。

針對(duì)這一市場(chǎng)技術(shù)趨勢(shì)，泰矽微在產(chǎn)品端也進(jìn)行了布局：

首先是TCAE的11，這是一個(gè)簡(jiǎn)單的觸摸開關(guān)，包括識(shí)別電容按鍵，是相對(duì)比較傳統(tǒng)的觸控方式；第二個(gè)是TCAE31，這個(gè)的特色是集成了電容觸控以及組合壓力觸控的方式，合二為一，TCAE31也是目前全球首款集成兩種觸摸方式為一體的解決方案。還有針對(duì)高級(jí)智能表面的TCAE35，集成了CAN FD的接口。

TCAE31是壓力+電容觸控雙模SOC，我來(lái)解釋一下它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在壓力這一側(cè)，因?yàn)樾枰杉娮枋诫姌虻奈⑷跣盘?hào)，這涉及到整個(gè)信號(hào)鏈更加精細(xì)化的設(shè)計(jì)，包括小信號(hào)的處理、采集和后續(xù)一些數(shù)字化的處理。同時(shí)集成了兩種觸控方式，觸控的方式可以結(jié)合使用，更加提升它的可靠性。

壓力和電容方式的組合進(jìn)一步提升了按鍵判斷的可靠性，可以創(chuàng)造一些差異化的應(yīng)用。這里是實(shí)際案例的展示，泰矽微盡量避免呈現(xiàn)logo或者客戶的信息，顯得相對(duì)比較真實(shí)一些的圖片。這個(gè)方案是TCAE31集成電容和壓感的方式，按壓的時(shí)候需要帶有一定的力道，才能有所反饋和反應(yīng)。如果拿手去觸碰，像傳統(tǒng)的電容式，它會(huì)有誤觸的現(xiàn)象，但是加了壓力的方式，就會(huì)避免誤操作，也可以提升它的安全性。

缺“芯”雖難 但仍需直面

針對(duì)于整個(gè)芯片的生態(tài)系統(tǒng)，泰矽微工具鏈從整個(gè)產(chǎn)品的評(píng)估，工程到量產(chǎn)提供了相應(yīng)的組合工具，可以更加全面的在各個(gè)環(huán)節(jié)給客戶提供支持。

熊海峰也對(duì)未來(lái)車規(guī)芯片市場(chǎng)整體形勢(shì)進(jìn)行了分析：

當(dāng)下包括觸控芯片在內(nèi)的所有車規(guī)芯片，都處于比較緊張的狀態(tài)，具體而言，對(duì)于車規(guī)的觸控芯片而言，有幾點(diǎn)因素。

一是用量的持續(xù)增加，新車更多在采用智能觸控的方式，同時(shí)每輛車的采用顆數(shù)也在進(jìn)一步增加。

二是整個(gè)供應(yīng)鏈的發(fā)展速度是受限的，車規(guī)芯片整個(gè)需求在攀升，上游形成供應(yīng)鏈的梯隊(duì)，所以整個(gè)擴(kuò)張的速度，包括擴(kuò)產(chǎn)的速度沒有辦法匹配到當(dāng)下更加強(qiáng)勁的需求。觸控芯片而言，學(xué)習(xí)曲線和開發(fā)曲線都比較長(zhǎng)，門檻也比較高，首先車控芯片的認(rèn)證，包括其他車規(guī)相關(guān)的設(shè)計(jì)，到最后運(yùn)營(yíng)幾個(gè)長(zhǎng)鏈條的周期比較長(zhǎng)。其次就是算法開發(fā)到成熟的過(guò)程非常漫長(zhǎng)，調(diào)試過(guò)程也比較復(fù)雜。

三是每個(gè)項(xiàng)目都需要在算法、軟件和硬件進(jìn)行調(diào)試、定制。

泰矽微在車規(guī)這塊的產(chǎn)品規(guī)劃，這里面有觸控類的產(chǎn)品，也有像MCU氛圍燈，包括電源管理芯片，包括人機(jī)交互當(dāng)中尾燈的電源芯片設(shè)計(jì)。同時(shí)泰矽微通過(guò)MCU以及邏輯類的一些芯片，泰矽微以MCU作為一個(gè)主要方向，但是對(duì)于MCU外圍部分器件，包括電源，包括信號(hào)鏈等其它模擬產(chǎn)品也在布局并逐漸向車規(guī)類方向發(fā)展。