欧司朗引领HOD技术创新，提高驾驶安全性 如今，汽车正从传统的交通工具转变为大型智能设备。在智能汽车的道路上，传感器和光源是不可或缺的。传感器是所有信息来源的核心关键，光是传感信息收集中最简单、直接、高效、不受干扰的方式。艾迈斯·欧司朗作为智能传感器和发射器的领导者，引领着光与传感器技术的深度融合，为未来的智能汽车描绘了一幅“更注重用户体验、更情感温度”的新图景。欧司朗的产品涵盖了车辆周围的关键光学应用，包括前照灯、信号灯、内饰功能照明等。艾迈斯欧司朗在激光雷达发射器、雨量传感器、舱内传感器等高科技领域也处于行业领先地位。这些创新的光学和传感技术为智能汽车的未来发展奠定了坚实的基础。在智能汽车的发展道路上，安全一直是一个关键因素。在光学和传感技术的不断创新中，艾迈斯欧司朗也密切关注驾驶安全技术的进步。其中，HOD（Hands Off Detection，离手检测)技术就是一个突出的例子。随着越来越多的汽车引入自动驾驶技术，L2 上述自动驾驶车辆需要HOD检测功能。HOD技术可以通过传感器检测驾驶员是否将手放在方向盘上。如果驾驶员的手离开方向盘超过一定时间，系统会发出警告，提醒驾驶员注意。HOD技术可以有效提高驾驶员在自动驾驶过程中的紧急避险能力，从而提高驾驶安全性。这些传感器往往需要极高的灵敏度和可靠性，这是艾迈斯·欧司朗所擅长的。电容传感:汽车行业对HOD技术的重塑需求主要来自以下几个方面:一是自动驾驶的要求，如车道保持辅助驾驶；二是标准法规的要求，如欧洲经济委员会（ECE）根据R79标准，当车速超过60公里/小时时，车辆必须具备HOD功能；第三，公共安全要求，例如，防止乘客抢劫方向盘；第四，HOD技术可以提醒驾驶员注意道路状况，避免因分心驾驶而造成事故。其实，HOD(离手检测)技术不是一项新技术，目前市场上有多种HOD技术方案:  该方案是基于扭矩传感的测量，但该方案有很大的缺点，必须转动方向盘才能识别。其实，HOD(离手检测)技术不是一项新技术，目前市场上有多种HOD技术方案:  一种方案是基于扭矩传感的测量，但该方案有很大的缺点，必须转动方向盘才能识别。而且手的姿势无法识别，很容易人为欺骗方案，比如挂重物。该计划已陆续退出市场。  另一种是基于光学系统的图像传感和分析。采用一系列补光器 驱动 由摄像头组成的多芯片方案可以进行高精度的手部检测，但解决方案实际上增加了成本。此外，由于死区的视角，不可能完全观察到司机的手是否真的在方向盘上，因此也存在一定的风险。  目前比较流行的方案是用电容传感测量。这种方法是将导电金属丝或导电金属网包裹在方向盘中作为电极，并使用电极和方向盘之间的电容变化进行判断。它的优点是可以进行高精度的手部检测，而无需转动方向盘。而且是单芯片设计，成本比较低。这也是艾迈斯欧司朗推荐的解决方案。常用的电容传感方案通常是基于时间的解决方案。该方案以电容器为基础（C）通过电阻器（R）的充电时间（T），R和C的乘积给出了相应的电容值时间测量。虽然这种方法很简单，但当涉及到复杂的环境时，如潮湿的方向盘或手接触，或戴着厚手套握住方向盘，寄生电阻出现在电路中，以改变电阻R应该在测量电路中恒定，从而导致测量电容值的误差。这可能会导致电容测量不准确，导致方向盘离手检测中出现误判等问题。现在很多客户都发现了这个方案中存在的问题。图片来源：鉴于这些痛点和问题，艾迈斯欧司朗开发了一种新的阻抗测量解决方案，也被称为I&Q正交法。该方法利用两个正交解调分量分别测量电阻R和电容C。通过这种正交解调，可以分别测量包含电阻成分和电容成分的阻抗。代表阻抗的矢量值通过矢量计算方法进一步获得。下图显示了艾迈斯欧司朗使用I&Q正交法进行电容检测的系统架构和工作原理。整个系统由传感器、发射器、接收器和输出接口组成。负载由方向盘系统本身的阻抗和手持方向盘引起的阻抗变化组成。一般来说，负载中的电阻决定了负载中的电压信号，而电容组件决定了负载中信号相位的变化。收集、放大和过滤负载上的电压信号后，输入同相和正交解调器。同相解调器测量信号的同相分量（I），正交相检测器测量信号的90度相位差（Q）。通过滤波器获得相应电阻成分的I和相应电容成分的Q分量（Filter）处理，去除噪声，并进行偏移补偿。自动测量的最终结果是负载阻抗中电阻和电容的变化。图片来源：在实际的车辆应用检测解决方案中，艾迈斯欧司朗将嵌入一个电极。当手接触方向盘时，人体与电极之间的电容和电阻值发生变化，从而改变振荡信号的范围或相位，一般在45-125kHz之间。该方法的优点是能够更准确地区分电阻和电容，从而准确地测量电阻。而且不受湿手、手套等的影响，也不会通过把物体放在传感器附近作弊，可以很好地识别寄生电阻。因此，可以在复杂的车辆环境中准确检测人员是否离开方向盘，从而提高系统的可靠性和用户体验。AS8579芯片：高精度、多功能、小尺寸、AS8579芯片是专门为HOD（离手检测）市场应用设计的先进产品，有10个独立的测量通道，可以进行精确的电容采集。该芯片支持四种不同的频率测量进行精确的阻抗检测，并增加了主动屏蔽功能，以避免杂散的寄生电容对测量值的影响。AS8579不仅完全符合ISO26262安全标准，而且安全机制完善 B安全等级，符合汽车AEC-Q100 Grade1标准。AS8579具有高灵敏度和14bit分辨率的优点，测量范围从20到2000pf。并能通过DC偏置调整来补偿温度变化，有效克服温度影响，保证测量的稳定性。图片来源：艾迈斯欧司朗AS8579采用小型SSOP24包装，使系统设计更加紧凑。同时，对于方向盘离手检测的应用，现在许多方向盘都增加了加热功能，AS8579芯片可以直接重复使用方向盘加热丝作为传感器，可以节省客户的成本。图片来源:艾迈斯欧司朗AS8579芯片不仅可以用于自动驾驶领域的方向盘离手检测，还可以检测车内乘客，如座椅占用情况。也可用于空调、收音机、导航等其他电容式内部控制和开关。由于AS8579芯片有10条感知线，最多可以检测到10个不同的区域，因此也可以用于一些方向盘按钮或接近传感器的应用。例如，在方向盘中，可以检测左手或右手握住方向盘。车载电容器的更多应用案例车载电容器的应用不仅仅是方向盘的离手检测。电容器技术在许多场景中也有着广阔的应用前景，如燃油液位传感、座椅占用传感、后备箱开启、车内控制开关等。   电容触摸按钮：电容触摸按钮是车载电容技术的典型应用场景之一。在汽车的智能表皮上，电容式触摸按钮可以半透明，LED指示灯隐藏在其背后，用于完成开关控制、音量调节、空调调节等功能。   座椅检测：电容传感也可用于座椅检测，结合座椅加热毯，有效检测座椅上的人员或物品，可防止儿童遗留问题的发生。   门把手开关：电容传感也可用于门把手开关的检测。艾迈斯·欧司朗的新一代产品可以增加到10厘米的距离。当人们接近10厘米时，他们可以唤醒钥匙，从而实现良好的节能。   后备箱打开：艾迈斯的车载电容器产品有多个感知点，因此除了检测人体接近状态外，还可以检测左右滑动或螺旋动作，很好地将电容器传感应用于后备箱开关的操作。结论是，艾迈斯欧司朗通过将HOD技术的关键创新融入其广泛的产品组合，展示了未来安全、可靠、高度互动的智能汽车的承诺。基于电容传感技术的HOD解决方案不仅展示了他们在智能汽车领域的技术领导能力，也为消费者提供了更丰富、更深入的驾驶体验。更深入的半导体行业观察和报告，请关注芯八哥微信号：Chip-Insights。