電子發燒友網報道（文/李寧遠）汽車方向盤在大家的日常生活中隨處可見，絕大部分現有汽車的方向盤結構基本都是類似于T字形。眾所周知，方向盤最基本的功能就是控制汽車行駛的方向。不管方向盤怎么改進，其圓心部位一般都是喇叭以及安全氣囊。

方向盤功能的演進

隨著現代汽車的發展，除了中心部位的喇叭以及安全氣囊這些基本配置以外，方向盤上能實現的功能越來越多，設計也越來越復雜。方向盤上增加了各種各樣的功能按鈕、旋鈕，甚至更還有換擋撥片等等。除了手握區域，在其他駕駛員方便觸及的區域，也配備了很多控制功能，如多媒體信息娛樂功能控制，包括手機接入、音量調控等等，如儀表盤顯示控制、巡航控制、輔助駕駛控制等等。這樣的配置現在在各種車型中隨處可見。

在汽車智能化發展的趨勢下，駕駛安全性被提到了首要位置，方向盤離手檢測HoD開始在許多高級駕駛輔助系統ADAS中得到應用，這也是L1-L4級自動駕駛系統的要求，提供車道保持輔助系統（LKAS）的所有新車必須配備方向盤離手檢測HoD功能。

從L1到L4，不同等級的自動駕駛系統對于手握方向盤的狀態要求是不同。目前市場上大部分汽車產品都在L2水平，技術上依舊是處于自動駕駛過渡階段，在技術尚未完全成熟的情況下，解放雙手是完全不可取的行為，因此方向盤的離手檢測HoD功能是保證駕駛安全的關鍵技術。如果檢測到駕駛者的雙手離開方向盤，就必須發出警報或者強制靠邊停車，因此，離手檢測必須具備高精準度、高可靠性，并適用于多種環境條件。

實現離手檢測的不同技術方案

目前主流的用于實現離手檢測的方案有三種。第一種是通過測量方向盤轉動扭矩來實現離手檢測功能，是很傳統的一類測量方法。測量方向盤的扭矩和方向來判斷是否離手，原理很簡單成本也很低，不過缺點也很明顯，在方向盤不轉動的情況下，這一辦法完全不能進行檢測，基本上不會使用這種方案來設計。

第二種是利用圖像傳感設備進行監測，這是一種能夠達到較高識別精度但是設計起來相當復雜而且成本很高的辦法。簡單一點可以理解為用一個攝像頭監控方向盤，然后用軟件識別抓取到的畫面做離手判斷。

第三種是目前主流的研發方向，電容感應離手檢測。駕駛員的手與包覆在轉向盤把圈上的感應層形成電容回路，駕駛員手扶或離開轉向盤時，電容會發生相應變化，如果電容傳感器足夠靈敏，也能準確地測量不同的抓握姿勢和其他材料接觸方向盤所產生的電容值，對方向盤狀態做精準的判斷。這種技術方案從成本上相對來說也比圖像傳感更容易控制。

離手檢測應用實例

作為高等級自動駕駛必備的功能，離手檢測也受到了上游芯片廠和主機廠的重視。去年年末，紅旗研發總院就宣布了旗下新能源開發院底盤開發部紅旗轉向團隊緊抓技術趨勢開發出了國內首發的離手探測HoD轉向盤技術，并在紅旗E-HS9車型首次搭載。紅旗的HoD也是依據電容感應原理，實現了26 種駕駛手勢的標定及驗證工作。

紅旗的電容傳感采用分層傳感，傳感器層與加熱層分開，還額外加了屏蔽層。有些HoD設計會將傳感層與加熱層復用，不過傳感器拓撲結構并無二致，相較于雙線式拓撲和單線式拓撲，分層式拓撲設計更復雜，但也更可靠。

離手檢測精準度在硬件上還是很吃電容傳感芯片的性能，畢竟在汽車這種高EMC環境下，傳感芯片的分辨率、EMC性能以及偏差補償等等都會影響到實際應用里的精度。在這一領域有深厚技術積累的ams針對HoD開發的電容傳感芯片在測量手握方向盤的電容值同時，還會測量人體對地的電阻值用以修正最終結果，這種測量就避免了結果出現較大偏差。

小結

技術的更迭總是有一個循序漸進的過程，在真正實現全自動駕駛之前，過度依賴輔助駕駛將會是一個巨大的安全隱患。所以汽車實際應用中離手檢測對駕駛員不同的抓握方向盤姿勢進行離手檢測、識別，判斷目前是進行主動駕駛還是自動駕駛，并采取相應的反饋和措施能大大提高駕駛安全性。當前，離手檢測也在向多區HoD以及更高靈敏度發展。