Alps-Alpine开发了一种用于手动检测的电子控制单元(ECU)1,通过区分驾驶员对方向盘的握力变化来支持自动驾驶系统。通过这样做,车辆的驾驶员辅助系统可以确定何时在自动驾驶辅助和手动驾驶之间切换,并相应地警告驾驶员。

该公司表示,已于2021春季开始大规模生产,计划逐步扩大部署范围,开发新一代车型已经开始。

技术创新正在互联汽车、自动驾驶、共享和服务以及电气化等汽车领域加速发展。在自动驾驶中,越来越多的系统可以使车辆在特定条件下自动跟随前面的车辆,同时保持在车道上。目前市场上一种最近开发的高级自动驾驶系统在有限的情况下执行所有驾驶任务,例如在高速公路上或低速行驶时。

Alps Alpine hands-off ECU actual module
Alps-Alpine的免提检测ECU模块。

配备这些功能的车辆需要能够检测和评估驾驶员的驾驶状态,以便在自动驾驶和手动驾驶之间安全、平稳地切换。一个方面是脱手检测,这是一种用于确定驾驶员在方向盘上的握持状态的功能,该功能与其他系统交互以评估驾驶状态,从而实现驾驶员控制模式和系统控制模式之间的安全切换。鉴于自动驾驶辅助系统的不断成熟,安全功能是必要的,立法也在不断进步。R79国际法规中的规定就是一个例子。

确定在自动驾驶辅助和手动驾驶之间切换的正确时间需要持续监控车辆的驾驶状态和驾驶员的驾驶姿势,以确保安全。如果认为继续自动驾驶辅助不合适,则需要迅速警告驾驶员该辅助将被解除,并敦促驾驶员立即恢复手动驾驶。安全保证要求更精确地检测驾驶员对方向盘的不同握力变化。

Alps-Alpine的新型免提检测ECU由于其成本和功能性能,使用电容式传感进行方向盘触摸检测。通过缠绕在方向盘上的专用电容传感器获得的数据用于确定驾驶员是否触摸了方向盘,并将评估结果传递给高级驾驶员辅助系统(ADAS)。尽管现有的手控检测系统是单区设置,只有一个电极,但阿尔卑斯山公司开发了一种具有四个电极的多区配置(见图)。将方向盘和抓握模式划分为较小的部分,可实现高效的系统切换和增强的触摸评估可靠性。

Alps Alpine hands-off ECU diagram
ECU中的传感器电极分为四个部分,以识别各种抓握状态。这允许比使用现有的单电极传感器达到的基本触摸/不触摸确定更详细地评估驾驶状态。

该公司在20世纪90年代利用其为笔记本电脑和游戏机生产触摸面板的经验,并在2010年代为电容式触摸式车载信息娱乐(IVI)系统生产汽车控制面板。利用这一知识,它开发了用于专用方向盘电容传感器的手动检测ECU。2021春季开始向方向盘制造商交货。当采用电容控制时,ECU考虑到对物理应力的弹性需求,并保持对环境因素(温度、湿度和电磁噪声)的抵抗力,以及传感器本身的感觉。

ECU中的传感器电极分为四个部分,以识别各种抓握状态。这允许比使用现有的单电极传感器达到的基本触摸/不触摸确定更详细地评估驾驶状态。Alps-Alpine开发了一种独创的电容控制ASIC,其耐用性和通用性得到了提高,符合严格的汽车标准。方向盘设计、传感器材料和电磁兼容性条件因车型而异,导致通过电容传感器获得的数据存在差异。为了适应不同的情况,Alps-Alpine表示,它可以提供一种最初开发的算法,例如通过参数变化来寻求个体优化。