CN111196305A - 方向操纵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为方向操纵装置，一边更适当地对方向操纵器进行加热一边对驾驶员的握持状态进行检测。方向操纵装置具有控制装置，该控制装置具备：传感器驱动部，该传感器驱动部驱动设置于方向操纵器的作为传感器元件的静电电容传感器，以对方向操纵器的握持状态进行检测；以及加热器驱动部，该加热器驱动部驱动设置于该方向操纵器的加热器。传感器驱动部隔开间隔周期性地执行传感器元件的驱动，加热器驱动部与通过该传感器驱动部进行的传感器驱动交替地执行加热器驱动。该方向操纵装置构成为，与该方向操纵器未被握持的状态相比，在方向操纵器被握持的状态下扩大通过该传感器驱动部进行的传感器驱动的间隔(t0→t1、t1＞t0)。

Description

方向操纵装置
技术领域
本发明涉及一种方向操纵装置。
背景技术
以往，存在在车辆的方向操纵器设有传感器元件和发热体(加热器线)的装置，该传感器元件用于对驾驶员的握持状态进行检测，该发热体对该方向操纵器(的握持部)进行加热。例如，在专利文献1中公开了一种电路结构，该电路结构减少由恒温器的工作引起的加热器的间歇动作给使用设置于该方向操纵器的传感器元件(静电电容传感器)的握持检测带来的影响。另外，例如，在专利文献2中公开了一种交替地进行该传感器元件的驱动和加热器的驱动(择一地切换)的结构。并且，由此，能够一边对方向操纵器进行加热，一边高精度地对该驾驶员的握持状态进行检测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/185650号
专利文献2：日本特开2015-128993号公报
发明所要解决的课题
然而，在车辆中，对所有的结构零部件在进行进一步的改进。并且，对于上述那样的方向操纵装置，并不一定能断言通过上述以往技术的结构就能满足其要求水平，因此在这一点上仍存在改进的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够一边更适当地对方向操纵器进行加热，一边对驾驶员的握持状态进行检测的方向操纵装置。
用于解决课题的技术手段
解决上述课题的方向操纵装置具备：传感器驱动部，该传感器驱动部驱动设置于方向操纵器的传感器元件，以对该方向操纵器的握持状态进行检测；以及加热器驱动部，该加热器驱动部驱动设置于所述方向操纵器的加热器，所述传感器驱动部隔开间隔周期性地执行所述传感器元件的驱动，所述加热器驱动部与通过所述传感器驱动部进行的传感器驱动交替地进行加热器驱动，与所述方向操纵器未被握持的状态相比，在所述方向操纵器被握持的状态下扩大所述传感器驱动的间隔。
即，在交替执行传感器驱动和加热器驱动的结构中，通过传感器驱动的间隔变宽，从而该加热器驱动的执行时间也变长。因此，根据上述结构，能够有效地对驾驶员握持的方向操纵器进行加热。并且，与此同时，对于未握持方向操纵器的情况，能够实现其节电化。
优选解决上述课题的方向操纵装置具备行驶状态判定部，该行驶状态判定部对车辆的行驶状态进行判定，与所述车辆处于停止状态且所述方向操纵器未被握持的状态相比，在所述车辆处于行驶状态且所述方向操纵器被握持的状态下扩大所述传感器驱动的间隔。
即，在车辆处于行驶状态且方向操纵器被握持的状态下，此后也推定维持该握持状态的可能性较高。因此，在这样的情况下，通过扩大传感器驱动的间隔，并且延长加热器驱动的执行时间，从而能够有效地对方向操纵器进行加热。
优选解决上述课题的方向操纵装置具备行驶状态判定部，该行驶状态判定部对车辆的行驶状态进行判定，与所述车辆处于停止状态且所述方向操纵器未被握持的状态相比，在所述车辆处于行驶状态且所述方向操纵器未被握持的状态下缩短所述传感器驱动的间隔。
即，在尽管车辆处于行驶状态但方向操纵器1未被握持的状态下，此后推定该方向操纵器1被握持的可能性较高。因此，在这样的情况下，通过提高传感器驱动的执行频率，从而能够高精度地对该方向操纵器的握持状态进行判定。
优选解决上述课题的方向操纵装置具备转向操纵状态判定部，该转向操纵状态判定部基于所述方向操纵器的转向操纵角对该方向操纵器的转向操纵状态进行判定，与所述方向操纵器未被转向操纵的状态相比，在所述方向操纵器被转向操纵的状态下扩大所述传感器驱动的间隔。
即，在方向操纵器处于被转向操纵的状态的情况下，推定该方向操纵器处于被握持的状态的可能性较高。并且，此后也推定该方向操纵器被握持的状态继续的可能性较高。因此，在这样的情况下，通过扩大传感器驱动的间隔，并且延长加热器驱动的执行时间，从而能够有效地对方向操纵器进行加热。
优选在解决上述课题的方向操纵装置中，在检测到所述方向操纵器处于被握持的状态的情况下，所述加热器驱动部开始所述加热器驱动。
根据上述结构，能够高效地对方向操纵器进行加热并实现其节电化。
优选在解决上述课题的方向操纵装置中，除了所述传感器驱动的间隔变更之外，还变更对于所述加热器的通电电流量。
即，能够根据传感器驱动的间隔最佳地控制加热器。
优选在解决上述课题的方向操纵装置中，在已扩大所述传感器驱动的间隔的情况下，减少对于所述加热器的通电电流量。
即，能够防止温度的过度上升。
优选在解决上述课题的方向操纵装置中，在已扩大所述传感器驱动的间隔的情况下，增大对于所述加热器的通电电流量。
即，能够迅速地对方向操纵器进行加热。
优选在解决上述课题的方向操纵装置中，在已缩短所述传感器驱动的间隔的情况下，减少对于所述加热器的通电电流量。
即，能够实现更进一步的节电化。
优选在解决上述课题的方向操纵装置中，在已缩短所述传感器驱动的间隔的情况下，增大对于所述加热器的通电电流量。
即，能够防止温度下降。
优选在解决上述课题的方向操纵装置中，所述传感器元件是静电电容传感器。
即，在将静电电容传感器用于传感器元件的结构中，例如，在同时进行加热器驱动和传感器驱动的情况下，影响该方向操纵器的握持状态检测的可能性变大。因此，根据上述结构，能够高精度地进行该握持状态检测。
发明效果
根据本发明，能够一边更适当地对方向操纵器进行加热，一边对驾驶员的握持状态进行检测。
附图说明
图1是方向操纵器的主视图。
图2是表示方向操纵装置的概略结构的框图。
图3是表示传感器驱动以及加热器驱动的形式的时序图。
图4是表示传感器驱动的间隔变更控制的形式的时序图。
图5是表示第二实施方式中的方向操纵装置的概略结构的框图。
图6是表示第二实施方式中的传感器驱动的间隔变更控制的处理顺序的流程图。
图7是表示第二实施方式中的传感器驱动的间隔变更控制的形式的时序图。
图8是表示第三实施方式中的方向操纵装置的概略结构的框图。
图9是表示第三实施方式中的传感器驱动的间隔变更控制的形式的时序图。
图10是表示开始加热器驱动的时间点的另外的例子的时序图。
符号说明
1…方向操纵器、1s…表皮、2…轮圈、3…轮毂、4…轮辐、10…传感器元件、11…静电电容传感器、11a…传感器电极、12…加热器、12a…加热器线、20、20B、20C…方向操纵装置、21、21B、21C…传感器驱动部、22、22B、22C…加热器驱动部、30、30B、30C…控制装置、32…加热器开关、33…行驶状态判定部、34…转向操纵状态判定部、T…执行周期、t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6…间隔、V…车速、V0…规定速度、θs…转向操纵角、θ0…规定角度。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，根据附图对具体化了的车辆的方向操纵装置的第一实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的方向操纵器1具备：具有环状的外形并由车辆的乘员(驾驶员)握持的轮圈2；与未图示的转向轴连结的轮毂3；以及以大致T字状将该轮毂3与轮圈2间连接的三个轮辐4。并且，在本实施方式的方向操纵器1设有静电电容传感器11和加热器12，静电电容传感器11作为用于对该驾驶员的握持状态进行检测的传感器元件(传感器元件)10而发挥作用，加热器12用于对成为其握持部的轮圈2进行加热。
具体而言，在本实施方式的方向操纵器1中，静电电容传感器11的传感器电极11a以及加热器12的加热器线12a分别设置于覆盖该方向操纵器1的外表面的表皮1s的内侧。此外，本实施方式的传感器电极11a以及加热器线12a具有彼此独立的分体的结构。另外，这些传感器电极11a以及加热器线12a配设于方向操纵器1的延伸方向，详细来说配设在形成该环状的轮圈2的延伸方向上的大致整个区域。并且，在本实施方式中，由此形成能够对方向操纵器1进行加热，并且能对该驾驶员握持方向操纵器1的握持状态进行检测的方向操纵装置20。
详细来说，如图2所示，本实施方式的方向操纵装置20具备控制装置30，控制装置30具备：驱动作为该传感器元件10的静电电容传感器11的传感器驱动部21；以及驱动加热器12的加热器驱动部22。另外，在该控制装置30连接有加热器开关32。此外，该加热器开关32例如设置于仪表面板等车室内的乘员能够进行操作的位置。并且，本实施方式的控制装置30构成为该加热器驱动部22基于对于该加热器开关32的操作输入来执行加热器12的驱动，即进行对于加热器线12a的通电。
另外，如图3所示，在本实施方式的控制装置30中，传感器驱动部21构成为隔开间隔周期性地执行静电电容传感器11的驱动。并且，本实施方式的控制装置30构成为基于根据该周期性地进行的传感器驱动的检测结果，也即基于设置于方向操纵器1(的轮圈2)的传感器电极11a的静电电容变化，来对该方向操纵器1的握持状态进行检测。
进一步详细来说，本实施方式的加热器驱动部22与上述那样的通过传感器驱动部21进行的传感器驱动交替地执行该加热器驱动。也就是说，在该传感器驱动部21不进行传感器驱动的间歇间隔中执行该加热器驱动。并且，由此，本实施方式的方向操纵装置20构成为抑制该加热器驱动的执行给使用静电电容传感器11的方向操纵器1的握持检测带来的影响。
另外，如图4所示，在基于使用该静电电容传感器11的检测结果而判定为处于方向操纵器1被握持的状态的情况下，本实施方式的控制装置30使通过传感器驱动部21进行的传感器驱动的执行周期T比在未握持该方向操纵器1的状态的长。并且，由此，在本实施方式的方向操纵装置20中构成为该传感器驱动的间隔从“t0”扩大到“t1”(t1＞t0)。
接下来，对本实施方式的作用、效果进行说明。
(1)即，在如上述那样交替执行传感器驱动和加热器驱动的结构中，通过传感器驱动的间隔变宽(t0→t1)，从而该加热器驱动的执行时间也变长(执行加热器驱动的比例增加)。其结果是，能够有效地对该驾驶员握持的方向操纵器1进行加热。并且，与此同时，对于未握持方向操纵器1的情况，能够实现其节电化。
(2)另外，在将静电电容传感器11使用于传感器元件10的结构中，例如在同时进行加热器驱动和传感器驱动的情况下，对该方向操纵器1的握持状态检测造成影响的可能性变大。因此，根据上述结构，能够高精度地进行该握持状态检测。
(3)传感器电极11a和加热器线12a分体地构成。由此，能够更加有效地抑制该加热器驱动的执行给使用静电电容传感器11的方向操纵器1的握持检测带来的影响。
[第二实施方式]
以下，根据附图对具体化了的车辆的方向操纵装置的第二实施方式进行说明。此外，为了便于说明，对于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的符号并且省略其说明。
如图5所示，本实施方式的控制装置30B与上述第一实施方式中的控制装置30(参照图2)相同，具备传感器驱动部21B和加热器驱动部22B。另外，在本实施方式的方向操纵装置20B中，车速V被输入到该控制装置30B中。并且，本实施方式的控制装置30B具备行驶状态判定部33，行驶状态判定部33基于该车速V来对该车辆的行驶状态进行判定。
具体而言，在车速V超过规定速度V0的情况下(V＞V0)，本实施方式的行驶状态判定部33判定为该车辆处于行驶状态。另外，在该车速V为规定速度V0以下的情况下(V≦V0)，行驶状态判定部33判定为车辆处于停止状态。并且，本实施方式的控制装置30B构成为基于该行驶状态判定部33的判定结果来使通过该传感器驱动部21B进行的传感器驱动的间隔变化。
详细来说，如图6的流程图所示，在车辆不处于行驶状态，也即处于停止状态的情况下(步骤101：NO)，本实施方式的控制装置30B设定该传感器驱动的执行周期T，以使得传感器驱动的间隔为“t2”(基本间隔，步骤102)。另外，在上述步骤101中，在判定为车辆处于行驶状态的情况下(步骤101：YES)，本实施方式的控制装置30B接着对该方向操纵器1是否处于被握持的状态进行判定(步骤103)。进一步，在该步骤103中，在方向操纵器1处于被握持的状态的情况下(步骤103：YES)，控制装置30B设定该传感器驱动的执行周期T，以使得该传感器驱动的间隔扩大到比述基本间隔“t2”长的“t3”(t3＞t2、间隔扩大，步骤104)。然后，在上述步骤103中，在方向操纵器1不处于被握持的状态的情况下(步骤103：NO)，本实施方式的控制装置30B构成为设定该传感器驱动的执行周期T，以使得该传感器驱动的间隔缩短到比上述基本间隔“t2”短的“t4”(t4＜t2、间隔缩短，步骤105)。
例如，如图7所示，在车辆处于停止状态，且方向操纵器1未被握持的状态下，通过该传感器驱动部21B进行的传感器驱动的间隔为作为基本间隔的“t2”。另外，此后，当检测到车辆处于行驶状态时，通过与方向操纵器1不处于被握持的状态的组合，缩短该传感器驱动的间隔(t2→t4)。并且，此后，构成为通过检测到方向操纵器1处于被握持的状态，从而扩大该传感器驱动的间隔(t4→t3)。
即，在车辆处于行驶状态，且方向操纵器1被握持的状态下，此后也推定维持该握持状态的可能性较高。因此，在这样的情况下，通过扩大传感器驱动的间隔，并且延长加热器驱动的执行时间，从而能够有效地对方向操纵器1进行加热。
另外，在尽管车辆处于行驶状态但方向操纵器1未被握持的状态下，此后推定该方向操纵器1被握持的可能性较高。因此，在这样的情况下，通过提高传感器驱动的执行频率，从而能够高精度地对该方向操纵器的握持状态进行判定。
[第三实施方式]
以下，根据附图对具体化了的车辆的方向操纵装置的第三实施方式进行说明。此外，为了便于说明，对于与上述第一实施方式相同的结构，标注相同的符号并且省略其说明。
如图8所示，本实施方式的控制装置30C也与上述第一实施方式中的控制装置30(参照图2)相同，具备传感器驱动部21C和加热器驱动部22C。另外，在本实施方式的方向操纵装置20C中，方向操纵器1的转向操纵角θs被输入到该控制装置30C中。并且，该控制装置30C具备转向操纵状态判定部34，转向操纵状态判定部34基于该转向操纵角θs来对该方向操纵器1的转向操纵状态进行判定。
在本实施方式的控制装置30C中，在转向操纵角θs(的绝对值)超过规定角度范围的情况下(|θs|＞θ0)，该转向操纵状态判定部34判定为方向操纵器1处于被转向操纵的状态。另外，在转向操纵角θs(的绝对值)处于规定的角度范围内的情况下(|θs|≦θ0)，判定为该方向操纵器1处于未被转向操纵的状态。并且，本实施方式的控制装置30C构成为基于该转向操纵状态判定部34的判定结果来使通过该传感器驱动部21C进行的传感器驱动的间隔变化。
具体而言，如图9所示，在通过转向操纵角θs(的绝对值)的增加而检测到方向操纵器1处于被驾驶员转向操纵的状态的情况下，本实施方式的控制装置30C使通过传感器驱动部21C进行的传感器驱动的执行周期T，比在该方向操纵器1未被操作的状态的长。并且，由此，在本实施方式的方向操纵装置20C中构成为该传感器驱动的间隔从“t5”扩大到“t6”(t6＞t5)。
即，在方向操纵器1处于被转向操纵的状态的情况下，推定该方向操纵器1处于被握持的状态的可能性较高。并且，此后也推定该方向操纵器1被握持的状态继续的可能性较高。因此，在这样的情况下，通过扩大传感器驱动的间隔，并且延长加热器驱动的执行时间，从而能够有效地对方向操纵器1进行加热。
此外，能够如下述那样变更并实施上述实施方式。能够在技术上不矛盾的范围内彼此组合并实施上述实施方式以及以下变更例。
在上述各实施方式中，基于对于加热器开关32的操作输入来执行该加热器驱动，但如图10所示，也可以是在检测到方向操纵器处于被握持的状态的情况下，开始该加热器驱动的结构。由此，能够高效地对方向操纵器1进行加热，并实现其节电化。并且，在该情况下，也可以是不具备加热器开关32的结构。
在上述第二实施方式中，在车速V超过规定速度V0的情况下(V＞V0)，行驶状态判定部33判定为该车辆处于行驶状态。但是，并不限于此，车辆的行驶判定例如也可以使用制动信号以及停车制动信号、或者加速器开度、变速状态等、车辆的控制信号、状态量进行。并且，在上述第三实施方式中，也可以是使用其他车辆状态量、控制信号来对该方向操纵器1的转向操纵状态进行判定的结构。
在上述第二实施方式中，即使在车辆处于停止状态的情况下，也可以是与该方向操纵器1未被握持的状态相比，通过握持方向操纵器1扩大传感器驱动的间隔的结构。并且，也可以是以车辆处于行驶状态为条件，通过握持方向操纵器1扩大传感器驱动的间隔的结构，即在车辆处于停止状态的情况下不扩大传感器驱动的间隔的结构。
在上述各实施方式中，静电电容传感器11的传感器电极11a和加热器12的加热器线12a分体地构成。但是，并不限于此，也可以应用于该传感器电极11a和加热器线12a通过电路而连接的结构。并且，也可以应用于该传感器电极11a作为加热器线12a而发挥作用的结构。
在上述实施方式中，传感器电极11a以及加热器线12a配设于方向操纵器1的延伸方向，详细来说配设于作为该握持部的轮圈2的延伸方向上的大致整个区域，但也可以任意地变更设置于方向操纵器1的传感器元件10以及加热器12的数量以及配置。
在上述各实施方式中，在用于对方向操纵器1的握持状态进行检测的传感器元件10中使用静电电容传感器11，但也可以应用于使用例如感压传感器等其他传感器元件10的结构。并且，对于加热器12，也可以是例如使用珀耳帖元件等热电元件而形成的结构。
除了传感器驱动的间隔变更之外，还可以构成为变更加热器驱动的形式，详细来说该通电电流量。例如，通过在已扩大传感器驱动的间隔的情况下，减少对于加热器12的通电电流量，能够防止温度的过度上升。另外，相反地，通过与间隔的扩大相应地使对于加热器12的通电电流量增大，能够迅速地对方向操纵器1进行加热。进一步，通过在已缩短传感器驱动的间隔的情况下，与此对应地减少对于加热器12的通电电流量，能够实现更进一步的节电化。并且，相反地，通过使对于加热器12的通电电流量增大，能够防止温度下降。
接下来，描述从上述实施方式以及变更例中所能掌握的技术思想。
(A)一种方向操纵装置，其特征在于，所述传感器元件是静电电容传感器，该静电电容传感器和所述加热器分体地设置。由此，能够更加有效地抑制该加热器驱动的执行给使用静电电容传感器的方向操纵器的握持检测带来的影响。

Claims (11)

1.一种方向操纵装置，其中，具备：
传感器驱动部，该传感器驱动部驱动设置于方向操纵器的传感器元件，以对该方向操纵器的握持状态进行检测；以及
加热器驱动部，该加热器驱动部驱动设置于所述方向操纵器的加热器，
所述传感器驱动部隔开间隔而周期性地执行所述传感器元件的驱动，
所述加热器驱动部与通过所述传感器驱动部进行的传感器驱动交替地进行加热器驱动，
与所述方向操纵器未被握持的状态相比，在所述方向操纵器被握持的状态下扩大所述传感器驱动的间隔。
2.如权利要求1所述的方向操纵装置，其中，
具备行驶状态判定部，该行驶状态判定部对车辆的行驶状态进行判定，
与所述车辆处于停止状态且所述方向操纵器未被握持的状态相比，在所述车辆处于行驶状态且所述方向操纵器被握持的状态下扩大所述传感器驱动的间隔。
3.如权利要求1或2所述的方向操纵装置，其中，
具备行驶状态判定部，该行驶状态判定部对车辆的行驶状态进行判定，
与所述车辆处于停止状态且所述方向操纵器未被握持的状态相比，在所述车辆处于行驶状态且所述方向操纵器未被握持的状态下缩短所述传感器驱动的间隔。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的方向操纵装置，其中，
具备转向操纵状态判定部，该转向操纵状态判定部基于所述方向操纵器的转向操纵角对该方向操纵器的转向操纵状态进行判定，
与所述方向操纵器未被转向操纵的状态相比，在所述方向操纵器被转向操纵的状态下扩大所述传感器驱动的间隔。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的方向操纵装置，其中，
在检测到所述方向操纵器处于被握持的状态的情况下，所述加热器驱动部开始所述加热器驱动。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的方向操纵装置，其中，
除了所述传感器驱动的间隔变更之外，还变更对于所述加热器的通电电流量。
7.如权利要求6所述的方向操纵装置，其中，
在已扩大所述传感器驱动的间隔的情况下，减少对于所述加热器的通电电流量。
8.如权利要求6所述的方向操纵装置，其中，
在已扩大所述传感器驱动的间隔的情况下，增大对于所述加热器的通电电流量。
9.如权利要求6所述的方向操纵装置，其中，
在已缩短所述传感器驱动的间隔的情况下，减少对于所述加热器的通电电流量。
10.如权利要求6所述的方向操纵装置，其中，
在已缩短所述传感器驱动的间隔的情况下，增大对于所述加热器的通电电流量。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的方向操纵装置，其中，
所述传感器元件是静电电容传感器。
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