DE10121693C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad

Info

Publication number
DE10121693C2
DE10121693C2 DE10121693A DE10121693A DE10121693C2 DE 10121693 C2 DE10121693 C2 DE 10121693C2 DE 10121693 A DE10121693 A DE 10121693A DE 10121693 A DE10121693 A DE 10121693A DE 10121693 C2 DE10121693 C2 DE 10121693C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
steering wheel
capacitance
hands
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10121693A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10121693A1 (de
Inventor
Goetz Braeuchle
Martin Heinebrodt
Juergen Boecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10121693A priority Critical patent/DE10121693C2/de
Priority to JP2002117804A priority patent/JP2002340712A/ja
Priority to IT2002MI000923A priority patent/ITMI20020923A1/it
Priority to FR0205546A priority patent/FR2824397B1/fr
Priority to US10/139,479 priority patent/US7109862B2/en
Publication of DE10121693A1 publication Critical patent/DE10121693A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10121693C2 publication Critical patent/DE10121693C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • B62D1/065—Steering wheels with heating and ventilating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D51/00—Motor vehicles characterised by the driver not being seated
    • B62D51/001—Motor vehicles characterised by the driver not being seated characterised by the vehicle control device
    • B62D51/002—Motor vehicles characterised by the driver not being seated characterised by the vehicle control device comprising safety arrangements
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/06—Alarms for ensuring the safety of persons indicating a condition of sleep, e.g. anti-dozing alarms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B60W2040/0881—Seat occupation; Driver or passenger presence

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit einem Lenkrad.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "Lenkrad" synonym zu jeder Art von Lenkhandhabe verwandt. Somit fallen auch Steuerknüppel, wie sie bspw. aus Flugzeugen bekannt sind, unter den Begriff eines Lenkrads im Sinne der Erfindung.
Mit zunehmender Automatisierung der Spurführung eines Fahrzeugs wird es notwendig festzustellen, ob der Fahrer des Fahrzeugs seinen Aufgaben nachkommt oder nicht. So ist es bspw. aus dem Eisenbahnwesen seit langem bekannt, durch einen sog. "Totmann"-Schalter in regelmäßigen Abständen zu prüfen, ob der Zugführer wach ist oder nicht. Auch aus dem Kraftfahrzeugwesen sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die Reaktionsgeschwindigkeit und damit auch die Wachheit des Fahrers regelmäßig zu überprüfen. Aus der DE 195 18 914 A1 ist eine Einrichtung zur Aufmerksamkeits- und Reaktionsprüfung eines Autofahrers bekannt, welche ein Signal erzeugt, das durch einen Fingerdruck des Fahrers am Lenkrad quittiert werden muss. Die Dauer vom Auftreten des Signals bis zu dessen Quittierung wird als Maß für die Reaktionsfähigkeit und Aufmerksamkeit des Fahrers verwertet.
Aus der DE 44 32 936 A1 ist eine Totmanneinrichtung bekannt bei welcher der Kontakt zwischen der Hand eines Benutzers und einem Handgriff einer motorgetriebenen Bearbeitungsmaschine durch einen kapazitiven Sensor und eine Auswerteelektronik erfolgt.
Aus der US 6,218,947 ist eine Einrichtung bekannt bei welcher der Kontakt zwischen einer Hand des Fahrers eines Fahrzeugs und einem Lenkrad durch den Vergleich einer ersten Kapazität mit einer zweiten Kapazität erfolgt.
In der US 3,703,217 wird eine Totmanneinrichtung beschrieben bei der der Kontakt zwischen der Hand des Fahrers eines Fahrzeugs über eine Kapazität, die parallel zu einem Oszillator geschaltet ist detektiert wird.
Bei den zumindest in zukünftigen Fahrzeugen eingesetzten Fahrerassistenzsystemen sind z. B. eine Spurführungsunterstützung oder eine Seitenwindkompensation vorgesehen. Diese Funktionen können den Fahrer möglicherweise dazu verleiten, während der Fahrt die Hände vom Lenkrad zu nehmen. Für diese Situation sind die Fahrerassistenzsysteme nicht vorgesehen. Vielmehr soll der Fahrer stets die Kontrolle über das Fahrzeug haben und nur zusätzlich durch die Fahrerassistenzsysteme unterstützt werden. Um diese Aufgabenteilung zwischen Fahrer und Fahrerassistenzsystem sicherzustellen, ist es notwendig, den Kontakt der Hände des Fahrers mit dem Lenkrad des Fahrzeugs kontinuierlich zu überwachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit einem Lenkrad bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs zuverlässig arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Detektion des Kontakts zwischen Händen und einem Lenkrad, bei welchem ein erstes Signal mit einer ersten Frequenz erzeugt wird, wobei die erste Frequenz davon abhängt, ob die Hände des Fahrzeugführers Kontakt zum Lenkrad haben oder nicht, ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz erzeugt wird und ein Ausgangssignal in Abhängigkeit der Differenz der ersten und der zweiten Frequenz erzeugt wird. Langsame durch äußere Störungen verursachte Abweichungen der Frequenzen werden durch eine einstellbare dritte Kapazität im zweiten Schwingkreis kompensiert.
Vorteile der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bewirken die Hände des Fahrzeugführers eine Frequenzänderung eines ersten Signals, wenn sie Kontakt zum Lenkrad haben. Zur Erhöhung der Detektionsrate wird die Frequenz des ersten Signals mit einer Frequenz eines zweiten Signals in geeigneter Weise in Beziehung gesetzt und in Abhängigkeit der Differenz bzw. des Betrags der Differenz der ersten und der zweiten Frequenz ein Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal gibt Aufschluss darüber, ob die Hände des Fahrzeugführers Kontakt zum Lenkrad haben oder nicht. Über eine Kompensationseinrichtung wird der Einfluß langsamer äußerer Störungen auf das Ausgangssignal kompensiert.
Dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren ohne mechanische Sensoren auskommt, ist es verschleißfrei. Außerdem wird es durch nachträgliche Modifikationen des Lenkrads, bspw. durch einen Lederüberzug des Lenkrads nicht beeinträchtigt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor, dass in einem Frequenz-/Spannungs- Umsetzer eine Ausgangsspannung in Abhängigkeit der ersten und zweiten Frequenz erzeugt wird, und/oder dass der Kontakt zwischen Händen und Lenkrad detektiert wird, wenn das Ausgangssignal größer als ein Schwellwert ist. Durch diese Maßnahmen kann die Detektionsrate des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter verbessert werden.
Zur Kompensation von Änderungen der ersten Frequenz aufgrund äußerer Störgrößen kann eine Kompensation vorgesehen sein. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in einen ersten Schwingkreis mit einer Kapazität eine Frequenz einspeist und die Kapazität des Schwingkreises durch den Kontakt zwischen Händen und Lenkrad verändert wird, dann werden Änderungen der ersten Frequenz aufgrund äußerer Störgrößen in einer weiteren erfindungsgemäßen Weiterbildung des Verfahrens kompensiert.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur Detektion des Kontakts zwischen Händen und einem Lenkrad mit Mitteln zum Erzeugen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz, wobei die erste Frequenz davon abhängt, ob die Hände Kontakt zum Lenkrad haben oder nicht, mit Mitteln zum Erzeugen eines zweiten Signals mit einer zweiten Frequenz und mit Mitteln zum Erzeugen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit der ersten und zweiten Frequenz. Diese Vorrichtung setzt das erfindungsgemäße Verfahren um, so dass sie auch die dem Verfahren innewohnenden Vorteile aufweist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz einen ersten Oszillator und eine parallel dazu geschaltete erste Kapazität umfassen und dass die erste Kapazität am Lenkrad angeordnet ist. Insbesondere kann eine Lenkradheizung auch Teil der ersten Kapazität sein. Durch die Verwendung eines ersten Oszillators und einer ersten Kapazität kann auf einfache Weise detektiert werden, ob sich die Hände des Fahrers am Lenkrad befinden oder nicht. Wenn als erste Kapazität die bei Fahrzeugen der Luxusklasse ohnehin vorhandene Lenkradheizung verwendet wird, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfachste Weise und nahezu ohne zusätzlichen Aufwand realisiert werden.
Bei weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Differenz der ersten und der zweiten Frequenz in einem Mischer gebildet und/oder anschließend in einem Frequenz-Spannungs-Umsetzer in eine dem Betrag der Differenz proportionale Ausgangsspannung umgesetzt. Wenn die Ausgangsspannung größer als eine Schaltschwelle ist, wird der Kontakt zwischen Händen und Lenkrad detektiert.
Die bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehene Kompensation äußerer Störgrößen kann durch Einstellen der zweiten Frequenz erfolgen. Wenn eine vollständige Kompensation stattgefunden hat, sind die erste Frequenz und die zweite Frequenz gleich, wenn die Hände des Fahrers sich nicht am Lenkrad befinden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind den nachfolgenden Zeichnungen, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 2 ein Signalschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts zwischen Händen und Lenkrad dargestellt. In einem ersten Oszillator OSC 1, welcher eine erste Kapazität C1 umfasst, wird ein erstes Signal mit einer Frequenz f1 erzeugt. Die erste Kapazität C1 ist am nicht dargestellten Lenkrad eines ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugs angeordnet. Sie kann bspw. Teil einer ohnehin vorhandenen Lenkradheizung sein.
In einem zweiten Oszillator OSC 2 mit einer zweiten Kapazität C2 und einer einstellbaren dritten Kapazität C3 wird ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz f2 erzeugt. Wenn sich die Hände des Fahrers nicht am Lenkrad befinden, sind erste Frequenz f1 und zweite Frequenz f2 gleich. In einem Mischer MIX wird der Betrag der Differenz der ersten und der zweiten Frequenz f1 und f2 gebildet. Der Betrag der Differenz wird in einem Frequenz-Spannungs- Umsetzer 1 in eine Ausgangsspannung U umgewandelt.
Wenn die Ausgangsspannung U größer als eine erste Schaltschwelle S1 ist, wird ein entsprechendes Ausgangssignal SAusgang generiert. Dieses Ausgangssignal wird an ein nicht dargestelltes Steuergerät eines Fahrerassistenzsystems übermittelt, welche in Abhängigkeit des Ausgangssignals SAusgang bestimmte Funktionalitäten aktiviert oder deaktiviert.
Es hat sich gezeigt, dass eine Kompensation der Änderungen von erster Frequenz f1 und zweiter Frequenz f2 aufgrund äußerer Störgrößen in den meisten Fällen verzichtet werden kann, da die Unterschiede in der Drift der ersten Kapazität C1 und der zweiten Kapazität C2 im Normalfall nahezu identisch sind und die Differenz von erster Frequenz f1 und zweiter Frequenz f2 ausgewertet wird. Es empfiehlt sich deshalb den ersten Oszillator OSC 1 und den zweiten Oszillator OSC 2 an einem Ort im Fahrzeug oder an zwei Orten, die den gleichen Umgebungseinflüssen ausgesetzt sind, zu verbauen. Weiterhin ist es vorteilhaft die zweite Kapazität C2 an einem gut durchlüfteten Platz am Lenkrad und nicht auf einer Platine des zweiten Oszillators OSC 2 anzubringen.
Falls trotz dieser Maßnahmen dennoch eine Kompensation von äußeren Störgrößen erforderlich ist, kann eine statische Kapazitätskompensation 3 vorgesehen werden. Dies kann bspw. erforderlich werden, wenn die Luftfeuchtigkeit im Fahrzeuginnenraum extremen Änderungen unterworfen ist und damit die erste Frequenz f1 ändert. Die statische Kapazitätskompensation steuert die dritte Kapazität C3 des zweiten Oszillators OSC 2 so an, dass die erste Frequenz f1 und die zweite Frequenz f2 gleich sind. Diese Angleichung erfolgt nur bei langsamen Änderungen der ersten Frequenz f1, da der Kontakt zwischen Händen und Lenkrad innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde hergestellt wird. Die statische Kapazitätskompensation 3 erhält vom Mixer MIX über Frequenzspannungsumwandler 5 und 7 Spannungen U1 und U2, welche von der ersten Frequenz f1 und der zweiten Frequenz f2 abhängen.
Um die Geschwindigkeit von Änderungen der ersten Frequenz f1 oder der zweiten Frequenz f2 erkennen zu können, sind Mittel zum Erkennen der Änderungsgeschwindigkeit 9 vorgesehen. Diese Mittel können, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, als Differenzierer 9 ausgebildet sein, welcher die erste zeitliche Ableitung der Spannung U, nachfolgend als Ud bezeichnet, bildet. Wenn die Spannung Ud kleiner als ein dritter Schwellwert S3 ist, handelt es sich um eine langsame Frequenzänderung, die kompensiert werden muss.
In die statische Kapazitätskompensation 3 wird auch die Ausgangsspannung U eingebracht. Durch die Redundanz der in der Ausgangsspannung U sowie der Spannung U1 und U2 enthaltenen Informationen kann die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest teilweise überprüft werden.
Anhand der Fig. 2 werden drei typische Situationen beschrieben und deren Auswirkungen auf das Ausgangssignal SAusgang erläutert.
Fall 1 Der Fahrer berührt das Lenkrad
In dem Zeitintervall t1 bis t3 nähern sich die Hände des Fahrers dem Lenkrad und umfassen dieses schließlich. Dadurch wird die erste Kapazität C1 beeinflußt und in Folge dessen ändert sich die rste Frequenz f1. Die Änderung der ersten Kapazität C1 durch die am Lenkrad befindlichen Hände sind in Fig. 1 durch die stilisierte Hand, die Kapazität C und die strichpunktierten Leitungen von der Kapazität C zur ertsen Kapazität C1 dargestellt.
Da in diesem Fall f1 von f2 verschieden ist, ergibt sich hinter dem Frequenz-Dpannungs-Wandler 1 eine Spannung U, die von 0 verschieden ist und während der Annäherung der Hände an das Lenkrad kontinuierlich ansteigt. Sobald der erste Schwellwert S1 zum Zeitpunkt t2 überschritten wird, wird der Kontakt zwischen Händen und Lenkrad detektiert und das Ausgangssignal SAusgang ist von 0 verschieden. In dem Zeitintervall t3 bis t4 hat der Fahrer die Hände am Lenkrad. In dem Zeitraum zwischen t4 und t6 löst der Fahrer die Hände vom Lenkrad, was sich in einer abnehmenden Spannung U niederschlägt. Sobald die Spannung U kleiner als der erste Schwellwert S1 ist, geht das Ausgangssignal SAusgang (zur Zeit t5) auf 0 zurück. Es wird detektiert, dass der Fahrer die Hände nicht am Lenkrad hat.
Fall 2 Kapazitätsveränderung durch Einsteigen des Fahrers in das Fahrzeug
Diese Situation ist in dem Zeitabschnitt zwischen t7 und t10 dargestellt. Die Kapazität und damit auch die Ausgangsspannung U ändert sich zwischen t7 und t8 durch das Einsteigen des Fahrers und zwischen t9 und t10 durch das Aussteigen des Fahrers nicht so stark, dass die Spannung U den ersten Schwellwert S1 überschreitet. Deshalb bleibt das Ausgangssignal SAusgang auch im Zeitraum zwischen t7 und t10 bei 0. Die Änderungsrate der Spannung U in den Zeiträumen t1 bis t3, t4 bis t6, t7 bis t8 und t9 bis t10 gleich groß, so dass die Spannung Ud, die im Differenziere 9 aus der Spannung U (t) gebildet wird, in den genannten Zeiträumen jeweils gleich groß ist. In den verbleibenden Zeiträumen ändert sich die Spannung U nicht, so dass Ud gleich 0 ist.
Fall 3 Langsame Kapazitätsänderung durch eine äußere Störung
Eine solche Kapazitätsänderung, bspw. durch Regen verursacht, findet in dem Zeitintervall t11 bis t12 statt. Da sich diese Kapazitätsänderung über einen längeren Zeitraum dt erstreckt und außerdem groß genug ist, um den zweiten Schwellwert S2 der Ausgangsspannung U und den dritten Schwellwert 3 der Ausgangsspannung Ud des Differenzierers 9 zu überschreiten, wird diese Kapazitätsänderung kompensiert. Diese Kompensation findet im Zeitintervall t12 bis t13 statt, mit dem Ergebnis, dass die Ausgangsspannung U nach t13 wieder auf 0 ist, weil die erste Frequenz f1 und die zweite Frequenz f2 wieder gleich groß sind.

Claims (19)

1. Verfahren zur Detektion des Kontakts zwischen Händen und einem Lenkrad, wobei
eine erste Frequenz (f1) in einem ersten Schwingkreis mit einer ersten Kapazität (C1) erzeugt wird,
diese Frequenz durch die Veränderung der Kapazität infolge des Kontakts zwischen Händen und Lenkrad verändert wird,
eine zweite Frequenz (f2) in einem zweiten Schwingkreis mit einer zweiten Kapazität (C2) erzeugt wird,
ein Ausgangssignal (SAusgang) aus der Differenz der ersten Frequenz (f1) und der zweiten Frequenz (f2) gebildet wird,
der Kontakt zwischen Hand und Lenkrad detektiert wird, wenn das Ausgangssignal (SAusgang) größer als ein erster Schwellwert (S1) ist und eine einstellbare dritte Kapazität (C3) im zweiten Schwingkreis langsame, durch äußere Störungen verursachte Abweichungen der Frequenzen (f1, f2) kompensiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal (SAusgang) in Abhängigkeit des Betrags der Differenz (|f1 - f2|) der ersten und der zweiten Frequenz erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Frequenz-Spannungs- Umsetzer (1) in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Frequenzen (f1, f2) eine Ausgangsspannung (U) erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kompensation (3) von Änderungen der ersten Frequenz (f1) aufgrund äußerer Störgrößen vorhanden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einen ersten Schwingkreis mit einer Kapazität eine Frequenz eingespeist wird, dass die Kapazität des Schwingkreises durch den Kontakt zwischen Händen und Lenkrad verändert wird, und dass Änderungen der ersten Frequenz (f1) aufgrund äußerer Störgrößen kompensiert werden.
6. Vorrichtung zur Detektion des Kontakts zwischen Händen und einem Lenkrad mit Mitteln zum Erzeugen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz (f1), wobei die erste Frequenz (f1) davon abhängt, ob die Hände Kontakt zum Lenkrad haben oder nicht, mit Mitteln zum Erzeugen eines zweiten Signals mit einer zweiten Frequenz (f2), mit Mitteln zum Erzeugen eines Ausgangssignals (SAusgang) in Abhängigkeit der ersten und zweiten Frequenz (f1, f2), wobei die Mittel zum Erzeugen eines zweiten Signals mit einer zweiten Frequenz (f2) eine Einrichtung (C3) zur Kompensation von langsamen, durch äußere Störungen verursachten Abweichungen der Frequenzen aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals mit einer ersten Frequenz (f1) einen ersten Oszillator (OSC 1) und eine parallel dazu geschaltete erste Kapazität (C1) umfassen, und dass die erste Kapazität (C1) am Lenkrad angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkradheizung Teil der ersten Kapazität (C1) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkradheizung zur Kapazitätsbestimmung ausschaltbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen des zweiten Signals mit einer zweiten Frequenz (f2) einen zweiten Oszillator (OSC 2) mit einer zweiten Kapazität (C2) umfassen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen des ersten Signals und die Mittel zum Erzeugen des zweiten Signals den gleichen äußeren Bedingungen ausgesetzt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapazität C1 und die zweite Kapazität C2 in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen des zweiten Signals mit einer zweiten Frequenz (f2) eine parallel zum zweiten Oszillator (OSC 2) geschaltete zweite Kapazität (C2) umfassen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der ersten und zweiten Frequenz (f1, f2) in einem Mischer (MIX) gebildet wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Frequenzen (f1) und (f2) in einem Frequenz-Spannungs-Umsetzer (1) in eine dem Betrag der Differenz (|f1 - (f2|) proportionale Ausgangsspannung (U) umgesetzt wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen Händen und Lenkrad detektiert wird, wenn das Ausgangssignal (U) größer als die erste Schaltschwelle (S1) ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation der zweiten Frequenz (f2) aufgrund äußerer Störgrößen durch Einstellen einer parallel zum zweiten Oszillator (OSC 2) geschalteten dritten Kapazität (C3) erfolgt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Frequenz f1 und die zweite Frequenz f2 gleich sind, wenn die Hände keinen Kontakt zum Lenkrad haben.
19. Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung eines der vorhergehenden Verfahren geeignet ist.
DE10121693A 2001-05-04 2001-05-04 Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad Expired - Fee Related DE10121693C2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10121693A DE10121693C2 (de) 2001-05-04 2001-05-04 Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad
JP2002117804A JP2002340712A (ja) 2001-05-04 2002-04-19 手と操舵ハンドルとの間の接触の検出方法および装置
IT2002MI000923A ITMI20020923A1 (it) 2001-05-04 2002-04-30 Procedimento e dispositivo per rilevare il contratto di mani con un volante di sterzatura
FR0205546A FR2824397B1 (fr) 2001-05-04 2002-05-03 Procede et dispositif de detection du contact des mains sur un volant
US10/139,479 US7109862B2 (en) 2001-05-04 2002-05-06 Method and device for detecting the contact of hands on a steering wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10121693A DE10121693C2 (de) 2001-05-04 2001-05-04 Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10121693A1 DE10121693A1 (de) 2002-11-14
DE10121693C2 true DE10121693C2 (de) 2003-04-30

Family

ID=7683602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10121693A Expired - Fee Related DE10121693C2 (de) 2001-05-04 2001-05-04 Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7109862B2 (de)
JP (1) JP2002340712A (de)
DE (1) DE10121693C2 (de)
FR (1) FR2824397B1 (de)
IT (1) ITMI20020923A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10332823A1 (de) * 2003-07-18 2005-02-10 Gustav Magenwirth Gmbh & Co. Intelligente Betätigungsvorrichtung
DE102013209459A1 (de) 2012-05-25 2013-11-28 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs
US10302794B2 (en) 2016-10-17 2019-05-28 Joyson Safety Systems Japan K. K. Detection system for detecting a person on a seat
CN109941287A (zh) * 2017-12-19 2019-06-28 现代自动车株式会社 用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法
DE102018215556A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Einstellen eines Rückkopplungsmoments an einer Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs, Lenksystem und Kraftfahrzeug

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1537002A2 (de) 2002-09-06 2005-06-08 Continental Teves AG & Co. oHG Lenkrad mit freihanderkennung für kraftfahrzeuge
DE20309877U1 (de) 2003-06-26 2003-10-30 Trw Automotive Safety Sys Gmbh Fahrzeugsicherheitssystem
JP4336219B2 (ja) * 2004-02-20 2009-09-30 株式会社ユーシン 人体検知センサ
FR2895706B1 (fr) * 2006-01-05 2009-11-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de detection differenciee conducteur passager pour interface homme/machine de commande dans un vehicule automobile
JP4670667B2 (ja) * 2006-02-06 2011-04-13 トヨタ自動車株式会社 操舵装置
SE0601146L (sv) 2006-05-23 2007-10-16 Vibsec Ab Metod och system för övervakning av manuell styrning av dynamiska system
US20110121961A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-26 William Bennett Wheel Watcher
ITVE20110001A1 (it) * 2011-01-03 2012-07-04 I R C A S P A Ind Resiste Nze Corazzate Volante per autoveicoli provvisto di elemento riscaldante e di sensore di presenza/contatto.
US8841929B2 (en) 2011-06-22 2014-09-23 Tk Holdings Inc. Sensor system for steering wheel for vehicle
US20130187792A1 (en) * 2012-01-19 2013-07-25 Mark Egly Early warning system for traffic signals and conditions
GB2506423B (en) * 2012-09-28 2014-12-31 Sevcon Ltd Motor safety control
WO2014085577A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Tk Holdings Inc. Hand sensing on steering wheel using heater element
US10358034B2 (en) 2016-03-30 2019-07-23 Honda Motor Co., Ltd. System and method for controlling a vehicle display in a moving vehicle
US11254209B2 (en) 2013-03-15 2022-02-22 Honda Motor Co., Ltd. System and method for controlling vehicle systems in a vehicle
US9751534B2 (en) 2013-03-15 2017-09-05 Honda Motor Co., Ltd. System and method for responding to driver state
JP6165481B2 (ja) * 2013-03-26 2017-07-19 住友理工株式会社 把持状態検出センサ
WO2015040864A1 (ja) 2013-09-19 2015-03-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ハンドルヒータ、ハンドルヒータ装置および操舵ハンドル
DE102013224512B4 (de) 2013-11-29 2024-02-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System und Verfahren zur Ermittlung eines Berührungsschwellwerts und Fahrzeug
JP5842104B2 (ja) 2013-12-12 2016-01-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ハンドルヒータ装置
JP6327528B2 (ja) * 2013-12-12 2018-05-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ハンドルヒータ装置
DE102013021823A1 (de) * 2013-12-21 2015-06-25 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Vorrichtung zum Erfassen einer elektrodermalen Aktivität einer Person, Lenkrad, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren
US20150274279A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-01 Wyatt Logan Sinko Method and system for control input detection
WO2015186295A1 (ja) * 2014-06-06 2015-12-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 静電式把持検出装置
US10202137B2 (en) 2014-07-23 2019-02-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heater device, steering wheel, and transport device
DE102014016422A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Trw Automotive Safety Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer Lenkradberührung
CN107428359B (zh) 2015-03-13 2019-07-30 松下知识产权经营株式会社 方向盘握持检测装置
LU92690B1 (en) * 2015-04-03 2016-10-04 Iee Int Electronics & Eng Sa Heating device for curved surfaces
KR101684107B1 (ko) * 2015-05-07 2016-12-20 현대자동차주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 운전자 판단 방법
DE112016002301B4 (de) * 2015-05-21 2020-11-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Lenkradgrifferfassungsvorrichtung
US9604649B1 (en) * 2016-02-12 2017-03-28 GM Global Technology Operations LLC Hands-off detection enhancement by means of a synthetic signal
US10293783B2 (en) 2016-05-19 2019-05-21 Ford Global Technologies, Llc Driver detection steering wheel
FR3060505A1 (fr) * 2016-12-16 2018-06-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de controle de prise en main d’un organe de direction de vehicule
JP6655825B2 (ja) 2017-03-13 2020-02-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 グリップセンサ、ステアリングホイールおよび車両
JP7123075B2 (ja) * 2017-05-15 2022-08-22 ジョイソン セイフティ システムズ アクイジション エルエルシー 車両構成要素を加熱し且つ車両構成要素との近接度を検知するシステム及び方法
CN108981555B (zh) 2017-06-05 2020-09-18 松下知识产权经营株式会社 方向盘用乘坐者信息检测传感器
JP6761963B2 (ja) 2017-06-05 2020-09-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ステアリングホイール用乗員情報検出センサ
CN111788084A (zh) 2018-01-24 2020-10-16 捷温汽车有限公司 用于感测方向盘上的乘员或座椅中的乘员的手的存在的方向盘或座椅的电容感测和加热系统
JP2019166978A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 株式会社東海理化電機製作所 ステアリング装置
FR3101313A1 (fr) * 2019-09-30 2021-04-02 Renault Sas Procédé de calibration de volant capacitif
FR3115262B1 (fr) 2020-10-16 2023-01-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif de détection de contact multipoint et procédé

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703217A (en) * 1969-10-06 1972-11-21 Lansing Bagnall Ltd Vehicle with manually operated steering system
DE4432936A1 (de) * 1994-09-15 1996-03-21 Agria Werke Gmbh Totmanneinrichtung, insbesondere für mitgängergeführte und/oder handgehaltene motorbetriebene Bearbeitungsmaschinen
US6218947B1 (en) * 2000-05-23 2001-04-17 Ronald L. Sutherland Driver sleep alarm

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5537958A (en) * 1978-09-11 1980-03-17 Hiromi Ogasawara Rotation angle detector
US4259665A (en) * 1979-05-29 1981-03-31 Rmr Systems, Inc. Driver sleep or fatigue alarm
JPS5750097A (en) * 1980-09-08 1982-03-24 Nissan Motor Automotive warning device
JPS5833569A (ja) * 1981-08-21 1983-02-26 Aisin Seiki Co Ltd 車上姿勢制御装置
US4492952A (en) * 1982-04-12 1985-01-08 Atlas Electronics International Automotive driving condition alarm system
US4513835A (en) * 1982-04-30 1985-04-30 Nissan Motor Company, Limited Steering control apparatus
FR2555522A1 (fr) * 1983-11-30 1985-05-31 Aisin Seiki Appareil de controle de l'etat d'une personne et de commande de la securite d'un vehicule automobile
CA1261236A (en) * 1984-09-27 1989-09-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering wheel
US4862175A (en) * 1986-06-24 1989-08-29 Cincinnati Microwave, Inc. Police radar signal band discrimination circuitry for a police radar warning receiver
GB8709465D0 (en) * 1987-04-22 1987-05-28 Watkiss Automation Ltd Sensor
GB9126078D0 (en) * 1991-12-06 1992-02-05 Philips Electronic Associated Control system for a vehicle
US5294775A (en) * 1992-03-09 1994-03-15 Claude Carrier Thermostatically controlled electrically heated steering wheel cover assembly
US5396215A (en) * 1992-10-28 1995-03-07 Hinkle; Terry A. Vehicle operation inhibitor control apparatus
JP2945230B2 (ja) * 1993-02-25 1999-09-06 三菱電機株式会社 路面状態検知装置
JPH06293273A (ja) * 1993-03-09 1994-10-21 Mazda Motor Corp 車両の制御装置
DE19518914A1 (de) 1994-05-30 1995-12-07 Kord Stelter Einrichtung zur Aufmerksamkeits-/Reaktionsprüfung eines Autofahrers und Verwendung von Kontaktmitteln für eine solche Einrichtung
US5585785A (en) * 1995-03-03 1996-12-17 Gwin; Ronnie Driver alarm
US6208249B1 (en) * 1997-09-03 2001-03-27 Nec Corporation Passenger detection system
US7358956B2 (en) * 1998-09-14 2008-04-15 Microsoft Corporation Method for providing feedback responsive to sensing a physical presence proximate to a control of an electronic device
US6392542B1 (en) * 1999-07-12 2002-05-21 Automotive Systems Laboratory, Inc. Occupant sensor
JP3409752B2 (ja) * 1999-10-26 2003-05-26 トヨタ自動車株式会社 移動物体検知装置、異常警報装置および積載室開放制御装置
KR100382154B1 (ko) * 2000-02-22 2003-05-01 박원희 운전자 상태 감시장치
JP2001276331A (ja) * 2000-04-03 2001-10-09 Tamagawa Seiki Co Ltd パチンコ発射機におけるハンドルタッチ検出回路及び方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703217A (en) * 1969-10-06 1972-11-21 Lansing Bagnall Ltd Vehicle with manually operated steering system
DE4432936A1 (de) * 1994-09-15 1996-03-21 Agria Werke Gmbh Totmanneinrichtung, insbesondere für mitgängergeführte und/oder handgehaltene motorbetriebene Bearbeitungsmaschinen
US6218947B1 (en) * 2000-05-23 2001-04-17 Ronald L. Sutherland Driver sleep alarm

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10332823A1 (de) * 2003-07-18 2005-02-10 Gustav Magenwirth Gmbh & Co. Intelligente Betätigungsvorrichtung
DE102013209459A1 (de) 2012-05-25 2013-11-28 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs
US10302794B2 (en) 2016-10-17 2019-05-28 Joyson Safety Systems Japan K. K. Detection system for detecting a person on a seat
CN109941287A (zh) * 2017-12-19 2019-06-28 现代自动车株式会社 用于自动驾驶车辆的方向盘的握住检测系统及方法
DE102018215556A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Einstellen eines Rückkopplungsmoments an einer Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs, Lenksystem und Kraftfahrzeug
DE102018215556B4 (de) * 2018-09-12 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Einstellen eines Rückkopplungsmoments an einer Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs, Lenksystem und Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
FR2824397A1 (fr) 2002-11-08
US7109862B2 (en) 2006-09-19
FR2824397B1 (fr) 2005-10-14
ITMI20020923A0 (it) 2002-04-30
JP2002340712A (ja) 2002-11-27
DE10121693A1 (de) 2002-11-14
US20020170900A1 (en) 2002-11-21
ITMI20020923A1 (it) 2003-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10121693C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren des Kontakts von Händen mit dem Lenkrad
EP1954537B1 (de) Verfahren und fahrdynamikregelsystem zum stabilisieren eines fahrzeuggespanns
DE4338743C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Ultraschallsensors
DE19844090B4 (de) Erfassungsvorrichtung und Verfahren zum Ermitteln eines Straßenreibungskoeffizienten in einem Fahrzeug
DE102005047021B3 (de) Anordnung zur Bestimmung eines absoluten Neigungswinkels gegenüber der Horizontalen
DE19918525B4 (de) Vorrichtung zur Abschätzungsberechnung der Schwerpunkthöhe von Fahrzeugen
EP1119467A1 (de) Verfahren zur integrierten darstellung der parameter einer abstandsregelungseinrichtung
DE102005013524A1 (de) Fahrzeugsteuervorrichtung
WO2010023165A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung eines bewegungszustands eines fahrzeugs mit einem beschleunigungssensor
EP1997666B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Ermüdungszustands eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs
DE102011109711B4 (de) Hands-On-Erkennung im Kraftfahrzeug
EP2544935B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung einer abweichung eines drehratensignals eines drehratensensors
WO2019179840A2 (de) Sensoranordnung für ein fahrzeug und verfahren zur überwachung eines sensors
EP2318893A1 (de) Verfahren zum bereitstellen eines pilotwarn-signals für einen piloten eines flugzeuges, computerprogrammprodukt und warnvorrichtung
DE102013224512B4 (de) System und Verfahren zur Ermittlung eines Berührungsschwellwerts und Fahrzeug
DE10107215A1 (de) Verfahren zur Steuerung und Auswertung einer von mehreren Anwendungen gemeinsam genutzten Sensoreinrichtung
DE102006030593B4 (de) Verfahren zur Ruhelagenbestimmung eines Fahrzeugs
DE102017122169B4 (de) Schätzen einer Nutzlast unter Verwendung von Signalen einer elektrischen Servolenkung
DE10010370A1 (de) Auswerteschaltung für einen magnetoresistiven Sensor
DE3226740C2 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zum Bestimmen der Radlasten schnellfahrender Schienenfahrzeuge
EP2097301B1 (de) Aktiver sensor, dessen verwendung und verfahren zur kompensation von amplitudenschwankungen der ausgangsstromsignale eines aktiven sensors
DE69918530T2 (de) Eine vorrichtung zum abschätzen der seitlichen beschleunigung eines schienenfahrzeuges
DE10131760A1 (de) Verfahren zum Testen eines Sensors
DE10229759A1 (de) Bedieneinrichtung, Anordnung von Bedienelementen und Verfahren zur Sollwertermittlung aus der Betätigung eines Bedienelements
DE4042520C2 (de) Steuervorrichtung für Schwingungsdämpfer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee