[发明专利]汽车方向盘HOD、加热与振动三合一模块

说明书

本发明属于汽车转向系统应用技术领域，具体公开了汽车方向盘HOD、加热与振动三合一模块，包括LIN通信模块、主控模块、加热模块、HOD模块和振动模块等。本发明的有益效果在于：1、采用基于电容传感器来设计的HOD可使用方向盘现有的加热线圈进行HOD和加热，无需再对方向盘进行改造和定制，并且可识别多种驾驶手势；2、带有加热功能，并且能实时监控加热温度和电流等安全参数，确保不会出现加热过热或烧保险丝等故障，在提升驾驶体验的同时，有提高了驾驶安全水平；3、采用振动提示反馈的方式，大大提高了驾驶员反应时间，可在车道偏离预警、驾驶员疲劳探测等要求高时效的驾驶辅助系统使用，提高了驾驶安全水平。

技术领域

本发明属于汽车转向系统应用技术领域，具体涉及汽车方向盘HOD、加热与振动三合一模块，在寒冷的季节让方向盘变得暖和，在提升驾驶体验的同时，也可以提高驾驶安全性，且方向盘振动提示，可以对驾驶员进行最直接的提醒反馈，大大提高了驾驶员反应时间，解决驾驶员在驾驶过程中，注意力会高度集中，有时会忽略车内的声光报警提示，导致反应时间不够及时，容易出现驾驶安全问题。

背景技术

随着科技的发展，作为汽车转向系统中的重要部件方向盘，不仅仅是转向的部件，还兼具更多种功能，如音响控制、定速巡航、蓝牙、行车电脑等功能都能通过方向盘实现。

HOD（Hand Off Detection）功能，即离手检测功能，是ADAS（高级驾驶辅助系统）的一种，也是L1-L4级汽车自动驾驶系统的要求，HOD正逐渐被越来越多的整车厂所重视。

现有的HOD（Hand Off Detection）功能所存在的问题是：1、采用红外、压力检测的方式实现加热和HOD检测的范围有限，且还需要对现有的方向盘进行改造或定制，虽可减少零件的成本，但方向盘改造的成本远超减少的成本；2、目前市面上带加热功能的方向盘较少，并且功能单一，实现HOD、加热和振动三合一功能的几乎没有；3、通过声光告警的方式存在反应时间延时的问题，在车道偏离预警、驾驶员疲劳探测等驾驶辅助系统需要快速反应时间的应用，当驾驶员驾驶车辆注意力不够集中时，容易出现驾驶安全问题。

基于上述问题，本发明提供汽车方向盘HOD、加热与振动三合一模块。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供汽车方向盘HOD、加热与振动三合一模块，其设计合理，基于电容传感器设计出了低成本、高性能，可以直接精确判断出当前驾驶员的手握方向盘状态及多种操作手势并且可以带有加热和振动功能的模块，此模块可应用于自动驾驶、驾驶员疲劳探测（Driver drowsiness detection）、车道保持系统（Lane Keeping System，LKS）、车道偏离预警等ADAS高级的系统应用。

技术方案：本发明提供的汽车方向盘HOD、加热与振动三合一模块，包括LIN通信模块、主控模块、加热模块、HOD模块和振动模块；所述LIN通信模块、加热模块、HOD模块和振动模块分别与主控模块连接，其中，加热模块、HOD模块和振动模块均安装在方向盘上。

本技术方案的，所述主控模块通过LIN通信模块接收ADAS系统的HOD、加热、振动配置和控制信息，并且通过LIN通信模块反馈HOD状态、加热状态以及振动状态信息；主控模块通过控制加热模块实现加热功能，并且定时获取加热温度和加热电流信息，避免加热时过热或过流故障；主控模块通过HOD模块实现HOD功能，内部数据和算法处理后，可通过LIN通信模块反馈ADAS系统当前驾驶员握方向盘的状态以及手势；主控模块通过振动模块实现振动功能，接收来自LIN总线的ADAS命令，实时进行振动反馈，并且监测振动电机的开路和短路故障。

本技术方案的，所述汽车方向盘HOD、加热与振动三合一模块，还包括分别与加热模块、HOD模块连接的隔离选择电路，方向盘加热丝与隔离选择电路相配合连接使用。

本技术方案的，所述方向盘加热丝上下双区布局，并与隔离选择电路、HOD模块相配合连接使用，实现单指、双指、多指、单手、双手、膝盖手势识别。