安森美半导体首创智能无源传感器用于汽车无线感测应用

座椅压力检测

座椅压力检测是通过传感器来实现保障乘员安全的系统。当今的座椅压力传感器是有源有线的网络检测，置于坐垫内，需要连接电源，且不提供人体检测，只提供压力检测，因此，任何物体如一袋食品杂货，也会触发安全带警告灯。

安森美半导体新推出的用于座椅压力检测的方案是无源无线的单芯片方案，无需电池供电，能耗低于15 uW。该无线传感器标签被贴于座椅内(湿度传感器标签贴于椅背，压力传感器标签贴于座垫) 。湿度标签通过人体检测元素可确定座椅上是否有人，消除物品触发安全带警示的麻烦，提升可靠性；压力标签通过体重检测确定坐在座位上的是小孩还是成年人，这信息可从RFID阅读器发送到汽车控制单元以优化气囊释放角度来增强安全性。其中的软件无线电模块可使用胎压监测系统中的相同单元。这方案易于扩展至添加乘员位置检测功能。
  

图3. 座椅压力传感器 传统方案(左) vs.智能无源方案(右)

整车质量控制漏水检测

车厂在汽车出厂前会对其进行高压浸水测试：关闭汽车门窗后，从不同角度对汽车进行高压喷水，以测试汽车的密封性能及底盘是否渗水。当前市面上的方案多采用人工探测的方式，耗时长且容易出错，一旦检测出漏水，必须将汽车拆卸至底盘以作修复。
安森美半导体的智能无源传感器用于此类应用时，在制造过程中将无线传感器标签贴于底盘的特定区域，通过简单的干或湿的传感器代码提供湿度传感器功能，工厂工人只需手持阅读器绕车查询传感器标签，无需人工探测，如果浸水，传感器代码会指出精确的浸水源，汽车将下线作检测。根据汽车尺寸和汽车整车厂商的要求，用于整车漏水检测的配置可由2至10多个湿度传感器组成。


图4.  智能无源传感器用于汽车漏水检测

液位检测

汽车液位检测包括对燃油箱油量、机油液位、制动液液位及酸性液体液位等的检测。市场上当前的汽车液位检测系统需要连接电线，且须位于容器内部。

而安森美半导体的智能无源传感器可在容器外感测液位，省去油箱里的敏感电子。这传感器标签针对液体的介电常数进行了优化，能检测多种液体；其长度最长不超过4英寸，从而能满足在空间有限的容器外贴多个传感器标签的需求。

将智能无源传感器标签剥离并贴在容器外，并使用手持阅读器查询传感器标签以获得一个传感器代码，传感器代码将被发送到后端微控制器用于后处理，以将传感器代码和汽车内特定的液位相对应。
                        

图5. 液位检测 市场当前方案(左) vs. 智能无源传感器方案(右)

结语

安森美半导体的智能无源传感器集成Magnus 系统单芯片，无需外接电源，能无线感测温度、湿度、压力和距离，提供更强固的高能效设计，用于汽车胎压监测系统、座椅压力检测、整车漏水检测及液位检测具有显著的成本、能效及可靠性优势，是省去当今汽车油箱里的敏感电子和机械装置的第一步，其可定制的灵活性使其能扩展至汽车其它感测应用及医疗、工业、物联网等多个领域。