CN117734812A - 脱手检测装置以及交通工具控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱手检测装置以及交通工具控制装置，该脱手检测装置包括：框架；覆盖材料，覆盖该框架：以及导电区，位在该覆盖材料上或该覆盖材料内；其中该导电区耦接电容检测电路或是预定电压准位。通过本发明，可以根据框架的尺寸或形状或任何其他要求改变导电线的配置。此外，由于导电线可耦接至交通工具的接地源，以提供较短的电容感测路径，因此可改善不稳定因素造成的干扰。

Description

脱手检测装置以及交通工具控制装置

技术领域

本发明有关于HOD(Hand Off Detection，脱手检测)装置以及交通工具控制装置，特别有关于以覆盖材料的缝线作为感测线或接地线的HOD装置以及交通工具控制装置。

背景技术

传统的方向盘可以具有HOD功能，其可以防止驾驶员在驾驶进行自动驾驶时睡着，或辅助驾驶员的驾驶，或改善驾驶行为。然而，不同厂牌的方向盘尺寸和结构可能不同，很难设计出通用的HOD装置。

此外，传统的方向盘通常具有用于电容感测的感测线。然而，对于这样的结构，电容感测路径可能包括从接触HOD装置的用户的手，通过用户的身体再到用户的脚的长路径。在这种情况下，方向盘的电容感测可能会受到许多不稳定因素的干扰。例如，受到用户穿的鞋子的种类，以及用户踩到的地垫的种类的干扰。

发明内容

本发明一目的为公开一种可符合不同设计需求的HOD装置。

本发明另一目的为公开一种可符合不同设计需求的交通工具控制装置。

本发明又一目的为公开一种可提供较短电容感测路径的HOD装置。

本发明又一目的为公开一种可提供较短电容感测路径的交通工具控制装置。

本发明一实施例公开了一种脱手检测装置，其特征在于，包括：框架；覆盖材料，覆盖该框架：以及导电区，位在该覆盖材料上或该覆盖材料内；其中该导电区耦接电容检测电路或是预定电压准位。

本发明另一实施例公开了一种交通工具控制装置，使用在交通工具上，其特征在于，包括：框架；覆盖材料，覆盖该框架：以及导电区，位在该覆盖材料上或该覆盖材料内；其中该导电区耦接电容检测电路或是该交通工具的接地源。

根据前述实施例，可以根据框架的尺寸或形状或任何其他要求改变导电线的配置。此外，由于导电线可耦接至交通工具的接地源，以提供较短的电容感测路径，因此可改善不稳定因素造成的干扰。

附图说明

图1、图2以及图3绘示了根据本发明一实施例的方向盘的示意图。

图4绘示了耦接到电容检测电路的导电区的方块图。

图5绘示了耦接到预定电压准位的导电区的方块图。

图6和图7绘示了根据本发明其他实施例的方向盘的示意图。

图8和图9绘示了导电线以及至少一接地区印刷在覆盖材料的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100 方向盘

101 框架

103 覆盖材料

401 电容检测电路

403 处理电路

CR 导电区

CW 导电线

GR 接地区

P区

Tr_1第一缝线

Tr_2第二缝线

Tr_3第三缝线

VG接地源

X方向

Y方向

具体实施方式

以下描述中的“第一”、“第二”以及类似描述仅用来定义不同的元件、参数、资料、信号或步骤，并非用以限定其次序。举例来说，第一装置和第二装置可为具有相同结构但为不同的装置。此外，在以下实施例中，是以方向盘为例来说明，然而本发明公开的概念可以使用在其他装置。例如，本发明公开的概念可以使用在汽车的排档杆或是摩托车的握把。

图1、图2以及图3绘示了根据本发明一实施例的方向盘的示意图。在图1的上图中，方向盘100包括框架101和覆盖材料103。图1中的下图是图1中的上图沿X方向的剖面图。如剖面图所示，覆盖材料103覆盖(或是包覆)框架101。覆盖材料103可以由可延展材料制成，如皮革、碳纤维或任何其他所需材料。

此外，方向盘100还包括至少一个设置在覆盖材料103上或覆盖材料103内的导电区。在一实施例中，导电区耦接到电容检测电路或预定电压准位(例如接地源)。稍后将描述导电区的细节。还请留意，“导电区设置在覆盖材料103上”的描述是指大部分的导电区(例如超过80％或90％)暴露在覆盖材料103上。另外，“导电区设置在覆盖材料103内”是指导电区被覆盖材料103全部或部分覆盖。在以下实施例中，导电区是设置在覆盖材料103内。

请参考图2，图2为图1上图在Y方向上的示意图。在图2的实施例中，导电区由至少一导电线形成。导电线由导电材料制成，例如但不限于金属、石墨烯或导电纤维。在一实施例中，导电线为覆盖材料103的缝线，例如图2和图3中的第一缝线Tr_1、第二缝线Tr_2和第三缝线Tr_3。缝线用于缝合覆盖材料103，使得覆盖材料103可以被固定并围绕框架101。

图3是图2的P区的放大图。还请了解，第一缝线Tr_1、第二缝线Tr_2和第三缝线Tr_3的形状、位置和数量不限于图2和图3所示的例子。如图3所示，第一缝线Tr_1和第二缝线Tr_2位在第三缝线Tr_3的不同侧，第一缝线Tr_1、第二缝线Tr_2穿过覆盖材料103的相对侧。此外，第三缝线Tr_3用以钩住(或缠绕住)第一缝线Tr_1和第二缝线Tr_2以缝合覆盖材料103。第一缝线Tr_1、第二缝线Tr_2和第三缝线Tr_3中的至少一个由导电材料制成。

在一实施例中，第三缝线Tr_3由非导电材料制成，第一缝线Tr_1和第二缝线Tr_2由导电材料制成并作为导电区。在这样的实施例中，第一缝线Tr_1和第二缝线Tr_2可以耦接到预定电压准位。此外，在这实施例中，第一缝线Tr_1和第二缝线Tr_2可以耦接到电容检测电路。此外，第一缝线Tr_1和第二缝线Tr_2的其中之一可以耦接到预定电压准位，且第一缝线Tr_1和第二缝线Tr_2中的另一个耦接到电容检测电路。例如，第一缝线Tr_1耦接预定电压准位，第二缝线Tr_2耦接电容检测电路。

在另一实施例中，第一缝线Tr_1、第二缝线Tr_2和第三缝线Tr_3均由导电材料制成并作为导电区。在这种情况下，第一缝线Tr_1、第二缝线Tr_2和第三缝线Tr_3可被集成为单一导电线且耦接到电容检测电路或预定电压准位。

在又一实施例中，第三缝线Tr_3由导电材料制成，第一缝线Tr_1、第二缝线Tr_2由非导电材料制成。在这种情况下，第三缝线Tr_3作为导电线并且耦接到电容检测电路或预定电压准位。

在一实施例中，覆盖材料103是整块皮革。这种皮革可被弯曲并且通过缝线来缝合皮革的不同面(不同侧)，使皮革可以围绕框架101，如图1所示的剖面图。在另一实施例中，覆盖材料103包括不同的皮革片。在这种例子中，上述缝线可用在缝合不同的皮革片。

图4为导电区耦接至HOD感测器的方块图，HOD感测器包括电容检测电路401和处理电路403。在这种情况下，导电区CR的导电线作为感测线。在图4的实施例中，包括上述导电线的导电区CR是耦接至电容检测电路401。电容检测电路401可检测导电区CR产生的电容。

更详细来说，如果用户的手接触导电区CR，则导电区CR输出第一电容，且如果用户的手没有接触导电区CR，则输出第二电容。换句话说，电容检测电路401检测响应于用户对导电区CR的接触的导电区CR的电容变化。因此，处理电路403可以通过电容检测电路401并根据导电区CR输出的电容来判断用户是否接触方向盘100。在一实施例中，导电区CR的电容变化仅响应于用户对导电区CR的接触但不响应于其他因素。例如，导电区CR的电容变化只响应于用户对导电区CR的接触，而不响应用户用手按压方向盘100的力度，不响应覆盖材料103的变形，且不响应用户已经接触覆盖材料103的手与框架101之间的距离。

可以根据导电区CR是用于自容式(self-capacitance)触碰感测还是互容(mutual-capacitance)式触碰感测来设定导电线的排列方式。如果导电线用于自容式触碰感测，则导电线可以作为感测线。另外，若将导电线用于互容触碰感测，则导电线可用作感测线或驱动线。自容式触碰感测和互容式触碰感测的细节为本领域技术人员所熟知。例如，专利号为US 9684418的美国专利对自容式触碰感测装置和互容式触碰感测装置的结构进行了明确的说明，故在此不再赘述。

图5绘示了耦接到预定电压准位的导电区的方块图，该预定电压准位在本实施例中为交通工具的接地源VG。例如，如果方向盘100应用于汽车，则预定电压准位是汽车的接地源。在这种情况下，导电区CR中的至少部分导电线作为接地线。通过这样的机制，即使用户U接触导电区CR，电容感测路径也不会经过用户U，从而可以改善现有技术中的问题。换句话说，图5的实施例提供了更好的接地效果。在图5的实施例中，与接地源VG耦接的导电区CR的总面积可以是覆盖材料103的表面的总面积的一部分。例如，耦接到地源VG的导电区CR的总面积是覆盖材料103的表面的总面积的一半。

图6和图7绘示了根据本发明其他实施例的方向盘的示意图。在这些实施例中，导电线CW印刷在覆盖材料103上。图6和图7中的两个上图为覆盖材料103和导电线CW的外观图。此外，图6和图7中的下图分别是其上图中所示的方向盘的剖面图，类似于图1所示的剖面图。导电线CW可耦接一电容检测电路或一预设电压准位。

在图6的实施例中，导电线CW印刷在覆盖材料103的外表面上，用户可以直接接触外表面。请注意，这里所述的直接接触可以是物理上的直接接触，或者导电线CW被薄材料层覆盖，因此用户在接触薄材料层时产生的效果几乎等同于与身体直接接触。因此，如果将图6中的导电线CW耦接到地电压准位，则由于用户可以直接接触导电线CW，因此有较强的接地效果。此外，在图7的实施例中，导电线CW印刷在框架101和覆盖材料103之间。换句话说，在图7的实施例中，导电线CW印刷在框架101的内表面上。覆盖材料103的内表面与框架101接触。因此，当用户接触覆盖材料103而间接接触导电线CW时，覆盖材料103可以隔离液体等外界干扰。

在一实施例中，可结合图6和图7所示的结构。例如，在一实施例中，公开了一种方向盘，这方向盘包括图6所示的导电线和图7所示的导电线。具有图7所示结构的导电线CW与电容检测电路耦接，而具有图6所示结构的导电线CW与接地源耦接。

除导电线CW外，至少一接地区也可印刷在覆盖材料103上。图8和图9绘示了导电线以及至少一接地区印刷在覆盖材料的示意图。在一实施例中，图8和图9所示的导电线和接地区印刷在框架101和覆盖材料103之间。换句话说，在图8和图9的实施例中，导电线和接地区印刷在与框架101接触的覆盖材料103的内表面上。

在图8的实施例中，除了导电线CW之外，具有细长条形的接地区GR也印刷在覆盖材料上。另外，在图9的实施例中，除了导电线CW之外，矩形的接地区GR也印刷在覆盖材料上。还请了解，导电线CW和接地区GR的配置不限于图8和图9所示的例子。在一实施例中，导电线CW与接地区GR印刷于覆盖材料的内表面，如图7所示的实施例。

更详细来说，图8和图9所示的结构可以被认为是包括导电线CW和接地区GR的感测器垫(sensor mat)。若将感测器垫应用于互容触碰感测，则导电线CW作为感测线及驱动线。如果感测器垫用于自容接触感测，则导电线CW作为感测线。

接地区GR可以耦接到覆盖材料103中或覆盖材料103上的接地线，例如第三缝线Tr_3。这样一来，由于使用者可触碰覆盖材料103内或上的接地线，因此可获得较佳的接地效果。依同样的规则，可将感测器垫中作为感测线的导电线CW耦接覆盖材料103中或覆盖材料103上的感测线。此外，作为驱动线的感测器垫中的导电线CW可以耦接到覆盖材料103中或覆盖材料103上的驱动线。请注意，感测器垫可以是独立于覆盖材料103的元件而不受限于印刷在覆盖材料103上。

根据前述实施例，可以根据框架的尺寸或形状或任何其他要求改变导电线的配置。此外，由于导电线可耦接至交通工具的接地源，以提供较短的电容感测路径，因此可改善不稳定因素造成的干扰。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种脱手检测装置，其特征在于，包括：

框架；

覆盖材料，覆盖该框架：以及

导电区，位在该覆盖材料上或该覆盖材料内；

其中该导电区耦接电容检测电路或是预定电压准位。

2.如权利要求1所述的脱手检测装置，其特征在于，若该导电区耦接该电容检测电路，该电容检测电路侦测对应使用者对该导电区的接触的该导电区的电容变化。

3.如权利要求1所述的脱手检测装置，其特征在于，该导电区为至少一导电线。

4.如权利要求3所述的脱手检测装置，其特征在于，该覆盖材料为可延展材料且该至少一导电线为该覆盖材料的至少一缝线。

5.如权利要求4所述的脱手检测装置，其特征在于，包括：

第一缝线，位在该覆盖材料中；

第二缝线，位在该覆盖材料中；

第三缝线，位在该覆盖材料中，用以钩住该第一缝线以及该第二缝线；

其中该第一缝线、该第二缝线或该第三缝线作为该至少一导电线。

6.如权利要求5所述的脱手检测装置，其特征在于，其中该第一缝线以及该第二缝线耦接该预定电压准位。

7.如权利要求5所述的脱手检测装置，其特征在于，其中该第一缝线以及该第二缝线耦接该电容检测电路。

8.如权利要求5所述的脱手检测装置，其特征在于，其中该第一缝线以及该第二缝线其中之一耦接该预定电压准位，而该第一缝线以及该第二缝线中另一个则耦接该电容检测电路。

9.如权利要求5所述的脱手检测装置，其特征在于，该第三缝线为该导电线。

10.一种交通工具控制装置，使用在交通工具上，其特征在于，包括：

框架；

覆盖材料，覆盖该框架：以及

导电区，位在该覆盖材料上或该覆盖材料内；

其中该导电区耦接电容检测电路或是该交通工具的接地源。

11.如权利要求10所述的交通工具控制装置，其特征在于，若该导电区耦接该电容检测电路，该电容检测电路侦测对应使用者对该导电区的接触的该导电区的电容变化。

12.如权利要求10所述的交通工具控制装置，其特征在于，该导电区为至少一导电线。

13.如权利要求12所述的交通工具控制装置，其特征在于，该覆盖材料为可延展材料且该至少一导电线为该覆盖材料的至少一缝线。

14.如权利要求13所述的交通工具控制装置，其特征在于，包括：

第一缝线，位在该覆盖材料中；

第二缝线，位在该覆盖材料中；

第三缝线，位在该覆盖材料中，用以钩住该第一缝线以及该第二缝线；

其中该第一缝线、该第二缝线或该第三缝线作为该至少一导电线。

15.如权利要求14所述的交通工具控制装置，其特征在于，其中该第一缝线以及该第二缝线耦接该接地源。

16.如权利要求14所述的交通工具控制装置，其特征在于，其中该第一缝线以及该第二缝线耦接该电容检测电路。

17.如权利要求14所述的交通工具控制装置，其特征在于，其中该第一缝线以及该第二缝线其中之一耦接该接地源，而该第一缝线以及该第二缝线中另一个则耦接该电容检测电路。

18.如权利要求14所述的交通工具控制装置，其特征在于，该第三缝线为该导电线。

19.如权利要求10所述的交通工具控制装置，其特征在于，该交通工具控制装置为方向盘。