CN109941287A - 用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法。用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统可以包括：自动驾驶部分、接触检测器、控制器和输出部分，所述自动驾驶部分自动驾驶车辆；所述接触检测器安装在车辆的方向盘上并且检测由于驾驶员和方向盘之间的接触引起的电容变化；如果从接触检测器接收到电容变化，所述控制部分确定驾驶员与方向盘接触，如果没有从接触检测器接收到电容变化而确定驾驶员没有与方向盘接触时，所述控制部分产生警告信号；所述输出部分接收警告信号并且向外部输出警告信号。

Description

用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法

技术领域

本发明大致涉及用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法。更具体地，本发明涉及用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法，可以在自动驾驶期间通过定期地检查驾驶员是否打算手动驾驶车辆以在意想不到的情况下快速地转换到手动模式。

背景技术

通常自动驾驶车辆是指在不需要驾驶员干预的情况下，通过识别周围环境，并通过确定驾驶情况来控制车辆，自动驾驶到指定目的地的车辆。近年来，自动驾驶车辆作为未来的个人交通工具受到人们的关注，它可以通过减少交通事故、提高交通效率、减少燃料使用、代替人驾驶车辆来提高便利性。

与普通的人为驾驶相比，自动驾驶车辆尚不能很好地工作，因此可能会出现意想不到的情况。例如，由于摄像机传感器的供电不稳定，所以有时可能无法输入，或者由于物体(例如叶片)附着在激光传感器的表面而无法获取信息。在这种意想不到的情况下，自动驾驶车辆将驾驶控制权限移交给驾驶员，保障驾驶员的安全。

因此，自动驾驶车辆可以定期检查驾驶员是否握住方向盘。换言之，当意想不到的情况发生时，如果驾驶员睡着或者向后看，驾驶控制权限不能快速地转换。因此，自动驾驶车辆可以定期检查驾驶员是否握住方向盘，并在意想不到的情况发生时准备将驾驶控制权限快速移交给驾驶员。

传统的自动驾驶系统在意想不到的情况发生以后通常具有引导驾驶员握住方向盘的功能。然而，如果驾驶员睡着了，那么驾驶员无法对意想不到的情况做出快速反应，可能会导致交通事故。

本发明的背景技术部分所公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不视为确认或任何形式的暗示该信息组成本领域技术人员的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法，其可以在自动驾驶期间通过定期检查驾驶员是否打算手动驾驶车辆以在意想不到的情况下快速地转换到手动模式。

本发明的各个方面提供一种用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统，该系统包括：自动驾驶部分、接触检测器、控制部分和输出部分，所述自动驾驶部分自动驾驶车辆；所述接触检测器安装在车辆的方向盘上并且检测由于驾驶员和方向盘之间的接触引起的电容变化；如果从接触检测器接收到电容变化，所述控制部分确定驾驶员与方向盘接触，如果没有从接触检测器接收到电容变化而确定驾驶员没有与方向盘接触时，所述控制部分产生警告信号；所述输出部分接收警告信号并且向外部输出警告信号。

进一步地，提供一种握住检测系统，其中，接触检测器可以包括：电极和电介质，所述电极沿车辆的方向盘的内周设置，并且形成电容；所述电介质堆叠在电极上，并且放大由电极形成的电容。

进一步地，提供一种握住检测系统，其中，电介质可以包括碳微米线圈(CMC)或碳纳米线圈(CNC)。

进一步地，提供一种握住检测系统，其中，电介质形成为具有弹力。

进一步地，提供一种握住检测系统，其进一步包括：低频产生部分、加热引导部分、计数器和输入部分，所述低频产生部分产生低频，并且向电极发送低频；所述加热引导部分产生高频，并且向电极发送高频；所述计数器定期计算时间，并且在每个预先确定的时间向控制部分发送驾驶员检测信号；所述输入部分从驾驶员接收加热信号，并且向控制部分发送加热信号；其中，控制部分在从外部接收到驾驶员检测信号的情况下，控制低频产生部分产生低频，并且在从外部接收到加热信号的情况下，控制高频产生部分产生高频；其中，当低频产生部分产生低频时，电极形成电容，并且电介质放大电容；并且其中，当加热引导部分产生高频时，向电极施加高频，并且电介质吸收高频并以热能形式释放高频。

进一步地，提供一种握住检测系统，其进一步包括：温度传感器，所述温度传感器用于测量电介质的温度，其中，在加热引导部分产生高频的状态下，当由温度传感器测量的电介质的温度超过预先确定的允许温度时，控制部分控制加热引导部分不产生高频，并且控制低频产生部分产生低频。

进一步地，提供一种握住检测系统，其中，电极可以包括：一对分为第一电极和第二电极的电极，所述第一电极从低频产生部分接收低频，所述第二电极从加热引导部分接收高频。

进一步地，提供一种握住检测系统，其进一步包括：低频产生部分和加热引导部分，所述低频产生部分产生低频，并且向电极发送低频；所述加热引导部分接收供电，并且向电极发送供电；其中，控制部分在从外部接收到驾驶员检测信号的情况下，控制低频产生部分产生低频，并且在从外部接收到加热信号的情况下，控制加热引导部分向电极发送供电；其中，当低频产生部分产生低频时，电极形成电容，并且电介质放大电容；并且其中，当加热引导部分发送供电时，电流流经电极，通过电极的电阻产生热量。

进一步地，提供一种握住检测系统，其进一步包括：温度传感器，所述温度传感器用于测量电介质的温度，其中，在加热引导部分发送供电的状态下，当由温度传感器测量的电极的温度超过预先确定的允许温度时，控制部分控制加热引导部分以控制发送至电极的供电的电压、电流或脉冲宽度调制(PWM)。

进一步地，提供一种握住检测系统，其进一步包括：计数器和输入部分，所述计数器定期计算时间，并且在每个预先确定的时间向控制部分发送驾驶员检测信号；所述输入部分从驾驶员接收加热信号，并且向控制部分发送加热信号。

进一步地，提供一种握住检测系统，其进一步包括：驾驶员监测部分，所述驾驶员监测部分用于监测驾驶员的身体异常信号；其中，在产生警告信号的情况下，控制部分确定是否从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号；并且确定以后，如果没有从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号，输出警告信号，并且如果从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号，执行紧急情况模式。

进一步地，提供一种握住检测系统，其中，在执行紧急情况模式的情况下，控制部分控制自动驾驶部分以将车辆停在道路的边缘部分，或者停车。

进一步地，提供一种握住检测系统，其进一步包括：储存部分和输入部分，所述储存部分储存关于电容变化的临界值和参考值；所述输入部分向控制部分输入临界值设置信号，其中，在从输入部分接收到临界值设置信号以后，当从接触检测器接收到电容变化时，控制部分通过比较电容变化与参考值确定校正值，并且通过设置确定的校正值作为临界值将确定的校正值储存在储存部分中。

进一步地，提供一种用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测方法，所述方法包括：接收过程，其中，从安装在车辆的方向盘上的接触检测器接收由于驾驶员和方向盘之间的接触引起的电容变化；确定过程，其中，如果从接触检测器接收到电容变化，确定驾驶员与方向盘接触，并且如果没有从接触检测器接收到电容变化，确定驾驶员没有与方向盘接触；产生过程，其中，如果确定驾驶员没有与方向盘接触，产生警告信号；输出过程，其中，通过向输出部分发送警告信号控制输出部分从而向外部输出警告信号。

进一步地，提供一种握住检测方法，其进一步包括：在接收过程以前，检测过程，其中，从定期计算时间的计数器接收驾驶员检测信号；其中，接收步骤可以包括：控制步骤，其中，在接收到驾驶员检测信号的情况下，低频产生部分向接触检测器施加低频，控制接触检测器的电极配置为形成电容，并且接触检测器的电介质配置为放大电容；以及接收步骤，其中，接收由于驾驶员和方向盘之间的接触引起的由电介质放大的电容变化。

进一步地，提供一种握住检测方法，其进一步包括：在接收过程以前，输入过程，其中，从输入部分接收加热信号；施加高频的过程，其中，在接收到加热信号的情况下，加热引导部分向接触检测器施加高频，所以接触检测器的电极形成高频，并且接触检测器的电介质吸收高频并以热能形式释放高频。

进一步地，提供一种握住检测方法，其进一步包括：在施加高频的过程以后，接收过程，其中，从温度传感器接收电介质的温度；控制过程，其中，在由温度传感器测量的电介质的温度不超过预先确定的允许温度的情况下，加热引导部分控制为不再施加高频；其中，接收过程可以包括：控制步骤，其中，当加热引导部分不施加高频时，低频产生部分向接触检测器施加低频，控制接触检测器的电极配置为形成电容，并且接触检测器的电介质配置为放大电容；以及接收步骤，其中，接收由于驾驶员和方向盘之间的接触引起的由电介质放大的电容变化。

进一步地，提供一种握住检测方法，其进一步包括：在接收过程以前，输入过程，其中，从输入部分接收加热信号；施加供电的过程，其中，在接收到加热信号的情况下，加热引导部分向接触检测器施加供电，所以电流流经接触检测器的电极，并且通过电极的电阻产生热量。

进一步地，提供一种握住检测方法，其进一包括：施加供电的过程以后，接收过程，其中，从温度传感器接收电介质的温度；控制步骤，其中，在由温度传感器测量的电介质的温度超过预先确定的允许温度的情况下，加热引导部分控制供电的电压、电流或者脉冲宽度调制(PWM)，降低电极的温度；其中，接收过程包括：控制步骤，其中，在加热引导部分控制供电的电压、电流或者脉冲宽度调制(PWM)的情况下，低频产生部分向接触检测器施加低频，使得接触检测器的电极形成电容，并且接触检测器的电介质放大电容；以及接收步骤，其中，接收由于驾驶员和方向盘之间的接触引起的由电介质放大的电容变化。

进一步地，提供一种握住检测方法，其进一步包括：在输入过程以后，确定是否从监测驾驶员的身体异常信号的驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号的确定异常的过程；以及执行紧急情况模式的过程，其中，在没有从驾驶员监测部分接收到身体异常信号的情况下，执行输入过程，并且在从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号的情况下，执行紧急情况模式。

进一步地，提供一种握住检测方法，其中，在执行紧急情况模式的过程中，在执行紧急情况模式的情况下，控制部分控制车辆停在道路的边缘部分，或者停车。

本发明通过在自动驾驶期间定期检查驾驶员是否打算手动驾驶车辆具有在意想不到的情况下可以快速转换为手动模式的效果。

进一步地，接触检测器配置为既检测电容变化又具有热线的功能。因此，由于不需要任何单独的热线，所以可以减小方向盘的厚度。

本发明的方法和装置具有其它特点和优势，其将在包含在此的附图和以下详细的描述中变得明显或进行更详细的说明，附图和说明一起解释了本发明的某些原则。

附图说明

图1是说明了应用根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统的方向盘的示意图。

图2是说明了应用传统的接触检测器的方向盘的横截面的示意图。

图3是说明了应用根据本发明示例性实施方案的包含有接触检测器的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统的方向盘的横截面的示意图。

图4A至图4C是说明了根据本发明示例性实施方案的包含在用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统中的接触检测器的示意图。

图5A至图5B是说明了根据本发明示例性实施方案的包含在用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统中的接触检测器的另一个实施例的示意图。

图6A至图6B和图7是用于描述传统的检测器和根据本发明示例性实施方案的包含在用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统中的接触检测器之间的接触灵敏度的差异的曲线图。

图8是用于描述根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统的示意性框图。

图9是用于描述根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测方法的示意性流程图。

应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现对本发明的基本原理进行说明的各种特点的简化表示。本发明所公开的具体设计特征，例如包括具体尺寸、方向、位置和形状，将部分地由具体的应用和使用的环境来确定。

在所附多个附图中，同样的或等同的部件以相同的附图标记标引。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将结合本发明的示例性实施方案进行描述，但是可以理解本说明书并不旨在将本发明限制在这些示例性实施方案中。另一方面，本发明旨在不仅覆盖示本发明的示例性实施方案，还包括各种替代的实施方案、修改的实施方案、等价的或其它的实施方案，所述实施方案包含由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围中。

下文中，将参考附图对根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法进行详细地描述。

图1是说明了应用根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统的方向盘的示意图。

参考图1，用于自动驾驶车辆的自动驾驶系统10定期检查驾驶员是否打算手动驾驶车辆，从而在意想不到的情况发生时，可以快速地转换为用于人为驾驶车辆的手动模式。因此，本发明的示例性实施方案的自动驾驶系统10包括安装在车辆的方向盘S上的接触检测器700(见图3)、控制部分900(见图8)和输出部分400(见图8)。接触检测器700利用电容检测驾驶员的手与车辆的方向盘S接触。参考图2和图3，将描述本发明示例性实施方案的接触检测器700和相关技术中的接触检测器之间的区别。

图2是说明了应用传统的接触检测器的方向盘的横截面的示意图，并且图3是说明了应用根据本发明示例性实施方案的包含有接触检测器的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统的方向盘的横截面的示意图。

首先，参考图2，应用传统的接触检测器的方向盘包括轮辋S2，沿轮辋S2设置的热线S4，利用电容的接触检测器S3,以及覆盖组件的外部材料S1。方向盘S需要分别设置热线S4和接触检测器S3，所以存在方向盘的总厚度增加的问题。

进一步地，参考图1和图3，应用本发明示例性实施方案的接触检测器700的方向盘包括轮辋S2，利用电容的接触检测器700，以及覆盖组件的外部材料S1。在这点上，由于接触检测器700配置为检测电容变化并且具有热线的功能，无需分别准备热线和接触检测器700，使得方向盘S的厚度可以减小。

图4A至图4C是说明了根据本发明示例性实施方案的包含在用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统中的接触检测器的示意图。

参考图4A，接触检测器700沿车辆的方向盘S的内周设置，并且包括形成电容的电极710，以及堆叠在电极710上的电介质720，并且放大由电极710形成的电容。电极710包括普通阳极和阴极信号线，并且阳极信号线与阴极信号线隔开以形成电容。电介质720电连接至电极710，并且包括具有介电常数的材料，例如碳微米线圈(CMC)。电介质720的作用是放大从电极710产生的电动势，所以它可以提高接触检测器700的灵敏度。进一步地，电介质720可以用碳纳米线圈(CNC)代替。此外，由于CMC可以与其它材料混合，电介质720可以通过混合硅和CMC材料制造以赋予方向盘S柔软感觉。因此，接触检测器700具有弹性。以这种方式，如果电介质720具有弹性，可以从特定的距离到按压电介质720的程度进行检测，所以它适合方向盘S的检测条件。进一步地，根据电介质720中混入的材料，可以使用各种类型的电阻增强设计，例如振动、耐久性、水密性等。本发明示例性实施方案的接触检测器700的主要功能是检测电容变化。因此，接触检测器700的电极710通过从外部接收低频检测电容变化。电介质720通过从电极710接收低频放大由电极710形成的电容。在这点上，低频表示约1kHz至500kHz。

同时，参考图4B，根据本发明的接触检测器700，方向盘S可以配置为在寒冷的天气(例如冬季)辐射热量。在这点上，由于CMC材料倾向于吸收高频，所以向接触检测器700的电极710施加高频而不是低频。这样，电极710通过接收高频检测电容变化。电介质720吸收高频，并且将高频转换为热能并且辐射。在这点上，高频表示约100kHz至10GHz。以这种方式，本发明示例性实施方案的接触检测器700既检测电容变化还充当热线的功能。

进一步地，参考图4C，可以向本发明的接触检测器700的电极710施加直流供电。电极710根据向电极710施加的电压和电流的形式立即产生热量，具有热线效应。此外，可以利用脉冲宽度调制(PWM)对向电极710施加的电压进行控制。在这种情况下，电极710具有电阻成分，所以它通过流经电极710的电流产生热量。电极710的电阻值的设置可以利用焦耳定律等容易地设置。此外，在这种情况下，可以省略电介质720。

图5A至图5B是说明了根据本发明示例性实施方案的包含在用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统中的接触检测器的另一个实施例的示意图。

参考图5A和图5B，关于接触检测器700，电极711可以包括第一电极712和第二电极714。这么做的原因是为了不能向图4A至图4C的一个电极710同时施加低频和高频的情况准备的。因此，向第一电极712施加低频，而向第二电极714施加高频或供电。此外，如图5A从外部施加的低频被发送至第一电极712，如图5B从外部施加的高频或供电被发送至第二电极714。

图6A至图6B和图7是用于描述传统的检测器和根据本发明示例性实施方案的包含在用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统中的接触检测器之间的接触灵敏度的差异的曲线图。

参考图6A，该图表示人手没有接近的等待状态，并且本发明示例性实施方案的接触检测器700具有与传统的检测器相同的电容值。

参考图6B，该图表示通过人手的接近握住方向盘S的过程，并且本发明示例性实施方案的接触检测器700的电容的变化值大于传统的接触检测器。

参考图7，该图表示通过人手握住方向盘S的状态，并且本发明示例性实施方案的接触检测器700的电容的变化值大于传统的接触检测器。同时，图7的接触检测器700的电容的变化值设置为本发明的临界值。此外，如果从接触检测器700接收到的电容的变化值大于临界值，即接收到的电容变化大于临界值，稍后将描述的控制部分900(见图8)确定驾驶员与方向盘S接触。

本发明示例性实施方案的接触检测器700除了电极710进一步包括电介质720，使得它具有大于传统的接触检测器(只包括传统的电极710的接触检测器)的灵敏度。从而，可以更容易地检测驾驶员的手握住方向盘S。

图8是用于描述根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统的示意性框图。

参考图1、图2、图3、图4A至图4C、图5A至图5B、图6A至图6B、图7和图8，根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆10的方向盘S的握住检测系统包括：输入部分100、自动驾驶模块200、储存部分300、输出部分400、计数器500、低频产生部分600、加热引导部分610、接触检测器700、控制部分900和通信部分800。

输入部分100安装在车辆的仪表板上，并且可以包括各种按钮部件或者触摸面板以从驾驶员接收各种命令。进一步地，输入部分100可以从驾驶员接收加热信号，并且将信号发送至控制部分900。此外，输入部分100可以从驾驶员接收临界值设置信号，并且将信号发送至控制部分900。

自动驾驶模块200包括自动驾驶部分210和驾驶员监测部分220。自动驾驶部分210是不需要驾驶员的干预将车辆驾驶到目的地的系统10。在这点上，包含在车辆中的各种传感器通过识别周围环境自动决定驾驶路线，使得车辆利用自动动力独立行驶。驾驶员监测部分220通过收集与驾驶员相关的身体信息确定当前驾驶员是否可以驾驶车辆。例如，当从安装在车辆中的摄像机接收到驾驶员的图像时，如果瞳孔的检测、定位或者方向不在预先确定的正常状态，即在驾驶员没有保持目视前方的情况下，产生身体异常信号，并且将产生的身体异常信号发送至控制部分900。此外，驾驶员监测部分220从安装在车辆中的身体识别传感器接收与驾驶员相关的身体信息，并且测量驾驶员的当前状态，并且如果是异常状态可以产生身体异常信号并将信号发送至控制部分900。

在控制部分900的控制下，通信部分800将发送至控制部分900的身体异常信号无线传输至专业机构，例如外部指定的医院、警察局、通信公司等等以通知驾驶员当前的紧急情况。在这点上，无线通信可以利用以下方式执行：WLAN(无线局域网)、Wi-Fi(无线保真)、DLNA(数字生活网络联盟)、WiBro(无线宽带)、WiMAX(全球微波接入互操作性网络)、HSDPA(高速下行分组接入网络)、HSUPA(高速上行分组接入网络)、LTE(长期演进)、LTE-A(长期演进-高级)等等。

储存部分300储存关于电容变化的临界值和参考值。临界值表示当控制部分900确定驾驶员是否与方向盘S接触时电容的变化值的最小值，它是确定的参考，并且参考值表示当用户修改临界值时电容的变化值，它是修改的参考。

输出部分400通过从控制部分900接收警告信号输出警告声，并且可以包括设置在车辆中的扬声器、显示装置等。警告声可以是语音信息或文字信息，例如“驾驶员没有握住方向盘S”或者“由于驾驶员没有握住方向盘S所以车辆将停止”。在显示装置的情况下，警告信号可以以各种颜色输出。

计数器500定期计算时间，并且在每个预先确定的时间(例如每10秒)向控制部分900发送驾驶员检测信号。

低频产生部分600通过控制部分900的控制产生低频，低频范围从1kHz至500kHz，并且将低频发送至电极710。加热引导部分610通过控制部分900的控制产生高频，高频范围从100kHz至10GHz，并且将高频发送至电极710。进一步地，在某些情况下，加热引导部分610可以构造为通过控制部分900的控制向电极710发送直流供电而不是高频。

接触检测器700安装在方向盘S上，并且检测由于驾驶员和方向盘S之间的接触而造成的电容变化，并且包括电极710、电介质720和方向盘温度传感器730。进一步地，当低频产生部分600产生低频时，电极710形成电容，并且电介质720构造为放大电容。当加热引导部分610产生高频时，电极710形成电容，并且电介质吸收高频并以热能形式释放高频。进一步地，在某些情况下，加热引导部分610构造为向电极710发送直流供电而不是高频。因此，当加热引导部分610向电极710发送直流供电时，电极710接收直流供电并形成电容，并且同时吸收直流供电并以热能形式释放直流供电。

在图4A至图4C和图5A至图5B中详细描述了电极710和电介质720，所以省略了其详细描述。方向盘温度传感器730是用于测量电介质720温度的传感器，并且用于测量温度的普通的传感器可以用作方向盘温度传感器730。

当控制部分900从接触检测器700接收到电容变化时，确定驾驶员与方向盘S接触。另一方面，当控制部分900没有从接触检测器700接收到电容变化时，确定驾驶员没有与方向盘S接触，所以产生警告信号。进一步地，当从计数器500接收到驾驶员观察信号时，控制部分900控制低频产生部分600产生低频。进一步地，当从输入部分100接收到加热信号时，控制部分900控制加热引导部分610产生高频。

进一步地，当加热引导部分610向电极710发送高频时，在由方向盘温度传感器730测量的电介质720的温度超过预先确定的允许温度的情况下，控制部分900控制加热引导部分610不产生高频，并且控制低频产生部分600产生低频，降低电介质720的温度。进一步地，当加热引导部分610向电极710发送直流供电而不是高频时，在由方向盘温度传感器730测量的电极710的温度超过预先确定的允许温度的情况下，控制部分900控制加热引导部分610从而控制发送至电极710的直流供电的电压、电流或脉冲宽度调制(PWM)，降低电极710的温度。

进一步地，控制部分900可以执行用于校正储存在储存部分300中的临界值的校正过程。换言之，在从输入部分100接收到临界值设置信号的情况下，控制部分900确定是否从接触检测器700接收到电容变化，通过比较先前储存在储存部分300中的参考值与从接触检测器700发送的电容变化确定校正值，并且将确定的校正值设置成临界值从而重新将值储存在储存部分300中。例如，控制部分900从接触检测器700接收五次触摸输入，检查第一电容关于触摸的变化，并且将变化储存在储存部分300中。同样地，控制部分900从接触检测器700接收五次通过一只手握住的输入，检查第二电容关于一只手握住的变化，并且将变化储存在储存部分300中。同样地，控制部分900接收五次通过两只手握住的输入，检查第三电容关于两只手握住的变化，并且将变化储存在储存部分300中。之后，控制部分900通过比较储存在储存部分300中的第一参考值与第一电容变化确定第一校正值，通过比较储存在储存部分300中的第二参考值与第二电容变化确定第二校正值，并且通过比较储存在储存部分300中的第三参考值与第三电容变化确定第三校正值。之后，控制部分900将第一校正值储存在储存部分300中作为第一参考值和第一临界值，将第二校正值储存在储存部分300中作为第二参考值和第二临界值，并且将第三校正值储存在储存部分300中作为第三参考值和第三临界值。

之后，为了检查校正是否恰当地进行，控制部分900确定三个条件，也就是说，通过从接触检测器700接收五次触摸输入，第一电容关于触摸的变化是第一临界值或更高；通过从接触检测器700接收五次一只手握住的输入，第二电容关于一只手握住的变化是第二临界值或更高；通过从接触检测器700接收五次两只手握住的输入，第三电容关于两只手握住的变化是第三临界值或更高。之后，如果全部的三个条件都满足，那么控制部分900应用临界值，并且如果没有满足，那么再次执行校正过程。

图9是用于描述根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测方法的示意性流程图。

参考图1至图9，根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测的方法，输入部分100从自动驾驶部分210发送信号，使得控制部分900立即确定自动驾驶部分210是否自动驾驶车辆(S100)。之后，控制部分900确定是否从输入部分100输入加热信号(S110)。当从输入部分100输入加热信号时，控制部分900控制加热引导部分610，并且控制加热引导部分610向接触检测器700施加高频(S112)。同样地，接触检测器700的电极710接收高频并且形成电容，并且接触检测器700的电介质720吸收高频并以热能形式释放高频。之后，当控制部分900从方向盘温度传感器730接收电介质720的温度时(S114)，控制部分900确定由方向盘温度传感器730测量的电介质720的温度是否超过预先确定的允许温度(S116)。在步骤S116中，确定以后，在由方向盘温度传感器730测量的电介质720的温度超过预先确定的温度的情况下，控制部分900控制加热引导部分610不再施加高频。之后，控制部分900控制低频产生部分600向接触检测器700施加低频，并且执行步骤S130，步骤S130将在稍后进行描述(S118)。在步骤S116中，在由方向盘温度传感器730测量的电介质的温度没有超过预先确定的允许温度的情况下，控制部分900跳过步骤S118，并且执行步骤S130，步骤S130将在稍后进行描述。

在步骤S112中，如果加热引导部分610构造为向接触检测器700施加直流供电而不是高频，那么接触检测器700的电极710通过接收直流供电形成电容，并且由于通过直流供电的电流流动的电极产生的电阻释放热能。之后，当在步骤S114中控制部分900从方向盘温度传感器730接收电极710的温度时，在步骤S116中控制部分900确定由方向盘温度传感器730测量的电极710的温度是否超过预先确定的允许温度。确定以后，在步骤S116中如果由方向盘温度传感器730测量的电极710的温度超过预先确定的允许温度，控制部分900控制加热引导部分610以控制直流供电的电压、电流或脉冲宽度调制(PWM)，降低电极710的温度。之后，在步骤S118中，控制部分900控制低频产生部分600向接触检测器700施加低频。结果，控制部分900控制接触检测器700的电极710以形成电容，并且控制接触检测器700的电介质720以放大电容。

在步骤S110中，如果没有输入加热信号，控制部分900确定是否从计数器500发送驾驶员检测信号(S120)。之后，当从计数器500发送驾驶员检测信号时，控制部分900控制低频产生部分600向接触检测器700施加低频(S122)。同样地，接触检测器700的电极710接收低频并且形成电容，并且接触检测器700的电介质放大电容。之后，控制部分900执行步骤S130，步骤S130将稍后进行描述。

步骤S130确定驾驶员是否握住方向盘S。因此，控制部分900确定是否从接触检测器700接收到由于驾驶员和方向盘S之间的接触引起的电容变化。之后，如果从接触检测器700接收到电容变化，控制部分900确定驾驶员与方向盘S接触。另一方面，如果没有从接触检测器700接收到电容变化，控制部分900确定驾驶员没有与方向盘S接触(S130)。

之后，如果确定驾驶员没有与方向盘S接触，控制部分900产生警告信号，并且将警告信号发送至输出部分400，然后控制输出部分400向外部输出警告信号(S140)。输出部分400构造为向外部输出警告声或者警报声，例如“驾驶员没有握住方向盘S”或者“由于驾驶员没有握住方向盘S车辆将停止”。

之后，控制部分900再次检查是否从接触检测器700接收到电容变化(S150)。之后，如果控制部分900从接触检测器700接收到电容变化，确定驾驶员与方向盘S接触，终止情况。另一方面，在步骤S150中，如果没有从接触检测器700接收到电容变化，表示驾驶员仍然没有与方向盘S接触。因此，控制部分900确定是否从驾驶员监测部分220接收到驾驶员的身体异常信号(S160)。在步骤S160中，如果控制部分900没有从驾驶员监测部分220接收到身体异常信号，控制部分900控制输出部分400以通过再次执行步骤S140向外部输出警告信号。另一方面，在步骤S160中，如果控制部分900从驾驶员监测部分220接收到身体异常信号，控制部分900执行紧急情况模式(S170)。在控制部分900执行紧急情况模式的情况下，当自动驾驶部分210无法自动并且安全地驾驶车辆的意想不到的情况发生时，控制部分900确定即使驾驶权限提供给了驾驶员，驾驶员也无法快速并且手动地驾驶车辆。因此，控制部分900控制车辆从而将车辆停在道路的侧边或者停车。

本发明通过定期检查驾驶员在自动驾驶期间是否打算手动驾驶车辆而具有在意想不到的情况下可以快速转换为手动模式的效果。

为了所附权利要求的解释方便和准确定义，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内”、“外”、“向前”、“向后”用于参照图中所示特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

为了说明和描述的目的，上文已经对本发明的具体的示例性实施方案进行了描述。它们并不旨在详尽或将本发明限制在所公开的精确的方案中，并且显然，根据上述教示可以进行各种修改和变化。选择和描述的示例性实施方案是为了解释本发明的某些原则和其实际应用，以使其他本领域技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施方案，及其替代方案和修改方案。目的是本发明的范围由所附权利要求及其等价物所定义。

Claims (20)

1.一种用于车辆的方向盘的握住检测系统，所述系统包括：

自动驾驶部分，其自动驾驶车辆；

接触检测器，其安装在车辆的方向盘上，并且检测由驾驶员和方向盘之间的接触而引起的电容变化；

控制器，其连接至所述自动驾驶部分和所述接触检测器，并且当从接触检测器接收到电容变化时，确定驾驶员与方向盘接触，而当没有从接触检测器接收到电容变化而确定驾驶员没有与方向盘接触时，产生警告信号；

输出部分，其连接至所述控制器，从控制器接收警告信号，并且向输出部分的外部输出警告。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其中，所述接触检测器包括：

电极，其沿车辆的方向盘的内周设置，并且形成电容；

电介质，其堆叠在所述电极上，并且放大由电极形成的电容。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其中，所述电介质包括碳微米线圈或碳纳米线圈。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其中，所述电介质形成为具有弹力。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其进一步包括：

低频产生部分，其连接至所述控制器并且配置为根据控制器产生低频并向电极发送低频；

加热引导部分，其连接至所述控制器并且配置为根据控制器产生高于低频的高频并向电极发送高频；

计数器，其定期计算时间，并且以预先确定的时间间隔向控制器发送驾驶员检测信号；

输入部分，其连接至所述控制器，并且从驾驶员接收加热信号并将加热信号发送至控制器；

其中，所述控制器在接收到驾驶员检测信号时控制低频产生部分产生低频，并且在接收到加热信号时控制高频产生部分产生高频；

其中，当低频产生部分产生低频时，电极形成电容，并且电介质放大电容；

其中，当加热引导部分产生高频时，向电极施加高频，并且电介质吸收高频并以热能形式释放高频。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其进一步包括：

温度传感器，其用于测量电介质的温度；

其中，在加热引导部分产生高频的状态下，当由温度传感器测量的电介质的温度超过预先确定的允许温度时，所述控制器配置为控制加热引导部分不产生高频，并且控制低频产生部分产生低频。

7.根据权利要求5所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其中，所述电极包括：

第一电极，其从低频产生部分接收低频；

第二电极，其从加热引导部分接收高频。

8.根据权利要求2所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其进一步包括：

低频产生部分，其连接至所述控制器并且配置为根据控制器产生低于预先确定的频率的低频并向电极发送低频；

加热引导部分，其连接至所述控制器并且配置为根据控制器接收供电并向电极发送供电；

计数器，其定期计算时间，并且以预先确定的时间间隔向控制器发送驾驶员检测信号；

输入部分，其连接至所述控制器，并且配置为从驾驶员接收加热信号并将加热信号发送至控制器；

其中，所述控制器配置为在接收到驾驶员检测信号时控制低频产生部分产生低频，并且在接收到加热信号时控制加热引导部分向电极发送供电；

其中，当低频产生部分产生低频时，电极形成电容，并且电介质放大电容；

其中，当加热引导部分发送供电时，电流流经电极从而通过电极的电阻产生热量。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其进一步包括：

温度传感器，其用于测量电介质的温度；

其中，在加热引导部分发送供电的状态下，当由温度传感器测量的电极的温度超过预先确定的允许温度时，所述控制器配置为控制加热引导部分以控制发送至电极的供电的电压、电流或脉冲宽度调制。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其进一步包括：

驾驶员监测部分，其连接至控制器，并且配置为监测驾驶员的身体异常信号；

其中，在产生警告信号时，所述控制器配置为确定何时从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号，并且当没有从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号时，警告信号通过控制器输出至输出部分，当从驾驶员监测部分通过控制器接收到驾驶员的身体异常信号时，通过控制器执行紧急情况模式。

11.根据权利要求10所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其中，在执行紧急情况模式时，所述控制器配置为控制自动驾驶部分以将车辆停在道路的边缘部分，或者停车。

12.根据权利要求1所述的用于车辆的方向盘的握住检测系统，其进一步包括：

储存部分，其连接至控制器，其中，关于电容变化的第一预先确定的值和参考值储存在所述储存部分中；

输入部分，其连接至所述控制器，并且配置为向控制器输入预先确定值设置信号；

其中，在从输入部分接收到预先确定值设置信号以后，当从接触检测器通过控制器接收到电容变化时，所述控制器配置为通过比较电容变化与参考值确定校正值，并且通过设置确定的校正值作为第二预先确定的值将确定的校正值储存在储存部分中。

13.一种用于车辆的方向盘的握住检测方法，所述方法包括：

接收过程，其通过控制器从安装在车辆的方向盘上的接触检测器接收由驾驶员和方向盘之间的接触引起的电容变化；

确定过程，当控制器从接触检测器接收到电容变化时通过控制器确定驾驶员与方向盘接触，并且当没有通过控制器从接触检测器接收到电容变化时通过控制器确定驾驶员没有与方向盘接触；

产生过程，当控制器确定驾驶员没有与方向盘接触时产生警告信号；

输出过程，其通过向输出部分发送警告信号的控制器，通过与控制器相连的输出部分向输出部分的外部输出警告。

14.根据权利要求13所述的用于车辆的方向盘的握住检测方法，其进一步包括：

检测过程，其在接收过程之前通过控制器从定期计时的计数器接收驾驶员检测信号；

其中，所述接收过程包括：

控制步骤，其中，当接收驾驶员检测信号时，与控制器相连的低频产生部分向接触检测器施加低于预先确定的频率的低频，控制接触检测器的电极配置为形成电容，并且接触检测器的电介质配置为放大电容；

接收步骤，其通过控制器接收由电介质放大的电容变化，所述电容是由驾驶员和方向盘之间的接触而引起的。

15.根据权利要求13所述的用于车辆的方向盘的握住检测方法，其进一步包括：

在所述接收过程以前，

输入过程，其中，通过控制器从与控制器相连的输入部分接收加热信号；

施加高频的过程，其中，在接收到加热信号时，与控制器相连的加热引导部分向接触检测器施加高于预先确定的频率的高频，使得接触检测器的电极形成高频，并且接触检测器的电介质吸收高频并以热能形式释放高频。

16.根据权利要求15所述的用于车辆的方向盘的握住检测方法，其进一步包括：

在所述施加高频的过程以后，

接收步骤，其中，通过控制器从温度传感器接收电介质的温度；

控制步骤，其中，当由温度传感器测量的电介质的温度不超过预先确定的允许温度时，通过控制器控制加热引导部分不施加高频，

其中，所述接收步骤包括：

控制过程，其中，当加热引导部分不施加高频时，低频产生部分向接触检测器施加低频，控制接触检测器的电极配置为形成电容，并且接触检测器的电介质配置为放大电容；

接收过程，其中，通过控制器接收由于驾驶员和方向盘之间的接触引起的由电介质放大的电容变化。

17.根据权利要求13所述的用于车辆的方向盘的握住检测方法，其进一步包括：

在所述接收过程以前，

输入过程，其中，通过控制器从与控制器相连的输入部分接收加热信号；

施加供电的过程，其中，在接收到加热信号时，与控制器相连的加热引导部分向接触检测器施加供电，所以电流流经接触检测器的电极，并且通过电极的电阻产生热量。

18.根据权利要求17所述的用于车辆的方向盘的握住检测方法，其进一步包括：

在所述施加供电的过程以后，

接收步骤，其中，通过控制器从与控制器相连的温度传感器接收电介质的温度；

控制步骤，其中，当由温度传感器测量的电介质的温度超过预先确定的允许值时，加热引导部分根据控制器控制供电的电压、电流或者脉冲宽度调制，降低电极的温度；

其中，所述接收步骤包括：

控制过程，其中，当加热引导部分控制供电的电压、电流或者脉冲宽度调制时，低频产生部分向接触检测器施加低频，使得接触检测器的电极形成电容，并且接触检测器的电介质放大电容；

接收过程，其中，通过控制器接收由于驾驶员和方向盘之间的接触由电介质放大的电容变化。

19.根据权利要求13所述的用于车辆的方向盘的握住检测方法，其进一步包括：

在所述输入过程以后，

当通过控制器从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号时，确定异常的过程，所述驾驶员监测部分与控制器相连并且监测驾驶员的身体异常信号；

执行紧急情况模式的过程，其中，当没有从驾驶员监测部分接收到身体异常信号时，通过控制器执行输入过程，并且当从驾驶员监测部分接收到驾驶员的身体异常信号时，通过控制器执行紧急情况模式。

20.根据权利要求19所述的用于车辆的方向盘的握住检测方法，其中，在执行紧急情况模式的过程中，当执行紧急情况模式时，所述控制器配置为控制车辆停在道路的边缘部分，或者停车。