STMicroelectronics AEK-SNS-2TOFM1預定義手勢檢測系統(tǒng)包括兩個飛行時間測距傳感器。這些傳感器彼此距離23cm放置。車載SPC582B60E1微控制器讀取傳感器數(shù)據(jù)并檢測預定義的手勢/腳勢。該解決方案設計用于電動尾門應用，通過預定義的腳運動打開/關閉行李箱。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics AEK-SNS-2TOFM1預定義手勢檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• CAN總線接口，用于遠程控制支持
• 串行接口，用于遠程通信支持
• 輸入電壓：12V電池總線
• 尺寸：250 mm x 86mm
• 屬于AutoDevKit生態(tài)系統(tǒng)

框圖

?基于STMicroelectronics AEK-SNS-2TOFM1手勢檢測系統(tǒng)的技術解析與應用實踐?

?一、系統(tǒng)架構概述?

AEK-SNS-2TOFM1是意法半導體推出的?預定義手勢檢測系統(tǒng)?，核心基于?FlightSense飛行時間(ToF)技術?，專為汽車電子應用場景設計。系統(tǒng)通過雙ToF傳感器與主控MCU的協(xié)同工作，實現(xiàn)對特定手勢（如腳部動作）的精準識別。

?核心組件構成?：

• ?雙ToF傳感器?（VL53L1CXV0FY）：左右對稱分布，間距23cm，支持獨立測距與同步數(shù)據(jù)采集
• ?主控單元?：SPC582B60E1MH00Y（32位Power Architecture MCU）
• ?通信接口?：CAN總線（支持遠程控制）、串行接口（TTL電平）
• ?電源架構?：12V電池供電，內置多級電壓轉換（3.3V/2.8V/5V）

?二、關鍵技術參數(shù)解析?

?1. 傳感器性能特性?

• ?檢測原理?：利用紅外激光飛行時間測量目標距離，抗環(huán)境光干擾能力強
• ?手勢識別邏輯?：通過雙傳感器距離差變化軌跡匹配預定義動作模式
• ?響應時間?：傳感器數(shù)據(jù)刷新率與MCU處理延時共同決定系統(tǒng)實時性

?2. 電氣參數(shù)邊界?

• ?工作電壓?：12V汽車電池總線（兼容車輛電源波動）
• ?接口電平?：CAN總線符合ISO11898標準，串口TTL電平3.3V
• ?功耗管理?：支持待機模式（Stand-by ToF），通過GPIO控制傳感器啟停

?3. 機械結構設計?

• ?PCB尺寸?：250mm × 86mm（適應車門/后備箱安裝空間）
• ?傳感器間距?：23cm固定基線，確保足部動作檢測的空間分辨率

?三、硬件設計深度剖析?

?電源管理架構?（圖2-3）

• ?一級轉換?：LD39100PURY將12V降壓至5V（效率>90%）
• ?二級轉換?：LD1117系列LDO生成3.3V（MCU核心）與2.8V（傳感器模擬電源）
• ?保護電路?：SM6T36CAY瞬態(tài)抑制二極管防護負載突波

?信號鏈設計?（圖4-6）

• ?MCU接口分配?：
  • I2C_SCL/I2C_SDA：雙傳感器共享總線通信
  • XSHUT_L/XSHUT_R：獨立傳感器硬件復位控制
  • GPIO1_L/GPIO1_R：傳感器中斷信號輸入
• ?通信隔離?：ST2378ETTR電平轉換器實現(xiàn)3.3V與2.8V域間信號隔離

?四、典型應用場景實現(xiàn)?

?汽車尾門腳部開啟系統(tǒng)?

1. ?檢測流程?：
   • 雙傳感器持續(xù)監(jiān)測地面距離（默認約30-80cm）
   • 檢測到障礙物（足部）進入監(jiān)測區(qū)域
   • 通過距離變化軌跡匹配預設動作模式（如橫掃、踢動）
   • MCU通過CAN總線發(fā)送控制指令至車身控制器
2. ?抗干擾設計?：
   • 雙傳感器差分處理消除環(huán)境噪聲
   • 距離閾值過濾誤觸發(fā)（如小動物經(jīng)過）
   • 防水防塵設計適應底盤安裝環(huán)境

?開發(fā)支持生態(tài)?

• ?AutoDevKit集成?：SPC5-STUDIO環(huán)境提供完整驅動庫（STSW-AUTODEVKIT）
• ?示例代碼?：包含CAN總線驅動、手勢識別算法、電源管理模塊

?五、設計要點與優(yōu)化建議?

?硬件布局關鍵?

• 傳感器安裝需保證光軸平行，避免檢測盲區(qū)
• 電源去耦電容（C54-C59）應緊靠傳感器電源引腳

?軟件算法優(yōu)化?

• 動態(tài)閾值調整適應不同安裝高度
• 多幀數(shù)據(jù)融合提升識別準確率
• 環(huán)境自適應校準（溫度補償、污漬檢測）

?電磁兼容性(EMC)設計?

• CAN總線終端電阻（R14-R16）精確匹配線纜特性阻抗
• 傳感器時鐘線路（C27-C28）需控制寄生電容

?六、擴展應用前景?

1. ?工業(yè)控制?：替代傳統(tǒng)按鈕的無接觸操作界面
2. ?智能家居?：衛(wèi)浴設備手勢控制（防濺水設計）
3. ?機器人導航?：近距離避障與姿態(tài)檢測