方向盘离手检测系统、方向盘及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及方向盘技术领域，特别涉及一种方向盘离手检测系统、方向盘及车辆。


背景技术：

2.随着车辆配置的越来越高，比如自动巡航功能，比如adas，l1
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l4功能，各个车厂都在开发相应功能。而离手检测功能，是一种搭载在方向盘上的新兴技术，正逐渐被越来越多的整车厂所重视。
3.现有技术主要通过摄像头图像识别、方向盘电容感应以及转向管柱扭矩监测等方式来进行方向盘离手检测。摄像头图像识别技术：通过在方向盘上方安装摄像头，实时监测双手握方向盘的状态，但是有误操作，而且成本较高。方向盘电容感应方式：在方向盘外表皮下方布置电容传感器，根据功能不同有单区和三区监测方案，这样不但能区分触碰和紧握，又能区分出左手还是右手，进一步提升了判断的准确率，但是成本较高，也无法识别手势。转向管柱扭矩监测：利用电子转向管柱实时监测方向盘的人手的主动转向扭矩，当监测到方向盘没有主动转向扭矩的时候，经过10s就判定为方向盘脱手，而发出报警信息。此种方案比较节省成本，但是又误操作，而且时间又长。
4.因此，亟需一种方向盘离手检测系统、方向盘及车辆来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题在于，提供了一种方向盘离手检测系统、方向盘及车辆，能解决无法识别驾驶员手握住方向盘的各种状态，监测准确度较低，实时性较低，成本高的问题。
6.本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：
7.一种方向盘离手检测系统，包括：压力传感器模块、信息采集模块和显示与报警模块；压力传感器模块设置在方向盘上，并与信息采集模块连接；信息采集模块与显示与报警模块连接，用于接收压力传感器模块获取的压力信号，生成压力分布图，并将压力分布图发送至显示与报警模块；显示与报警模块，用于展示压力分布图，以及进行报警提示。
8.在本实用新型的较佳实施例中，上述压力传感器模块通过胶粘的方式固定在方向盘的发泡体上。
9.在本实用新型的较佳实施例中，上述信息采集模块和显示与报警模块通过can总线或蓝牙模块连接。
10.在本实用新型的较佳实施例中，上述压力传感器模块包括传感器阵列，传感器阵列由多个薄膜压力传感器组成。
11.在本实用新型的较佳实施例中，上述传感器阵列包裹覆盖在方向盘的外表皮与发泡体之间。
12.在本实用新型的较佳实施例中，上述传感器阵列中各个传感器之间进行镂空设
置。
13.在本实用新型的较佳实施例中，上述传感器阵列分为三部分，分别布置在方向盘水平放置时的上侧、下侧和外侧。
14.在本实用新型的较佳实施例中，上述传感器阵列中各个部分中的传感器在方向盘上等距分布。
15.一种方向盘，包括：方向盘本体和上述中任一所述的方向盘离手检测系统。
16.一种车辆，包括上述方向盘。
17.本实用新型采用上述技术方案达到的技术效果是：当人双手握住方向盘后，方向盘上设置的压力传感器可瞬间接收产生的压力，使得用户可通过显示与预警模块获取驾驶员手握住方向盘的各种状态，并发出实时的提醒。满足了监测准确度高，实时性高，价格低的要求。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型示出的一种方向盘离手检测系统的结构框图。
22.图2为本实用新型示出的另一种方向盘离手检测系统的结构框图。
具体实施方式
23.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的实施例保护的范围。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，而且所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
24.方向盘包括骨架、发泡体、外表皮，骨架起方向盘的支撑作用，骨架外包覆有发泡体，发泡体外包覆有外表皮。本实用新型的压力传感器模块10位于发泡体与外表皮之间。外表皮覆盖在压力传感器模块10的感应区上，直接与驾驶员的双手接触，隔离驾驶员与压力传感器模块10的同时，提供合适的传感器探测距离。
25.请参阅图1，图1为实现本实用新型的各个实施方式的一种方向盘离手检测系统的结构框图，方向盘离手检测系统，包括：压力传感器模块10、信息采集模块20和显示与报警
模块30。
26.可以理解的是，图1中示出的方向盘离手检测系统的结构并不构成对本实用新型的限定，本实用新型可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
27.下面结合图1和图2对方向盘离手检测系统进行具体介绍：
28.压力传感器模块10设置在方向盘上，并且其输出端通过线束与信息采集模块20的输入端连接。压力传感器模块10在接收手握压力时，输出每个传感器的接收的压力值给信息采集模块20。
29.压力传感器模块10通过胶粘的方式固定在方向盘的发泡体上。在本实施方式中，传感器通过3m双面胶固定在发泡体上。
30.本实施方式中，压力传感器模块10由三排薄膜压力传感器构成，每排有90个薄膜压力传感器111，共90*3，共270个传感器布满方向盘三侧(靠近方向盘圆心的内侧与手的接触面较少可以不布置薄膜压力传感器)。
31.压力传感器模块10包括：传感器阵列11。传感器阵列11由多个薄膜压力传感器111组成。具体地，传感器阵列11由多个量程为0
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10n的柔性薄膜压力传感器组成，单个传感器尺寸为10mm*10mm。传感器阵列11包裹覆盖在方向盘的发泡体上，处于发泡体与外表皮之间。并且在方向盘组装过程中方向盘的外表皮包覆压力传感器模块后，需要对压力传感器模块的进行压力归零，以消除方向盘的外表皮包覆时产生的压力。
32.传感器阵列11可以分为三部分，(方向盘水平放置时)第一部分设置在方向盘水平放置时的上侧，第二部分设置在方向盘的下侧，第三部分设置在方向盘的外侧。在其他实施方式中，方向盘靠近圆心的内侧也可以布置传感器阵列。
33.传感器阵列11中各个传感器之间进行镂空设置。具体地，传感器阵列11中各个传感器111之间的布局进行镂空处理，可以有效防止误触发，并消除影响手感的问题。
34.信息采集模块20的输出端通过线束与显示与报警模块30的输入端连接。在接收压力传感器模块10获取的压力信号时，根据压力信号生成压力分布图，并将压力分布图发送至显示与报警模块30。
35.在本实施方式中，信息采集模块20和显示与报警模块30通过can总线协议进行通信。在其它实施方式中，信息采集模块20还可以通过蓝牙协议和can
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fd协议等与显示与报警模块30进行通信。
36.具体地，信息采集模块20包括分压滤波电路、ad转换电路(模数转换电路)和处理器等。信息采集模块20接收的薄膜压力传感器根据压力变化产生的电阻值经过分压和滤波电路后得到电压值，电压值经过模数转换后将模拟电压信号转化为二进制的数字量信号，数字量信号经过处理后，按照can协议要求将数据发送到显示与报警模块30。
37.显示与报警模块30，用于展示压力分布图(压力分布图上显示方向盘上各个位置的压力)，以及根据压力分布图生成报警信息。其中，显示与报警模块30的显示终端显示具有不同颜色(颜色不同压力不同)的压力分布图，并在压力分布图上显示出手的位置和手握的姿势(压力分布图中各个位置的压力与方向盘上各个传感器采集的压力相对应)。
38.本实用新型的方向盘离手检测系统，利用薄膜压力传感器做成传感器阵列，将传感器布满方向盘。当传感器接收手握压力时，输出电阻值，然后通过信息采集模块的前端分
压滤波电路(模拟电路)，再通过ad电路和算法，输出各个传感器准确的压力值，以便输出准确的压力分布图。在方向盘外表皮包覆传感器后，进行压力归零处。而且传感器阵列之间进行镂空处理，防止误触发，并消除影响手感，使得本实用新型相对于传统的监测系统，成本低，精度高，误触发少。
39.本实用新型还提供一种方向盘，包括：方向盘本体和上述中任一所述的汽车座椅压力感知系统。
40.本实用新型还提供一种车辆，包括上述方向盘。
41.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，上述实施例及附图是示例性的，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型实施例所必须的，不能理解为对本实用新型的限制，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型和组合，这些简单变型和组合均属于本实用新型的保护范围。