【導讀】由于可靠性問題，電容傳感和3D手勢方案一直很難做進汽車市場。不過，微芯（Microchip）這次令人刮目相看，電容傳感和3D手勢方案不僅做到經常日曬雨淋的車門把手上，而且做進日韓歐美的一線汽車品牌之中。

一直以來，電容觸摸和3D手勢控制方案由于可靠性問題和誤觸發問題不受汽車廠商和Tier-1供應商青睞，但Microchip（微芯科技）正在改寫歷史，自并購電容觸摸解決方案領先供應商Atmel以來，Microchip一直在努力把電容觸摸控制解決方案導入車載觸摸屏市場。

Microchip資深嵌入式系統工程師Jerry Wang透露：“目前在路上跑的一線汽車品牌（包括國產、歐美品牌車輛）車載中控觸摸屏中，有2/3用了我們的maXTouch觸摸屏控制器。高耐用性、耐久性、抗潮濕以及完整的車規級產品等特性，讓我們的產品能廣泛應用于汽車中控觸摸屏中。”

圖1：Microchip汽車電容觸摸屏成功案例

Jerry Wang表示，汽車娛樂系統、導航系統觸摸屏、車機系統的電容式觸摸屏應用，也是Microchip電容觸摸控制方案在車輛上占得比較大份額的應用市場。我們的客戶已經包括歐美一線大廠和一些Tier-1配套供應商，例如日本的本田、豐田，韓國起亞、現代，歐美的通用，德國的大眾系列，法國的雷諾等。

圖2：Microchip占據約70%汽車電容觸摸屏市場

除了以上應用，汽車頭頂天窗控制、后視鏡控制、液晶儀表板上的顯示、空調面板顯示，甚至還有一些簡單控制類部分的應用，都可以用電容觸摸方案來實現。Jerry Wang說：“捷豹最新的準SUV汽車已經采用了我們的3D芯片實現了天窗的手勢控制，乘客只需要揮動手勢就可以控制天窗遮陽簾的收放。”

把Microchip電容觸摸解決方案的防水特性表現得淋漓盡致的一個應用是汽車門把手觸摸開關。我們知道，車輛門把手安裝在車身外，在大雨和暴雨天氣也必須能夠可靠工作。如果電容觸摸開關的防水特性做得不是特別理想，很容易導致誤觸發，或是沒有辦法觸發。可喜的是，Microchip的電容觸摸門把手開關經受住了暴雨天氣的考驗。

圖3：Microchip可以提供防水電容觸摸門把手解決方案

Microchip觸摸控制解決方案已經覆蓋一維、兩維、三維。一維方案主要針對按鍵、滑條、滾輪應用；兩維方案主要針對觸摸屏或觸摸板，可以報坐標或是簡單的手勢應用；三維方案主要針對手勢控制，如捷豹SUV上使用的天窗遮陽簾手勢控制，就是空間手勢傳感、檢測人手的特定手勢。

一維解決方案內部集成檢測算法和檢測代碼，客戶只需要通過IO口/通信口，進行控制或是接收觸摸檢測的狀態，給后續的主控使用就可以了。目前Microchip的MTCH、CAP、AT42QT等家族都是一維電容觸摸解決方案。

Microchip目前針對汽車應用提供兩個比較新的一維電容觸摸控制解決方案，一個是防水門把手上的參考設計，另外一個是腳踢傳感器。腳踢傳感器方案目前是基于SAM HA1家族，收發器已經并在里面，但車廠可能會指定CAN/LIN的收發器等，這時就可以用通用的單片機，外部擴一個收發器，也可以自動搭配一個都行。汽車門把手電容觸摸方案的防水算法已經申請了專利。

兩維電容觸摸解決方案可以實現一些手勢識別控制，比如四個方向的滑動、轉圈和兩指的手勢，都可以識別。Microchip的方案有抗干擾的能力，可以支持厚手套，人在穿戴厚手套也可以識別，還有書寫筆的控制，書寫筆可能是有緣、無緣的，都可以支持。另外抗潮濕特性強，如果存在濕氣還可以保證正確檢測到手指手勢，避免誤操作。目前寶馬、戴姆勒、現代、豐田的車型都已有成功應用。

圖4：未來汽車可能被電容觸摸和3D手勢方案占據的應用

三維手勢識別方案采用Microchip的專用芯片MGC家族，內建空間手勢識別檢測庫，算法也是內建在庫里，只需要通過四個電極構成框架式的結構，類似于capsensor的檢測，可以識別在此范圍內的常見手勢，比如上下左右的滑動、轉圈、四個方向的掃動和空中轉動的手勢等，和Sony智能音箱的操作基本類似。Jerry Wang自豪地說：“我們的3D手勢識別解決方案已經通過AEC-Q100認證。”

目前市場上不同廠家采用不同的手勢檢測方案，大致有GestIC識別、攝像頭識別和紅外識別。寶馬7系搭載攝像頭手勢識別系統，包括兩個攝像頭、紅外檢測和MPU，BOM成本接近200美金，可以實現遠距離的檢測，因為它是用比較高性能的MPU實現的，可以檢測很多手勢，成本是非常高的。

Microchip的方案采用GestIC做近場檢測，檢測距離大概8到9公分之內，可以識別旋轉和掃動的手勢，成本絕對比攝像頭方案要便宜很多。Jerry Wang說：“我們實現的功能不是特別多，但是成本非常低，加上其他組件都不到10美金。選擇比較遠距離、更加強大的方式需要付出更多的成本，這是一個對比，沒有說哪個好、哪個不好，主要看哪個應用適合你。”