ZHCADY6 April   2024 DRV8220 , FDC1004-Q1 , LDC3114-Q1 , TMAG5131-Q1 , TMAG5173-Q1 , TMAG6180-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2汽车车门把手架构
  6. 3功能演示设计
  7. 4车门把手功能的详细设计流程
    1. 4.1 使用磁感应功能进行车门开关检测
      1. 4.1.1 在演示中使用 TMAG5131-Q1 实现车门开/关检测
    2. 4.2 使用磁感应功能进行可展开式车门把手位置检测
      1. 4.2.1 使用 TMAG6180-Q1 实现可展开式车门把手位置检测的演示
    3. 4.3 使用电容式感应功能进行手接近检测
      1. 4.3.1 电容式感应应用概述
      2. 4.3.2 车门把手演示中基于电容式感应的软触控检测示例
        1. 4.3.2.1 触控按钮
        2. 4.3.2.2 车门把手
    4. 4.4 具有电感式感应功能的按钮
      1. 4.4.1 电感式按钮
      2. 4.4.2 电感式按钮灵敏度
      3. 4.4.3 目标材料
      4. 4.4.4 目标距离和传感器尺寸
      5. 4.4.5 设计示例
  8. 5总结
  9. 6参考资料

使用磁感应功能进行可展开式车门把手位置检测

利用磁感应功能,可以通过多种不同方式在可展开式车门把手伸出和缩回时跟踪车门把手的位置。把手的移动可能被跟踪为线性运动或旋转运动。在本应用手册中,我们考虑的是把手伸出和缩回时在轴上发生的旋转,如图 4-7 所示。

 车门把手旋转运动图 4-7 车门把手旋转运动

有一个径向圆柱磁体可能嵌入在可展开式车门把手中,使该磁体在与把手本身相同的轴上居中并旋转。因此,磁体的角度会随着车门把手的伸出和缩回而变化。AMR 角度传感器或 3D 线性霍尔效应传感器可与磁体同轴放置,也可以离轴放置在一边,如图 4-8 所示。

 传感器同轴与偏轴放置图 4-8 传感器同轴与偏轴放置

传感器在磁体旋转时检测磁场的角度。为了准确测量角度,必须对两个轴的振幅进行标准化。同轴放置时,振幅通常匹配良好,如图 4-9 所示。偏轴拓扑通常会导致两个轴之间的振幅不匹配,如图 4-10 所示。TMAG5170-Q1 和 TMAG5173-Q1 等器件可提供片上增益调整选项,以应对振幅不匹配和机械位置错位问题。

 同轴放置时 360° 旋转的传感器数据图 4-9 同轴放置时 360° 旋转的传感器数据
 偏轴放置时 360° 旋转的传感器数据图 4-10 偏轴放置时 360° 旋转的传感器数据

根据选择的传感器类型,磁性输出信号可以是模拟信号或数字信号。对于两个振幅匹配良好且 90° 异相的信号,可以使用方程式 1 中所示的反正切函数来计算角度。

方程式 1. θ=atan2(BXBY)

其中:

  • θ 表示磁场的角度
  • BX 表示磁场向量的 X 分量的幅度
  • BY 表示磁场向量的 Y 分量的幅度

本例使用了磁场向量的 X 和 Y 分量。根据传感器放置方式,宜改用 X 和 Z 或 Y 和 Z 磁场分量进行角度计算。

TMAG5170-Q1 和 TMAG5173-Q1 等某些器件具有集成式 CORDIC,可为同轴和偏轴角度测量拓扑提供完整的 360° 角度位置信息。在车门把手展开、缩回、被拉动或推动时,通过从磁体准确可靠地测量角度,角度变化随后会与把手位置关联起来以检测到正确的状态。