一种汽车方向盘的离手检测方法及系统与流程

本发明涉及汽车离手检测的，尤其涉及一种汽车方向盘的离手检测方法及系统。

背景技术：

1、汽车方向盘离手检测为自动驾驶状态下监测驾驶员的手部是不是在方向盘上，以确保自动驾驶状态下监测驾驶员对车辆的控制状态。而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。

2、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。或者使用转向扭矩传感技术，即通过驾驶员是否转动方向盘来判断驾驶员是否在操纵车辆。

3、上述相关技术均存在相应的缺陷：对于前者，其过于依赖于方向盘轮圈上额外配置的电容传感装置，且感应垫和感应垫匹配边界上的盲区会导致误监测风险大大升高。并且，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。对于后者，存在固有的盲点问题；或者如果车辆一直在走直路，驾驶员长时间没有转动方向盘，车辆也会认为驾驶员没有在控制车辆，从而产生误报警。

4、因此，如何提高汽车方向盘的离手检测方法的准确度，减少误报警，从而保证驾驶安全是本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种汽车方向盘的离手检测方法，包括：采集驾驶员手部的回波信号；依据所述回波信号识别所述驾驶员手部的手势特征；依据所述手势特征，确定所述汽车方向盘的离手检测结果。

2、优选的，依据所述回波信号识别所述驾驶员手部的手势特征，包括：通过傅里叶变化，将所述回波信号变化为二维多普勒-时间信号矩阵；依据所述二维多普勒-时间信号矩阵，提取微多普勒特征信息zi，生成所述微多普勒特征信息zi的时间序列，i为时间索引；依据所述时间索引i、对应的所述微多普勒特征信息zi以及对应的距离值ri计算距离加权x；依据所述距离加权x确定所述驾驶员手部的手势特征。

3、优选的，通过傅里叶变化，依据公式(1)，将一维的所述回波信号变化为二维多普勒-时间信号矩阵，

4、

5、其中，x(m)为所述回波信号，ω(m)为窗函数，i为时间索引；

6、依据公式(2)，计算距离加权x，

7、

8、其中，∑zi为瞬间能量检测。

9、优选的，依据所述距离加权x，使用多类svm评分函数，确认所述回波信号的第j帧数据的得分值sj，当所述sj小于零时，确定所述汽车方向盘的离手检测结果为离手，当所述sj大于零时，确定所述汽车方向盘的离手检测结果为未离手。

10、优选的，依据公式(3)，确认所述得分值sj，

11、

12、s.t.-sjwtxj+1≤0 j＝1，2，...，n 公式(3)，

13、其中，xj为第j帧对应的距离加权，为权重，n为总帧数。

14、优选的，依据所述得分值sj，计算所述手势特征的概率值f(s)，包括：依据公式(4)计算所述得分值sj的概率值f(s)，

15、

16、当所述概率值f(s)大于50％，确定所述汽车方向盘的离手检测为离手，当所述概率值f(s)小于50％，确定所述汽车方向盘的离手检测为未离手；

17、依据公式(5)确定所述概率值f(s)的可靠性，

18、

19、当li不大于门限值η时，确定所述概率值f(s)可靠，依据对应的得分值sj确定所述汽车方向盘的离手检测结果。

20、本发明的另一方面，提供一种汽车方向盘离手检测系统，其特征在于，包括雷达检测单元和计算单元，

21、所述雷达检测单元用于采集驾驶员手部的回波信号；

22、所述计算单元用于根据所述回波信号识别所述驾驶员手部的手势特征，确定所述汽车方向盘离手检测结果。

23、优选的，所述计算单元用于根据所述回波信号识别所述驾驶员手部的手势特征，包括：所述计算单元用于依据公式(1)，将一维的所述回波信号变化为二维多普勒-时间信号矩阵，

24、

25、其中，x(m)为所述回波信号，ω(m)为窗函数，i为时间索引；

26、用于依据所述二维多普勒-时间信号矩阵，提取微多普勒特征信息zi，生成所述微多普勒特征信息zi的时间序列，i为时间索引；

27、用于依据公式(2)，计算距离加权x，

28、

29、其中，∑zi为瞬间能量检测。

30、依据所述距离加权x确定所述驾驶员手部的手势特征。

31、优选的，所述计算单元用于依据公式(3)，确认所述回波信号的第j帧数据的得分值sj，

32、

33、s.t.-sjwtxj+1≤0 j＝1，2，...，n 公式(3)，

34、其中，xj为第j帧对应的距离加权，为权重，n为总帧数；

35、用于依据所述得分值sj，计算所述手势特征的概率值f(s)，包括：依据公式(4)计算所述得分值sj的概率值f(s)，

36、

37、当所述概率值f(s)大于50％，确定所述汽车方向盘的离手检测为离手，当所述概率值f(s)小于50％，确定所述汽车方向盘的离手检测为未离手；

38、依据公式(5)确定所述概率值f(s)的可靠性，

39、

40、当li不大于门限值η时，确定所述概率值f(s)可靠，所述计算单元用于依据对应的得分值sj确定所述汽车方向盘的离手检测结果。

41、优选的，所述雷达检测单元包括所述汽车的座舱内毫米波雷达。

42、与现有技术相比，本发明中的技术方案能够复用座舱内已有的车载毫米波雷达利用驾驶员手部微动信息判断驾驶员的手部动作，无需增加过多的硬件即可实现方向盘离手检测；同时改进了检测方法使检测的结果更加精确，减少误判情况，为车辆的安全驾驶提供有力保障。

技术特征：

1.一种汽车方向盘的离手检测方法，其特征在于：

2.如权利要求1所述的汽车方向盘离手检测方法，其特征在于，

3.如权利要求2所述的汽车方向盘离手检测方法，其特征在于，

4.如权利要求3所述的汽车方向盘离手检测方法，其特征在于，

5.如权利要求4所述的汽车方向盘离手检测方法，其特征在于，

6.如权利要求4所述的汽车方向盘离手检测方法，其特征在于，

7.一种汽车方向盘离手检测系统，其特征在于，包括雷达检测单元和计算单元，所述雷达检测单元用于采集驾驶员手部的回波信号；

8.如权利要求7所述的汽车方向盘离手检测系统，其特征在于，

9.如权利要求8所述的汽车方向盘离手检测系统，其特征在于，

10.如权利要求7-9任一所述的汽车方向盘离手检测系统，其特征在于，

技术总结
本发明提供了一种汽车方向盘的离手检测方法与系统，所述方法包括：采集驾驶员手部的回波信号；依据所述回波信号识别所述驾驶员手部的手势特征；依据所述手势特征，确定所述汽车方向盘的离手检测结果。本发明中的技术方案能够复用座舱内已有的车载毫米波雷达利用驾驶员手部微动信息判断驾驶员的手部动作，无需增加过多的硬件即可实现方向盘离手检测；同时改进了检测方法使检测的结果更加精确，减少误判情况，为车辆的安全驾驶提供有力保障。

技术研发人员：李磊,何泽人,叩炼,单丹凤,丁立丰
受保护的技术使用者：上海海拉电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23