方向盘离手检测系统的标定方法与流程

1.本发明涉及汽车离手检测的技术领域，具体提供一种方向盘离手检测系统的标定方法。

背景技术：

2.随着智能电动汽车的发展，智能驾驶技术已经越来越多地应用在了智能电动汽车领域，为了保证智能驾驶技术的安全应用，方向盘离手检测系统成为了智能驾驶的关键功能，而对方向盘离手检测系统的标定又是实现整个系统功能的重中之重。
3.现有的方向盘离手检测传感器大多是使用电容传感器实现功能，然而电容传感器不是根据人手施加的压力改变电容输出值，而是根据手在电容传感器上的接触面积而改变电容输出值大小。
4.针对上述相关技术，发明人认为存在以下缺陷：相关技术中的汽车在整个行驶状态下，周围的环境温度和湿度会发生变化，温度和湿度的变化会对方向盘离手传感器的检测产生影响，从而导致方向盘离手检测系统对驾驶人员的双手是否离开方向盘产生误判，降低方向盘离手检测系统的准确度。

技术实现要素：

5.本发明旨在解决上述技术问题，即，减小现有技术中环境变化对方向盘离手检测系统的准确度的影响。
6.为此目的，本发明提供一种方向盘离手检测系统的标定方法，所述方向盘离手检测系统包括设置在所述方向盘上的离手检测传感器，所述离手检测传感器用于检测并输出手握在所述方向盘上的电容值，
7.所述标定方法包括以下步骤：
8.设备准备：调整实验环境的温度和湿度，将方向盘离手检测系统放置到所述实验环境中；
9.数据收集：当实验者在实验环境中依规定的手势将手放置在所述方向盘上之后，收集所述离手检测传感器输出的模拟电容值；
10.设定握紧阈值：根据收集的所述模拟电容值设定人手握紧方向盘的握紧阈值；
11.检验握紧阈值：将所述方向盘离手检测系统安装在实车中，并在实验者随机将手放置在所述方向盘上之后，收集所述离手检测传感器输出的验证电容值并计算数据相同率，以及根据所述数据相同率判断标定是否完成；
12.其中，所述数据相同率为所述验证电容值与所述握紧阈值的比值。
13.通过上述技术方案，在进行标定之前，先设置标定实验的温度和湿度，并以此来模拟车辆在行驶过程中的环境，从而使标定环境更加贴合车辆行驶的环境，在后续步骤设定握紧阈值时可以更加精准，从而提高标定实验的准确度。
14.在上述标定方法的优选技术方案中，“根据所述数据相同率判断标定是否完成”的
步骤具体包括：
15.如果所述数据相同率大于设定的百分比阈值，则标定完成；并且/或者
16.如果所述数据相同率小于或者等于所述百分比阈值，则标定失败。
17.通过上述技术方案，如果数据相同率小于设定的百分比阈值，则说明数据采集步骤中的数据与实际用车时产生的数据存在较大偏差，需要重新进行数据采集步骤。
18.在上述标定方法的优选技术方案中，在所述设备准备步骤中，在调整实验环境时，通过改变温度和/或湿度设置四个环境，分别模拟春秋天、冬天、夏天以及雨季。
19.通过上述技术方案，车辆在使用过程中会经历四季不同的温度和湿度，在春秋天阳光强度较低，车内的温度处于常温，湿度也较低，因此设置常温正常湿度来模拟春秋天环境；冬天温度较低，同时湿度也较低，因此设置低温正常湿度来模拟冬季环境；夏天温度较高，因此设置高温正常湿度模拟夏天的环境；在雨季的时候，湿度较高，因此设置常温高湿的环境来模拟雨季环境。设置多个环境用来模拟车辆在不同季节行驶，从而减小环境变化对方向盘离手检测系统的影响，进而提高方向盘离手检测系统的检测精度。
20.在上述标定方法的优选技术方案中，在所述设备准备步骤中，将所述方向盘离手检测系统在实验环境中放置12小时。
21.通过上述技术方案，将方向盘离手检测系统放置在实验环境中12个小时，可以使方向盘离手检测系统适应实验环境，在进行后续实验时，可以采集到更加贴合实验环境的实验数据，有利于提高标定的精准度。
22.在上述标定方法的优选技术方案中，在所述数据收集步骤中，所述实验者分成男性组和女性组两组分别进行数据收集。
23.通过上述技术方案，男性和女性之间的体型差距较大，手掌大小差异也比较大，因此男性驾驶员和女性驾驶员在驾驶车辆时，方向盘离手检测系统采集到的数据差异较大。在数据采集过程中，将实验者分成男女两组，有利于提分析男女差异造成的数据差异，从而提高标定准确度，进而提高方向盘离手检测系统的检测精准度。
24.在上述标定方法的优选技术方案中，男性组实验者和女性组实验者均按照不同的体重选取多位。
25.通过上述技术方案，将男性实验者和女性实验者都按照体重进行分级，这样可以采集到大部分人在抓握方向盘时方向盘离手检测系统产生的数据。
26.在上述标定方法的优选技术方案中，在所述数据收集步骤中，所述实验者以规定的手势依次放置在所述方向盘的不同位置上。
27.通过上述技术方案，在检测安全阈值的步骤中，随机选取不同的实验者，以随机的手势将双手方向盘的任意位置上，这样可以模拟车辆在使用过程中，不同驾驶员的不同驾驶习惯，从而提高检测安全阈值的准确度。
28.在上述标定方法的优选技术方案中，在所述检验握紧阈值步骤中，随机选取不同的多个实验者，每个实验者以随机的不同手势放置到所述方向盘的任意位置上，并收集所述方向盘离手检测系统的验证电容值。
29.在上述标定方法的优选技术方案中，所述数据相同率大于设定的百分比阈值是指每个验证电容值与所述握紧阈值的比值均大于所述百分比阈值。
30.在上述标定方法的优选技术方案中，所述数据相同率大于设定的百分比阈值是指
每个验证电容值与所述握紧阈值的比值的平均值大于所述百分比阈值。
31.综上所述，在采用上述技术方案的情况下，本发明能够如下有益效果：
32.1.在进行标定之前，先设置标定实验的温度和湿度，并以此来模拟车辆在行驶过程中的环境，从而使标定环境更加贴合车辆行驶的环境，在后续步骤设定握紧阈值时可以更加精准，从而提高标定实验的准确度。
33.2.设置多个环境用来模拟车辆在不同季节行驶，从而减小环境变化对方向盘离手检测系统的影响，进而提高方向盘离手检测系统的检测精度。
34.3.将数据采集过程中，将实验者分成男女两组，有利于分析男女差异造成的数据差异，从而提高标定准确度，进而提高方向盘离手检测系统的检测精准度。
35.4.在检验握紧阈值的步骤中，随机选取不同的实验者，以随机的手势将双手方向盘的任意位置上，这样可以模拟车辆在使用过程中，不同驾驶员的不同驾驶习惯，从而提高检测握紧阈值的准确度。
附图说明
36.下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
37.图1是本发明的方向盘离手检测系统的标定方法的主要步骤流程图；
38.图2是本发明的方向盘离手检测系统的标定方法的详细步骤流程图。
具体实施方式
39.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中是结合环境箱描述的，但是，本发明显然是可以采用其他的密封设备来设置实验环境，比如说实验室。
40.需要说明的是，本技术中的序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.参照图1，在本发明的方向盘离手检测系统的标定方法中，方向盘离手检测系统包括设置在方向盘上的离手检测传感器，离手检测传感器用于检测并输出手握在方向盘上的电容值，本发明的方向盘离手检测系统的标定方法包括以下步骤：
43.s1.调整实验环境的温度和湿度，将方向盘离手检测系统放置到实验环境中；
44.s2.当实验者在实验环境中依规定的手势将手放置在方向盘上之后，收集离手检测传感器输出的模拟电容值；
45.s3.根据收集的模拟电容值设定人手握紧方向盘的握紧阈值；
46.s4.将方向盘离手检测系统安装在实车中，并在实验者随机将手放置在方向盘上
之后，收集离手检测传感器输出的验证电容值。
47.s5.根据验证电容值计算数据相同率，并根据数据相同率判断标定是否完成；
48.其中，数据相同率为验证电容值与握紧阈值的比值。
49.继续参阅图2，在本发明的一个优选实施方式中，步骤s1中“调整实验环境的温度和湿度”包括步骤s11调整实验环境，模拟不同季节的环境。s11中“调整实验环境，模拟不同季节的环境”具体为准备四个环境箱，并在四个环境箱中设置不同的温度和湿度以模拟不同季节的环境。作为示例，第一个环境箱中设置常温(例如20摄氏度)正常湿度(例如30％)用以模拟春秋天的环境，第二个环境箱中设置低温(例如0摄氏度)正常湿度(例如30％)用以模拟冬天的环境，第三个环境箱中设置高温(例如40摄氏度)正常湿度(例如30％)用以模拟夏天的环境，第四个环境箱中设置高温(例如40摄氏度)高湿(例如90％)用以模拟雨季。
50.需要说明的是，环境箱的数量并不局限于4个，本领域技术人员可以根据不同地区的四季差异设置更多数量的环境箱，并在环境箱中设置更多的环境，环境箱中设置的参数可以进行调整用以模拟不同纬度地区的四季环境。例如增加设置低温(0摄氏度)低湿(10％)的环境用以模拟北方冬季低温干燥的环境；增加超低温(-20摄氏度)低湿(10％)的环境用以模拟中国东北冬季的环境，等等。
51.继续参照图2，步骤s1中“将方向盘离手检测系统放置到实验环境中”包括步骤s12将方向盘离手检测系统放置到实验环境中12个小时。当环境箱设置好之后，将方向盘离手检测系统放置到环境箱中12个小时。当方向盘离手检测系统与环境箱中的环境同化之后，才进行后续的实验步骤，从而得以在该环境箱内部环境下采集实验数据。
52.当然，上述12个小时仅仅是一个示例，本领域技术人员可以根据需要选择其他时长，只要方向盘离手检测系统能够与环境箱中的环境同化即可。
53.继续参阅图2，在本发明的一个优选实施方式中，s2步骤进一步包括步骤s20，在步骤s20中，实验者按照性别分成两组，一组是男性实验者，一组是女性实验者。作为示例，男性实验者的体重从60kg开始，以5kg为阶梯，共选择8位实验者。女性实验者的体重从而45kg开始，以5kg为阶梯，共选择4为实验者。在进行数据采集时，实验者依规定的手势依次放置在方向盘的不同位置上，工作人员依次记录方向盘离手检测系统检测到的模拟电容值。
54.男性驾驶员和女性驾驶员之间的手掌大小差异比较大，同时不同体型的男性驾驶员之间的手掌大小也存在差异，不同体型的女性驾驶员之间的手掌也存在差异。在数据采集过程中，工作人员将实验者按照性别分组，每组实验者按照特定体重选取合适的实验者。两组实验者可以覆盖大部分的驾驶员，可以提高数据采集的准确度。
55.需要说明的是，尽管这里描述的是按照体重选取8位男性实验者，4名女性实验者，但是这并不是限制性的，只要不偏离本发明的基本原理，本领域技术人员也可以根据需要设置其他数量的实验者。此外，虽然这里针对实验者的体重和同组实验者之间的体重差异进行限制，这些也仅仅是示例，本领域技术人员可以根据需要对这些数值作出调整，以便适应具体应用场合的控制精度需求。
56.继续参照图2，在s3步骤中，在完成数据采集步骤之后，通过一定的算法设定一个握紧阈值。例如，可以去掉所有数据中末尾的一定比例，例如最后5％，以最低电容值作为握紧阈值。超过或等于握紧阈值的认定手放在方向盘上，低于握紧阈值的认定驾驶人员手不在方向盘上。需要说明的是，上述算法并不是限制性的，本领域技术人员可以根据需要调整
上述算法或者采用其他算法来设定握紧阈值，只要因此确定的握紧阈值能够反映大多数驾驶员的真实握紧状况即可。
57.在本发明的一个优选实施方式中，在s4步骤中，将方向盘离手检测系统安装在实车上，之后随机选取不同的人，以随机的不同手势放置到所述方向盘任意位置上，并采集方向盘离手检测系统的验证电容值数据。用以模拟驾驶员在驾驶车辆时，双手放在方向盘上的情况。
58.继续参阅图2，步骤s5进一步包括步骤s51和s52。在步骤s51中，根据检测的验证电容值数据计算数据相同率。在步骤s52中，将数据相同率与设定的百分比阈值进行对比。作为示例，本实施例中的百分比阈值可以为95％，如果数据相同率大于设定的百分比阈值，则认为数据采集步骤中采集到的模拟电容值和实际情况下驾驶员双手握在方向盘上时离手检测传感器检测到的电容值相差不大，根据模拟电容值设定的握紧阈值可以作为判断驾驶员的双手是否握紧方向盘的标准，标定完成。
59.上述数据相同率和百分比阈值对比是指每个验证电容值与握紧阈值的比值与百分比阈值进行对比，如果数据相同率小于或者等于百分比阈值，则认为数据采集步骤中采集到的模拟电容值和实际情况下驾驶员双手握在方向盘上时离手检测传感器检测到的电容值相差较大，根据模拟电容值设定的握紧阈值不可以作为判断驾驶员的双手是否握紧方向盘的标准，标定失败，需要重新进行数据收集步骤、设定握紧阈值步骤和检测握紧阈值步骤，直到数据相同率大于百分比阈值才能认定标定完成。
60.在另一个优选实施方式中，数据相同率和百分比阈值对比是指，将每个验证电容值和握紧阈值的比值的平均值与百分比阈值进行对比。如果数据相同率小于或者等于百分比阈值，则认为数据采集步骤中采集到的模拟电容值和实际情况下驾驶员双手握在方向盘上时离手检测传感器检测到的电容值相差较大，根据模拟电容值设定的握紧阈值不可以作为判断驾驶员的双手是否握紧方向盘的标准，标定失败，需要重新进行数据收集步骤、设定握紧阈值步骤和检测握紧阈值步骤，直到数据相同率大于百分比阈值才能认定标定完成。
61.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种方向盘离手检测系统的标定方法，所述方向盘离手检测系统包括设置在所述方向盘上的离手检测传感器，所述离手检测传感器用于检测并输出手握在所述方向盘上的电容值，其特征在于，所述标定方法包括以下步骤：设备准备：调整实验环境的温度和湿度，将方向盘离手检测系统放置到所述实验环境中；数据收集：当实验者在实验环境中依规定的手势将手放置在所述方向盘上之后，收集所述离手检测传感器输出的模拟电容值；设定握紧阈值：根据收集的所述模拟电容值设定人手握紧方向盘的握紧阈值；检验握紧阈值：将所述方向盘离手检测系统安装在实车中，并在实验者随机将手放置在所述方向盘上之后，收集所述离手检测传感器输出的验证电容值并计算数据相同率，以及根据所述数据相同率判断标定是否完成；其中，所述数据相同率为所述验证电容值与所述握紧阈值的比值。2.根据权利要求1所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，所述根据所述数据相同率判断标定是否完成的步骤具体包括：如果所述数据相同率大于设定的百分比阈值，则标定完成；并且/或者如果所述数据相同率小于或者等于所述百分比阈值，则标定失败。3.根据权利要求1所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，在所述设备准备步骤中，在调整实验环境时，通过改变温度和/或湿度设置四个环境，分别模拟春秋天、冬天、夏天以及雨季。4.根据权利要求1所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，在所述设备准备步骤中，将所述方向盘离手检测系统在实验环境中放置12小时。5.根据权利要求1所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，在所述数据收集步骤中，所述实验者分成男性组和女性组两组分别进行数据收集。6.根据权利要求5所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，男性组实验者和女性组实验者均按照不同的体重选取多位。7.根据权利要求5所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，在所述数据收集步骤中，所述实验者以规定的手势依次放置在所述方向盘的不同位置上。8.根据权利要求2所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，在所述检验握紧阈值步骤中，随机选取不同的多个实验者，每个实验者以随机的不同手势放置到所述方向盘的任意位置上，并收集所述方向盘离手检测系统的验证电容值。9.根据权利要求8所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，所述数据相同率大于设定的百分比阈值是指每个验证电容值与所述握紧阈值的比值均大于所述百分比阈值。10.根据权利要求8所述的方向盘离手检测系统的标定方法，其特征在于，所述数据相同率大于设定的百分比阈值是指每个验证电容值与所述握紧阈值的比值的平均值大于所述百分比阈值。

技术总结

本发明涉及汽车离手检测的技术领域，具体提供一种方向盘离手检测系统的标定方法，旨在解决现有技术中环境变化对方向盘离手检测系统的准确度的影响。为此目的，本发明的方向盘离手检测系统的标定方法包括以下步骤：设备准备：调整实验环境的温度和湿度，将方向盘离手检测系统放置到所述实验环境中；数据收集：实验者在实验环境中依规定的手势将双手放置于方向盘上，收集从所述方向盘离手检测系统读取的模拟电容值数据；设定握紧阈值：根据收集的所述模拟电容值数据设定人手握紧方向盘的握紧阈值；检验握紧阈值。本申请具有使标定实验更加符合实际环境，在后续步骤设定握紧阈值时可以更加精准，从而提高标定实验的准确度。从而提高标定实验的准确度。从而提高标定实验的准确度。