2025年5月8日，工業(yè)和信息化部公開征集對《汽車車門把手安全技術要求》強制性國家標準制修訂計劃項目的意見，擬對電動式、隱藏式車門把手的布置、標志、安全功能、結(jié)構(gòu)強度等作出規(guī)定，征求意見截止日期為2025年11月22日。

強制標準的影響作用

該強制標準為汽車門把手安全劃定底線，核心聚焦機械冗余裝置配置，也就是說，所有車門內(nèi)外均需保留手動開啟方式，并明確2027年1月起所有新車必須達標，旨在解決電動隱藏式門把手的安全隱患，筑牢汽車安全底線。

受以上標準的發(fā)起和落地影響，各大主機廠均啟動了對于門把手的安全和冗余設計的全方位考慮和標準提升。包括對于新技術的安全和可靠性的升級，這其中就包括外門把手的電容觸摸性能的提升，主要聚焦在誤觸方面的性能改善。

導致電容觸摸誤觸的主要誘因有2個，分別是水流（尤其是高壓水槍和流水等）和電磁干擾。本文主要探討觸控把手涉及到水流相關的問題以及通過解決常見問題形成的相關標準。

PART 01

電容觸控基本原理

電容觸控的工作原理是：通過布置在PCB上的SENSOR PAD，檢測人手與金屬觸摸感應電極之間的電場變化，導致電容充放電電壓波形以及頻率發(fā)生變化，從而推出相對基準產(chǎn)生的差異量化檢測PAD對地電容的變化值，如圖1所示：

圖1 電容傳感器檢測電場示意圖

未觸摸狀態(tài)下，電容感應PAD上寄生電容值為Cx，當人手觸摸感應區(qū)域時，會將人體對地的電容Cn并入電容檢測系統(tǒng)，使得系統(tǒng)內(nèi)等效電容值變成Cy(Cy=Cx+Cn)，通過對電容增量Cn=Cy-Cx進行計算，可以實時獲得人手觸摸至離開的Cn的電容變化量和波形，如圖2所示：

圖2 電容傳感器檢測等效模型

PART 02

行業(yè)痛點和相關標準升級

受到早期進口芯片和算法的性能局限性影響，傳統(tǒng)電容觸摸門把手方案只能單純檢測電容信號強弱變化。而包括流水在內(nèi)的諸多場景也同樣會引起電容信號的變化，只通過檢測電容變化很難有效區(qū)分出觸發(fā)源是人體還是水介質(zhì)等，因此無法實現(xiàn)對水流場景的精準判斷，這就是傳統(tǒng)觸摸把手流水誤觸發(fā)的根源所在，也給觸摸把手這一本來可以大大提升人機交互體驗的功能部件的推廣和普及造成了一定的障礙。

隨著相關國家標準和行業(yè)標準對安全要求的進一步提升，以及國產(chǎn)芯片和系統(tǒng)方案的技術突破和本質(zhì)性提升，使得行業(yè)標準從只追求高觸摸靈敏度向同時實現(xiàn)高靈敏度、嚴格的沖水誤觸以及最高等級的EMC抗擾能力的全面要求提升成為現(xiàn)實。雖然目前尚未有正式標準出臺，但隨著進階的國產(chǎn)芯片和配套方案成熟度持續(xù)提升，一套較為嚴苛的測試標準也逐漸成型，并在行業(yè)中形成一定共識，無法100%通過所有測試項的方案很難在新的項目中予以采用。

本文主要聚焦在流水相關的技術探討，將流水和靈敏度測試標準總結(jié)如下：

PART 03

國產(chǎn)進階方案實踐

泰矽微TCAE10系列觸摸芯片針對汽車門把手高防水的應用場景，內(nèi)置了專用硬件處理模塊，采用獨特的檢測方式對同一個觸摸電極進行檢測，可有效識別出人體或水的物理特征值差異。搭載泰矽微自主專利和知識產(chǎn)權(quán)的門把手算法，可極大程度解決防水誤觸問題，穩(wěn)定通過以上新升級標準的每一個測試項的測試（如下方視頻展示）。同時也可滿足觸摸100ms以內(nèi)的快速響應要求，以及全溫范圍內(nèi)100uA以內(nèi)的平均待機功耗要求。

下為視頻鏈接，可點擊觀看

泰矽微TCAE10內(nèi)置了LIN收發(fā)器，免除外部收發(fā)器需求，對于需要支持LIN通信的應用，可實現(xiàn)全溫范圍內(nèi)150uA的平均待機功耗，滿足高效能與低功耗并存的需求。

與此同時，泰矽微方案在EMC方面也有非常優(yōu)異的表現(xiàn)，可通過包括難度極高的BCI動態(tài)觸摸響應以及手持發(fā)射機測試項的EMC測試要求?；赥CAE10芯片的泰矽微電容觸摸門把手方案，是目前國內(nèi)極少數(shù)可以無瑕疵完全通過以上所有測試的芯片方案。極低的BOM成本，加上優(yōu)異的性能表現(xiàn)贏得了越來越多客戶的認可，目前已在包括吉利和賽力斯等在內(nèi)的多個車廠項目上批量量產(chǎn)，TCAE10是目前行業(yè)內(nèi)首個符合新測試標準并已達到數(shù)百萬顆用量的觸控門把手芯片方案。

泰矽微的電容觸摸門把手方案針對不同結(jié)構(gòu)、不同尺寸觸摸區(qū)域的傳統(tǒng)內(nèi)外殼門把手、隱藏式、半隱藏式觸摸門把手應用，都可無差別、無瑕疵通過以上所有測試，不存在挑結(jié)構(gòu)，挑類型，挑尺寸等問題。為了加快客戶開發(fā)進度，泰矽微還會提供完整的門把手傳感器硬件參考設計、完整的防水觸摸軟件算法，有效縮短客戶項目開發(fā)周期，降低整個項目的開發(fā)成本。

隨著類似于泰矽微這樣領先芯片以及方案的快速崛起，國產(chǎn)芯片已全面超越相關進口芯片，成為觸摸把手傳感檢測芯片的主流選擇，電容觸控門把手也將不可避免的面臨著全面標準升級和性能提升，為觸摸把手的全面普及掃清了最后的障礙！

2019年9月泰矽微正式成立，總部位于上海張江，目前在北京、南京、深圳均設有分子公司。公司核心團隊成員來自Atmel、TI、Marvell、On Semi、海思等國際知名芯片廠商，均擁有20多年芯片、產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗和銷售資源。

公司成立以來始終專注于各類高性能專用模擬、模數(shù)混合芯片，聚焦車規(guī)和工業(yè)類專用芯片，致力于打造具有國際水準的平臺型芯片企業(yè)，通過自主創(chuàng)新已積累了近百項發(fā)明專利，并已經(jīng)獲得數(shù)十項行業(yè)領域的重要獎項。短短幾年時間已經(jīng)完成十余款產(chǎn)品流片，并在車規(guī)觸控、氛圍燈、馬達驅(qū)動、信號鏈、電池管理等方向的產(chǎn)品成功實現(xiàn)量產(chǎn)，卓越的產(chǎn)品及服務獲得了多個頭部客戶的認可。

泰矽微在創(chuàng)立之初即獲得資本青睞，目前連續(xù)完成數(shù)輪重量級融資，累計超4億元，分別引入了包括武岳峰、浦東國資委、韋爾半導體、科博達、星宇股份、重慶睿博、聯(lián)益控股等各類產(chǎn)業(yè)資本與資源平臺，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游，加速泰矽微進入國產(chǎn)半導體頭部企業(yè)的發(fā)展步伐。