新一代触摸门把手防水测试标准及实践

电容触控的工作原理是：通过布置在PCB上的SENSOR PAD，检测人手与金属触摸感应电极之间的电场变化，导致电容充放电电压波形以及频率发生变化，从而推出相对基准产生的差异量化检测PAD对地电容的变化值，如图1所示：

未触摸状态下，电容感应PAD上寄生电容值为Cx，当人手触摸感应区域时，会将人体对地的电容Cn并入电容检测系统，使得系统内等效电容值变成Cy(Cy=Cx+Cn)，通过对电容增量Cn=Cy-Cx进行计算，可以实时获得人手触摸至离开的Cn的电容变化量和波形，如图2所示：

受到早期进口芯片和算法的性能局限性影响，传统电容触摸门把手方案只能单纯检测电容信号强弱变化。而包括流水在内的诸多场景也同样会引起电容信号的变化，只通过检测电容变化很难有效区分出触发源是人体还是水介质等，因此无法实现对水流场景的精准判断，这就是传统触摸把手流水误触发的根源所在，也给触摸把手这一本来可以大大提升人机交互体验的功能部件的推广和普及造成了一定的障碍。

随着相关国家标准和行业标准对安全要求的进一步提升，以及国产芯片和系统方案的技术突破和本质性提升，使得行业标准从只追求高触摸灵敏度向同时实现高灵敏度、严格的冲水误触以及最高等级的EMC抗扰能力的全面要求提升成为现实。虽然目前尚未有正式标准出台，但随着进阶的国产芯片和配套方案成熟度持续提升，一套较为严苛的测试标准也逐渐成型，并在行业中形成一定共识，无法100%通过所有测试项的方案很难在新的项目中予以采用。

本文主要聚焦在流水相关的技术探讨，将流水和灵敏度测试标准总结如下：

泰矽微TCAE10系列触摸芯片针对汽车门把手高防水的应用场景，内置了专用硬件处理模块，采用独特的检测方式对同一个触摸电极进行检测，可有效识别出人体或水的物理特征值差异。搭载泰矽微自主专利和知识产权的门把手算法，可极大程度解决防水误触问题，稳定通过以上新升级标准的每一个测试项的测试（如下方视频展示）。同时也可满足触摸100ms以内的快速响应要求，以及全温范围内100uA以内的平均待机功耗要求。

下为视频链接，可点击观看

泰矽微TCAE10内置了LIN收发器，免除外部收发器需求，对于需要支持LIN通信的应用，可实现全温范围内150uA的平均待机功耗，满足高效能与低功耗并存的需求。

与此同时，泰矽微方案在EMC方面也有非常优异的表现，可通过包括难度极高的BCI动态触摸响应以及手持发射机测试项的EMC测试要求。基于TCAE10芯片的泰矽微电容触摸门把手方案，是目前国内极少数可以无瑕疵完全通过以上所有测试的芯片方案。极低的BOM成本，加上优异的性能表现赢得了越来越多客户的认可，目前已在包括吉利和赛力斯等在内的多个车厂项目上批量量产，TCAE10是目前行业内首个符合新测试标准并已达到数百万颗用量的触控门把手芯片方案。

泰矽微的电容触摸门把手方案针对不同结构、不同尺寸触摸区域的传统内外壳门把手、隐藏式、半隐藏式触摸门把手应用，都可无差别、无瑕疵通过以上所有测试，不存在挑结构，挑类型，挑尺寸等问题。为了加快客户开发进度，泰矽微还会提供完整的门把手传感器硬件参考设计、完整的防水触摸软件算法，有效缩短客户项目开发周期，降低整个项目的开发成本。

随着类似于泰矽微这样领先芯片以及方案的快速崛起，国产芯片已全面超越相关进口芯片，成为触摸把手传感检测芯片的主流选择，电容触控门把手也将不可避免的面临着全面标准升级和性能提升，为触摸把手的全面普及扫清了最后的障碍！