New ams capacitive sensor is industry´s first reliable, hands-on detection solution 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
2020/11/18
New AS8579 capacitive sensor uses novel technique for fool-proof, hands-on detection design enabling sensing placement within the steering-wheel industry’s first completely reliable solution for hands-on detection enables car manufacturers to comply with UN/ECE safety regulation applying to new production vehicles for 2021
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 Automobilherstel-lern erlaubt, die UN/ECE-Regelungen zu erfüllen, die ab 2021 für neue Serienfahrzeuge mit Spurhalteassistent gelten.
News facts:
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New AS8579 capacitive sensor uses novel technique for fool-proof, hands-on detection design
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Enables sensing placement within the steering-wheel industry’s first completely reliable solution for hands-on detection enabling car manufacturers to comply with UN/ECE safety regulation applying to new production vehicles from 2021
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For easier design and a less costly assembly, AS8579 is coupled to the steering wheel’s heater, and requires no dedicated sensor element
Premstaetten, Austria (November 18, 2020) -- ams (SIX: AMS), a leading worldwide supplier of high performance sensor solutions, today launches an automotive-qualified capacitive sensor which enhances the safety of assisted driving systems in road vehicles. The new AS8579 performs hands-on detection more reliably, at lower costs, and on the steering wheel versus on the steering rod where torque sensors have traditionally been used. The introduction of the AS8579 capacitive sensor gives automotive manufacturers a better way to comply with United Nations regulation 79 – already adopted by the European Union – which requires all new production vehicles that offer a Lane Keeping Assist System (LKAS) and sold in Europe to include hands-on detection in the steering wheel from 1 April 2021.
The AS8579 capacitive sensor implements a novel technique for capacitive sensing, performing separation of resistive and capacitive parts (amount/share/proportion) of the impedance measured over the sensor element. This technique more reliably detects the presence of the driver’s hands when wearing gloves, or in humid conditions, than the charge-discharge method of capacitive sensing in use in vehicles today. This means that the AS8579 helps car manufacturers improve the safety of Advanced Driver Assistance Systems (ADAS), while also reducing the cost of the hands-on detection system: the AS8579 senses the impedance of the steering wheel’s heater element, while competing capacitive sensing systems for hands-on detection require a dedicated metal sensor element to be built into the steering wheel.
Alexander Rensink, Business Segment Manager Position Sensors at ams, said: “The development of new, more sophisticated ADAS functions, and in the future fully or partly autonomous driving systems, promise huge benefits for car users and for society – smoothing traffic flow, the aim of reduced number of accidents in which the driver is at fault, and making road travel more enjoyable. Safety must always come first. ADAS technology requires the driver to stay alert and focused on the road. By introducing the first system for hands-on detection which cannot be fooled, and which works in all driving conditions, ams has made a huge contribution to the safety of the next generation of ADAS-equipped vehicles.”
ams’ improved capacitive sensing answers questions on safety of ADAS
The development of a reliable method for detecting the presence of the driver’s hands on the steering control removes one of the important barriers in the way of mass deployment of ADAS in passenger and commercial vehicles. Automotive manufacturers are implementing increasingly sophisticated forms of autopilot functions, including adaptive cruise control and traffic jam stop-start systems, as well as LKAS. All require the driver to be ready to assume control of the vehicle instantly in case the vehicle systems fail to detect a safety threat, and hands-on detection is a key part of all systems for monitoring driver readiness.
Torque sensors have been used in the past to detect the continual, minute deflections produced when the driver grips the steering wheel, but this form of hands-on detection can be easily – and illegally – fooled causing risk to themselves and other road users. Now, the trend in the car industry is to use capacitive sensing for hands-on detection, as it is more reliable towards human touch and can be simpler and cheaper to design and build than other options.
The charge-discharge method of capacitive sensing is a well understood technique, as it has been applied for many years in products such as touchscreens and touch-sensing buttons. But detection fails when the driver wears gloves and false detection signals generated by the presence of moisture or humidity undermine the safety performance of hands-on detection based on this method of capacitive sensing.
By implementing reliable capacitive sensing based on I/Q demodulation, the AS8579 capacitive sensors from ams enables car manufacturers to attain the highest standards of safety in the more sophisticated autopilot and driver assistance functions under development today.
The safety credentials of the AS8579 also include the provision of multiple on-chip diagnostic functions, ensuring support for the ISO 26262 functional safety standard up to ASIL Grade B. The sensor is qualified to AEC-Q100 Grade 1. Operating at one of four selectable driver-output frequencies – 45.45kHz, 71.43kHz, 100kHz or 125kHz – the AS8579 offers high immunity to electro-magnetic interference.
It is supplied in an SSOP24 package and operates from a supply voltage of 5V.
The AS8579 automotive capacitive sensor is available for sampling, also an evaluation kit is available. For more technical information or for sample requests, go to https://ams.com/AS8579.
For more information on ams capacitive sensing technology please go to https://ams.com/capacitive-sensing, and https://ams.com/capacitive-presence-sensing.
Fakten:
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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.
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Zur einfacheren Konstruktion und kostengünstigeren Montage wird die AS8579-Lösung an die Lenkradheizung gekoppelt und erfordert kein spezielles Sensorelement.
Premstätten, Österreich (18. November 2020) -- 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 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. Der kapazitive ams Sensor AS8579 für Kraftfahrzeuge ist für Musteranfragen verfügbar, außer-dem ist ein Evaluations-Kit erhältlich. Für Musteranfragen oder bei Bedarf an weiteren technischen Informationen besuchen Sie https://ams.com/AS8579.
Weitere Informationen zur Capacitive Sensing Technologie von ams finden Sie unter https://ams.com/capacitive-sensors sowie https://ams.com/capacitive-sensing.