用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法。在一个步骤中激励转向系统(10)进行振动。确定转向系统(10)在远离方向盘的区域(24)中的振动。确定车辆转向系统(10)的靠近方向盘的区域(22)的振动。在下一步骤中将所确定的靠近方向盘的区域(22)的振动与所存储的靠近方向盘的区域(22)的特征振动进行比较，所述特征振动在相同的激励下在不触摸方向盘(14)的状态中出现。

Method used to identify the driver's hand on the vehicle's steering wheel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法
本专利技术涉及一种用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法。
技术介绍
与传统的液压助力转向系统相比，机电辅助转向系统(如果下面提到“转向系统”，则始终是指机电辅助转向系统)具有许多优势。除了按需求控制电动辅助驱动装置外，这种转向系统也可用于车辆的自动或半自动控制。在此可使用不同的传感器或相机来确定行驶方向。尤其是在较高的车辆速度下，这种用于车辆自动转向的系统应具有更高的可靠性。这种控制系统的一种示例是所谓的车道保持辅助系统，其辅助驾驶员维持车道。但机动车的驾驶员应随时能再次完全控制机动车。驾驶员的手放在方向盘上已证明是对此的可靠指示。在全自动驾驶机动车中，如果驾驶员不想自己控制机动车，则控制系统应自动控制机动车。如果驾驶员把手放在方向盘上，则明确表示他想控制机动车。相反，如果驾驶员将手从方向盘上移开，则自动控制系统应控制机动车。为了在技术上识别放在方向盘上的手，目前已知具有电容或电阻传感器的方向盘。为此方向盘必须在结构上进行调整并且具有与控制器的附加电气连接。此外，驾驶员的手必须放在方向盘的特定区域中并且因此会影响驾驶员的习惯和舒适度。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种方法，该方法可在技术上简单地实现并且可识别驾驶员是否已经将他的手放在车辆的方向盘上。所述任务通过权利要求1的技术方案来解决。本专利技术的有利实施方式是从属权利要求的技术方案。根据本专利技术提供一种用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法，在其中，激励转向系统进行振动。确定转向系统在远离方向盘的区域中的振动。此外，确定车辆转向系统的靠近方向盘的区域中的振动。将所确定的靠近方向盘的区域的振动与所存储的靠近方向盘的区域的特征振动进行比较。在此使用靠近方向盘的区域的特征振动，所述特征振动在相同的激励下在不触摸方向盘的状态中出现。车辆的转向系统被认为是阻尼谐波振荡器，该转向系统尤其可包括转向柱、方向盘和转向器。阻尼谐波振荡器在此具有质量，其由结构构件的相应质量组成。当车辆驾驶员将手放在方向盘上或用手握住方向盘时，转向系统相对于没有手放在其上的方向盘具有不同的振动特性。因此，可根据转向系统的振动特性来检查驾驶员是否已经将他的手放在方向盘上。为此可激励转向系统进行振动并且将在靠近方向盘的区域中所确定或测量的振动与靠近方向盘的区域在未触摸方向盘的状态中的特征振动进行比较。在此必须以类似的方式激励特征振动。该方法可在没有附加技术组件的情况下识别驾驶员的手是否放在方向盘上。为此例如可使用已经用作转向系统一部分的传感器和转向辅助装置。如果靠近方向盘的区域中的特征振动与所确定的振动相互偏离，则可假定驾驶员将他的手放在方向盘上。为了补偿测量的不可靠性，只有在超过阈值时才可记录为偏离(偏差)。该方法在此可连续地、定期或在需要时检查驾驶员是否将他的手放在方向盘上。为了提高准确性，该方法可在定义的时间段内执行测量或激励振动并确定产生的反应。根据该方法的一种实施例，在远离方向盘的区域中激励转向系统。由此可将转向系统的远离方向盘的区域视为转向系统的激励谐波振动源。根据转向系统的结构组成，谐波振动可传播到靠近方向盘的区域和因此方向盘本身。转向系统的远离方向盘的区域例如可通过行驶时的震动或通过发动机振动被激励进行振动。但本专利技术优选规定，激励人为地通过设备在不可避免地存在的频率之外的频谱中、即在单独的频谱中进行。因此，激励频率与当前的道路状况或当前的发动机转速无关，而是预先确定的并且因此已知的。根据该方法的另一种实施例，通过至少一个马达激励转向系统。为了使转向系统的振动特性可再现，可人为地在转向系统的远离方向盘的区域中产生振动。马达例如可以是机电致动器或不平衡电动机。根据转向辅助系统在转向系统中的安装位置，也可使用已经集成在转向系统中的伺服马达，即本来就存在的、用于转向辅助的辅助马达来在远离方向盘的区域中产生振动。由此不需要额外的构件。优选伺服马达除了施加驾驶员的转向辅助之外还可产生振动。这例如可借助液压或电动伺服马达实现。振动激励能够以叠加转向辅助的形式集成到伺服马达的控制中。根据该方法的另一种实施方式，以至少一个预定频率激励转向系统，从而可在技术上简单地对转向系统的靠近方向盘的区域中的振动进行评估。有利的是，以预定频谱在远离方向盘的区域中激励转向系统。频谱在此通常为复值函数，其包括有关每个激励频率的幅度以及相位角的信息。频谱可具有定义的频率模式和幅度模式。由此用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法不易出错。转向系统的随机振动或振荡可通过定义的频谱忽略，尤其是当转向系统以与随机振动和振荡的频谱显著不同的频谱被激励时。由此该方法可更准确地识别驾驶员放在方向盘上的手。根据该方法的一种优选实施方式，与车辆的速度相关地比较靠近方向盘的区域的振动与靠近方向盘的区域的特征振动。由于车辆和因此转向系统的振动特性与速度有关，如果在评估和比较确定的振动与特征振动时考虑了与速度相关的因素，则可优化该方法的准确性。根据该方法的另一种优选实施方式，与转向系统的温度相关地比较靠近方向盘的区域的振动与靠近方向盘的区域的特征振动。温度会影响转向系统各个组件的材料特性。尤其是机械振动的传播速度直接受到温度波动的影响。通过将温度纳入确定的振动与特征振动的比较，可考虑到与温度相关的偏差并由此优化该方法。根据另一种实施方式，将转向系统的频率响应与转向系统的特征频率响应进行比较。在此可这样确定频率响应，即首先对远离方向盘的区域中的激励振动和对靠近方向盘的区域中的感应振动进行傅立叶变换。然后，计算两个参数的互相关和自相关并将互相关除以自相关。如果转向系统可建模为线性时不变系统(即在转向系统的非线性可忽略时)，则频率响应可简单地定义为靠近方向盘的区域中的振动的傅立叶变换与在远离方向盘的区域中产生的振动的傅立叶变换之间的比值。为此确定转向系统的远离方向盘的区域所产生的振动和转向系统的靠近方向盘的区域的所形成的振动，进行傅立叶变换并且相除。与此同时，可计算远离方向盘的区域所产生的振动的傅立叶变换与转向系统的靠近方向盘的区域理论上预期的特征振动的傅立叶变换的比值。靠近方向盘的区域的特征振动在此反映在驾驶员没有将手放在方向盘上时出现的转向系统的振动特性。通过将理论频率响应与实际确定的频率响应进行比较，可精确地检查驾驶员的手是否放在方向盘上。替代或附加于频率响应，可将振幅响应和/或相位响应与转向系统的相应特征振幅响应和/或特征相位响应进行比较。在此振幅或相位可根据振动的频率来确定并且与相应的理论和预期值进行比较。由此整个转向系统的振动特性可通过相应的传感器观察到并用于执行该方法。此外，由此可识别转向系统或可转向车轴的不平衡或缺陷。根据该方法的另一种实施方式，将转向系统的靠近方向盘的区域的振动的阻尼因子与特征振动的阻尼因子进行比较。整个转向系统可视为阻尼谐波振荡器。转向系统的各个组件、固定装置和螺栓连接可阻尼或影响整个转向系统的振动。附加地，用手握住方向盘的驾驶员进一步阻尼振动。可将该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法，包括下述步骤：/n激励转向系统(10)进行振动，/n确定转向系统(10)在远离方向盘的区域(24)中的振动，/n确定车辆的转向系统(10)的靠近方向盘的区域(22)的振动，并且/n将所确定的靠近方向盘的区域(22)的振动与所存储的靠近方向盘的区域(22)的特征振动进行比较，所述特征振动在相同的激励下在不触摸方向盘(14)的状态中出现。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170803 DE 102017117610.11.一种用于识别驾驶员放在车辆方向盘上的手的方法，包括下述步骤：
激励转向系统(10)进行振动，
确定转向系统(10)在远离方向盘的区域(24)中的振动，
确定车辆的转向系统(10)的靠近方向盘的区域(22)的振动，并且
将所确定的靠近方向盘的区域(22)的振动与所存储的靠近方向盘的区域(22)的特征振动进行比较，所述特征振动在相同的激励下在不触摸方向盘(14)的状态中出现。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在远离方向盘的区域(24)中激励(2)转向系统(10)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过至少一个马达激励(2)转向系统(10)。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述马达是转向辅助装置的伺服马达(20)。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述伺服马达(20)在行驶期间除了施加转向辅助之外还激励转向系统(10)进行振动。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，以至少一个预定频率激励转向系统(10)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，以预定频谱激励转向系统(10)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，与车辆的速度相关地比较靠近方向盘的区域(22)的振动与靠近方向盘的区域(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·欧斯特尔温德，D·兹默曼，K·卡施，
申请(专利权)人：TRW汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE