CN114286777A - 车辆方向盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆方向盘，包括：‑便于使用者握持的握持区；‑用于检测使用者肢体和握持区之间的接触的电容式检测装置，包括至少一个检测电极(41、42)，设置在握持区的外表面下方；其特征在于，所述检测电极(41、42)在外表面上限定了以下区域：‑检测区(ZD1、ZD2)；‑以及死区(ZM1、ZM2)，所述死区与所述检测区(ZD1、ZD2)互补；其特征在于，所述检测装置包括至少一个贴附式导电条(44、45)，所述贴附式导电条设置在所述检测电极(41、42)上；所述贴附式导电条包括至少一个与所述检测区(ZD1、ZD2)相对设置的覆盖段(PR1、PR2)，以及至少一个与所述死区(ZM1、ZM2)相对设置的延伸段(PE1、PE2)。

Description

车辆方向盘

本发明涉及车辆方向盘技术领域。本发明具体涉及一种配备检测装置的车辆方向盘，所述检测装置用于检测方向盘握持区(如轮缘)与使用者肢体(如手指、手、手掌)之间的接触或接近。

在现有技术中，配有方向盘握持区与使用者肢体之间的接触/接近检测装置的方向盘已经存在了。通常，检测装置包括设置在轮缘外表面下方的柔性检测电极。然而，由于弯曲或制造工艺中的几何形状要求，检测电极可能具有切口或断口，从而在外表面上形成死区；然而，在死区中，无法检测到方向盘握持区与使用者肢体之间的接触/接近。

针对现有技术的上述缺陷，首先，本发明具体提供了一种车辆方向盘：所述方向盘配备有检测装置，所述检测装置包括检测电极；即使方向盘的几何形状使得检测电极必须具有切口或断口，所述方向盘的死区较小。

为此，本发明主要涉及一种车辆方向盘，包括：

-便于使用者握持的握持区；

-用于检测使用者肢体和握持区之间的接触或接近的电容式检测装置，包括至少一个检测电极，设置在握持区的外表面下方；

其特征在于，所述检测电极在外表面上限定了以下区域：

■检测区；

■以及死区，所述死区与所述检测区互补；

其特征在于，所述检测装置包括至少一个贴附式导电条，所述贴附式导电条设置在所述检测电极上；所述贴附式导电条包括至少一个与所述检测区相对设置的覆盖段，以及至少一个与所述死区相对设置的延伸段。

在上述实施例中，所述方向盘包括贴附式导电条，而所述贴附式导电条“延伸”了检测区。实际上，与检测电极相对设置的覆盖段将施加在延伸段上的(电场或电荷或电容)变化反射或传递到检测区。因此，通过延伸段，贴附式导电条可以检测到使用者与外表面之间的接近或接触，即使是在初始死区(也可以说是延伸检测区)范围内的接近或接触。实际上，在本申请中，检测区系指由检测电极本身检测到接触或接近的区域。检测区与检测电极的“有效”表面直接相关。

“延伸检测区”涵盖或包括检测区以及延伸段(借助天线效应和/或传导和/或电容效应，通过延伸段和覆盖段)能够检测到使用者的区域。“贴附式导电条”是指在安装检测电极后应贴附的条带状元件。此外，“贴附式导电条”是指导电的条带状元件。

在一个替代实施例中，所述检测装置可以是电阻式装置。

在一个实施例中，所述贴附式导电条可以是可拆卸的、独立于检测电极并与检测电极互补。

在一个实施例中，所述贴附式导电条可以设置在检测电极和外表面之间。

在一个实施例中，所述贴附式导电条可以包括导电层和粘接层。通常，所述贴附式导电条可以是可粘附的金属条。

在一个实施例中，所述粘接层可以具有电绝缘性。

在一个替代实施例中，所述粘接层可以具有导电性。

在一个实施例中，所述导电层可以由铝制成。

在一个实施例中，所述导电层的厚度可以介于50μm至250μm之间。

在一个实施例中，所述粘接层可以与检测电极接触。即是说，所述贴附式导电条直接贴附在检测电极上。

在一个实施例中，所述握持区可以包括轮缘；所述车辆方向盘包括围绕轮缘设置并且至少部分覆盖检测装置的护套。

在一个实施例中，所述护套可以包括至少一个第一部分，第一部分采用刚性材料制成，如木材；以及至少一个第二部分，第二部分采用柔性材料制成，如皮革。这样的复合型护套可能需要在检测电极处进行切割和/或折叠，从而导致检测区减小并相应地增大死区。将导电条贴附在检测电极上，使死区处具有延伸段，从而可以形成一个延伸检测区并保证检测到使用者肢体的接近或接触(即使是在初始死区范围内)。

在一个实施例中，所述检测装置可以包括：

-至少两个检测电极，其中每个检测电极在外表面上限定以下区域：

■检测区；

■以及死区，所述死区与所述检测区互补。

在上述实施例中，所述方向盘包括两个单独的检测区，如轮缘的前部和后部。所述方向盘还可以分别检测右侧和左侧。所述方向盘还可以具有两个以上单独的检测区。

■在一个实施例中，所述方向盘或检测装置可以包括若干个贴附式导电条，每个贴附式导电条包括至少一个与所述检测电极的检测区相对设置的覆盖段，以及至少一个与所述死区相对设置的延伸段。

在一个实施例中，每个贴附式导电条的每个覆盖段仅与同一检测电极的检测区相对设置。即是说，一个贴附式导电条仅覆盖一个检测电极。

在一个实施例中，当一个贴附式导电条的覆盖段与一个检测电极的检测区相对设置时，并且另一个贴附式导电条的覆盖段与另一个检测电极的检测区相对设置时，所述一个贴附式导电条的延伸段与所述另一个贴附式导电条的延伸段之间严格设有一个正距离。即是说，所述两个贴附式导电条分别专用于不同的检测电极，不会相互重叠或接触。

在一个实施例中，所述贴附式导电条可以包括：

-两个覆盖段，其中每个覆盖段与同一检测电极的检测区相对设置；

-一个延伸段，与所述死区相对设置。

因此，所述贴附式导电条在同一检测区的两个部分之间形成桥梁，以覆盖例如检测电极中的切口或断口。

在一个实施例中，所述检测装置可以包括：

-至少一个屏蔽电极；

-电介质；

其特征在于，

■所述检测电极设置在所述屏蔽电极与外表面之间；

■所述电介质设置在所述检测电极与所述屏蔽电极之间；

■所述屏蔽电极在外表面上限定了一个有效屏蔽区域；

其特征在于，贴附式导电条的至少一个延伸段设置在有效屏蔽区域的互补区域中。通常，电容式检测装置类似于电容器，配备有检测电极和屏蔽电极：两个电极相对设置，具有基本相同的表面并且由电介质分隔开。在上述实施例中，无需设置与所述贴附式导电条延伸段相对的屏蔽电极。令人惊讶的是，即使没有屏蔽电极，所述检测装置也可以进行检测。

在一个实施例中，所述贴附式导电条可以与所述检测电极分开。

本发明的第二方面涉及一种包括本发明第一方面所述车辆方向盘的机动车辆。

本发明的第三方面涉及一种用于本发明第一方面所述车辆方向盘的检测装置，包括至少一个检测电极和至少一个贴附式导电条。

本发明的第四方面涉及一种车辆方向盘制造方法，包括以下步骤：

-将至少一个检测电极设置在方向盘的握持区的芯骨上；

-将至少一个贴附式导电条设置在握持区的芯骨上，以使得：

■所述贴附式导电条的覆盖段与所述检测电极相对设置；

■所述贴附式导电条的延伸段设置在所述检测电极的互补区域上；

-覆盖所述握持区，以限定便于使用者握持的外表面。

一旦将所述检测电极安装到方向盘上，通过上述方法，就可以形成“延伸检测区”。实际上，先安装好检测电极，再粘贴贴附式导电条，这样可以适应每个方向盘的特殊几何形状并且形成尽可能大的延伸检测区域，即使检测电极由于切口和/或折痕而不得不具有特定表面。

请注意，上述所有技术特征可以相互组合或相互分离，只要不存在技术上的不一致或不兼容。

阅览以下通过非限制性示例进行阐述并通过附图示出的有关本发明实施例的详细描述，可以更为清楚地了解本发明所述的其他特征和优势。

[图1]示出了本发明所述方向盘，包括通过辐条连接到轮毂的轮缘；

[图2]为图1所示方向盘轮缘的剖面图；

[图3]为(安装贴附式导电条前)图2所示轮缘检测层的示意图；

[图4]为(安装贴附式导电条后)图2所示轮缘检测层的示意图；

[图5]为图3和图4所示检测层的总体视图；

[图6]为一个替代实施例中图2所示方向盘轮缘的剖面图。

图1示出了本发明所述车辆方向盘，包括轮缘(10)；所述轮缘通过辐条(20)连接到轮毂(30)。在所示实施例中，轮缘(10)包括复合型护套，而护套形成了轮缘的外表面；轮缘形成了便于使用者握持的握持区。实际上，轮缘(10)的外护套包括由刚性木制外壳构成的第一部分(11)以及由皮革制成的第二部分(12)。木材和皮革的组合仅为示例，并不限制本发明中电极的检测表面的延伸。

如图2所示，所述第二部分(12)实际上是由两个皮革制元件(121、122)构成的；所述两个皮革制元件通过沿所述轮缘(10)内周边布置的接缝(13)连接。此外，所述第一部分(11)和所述第二部分(12)通过嵌件(17)彼此连接；所述嵌件设置在所述轮缘(10)的任一侧，位于检测层(40)的上方。所述检测层(40)卷绕在所述轮缘主体上，而轮缘主体是由包覆成型加强件(16)和包覆成型材料(15)构成。通常，所述检测层(40)是检测装置的一部分；所述检测装置还包括一个电子计算单元，用于测量和分析所述检测层(40)的电信号和特性。在所述第二部分(12)和所述检测层(40)之间，可以设置一层泡沫板(18)。

此外，图2示出了设置在所述检测层(40)和所述泡沫板(18)之间的两个贴附式导电条(44、45)，如下所述。

如图5所示，为了匹配围绕所述轮缘主体设置的护套并避免形成使用者可见的折叠，所述检测层(40)形状复杂、周边曲折。具体地，沿所述检测层周边设置了许多切口(D)，以免折叠和重叠(因为过长)。

此外，如图3所示，所述检测层(40)包括第一检测电极(41)和第二检测电极(42)，设置在所述检测层(40)的外表面上。所述轮缘(10)的外部轮廓用虚线表示，以便清楚地示出整体布局。

可以通过印刷、胶粘或任何其他已知方法来构成检测电极(41、42)。一个或多个屏蔽电极(43)设置在所述检测层(40)的内表面上，从而形成一个用于用于检测轮缘和使用者肢体之间的接近/接触的电容式检测装置。在所述检测电极(41、42)和所述一个或多个屏蔽电极(43)之间，设置电介质，以隔开电极。

如图5所示切口(D)，其存在的后果，请参阅图3。图3示出了轮缘主体上设置的检测层。实际上，为了避免折叠和重叠，这些切口(D)是必要的；然而，这些切口会导致检测区的面积减小。

具体地，所述第一检测电极(41)在轮缘的外表面上限定了一个检测区(ZD1)；在该检测区中，可以检测到使用者的接触或接近。另一方面，切口(D)旁存在死区(ZM1)；在该死区中，无法检测到使用者的接触或接近。所述第二检测电极(42)也是如此：所述第二检测电极在切口(D)处限定了检测区(ZD2)和死区(ZM2)。

所述死区(ZM1、ZM2)的存在会降低检测精度。因此，本发明旨在尽可能地减小这些死区。如图4所示，将所述导电条(44、45)粘附到每个电极上，具体粘附在切口(D)处。

具体地，所述第一贴附式导电条(44)设置在所述第一检测电极(41)上，所述覆盖段(PR1)与第一检测区(ZD1)相对设置，并且所述延伸段(PE1)与每个切口(D)相对设置。这样，所述检测区(ZD1)借助天线效应和/或传导和/或电容现象而得以延伸。通过连接至覆盖段(PR1)的延伸段(PE1)，所述第一检测电极(41)可以检测到在与切口(D)相对设置的区域中使用者肢体的接触或接近，从而限定了“延伸检测区”。因此，这样形成的“延伸检测区”包括初始检测区(ZD1)以及与切口(D)相对的死区(ZM1)。

所述第二检测电极(42)也是如此：所述第二贴附式导电条设置在所述第二检测电极(42)上，所述覆盖段(PR2)与第二检测区(ZD2)相对设置，并且所述延伸段(PE2)与每个切口(D)相对设置。

关于贴附式导电条(44、45)，可以采用具有粘附性的铝条，如铝厚度介于50μm和250μm之间。铜、碳、锡合金、镀金材料等其他导电材料也可以采用。厚度和材料的选择应确保使用者看不到导电条。设置一层粘合剂层，以确保组装方便。因此，导电片与检测电极之间可能存在或不存在直接接触。例如，贴附式导电条的导电片与检测电极之间的电阻可以为零(存在直接接触时)，也可以为几欧姆、几十欧姆或几百欧姆。

所述贴附式导电条(44、45)彼此不接触，也不重叠。实际上，设置了两个单独的检测电极(41、42)，其功能在于区分例如方向盘的前后之间或左右之间的接触。为了保证这种区分，一个检测电极上的每个贴附式导电条不会部分重叠或覆盖另一个检测电极或另一个检测电极上的贴附式导电条。为了安全起见，可以在贴附式导电条(44、45)之间提供几毫米的间隔。

本发明所述方向盘的组装或制造非常灵活、方便，因为安装好检测层(40)后，只需将贴附式导电条(44、45)设置到希望移除的每个死区上。所述方法具有特殊性：即使为了避免产生折叠，预先安装的检测层具有许多切口且通常产生了明显的死区，所述方法也适用于延伸检测区。

图6示出了图2所示方向盘的另一个替代实施例。实际上，可以在所述检测层(40)和外部复合型护套(所述第一部分(11)和/或所述第二部分(12))之间设置中间层。具体地，如图6所示，设置保护套(19)来保护检测层(40)，并将贴附式导电条(44、45)粘附在所述保护套(19)上方。

替代性地，保护层可以集成到检测层中。例如，在所述检测层(40)的一个或多个表面喷涂涂层，以便在制造过程中覆盖(最好完全覆盖)所述检测电极(41、42)甚至所述屏蔽电极(43)。

例如，可以使用厚度为十分之几毫米甚至更小厚度的聚氨酯片或层来构成保护套(19)，以有效保护所述检测层(40)。

如图6所示，还可以将贴附式导电条(47)与所述第一部分(11)相对设置。

已知在不背离本发明范畴的情况下，可对适用于本领域技术人员的本说明书中所述的本发明的各种实施例进行显而易见的多种修改和改进。

具体地，本发明所述车辆方向盘涉及木/皮革复合型护套，但可以使用(天然或合成)全皮或全木外护套，或与其他材料制成的复合型护套。

Claims (15)

1.一种车辆方向盘，包括：

-便于使用者握持的握持区；

-用于检测使用者肢体和握持区之间的接触或接近的电容式检测装置，包括至少一个检测电极(41、42)，设置在握持区的外表面下方；

其特征在于，所述检测电极(41、42)在外表面上限定了以下区域：

■检测区(ZD1、ZD2)；

■以及死区(ZM1、ZM2)，所述死区与所述检测区(ZD1、ZD2)互补；

其特征在于，所述检测装置包括至少一个贴附式导电条(44、45)，所述贴附式导电条设置在所述检测电极(41、42)上；所述贴附式导电条包括至少一个与所述检测区(ZD1、ZD2)相对设置的覆盖段(PR1、PR2)，以及至少一个与所述死区(ZM1、ZM2)相对设置的延伸段(PE1、PE2)。

2.根据权利要求1所述的车辆方向盘，其特征在于，所述贴附式导电条(44、45)设置在所述检测电极(41、42)与外表面之间。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的车辆方向盘，其特征在于，所述贴附式导电条(44、45)包括导电层和粘接层。

4.根据权利要求3所述的车辆方向盘，其特征在于，所述导电层为铝。

5.根据权利要求3或4所述的车辆方向盘，其特征在于，所述导电层的厚度在50μm-250μm之间。

6.根据权利要求3至5所述的车辆方向盘，其特征在于，所述粘接层与所述检测电极(41、42)接触。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆方向盘，其特征在于，所述握持区包括轮缘(10)；所述车辆方向盘包括护套，所述护套围绕所述轮缘(10)设置并且至少部分覆盖所述检测装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆方向盘，其特征在于，所述检测装置包括：

-至少两个检测电极(41、42)，其中每个检测电极(41、42)在外表面上限定以下区域：

■检测区(ZD1、ZD2)；

■以及死区(ZM1、ZM2)，所述死区与所述检测区(ZD1、ZD2)互补。

9.根据权利要求8所述的车辆方向盘，包括若干个贴附式导电条(44、45)，其特征在于，每个贴附式导电条(44、45)的每个覆盖段(PR1、PR2)仅与同一检测电极(41、42)的检测区(ZD1、ZD2)相对设置。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的车辆方向盘，包括若干个贴附式导电条(44、45)，其特征在于，当一个贴附式导电条(44、45)的覆盖段(PR1、PR2)与一个检测电极(41、42)的检测区(ZD1、ZD2)相对设置时，并且另一个贴附式导电条(44、45)的覆盖段(PR1、PR2)与另一个检测电极(41、42)的检测区(ZD1、ZD2)相对设置时，所述一个贴附式导电条的延伸段(PE1、PE2)与所述另一个贴附式导电条的延伸段(PE1、PE2)之间严格设有一个正距离。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的车辆方向盘，其特征在于，所述贴附式导电条(44、45)包括：

-两个覆盖段，其中每个覆盖段与同一检测电极(41、42)的检测区(ZD1、ZD2)相对设置；

-一个延伸段(PE1、PE2)，与所述死区(ZM1、ZM2)相对设置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的车辆方向盘，其特征在于，所述检测装置包括：

-至少一个屏蔽电极(43)；

-电介质；

其特征在于，

■所述检测电极(41、42)设置在所述屏蔽电极(43)与外表面之间；

■所述电介质设置在所述检测电极(41、42)与所述屏蔽电极(43)之间；

■所述屏蔽电极(43)在外表面上限定了一个有效屏蔽区域；

其特征在于，贴附式导电条(44、45)的至少一个延伸段(PE1、PE2)设置在有效屏蔽区域的互补区域中。

13.一种机动车辆，包括根据权利要求1至12中任一项所述的车辆方向盘。

14.一种用于根据权利要求1至12中任一项所述车辆方向盘的检测装置，包括至少一个检测电极(41、42)和至少一个贴附式导电条(44、45)。

15.一种车辆方向盘制造方法，包括以下步骤：

-将至少一个检测电极(41、42)设置在方向盘的握持区的芯骨上；

-将至少一个贴附式导电条(44、45)设置在握持区的芯骨上，以使得：

■所述贴附式导电条(44、45)的覆盖段(PR1、PR2)与所述检测电极(41、42)相对设置；

■所述贴附式导电条(44、45)的延伸段(PE1、PE2)设置在所述检测电极(41、42)的互补区域上；

-覆盖所述握持区，以限定便于使用者握持的外表面。

Images