CN105143015B - 方向盘手检测系统 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种方向盘手检测系统。所述系统可以选择性地与一种用于识别在所述方向盘上的驾驶员的手的存在和/或位置的系统一起使用。所述系统包括传感器垫，所述传感器垫包括布置在所述方向盘中的多个传感器环路以实现多个感测区域。由于所述系统包括含有多个传感器环路的传感器垫，所述系统可以在具有不同设计的方向盘中实施。所述系统还可以被实施以实现不同数量和/或类型(例如，轻拍检测、触划检测、抓握检测等)的感测区域。此外，所述系统可以被以减少由于布线产生的串扰的可能性的方式来实施。

Description

方向盘手检测系统
背景技术
本发明大体上涉及方向盘领域。更具体地说，本发明涉及一种用于感测方向盘上的驾驶员的手的存在的系统。
常规的方向盘不具有在车辆运行过程中检测驾驶员的手的位置的能力。在正常的驾驶条件中，双手都必须存在于方向盘上，以处于车辆的完全、安全的控制中，从而遵循“双手在车上，双眼在路上，头脑在驾驶上”的安全信条。
近年来，对驾驶员潜在的干扰的数量已增加。随着便携式电子设备的到来(例如，移动电话、mp3播放器等)，存在许多电子干扰激励或吸引驾驶员将他们的手离开方向盘。例如，这种便携式电子设备可以需要手动地拨号或选择电话号码来拨打手机电话，或者手动地发送短信和/或回复电子邮件，或者在附接的MP3播放器上选择播放哪一首歌曲。
期望的是提供一种用于识别在方向盘上的驾驶员的手的存在和/或位置的系统，以允许针对其它基于车辆和方向盘的系统提供基于车辆的警告和输入。
发明内容
本文公开了手检测系统。所述系统可以选择性地与一种用于识别在方向盘上的驾驶员的手的存在和/或位置的系统一起使用。所述系统包括传感器垫，所述传感器垫具有布置在方向盘中的多个传感器环路以实现多个感测区域。由于所述系统包括具有多个传感器环路的传感器垫，系统可以在具有不同设计的方向盘中实施。所述系统还可以被实施以实现不同数量和/或类型(例如，轻拍检测、触划检测、抓握检测等)的感测区域。此外，所述系统可以被以减少由于布线产生的串扰的可能性的方式来实施。
示例性手检测系统可以包括方向盘，所述方向盘具有内部区域和外部区域；和传感器垫，所述传感器垫具有布置在方向盘中的多个传感器环路。每个传感器环路可以限定感测区域。此外，一个或多个传感器环路可以布置在方向盘的内部和外部区域中的每一个中。手检测系统还可以包括控制单元，所述控制单元被配置用于检测按压方向盘的对应于一个或多个感测区域的一部分的驾驶员的手。传感器垫可以选择性地包括压力敏感材料。
在一些实施方式中，两个或更多个传感器环路可以选择性地以间隔开的形态布置在内部和外部区域中的至少一个中。例如，两个或更多个传感器环路可以以间隔开的形态布置在外部区域中。
此外，每个传感器环路可以限定触摸感测区域。可替代地或另外地，布置在外部区域中的每个传感器环路可以限定触划感测区域。布置在外部区域中的两个或更多个传感器环路中的每一个可以与布置在内部区域中的一个或多个传感器环路中的每一个的一部分部分地重叠。传感器环路的重叠部分可以限定至少两个抓握感测区域。
每个传感器环路还可以包括用于将电信号通信至控制单元的导电引线。用于至少一个传感器环路的导电引线可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。
在一些实施方式中，两个或更多个传感器环路可以以间隔开的形态布置在内部和外部区域中的每一个中。
此外，每个传感器环路可以限定触摸感测区域。可替代地或另外地，布置在外部区域中的每个传感器环路可以限定触划感测区域。布置在外部区域中的至少一个传感器环路可以与布置在内部区域中的至少两个传感器环路的一部分重叠。传感器环路的重叠部分可以限定至少两个抓握感测区域。
每个传感器环路还可以包括用于将电信号通信至控制单元的导电引线。用于至少一个传感器环路的导电引线可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。例如，用于至少一个传感器环路的导电引线可以是用于布置在外部区域中的至少一个传感器环路的导电引线。可选地，用于布置在外部区域中的至少一个传感器环路的导电引线可以被布线穿过在布置在内部区域中的至少两个传感器环路之间的空间。可替代地或另外的，用于至少一个传感器环路的导电引线可以被布线穿过由邻近的传感器环路所限定的感测区域的一部分。可选地，布线穿过感测区域的部分的导电引线的至少一段可以包括屏蔽层。
在一些实施方式中，布置在外部区域中的至少一个传感器环路的中心点相对于布置在内部区域中的至少两个传感器环路中的每一个的中心点可以选择性地被定位成小于或等于近似90度。
在一些实施方式中，方向盘包括用于连接至车辆的转向柱的轮毂、围绕轮毂延伸的轮辋以及将轮毂与轮辋连接的多个轮辐。轮辋可以包括方向盘的内部和外部区域。此外，用于至少一个传感器环路的导电引线可以被从轮辋穿过在其中一个轮辐与轮辋相连接的区域布线。可选地，用于至少一个传感器环路的导电引线可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。可选地，用于至少一个传感器环路的导电引线可以被布线穿过由邻近的传感器环路所限定的感测区域的一部分。可选地，布线穿过感测区域的部分的导电引线的至少一段可以包括屏蔽层。
可选地，手检测系统还可以包括至少一个加热器垫和至少一个包覆模制层，其中至少一个加热器垫和至少一个包覆模制层中的每一个布置在方向盘中。包覆模制层可以选择性地布置在至少一个加热器垫与传感器垫之间。可选地，至少一个包覆模制层是由聚氨酯泡沫塑料形成。可选地，至少一个包覆模制层是由热塑性弹性体泡沫塑料形成。
方向盘还可以包括限定方向盘的轮辋的骨架，和围绕骨架的至少一部分布置的外皮。可选地，外皮布置在至少一个传感器垫与至少一个加热器垫上。
可替代地或另外地，手检测系统可以选择性地包括至少两个包覆模制层。第一包覆模制层可以选择性地布置在传感器垫与骨架之间，并且第二包覆模制层可以选择性地布置在传感器垫与至少一个加热器垫之间。可替代地或另外地，第一包覆模制层可以选择性地布置在至少一个加热器垫与骨架之间，并且第二包覆模制层可以选择性地布置在至少一个加热器垫与传感器垫之间。可选地，至少一个包覆模制层是由聚氨酯泡沫塑料形成。可选地，至少一个包覆模制层是由热塑性弹性体泡沫塑料形成。
可替代地或另外地，传感器垫可以具有限定交替的突出和切除部分的相反边缘。例如，相反边缘的交替的突出和切除部分在传感器垫布置在方向盘中时可以产生交叉区域。相反边缘可以选择性地限定锯齿状形态和堞形形态中的至少一种。
根据另一个实施方式的手检测系统可以包括方向盘、传感器垫、加热器垫以及包覆模制层。传感器垫、加热器垫以及包覆模制层可以布置在方向盘中。包覆模制层可以布置在加热器垫与传感器垫之间。手检测系统还可以包括控制单元，所述控制单元被配置用于检测按压方向盘的对应于感测区域的一部分的驾驶员的手。
此外，方向盘还可以包括限定方向盘的轮辋的骨架，和围绕骨架的至少一部分布置的外皮。外皮可以布置在传感器垫与加热器垫中的至少一个上。可替代地或另外地，手检测系统可以包括至少两个包覆模制层。第一包覆模制层可以选择性地布置在传感器垫与骨架之间，并且第二包覆模制层可以选择性地布置在传感器垫与加热器垫之间。可替代地或另外地，第一包覆模制层可以选择性地布置在加热器垫与骨架之间，并且第二包覆模制层可以选择性地布置在加热器垫与传感器垫之间。可选地，至少一个包覆模制层是由聚氨酯泡沫塑料形成。可选地，至少一个包覆模制层是由热塑性弹性体泡沫塑料形成。
根据另一个实施方式的手检测系统可以包括方向盘和布置在方向盘中的传感器垫。传感器垫可以限定感测区域。传感器垫可以具有限定交替的突出和切除部分的相反边缘。相反边缘的交替的突出和切除部分在传感器垫布置在方向盘中时，可以产生交叉区域。例如，相反边缘可以限定锯齿状形态和堞形形态中的至少一种。手检测系统还可以包括控制单元，所述控制单元被配置用于检测按压方向盘的对应于感测区域的一部分的驾驶员的手。
本领域技术人员在参阅以下附图和具体实施方式之后将会了解或更加明白其它系统、方法、特征和/或优点。所有此类额外系统、方法、特征和/或优点旨在包括在本说明书中，并且受所附权利要求书保护。
附图说明
附图中的部件相对于彼此不一定按比例绘制。在若干视图中，类似的参考标号指示对应的部分。
图1是示出具有方向盘的车辆内部的等距视图；
图2A-2C是示出示例性手检测系统的前视图和形态图；
图3A-3B是示出示例性2-区域手检测系统的前视、侧视和底视图；
图3C是示出图3A中示出的手检测系统的形态图；
图4A-4B是示出示例性3-区域手检测系统的前视、侧视和底视图；
图4C是示出图4A中示出的手检测系统的形态图；
图5A-5B是示出示例性4-区域手检测系统的前视、侧视和底视图；
图5C是示出图5A中示出的手检测系统的形态图；
图6A-6B是示出示例性6-区域手检测系统的前视、侧视和底视图；
图6C是示出图6A中示出的手检测系统的形态图；
图7是示出用于方向盘的加热系统的方框图；
图8是方向盘的截面图和透视图；以及
图9A-9B示出根据本文所讨论的实施方式的感测和加热垫。
具体实施方式
除非另外限定，本文所使用的所有技术和科学术语具有如一般由本领域的普通技术人员所能理解的相同的含义。类似或等同于本文中所描述的那些的方法和材料可以被用于实践或测试本公开。如本说明书中和所附权利要求书中所使用，单数形式“一个”、“所述”包括复数指示对象，除非上下文另外清楚地指出。本文所用的术语“包括”及其变形与术语“包含”及其变形同义地使用并且是开放的、非限制性术语。虽然将描述对方向盘手检测系统的实施方式，对本领域的技术人员将要变得明显的是这些实施方式不限于此。
如上面所讨论的，本文中公开了手检测系统。所述系统可以选择性地与一种用于识别在方向盘上的驾驶员的手的存在和/或位置的系统一起使用。所述系统包括传感器垫，所述传感器垫具有布置在方向盘中的多个传感器环路以实现多个感测区域。由于所述系统包括具有多个传感器环路的传感器垫，系统可以在具有不同设计的方向盘中实施。所述系统还可以被实施以实现不同数量和/或类型(例如，轻拍检测、触划检测、抓握检测等)的感测区域。此外，所述系统可以被以减少由于布线产生的串扰的可能性的方式来实施。
通过将压力敏感材料放置在方向盘衬底如方向盘的皮革或泡沫塑料的下面，或者将压力敏感材料并入方向盘衬底中，就能够检测方向盘上的手的数量以及其被放置在何处。
方向盘可以被分成多个区域。例如，方向盘可以具有四-轮辐设计，如在下面的图1的实例中所示，所述四-轮辐设计包括四个区域—上轮辋部分、下轮辋部分、左手部分和右手部分。当如由于驾驶员利用其一个或两个手抓握方向盘而在方向盘轮辋上在一个或多个区域中检测到压力时，可以识别接触点。使用车辆设置，可以预设最低数量的接触点以建立安全驾驶条件。
本文描述的特征可以是手检测系统的部分，所述手检测系统可以包括方向盘、一个或多个压敏传感器、以及控制单元。控制单元可以被配置或编程以执行本文描述的步骤和特征，如从压敏传感器接收信号、记录输出信息或通过短信发送、和/或向装置如加热装置提供命令。控制单元可以是例如具有非易失性存储器的中央处理器(CPU)，所述非易失性存储器包括用于本文描述的步骤和特征的编程。
例如，老练的、经验丰富的驾驶员可以设定控制系统或单元以仅仅命令一个接触点，然而可能更易于受电子装置引诱的年轻的父母、缺乏经验的驾驶员可以设定系统以命令两个接触点，如在方向盘的左手侧和右手侧上的接触点，其相当于针对每个手的接触点。
在另一个实例中，用于确定在方向盘上的手的存在和定位的系统可以与方向盘加热系统一起被采用。手接触点可以用于将仅仅手在其上的方向盘局部加热，从而允许比当将整个方向盘轮辋加热时更快的升温。这种系统还通过仅仅将由驾驶员的手抓握的方向盘的那些区域加热来提供更有效的加热系统。
在加热元件设计中的单独的加热环路可以提供用于方向盘的每个感测区域，如上文所述的方向盘的四个区域。所有单独的环路可以在加热恒温器温度读取区域中经过，这样使得温度可由电子或双金属加热控制器来控制。电子控制单元或电路可以基于加热的方向盘是否被打开的输入并且基于驾驶员的手位于何处来确定如何按优先次序排列流至不同的区域或加热环路中的电流，如通过将更高的优先级给予通过驾驶员的手所接触的区域。通过将加热的区域或仅仅被加热的那些区域或者被接触的区域按优先次序排列，可以减少可加热的区域的量，并且通过将相同总量的电流导入更小的加热电路中可以实现更快的升温曲线或响应，因此改进方向盘的在其中驾驶员的手位于的那些区域中的升温速率。
图1示出车辆驾驶舱的内部10的实例，所述车辆驾驶舱包括方向盘20。如当驾驶车辆时通常所做的一样，驾驶员可以旋转方向盘20以转动车轮并控制车辆在所希望的方向上。方向盘20还可以包括各种控制，如设置在驾驶员触手可及的范围内的开关或按钮。这种控制可以用于车辆音频系统(如用于控制音量、调谐、模式等)、用于车辆照明(如顶部照明、前灯等)、用于电话、或者用于其它控制，如巡航控制。用于如音频系统、气候系统、照明系统或其它系统的系统控制还可以设置在车辆中的其它地方，如在车辆仪表盘或中央控制台上。控制单元或处理系统52也可以设置在车辆中，其将在下文中进行更详细的讨论。
方向盘20还可以包括中心轮毂22，所述中心轮毂22通过一个或多个轮辐24连接至外环或轮辋26。轮毂22可以被联接至车辆的转向柱。驾驶员可以通过抓握外轮辋26来转动方向盘20。方向盘20可以是四-轮辐方向盘，如在图1的实例中所示。在另一个实例中，方向盘20可以是三-轮辐方向盘，如在图2A-6C的实例中所示。在其它实例中，方向盘20可以具有不同数量或布置的轮辐。
现参考图2A-2C，示出了示例性手检测系统的前视图和形态图。与前述类似，方向盘20包括中心轮毂22，所述中心轮毂22通过一个或多个轮辐24连接至轮辋26。如图2A中所示，手检测系统可以包括方向盘20，所述方向盘20具有内部区域和外部区域。如下面详细讨论的，方向盘20可以包括由一个或多个层至少部分地围绕的骨架，所述层包括但是不限于包覆模制层、传感器垫、加热器垫，外皮等。方向盘20的横截面可以限定大致的圆形，如图8的实例中所示。方向盘20的内部区域可以选择性地是轮辋26的大致面向中心轮毂22的区段。例如，方向盘20的内部区域可以选择性地包括当抓握方向盘20时与驾驶员的拇指相接触的轮辋26的区段。方向盘20的外部区域可以选择性地是轮辋26的大致背向中心轮毂22的区段。例如，方向盘20的外部区域可以选择性地包括当抓握方向盘20时与驾驶员的手指相接触的轮辋26的区段。本公开设想内部和外部区域不限于分别是轮辋26的大致面向中心轮毂22的区段以及轮辋26的大致背向中心轮毂22的区段。例如，内部区域可以选择性地是轮辋26的大致背向驾驶员的区段(即方向盘的相对于驾驶员的背面)，并且外部区域可以选择性地是轮辋26的大致面向驾驶员的区段(即方向盘的相对于驾驶员的前面)。此外，方向盘20的内部和外部区域可以选择性地占据轮辋26的其它区段，所述区段包括轮辋26的分开小于近似180度的区段。
具有多个传感器环路50A-50F的传感器垫布置在方向盘20中。内部区域可以包括一个或多个传感器环路。例如，在图2A中，内部区域包括传感器环路50A-50B。内部区域可以选择性地是接近轮辋26的“内”圆周，例如轮辋26的大致面向中心轮毂22的区段。此外，内部区域可以选择性地接近方向盘20的背向驾驶员的部分。外部区域可以包括一个或多个传感器环路。例如，在图2A中，外部区域包括传感器环路50C-50F。外部区域可以选择性地是接近轮辋26的“外”圆周，例如轮辋26的大致背向中心轮毂22的区段。此外，外部区域可以选择性地接近方向盘20的面向驾驶员的部分。可选地，内部区域和外部区域可以被周向地围绕轮辋26布置。例如，内部区域和外部区域可以被分开近似180度。应理解，内部区域和外部区域可以被分开超过或小于180度，如90度、120度、270度等。
传感器环路50A-50F中的每一个可以限定感测区域。例如，传感器环路50A可以限定感测区域5.1。传感器环路50B可以限定感测区域5.2。传感器环路50C可以限定感测区域1。传感器环路50D可以限定感测区域2。传感器环路50E可以限定感测区域3。传感器环路50F可以限定感测区域4。如图2A中所示，方向盘20上的在感测区域1与感测区域4之间的交点在前视和形态图中被标记为参考符号A-A’。此外，如图2A的形态图所示，内部区域被配置成分割区域配置，其中感测区域5在区域5.1和5.2之间被分割。可选地，内部区域可以包括没有被配置成分割区域配置的一个或多个传感器环路。可选地，外部区域可以包括被配置成分区域配置的一个或多个传感器环路。
例如，现参考图2B，内部区域包括传感器环路50A-50F，并且外部区域包括传感器环路50G-50J。传感器环路50A-50J中的每一个可以限定感测区域。传感器环路50A可以限定感测区域5.1。传感器环路50B可以限定感测区域5.2。传感器环路50C可以限定感测区域6.1。传感器环路50D可以限定感测区域6.2。传感器环路50E可以限定感测区域7.1。传感器环路50F可以限定感测区域7.2。传感器环路50G可以限定感测区域1。传感器环路50H可以限定感测区域2。传感器环路50I可以限定感测区域3。传感器环路50J可以限定感测区域4。如图2B中所示，方向盘20上的在感测区域1与感测区域4之间的交点在前视和形态图中被标记为参考符号A-A’。此外，如图2B的形态图所示，内部区域被配置成分割区域配置，其中感测区域5、6和7分别地在区域5.1、5.2、6.1、6.2、7.1和7.2之间被分割。可选地，内部区域可以包括没有被配置成分割区域配置的一个或多个传感器环路。可选地，外部区域可以包括被配置成分区域配置的一个或多个传感器环路。
例如，现参考图2C，内部区域包括传感器环路50A-50J，并且外部区域包括传感器环路50K-50N。传感器环路50A-50N中的每一个可以限定感测区域。传感器环路50A可以限定感测区域5.1。传感器环路50B可以限定感测区域5.2。传感器环路50C可以限定感测区域5.3。传感器环路50D可以限定感测区域5.4。传感器环路50E可以限定感测区域6.1。传感器环路50F可以限定感测区域6.2。传感器环路50G可以限定感测区域7.1。传感器环路50H可以限定感测区域7.2。传感器环路50I可以限定感测区域8.1。传感器环路50J可以限定感测区域8.2。传感器环路50K可以限定感测区域1。传感器环路50L可以限定感测区域2。传感器环路50M可以限定感测区域3。传感器环路50N可以限定感测区域4。如图2C中所示，方向盘20上的在感测区域1与感测区域4之间的交点在前视和形态图中被标记为参考符号A-A’。此外，如图2C的形态图所示，内部区域被配置成分割区域配置，其中感测区域5、6、7和8分别地在区域5.1、5.2、5.3、5.4、6.1、6.2、7.1、7.2、8.1和8.2之间被分割。可选地，内部区域可以包括没有被配置成分割区域配置的一个或多个传感器环路。可选地，外部区域可以包括被配置成分区域配置的一个或多个传感器环路。
图2A-2C中所示的手检测系统还可以包括控制单元，如图1的实例中所示的控制单元52，所述控制单元配置用于检测驾驶员的手(或驾驶员身体的其它部分如肘部、膝盖、头、前臂等)何时正在按压方向盘20的对应于一个或多个感测区域的部分。例如，每个传感器环路可以限定触摸感测区域，并且控制单元52可以配置用于检测驾驶员的手何时正触摸感测区域。控制单元52可以选择性地配置用于检测驾驶员的手何时轻拍或握住(例如，与轻拍相比接续更久的触摸)触摸感测区域。例如，在图2A中，传感器环路50A-50F中的每一个可以限定触摸感测区域。可替代地或另外地，一个或多个传感器环路可以限定触划感测区域，并且控制单元52可以配置用于检测驾驶员的手在触划感测区域中何时做出触划手势(例如在两个或更多点之间与感测区域持续接触)。例如，在图2A中，传感器环路50C-50F中的每一个可以限定触划感测区域。可替代地或另外地，在布置在内部区域中的传感器环路与布置在外部区域中的传感器环路之间的重叠部分可以限定抓握感测区域，并且控制单元52可以配置用于检测驾驶员的手何时抓握(例如，至少部分地卷绕和接触重叠的传感器环路)抓握感测区域。例如，在图2A中，布置在内部区域中的传感器环路50A和/或50B至少部分地与外部区域中的传感器环路50C重叠，这限定抓握感测区域。来自一个或多个触摸感测区域、一个或多个触划感测区域和/或一个或多个抓握感测区域的输出可以选择性地由车辆安全系统(例如，手在其上/离开检测)、车辆控制系统(例如，音频、照明、环境、车辆控制等)和/或方向盘加热系统所使用。
现参考图3A-3B，示出了示出示例性2-区域手检测系统的前视、侧视和底视图。2-区域手检测系统包括方向盘20，所述方向盘20具有通过一个或多个轮辐24连接至轮辋26的中心轮毂22。在图3A中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A和布置在外部区域中的传感器环路50B。在图3B中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在前部区域(即面向驾驶员)中的传感器环路50A和布置在后部区域(即背向驾驶员)中的传感器环路50B。传感器环路50A、50B中的每一个限定感测区域，例如像触摸感测区域。可替代地或另外地，传感器环路50A、50B的重叠部分限定抓握感测区域。可选地，如上面所讨论的，内部区域和/或外部区域可以配置成分割区域配置，其中感测区域包括多个传感器环路(例如2、4等传感器环路)。
现参考图3C，示出了图3A的2-区域手检测系统的形态图。方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A、50A’(即分割区域配置)和布置在外部区域中的传感器环路50B。在方向盘20上的交点在图3A和3C中被标记为参考符号A-A’。如图3C中所示，传感器环路50A、50A’、50B中的每一个还可以包括导电引线52、54、56，所述导电引线52、54、56用于将电信号通信至控制单元(例如，控制单元52)。用于传感器环路50A、50A’、50B中的至少一个的导电引线可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。这将在传感器环路之间的串扰量最小化。例如，导电引线52(即，传感器环路50A的导电引线)被布线而不延伸至由传感器环路50A’、50B所限定的感测区域的任何部分中。可选地，导电引线52被从轮辋26穿过其中一个轮辐24与轮辋26连接的区域24A布线。可选地，用于传感器环路50A、50A’、50B中的每一个的导电引线52、54、56可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。
现参考图4A-4B，示出了示出示例性3-区域手检测系统的前视、侧视和底视图。3-区域手检测系统包括方向盘20，所述方向盘20具有通过一个或多个轮辐24连接至轮辋26的中心轮毂22。在图4A中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A和布置在外部区域中的传感器环路50B、50C。布置在外部区域中的传感器环路50B、50C被布置成间隔开的形态。在图4B中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在后部区域中的传感器环路50A和布置在前部区域中的传感器环路50B、50C。布置在前部区域中的传感器环路50B、50C被布置成间隔开的形态。传感器环路50A、50B、50C中的每一个限定感测区域，例如像触摸感测区域。可替代地或另外地，传感器环路50A、50B、50C中的一个或多个限定触划感测区域。例如，布置在外部区域中的传感器环路50B、50C中的每一个可以限定触划感测区域。可替代地或另外地，布置在内部区域中的传感器环路与布置在外部区域中的传感器环路的重叠部分可以限定抓握感测区域。例如，传感器环路50A、50B的重叠部分限定抓握感测区域。可选地，如上面所讨论的，内部区域和/或外部区域可以配置成分割区域配置，其中感测区域包括多个传感器环路(例如2、4等传感器环路)。
现参考图4C，示出了图4A的3-区域手检测系统的形态图。方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A、50A’(即分割区域配置)和布置在外部区域中的传感器环路50B、50C。在方向盘20上在传感器环路50B、50C之间的交点在图4A和4C中被标记为参考符号A-A’。如图4C中所示，传感器环路50A、50A’、50B、50C中的每一个还可以包括导电引线52、54、56、58，所述导电引线52、54、56、58用于将电信号通信至控制单元(例如，控制单元52)。用于传感器环路50A、50A’、50B、50C中的至少一个的导电引线可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。这将在传感器环路之间的串扰量最小化。例如，导电引线52(即，传感器环路50A的导电引线)被布线而不延伸至由传感器环路50A’、50B、50C所限定的感测区域的任何部分中。可选地，导电引线52被从轮辋26穿过其中一个轮辐24与轮辋26连接的区域24A布线。可选地，用于传感器环路50A、50A’、50B、50C中的每一个的导电引线52、54、56、58可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。
现参考图5A-5B，示出了示出示例性4-区域手检测系统的前视、侧视和底视图。4-区域手检测系统包括方向盘20，所述方向盘20具有通过一个或多个轮辐24连接至轮辋26的中心轮毂22。在图5A中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A、50B和布置在外部区域中的传感器环路50C、50D。布置在内部区域中的传感器环路50A、50B和布置在外部区域中的传感器环路50C、50D被布置成间隔开的形态。可选地，布置在外部区域中的至少一个传感器环路(例如，传感器环路50C)的中心点相对于布置在内部区域中的至少两个传感器环路(例如传感器环路50A、50B)中的每一个的中心点可以选择性地定位成小于或等于近似90度。在图5B中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在后部区域中的传感器环路50A、50B和布置在前部区域中的传感器环路50C、50D。布置在后部区域中的传感器环路50A、50B和布置在前部区域中的传感器环路50C、50D被布置成间隔开的形态。可选地，布置在前部区域中的至少一个传感器环路(例如，传感器环路50C)的中心点相对于布置在后部区域中的至少两个传感器环路(例如传感器环路50A、50B)中的每一个的中心点可以选择性地定位成小于或等于近似90度。传感器环路50A、50B、50C、50D中的每一个限定感测区域，例如像触摸感测区域。可替代地或另外地，传感器环路50A、50B、50C、50D中的一个或多个限定触划感测区域。例如，布置在外部区域中的传感器环路50C、50D中的每一个可以限定触划感测区域。可替代地或另外地，布置在内部区域中的传感器环路与布置在外部区域中的传感器环路的重叠部分可以限定抓握感测区域。例如，传感器环路50A、50C和传感器环路50B、50C的重叠部分分别地限定抓握感测区域。可选地，如上面所讨论的，内部区域和/或外部区域可以配置成分割区域配置，其中感测区域包括多个传感器环路(例如2、4等传感器环路)。
现参考图5C，示出了图5A的4-区域手检测系统的形态图。方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50B”、50B”’(即分割区域配置)和布置在外部区域中的传感器环路50C、50D。在方向盘20上在传感器环路50C、50D之间的交点在图5A和5C中被标记为参考符号A-A’。如图5C中所示，传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50B”、50B”’、50C、50D中的每一个还可以包括导电引线52、54、56、58、60、62、64、66，所述导电引线52、54、56、58、60、62、64、66用于将电信号通信至控制单元(例如，控制单元52)。用于传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50B”、50B”’、50C、50D中的至少一个的导电引线可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。这将在传感器环路之间的串扰量最小化。例如，导电引线64(即，传感器环路50C的导电引线)被布线而不延伸至由传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50B”、50B”’、50D所限定的感测区域的任何部分中。导电引线64被布线穿过在布置在内部区域中的例如像传感器环路50A’、50B’的至少两个传感器环路之间的空间。可选地，导电引线64被从轮辋26穿过其中一个轮辐24与轮辋26连接的区域24A布线。可选地，用于传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50B”、50B”’、50C、50D中的每一个的导电引线52、54、56、58、60、62、64、66可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。
现参考图6A-6B，示出了示出示例性6-区域手检测系统的前视、侧视和底视图。6-区域手检测系统包括方向盘20，所述方向盘20具有通过一个或多个轮辐24连接至轮辋26的中心轮毂22。在图6A中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A、50B、50C和布置在外部区域中的传感器环路50D、50E、50F。布置在内部区域中的传感器环路50A、50B、50C和布置在外部区域中的传感器环路50D、50E、50F被布置成间隔开的形态。可选地，布置在外部区域中的至少一个传感器环路(例如，传感器环路50D)的中心点相对于布置在内部区域中的至少两个传感器环路(例如传感器环路50A、50B)中的每一个的中心点可以选择性地定位成小于或等于近似90度。在图6B中，方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在后部区域中的传感器环路50A、50B、50C和布置在前部区域中的传感器环路50D、50E、50F。布置在后部区域中的传感器环路50A、50B、50C和布置在前部区域中的传感器环路50D、50E、50F被布置成间隔开的形态。可选地，布置在前部区域中的至少一个传感器环路(例如，传感器环路50D)的中心点相对于布置在后部区域中的至少两个传感器环路(例如传感器环路50A、50B)中的每一个的中心点可以选择性地定位成小于或等于近似90度。传感器环路50A、50B、50C、50D、50E、50F中的每一个限定感测区域，例如像触摸感测区域。可替代地或另外地，传感器环路50A、50B、50C、50D、50E、50F中的一个或多个限定触划感测区域。例如，布置在外部区域中的传感器环路50D、50E、50F中的每一个可以限定触划感测区域。可替代地或另外地，布置在内部区域中的传感器环路与布置在外部区域中的传感器环路的重叠部分可以限定抓握感测区域。例如，传感器环路50A、50D和传感器环路50B、50D的重叠部分分别地限定抓握感测区域。可选地，如上面所讨论的，内部区域和/或外部区域可以配置成分割区域配置，其中感测区域包括多个传感器环路(例如2、4等传感器环路)。
现参考图6C，示出了图6A的6-区域手检测系统的形态图。方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路，所述传感器环路包括布置在内部区域中的传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50C、50C’、50C”、50C”’(即分割区域配置)和布置在外部区域中的传感器环路50D、50E、50F。在方向盘20上在传感器环路50E、50F之间的交点在图6A和6C中被标记为参考符号A-A’。如图6C中所示，传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50C、50C’、50C”、50C”’、50D、50E、50F中的每一个还可以包括导电引线52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72所述导电引线52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72用于将电信号通信至控制单元(例如，控制单元52)。用于传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50C、50C’、50C”、50C”’、50D、50E、50F中的至少一个的导电引线可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。这将在传感器环路之间的串扰量最小化。例如，导电引线70(即，传感器环路50E的导电引线)被布线而不延伸至由传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50C、50C’、50C”、50C”’、50D、50F所限定的感测区域的任何部分中。导电引线70被布线穿过在布置在内部区域中的例如像传感器环路50C、50C”的至少两个传感器环路之间的空间。可选地，导电引线70被从轮辋26穿过其中一个轮辐24与轮辋26连接的区域24A布线。可选地，用于传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50C、50C’、50C”、50C”’、50D、50E、50F中的每一个的导电引线52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72可以选择性地被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何感测区域的一部分中。可选地，用于传感器环路50A、50A’、50B、50B’、50C、50C’、50C”、50C”’、50D、50E、50F中的至少一个的导电引线可以被布线穿过由邻近的传感器环路所限定的感测区域的一部分。例如，导电引线68(即，传感器环路50D的导电引线)被布线穿过由传感器环路50A所限定的感测区域的一部分。可选地，布线穿过由传感器环路50A所限定的感测区域的导电引线68的至少一段被屏蔽(例如通过在导电引线上提供屏蔽层)。当导电引线布线穿过由邻近的传感器环路所限定的感测区域时，这将在传感器环路之间的串扰量最小化。可选地，导电引线68被从轮辋26穿过其中一个轮辐24与轮辋26连接的区域24B布线。
在图2A-6C的实例中示出的手检测系统仅仅作为实例来提供。本公开设想除了示出的那些以外的手检测系统可以根据本公开的教义来提供。例如，可以使用多个传感器环路来设计5-区域、7-区域、8-区域、9-区域、10-区域等的手检测系统。
如上面所讨论的，关于图2A-6C所讨论的方向盘20包括传感器垫，所述传感器垫具有多个传感器环路50。这种传感器垫可以是例如压力敏感材料，所述压力敏感材料被设置在骨架40(或主体)与外部外皮42之间，如关于图8所讨论的一样。这种压力传感器垫可以配置用于感测通过手抓握方向盘20的紧邻每个传感器环路50的区域所产生的压力。例如，方向盘20可以包括在方向盘20的外周周围的外轮辋26上布置的四个传感器环路50。在其它实施方案中，方向盘20可以包括更多或更少数量的区域以及更多或更少数量的传感器环路50。增加传感器环路50的数量可以增加可以感测在方向盘20上的驾驶员的手的位置所具有的精确度。尽管传感器环路50在图中被示出是位于方向盘20的外轮辋26上，在其它实施方案中，为了甚至更加精确地感测驾驶员的手的位置，这种传感器可以被设置在其它位置中的外皮42的下方，如在轮辐24上或在轮毂22上。
这种压力传感器被描述于2011年3月30日提交的美国申请序列号13/076,226中，其全部内容以引用方式并入本文。如在美国申请序列号13/076,226中所讨论的，这种压力传感器可以包括载体材料片、导体、电极以及压力敏感材料，其被配置在通常是对称的、分层的关系中(例如，设置在压力敏感材料的每一侧上的载体片、导体以及电极)。载体片、导体、电极以及压力敏感材料可以选择性地配置用于根据在动力冲击事件过程中所预期的力来改变传感器的导电或电特性。
如在美国申请序列号13/076,226中所讨论的，这种压力敏感材料可以配置用于响应于作用于其上的力或压力来改变电阻或导电/电特性。更具体地说，压力敏感材料当没有力或压力存在时可以大致表现为绝缘体，并且当存在更多的力或压力时降低电阻。在较低和较高的力之间，压力敏感材料以通过增加的力来降低电阻的可预测的方式响应于力或压力。压力敏感材料可以例如是碳纳米管导电聚合物。压力敏感材料可以通过印刷工艺应用到一个电极上，所述印刷工艺如两个或三个空间的喷墨印刷或丝网印刷、气相沉积、或者常规的印刷电路技术，如蚀刻、照相雕刻、或者铣削。当使用具有更小的颗粒大小的压力敏感材料时，如石墨烯材料或石墨烯导电聚合物材料，压力敏感材料还可以通过常规的印刷电路技术如气相沉积来应用。根据其它示例性实施方案，压力敏感材料可以是掺杂有导体如银或铜的硅烯聚合物材料。根据其它实例，压力敏感材料可以是量子隧道复合材料(QTC)，所述量子隧道复合材料是使用富勒-诺德汉隧道效应(Fowler-Nordheim tunneling)的可变电阻压力敏感材料。QTC是可由英国Brompton-on-Swale的Peratech公司(www.peratech.com)商业制造的材料。传感器中的QTC材料当施加零压力或零力时可以充当绝缘体，因为导电颗粒可能离得太远以致于不能导电，但是当施加压力(或力)时，导电颗粒更靠近其它导电颗粒移动，这样使得电子可以通过绝缘层，从而改变改变传感器的电阻的绝缘层。因此，传感器中的QTC的电阻是随着作用在传感器上的力或压力而改变的。
压力敏感材料作为传感器垫可以是所需的，以便确定方向盘20上的手的位置，因为其可以被隐藏在外皮42的下面并且因此不干扰外皮42的美学和人体工程学功能。此外，甚至如果驾驶员的手被覆盖有可能干扰另一种类型的传感器如电容式传感器的衣物如手套，压力传感器垫能够感测方向盘20上的手的存在。
外皮42可以是相对较紧的薄膜或在外轮辋26上给予向内的力的材料。由外皮42的张力所产生的初始力可以被补偿并且系统可以被校准或清零以忽略这个力并仅仅感测由驾驶员的手产生的压力。
确定在方向盘上的驾驶员的手的存在和位置可以用于监测驾驶习惯并向驾驶员提供反馈或警告。传感器垫可以被联接至如在图1的实例中示出的控制单元或处理系统52，所述控制单元或处理系统52可以接收来自传感器环路50的数据并致动其它视觉、音频、或其它功能信号或反馈机制。
如图7的实例中所示，加热系统100可以包括加热器垫，所述加热器垫包括在轮辋26上的多个加热环路或区域102。每个环路102对应于方向盘20的一个感测区域(如在图2A-6C的实例中示出的感测区域)。加热环路102的数量和布置可以取决于感测区域的数量和布置而变化。每个单独的环路102可以被联接至恒温器104。单独的环路102的温度可以通过加热控制器106(如电子或双金属控制器)来控制，从而从电源108如车辆的电气系统中汲取能量。控制器106可以使用电子电路或控制单元来确定施加至环路102的热量，这是基于加热系统100的状态(例如其是否是开或关)以及如由传感器环路50所确定的驾驶员的手在外轮辋26上的位置。
通过确定驾驶员的手的位置，加热系统100可以仅仅使轮辋26的其中驾驶员的手位于的部分升温，或者加热附近的那些部分。通过减少可加热区域的数量，通过将相同总量的电流导入更小的加热电路中可以实现更快的升温曲线或响应，因此改进方向盘的手位于其中的区域中的升温速率。
参考图8，本文讨论的方向盘20可以包括由相对刚性的材料形成的骨架40，所述材料如金属(例如像钢、镁、或铝等)、聚合物、木材、或复合材料如增强聚合物(例如像纤维增强聚合物、颗粒增强聚合物等)。这种骨架40可以以框架、外壳、基底或用于本领域的其它骨架形式来提供。骨架40可以为方向盘20提供强度和形状。如果骨架40是中空主体，其可以被填充有声音阻尼材料如聚氨酯泡沫塑料或其它合适的材料。此外，骨架40可以由第一包覆模制层80围绕，所述第一包覆模制层80提供了外轮辋26的主体，如聚合物、泡沫塑料、木材等。例如，第一包覆模制层80可以选择性地是聚氨酯泡沫塑料层。可选地，第一包覆模制层80可以是热塑性弹性体泡沫塑料。此外，传感器垫51可以选择性地设置在第一包覆模制层80的至少一部分上。传感器垫51可以选择性地是包括多个传感器环路(例如，传感器环路50)的传感器垫，每个传感器环路限定在上述图2A-6C的实例中所讨论的感测区域。传感器垫51可以选择性地是限定单个感测区域的传感器垫。此外，第二包覆模制层85可以选择性地围绕传感器垫51的至少一部分。例如，第二包覆模制层85可以选择性地是聚氨酯泡沫塑料层。可选地，第二包覆模制层85可以是热塑性弹性体泡沫塑料。此外，加热垫101可以选择性地设置在第二包覆模制层85的至少一部分上。加热垫101可以选择性地是包括上面在图7的实例中所讨论的多个加热区域102的加热垫。加热垫101可以选择性地是限定单个加热区域的加热垫。第二包覆模制层85可以提供在传感器垫51与加热垫101之间的屏蔽层。此外，在传感器与加热垫之间可能不需要另外的屏蔽层，这减少了生产方向盘20的成本。可选地，加热垫101可以设置在第一包覆模制层80的至少一部分上，并且传感器垫51可以设置在第二包覆模制层85的至少一部分上。
现参考图9A，示出了多个传感器和/或加热器垫的部分的平面图。垫可以是在图2A-8的实例中所讨论的传感器垫或加热器垫。例如，垫90A示出大致矩形垫的一部分。垫90A的相反边缘92A大致平行延伸。此外，垫90A的感测或加热区域95A与至少一个边缘92A分开预先确定的量(例如空间94)。可选地，垫90A的感测或加热区域95A与至少一个边缘92A分开近似5mm。应理解，垫90A的感测或加热区域95A可以选择性地与至少一个边缘92A分开超过或少于5mm。当垫90A被设置在方向盘的轮辋周围，空间94提供了在其中没有布置垫90A的感测/加热元件的“死区”。参考图9B，以沿着方向盘20的一部分的线A-A’获取的横截面视图示出了死区96。垫90A不能够在死区96中感测或提供热量。在组装过程中，覆盖方向盘20的轮辋的外皮可以在死区96中被缝在一起而不破坏垫90A的感测或加热区域95A。
垫90B和90C示出具有联锁和/或交叉区域的垫的部分。类似于垫90A，垫90B、90C可以是在图2A-8的实例中所讨论的传感器垫或加热器垫。垫90B、90C分别具有感测或加热区域95B、95C。垫90B包括限定锯齿状形态的相反边缘92B。例如，垫90B具有对应的凸出部分97A和切除部分97B。垫90C包括限定堞形形态的相反边缘92C。例如，垫90C具有对应的凸出部分97A和切除部分97B。本公开设想垫可以具有限定除了锯齿状和堞形形态之外的形态的相反边缘。当垫90B、90C设置在方向盘的轮辋周围时，垫的突出部分可以延伸至联锁区域中并在其中提供感测或加热能力，所述联锁区域对应于上面描述的死区。例如，每个相反边缘的突出部分可以可替代地延伸至联锁区域中。参考图9B，以沿着方向盘20的一部分的线A-A’获取的横截面视图示出了联锁区域98。通过提供具有联锁和/或交叉区域的垫，可能减少在感测或加热区域95B、95C与边缘92B、92C之间的空间94。
骨架40可以利用至少部分覆盖骨架40的覆盖物或外皮42来覆盖。外皮42可以选择性地设置在一个或多个传感器垫50和一个或多个加热垫102上。由于一个或多个传感器垫50和一个或多个加热垫102通过第二包覆模制层85被分开，在将外皮42装配在传感器垫50和加热垫102上的方面与包裹、质量以及过程相关的担忧被消除。外皮42可以配置用于提供用于方向盘20的美观的外部。外皮42还可以配置用于为方向盘20的外部增加人体工程学上令人满意的层以改进驾驶员的舒适性。根据实例，外皮42可以由注射模制聚氨酯材料形成。根据其它实例，外皮42可以由很多种其它模制材料形成，如烯烃热塑性弹性体(TEO)、热塑性烯烃(TPO)、热塑性弹性体泡沫塑料、橡胶、或者任何其它合适的材料。根据其它实例，外皮42可以是缠绕在骨架周围的薄膜或层，如皮革、织物、聚合物材料。根据其它实例，外皮42可以是由通常是刚性材料如木材、碳纤维复合材料等形成的层压外壳。衬底材料如泡沫塑料可以设置在外皮42的下面以进一步增加驾驶员的人体工程学的舒适性。方向盘20还可以具有联接至其的部件，如由材料(如皮革或木材)、独立的后盖、开关、斜垫面等形成的贴饰。
尽管系统在上文被描述成是使用压力敏感材料来测量方向盘上的一个或两个手的接触，在其它实施方案中，可以使用不同的感测方法。例如，通过如上面所讨论的基于电容或电阻的传感器，可以检测在方向盘上的手的存在和位置。
传感器垫50可以配置用于向处理系统52提供二进制信号(例如手在其上或手离开)或者可以能够向处理系统52提供模拟信号，所述模拟信号描述施加给方向盘20的压力量、方向盘上的压力的改变速率等。如果传感器垫50提供模拟信号，处理系统52可以配置用于对例如指示在方向盘上的压力快速下降的信号与指示在方向盘上的压力缓慢下降的信号相比做出不同的反应。在一个接触点处的快速下降的压力可以被解释为是指示在一个有意的动作(例如，接电话、改变无线电台、换挡等)中手被相对快速地从方向盘20移开。相比之下，在一个或两个接触点处的缓慢下降的压力可以被解释为是指示手被缓慢地从方向盘移开，这可能归因于昏昏欲睡的驾驶员、醉酒的驾驶员、遭受医学发作的驾驶员。处理系统52可以配置用于如果持续时间超过预先设定的限制时，接着基于手从方向盘上移开的速度来开始不同的警告响应。
如本文使用，术语“近似”、“大约”、“大致”和类似术语意图具有与本公开的主体所涉及的领域的普通技术人员通常和公认的用法相一致的广泛含义。阅读本公开内容的本领域技术人员应该理解，这些术语旨在允许对所述的和要求保护的某些特征的描述而不是将这些特征的范围限制到设置的精确数值范围。因此，这些术语应该被解释为表明对所述和要求保护的主题的非实质或不重要的修改或改变被认为是在随附权利要求中记载的本发明的范围内。
应注意，本文用于描述各种实施方案的术语“示例性”意图指示这些实施方案是可能的实例、代表和/或可能实施方案的说明(并且这种术语并非意图暗示这些实施方案一定是不寻常或最高级的实例)。
本文所用的术语“联接”、“连接”等等意味着直接或间接地将两个构件彼此连接。这种连接可以是静态的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种连接可以通过以下构件来实现：所述两个构件、所述两个构件和彼此一体或与所述两个构件一起形成为单个整体的任何额外的中间构件，或所述两个构件和彼此附接的任何额外的中间构件。
本文中提及元件的位置(例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)仅用来描述附图中各种元件的取向。应该注意，各个元件的取向可以根据其它示例性实施方案而不同，而且这种变化旨在包括在本公开内容中。
重要地是要注意，在各个示例性实施方案中示出的用于方向盘的压力感测系统的构造和布置仅是示意性的。虽然本公开内容中仅详细描述了一些实施方案，阅读本公开内容的本领域技术人员将理解许多修改都是可行的(例如，各个元件的尺寸、维度、结构、形状、比例的改变，参数值、安装布置、使用的材料、颜色、方向等的改变)而不会实质上偏离本文所述主题的新颖技术和优点的范围。例如，示出为一体成形的元件可以由多个零件或元件构成，元件的位置可以是相反的或以其它方式变化的，并且分离元件或位置的特性或数量也可以改变或变化。任何工艺或方法步骤的顺序或次序可根据可替代实施方案被改变或重新排序。在各个示例性实施方案的设计、操作状况、和布置中还可以进行其它替换、修改、改变以及省略，而不偏离本实施方案的范围。
尽管已经用专用于结构特征和/或方法论行为的语言对主题进行了描述，但应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限制于上文所描述的特定特征或行为。相反，上文所描述的特定特征和行为是作为实施所附权利要求书的示例性形式而公开。

Claims (30)

1.一种手检测系统，其包括：
方向盘，所述方向盘具有轮辋，所述轮辋沿其表面限定内部区域和外部区域；
传感器垫，所述传感器垫包括布置在其表面上的多个传感器环路，每个所述传感器环路限定感测区域；以及
控制单元，所述控制单元被配置用于检测按压所述方向盘的对应于一个或多个所述感测区域的一部分的驾驶员的手，其中：
所述传感器垫围绕所述轮辋的至少一部分设置，使得至少一个传感器环路被布置在所述轮辋的所述内部区域中以及至少一个传感器环路被布置在所述轮辋的所述外部区域中，
布置在所述内部区域中的所述至少一个传感器环路包括第一内部传感器环路，
布置在所述外部区域中的所述至少一个传感器环路包括第一外部传感器环路和第二外部传感器环路，所述第一外部传感器环路和所述第二外部传感器环路在所述外部区域中彼此分开并彼此间隔开，
所述第一内部传感器环路的第一部分和所述第一外部传感器环路的至少一部分被布置在所述轮辋上，使得所述第一内部传感器环路的所述第一部分与所述第一外部传感器环路的所述部分至少部分地重叠，
所述第一内部传感器环路的第二部分和所述第二外部传感器环路的至少一部分被布置在所述轮辋上，使得所述第一内部传感器环路的所述第二部分与所述第二外部传感器环路的所述部分至少部分地重叠，以及
由所述第一内部传感器环路限定的所述感测区域的中心点相对于由所述第一外部传感器环路限定的所述感测区域和由所述第二外部传感器环路限定的所述感测区域中的每一个的中心点被定位成小于或等于90度。
2.如权利要求1所述的手检测系统，其中布置在所述内部区域中的所述至少一个传感器环路包括两个或更多个内部传感器环路，所述两个或更多个内部传感器环路分开并以间隔开的形态被布置。
3.如权利要求1所述的手检测系统，其中每个所述传感器环路限定触摸感测区域。
4.如权利要求1所述的手检测系统，其中布置在所述外部区域中的每个所述传感器环路限定触划感测区域。
5.如权利要求1所述的手检测系统，其中所述第一内部传感器环路的所述第一部分和所述第一外部传感器环路的所述部分限定第一抓握感测区域，以及所述第一内部传感器环路的所述第二部分和所述第二外部传感器环路限定第二抓握感测区域。
6.如权利要求1所述的手检测系统，其中每个所述传感器环路还包括用于将电信号通信至所述控制单元的导电引线。
7.如权利要求6所述的手检测系统，其中用于至少一个所述传感器环路的所述导电引线被布线而不延伸至由任何邻近的传感器环路所限定的任何所述感测区域的一部分中。
8.如权利要求7所述的手检测系统，其中用于所述至少一个传感器环路的所述导电引线是用于布置在所述外部区域中的至少一个所述传感器环路的导电引线。
9.如权利要求6所述的手检测系统，其中用于至少一个所述传感器环路的所述导电引线被布线穿过由邻近的传感器环路所限定的所述感测区域的一部分，并且被布线穿过所述感测区域的所述部分的所述导电引线的至少一段包括屏蔽层。
10.如权利要求7所述的手检测系统，其中所述方向盘还包括：
轮毂，所述轮毂用于连接至车辆的转向柱；
所述轮辋围绕所述轮毂延伸；以及
多个轮辐，所述多个轮辐连接所述轮毂和所述轮辋，其中用于至少一个所述传感器环路的所述导电引线被从所述轮辋穿过在其中一个所述轮辐与所述轮辋相连接的区域布线。
11.如权利要求9所述的手检测系统，其中所述方向盘还包括：
轮毂，所述轮毂用于连接至车辆的转向柱；
所述轮辋围绕所述轮毂延伸；以及
多个轮辐，所述多个轮辐连接所述轮毂和所述轮辋，其中用于至少一个所述传感器环路的所述导电引线被从所述轮辋穿过在其中一个所述轮辐与所述轮辋相连接的区域布线。
12.如权利要求1所述的手检测系统，其中所述传感器垫包括压力敏感材料。
13.根据权利要求1所述的手检测系统，其还包括：
至少一个加热器垫，所述加热器垫围绕所述轮辋的至少一部分被设置；以及
至少一个包覆模制层，其中所述包覆模制层被布置在所述至少一个加热器垫与所述传感器垫之间。
14.如权利要求13所述的手检测系统，其中所述至少一个包覆模制层包括聚氨酯泡沫塑料。
15.如权利要求13所述的手检测系统，其中所述至少一个包覆模制层包括热塑性弹性体泡沫塑料。
16.如权利要求13所述的手检测系统，其中所述方向盘还包括：
骨架，所述骨架限定所述方向盘的所述轮辋；以及
外皮，所述外皮围绕所述骨架的至少一部分布置，其中所述外皮被布置在至少一个所述传感器垫与所述至少一个加热器垫上。
17.如权利要求16所述的手检测系统，其还包括至少两个包覆模制层，其中第一包覆模制层被布置在所述传感器垫与所述骨架之间，并且第二包覆模制层被布置在所述传感器垫与所述至少一个加热器垫之间。
18.如权利要求17所述的手检测系统，其中至少一个所述包覆模制层包括聚氨酯泡沫塑料。
19.如权利要求17所述的手检测系统，其中至少一个所述包覆模制层包括热塑性弹性体泡沫塑料。
20.如权利要求16所述的手检测系统，其还包括至少两个包覆模制层，其中第一包覆模制层被布置在所述至少一个加热器垫与所述骨架之间，并且第二包覆模制层被布置在所述至少一个加热器垫与所述传感器垫之间。
21.如权利要求20所述的手检测系统，其中至少一个所述包覆模制层包括聚氨酯泡沫塑料。
22.如权利要求20所述的手检测系统，其中至少一个所述包覆模制层包括热塑性弹性体泡沫塑料。
23.如权利要求1所述的手检测系统，其中所述传感器垫具有相反边缘，所述相反边缘限定交替的突出和切除部分，所述相反边缘的所述交替的突出和切除部分在所述传感器垫围绕所述轮辋被布置时产生交叉区域。
24.如权利要求23所述的手检测系统，其中所述相反边缘限定锯齿状形态和堞形形态中的至少一种。
25.如权利要求1所述的手检测系统，其中，所述内部区域包括所述方向盘轮辋的内圆周区，以及所述外部区域包括所述方向盘轮辋的外圆周区，其中，所述方向盘轮辋的所述内圆周区是所述轮辋的大致面向中心轮毂的区段，所述方向盘轮辋的所述外圆周区是所述轮辋的大致背向中心轮毂的区段。
26.如权利要求1所述的手检测系统，其中，所述内部区域包括所述方向盘轮辋的后部区，以及所述外部区域包括所述方向盘轮辋的前部区，所述轮辋的所述后部区背向所述驾驶员，以及所述前部区面向所述驾驶员。
27.一种手检测系统，其包括：
方向盘，所述方向盘包括骨架，所述骨架限定所述方向盘的轮辋；
传感器垫，所述传感器垫限定至少一个感测区域，所述传感器垫邻近所述骨架的至少一部分被布置；
加热器垫，所述加热器垫限定至少一个加热区域，所述加热器垫邻近所述骨架的至少一部分被布置；
包覆模制层，所述包覆模制层被布置在所述加热器垫与所述传感器垫之间；以及
控制单元，所述控制单元被配置用于检测按压所述轮辋的对应于所述感测区域的一部分的驾驶员的手，
其中所述方向盘还包括外皮，所述外皮围绕所述骨架的至少一部分布置并被布置在所述传感器垫与所述加热器垫中的至少一个上。
28.如权利要求27所述的手检测系统，其中所述包覆模制层为第一包覆模制层以及所述系统还包括第二包覆模制层，其中所述第二包覆模制层被布置在所述加热器垫与所述骨架之间。
29.如权利要求27所述的手检测系统，其中所述包覆模制层为第一包覆模制层以及所述系统还包括第二包覆模制层，其中所述第二包覆模制层被布置在所述传感器垫与所述骨架之间。
30.如权利要求27所述的手检测系统，其中包覆模制层包括聚氨酯泡沫塑料或热塑性弹性体泡沫塑料。
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