汽车方向盘HOD监测系统技术方案

本发明专利技术属于汽车方向盘HOD应用技术领域，具体公开了汽车方向盘HOD监测系统，包括网关、LIN通信模块、主控模块和HOD传感器；所述网关、LIN通信模块、主控模块、HOD传感器依次连接，其中，网关与ADAS系统连接。1、电容式检测和扭矩信号二合一方案，既解决了EPS在颠簸路面误判的问题，同时又能根据扭矩信号对HOD信号进行融合，解决电容感应方案在多指的应用场合存在的模糊判断的区域，未能准确识别出HOD状态问题；2：电容式检测和扭矩信号二合一方案，通过内部的算法分析和方向盘电容检测布局方式，解决了传统HOD方案不能识别多种驾驶员操作手势问题，精确识别出当前驾驶员对方向盘掌控能力，提高驾驶体验。

【技术实现步骤摘要】
汽车方向盘HOD监测系统
本专利技术属于汽车方向盘HOD应用
，具体涉及汽车方向盘HOD监测系统。
技术介绍
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(HandOffDetection)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。目前市面上主要使用电容感应式和EPS(ElectricPowerSteering)电子助力转向系统的扭矩信号作为HOD方案的传感检测，EPS方案基于车辆原来的扭矩信号实现HOD方案，可以节省硬件成本，但是在颠簸的路况上，一方面扭矩信号受方向盘来回摆动出现误触发的情况，另一方面电容感应式虽然可以解决颠簸路况的问题，但是在多根手指的应用场合，会存在模糊判断的区域，不能根据驾驶员对方向盘横向的掌控能力，准确识别出HOD状态。基于上述问题，本专利技术提供汽车方向盘HOD监测系统。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供汽车方向盘HOD监测系统，其设计合理，一方面采用电容式检测和扭矩信号二合一方式，可在颠簸复杂的路况应用，另一方面采用电容式检测和扭矩信号二合一方式，并且内部电容检测采用上下双区布局，不仅可以识别多达14种常见的驾驶员手势，还可以精确识别当前驾驶员掌控方向盘横向操作的能力。技术方案：本专利技术提供的汽车方向盘HOD监测系统，包括网关、LIN通信模块、主控模块和HOD传感器；所述网关、LIN通信模块、主控模块、HOD传感器依次连接，其中，网关与ADAS系统连接。本技术方案的，所述主控模块为NXP的S32K系列MCU作为主控芯片，芯片ASILB等级；所述HOD传感器为ASILB等级；所述LIN通信模块为SBC带电源监控和外部看门狗功能。本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的工作方法，包括以下步骤，步骤1、主控模块通过LIN通信模块接收ADAS系统的HOD配置、控制信息和EPS扭矩信号，并且通过LIN通信模块反馈HOD状态信息。步骤2、主控模块通过HOD模块实现HOD功能，结合获取的扭矩信号，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。本技术方案的，所述步骤2中当在HOD确定能判断当前手势的情况下，如双手握方向盘或膝盖轻碰方向盘这些明确的手势，直接判断输出HOD状态；当在双指捏方向盘或双指扣方向盘这些模糊的地带时，系统会结合扭矩信号共同裁决判断，精确识别当前驾驶员是否具有掌握方向盘横向操作的能力，最终输出一个准确的HOD状态。与现有技术相比，本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的有益效果在于：1、电容式检测和扭矩信号二合一方案，既解决了EPS在颠簸路面误判的问题，同时又能根据扭矩信号对HOD信号进行融合，解决电容感应方案在多指的应用场合存在的模糊判断的区域，未能准确识别出HOD状态问题；2：电容式检测和扭矩信号二合一方案，通过内部的算法分析和方向盘电容检测布局方式，解决了传统HOD方案不能识别多种驾驶员操作手势问题，精确识别出当前驾驶员对方向盘掌控能力，提高驾驶体验。附图说明图1是本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的结构框图；图2和图3是本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的硬件结构框图；图4是本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的常见驾驶员手势图；图5是本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的HOD状态矩阵表示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。如图1、图2和图3所示的汽车方向盘HOD监测系统，包括网关、LIN通信模块、主控模块和HOD传感器；所述网关、LIN通信模块、主控模块、HOD传感器依次连接，其中，网关与ADAS系统连接。进一步优选的，所述主控模块为NXP的S32K系列MCU作为主控芯片，芯片ASILB等级；所述HOD传感器为ASILB等级；所述LIN通信模块为SBC带电源监控和外部看门狗功能。本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的工作方法，包括以下步骤，步骤1、主控模块通过LIN通信模块接收ADAS系统的HOD配置、控制信息和EPS扭矩信号，并且通过LIN通信模块反馈HOD状态信息。步骤2、主控模块通过HOD模块实现HOD功能，结合获取的扭矩信号，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。进一步优选的，所述步骤2中当在HOD确定能判断当前手势的情况下，如双手握方向盘或膝盖轻碰方向盘这些明确的手势，直接判断输出HOD状态；当在双指捏方向盘或双指扣方向盘这些模糊的地带时，系统会结合扭矩信号共同裁决判断，精确识别当前驾驶员是否具有掌握方向盘横向操作的能力，最终输出一个准确的HOD状态。实施例本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统的所要解决的技术问题是，问题1、目前市面上使用单一电容感应方案在多指的应用场合会存在模糊判断的区域，未能准确识别出HOD状态；同样，EPS方案在颠簸的路况会出现误触发的问题；问题2、目前市面上的HOD方案只能粗略地识别离手和在手两种手势，当驾驶员在天气寒冷时，开车的前段时间采用捏手(传感器检测到变化量很小，但驾驶员能掌握方向盘横向操作)这种模糊手势，传统的HOD方案会误判为离手状态，这就与HOD原本的使用初衷相违背了。本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统，通过现有方向盘的加热丝进行离手检测，无需对现有的方向盘进行改造，大大降低了成本，集成度高，稳定可靠；内部算法结合EPS的扭矩信号共同裁决，输出最终HOD状态，可识别多种驾驶手势，提高了驾驶安全水平。如图1所示，主要由LIN(LocalInterconnectNetwork)通信模块、主控模块、HOD模块组成，主控模块通过LIN通信模块接收ADAS系统的HOD等配置和控制信息和EPS扭矩信号，并且通过LIN通信模块反馈HOD状态信息；主控模块通过HOD模块实现HOD功能，结合获取的扭矩信号，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。本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统问题1的解决，目前市面上使用单一电容感应方案在多指的应用场合会存在模糊判断的区域，未能准确识别出HOD状态；同样，EPS方案在颠簸的路况会出现误触发的问题，本设计使用电容传感器和EPS扭矩信号，经过内部算法共同裁决后，输出最终的HOD状态，不仅解决了现有EPS方案在颠簸路面的误触发，还解决了电容检测方案在多手指应用场合的模糊地带；如图2和图3所示，硬件实现上，本设计采用NXP的S32K系列MCU作为主控芯片，该芯片ASILB等级，HOD传感器也是ASILB等级，LINSBC带电源监控和外部看门狗功能，提高了整个系统的可靠性和鲁棒性。本专利技术的汽车方向盘HOD监测系统问题2的解决，目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车方向盘HOD监测系统，其特征在于：包括网关、LIN通信模块、主控模块和HOD传感器；所述网关、LIN通信模块、主控模块、HOD传感器依次连接，其中，网关与ADAS系统连接。/n

【技术特征摘要】
1.汽车方向盘HOD监测系统，其特征在于：包括网关、LIN通信模块、主控模块和HOD传感器；所述网关、LIN通信模块、主控模块、HOD传感器依次连接，其中，网关与ADAS系统连接。


2.根据权利要求1所述的汽车方向盘HOD监测系统，其特征在于：所述主控模块为NXP的S32K系列MCU作为主控芯片，芯片ASILB等级；所述HOD传感器为ASILB等级；所述LIN通信模块为SBC带电源监控和外部看门狗功能。


3.根据权利要求2所述的汽车方向盘HOD监测系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1、主控模块通过LIN通信模块接收ADAS系统的HOD配置、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩民，
申请(专利权)人：江苏泰协智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32