[實(shí)用新型]一種帶有觸覺感知的智能人機(jī)交互方向盤裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822103794.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN209305644U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱冰;馬馳;趙健;李偉男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D1/04
• 分類號(hào): B62D1/04;B60W50/16
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本實(shí)用新型公開了一種帶有觸覺感知的智能人機(jī)交互方向盤裝置，包括方向盤裝置、ECU和柔性感知層；其中，所述柔性感知層套設(shè)安裝在所述方向盤裝置的方向盤上，所述方向盤裝置和所述柔性感知層分別與所述ECU電性連接；本實(shí)用新型在傳統(tǒng)方向盤的基礎(chǔ)上添加柔性感知層，采集駕駛者的觸感信息，將信息傳遞給駕駛員，進(jìn)而為駕駛員提供兼顧智能化，效率化和安全化的駕駛輔助，對(duì)安全駕駛和交通安全有著十分重大的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及智能汽車主動(dòng)安全技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及將觸覺感知理念融入方向盤，能提供駕駛員觸覺監(jiān)測(cè)，輔助駕駛員操作的方向盤裝置及應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

未來汽車人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展方向朝著更加人性化、安全化的方向發(fā)展。未來的交互形式不再過分依賴視覺信息，更強(qiáng)調(diào)多感官通道結(jié)合。從車內(nèi)部件細(xì)分來看，主要包括照明單元、中控屏、方向盤等。由當(dāng)前的研究進(jìn)展來看駕車場(chǎng)景下，安全與效率仍然是重要的考量指標(biāo)。

對(duì)于近年來的研究熱點(diǎn)——較為先進(jìn)的線控轉(zhuǎn)向(SBW)系統(tǒng)。由于取消了機(jī)械連接，阻力矩失去了傳遞到轉(zhuǎn)向盤的媒介從而導(dǎo)致駕駛員無法直接感知汽車行駛中的路感。為了彌補(bǔ)這一缺憾，SBW系統(tǒng)通過一定的方法模擬出一個(gè)路感，再依靠反饋電機(jī)電機(jī)把這個(gè)模擬的路感提供給駕駛員。

在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將觸覺感知技術(shù)引入車輛方向盤，在方向盤處通過觸覺反饋輔助駕駛員正確和及時(shí)的操縱是一種可行有效的人機(jī)交互方式。將遙操作領(lǐng)域的觸覺引導(dǎo)控制技術(shù)引入車輛的操縱裝置，開發(fā)新型車輛駕駛輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛駕駛時(shí)通過方向盤產(chǎn)生對(duì)駕駛員行為的力覺信息提示，減少駕駛員的分心，從而培養(yǎng)駕駛員更好的駕駛決策意識(shí)。

與基于聽覺和視覺輔助駕駛技術(shù)相比，使用觸覺結(jié)合聽覺和視覺的方式將信息傳遞給駕駛員能夠?yàn)轳{駛員提供更有效和較少干擾的輔助，因此，在許多車載應(yīng)用中被認(rèn)為是最優(yōu)的方式之一。

通過帶有觸覺感知的智能人機(jī)交互方向盤裝置，汽車駕駛輔助系統(tǒng)如：車載主動(dòng)安全系統(tǒng)，行車和倒車輔助系統(tǒng)等將更加兼顧智能化，效率化和安全化。

因此，如何提供一種智能人機(jī)交互、帶有觸覺信息感知的智能方向盤裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種帶有觸覺感知的智能人機(jī)交互方向盤裝置，以解決上述背景技術(shù)部分所提到的問題，使方向盤帶有觸覺信息感知能力，將觸覺感知信息分析處理，從而對(duì)駕駛者進(jìn)行輔助提醒，使人機(jī)交互更為簡(jiǎn)捷、智能，對(duì)于促進(jìn)交通安全化有著積極重大作用。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種帶有觸覺感知的智能人機(jī)交互方向盤裝置，包括方向盤裝置、ECU和柔性感知層；其中，所述柔性感知層安裝在所述方向盤裝置上，所述方向盤裝置和所述柔性感知層分別與所述ECU電性連接；

所述方向盤裝置包括方向盤、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)矩傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器、反饋電機(jī)和電池盒；其中，所述電池盒與所述方向盤固定連接；所述聯(lián)軸器和所述反饋電機(jī)的主動(dòng)軸固定連接，所述聯(lián)軸器和所述方向盤分別與傳動(dòng)軸兩端進(jìn)行連接；所述轉(zhuǎn)矩傳感器和所述轉(zhuǎn)角傳感器安裝在所述傳動(dòng)軸中部，與所述ECU電性連接；所述反饋電機(jī)通過支撐裝置與車架固定，與所述ECU電性連接；

所述柔性感知層包括柔性基底、凸起層和觸覺傳感器；其中，所述柔性基底設(shè)置多個(gè)觸覺傳感器安裝槽，所述凸起層密封固定在所述柔性基底上端面，且與所述觸覺傳感器安裝槽構(gòu)成密閉腔體；所述觸覺傳感器安裝槽底部粘接固定所述觸覺傳感器，多個(gè)所述觸覺傳感器構(gòu)成觸覺傳感器陣列；所述凸起層受力后，作用于所述觸覺傳感器陣列和所述柔性基底，所述觸覺傳感器陣列中受力的所述觸覺傳感器將壓力信號(hào)傳輸?shù)剿鯡CU，所述ECU將信號(hào)處理得到握力分布信息；