免觸控用戶界面已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)工程師的新趨勢。有多種方法可以實(shí)現(xiàn)此功能，其中之一是采用接近感應(yīng)。接近感應(yīng)是沒有接觸、在一定的距離檢測人體或金屬等物體的技術(shù)。可以采用紅外線（IR）、光學(xué)、超聲波和電容式感應(yīng)實(shí)現(xiàn)接近感應(yīng)。這些技術(shù)各有利弊，因此選擇正確的技術(shù)取決于您的具體應(yīng)用。
電容式接近感應(yīng)由于眾多內(nèi)在優(yōu)勢而變得日益流行，如：低功耗、低成本以及能夠集成其它用戶界面功能，如：采用相同傳感器的觸摸按鍵與滑條。
我們在本文中將探討如何實(shí)現(xiàn)電容式接近感應(yīng)、其優(yōu)勢以及其不同特性如何適合于汽車應(yīng)用。文章最后則會(huì)舉例說明如何在汽車信息娛樂系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電容式接近感應(yīng)解決方案。
人機(jī)界面接近應(yīng)用
目前，汽車OEM廠商正在針對多種應(yīng)用評估電容式接近感應(yīng)解決方案。較常用的應(yīng)用包括：
●信息娛樂系統(tǒng)：適用于音頻面板、導(dǎo)航系統(tǒng)和HVAC面板的接近式喚醒應(yīng)用；例如，當(dāng)手部接近系統(tǒng)時(shí)開啟音頻面板照明。
●3D手勢：電容式接近感應(yīng)還可以用于支持3D手勢，如：滾動(dòng)或側(cè)滑。
●無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)：通過檢測手部接近門把手而啟動(dòng)汽車解鎖程序。
●內(nèi)部照明控制：切換車輛內(nèi)部照明；例如，手套箱或門燈的開關(guān)。
電容式接近感應(yīng)
電容式接近傳感器通常是位于PCB上、經(jīng)過調(diào)校能夠在沒有任何物理接觸情況下檢測附近物體存在的銅線。此方法原理與電容式按鍵感應(yīng)相同，即：根據(jù)手部觸摸傳感器/按鍵時(shí)的電容變化。觸摸感應(yīng)和接近感應(yīng)的區(qū)別是傳感器被調(diào)校到更高的靈敏度，而且相關(guān)布局的設(shè)計(jì)能夠最大化電場傳播。此外，固件濾波還可實(shí)現(xiàn)用于確保可靠性，同時(shí)在固件中實(shí)現(xiàn)決策算法能夠消除誤判的接近事件。
圖1：此圖說明了一個(gè)典型的電容式接近傳感器系統(tǒng)
電容式接近傳感器可以采用多種方法實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)方案包括：
按鍵–帶大寄生電容的電容式按鍵可以用作接近傳感器。以按鍵方式實(shí)現(xiàn)的接近傳感器的靈敏度遠(yuǎn)高于普通的電容式觸摸感應(yīng)按鍵。
外部線路用作接近傳感器–單條線路可以很好地起到接近傳感器的作用。由于手部檢測依賴電場變化產(chǎn)生的電容變化，因此所有影響到線路周圍電場的分布電容或物體都會(huì)影響到接近傳感器的范圍。考慮到生產(chǎn)成本和復(fù)雜性，采用線傳感器并非大量生產(chǎn)的最佳解決方案。
PCB跡線用作接近傳感器–較長的PCB跡線可以構(gòu)成接近傳感器。跡線可以是直線，也可以圍繞在系統(tǒng)的用戶界面四周。此方法適用于大量生產(chǎn)，但是靈敏度低于線傳感器。
聯(lián)動(dòng)按鍵用作接近傳感器–多個(gè)傳感器焊盤在固件中組合在一起構(gòu)成單個(gè)接近傳感器，以提供更高的靈敏度。
柔性PCB–柔性印刷電路板跡線也可以用作接近傳感器。
