用于手握方向盘检测的系统和方法

摘要

一种手握方向盘检测的方法包括从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号，并基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。该方法还包括通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号。该方法还包括至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号。该方法还包括基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2021年12月8日提交的序列号为63/287,485的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及转向系统，并且具体地涉及转向系统的手握方向盘(hands-on-wheel)检测。

背景技术

诸如汽车、卡车、运动型多功能车、跨界车、小型货车、船舶、飞机、全地形车、休闲车或其他合适形式的交通工具等车辆通常包括转向系统，例如，电动助力转向(EPS)系统、线控转向(SbW)转向系统、液压转向系统或其他合适的转向系统。这种车辆的转向系统通常控制车辆转向的各个方面，包括向车辆的操作者提供转向辅助、控制车辆的可转向轮等。

发明内容

本公开大体上涉及转向系统。

公开的实施例的一个方面包括一种用于手握方向盘检测的方法。该方法包括从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号，以及基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。该方法还包括通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号，以及至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号。该方法还包括基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

公开的实施例的另一方面包括一种用于手握方向盘检测的系统。该系统包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号；基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号；通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号；至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号；以及基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

公开的实施例的另一方面包括一种用于手握方向盘检测的装置。该装置包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号；基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度，生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号；通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号，同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号；通过确定由延迟的方向盘速度信号指示的方向盘速度值与阻尼系数标度值的乘积来计算阻尼值；通过确定由延迟的方向盘加速度信号指示的方向盘加速度值与方向盘惯性标度值的乘积来计算惯性值；通过确定摩擦方向信号与摩擦大小标度值的乘积来计算摩擦值；通过延迟接收到的阀扭矩信号生成延迟的阀扭矩信号；基于阻尼值、惯性值、摩擦值和延迟的接收到的阀扭矩信号生成操作者扭矩估计信号；以及基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

在实施例、所附权利要求书和附图的以下详细描述中公开了本公开的这些方面和其它方面。

附图说明

在结合附图阅读时，从以下详细描述很好地理解本公开。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按照比例绘制。相反，为了清楚起见，任意地扩大或缩小各种特征的尺寸。

图1大体上示出了根据本公开原理的车辆。

图2大体上示出了根据本公开原理的控制器。

图3大体上示出了根据本公开原理的循环球式转向齿轮。

图4大体上示出了根据本公开原理的液压转向系统球形转向齿轮。

图5A-图5B大体上示出了根据本公开原理的液压转向系统控制系统的示意图。

图6大体上示出了根据本公开原理的手握方向盘检测系统的示意图。

图7A-图7B大体上示出了根据本公开原理的替代的手握方向盘检测系统的示意图。

图8大体上示出了根据本公开原理的替代的手握方向盘检测系统的示意图。

图9A-图9B大体上示出了根据本公开原理的替代的手握方向盘检测系统的示意图。

图10大体上示出了根据本公开原理的替代的手握方向盘检测系统的示意图。

图11大体上示出了根据本公开原理的替代的手握方向盘检测系统的示意图。

图12是大体上示出根据本公开原理的手握方向盘检测方法的流程图。

具体实施方式

以下讨论针对本公开的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应被解释为或以其他方式用作限制包括权利要求的本公开的范围。另外，本领域技术人员将理解，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论仅旨在成为该实施例的示例性讨论，而不旨在暗示包括权利要求的本公开的范围被该实施例限制。

如所描述的，诸如汽车、卡车、运动型多功能车、跨界车、小型货车、船舶、飞机、全地形车、休闲车或其他合适形式的交通工具等车辆通常包括转向系统，例如，电动助力转向(EPS)系统、线控转向(SbW)转向系统、液压转向系统或其他合适的转向系统。这种车辆的转向系统通常控制车辆转向的各个方面，包括向车辆的操作者提供转向辅助、控制车辆的可转向轮等。

通常，液压转向系统使用动力转向泵向循环球式转向齿轮(steering gear)或齿条和齿轮式(rack and pinion style)转向齿轮提供加压液压流体。在这种转向系统中(例如，向车辆的操作者)提供的扭矩辅助的水平由操作者施加到转向阀的扭矩量来确定，该转向阀被集成到转向齿轮中。

在图3中大体示出循环球式转向齿轮的横截面。该齿轮包括输入轴，该输入轴可操作地连接到车辆的方向盘。当扭矩被施加到输入轴时，阀组件被致动以根据扭矩的方向在腔体A或腔体B中提供辅助压力，从而辅助转向车辆。蜗杆附接到在齿条上提供推力的阀组件的底部。当阀组件在转向齿轮中旋转时，齿条在齿条孔中沿着蜗杆的轴线平移。齿条有齿，该齿与摇臂轴上的齿啮合。当齿条在齿条孔中轴向地移动时，摇臂轴沿着其轴线旋转。连杆臂附接到摇臂轴的底部，将摇臂轴连接到车辆中的连杆机构。当摇臂轴转动时，摇臂摆动通过一段弧。这会移动车辆中的转向连杆机构，从而引起前轮成一定角度以使车辆转向。

一些液压转向系统将磁致动器并入到阀组件中。这种转向系统允许在液压系统上实现高级算法，例如，可变力、前进和拉动校正(leads and pulls correction)、主动阻尼、主动返回等。这也可以提供从车辆上的外部算法接收扭矩命令的机会，该扭矩命令可以包括在输出扭矩中。

在图4中大体示出这种液压转向系统(例如，包括磁致动器)的循环球式转向齿轮的横截面。如大体上示出的，来自方向盘和车轮的辅助和连接在功能上与基本齿轮相同。齿轮包括被并入到阀组件中的磁致动器，以在某些转向状况期间提供附加的力来辅助或阻止操作者。在这些状况下，控制器向线圈提供电流，该线圈确定由磁致动器提供的扭矩量。

在图5A-图5B中大体示出液压转向系统的控件的高级框图。转向系统中跨活塞的压差的测量结果以及各种车辆信号(例如，车辆速度、方向盘速度和方向盘角度、以及操作者扭矩的估计结果)用于生成期望的扭矩命令。也可以(例如，由控制器)从车辆接收外部扭矩命令信号和外部扭矩使能信号。外部扭矩使能信号与诸如压差、方向盘角度、车辆速度和手握方向盘检测信号等信号一起被评估，以确定这些状况对于允许外部扭矩命令是否是可接受的。

然后，外部命令限制框确定要施加的外部信号量。最终扭矩框组合内部扭矩命令和外部扭矩命令以提供最终扭矩命令。该扭矩命令被提供给电流命令模块，该电流命令模块将期望的扭矩命令转换成所需电流命令，该所需电流命令被施加到转向齿轮中的磁致动器线圈。该电流命令连同测得的压差一起用于生成操作者扭矩的估计结果，该操作者扭矩的估计结果可以在下一个循环中使用。

估计的操作者扭矩可由手握方向盘检测框使用，以生成指示操作者的手是否在方向盘上的信号。在图6中大体示出手握方向盘检测框的示例。估计的操作者扭矩信号被滤波。滤波后的估计的操作者扭矩的绝对值与车辆速度一起用于从查找表中选择增益值。该增益值通常在扭矩水平高时具有较高的正值，而在扭矩接近零时具有较高的负值。增益值乘以方向盘检测框的周期率(periodic rate)并随时间积分。1和-1的限制被施加到积分信号。在输出最终的手握方向盘检测信号之前，可以对被限制的信号进行滤波。

在本申请中确定的估计的操作者扭矩是施加跨液压阀组件的扭矩。虽然这提供了在低方向盘速度和稳态状况期间的操作者扭矩的合理估计结果，但没有考虑方向盘和操纵杆(column)的惯性、阻尼和摩擦效应。这可能导致快速转向操纵期间出现误差。

相应地，可能期望诸如本文描述的那些系统和方法，这些系统和方法被配置为提供改进的手握方向盘检测。在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为除了估计的操作者扭矩信号，还使用方向盘角度信号以提高方向盘快速运动期间的性能。

图7A-图7B大体上示出了转向系统的控件的高级框图，该高级框图包括手握方向盘检测框。本文描述的系统和方法可以被配置为使用两个输入信号：方向盘角度信号和更新方向盘角度信号。本文描述的系统和方法可以被配置为从车辆的串行通信设备或系统接收方向盘角度信号。该信号可能不会以与手握方向盘检测框相同的周期率更新。本文描述的系统和方法可以被配置为当在串行通信总线上更新方向盘角度信号时将更新方向盘角度信号设置为真。

本文描述的系统和方法可以被配置为当方向盘角度信号从先前循环中被保留时将方向盘角度信号设置为假。本文描述的系统和方法可以被配置为使用更新方向盘角度信号以手握方向盘检测周期率来修改方向盘角度信号的值(例如，即使来自串行通信的方向盘角度信号尚未改变)。

图8大体上示出了手握方向盘检测框。本文描述的系统和方法可以被配置为使用来自(例如，图7A-7B的)扭矩估计框的估计的扭矩，以及使用反映方向盘和操纵杆(column)的动态效果作为方向盘速度和方向盘加速度的函数的元件。

在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为使用方向盘角度(HWA)来计算方向盘速度(HWS)和方向盘加速度(Acc)。例如，本文描述的系统和方法可以被配置为从时间步长0和时间步长2处的HWA计算时间步长1处的HWS，其可以根据以下被限定：

HWS

本文描述的系统和方法可以被配置为使用与控制器相关联的存储框来存储附加的时间步长(例如，诸如HWS

Acc

本文描述的系统和方法可以被配置为使用存储框来存储附加时间步长(例如，诸如Acc

由此，如大体上示出的，可以被计算出HWS的最早时间步长比当前时间步长延迟一个时间步长，而可以计算出Acc的最早时间步长比当前时间步长延迟两个时间步长。为了最小化快速转向操纵期间估计的操作者扭矩的误差，本文描述的系统和方法可以被配置为同步方向盘相关信号，使得计算出的HWS和Acc值参考同一时间步长。例如，延迟的HWS＝HWS

在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为，为了在计算出手握方向盘检测框但尚未刷新HWA时，估计HWS和Acc的值，对于总共三个时间步长延迟，应用附加的时间步长延迟，并且可以在HWS

HWS

本文描述的系统和方法可以被配置为在每次执行手握方向盘检测框时将HWS

类似地，本文描述的系统和方法可以被配置为计算Acc增量，该Acc增量为Acc

Acc

本文描述的系统和方法可以被配置为在每次执行手握方向盘检测框时将Acc

如所描述的，图9A-图9B大体上示出了实现延迟的HWA相关信号的延迟的方向盘角度信号框。当更新信号值为真时，本文描述的系统和方法可以被配置为计算延迟的HWS和延迟的Acc信号以及HWS

当更新信号值为假时，本文描述的系统和方法可以被配置为使用HWS

再次参考图8，本文描述的系统和方法可以被配置为计算操作者扭矩估计信号并且将信号传递到手握方向盘检测积分例程。本文描述的系统和方法可以被配置为通过确定表示阻尼分量、惯性分量、摩擦分量和阀扭矩分量的四个信号的和来计算操作者扭矩估计信号。通过将延迟的方向盘速度信号乘以阻尼系数标度值来计算阻尼分量。

通过将延迟的方向盘加速度信号乘以方向盘惯性标度值来计算惯性分量。通过将摩擦方向信号乘以摩擦大小标度值来计算摩擦分量。通过延迟的方向盘速度信号的符号确定初始摩擦方向信号。如果延迟的方向盘速度信号为正，则初始方向信号为1。如果延迟的方向盘速度信号为负，则初始方向信号为-1。如果延迟的方向盘速度信号为零，则初始方向信号与来自先前循环的值相同。

本文描述的系统和方法可被配置为将低通滤波器应用于初始摩擦方向信号以获得最终的摩擦方向信号，该最终的摩擦方向信号以较慢的速率从1转变到-1或从-1转变到1。阀扭矩分量信号为来自图7A-图7B中的扭矩估计框的Trq Est信号，该Trq Est信号具有被施加的延迟。这种延迟是可校准的，以允许Trq Est信号与延迟的方向盘角度信号同步(例如，这可以最小化、减少或消除快速转向操纵期间的误差)。

应当注意，阻尼系数、方向盘惯性和摩擦大小标度值可以以各种形式实现。它们可以是代码中的常量值、常量校准值或根据其他信号(例如，车辆速度)从可校准的查找表中确定的值。

在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为提供计算手握方向盘检测信号的手段。本文描述的系统和方法可以被配置为使用从车辆接收到的方向盘角度信号。本文描述的系统和方法可以被配置为根据方向盘角度信号计算方向盘速度和方向盘加速度信号。本文描述的系统和方法可以被配置为延迟方向盘速度和方向盘加速度信号，以便同步方向盘速度和方向盘加速度信号。

本文描述的系统和方法可以被配置为针对每次手握方向盘检测框的执行来计算方向盘速度和方向盘加速度信号(例如，即使方向盘角度信号未更新)。本文描述的系统和方法可以被配置为针对方向盘角度信号未更新的时间步长线性地修改信号。本文描述的系统和方法可以被配置为使用阻尼、惯性和摩擦来估计操作者扭矩。本文描述的系统和方法可以被配置为使用阀扭矩的延迟的估计结果以便使扭矩估计结果与延迟的方向盘生成信号同步。本文描述的系统和方法可以被配置为使用滤波器来降低施加的摩擦方向的变化率。

在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号。方向盘与车辆的EPS转向系统、SbW转向系统、液压转向系统(例如，包括并入液压转向系统的阀组件中的磁致动器)或其他合适的转向系统相关联。

本文描述的系统和方法可以被配置为基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度，生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。本文描述的系统和方法可以被配置为通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号，同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号。本文描述的系统和方法可以被配置为至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号，生成操作者扭矩估计信号。例如，本文描述的系统和方法可以被配置为通过确定由延迟的方向盘速度信号指示的方向盘速度值与阻尼系数标度值的乘积，计算阻尼值。

本文描述的系统和方法可以被配置为通过确定由延迟的方向盘加速度信号指示的方向盘加速度值与方向盘惯性标度值的乘积来计算惯性值。本文描述的系统和方法可以被配置为通过确定摩擦方向信号和摩擦大小标度值的乘积来计算摩擦值。本文描述的系统和方法可以被配置为通过延迟接收到的阀扭矩信号来生成延迟的阀扭矩信号。本文描述的系统和方法可以被配置为基于阻尼值、惯性值、摩擦值和延迟的阀扭矩信号生成操作者扭矩估计信号。本文描述的系统和方法可以被配置为基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

图1大体上示出了根据本公开原理的车辆10。车辆10可以包括任何合适的车辆，例如小汽车、卡车、运动型多用途车、小型货车、跨界车、任何其他乘用车、任何合适的商用车或任何其他合适的车辆。尽管车辆10被图示为具有车轮并且在道路上使用的乘用车，但是本公开的原理可以应用于其他交通工具，例如飞机、轮船、火车、无人机或其他合适的交通工具。

车辆10包括车主体12和发动机罩14。乘客室18至少部分地由车主体12限定。车主体12的另一部分限定发动机舱20。发动机罩14可以可移动地附接至车主体12的一部分，使得当发动机罩14处于第一位置或打开位置时发动机罩14提供对发动机舱20的入口，以及当发动机罩14处于第二位置或关闭位置时发动机罩14盖住发动机舱20。在一些实施例中，相较于通常示出的而言，发动机舱20可以布置在车辆10的后部。

乘客室18可以布置在发动机舱20的后方，但是在发动机舱20布置在车辆10的后方部分的实施例中，乘客室18可以布置在发动机舱20的前方。车辆10可以包括任何合适的推进系统，包括内燃机、一个或多个电动马达(例如电动车辆)、一个或多个燃料电池、包括内燃机、一个或多个电动马达的组合的混合(例如混合动力车辆)推进系统、和/或任何其他合适的推进系统。

在一些实施例中，车辆10可以包括汽油发动机或汽油燃料发动机，诸如火花点火式发动机。在一些实施例中，车辆10可以包括柴油燃料发动机，例如压缩点火式发动机。发动机舱20容纳和/或包围车辆10的推进系统的至少一些组件。附加地或可选地，推进控制装置(例如加速器致动器(例如，加速器踏板)、制动致动器(例如，制动踏板)、方向盘和其他此类组件)布置在车辆10的乘客室18中。推进控制装置可以由车辆10的操作者致动或控制，并且可以分别与推进系统的对应组件，例如油门、制动器、车轴、车辆变速器等直接地连接。在一些实施例中，推进控制装置可以将信号传达到车辆计算机(例如，线控驾驶的车辆计算机)，该车辆计算机进而可以控制推进系统的对应的推进组件。这样，在一些实施例中，车辆10可以是自动驾驶车辆。

在一些实施例中，车辆10包括经由飞轮或离合器或液力联轴节与曲轴连通的变速器。在一些实施例中，变速器包括手动变速器。在一些实施例中，变速器包括自动变速器。车辆10可以包括一个或多个活塞，在内燃机或混合动力车辆的情况下，该一个或多个活塞与曲轴协同地运行以生成力，该力通过变速器被传递到一个或多个轴上，这使车轮22转动。当车辆10包括一个或多个电动马达时，车辆电池和/或燃料电池向电动马达提供能量，以使车轮22转动。

车辆10可以包括自动车辆推进系统，例如巡航控制、自适应巡航控制、自动制动控制、其他自动车辆推进系统或其组合。车辆10可以是自动或半自动车辆，或其他合适类型的车辆。车辆10可以包括与本文大体示出和/或公开的特征相比的附加的特征或更少的特征。

在一些实施例中，车辆10可以包括以太网组件24、控制器局域网(CAN)总线26、面向媒体的系统传输组件(MOST)28、FlexRay组件30(例如，线控制动系统等)和本地互连网组件(LIN)32。车辆10可以使用CAN总线26、MOST28、FlexRay组件30、LIN32、其它合适的网络或通信系统或其组合，以将各种信息从例如车辆内的或车辆外部的传感器传达到例如车辆内的或车辆外部的各种处理器或控制器。车辆10可以包括与本文大体示出和/或公开的特征相比的附加的特征或更少的特征。

在一些实施例中，车辆10可以包括转向系统，诸如EPS系统、线控转向的转向系统(例如，其可以包括一个或多个控制器或与其进行通信，该一个或多个控制器控制转向系统的组件而不需要使用车辆10的驾驶盘与车轮22之间的机械连接)、液压转向系统(例如，其可以包括并入到液压转向系统的阀组件中的磁致动器)或其他合适的转向系统。

转向系统可以包括开环反馈控制系统或机制、闭环反馈控制系统或机制或它们的组合。转向系统可以被配置为接收各种输入，包括但不限于驾驶盘位置、输入扭矩、一个或多个车轮位置、其他合适的输入或信息或它们的组合。

附加地或替代地，输入可以包括驾驶盘扭矩、驾驶盘角度、马达速度、车辆速度、估计的马达扭矩命令、其他合适的输入或它们的组合。转向系统可以被配置为向车辆10提供转向功能和/或控制。例如，转向系统可以基于各种输入生成辅助扭矩。转向系统可以被配置为使用辅助扭矩选择性地控制转向系统的马达，以向车辆10的操作者提供转向辅助。

在一些实施例中，车辆10可以包括控制器，例如图2中大体示出的控制器100。控制器100可以包括任何合适的控制器，例如，电子控制单元或其他合适的控制器。例如，控制器100可以被配置为控制转向系统的各种功能和/或车辆10的各种功能。控制器100可以包括处理器102和存储器104。处理器102可以包括任何合适的处理器，诸如本文所述的那些。附加地或可替代地，除了处理器102以外或者除去处理器102之外，控制器100还可以包括任何合适数量的处理器。存储器104可以包括单个盘或多个盘(例如，硬盘驱动器)，并且包括存储管理模块，其管理存储器104内的一个或多个分区。在一些实施例中，存储器104可以包括闪存、半导体(固态)存储器等。存储器104可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其组合。存储器104可以包括指令，该指令在由处理器102执行时使处理器102至少控制车辆10的各个方面。

控制器100可以从各种测量设备或传感器106接收一个或多个信号，该一个或多个信号指示车辆10的感测到的特性或测得的特性。传感器106可以包括任何合适的传感器、测量设备和/或其他合适的机构。例如，传感器106可以包括一个或多个扭矩传感器或设备、一个或多个驾驶盘位置传感器或装置、一个或多个马达位置传感器或设备、一个或多个位置传感器或设备、其他合适的传感器或设备或它们的组合。一个或多个信号可以指示驾驶盘扭矩、驾驶盘角度、马达速度、车辆速度、其他合适的信息或它们的组合。

在一些实施例中，控制器100可以被配置为提供手握方向盘检测。例如，控制器100可以从一个或多个传感器106(例如，诸如方向盘位置传感器106或其他合适的传感器106或其他合适的传感器)接收方向盘角度信号和/或接收与一个或多个传感器106相关联的方向盘角度信号，该一个或多个传感器106与车辆10的方向盘和/或操纵杆相关联。控制器100可以基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。

控制器100可以通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号。控制器100可以至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号。例如，控制器100可以通过确定由延迟的方向盘速度信号指示的方向盘速度值与阻尼系数标度值的乘积来计算阻尼值。

控制器100可以通过确定由延迟的方向盘加速度信号指示的方向盘加速度值与方向盘惯性标度值的乘积来计算惯性值。控制器100可以通过确定摩擦方向信号与摩擦大小标度值的乘积来计算摩擦值。控制器100可以通过延迟接收到的阀扭矩信号来生成延迟的阀扭矩信号。

控制器100可以基于阻尼值、惯性值、摩擦值和延迟的阀扭矩信号生成操作者扭矩估计信号。控制器100可以基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

在一些实施例中，控制器100可以执行本文描述的方法。然而，本文描述的由控制器100所执行的方法并不意味着是限制性的，并且在控制器或处理器上执行的任何类型的软件都能够执行本文描述的方法而不会脱离本公开的范围。例如，控制器(例如，执行计算设备内的软件的处理器)可以执行本文描述的方法。

图12是大体上示出根据本公开原理的手握方向盘检测方法300的流程图。在302处，方法300从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号。例如，控制器100可以从与车辆10的方向盘相关联的传感器106接收方向盘角度信号。

在304处，方法300基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。例如，控制器100可以基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度，生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。

在306处，方法300通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号。例如，控制器100可以通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号。

在308处，方法300至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号。例如，控制器100可以至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号。

在310处，方法300基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。例如，控制器100可以基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

在一些实施例中，一种用于手握方向盘检测的方法包括从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号，以及基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。该方法还包括通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号。该方法还包括至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号。该方法还包括基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

在一些实施例中，方向盘与车辆的电动助力转向系统相关联。在一些实施例中，方向盘与车辆的液压转向系统相关联。在一些实施例中，液压转向系统包括并入到液压转向系统的阀组件中的磁致动器。在一些实施例中，至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号包括：通过确定由延迟的方向盘速度信号指示的方向盘速度值与阻尼系数标度值的乘积来计算阻尼值；通过确定由延迟的方向盘加速度信号指示的方向盘加速度值与方向盘惯性标度值的乘积来计算惯性值；通过确定摩擦方向信号与摩擦大小标度值的乘积来计算摩擦值；通过延迟接收到的阀扭矩信号来生成延迟的阀扭矩信号；以及基于阻尼值、惯性值、摩擦值和延迟的阀扭矩信号生成操作者扭矩估计信号。

在一些实施例中，一种用于手握方向盘检测的方法包括从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号，以及基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号。该方法还包括通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号，以及至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号。该方法还包括基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

在一些实施例中，方向盘与车辆的电动助力转向系统相关联。在一些实施例中，方向盘与车辆的液压转向系统相关联。在一些实施例中，液压转向系统包括并入到液压转向系统的阀组件中的磁致动器。在一些实施例中，该方法还包括：通过确定由延迟的方向盘速度信号指示的方向盘速度值与阻尼系数标度值的乘积来计算阻尼值；以及通过确定由延迟的方向盘加速度信号指示的方向盘加速度值与方向盘惯性标度值的乘积来计算惯性值。在一些实施例中，该方法还包括：通过确定摩擦方向信号与摩擦大小标度值的乘积来计算摩擦值；以及通过延迟接收到的阀扭矩信号来生成延迟的阀扭矩信号。在一些实施例中，至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号包括：基于阻尼值、惯性值、摩擦值和延迟的接收到的阀扭矩信号生成操作者扭矩估计信号。在一些实施例中，与车辆的方向盘相关联的传感器包括方向盘位置传感器。

在一些实施例中，一种用于手握方向盘检测的系统包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号；基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号；通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号来同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号；至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号；以及基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

在一些实施例中，方向盘与车辆的电动助力转向系统相关联。在一些实施例中，方向盘与车辆的液压转向系统相关联。在一些实施例中，液压转向系统包括并入到液压转向系统的阀组件中的磁致动器。在一些实施例中，指令还使处理器：通过确定由延迟的方向盘速度信号指示的方向盘速度值与阻尼系数标度值的乘积来计算阻尼值；以及通过确定由延迟的方向盘加速度信号指示的方向盘加速度值与方向盘惯性标度值的乘积来计算惯性值。在一些实施例中，指令还使处理器：通过确定摩擦方向信号与摩擦大小标度值的乘积来计算摩擦值；以及通过延迟接收到的阀扭矩信号来生成延迟的阀扭矩信号。在一些实施例中，指令还使处理器：通过以下方式至少基于延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号生成操作者扭矩估计信号：基于阻尼值、惯性值、摩擦值和延迟的接收到的阀扭矩信号生成操作者扭矩估计信号。在一些实施例中，与车辆的方向盘相关联的传感器包括方向盘位置传感器。

在一些实施例中，一种用于手握方向盘检测的装置包括处理器和存储器。该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时，使处理器：从与车辆的方向盘相关联的传感器接收方向盘角度信号；基于由方向盘角度信号指示的方向盘角度，生成方向盘速度信号和方向盘加速度信号；通过生成延迟的方向盘速度信号和延迟的方向盘加速度信号，同步方向盘速度信号和方向盘加速度信号；通过确定由延迟的方向盘速度信号指示的方向盘速度值与阻尼系数标度值的乘积来计算阻尼值；通过确定由延迟的方向盘加速度信号指示的方向盘加速度值与方向盘惯性标度值的乘积来计算惯性值；通过确定摩擦方向信号与摩擦大小标度值的乘积来计算摩擦值；通过延迟接收到的阀扭矩信号生成延迟的阀扭矩信号；基于阻尼值、惯性值、摩擦值和延迟的接收到的阀扭矩信号生成操作者扭矩估计信号；以及基于操作者扭矩估计信号确定车辆的操作者的手是否在方向盘上。

在一些实施例中，方向盘与车辆的电动助力转向系统相关联。在一些实施例中，方向盘与车辆的液压转向系统相关联。在一些实施例中，液压转向系统包括并入到液压转向系统的阀组件中的磁致动器。

以上讨论意在说明本发明原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开，许多变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。下面的权利要求旨在被解释为包含所有这样的变化和修改。

词语“示例”在本文中用来表示用作示例、例子或图示。本文中被描述为“示例”的任何方面或设计不是必须被解释为比其他方面或设计更优选或有利。相反，词语“示例”的使用意在以具体形式呈现概念。如在本申请中使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚地看出，“X包括A或B”旨在表示任何普通的包含性排列。也就是说，如果X包含A；X包括B；或X包括A和B二者，则在任何前述情况下均满足“X包括A或B”。另外，在本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一(a/an)”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。此外，除非如此描述，否则贯穿全文使用术语“实施方式”或“一个实施方式”并不旨在表示相同的实施例或实施方式。

本文描述的系统、算法、方法以及指令等的实现可以以硬件、软件或其任何组合来实现。硬件可以包括，例如，计算机、知识产权(IP)内核、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、光学处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其他合适的电路。在权利要求中，术语“处理器”应被理解为单独地或组合地包括任何前述硬件。术语“信号”和“数据”可互换使用。

如本文使用的，术语模块可以包括被设计为与其他组件共同使用的封装的功能硬件单元、可由控制器(例如，处理器执行软件或固件)执行的指令集、被配置为执行特定功能的处理电路以及与大型系统接合的自包含式硬件或软件组件。例如，模块可以包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门电路和其他类型硬件或者它们的组合。在其他实施例中，模块可以包括存储器，该存储器存储控制器可执行以实现模块的功能的指令。

此外，在一方面，例如，本文描述的系统可以使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现，该计算机程序在被执行时实行本文描述的任何相应的方法、算法和/或指令。附加地或可选地，例如，可以利用专用计算机/处理器，其可以包含用于实行本文描述的任何方法、算法或指令的其他硬件。

此外，本公开的全部或部分实现方式可以采取可从例如计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是例如可以有形地包含、存储、传达或传输程序以供任何处理器使用或与其结合使用的任何设备。介质可以是例如电的、磁的、光学的、电磁的设备或半导体设备。也可以使用其他合适的介质。

已经描述了上述实施例、实施方式和方面，以允许容易地理解本发明并且不限制本发明。相反，本发明旨在覆盖包括所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置，该范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖法律允许的所有此类修改和等效结构。