[发明专利]检测手和机动车辆方向盘接触的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测手和机动车辆方向盘接触的方法和装置。

背景技术

驾驶员的手和方向盘之间是否存在接触的检测被简称为“手握放（hands-on-off）”检测，考虑到复杂的驾驶辅助系统越来越多的普及（例如在车道保持辅助的情况下），该检测变得日益重要。这些系统仅用于辅助驾驶员，但并不是设计用于取代不再对车辆有任何控制的驾驶员，尤其是如果驾驶员已经释放车辆的方向盘时。然而，凭借辅助系统的存在，驾驶员尤其会忍不住以这样的方式释放方向盘。

因此，出于安全理由，必须检查驾驶员的至少一只手是否与方向盘接触从而在必要时还能够手动干预，或者是否不是这样的情况。

如果驾驶员不再与方向盘有任何接触，则能采取不同的措施。例如，驾驶员可以接收光和/或声警告，辅助系统可以关掉，可能存在一定延迟，或者可以通过受控制的方式自动制动车辆而同时保持车道并打开故障警告灯。

在这方面，“手握放”检测大致相当于“驾驶失知制动装置（dead man’s switch）”，该“驾驶失知制动装置”已经从铁路车辆部门公知很久并且应当由驾驶员以一定间隔操作，以确保驾驶员活着、是警觉的、并且可以对环境刺激作出反应。

驾驶员的至少一只手是否放在方向盘上的检测在驾驶员进行主动转向运动的那些情况下是简单的。这样的转向运动可以通过如今对其它驾驶动态系统来说是强制性的转向角和转向力传感器进行检测。

然而，如果必须无相对大的手动转向干预，例如在相对长的直道上或者利用自动转向辅助系统时，这会变得更加困难。在这些情况下，例如只有驾驶员的手指可能在操纵方向盘。

无论如何，以非常可靠的方式实现“手握放”检测是有必要的。例如，即使在直道上利用手指对方向盘的轻微操纵也应当能够被检测为“手握住”状态。

DE10121693C2号专利文献公开了基于共振电路中电容的改变（接近开关的原理）利用电子电路检测方向盘上的驾驶员的手的实践。然而，根据该专利文献，这样的接近开关需要大体上可以整合在方向盘加热器的电热丝中的附加电极。然而，对于机动车辆而言，方向盘加热器并不是尤其普遍的设备特征。而且，电容传感器总体上是相对不可靠的，并且通常不能确定手实际上是与方向盘接触还是手仅在后者的附近。

发明内容

针对以上背景技术，本发明的目的是提供一种检测手和机动车辆方向盘接触的方法和装置，该方法或装置使在不需要附加硬件的情况下以尤其可靠的方式区分“手握住”和“手放开”状态成为可能。

上述目的通过以下技术方案实现。

本发明的有利的改进在从属权利要求中进行说明。

根据本发明的方法适合用于选择性地施加转向力的驱动器和测量当前转向力和/或转向角的传感器与方向盘关联的车辆中。当今这样的驱动器通常已经作为转向力辅助（动力辅助转向）和通过辅助系统（例如车道保持辅助）进行转向干预的标准提供。对应的转向角和/或转向力传感器也已经作为传统车辆中的标准规范性地实施。

在根据本发明的方法的范围内提供以下步骤：

a）驱动器将测试脉冲图形传递给方向盘；

b）转向力传感器和/或转向角传感器测量方向盘运动对测试脉冲图形的反应；以及

c）利用方向盘运动的反应判定驾驶员的至少一只手是否与方向盘接触。本发明基于这样的事实：与“握住”方向盘相比，在不与驾驶员的至少一只手接触的不受约束的方向盘情况下，由测试脉冲引起的转向角扰动产生不同反应。

如果步骤c）没有检测出驾驶员的至少一只手与方向盘接触，那么本发明的有利的改进可以规定最好利用更强和/或更长的测试脉冲图形要再次执行所述方法，并且规定所述方法只有在预先确定次数的反复之后，优选在前三次反复之后，判定驾驶员的手没有与方向盘接触。这是一种升级策略（escalation strategy）。该升级策略使得首先用最低可能的强度传递测试脉冲图形成为可能，其结果是不会或者几乎不会被驾驶员感知到。

然而，由于该强度可能不足以区分只是非常“松散地”握住的方向盘和已经释放的方向盘，所以每次利用更高的测试信号强度和/或持续时间重复检查若干次，例如至少三次。只有当甚至在更高的强度的情况下方向盘运动没有被驾驶员阻碍时，才认为已经检测到“手放开”状态。

只要转向角传感器和/或转向力传感器检测出可以归因于驾驶员的方向盘运动的转向运动和/或转向力，就最好尽早中断上述检测方法。在这种情况下，确定至少一只手与方向盘接触。