業界初の信頼性の高いハンズオン検出ソリューションとなるamsの新しい 静電容量センサ、メーカーの2021年ヨーロッパ安全規制準拠を実現 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
新しいAS8579静電容量センサは、操作の容易なハンズオン検出設計のための新技術を活用
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.
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News facts:
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新しいAS8579静電容量センサは、操作の容易なハンズオン検出設計のための新技術を活用
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ハンドル業界初の信頼性の高いハンズオン検出ソリューションにセンサを設置、2021年から自動車メーカーの新規車両に適用される国連欧州経済委員会の安全規制への準拠を実現
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設計の簡素化と組立コスト削減のため、AS8579はハンドルヒーターに結合され、専用のセンサエレメントも不要
高性能センサソリューションのグローバルサプライヤー大手ams（日本法人amsジャパン株式会社 本社：東京都港区、代表取締役バイスプレジデント：神永眞杉）は本日、路上車両のアシスト運転システムの安全性を高める、車載向け静電容量センサを発表しました。新型のAS8579は従来トルクセンサが使用されていたステアリングロッドと比較して、より確実に、低コストでステアリングホイール（ハンドル）でのハンズオン検出が可能になります。静電容量センサAS8579により、自動車メーカーは、既にEUでは適用されている国連規制第79号に準拠しやすくなります。同規制では、車線維持支援システム（LKAS）を備え、ヨーロッパで販売される全ての量産車両は2021年4月1日以降、ハンドルにハンズオン検出を組み込むことが要求されます。
AS8579は新しい静電容量技術を実装しており、センサエレメントで測定されたインピーダンスの抵抗性分と容量性分（量/シェア/比率）を分離します。この技術は、現在自動車に使用されている静電容量センシングの充電-放電方式に比べて、手袋装用時や多湿環境におけるドライバーの手の検出精度を向上します。これはAS8579によって、自動車メーカーが高度運転支援システム（ADAS）の安全性を高めつつ、システムのハンズオン検出コストを削減しやすくなることを意味します：AS8579はハンドルのヒーターエレメントでインピーダンスを感知しますが、競合するハンズオン検出のための静電容量システムでは、ハンドルに専用の金属センサエレメントを組み込まなければなりません。
amsの位置センサ事業でマネージャーを務めるアレクサンダー・レンシンク（Alexander Rensink）は次のように述べています。「新型でより洗練されたADAS機能の開発や、将来的に実現される全自動または半自動運転システムは、自動車のユーザーと社会全体に非常に大きなメリットを約束します ー 渋滞を解消し、ドライバーを原因とする事故数を減らし、ドライブをより楽しいものにします。そして、安全を第一に考えなければなりません。ADAS技術において、ドライバーは油断せず路上に集中し続けることが必要とされます。失敗がなく、どんな運転条件でも機能する初のハンズオン検出システムの発表により、amsは次世代のADAS搭載車両の安全性を飛躍的に高めました」
amsの改良された静電容量センシングがADASの安全性にまつわる疑問を解消
ドライバーの手がハンドルに触れている状態を検出する確実な方法が開発されたことで、乗用車および商用車にADASを大量実装する上で課題となる大きな点がひとつ解消されます。自動車メーカーは、適応型クルーズコントロール、渋滞時の停止/発進システム、LKASなどのオートパイロット機能をますます高度化させて実装しています。これらのシステムすべてにおいて、車両システムが安全上の脅威を検出し損ねた場合、ドライバーが直ちに車両の制御を引き継げる状態にあることが要求されています。ハンズオン検出は、ドライバーの準備状況を監視する上で重要な役割を果たします。
これまでは、ドライバーがハンドルを握った際に生じる連続した微細なぶれを検出するためにトルクセンサが用いられていました。しかし、この方式のハンズオン検出は簡単に、また非合法的に誤作動させることができ、ドライバー自身およびその他の道路利用者に危険をもたらします。
現在、ハンズオン検出において静電容量センシングを使用することが自動車業界のトレンドとなっています。人間による接触をより確実にとらえると同時に、他の方法よりも簡単に低コストで設計、組み込みができるためです。静電容量センシングの充電-放電手法は、タッチスクリーンやタッチセンシングボタンなどの製品で長年にわたって使用されており、よく知られた技術です。しかし、ドライバーが手袋をすると検出できなくなり、湿気や湿度により検出信号が誤って生成されるため、この方法による静電容量センシングのハンズオン検出の安全性能は損なわれます。
I/Q復調に基づく確実な静電容量センシングを実装したamsのAS8579静電容量センサによって、自動車メーカーは、現在開発が進められているより高度なオートパイロットや運転支援機能において、安全性を最高水準まで高められます。
AS8579の安全認証には複数のオンチップ診断機能の提供も含まれており、ASIL Grade BまでのISO 26262機能安全規格のサポートを保証します。同センサはAEC-Q100 Grade 1に準拠しています。4種類のドライバー出力周波数 – 45.45kHz、71.43kHz、100kHz、125kHz – から1つを選択して実行できるAS8579は電磁干渉に対する高い耐性を示します。
SSOP24パッケージで提供され、5Vの電源電圧で動作します。
AS8579自動車用静電容量センサはサンプル注文いただけます。また、評価キットも用意されています。詳細な技術情報やサンプルをご希望の場合は、https://ams.com/AS8579をご覧ください。
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.