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Der neue kapazitive Sensor von ams ist die industrieweit erste zuverlässige Hands-on-Detection-Lösung, die es den Automobilherstellern ermöglicht, die europäischen Sicherheitsvorschriften 2021 zu erfüllen

ams (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, bringt heute einen für die Automobilindustrie zugelassenen kapazitiven Sensor auf den Markt, der die Sicherheit von Fahrassistenzsystemen in Fahrzeugen auf der Straße erhöht.

Der neue kapazitive Sensor von ams ist die industrieweit erste zuverlässige Hands-on-Detection-Lösung, die es den Automobilherstellern ermöglicht, die europäischen Sicherheitsvorschriften 2021 zu erfüllen

Fakten:

  • Der neue kapazitive Sensor AS8579 verwendet eine einzigartige Technologie für eine unfehlbare Hands-on-Detection (HoD), die eine Platzierung des Sensors im Lenkrad möglich macht. So entsteht eine industrieweit zuverlässige HoD-Lösung, die es Automobilherstellern erlaubt, die UN/ECE-Regelungen zu erfüllen, die ab 2021 für neue Serienfahrzeuge mit Spurhalteassistent gelten.
  • Zur einfacheren Konstruktion und kostengünstigeren Montage wird die AS8579-Lösung an die Lenkradheizung gekoppelt und erfordert kein spezielles Sensorelement.

Der neue ams Capacitive-Sensor AS8579 ermöglicht eine HoD, die zuverlässiger und kostengünstiger im Lenkrad untergebracht ist und nicht an der Lenkstange, wo traditionell Drehmomentsensoren verwendet werden. Die Einführung des kapazitiven Sensors AS8579 bietet den Automobilherstellern eine bessere Möglichkeit, die UN-Regelung 79 zu erfüllen, die von der Europäischen Union bereits verabschiedet wurde. Diese Regelung besagt, dass alle neuen Serienfahrzeuge, die über einen Spurhalteassistenten (LKAS) verfügen, ab dem 1. April 2021 eine HoD-Funktion im Lenkrad haben müssen.

Der kapazitive Sensor AS8579 implementiert eine einzigartige Technologie zur kapazitiven Erkennung, die eine Aufteilung von resistivem und kapazitivem Anteil (Höhe/Anteil/Proportion) der über das Sensorele-ment gemessenen Impedanz durchführt. Diese Technik erkennt die Präsenz der Hände des Fahrers auch mit Handschuhen oder unter hoher Luftfeuchtigkeit zuverlässiger als die Ladungs-und Entladungsmethode der kapazitiven Sensorik, die heute in Fahrzeugen eingesetzt wird. Das bedeutet, dass der AS8579 den Automobilherstellern hilft, die Sicherheit von Fahrerassistenzsyste-men (FAS) zu verbessern und gleichzeitig die Kosten für das HoD-System zu senken: Der kapazitive Sensor AS8579 erfasst die Impedanz des Heizelements des Lenkrads, während kapazitive Sensorsysteme der Konkurrenz für die HoD eine spezielle Sensingmatte vorsehen, die in das Lenkrad eingebaut werden muss.

Alexander Rensink, Business Segment Manager des Bereichs Positionssensoren bei ams, sagt dazu: „Die Entwicklung neuer FAS-Funktionen und zukünftiger ganz oder teilweise autonomer Fahrsysteme verspricht enorme Vorteile für die Autofahrer und die Gesellschaft; die Verbesserung des Verkehrsflusses, das Ziel einer geringeren Zahl von vom Fahrer verschuldeten Unfällen und ein angenehmeres Fahren. Sicherheit muss immer an erster Stelle stehen. Die FAS-Technologie erfordert, dass der Fahrer wachsam bleibt, auf die Straße konzentriert. Mit der Einführung des ersten Systems einer unfehlbaren HoD, die in allen Fahrzuständen funktioniert, hat ams einen enormen Beitrag zur Sicherheit der nächsten Generation von Fahrzeugen mit FAS-Ausstattung geleistet.“

Das verbesserte kapazitive Sensing von ams beantwortet Fragen im Zusammenhang mit der Sicherheit von FAS

Die Entwicklung einer zuverlässigen Methode zur Erkennung der Präsenz der Hände des Fahrers auf dem Lenkrad beseitigt eine der wichtigen Barrieren auf dem Weg zum FAS in der Massenpro-duktion von Personen- und Nutzfahrzeugen. Die Automobilhersteller implementieren immer ausgefeiltere Formen von Autopilotfunktionen, einschließlich adaptiver Geschwindigkeitsregelung und Start-Stopp-Systemen sowie Spurhalteassistent. Dies alles macht es erforderlich, dass der Fahrer bereit ist, sofort die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen, falls die Fahrzeugsysteme eine Gefahr nicht erkennen. Die HoD ist ein Schlüsselelement aller Systeme zur Überwachung der Fahrbereitschaft.

Drehmomentsensoren wurden in der Vergangenheit verwendet, um die kontinuierlichen, winzigen Auslenkungen zu erkennen, die entstehen, wenn der Fahrer eine Kraft am Lenkrad ausübt, aber diese Form der HoD kann leicht - und illegaler Weise - getäuscht werden, wodurch man sich selbst und andere Verkehrsteilnehmer gefährdet.

Nun geht der Trend in der Automobilindustrie dahin, kapazitive Sensoren für die HoD zu verwenden, da sie zuverlässiger gegenüber der menschlichen Berührung sind und sie einfacher und billiger ins System zu integrieren sind als andere Optionen.

Das Ladungs- und Entladungsprinzip für kapazitive Sensoren, ist eine etablierte Technik, die seit vielen Jahren in Produkten wie Touchscreens und berührungsempfindlichen Tasten angewendet wird. Die Erkennung wird jedoch beeinträchtigt, wenn der Fahrer Handschuhe trägt. Zudem untergraben falsche Erkennungssignale, die durch das Vorhandensein von Feuchtigkeit oder Nässe erzeugt werden, die Sicherheitsleistung der HoD, die auf dieser Methode der kapazitiven Erkennung basiert.

Durch die Umsetzung eines zuverlässigen kapazitiven Messprinzips auf Basis der I/Q-Demodulation ermöglicht der kapazitive Sensor AS8579 von ams den Automobilherstellern, höchste Sicherheitsstandards bei den heute in der Entwicklung befindlichen anspruchsvolleren Autopilot- und Fahrerassistenzfunktionen.

Zu den Sicherheitsmerkmalen des AS8579 gehört auch die Bereitstellung mehrerer On-Chip-Diagnosefunktionen, die die Unterstützung des ISO 26262-Standards für funktionale Sicherheit bis zu ASIL B gewährleisten. Der Sensor ist nach AEC-Q100 Grad 1 qualifiziert. Der AS8579 arbeitet bei einer von vier wählbaren Treiber-Ausgangsfrequenzen - 45,45kHz, 71,43kHz, 100kHz oder 125kHz - und bietet eine hohe Immunität gegen elektromagnetische Störungen.

Der Sensor wird in einem SSOP24-Gehäuse geliefert und arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 5 V.

www.ams.com

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