CN111406010A - 包括用于机动车辆应用的至少一个电容传感器构件和/或至少一个加热器构件的自立夹层结构 - Google Patents

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Abstract

一种自立夹层结构(100),包括用于机动车辆应用的至少一个电容传感器构件和/或至少一个加热器构件。自立夹层结构(100)包括上保护层(10)、下保护层(14)、底部粘合剂层(16)和至少上导电层(18),该上保护层(10)出于制造和存储目的附接到具有足够低的表面能的载体膜构件(28),以使得能够以非破坏方式分离载体膜构件(28)和上保护层(10),底部粘合剂层(16)附接到下保护层(14),导电层(18)布置在上保护层(10)和下保护层(14)之间。

Description

包括用于机动车辆应用的至少一个电容传感器构件和/或至 少一个加热器构件的自立夹层结构
技术领域
本发明涉及一种包括用于机动车辆应用的至少一个电容传感器构件和/或至少一个加热器构件的自立夹层结构、一种包括至少一个这种自立夹层结构的车辆方向盘以及将至少一个这种自立夹层结构应用到车辆的一部分上的方法。
背景技术
在机动车辆传感器应用的领域中,已知采用各种类型的传感器来向自动驾驶辅助系统(ADAS)提供输入,例如出于安全带提醒(SBR)系统或用于辅助约束系统(ARS)的致动控制的目的。感测到的信号可以用作ADAS做出决定的基础,例如,决定是否将气囊系统部署到特定的车辆座椅。
在机动车辆应用中使用传感器的另一示例是所谓的“手在检测”(HoD),其中一个或多个传感器提供关于驾驶员是否将其手放在车辆的方向盘上的信息。该信息可以传输到例如自适应巡航控制(ACC)的ADAS,其根据提供的传感器信号可以警告驾驶员并提醒他或她再次控制方向盘。特别地,这种HoD系统可用于支持满足维也纳公约(Viennaconvention)的要求,即驾驶员必须始终保持对车辆的控制。HoD系统也可以用在停车辅助系统或被配置用于高速评估驾驶员活动的ADAS中。
在HoD装置和系统中采用的一种类型的传感器是扭矩传感器。
作为示例,申请EP 2 604 487 B1描述了一种用于确定方向盘的手在轮上(HOW)的状态的控制系统,其可用于车道监控系统。该控制系统包括监控施加在方向盘上的扭矩的施加量的扭矩传感器以及用于监控传感器的控制模块。该控制模块包括陷波滤波器(notchfilter),以从所施加的扭矩的量中衰减标准列模式频率(normal column modefrequency),以产生滤波后的扭矩信号,其中该标准列模式频率被配置为表示基于手脱离轮的状态的方向盘的振动模式的范围。控制模块还包括状态检测器,以从陷波滤波器接收滤波后的扭矩信号。状态检测器被配置为基于滤波后的扭矩信号是否超过ON阈值扭矩值来确定HOW状态是否存在。
用于HoD装置和机动车领域中的其它应用的一种广泛使用的类型的传感器是电容传感器。在许多情况下,电容传感器与加热装置结合在一起,尤其是在车辆座椅或在车辆方向盘中。
称为某电场传感器或接近传感器的电容传感器或电容感测设备指定一种传感器,该传感器响应于被感测到的东西(人、人体的一部分、宠物、物体等)在电场作用下的影响产生信号。电容传感器通常包括至少一个天线电极,振荡的电信号应用到在该天线电极,并且在传感器工作时,该天线电极随后将电场发射到靠近天线电极的空间区域中。该传感器包括至少一个感测电极,在该感测电极处检测物体或生物对电场的影响。在一些(所谓的“加载模式”)电容传感器中,一个或多个天线电极同时用作感测电极。在这种情况下,测量电路响应于向其施加的振荡电压来确定流入一个或多个天线电极中的电流。电压与电流的关系会在一个或多个天线电极与地面之间产生复阻抗(complex impedance)。在电容传感器的替代形式中(“耦合模式”电容传感器),发射天线电极(一个或多个)和感测电极(一个或多个)彼此分离。在这种情况下,测量电路确定当发射天线电极工作时在感应电极中感应的电流或电压。
在IEEE Comput.Graph.Appl.,18(3):54–60,1998中公开的J.R.Smith等人的技术论文“Electric Field Sensing for Graphical Interfaces(用于图形界面的电场感测)”中解释了不同的电容感测机制。该论文描述了电场感测的概念,其用于进行非接触式三维位置测量,并且,更具体地用于感测人手的位置,为了向计算机提供三维位置输入。在电容感测的一般概念中,作者区分了不同的机制,他称为“加载模式”,“分流模式”和“发射模式”,它们对应于各种可能的电流路径。在“加载模式”中,振荡电压信号被施加到发射电极,建立到地面的振荡电场。要感测的物体会改变发射电极与地面之间的电容。在“分流模式”下,将振荡电压信号施加到发射电极,建立到接收电极的电场,并测量在接收电极处感应的位移电流,从而可以由被感测的人体修改位移电流。在“发射模式”下,发射电极与用户的身体接触,然后通过直接电连接或通过电容耦合相对于接收器成为发射器。“分流模式”替代地被称为上述“耦合模式”。
例如,国际申请WO 2013/050621 A2描述了用于乘员感测和/或加热应用的导电纺织品,其中传感器和/或加热器可以从后侧附接到表面,例如驾驶员座椅、乘客座椅、后座、方向盘、车厢的门侧、变速杆等。
挠性加热器和/或电极包括具有经向和纬向的纺织织物材料。该织物材料包括具有低电导率的至少一个区域和具有高电导率的至少两个区域。所述至少两个高电导率区域与所述至少一个低电导区域相邻。至少两个高电导率区域中的至少一个可操作地连接至加热器和/或电极的连接端子,其中该连接端子用于将加热器和/或电极连接至电子控制电路。
与平坦表面相比,常规方向盘的几何形状对电容传感器设计和在方向盘上的“不明显”安装提出了更高的要求。
作为一种解决方案,国际申请WO 2016/096815 A1提出了一种用于方向盘加热和/或感测的平面挠性载体。可以用于无皱纹地安装在方向盘的轮缘上的平面载体包括具有两个纵向侧和两个横向侧的大致矩形形状的平面挠性箔的一部分。横向侧的长度B是轮缘的周长的0.96至1.00倍。在每个纵向侧上每单位长度设置N个切口,其中一侧的切口相对于相对侧上的相对切口部分以交错的方式定位。描述了切口的最佳形状和尺寸的确定。进一步描述了热载体、加热和/或感测装置及其制造方法。
多区域HoD传感器系统沿着方向盘具有多个不同且独立的感测区域,其能够区分驾驶员握持车辆方向盘的各种方式(一只手、两只手、角度位置)或提前发展。
例如,欧洲专利EP 1 292 485 B1描述了一种用于车辆的方向盘,其包括转向环、轮毂以及连接转向环和轮毂的至少一个轮辐。在转向环上,传感器沿转向环的圆周以分布方式布置,并在转向环的整个长度上延伸。传感器被细分为在转向环的纵向方向上一个接一个地布置的多个节段。传感器的两个节段在转向环的纵向方向上彼此之间的间距小于手指宽度,其中,传感器在转向环的纵向方向上的节段小于手指宽度。这样,可以可靠地将拇指和手的其它手指彼此区分开,并获得高空间分辨率。
发明内容
本发明的目的
本发明的目的是提供一种可靠的电容传感器和/或加热构件,其能够进行多区域传感器设计,显示出高的操作鲁棒性并且可以以简化的方式集成在车辆方向盘中。
本发明的概述
在本发明的一个方面,该目的通过一种自立夹层结构来实现,该自立夹层结构包括用于机动车辆应用的至少一个电容传感器构件和/或至少一个加热器构件,其中,该自立夹层结构包括
-具有顶侧和底侧的上保护层,其中,出于制造和存储的目的,所述上保护层以其顶侧附接至载体膜构件的底侧,并且其中至少所述载体膜构件的底侧具有足够低的表面能,以能够以非破坏性的方式分离载体膜构件(28)和上保护层(10),
-具有顶侧和底侧的下部保护层,
-具有顶侧和底侧的底部粘合剂层,其中该底部粘合剂层以其顶侧附接到下保护层的底侧,以及
-至少具有顶侧和底侧的上导电层,其布置在上保护层的底侧和下保护层的顶侧之间。
如在本申请中使用的,术语“自立”应特别理解为适用于即使不被另一物体或另一结构支撑也自立的物体或结构。
如在本申请中使用的,术语“上”和“下”应参考载体膜构件来理解,其中“上”是指更靠近载体膜构件,而“下”是指更远离载体膜构件,载体膜构件位于该自立夹层结构的顶部。
如在本申请中使用的,术语“顶侧”和“底侧”应理解为,层的顶侧至少在制造后的状态下面向载体膜构件,并且该层的底侧至少在制造后的状态下背离载体膜构件。
可以以容易且具有成本效益的方式来制造自立夹层结构。此外,自立夹层结构可以附接到可拉伸材料和高柔软度的材料上,例如车门面板、皮革饰边、泡沫、塑料支撑件以及更多材料,这允许接近表面整合/结合。自立夹层结构的该接近表面整合可以促进加热器构件的节能加热和提高电容传感器构件的灵敏度。
所公开的自立夹层结构的另一个优点在于,它可以促进多区域功能性,例如,在合适的实施例中,该多区域功能性可以允许检测多只手及其在车辆方向盘上的触摸位置。
此外,自立夹层结构能以较低的安装努力并以成本有效的方式结合电容感测和加热。可以显著降低用于为车辆部件配备电容传感器构件和/或加热器构件的整体应力,这可以提高可靠性。
载体膜构件可以由,但不限于,预涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、纸的膜,或者对于本领域技术人员来说显得合适的具有足够低的表面能的任何其它载体膜。
保护层旨在具有实际上可忽略不计的电导率并且用于提供抗机械磨损的保护。
所公开的自立夹层结构可用于,但不限于,在机动车辆应用中(例如车辆座椅、头枕、门板加热器、扶手以及尤其是车辆方向盘)提供至少一个电容传感器构件和/或至少一个加热器构件,用于加热和/或用于手在检测/动手检测(Hands on Detection,HoD)。
该自立夹层结构可以至少部分地通过在载体膜构件的低能表面上以所述顺序沉积不同的层来制造,例如通过丝网印刷或喷墨印刷或通过本领域技术人员认为合适的任何其它方法来制造。由此,可以容易地剥离自立夹层结构,以获得具有所述感测和/或加热功能的自立的/自支撑的、挠性的和/或可拉伸的薄层的堆叠。在将自立夹层结构和载体膜构件分离之后,自立夹层结构可以容易地安装在机动车辆部件中,特别是方向盘上,直接安装在其芯上或方向盘饰板的内侧上。
如在本申请中使用的,术语“车辆”应被特别理解为包括乘用车、卡车、半挂牵引车和公共汽车。
优选地,至少上导电层或者包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料,或者包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。包括高导电材料的上导电层可以有利地用作电容传感器构件,例如用作电容传感器的天线电极。高导电材料在暴露于随时间变化的电场时可确保适当的响应。
包括高导电材料的上导电层可以例如通过使用包含银的导电油墨通过应用丝网印刷或喷墨印刷方法来实现,随后是固化油墨的步骤。
包含电阻材料的上导电层可以有利地用作加热器构件,并且可以例如通过使用导电油墨通过应用丝网印刷或喷墨印刷方法来实现,所述导电油墨包含具有正温度系数的电阻率的材料,然后进行固化油墨的步骤。
例如丝网印刷和喷墨印刷的高精度制造方法的应用可以导致厚度的低公差,并且因此导致导电层的电特性的低公差。
在优选的实施例中,自立夹层结构还包括下导电层,该下导电层具有顶侧和底侧,并且包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。在此,下导电层布置在上保护层的底侧与下部保护层的顶侧之间。上导电层包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料,并且下导电层以其顶侧附接到上导电层的底侧。
在这种构造中,上导电层可以有利地用作用于下导电层的电汇流条,以这种方式,提供均匀的电流分布并为加热器构件提供更大的设计自由度。
通常,上导电层和下导电层的功能可以互换;即,上导电层可以包括用于在操作期间产生电热的电阻材料,而下导电层可以包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料。
在优选实施例中,自立夹层结构还包括下导电层,其具有顶侧和底侧,并且被布置在上保护层的底侧和下部保护层的顶侧之间。至少下导电层或者包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料,或者包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。该自立夹层结构还包括具有顶侧和底侧的介电层,其中该介电层以其顶侧附接至上导电层的底侧,并且以其底侧附接到下导电层的顶侧。
其中上导电层和下导电层两者均包括高导电材料的配置可以有利地用作电容传感器的两个不同的天线电极,其中两个不同的天线电极是电绝缘的并且通过介电层彼此隔离开。高导电材料在暴露于随时间变化的电场时可确保适当的响应。
其中上导电层和下导电层中的一个包括高导电材料,而另一导电层包括用于在操作期间产生电热的电阻材料的构造可以有利地用作一个电容传感器构件和加热器构件的结合,其中所述一个电容传感器构件用作电容传感器的天线电极。
在自立夹层结构的其中上导电层和下导电层两者均包括高导电材料的优选实施例中,自立夹层结构还包括第三导电层,其具有顶侧和底侧并且包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。本文中,第三导电层以其顶侧附接到下导电层的底侧,并且以其底侧附接到下保护层的顶侧。
该构造可以有利地用作用作电容传感器的天线电极的一个电容传感器构件与加热器构件的组合,其中下导电层可以有利地用作第三导电层的电汇流条(electric busbar)。
在自立夹层结构的其中上导电层和下导电层包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料的优选实施例中,自立夹层结构还包括中间保护层,其具有顶侧和底侧,并且以其顶侧附接到下导电层的底侧。自立夹层结构还至少包括第三导电层,该第三导电层具有顶侧和底侧,并且被布置在中间保护层的底侧和下保护层的顶侧之间,并且或者包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料或用于在操作期间产生电热的电阻材料。
优选地,自立夹层结构包括多个夹层单元,其中每个夹层单元至少包括上保护层、下保护层、至少一个导电层和底部粘合剂层,其中所述导电层具有顶侧和底侧,被布置在上保护层的底侧和下保护层的顶侧之间,所述底部粘合剂层具有顶侧和底侧。底部粘合剂层以其顶侧附接到下保护层的底侧。夹层单元布置在彼此的顶部上,并且以最上的保护层的顶侧附接到载体膜构件的底侧。
以这种方式,可以提供一种自立夹层结构,其包括为紧凑结构的一个或多个电容传感器构件和/或一个或多个加热器构件。
优选地,相同种类的夹层单元(即,电容传感器构件或加热器构件)被相同地设计以便于制造。
优选地,底部粘合剂层包括压敏粘合剂和热活化粘合剂中的至少一种。这样,可以容易地将自立夹层结构安装在机动车辆部件中。
优选地,压敏粘合剂和热活化粘合剂是可丝网印刷或喷墨印刷的,从而使得能够在自立夹层结构的制造期间应用丝网印刷或喷墨印刷方法。
在本发明的另一方面,提供了一种车辆方向盘,其包括如本文所公开的至少一个自立夹层结构。至少一个自立夹层结构以底部粘合剂层的底侧固定地附接到车辆方向盘的一部分。
在上下文中描述的在本文中提出的自立夹层结构的益处充分地适用于车辆方向盘。
优选地,车辆方向盘包括如本文公开的多个自立夹层结构。自立夹层结构在多个相互不同的区域中至少附接到车辆方向盘的转向环。这样,可以容易地实现包括加热设备的多区域电容式HoD传感器系统。
在本发明的又一方面,一种将至少一个如本文公开的自立夹层结构应用于机动车辆部件,特别是应用于车辆方向盘的方法。该方法至少包括以下步骤:
-提供本文公开的自立夹层结构,
-从自立夹层结构剥离载体膜构件,
-将自立夹层结构以底部粘合剂层的底侧附接到机动车辆部件,以及
-通过施加压力或通过热处理来固化粘合剂层。
通过参考下文描述的实施例,本发明的这些和其它方面将变得显而易见。
应当指出,在前面的描述中单独详细描述的特征和措施可以以任何技术上有意义的方式彼此组合,并且示出了本发明的其它实施例。该描述特别结合附图来表征和说明本发明。
附图说明
从以下参考附图的非限制性实施例的详细描述,本发明的更多细节和优点将变得显而易见,其中:
图1以侧视截面图示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构的一种可能的实施例,
图2至图6以与图1相同的视图示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构的替代的可能的实施例,以及
图7示意性地示出了配备有自立夹层结构的车辆方向盘。
具体实施方式
在不同的附图中,相同的部件总是设置有相同的附图标记,因此通常仅被描述一次。
图1以侧视截面图示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构100的一种可能的实施例。自立夹层结构100包括用于机动车辆应用的电容传感器构件。
自立夹层结构100包括上保护层10,该上保护层10由可丝网印刷的介电材料制成并且具有顶侧和底侧。在替代的实施例中,上保护层可以由固化的合成树脂制成。为了制造和存储的目的,上保护层10通过应用丝网印刷工艺以其顶侧附接到例如由聚酰亚胺(PI)制成的载体膜构件28的底侧。载体膜构件28的底侧具有足够低的表面能,使得上保护层10的材料不会“润湿”载体膜构件28;即,在载体膜构件28与上保护层10之间仅形成弱的结合。因此,能够在自立夹层结构100附接到机动车辆部件40之前以非破坏的方式分离载体膜构件28和上保护层10。
自立夹层结构100还包括具有顶侧和底侧的下保护层14。下部保护层14由与上保护层10相同的可丝网印刷的介电材料制成。然后,自立夹层结构100包括上导电层18,该上导电层18具有顶侧和底侧并且被布置在上保护层10的底侧和下保护层14的顶侧之间。上导电层18包括高导电材料,并且通过应用丝网印刷方法并使用包括银的导电油墨来实现。在机动车辆应用中,上导电层18用作电容传感器构件,其被用作电容传感器的天线电极。高导电材料确保产生低的电损耗,从而确保天线电极对电容传感器工作期间采用的随时间变化的电场的充分响应。
此外,自立夹层结构100包括底部粘合剂层16,该底部粘合剂层16具有顶侧和底侧,并且由包含压敏粘合剂的可丝网印刷的油墨制成。在替代实施例中,底部粘合剂层可以包括热活化粘合剂。底部粘合剂层16以其顶侧附接到下保护层14的底侧。
在机动车辆应用中,自立夹层结构100可以在例如用手从自立夹层结构100剥离载体膜构件28之后被附接到车辆部件40。然后,自立夹层结构100以底部粘合剂层16的底侧附接至车辆部件40,并且通过例如用手对底部粘合剂层16施加压力来固化底部粘合剂层16的压敏粘合剂而被固定。车辆部件40可以由方向盘形成并且通常可以具有包括皮革、泡沫、塑料材料、木材以及更多的表面。对于包括含有热活化粘合剂的粘合剂层的替代自立夹层结构的情况,通过施加热处理将自立夹层结构固定至车辆部件。
在图2到图6中,以与图1相同的视图示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构的替代的可能的实施例。为了避免不必要的重复,在下面将仅描述各个实施例之间的不同。
图2示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构200的另一种可能的实施例。可以认为根据图1的自立夹层结构100的上保护层10、上导电层18、下保护层14和底部粘合剂层16形成一个夹层单元。在这个意义上,根据图2的自立夹层结构200包括多个两个夹层单元,其与根据图1的自立夹层结构100的夹层单元相同地形成。根据图2的自立夹层结构200的两个夹层单元配置在彼此顶部,并以最上保护层10的顶侧附接至载体膜构件28的底侧。以这样的方式,自立夹层结构200包括两个不同的上导电层18、18',其在机动车辆应用中可以用作电容传感器构件,所述电容传感器构件可用作电容传感器的两个分离的天线电极。
图3示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构300的另一可能的实施例。与根据图1的自立夹层结构100的实施例相比,图3中示出的自立夹层结构300进一步包括下导电层20,该下导电层20具有顶侧和底侧并且布置在上保护层10的底侧与下部保护层14的顶侧之间。下导电层20和上导电层18两者均包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料。自立夹层结构300还包括具有顶侧和底侧的介电层26。介电层26以其顶侧附接到上导电层18的底侧,并且以其底侧附接到下导电层20的顶侧。以这样的方式,自立夹层结构300包括两个不同的导电层18、20,其在机动车辆应用中可以用作电容传感器构件,该电容传感器构件用作电容传感器的两个独立的天线电极。
图4示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构400的另一可能的实施例,其包括用于机动车辆应用的加热器构件。与根据图1的自立夹层结构100的实施例相比,图4中所示的自立夹层结构400还包括下导电层20,该下导电层20具有顶侧和底侧并且包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。下导电层20可以例如通过使用导电油墨来应用丝网印刷或喷墨印刷方法,随后进行固化油墨的步骤来实现,其中所述导电油墨包括具有正温度系数的电阻率的材料。合适的可丝网印刷的导电油墨是可便利地商购的。
下导电层20布置在上保护层10的底侧和下保护层14的顶侧之间。下导电层20以其顶侧附接到上导电层18的底侧,并以其底侧附接到下保护层14的顶侧。
上导电层18可以用作用于下导电层20的电汇流条,其可以用作用于机动车辆应用的加热器构件,例如,用于加热车辆方向盘。
图5示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构500的另一可能的实施例,其包括用于机动车辆应用(例如用于在可加热的车辆方向盘上的手在检测(HoD)系统)的电容传感器构件和加热器构件的组合。
与图3所示的自立夹层结构300的实施例相比,根据图5的自立夹层结构500还包括具有顶侧和底侧的第三导电层22。第三导电层22包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。第三导电层22以其顶侧附接到下导电层20的底侧,并且以其底侧附接到下保护层14的顶侧。
在这种构造中,上导电层18在机动车辆应用中用作电容传感器构件,其用作电容传感器的天线电极。下导电层20用作用于第三导电层22的电汇流条,其可用作机动车辆应用中的加热器构件,例如用于加热车辆方向盘。
图6示意性地示出了根据本发明的自立夹层结构600的另一可能的实施例,其包括两个电容传感器构件和加热器构件的组合,以用于机动车辆应用,例如用于可加热的车辆方向盘的手在检测(HoD)系统(Hands on Detection system)。
与图3所示的自立夹层结构300的实施例相比,根据图6的自立夹层结构600还包括具有顶侧和底侧的中间保护层12。中间保护层12以顶侧附接至下导电层20的底侧。自立夹层结构600还包括布置在中间保护层12的底侧与下保护层14的顶侧之间的具有顶侧和底侧的第三导电层22和具有顶侧和底侧的第四导电层24。第三导电层22包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。第四导电层24包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料。第四导电层24以其顶侧附接到中间保护层12的底侧,并且以其底侧附接到第三导电层22的顶侧。第三导电层22以其底侧附接到下保护层14的顶侧。
在替代的实施例中,第三导电层22和第四导电层24的位置可以互换。
图7示意性地示出了形成为乘用车的车辆的方向盘32。车辆方向盘32包括连接至转向环36的三个轮辐34。车辆方向盘32还包括多个如本文所公开的自立夹层结构300、400、600的相同实施例,用于单独电容感测(自立夹层结构300)、按需单独加热(自立夹层结构400)以及组合的电容感测和按需加热(自立夹层结构600)。自立夹层结构300、400、600都沿转向环36附接到方向盘32,并在多个相互不同的区域38中附接到轮辐34,其中,多个自立夹层结构300、400、600中的每一个以其底部粘合剂层16的底侧分别固定地附接到车辆方向盘的转向环36和轮辐34。在图7中,安装在每个区域中的自立夹层结构300、400、600的类型由不同的虚线指示。多个自立夹层结构300、400、600被配置为按需向车辆方向盘32提供热,并且进一步形成多区域电容车辆手在检测(HoD)系统的一部分。
尽管已经在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本发明,但是这样的图示和描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的;本发明不限于所公开的实施例。
本领域技术人员在实践所要求保护的发明时通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书,可以理解和实现要公开的实施例的其它变型。在权利要求书中,词语“包括”不排除其它元件或步骤,并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个,这意味着表示至少两个的数量。在互不相同的从属权利要求中记载了某些措施的事实并不意味着这些措施的组合不能有利地使用。权利要求书中的任何附图标记都不应被解释为限制范围。
参考符号的列表
10 上保护层
12 中间保护层
14 下保护层
16 底部粘合剂层
18 上导电层
20 下导电层
22 第三导电层
24 第四导电层
26 介电层
28 载体膜构件
32 方向盘
34 轮辐
36 转向环
38 区域
40 机动车辆部件
100 自立夹层结构
200 自立夹层结构
300 自立夹层结构
400 自立夹层结构
500 自立夹层结构
600 自立夹层结构。

Claims (11)

1.一种自立夹层结构(100),其包括用于机动车辆应用的至少一个电容传感器构件和/或至少一个加热器构件,并且所述自立夹层结构(100)包括:
-具有顶侧和底侧的上保护层(10),其中,为了制造和存储目的,所述上保护层(10)以其顶侧附接到载体膜构件(28)的底侧,并且其中至少所述载体膜构件(28)的底侧具有足够低的表面能,以使得能够以非破坏方式分离所述载体膜构件(28)和所述上保护层(10),
-具有顶侧和底侧的下保护层(14),
-具有顶侧和底侧的底部粘合剂层(16),其中所述底部粘合剂层(16)以其顶侧附接到下保护层(14)的底侧,和
-布置在上保护层(10)的底侧和下保护层(14)的顶侧之间的至少上导电层(18),所述上导电层(18)具有顶侧和底侧。
2.根据权利要求1所述的自立夹层结构(100),其特征在于,至少所述上导电层(18)或者包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料,或者包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。
3.根据权利要求1所述的自立夹层结构(400),其特征在于,还包括下导电层(20),所述下导电层(20)具有顶侧和底侧,并且包括用于在操作期间产生电热的电阻材料,并且被布置在所述上保护层(10)的底侧和下保护层(14)的顶侧之间,其中,所述上导电层(18)包含用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料,并且所述下导电层(20)以其顶侧附接到上导电层(18)的底侧。
4.根据权利要求1或2中的任一项所述的自立夹层结构(300),其特征在于,还包括下导电层(20),所述下导电层(20)具有顶侧和底侧并且被布置在所述上保护层(10)的底侧和所述下部保护层(14)的顶侧之间,其中至少所述下导电层(20)或者包含用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料或者包含用于在操作期间产生电热的电阻材料,并且所述自立夹层结构(300)还包括具有顶侧和底侧的介电层(26),其中所述介电层(26)以其顶侧附接到上导电层(18)的底侧,并且以其底侧附接到下导电层(20)的顶侧。
5.根据权利要求4所述的自立夹层结构(500),其特征在于,在所述下导电层(20)包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料的情况下,并且所述自立夹层结构(500)还包括第三导电层(22),所述第三导电层具有顶侧和底侧并且包括用于在操作期间产生电热的电阻材料,其中所述第三导电层(22)以其顶侧附接到下导电层(20)的底侧并且以其底侧附接到下保护层(14)的顶侧。
6.根据权利要求4所述的自立夹层结构(600),其特征在于,在所述上导电层(18)和所述下导电层(20)包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料的情况下,并且所述自立夹层结构(600)还包括中间保护层(12),所述中间保护层(12)具有顶侧和底侧并且以顶侧附接到下导电层(20)的底侧,并且所述自立夹层结构(600)还包括布置在中间保护层(12)的底侧和下保护层(14)的顶侧之间的至少第三导电层(22),所述第三导电层(22)或者包括用于在操作期间产生低电损耗的高导电材料,或者包括用于在操作期间产生电热的电阻材料。
7.根据权利要求1所述的自立夹层结构(200),其特征在于,包括多个夹层单元(30、30'),每个夹层单元(30、30')至少包括上保护层(10)、下保护层(14)、至少一个导电层(18)和底部粘合剂层(16),所述导电层(18)具有顶侧和底侧并布置在上保护层(10)的底侧和下保护层(14)的顶侧之间,所述底部粘合剂层(16)具有顶侧和底侧,其中底部粘合剂层(16)以其顶侧附接到下保护层(14)的底侧,并且其中,所述夹层单元(30、30')布置在彼此之上并以最上的保护层(10)的顶侧附接到载体膜构件(28)的底侧。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的自立夹层结构(100),其特征在于,所述底部粘合剂层(16)包括压敏粘合剂和热活化粘合剂中的至少一种。
9.一种车辆方向盘(32),其包括根据前述权利要求中的任一项所述的至少一个自立夹层结构(400、600),其中,所述至少一个自立夹层结构(400、600)以底部粘合剂层(16)的底侧被固定地附接到车辆方向盘(32)的一部分。
10.根据权利要求9所述的车辆方向盘(32),其特征在于,所述车辆方向盘(32)包括根据前述权利要求中的任一项所述的多个自立夹层结构(400、600),其中,所述自立夹层结构(400、600)在多个相互不同的区域(38)中至少被附接到车辆方向盘(32)的转向环(36)。
11.一种将根据权利要求1至8中的任一项所述的至少一个自立夹层结构(400、600)应用到机动车辆部件(40)上,特别是应用到车辆方向盘(32)上的方法,所述方法至少包括以下步骤:
-提供根据前述权利要求中的任一项所述的自立夹层结构(400、600),
-从所述自立夹层结构(400、600)剥离载体膜构件(28),
-将所述自立夹层结构(400、600)以底部粘合剂层(16)的底侧附接到所述机动车辆部件(40),以及
-通过施加压力或通过热处理来固化粘合剂层。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3101597A1 (fr) * 2019-10-03 2021-04-09 Autoliv Development Ab Câblage supporté par nappe

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1717127A (zh) * 2004-05-28 2006-01-04 高田-彼得里公开股份有限公司 用于机动车机动车方向盘的可加热胶合构件以及生产这种胶合构件的方法
US20070248799A1 (en) * 2006-02-10 2007-10-25 Deangelis Alfred R Flexible capacitive sensor
CN101633821A (zh) * 2008-07-24 2010-01-27 蒂萨公司 韧性加热的平面元件
DE102008035474A1 (de) * 2008-08-09 2010-02-11 Tesa Se Selbstklebende Luftpolsterfolie als Schutz für frische Lacke bei der Fahrzeugmontage und Verfahren zur Herstellung
WO2010028155A2 (en) * 2008-09-03 2010-03-11 Adaptive Thermal Solutions, Inc. Steering wheel heater
CN102568638A (zh) * 2010-10-19 2012-07-11 W.E.T.汽车系统股份公司 电导体
KR101167513B1 (ko) * 2011-11-14 2012-07-20 주식회사 유니크 차량용 핸들 커버
CN203651539U (zh) * 2013-12-20 2014-06-18 上海莱韬电子技术有限公司 座背一体式恒温加热座椅
CN104417477A (zh) * 2013-08-26 2015-03-18 德尔福技术有限公司 车辆座椅乘客传感器以及加热元件
US20150367875A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-24 Toyoda Gosei Co., Ltd. Heater element and steering wheel
US20170254675A1 (en) * 2016-03-07 2017-09-07 I.G. Bauerhin Gmbh Capacitive area sensor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4535221A (en) * 1983-07-01 1985-08-13 Herbert Holsworth Electrically heated steering wheel with adhesively attached foil strip heating element
DE10027922A1 (de) 2000-06-06 2002-01-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Detektieren der Position von Händen auf einem Lenkrad
US6727467B1 (en) 2003-01-31 2004-04-27 W.E.T. Automotive Systems Ag Heated handle and method of forming same
DE102009010437A1 (de) 2009-02-26 2010-09-02 Tesa Se Beheiztes Flächenelement
DE202009012162U1 (de) 2009-09-08 2010-04-29 I.G. Bauerhin Gmbh Lenkradheizung-Trägermaterial mit unterschiedlichen Stauchhärten
US20140246415A1 (en) 2011-10-06 2014-09-04 Iee International Electronics & Engineering S.A. Electrically conductive textiles for occupant sensing and/or heating applications
US8548667B2 (en) 2011-12-15 2013-10-01 Steering Solutions Ip Holding Corporation Hands on steering wheel detect in lane centering operation
EP3211364B1 (en) * 2014-10-22 2020-02-19 Bando Chemical Industries, Ltd. Capacitance sensor
LU92616B1 (en) 2014-12-15 2016-06-16 Iee Sarl Planar flexible carrier for use in steering wheel heating and/or sensing
LU92690B1 (en) 2015-04-03 2016-10-04 Iee Int Electronics & Eng Sa Heating device for curved surfaces
US10003881B2 (en) * 2015-09-30 2018-06-19 Apple Inc. Earbuds with capacitive touch sensor

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1717127A (zh) * 2004-05-28 2006-01-04 高田-彼得里公开股份有限公司 用于机动车机动车方向盘的可加热胶合构件以及生产这种胶合构件的方法
US20070248799A1 (en) * 2006-02-10 2007-10-25 Deangelis Alfred R Flexible capacitive sensor
CN101633821A (zh) * 2008-07-24 2010-01-27 蒂萨公司 韧性加热的平面元件
DE102008035474A1 (de) * 2008-08-09 2010-02-11 Tesa Se Selbstklebende Luftpolsterfolie als Schutz für frische Lacke bei der Fahrzeugmontage und Verfahren zur Herstellung
WO2010028155A2 (en) * 2008-09-03 2010-03-11 Adaptive Thermal Solutions, Inc. Steering wheel heater
CN102568638A (zh) * 2010-10-19 2012-07-11 W.E.T.汽车系统股份公司 电导体
KR101167513B1 (ko) * 2011-11-14 2012-07-20 주식회사 유니크 차량용 핸들 커버
CN104417477A (zh) * 2013-08-26 2015-03-18 德尔福技术有限公司 车辆座椅乘客传感器以及加热元件
CN203651539U (zh) * 2013-12-20 2014-06-18 上海莱韬电子技术有限公司 座背一体式恒温加热座椅
US20150367875A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-24 Toyoda Gosei Co., Ltd. Heater element and steering wheel
US20170254675A1 (en) * 2016-03-07 2017-09-07 I.G. Bauerhin Gmbh Capacitive area sensor

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