CN112298326A - 方向盘总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种方向盘总成和车辆，所述方向盘总成包括：方向盘本体，所述方向盘本体的表面覆盖有装饰层；电容传感器，所述电容传感器具有感应极板，所述电容传感器安装于所述装饰层的内侧，且所述感应极板与所述装饰层的内表面贴合；处理器，所述处理器与所述电容传感器电连接，且设置为在收到的电容信号达到目标值时发出喇叭开启信号。本申请的方向盘总成，通过设计独特的喇叭开关，喇叭开关的识别度和灵敏度高，还可以避免因误操作导致喇叭鸣笛，可以实现驾驶员盲触摸，安全性更高。

Description

方向盘总成和车辆

技术领域

本申请属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种方向盘总成和具有该方向盘总成的车辆。

背景技术

汽车喇叭开关普遍为机械按压式，具体操作为：驾驶员按压DAB模块或喇叭机构模块，使得内部上下触点接触形成闭合回路，喇叭通电实现鸣笛功能。这种机械按压式开关有如下弊端：1、DAB模块作为喇叭开关的按压端，重达1kg以上，需由多组弹簧支撑，该种机构对于转向系统的模态有影响；2、机械式喇叭开关需要预留按压行程，使得DAB模块与转向盘间不可避免存有间隙，在过颠簸路段或异常路况时DAB模块有异响的风险，同时间隙的存在也会影响转向盘整体结构的稳定。

相关技术中，为了改善上述问题，设计了电容接近开关、电阻式触摸屏开关等开关形式，但是这些开关的实用性不强，比如电阻式触摸屏开关会影响既有方向盘及DAB模块外观及功能，驾驶过程中会使驾驶员分心，而电容接近开关极易误操作。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本申请的一个目的在于提出一种方向盘总成，包括：方向盘本体，所述方向盘本体的表面覆盖有装饰层；电容传感器，所述电容传感器具有感应极板，所述电容传感器安装于所述装饰层的内侧，且所述感应极板与所述装饰层的内表面贴合，且所述电容传感器安装于所述方向盘本体的轮毂和轮辐中的至少一处；处理器，所述处理器与所述电容传感器电连接，且设置为在收到的电容信号达到目标值时发出喇叭开启信号。

上述方向盘总成的喇叭触发原理为：与感应极板对应的触摸感应区被触摸后，使电容传感器的电容被改变，电容传感器向处理器发出感应电容，处理器经过换算得到寄生电容，然后用该寄生电容与目标值比较，目标值可以为预设标定设置的，当换算得到电信号寄生电容大于目标值时，处理器发出电信号给喇叭开关。

这样，上述方向盘总成无需驾驶员用力按压，轻触触摸感应区的装饰层即可触发背面的电容传感器，这样喇叭开关的识别度和灵敏度更高，能够快速实现喇叭鸣笛的功能。

另外，由于设计了目标值(阈值)，即该方向盘总成具有防误操作设定，只有处理器检测的电容数值超过目标值时，喇叭鸣笛功能才会触发，反之，则喇叭不响，避免因误操作导致喇叭鸣笛，实用性强。

另一方面，驾驶员在正常驾驶时，握住方向盘本体的轮缘，由于电容传感器安装于轮毂或轮辐处，正常操作不会误触发电容传感器。

触摸感应区的范围可以按需设置，不影响方向盘开关组及DAB(Driver AirBag，驾驶员安全气囊)模块的功能，便于驾驶员盲触摸，驾驶过程中不会使驾驶员分心，安全性更高。

本申请的方向盘总成，通过设计独特的喇叭开关，喇叭开关的识别度和灵敏度高，还可以避免因误操作导致喇叭鸣笛，可以实现驾驶员盲触摸，安全性更高。

本申请还提出了一种车辆，具有如上述的方向盘总成。

所述车辆与上述的方向盘总成相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请第一种实施例的方向盘总成的结构示意图(A面)；

图2是图1中在C-C处的断面图；

图3是本申请第二种实施例的方向盘总成的结构示意图(B面)；

图4是图3中在D-D处的断面图；

图5是本申请实施例的车辆的结构示意图。

附图标记：

车辆1000，

方向盘总成100，触摸感应区101，

方向盘本体10，轮毂11，轮辐12，轮缘13，骨架14，发泡体15，装饰层16，装饰盖16a，覆盖层16b，

电容传感器20，感应极板21，

处理器31，开关线路板32，第一线束33，第二线束34，

气袋盒41，气袋42，发生器43，发生器箍44。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

如无特殊的说明，本申请中的前后方向为车辆1000的纵向，即X向；左右方向为车辆1000的横向，即Y向；上下方向为车辆1000的竖向，即Z向。

下面参考图1-图4描述根据本申请实施例的方向盘总成100。

如图1-图4所示，本申请的方向盘总成100包括：方向盘本体10、电容传感器20和处理器31。

其中，方向盘本体10包括：轮毂11、轮辐12和轮缘13，方向盘本体10的表面覆盖有装饰层16，装饰层16包括轮毂11A面(朝向驾驶员的一面)的装饰盖16a，装饰盖16a一般为塑料制成，装饰层16还可以包括轮辐12背面的覆盖层16b，覆盖层16b可以为皮革等材料制成。

电容传感器20的检测端为感应极板21，电容传感器20安装于装饰层16的内侧，装饰层16的内侧指装饰层16的背面，即装饰层16朝向方向盘本体10内部的一侧，即装饰层16背离外表面的一侧，且感应极板21与装饰层16的内表面贴合，装饰层16的内表面设置有感应极板21的区域即为触摸感应区101。感应极板21的实际覆盖区域可以根据需要设计，便于驾驶员盲触摸，在实际的执行中，感应极板21为铜箔制成。

电容传感器20安装于方向盘本体10的轮毂11和轮辐12中的至少一处，在图1和图2所示的实施例中，电容传感器20安装于方向盘本体10的轮毂11处，在图3和图4所示的实施例中，电容传感器20安装于方向盘本体10的轮辐12处。

可以理解的是，驾驶员在正常驾驶时，握住方向盘本体10的轮缘13，此时正常操作不会误触发电容传感器20，当需要开启喇叭时，才会触摸轮毂11或轮辐12处的触摸感应区101，来触发电容传感器20。

处理器31与电容传感器20电连接，处理器31与电容传感器20可以通过线束实现有线电连接，或者采用无线连接的方式实现无线电连接，处理器31设置为在收到的电容信号达到目标值时发出喇叭开启信号。

处理器31包括：接收模块、转换模块、比较模块和发射模块，接收模块与电容传感器20电连接，接收模块与转换模块电连接，转换模块与比较模块电连接，比较模块与发射模块电连接，接收模块用于接收电容传感器20的感应电容，转换模块用于将感应电容物理信号转换为电信号，比较模块用于比较感应电容产生引起的寄生电容变化量与预存的目标值，发射模块用于发出喇叭开启信号。

上述方向盘总成100的喇叭触发原理为：触摸感应区101被触摸后使电容传感器20的电容被改变，电容传感器20向处理器31发出感应电容，处理器31经过换算得到寄生电容，然后用该寄生电容与目标值比较，目标值可以为预设标定设置的，当换算得到电信号寄生电容大于目标值时，处理器31发出电信号给喇叭开关。

这样，上述方向盘总成100无需驾驶员用力按压，轻触触摸感应区101的装饰层16即可触发背面的电容传感器20，这样喇叭开关的识别度和灵敏度更高，能够快速实现喇叭鸣笛的功能。

另外，由于设计了目标值(阈值)，即该方向盘总成100具有防误操作设定，只有处理器31检测的电容数值超过目标值时，喇叭鸣笛功能才会触发，反之，则喇叭不响，避免因误操作导致喇叭鸣笛，实用性强。

触摸感应区101的范围可以按需设置，不影响方向盘开关组及DAB(DriverAirBag，驾驶员安全气囊)模块的功能，便于驾驶员盲触摸，驾驶过程中不会使驾驶员分心，安全性更高。

需要说明的是，上述结构形式的喇叭开关由传统的触点接触动作升级为参数化响应，一方面操作更加轻便，另一方面也可拓展喇叭多通道响应功能，具体可延伸出路况鸣笛识别、喇叭音量调节等功能，处理器31给喇叭开关发出的电信号可以根据接触面积而调整时，接触面积加大时，喇叭音量也更大。

本申请的方向盘总成100，通过设计独特的喇叭开关，喇叭开关的识别度和灵敏度高，还可以避免因误操作导致喇叭鸣笛，可以实现驾驶员盲触摸，安全性更高。

下面根据感应极板21的覆盖区域描述两种实施例。

如图1和图2所示，装饰层16包括设于方向盘的轮毂11处的装饰盖16a，感应极板21设于装饰盖16a的背面。在该实施例中，触摸感应区101位于轮毂11区域。

如图2所示，装饰盖16a的背面设有用于安装气袋42的气袋盒41，气袋盒41的背离装饰盖16a的一端设有发生器43，发生器43通过发生器箍44安装于气袋盒41，感应极板21夹设在装饰盖16a与气袋盒41之间，且感应极板21的覆盖面积大于气袋盒41朝向装饰盖16a的一侧的面积，装饰盖16a的面积大于感应极板21的面积。这样触摸感应区101的面积较大。

感应极板21可以为铜箔制成，感应极板21的厚度较薄，比如感应极板21的厚度不超过0.8mm，感应极板21不影响DAB(Driver AirBag，驾驶员安全气囊)模块的功能。

感应极板21与装饰层16(装饰盖16a)的内表面通过胶粘连接。这样感应极板21与装饰层16的内表面贴合，在DAB爆开时，感应极板21与装饰盖16a一起爆开。

如图1所示，方向盘总成100包括开关线路板32，处理器31集成于开关线路板32，且电容传感器20通过第一线束33与开关线路板32电连接。在实际的执行中，开关线路板32可以安装于右侧的轮辐12，该开关线路板32用于控制方向盘开关组，这样整个方向盘总成100的控制部分的体积小，便于装配。

开关线路板32安装于方向盘总成100的轮辐12，轮辐12的发泡体15设有卡槽，第一线束33贯穿卡槽。发泡体15的卡槽可以在发泡时预设，卡槽用于对第一线束33进行限位，使第一线束33按设计的路线延伸。

如图3和图4所示，装饰层16包括设于方向盘的轮辐12背面的覆盖层16b，至少一个轮辐12的覆盖层16b的内表面设有感应极板21，该覆盖层16b可以为皮革。在该实施例中，触摸感应区101位于轮辐12的背面(背离驾驶员的一面)，这样不影响轮辐12正面的方向盘开关组，当然，若轮辐12正面不设方向盘开关组，也可以将感应极板21设在轮辐12正面的覆盖层16b的内表面。

如图3所示，至少两个轮辐12处的覆盖层16b的内表面设有电容传感器20，比如在左侧轮辐12和右侧轮辐12的覆盖层16b的内表面设有电容传感器20，这样左右手均能实现喇叭触发。两个电容传感器20通过第二线束34电连接，两个电容传感器20可以并联连接，这样其中一个电容传感器20被触发即可开启喇叭。

该实施例中，对触摸感应区101进行左右分区，更贴近驾驶员实际驾驶动作，触摸感应区101域为转方向盘的B面(背离驾驶员的一面)，左右两个电容传感器20通过第二线束34并联连接。

感应极板21可以为铜箔制成，感应极板21的厚度较薄，比如感应极板21的厚度不超过0.8mm。

如图4所示，骨架14外包覆有发泡体15，感应极板21的两侧面分别与覆盖层16b的内表面及发泡体15通过胶粘连接。

如图3所示，方向盘总成100包括开关线路板32，处理器31集成于开关线路板32，且电容传感器20通过第一线束33与开关线路板32电连接。在实际的执行中，开关线路板32可以安装在右侧的轮辐12，该开关线路板32用于控制方向盘开关组，这样整个方向盘总成100的控制部分的体积小，便于装配。

开关线路板32安装于方向盘总成100的轮辐12，轮辐12的发泡体15设有卡槽，第一线束33贯穿卡槽。发泡体15的卡槽可以在发泡时预设，卡槽用于对第一线束33进行限位，使第一线束33按设计的路线延伸。

当然，触摸感应区101不限于轮毂11和轮辐12区域，还可以为轮缘13区域，在此就不再赘述。

综上所述，本申请的方向盘总成100，取消了喇叭开关弹簧机构，使DAB模块与转向盘可以有效地紧固在一起，形成完整的质量块，有效避免喇叭异响、模块晃动等问题；避免了间隙和按压行程的质量问题，有助于改善产品外观及质量。驾驶员驾驶过程中遇见路况异常时，驾驶员触摸触摸感应区101，电容传感器20实时检测电容变化情况，处理器31进行数据分析，判断寄生电容是否在预设范围内，从而判定驾驶员是否要启动喇叭鸣笛功能。

本申请还公开了一种车辆1000。

如图5所示，本申请的车辆1000具有上述任一种实施例的方向盘总成100。本申请的车辆1000，其喇叭开关的识别度和灵敏度高，还可以避免因误操作导致喇叭鸣笛，可以实现驾驶员盲触摸，安全性更高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种方向盘总成，其特征在于，包括：

方向盘本体，所述方向盘本体的表面覆盖有装饰层；

电容传感器，所述电容传感器具有感应极板，所述电容传感器安装于所述装饰层的内侧，且所述感应极板与所述装饰层的内表面贴合，且所述电容传感器安装于所述方向盘本体的轮毂和轮辐中的至少一处；

处理器，所述处理器与所述电容传感器电连接，且设置为在收到的电容信号达到目标值时发出喇叭开启信号。

2.根据权利要求1所述的方向盘总成，其特征在于，所述方向盘总成包括开关线路板，所述处理器集成于所述开关线路板，且所述电容传感器通过第一线束与所述开关线路板电连接。

3.根据权利要求2所述的方向盘总成，其特征在于，所述开关线路板安装于所述方向盘总成的轮辐，所述轮辐的发泡体设有卡槽，所述第一线束贯穿所述卡槽。

4.根据权利要求1所述的方向盘总成，其特征在于，所述感应极板与所述装饰层的内表面通过胶粘连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方向盘总成，其特征在于，所述装饰层包括设于所述方向盘的轮毂处的装饰盖，所述感应极板设于所述装饰盖的背面。

6.根据权利要求6所述的方向盘总成，其特征在于，所述装饰盖的背面设有用于安装气袋的气袋盒，所述感应极板夹设在所述装饰盖与所述气袋盒之间，且所述感应极板的覆盖面积大于所述气袋盒朝向所述装饰盖的一侧的面积，所述装饰盖的面积大于所述感应极板的面积。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方向盘总成，其特征在于，所述装饰层包括设于所述方向盘的轮辐背面的覆盖层，至少一个所述轮辐的所述覆盖层的内表面设有所述感应极板。

8.根据权利要求7所述的方向盘总成，其特征在于，至少两个所述轮辐处的所述覆盖层的内表面设有所述电容传感器，两个所述电容传感器通过第二线束电连接。

9.一种车辆，其特征在于，具有如权利要求1-8中任一项所述的方向盘总成。

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