DE112016001183B4

DE112016001183B4 - Lenkradgrifferfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016001183B4
Application number: DE112016001183.0T
Authority: DE
Inventors: Shinji Fujikawa; Yuta OKAZAKI; Hiroshi Naitou; Tsuyoshi Nishio; Nobuharu Katsuki
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: PANASONIC AUTOMOTIVE SYSTEMS CO., LTD., YOKOHA, JP
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2020-07-30
Anticipated expiration: 2036-02-26
Also published as: JP6405542B2; WO2016147575A1; DE112016001183T5; CN107428359B; CN107428359A; US10640138B2; JPWO2016147575A1; US20180022374A1

Abstract

Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11), mit:einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode (15) und einer negativen Elektrode (17) einer Leistungsversorgung (13) angeschlossen ist und ein erstes lnduktanzelement (19) und einen Thermostat (21), der in ein Lenkrad (3) inkorporiert ist, und eine Heizung (23) aufweist, die in das Lenkrad (3) inkorporiert ist, undeiner elektrostatischen Sensorschaltung (25), die elektrisch mit einem Ende der Heizung (23), mit dem das erste Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist, oder mit einer Mitte eines Leitungspfades der Heizung (23) verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand (41) mit dem Lenkrad (3) erfasst,wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) eine Spannungserfassungsschaltung (31) aufweist, die elektrisch entwederzwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der positiven Elektrode (15), oderzwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der negativen Elektrode (17), oderzwischen zwei Enden des ersten Induktanzelementes (19), oderzwischen zwei Enden der Heizung (23),oder zwischen zwei Enden des Thermostats (21) angeschlossen ist,wobei ein Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung (25) verbunden ist undwobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) eine Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung (25) auf Basis eines geöffneten oder geschlossenen Zustands des Thermostats korrigiert, der aus dem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) erstellt wird.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung und insbesondere auf eine, die einen Einfluss eines geöffneten/geschlossenen Zustands eines Thermostats für eine Heizung in dem Lenkrad reduziert, das ein Greifen mit Händen anhand einer Änderung in der elektrostatischen Kapazität der Heizung erfasst.
US 2013/0 098 890 A1 offenbart ein kapazitives Erfassungssystem, das ein Heizelement als eine Antennenelektrode verwendet. Aus US 2013/0 098 890 A1 ist eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung mit einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode einer Leistungsversorgung angeschlossen ist und ein erstes Induktanzelement und einen Thermostat, der in ein Lenkrad inkorporiert ist, und eine Heizung aufweist, die in das Lenkrad inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung bekannt, die elektrisch mit einem Ende der Heizung, mit dem das erste Induktanzelement elektrisch verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand mit dem Lenkrad erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung eine Spannungserfassungsschaltung aufweist, die elektrisch in Serie mit einem Leitungspfad der Serienschaltung verbunden ist. Aus US 2013/0 098 890 A1 ist ebenso eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung mit einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode einer Leistungsversorgung angeschlossen ist und ein erstes Induktanzelement und einen Thermostat, der in ein Lenkrad inkorporiert ist, und eine Heizung aufweist, die in das Lenkrad inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung bekannt, die elektrisch mit einem Ende der Heizung, mit dem das erste Induktanzelement elektrisch verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand mit dem Lenkrad erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung eine Stromerfassungsschaltung aufweist, die elektrisch in Serie mit einem Leitungspfad der Serienschaltung verbunden ist.
JP 2014-190 856 A offenbart eine Vorrichtung zur Erfassung, dass ein Fahrer das Lenkrad losgelassen hat. Aus JP 2014-190 856 A ist eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung mit einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode einer Leistungsversorgung angeschlossen ist und einen Widerstand und eine Heizung aufweist, die in das Lenkrad inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung bekannt, die elektrisch mit einem Ende der Heizung, mit dem der Widerstand elektrisch verbunden ist, verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand mit dem Lenkrad erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung eine Spannungserfassungsschaltung aufweist, die elektrisch zwischen zwei Enden des Widerstands angeschlossen ist.
Es wurde eine Vorrichtung zum Erfassen eines Kontakts zwischen Händen und einem Lenkrad entworfen, wie sie beispielsweise in JP 2002-340712 A beschrieben ist. Ein Blockschaltungsdiagramm dieser Erfassungsvorrichtung ist in 25 gezeigt.
In 25 erzeugt ein erster Oszillator 103 mit einem ersten Kondensator 101 ein erstes Signal mit einer Frequenz f1. Der erste Kondensator 101 ist in einem Lenkrad (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) vorgesehen. Der erste Kondensator 101 kann beispielsweise ein Teil einer existierenden Heizung des Lenkrads sein. Solch eine Heizung justiert typischerweise eine Temperatur und verhindert ein Überheizen unter Verwendung eines Thermostats.
Ein zweiter Oszillator 109 mit einem zweiten Kondensator 105 und einem dritten justierbaren Kondensator 107 erzeugt ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz f2. Wenn die Hände eines Fahrers an dem Lenkrad nicht vorhanden sind, sind die erste Frequenz f1 und die zweite Frequenz f2 gleich zueinander. Ein Mixer 111 bildet einen Absolutwert der Differenz zwischen den beiden Frequenzen. Der Absolutwert wird durch den Frequenz-Spannungsumsetzer 113 in einer Ausgabespannung U umgesetzt.
Wenn sich die Hände eines Fahrers dem Lenkrad nähern und es schließlich ergreifen, beeinflusst dies den ersten Kondensator 101 zum Ändern der ersten Frequenz f1. Wenn sich die Hände dem Lenkrad nähern, nimmt die Spannung U kontinuierlich zu. Wenn die Spannung U einen ersten Schwellenwert S1 überschreitet, wird ein Kontakt zwischen den Händen und dem Lenkrad sofort erfasst.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung bereitzustellen, die einen geöffneten/geschlossenen Zustand eines Thermostats erfasst, um den Einfluss auf einer Erfassung eines Handgriffs zu reduzieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die erfindungsgemäßen Lenkradgrifferfassungsvorrichtungen erfassen einen geöffneten/geschlossenen Zustand eines Thermostats aus einem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung oder einem Ausgang der Stromerfassungsschaltung. Daher bietet die Erfassungsvorrichtung einen Vorteil, der den Einfluss des Thermostats auf ein Erfassen eines Handkontakts reduziert.

[1] Ein schematisches Diagramm des Inneren einer Kabine mit einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
[2] Ein Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[3] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[4] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[5] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[6] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[7] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[8] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[9] Ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm der Sensorkapazität der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[10] Ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm der Ausgabe des elektrostatischen Sensors der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[11] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[12] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[13] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[14] Ein Blockschaltungsdiagramm einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform .
[15] Ein Blockschaltungsdiagramm einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform.
[16] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
[17] Ein Blockschaltungsdiagramm einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform.
[18] Ein Blockschaltungsdiagramm einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform.
[19] Ein anderes Blockschaltungsdiagramm der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform.
[20] Ein Ablaufdiagramm des Bestimmens eines geöffneten/geschlossenen Zustands eines Thermostats der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform.
[21] Ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
[22A] Ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm einer Ausgabe des elektrostatischen Sensors der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform ohne Handkontakt
[22B] Ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm der Ausgabe des elektrostatischen Sensors der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform mit Handkontakt.
[23] Ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der siebten beispielhaften Ausführungsform illustriert.
[24A] Ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm einer Ausgabe des elektrostatischen Sensors der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform ohne Handkontakt.
[24B] Ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm der Ausgabe des elektrostatischen Sensors der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform mit Handkontakt.
[25] Ein Blockschaltungsdiagramm einer existierenden Vorrichtung zum Erfassen eines Kontakts zwischen Händen und einem Lenkrad.

Vor der Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird eine vereinfachte Beschreibung von Problemen in existierenden Vorrichtungen gegeben. Durch die oben beschriebene Vorrichtung, die einen Kontakt zwischen Händen und einem Lenkrad erfasst, erlaubt ein Greifen der Hände des Fahrers eines Lenkrads der Vorrichtung, den Kontakt zwischen den Händen und dem Lenkrad zu erfassen. Um einen Kontakt zwischen Händen und einem Lenkrad zu erfassen, wird hier die Heizung des Lenkrads verwendet und ihre Änderung hinsichtlich der Kapazität, nämlich eine Änderung der Kapazität des ersten Kondensators 101, wird als Änderung der Frequenz erfasst. In diesem Fall veranlasst ein öffnender/schließender Betrieb eines Thermostats zur Temperaturjustierung und Überhitzungsverhinderung die Heizung dazu, in Antwort auf den Betrieb ein Leiten eines Stroms zu wiederholen oder dies nicht zu tun. Dies beeinflusst die Kapazität des ersten Kondensators 101, was ungewünschterweise einen Fehler beim Erfassen eines Kontakts mit den Händen verursacht.
Im Folgenden wird eine Beschreibung einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die in Beziehung stehenden Zeichnungen vorgenommen.
In 2 weist eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 eine Serienschaltung mit einem Induktanzelement 19, einem Thermostat 21, der in das Lenkrad inkorporiert ist, und einer Heizung 23 auf, die in das Lenkrad inkorporiert ist, wobei die Serienschaltung elektrisch zwischen den positiven und negativen Elektroden einer Leistungsversorgung 13 verbunden ist. Die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 umfasst ferner eine elektrostatische Sensorschaltung 25, die elektrisch mit dem Ende der Heizung 23 verbunden ist, an dem das Induktanzelement 19 elektrisch verbunden ist (die elektrostatische Sensorschaltung 25 könnte alternativ mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 verbunden sein), um ein Greifen des Lenkrads mittels eine elektrischen oder elektromagnetischen Feldes zu erfassen. Die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 ist ferner mit einer Spannungserfassungsschaltung 31 versehen, die elektrisch verbunden ist zwischen (1) einem von Verbindungspunkten 27 und 29 zwischen dem Induktanzelement 19, dem Thermostat 21 und der Heizung 23 und dem Leitungspfad der positiven Elektrode, (2) zwischen einem der Verbindungspunkte 27 und 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode, (3) den zwei Enden des Induktanzelements 19, (4) den zwei Enden der Heizung 23 oder (5) den zwei Enden des Thermostats 21.
Diese Struktur erlaubt es der Vorrichtung, einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 auf Basis eines Ausgangs der Spannungserfassungsschaltung 31 zu erlernen, was den Einfluss des Thermostats 21 hinsichtlich der Erfassung eines Kontakts von Lenkrad 3 mit Hand 41 reduziert.
Es ist zu bemerken, dass der Ausdruck „die Spannungserfassungsschaltung 31 ist elektrisch zwischen einem der Verbindungspunkte 27 und 29 und dem Leitungspfad der positiven Elektrode oder zwischen einem der Verbindungspunkte 27 und 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode“ definiert ist als „ein Ende der Spannungserfassungsschaltung 31 ist elektrisch mit einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 verbunden und zur gleichen Zeit ist das andere Ende der Spannungserfassungsschaltung 31 elektrisch mit dem Leitungspfad der positiven Elektrode oder der Leitungspfad der negativen Elektrode verbunden“.
In 12 weist die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 eine Serienschaltung mit einem Induktanzelement 19, einem Thermostat 21, der in das Lenkrad inkorporiert ist, und einer Heizung 23 auf, die in das Lenkrad inkorporiert ist, wobei die Serienschaltung elektrisch zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode der Leistungsversorgung 13 angeschlossen ist. Die Lenkradgrifferfassungsschaltung 11 umfasst ferner eine elektrostatische Sensorschaltung 25, die elektrisch mit einem Ende der Heizung 23, mit dem das elektrische Induktanzelement elektrisch verbunden ist (die elektrostatische Sensorschaltung könnte alternativ mit der Mitte eines Leitungspfades der Heizung verbunden sein), um ein Greifen des Lenkrads mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes zu erfassen. Die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 ist ferner mit einer Stromerfassungsschaltung 33 versehen, die elektrisch in Serie mit dem Leitungspfad der Serienschaltung verbinden ist.
Daraus resultierend fließt in der Stromerfassungsschaltung 33 der Schaltungskonfiguration von 12 ein Strom durch die Heizung 23, wenn der Thermostat 21 geschlossen ist und fließt nicht, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist. Entsprechend hängt der Ausgabewert der Stromerfassungsschaltung 33 von einem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 ab, was erlaubt, dass ein Ausgabewert erfasst wird. Daher kann ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 erlernt werden, was den Einfluss des Thermostats 21 hinsichtlich der Erfassung eines Kontakts des Lenkrads mit Hand 41 reduziert.
Im Folgenden wird eine konkretere Beschreibung der Konfiguration und des Betriebs der ersten Ausführungsform gegeben.
1 ist ein schematisches Diagramm des Inneren einer Kabine mit einer Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11. Das Lenkrad 3 ist in der Nähe eines Frontfensters 2 angeordnet. Ein Fahrersitz 6 ist in der Nähe des Lenkrads 3 angeordnet und ein Beifahrersitz 8 ist neben dem Fahrersitz 6 mit einem dazwischen angeordneten Schaltheber 7 angeordnet.
In 2 ist die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 in den Kranz des Lenkrads 3 inkorporiert. Auf Basis einer derartigen Konfiguration erfasst die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11, ob eine Hand 41 den Kranz des Lenkrads 3 greift und gibt das Ergebnis aus. Im Folgenden wird eine detaillierte Beschreibung der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 gegeben. Es ist zu bemerken, dass der Ausdruck „Greifen des Kranzes des Lenkrads 3“ einfach als „Greifen des Lenkrads 3“ beschrieben wird.
In 2 führt eine Leistungsversorgung 13 einen Strom zu, um die Heizung 23 zu betreiben (später beschrieben). Die Leistungsversorgung 13 ist beispielsweise eine Batterie des Fahrzeugs und weist eine positive und eine negative Elektrode auf. Die positive Elektrode ist elektrisch mit einem positiven Elektrodenanschluss 15 verbunden, die negative Elektrode über eine Masse 35 mit einem negativen Elektrodenanschluss 17. Hierbei sind der positive Elektrodenanschluss 15 und der negative Elektrodenanschluss 17 Verbindungsanschlüsse beispielsweise zum elektrischen Verbinden zwischen den Elektroden und der Leistungsversorgung 13. Die Serienschaltung, die unten beschrieben wird, kann direkt mit dem Leitungspfad der positiven Elektrode oder der negativen Elektrode verbunden sein, ohne dass ein solcher positiver Elektrodenanschluss 15 oder negativer Elektrodenanschluss 17 vorgesehen wäre.
Zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 ist eine Serienschaltung elektrisch verbunden, die in dieser Reihenfolge ausgehend von dem positiven Elektrodenanschluss 15 ein Induktanzelement 19, einen Thermostat 21 und eine Heizung 23 aufweist. Das Induktanzelement 19 wird als ein Element mit einer Wechselspannungsinduktanz beschrieben, wobei hier ein Induktor verwendet wird. Der Thermostat 21 führt eine Steuerung durch, so dass die Heizung 23 nicht überhitzt. Konkret ist der Thermostat 21 in der Nähe der Heizung 23 angeordnet, so dass eine Wärme der Heizung 23 in einfacherweise übertragen wird. Die Art der Heizung 23 ist nicht besonders beschränkt, in der ersten Ausführungsform ist ein Heizungsdraht an einem Vliesgewebe durch Nähen fixiert.
An dem Verbindungspunkt 29 in dem Leitungspfad von dem Thermostat 21 zu der Heizung 23 ist eine elektrostatische Sensorschaltung 25 elektrisch verbunden, die mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes über Sensordraht 37 ein Greifen des Lenkrads 3 erfasst. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 erfasst eine Änderung eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes in der Heizung 23 in Folge des Kontakts mit Hand 41 durch den Sensordraht 37 und gibt das Ergebnis an eine externe Schaltung aus. In der ersten Ausführungsform ist die externe Schaltung eine fahrzeugseitige Steuerschaltung 39, Entsprechend erfährt die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 vom Kontakt des Lenkrads 3 mit Hand 41 von einem Ausgabesignal von der elektrostatischen Sensorschaltung 25. Die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ist ausgestaltet, verschiedene elektrische Komponenten zu steuern, die in dem Fahrzeug inkorporiert sind, in 2 sind diese elektrischen Komponenten nicht gezeigt.
Ein Schalter zum Einschalten und Ausschalten von Leistung der Heizung 23 entsprechend einer Absicht des Fahrers ist beispielsweise mit dem Leitungspfad von der positiven Elektrode der Leistungsversorgung 13 zu dem positiven Elektrodenanschluss 15 oder dem Leitungspfad von der negativen Elektrode der Leistungsversorgung 13 zu dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden. In 2 ist der Schalter ausgelassen. In der oben beschriebenen Konfiguration ist die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 als eine definiert, die die Leistungsversorgung 13, die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 oder den oben beschriebenen Schalter nicht umfasst.
Als nächstes wird eine Beschreibung eines allgemeinen Betriebs der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 in 2 vorgenommen. Als erstes wird ein grundlegender Betrieb des Erfassens eines Greifens eines Lenkrads beschrieben. Ein Greifen der Heizung 23 mit der Hand 41 veranlasst eine Änderung der Gesamtkapazität der Heizung 23 in Folge der Kapazität zwischen der Hand 41 und der Heizung 23, anders als in einem Fall, bei dem die Hand 41 die Heizung 23 nicht greift. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 erfasst die Änderung mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes durch den Sensordraht 37. Dann gibt die elektrostatische Sensorschaltung 25 das Erfassungsergebnis an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 aus. Ein derartiger Betrieb erlaubt es der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39, zu erfahren, ob ein Fahrer das Lenkrad 3 greift.
Als nächstes wird eine Beschreibung des Erfassens eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21 vorgenommen. Wie in 2 gezeigt, ist eine Spannungserfassungsschaltung 31 mit dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden, und daher ist die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen den zwei Enden der Serienschaltung mit dem Thermostat 21 und der Heizung 23 verbunden. Wenn eine Spannung der Leistungsversorgung 13 der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung in diesem Zustand zugeführt wird, wird eine Teilspannung, die durch die Widerstandswerte des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 mit Bezug auf das Potential bei der Masse 35 bestimmt ist, wenn der Thermostat 31 geschlossen ist, an die Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt. Wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, fließt kein Strom durch die Serienschaltung und daher wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 an die Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt. Entsprechend variieren Spannungen, die durch die Spannungserfassungsschaltung 31 erfasst werden, in Antwort auf einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 grundlegend, und daher erfährt die Vorrichtung einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 auf Basis einer Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31.
Eine Spannung der Leistungsversorgung 13 kann als ein Ergebnis dessen, dass ein Fahrer oder die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 keine Hochenergielast des Fahrzeugs nutzt, fluktuieren. Diese Fluktuation kann die Bestimmung eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21 beeinflussen. Entsprechend steht Konfiguration von 2 dafür, dass eine Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 in die elektrostatische Sensorschaltung 25 eingegeben wird. Folglich multipliziert die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen Spannungswert, der durch die Spannungserfassungsschaltung 31 erhalten wird, mit dem Verhältnis eines Spannungswertes der Leistungsversorgung 13 zur gleichen Zeit (Überwacht durch die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 und von der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 eingeführt) gegenüber einer Referenzspannung (beispielsweise 12 Volt) und bestimmt das Produkt als einen Wert, der von der Referenzspannung umgesetzt ist. Dieser Wert reduziert den Einfluss von Lastfluktuation zum Bestimmen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21. Dann kann die elektrostatische Sensorschaltung 25 das Ergebnis des Bestimmens, ob die Hand 41 in Kontakt mit der Heizung 23 ist, ausgeben, wobei der Einfluss eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21 in Folge einer Korrektur (später beschrieben) reduziert ist, an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39. Wenn die Leistungsversorgung 13 eine Konstantspannungsquelle ist, muss der Einfluss der oben beschrieben Lastfluktuation hierbei nicht reduziert werden.
Die Konfiguration ist beschrieben, bei der eine Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden ist, wobei die Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 mit der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 verbunden sein kann. In diesem Fall ist es nötig, dass die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 den Einfluss eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats bezüglich einer Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung 25 reduziert.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer Konfiguration vorgenommen, die von der von 2 abweicht.
Zunächst bestehen für eine Serienschaltung mit dem Induktanzelement 19, dem Thermostat 21 und der Heizung 23 sechs unterschiedliche Reihenfolgen der Komponenten, einschließlich der Reihenfolge von 2. Jede Reihenfolge wird später in den 3 bis 7 beschrieben.
Als nächstes ist hinsichtlich eines Verbindungspunktes des Sensordrahts 37 in der Serienschaltung der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 in 2 verbunden. Wenn der Sensordraht 37 mit dem positiven Elektrodenanschluss 15 verbunden ist, fließt ein Wechselspannungssignal zum Erfassen der Änderung der Kapazität der elektrostatischen Sensorschaltung 25 durch die Leistungsversorgung 13 zur Masse 35 und fließt nicht zur Heizung 23, so dass diese Konfiguration nicht funktioniert. Wenn der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist, fließt ein Wechselspannungssignal nicht zu der Heizung 23, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist und daher funktioniert diese Konfiguration nicht. Wenn der Sensordraht 37 mit dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, fließt ein Wechselspannungssignal direkt zur Masse und daher funktioniert diese Konfiguration nicht. Entsprechend ist der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden, wie es in 2 gezeigt ist.
Zudem kann der Sensordraht 37 mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 verbunden sein. Dieser Fall ist äquivalent zu einem Fall, bei dem ein Induktanzelement mit der Heizung 23 an den zwei Seiten des Sensordrahtes 37 angeordnet ist, und daher tritt ein Fall nicht auf, bei dem ein Wechselspannungssignal zur Masse fließt oder nicht zur Heizung 23 fließt. Entsprechend kann die Konfiguration, bei der der Sensordraht 37 mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 verbunden werden, auf jeden der folgenden Fälle angewandt werden. Details dieser Konfiguration werden in 11 beschrieben.
Als nächstes wird eine Verbindung der Spannungserfassungsschaltung 31 beschrieben. Zunächst wird eine Beschreibung eines Falles vorgenommen, bei dem die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden einer jeden Komponente verbunden ist. Wenn die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden des Induktanzelements 19 verbunden ist, fließt zunächst ein Strom von der Leistungsversorgung nicht, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, und daher werden äquivalente Spannungen zwei Enden des Induktanzelements 19 angelegt. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31, die mit den zwei Enden verbunden ist, 0 V aus. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt währenddessen ein Strom von der Leistungsversorgung 13 und daher wird eine Spannung entsprechend der Differenz zwischen der Spannung der Leistungsversorgung 13 und der Teilspannung, die durch das Induktanzelement 19 und die Heizung 23 bestimmt ist, an die Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt. Entsprechend wird eine Spannung entsprechend der oben beschriebenen Differenz von der Spannungserfassungsschaltung 31 ausgegeben. Daher erlaubt auch eine Konfiguration, bei der Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden des Induktanzelements 19 verbunden ist, einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 zu erfahren.
Wenn als nächstes die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden des Thermostats 21 verbunden ist, wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 an das Ende des Thermostats 21 nahe der Leistungsversorgung 13 angelegt, wenn der Thermostat geöffnet ist. Dies führt dazu, dass das Ende des Thermostats 21 nahe der Heizung 23 mit der Masse 35 verbunden ist, und daher ist die Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 gleich einer Spannung der Leistungsversorgung 13. Wenn währenddessen der Thermostat 21 geschlossen ist, weisen die zwei Enden des Thermostats 21 ein äquivalentes Potential auf und daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 0 V aus. Daher erlaubt auch eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden des Thermostats 21 verbunden ist, einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 zu erfahren.
Wenn als nächstes die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden der Heizung 23 verbunden ist, fließt ein Strom von der Leistungsversorgung 13 nicht, wenn der Thermostat 31 geöffnet ist, und daher sind äquivalente Spannungen an den zwei Enden der Heizung 23 angelegt. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31, die mit den zwei Enden verbunden ist, 0 V aus. Wenn währenddessen der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom von der Leistungsversorgung 13 und daher wird eine Spannung entsprechend einer Teilspannung an die Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die durch das Induktanzelement 19 und die Heizung 23 bestimmt wird. Daher erlaubt auch eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden der Heizung 23 verbunden ist, einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 zu erfahren.
Wenn als nächstes die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, fließt kein Strom von der Leistungsversorgung 13, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist. Entsprechend wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 an die zwei Enden des Induktanzelements 19 angelegt und der Verbindungspunkt 29 hat das Potential an der Masse 35. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31, die mit dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential bei der Masse 35 aus. Wenn währenddessen der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom von der Leistungsversorgung 13 und daher wird an die Spannungserfassungsschaltung 31 eine Spannung entsprechend der Differenz zwischen der Spannung der Leistungsversorgung 13 und der Teilspannung angelegt, die durch das Induktanzelement 19 und die Heizung 23 bestimmt ist. Entsprechend wird eine Spannung entsprechend der oben beschriebenen Differenz von der Spannungserfassungsschaltung 31 ausgegeben. Daher erlaubt auch eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 zu erfahren. Oben wurde die Beschreibung einer Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, vorgenommen, und daher wird die Beschreibung ausgelassen.
Zusammengefasst ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 ausgestaltet ist, zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 in der Serienschaltung mit dem Induktanzelement 19, dem Thermostat 21 und der Heizung 23 in dieser Reihenfolge und dem Leitungspfad der positiven Elektrode (beispielsweise dem positiven Elektrodenanschluss 15) verbunden zu sein. Alternativ ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 ausgestaltet ist, zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode (beispielsweise dem negativen Elektrodenanschluss 17) verbunden zu sein. Andererseits ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 ausgestaltet ist, elektrisch mit den zwei Enden des Induktanzelements 19, den zwei Enden der Heizung 23 oder den zwei Enden des Thermostats 21 verbunden zu sein.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Konfiguration vorgenommen, bei der die Serienschaltung das Induktanzelement 19, die Heizung 23 und den Thermostat 21 aufweist, die in dieser Reihenfolge von dem positiven Elektrodenanschluss 15 zu dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden sind.
Zunächst ist der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden, wie es in 3 gezeigt ist.
Daher fließt ein Wechselspannungssignal, das von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 ausgegeben wird, um eine Kapazitätsänderung zu erfassen, nicht zur Masse 35 (einschließlich der Drahtserie, die durch die Leistungsversorgung 13 führt), in Folge der Induktanz des Induktanzelements 19 und der Heizung 23. Entsprechend kann die Konfiguration des Sensordrahts 37, der mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist, ein Greifen erfassen. Wenn währenddessen der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, ist die elektrostatische Sensorschaltung 25 direkt mit der Masse 35 verbunden, wenn der Thermostat 21 geschossen ist, und daher führt ein Wechselspannungssignal zu einem Fließen zur Masse 35. Daher benötigt die Konfiguration von 3, dass der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer Verbindung der Spannungserfassungsschaltung 31 vorgenommen. Die Serienschaltung in 3 unterscheidet sich von der in 2 unter anderem darin, dass die Heizung 23 und der Thermostat 21 miteinander ausgetauscht sind. Entsprechend kann mit der Konfiguration, bei der Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden einer jeden Komponente verbunden ist, ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 in derselben Weise wie in 2 beschrieben bestimmt werden. Wenn die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, fließt kein Strom von der Leistungsversorgung 13, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, und daher haben die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 äquivalente Potentiale und die Spannungserfassungsschaltung 31 gibt 0 V aus. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, ist der Verbindungspunkt 29 mit der Masse 35 verbunden, und daher wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was erlaubt, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird. Währenddessen, wie in 3 gezeigt, funktioniert eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 elektrischen zwischen dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, wie folgt. Wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, wird eine Teilspannung entsprechend den Widerstandswerten des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die einen Spannungswert entsprechend der Teilspannung ausgibt. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was erlaubt, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird.
Aus diesen Umständen ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 in der Serienschaltung mit dem Induktanzelement 19, der Heizung 23 und dem Thermostat 21 in dieser Reihenfolge und dem Leitungspfad der positiven Elektrode (beispielsweise dem positiven Elektrodenanschluss 15) elektrisch verbunden ist. Alternativ ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode (beispielsweise dem negativen Elektrodenanschluss 17) elektrisch verbunden ist. Anderseits ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung ausgestaltet, elektrisch mit den zwei Enden des Induktanzelements 19, den zwei Enden der Heizung 23 oder den zwei Enden des Thermostats 21 verbunden zu sein.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Konfiguration vorgenommen, bei der die Serienschaltung den Thermostat 21, das Induktanzelement 19 und die Heizung 23 aufweist, die in dieser Reihenfolge von dem positiven Elektrodenanschluss 15 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden sind. Als erstes ist der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden, wie es in 4 gezeigt ist. Daher fließt ein Wechselspannungssignal, das von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 ausgegeben wird, um eine Kapazitätsänderung zu erfassen, nicht zur Masse 35 (einschließlich der Drahtserie, die durch die Leistungsversorgung 13 führt) in Folge der Induktanz des Induktanzelements 19 und der Heizung 23. Entsprechend kann die Konfiguration des Sensordrahts 37, der mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, ein Greifen erfassen. Wenn währenddessen der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist, ist die elektrostatische Sensorschaltung 25 mit der Masse 35 durch die Leistungsversorgung 13 verbunden, wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, und daher führt eine Wechselspannungssignal zu einem Fließen zur Masse 35. Daher benötigt die Konfiguration von 4, dass der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer Verbindung der Spannungserfassungsschaltung 31 vorgenommen. Die Serienschaltung in 4 unterscheidet sich von der von 2 lediglich darin, dass das Induktanzelement 19 und der Thermostat 21 miteinander ausgetauscht sind. Entsprechend kann mit der Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden einer jeden Komponente verbunden ist, ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats in der gleichen Weise wie in 2 beschrieben, bestimmt werden. Wenn die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem positiven Elektrodenanschluss und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, fließt kein Strom von der Leistungsversorgung 13, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, und daher wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom von der Leistungsversorgung 13 und daher steht eine Spannung an dem Verbindungspunkt 29 für eine Teilspannung, die durch die Widerstandswerte des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 bestimmt wird. Entsprechend ist die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden und daher wird die Differenzspannung zwischen einer Spannung an dem positiven Elektrodenanschluss 15 (eine Spannung der Leistungsversorgung 13) und einer Spannung an dem Verbindungspunkt 29 ausgegeben. Daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was erlaubt, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird. Wie in 4 gezeigt, funktioniert währenddessen eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 elektrisch zwischen dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, wie folgt. Wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, haben die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 ein Potential an der Masse 35 und daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 0 V aus. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird.
Angesichts dieser Umstände ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung elektrisch zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 in der Serienschaltung mit dem Thermostat 21, dem Induktanzelement 19 und der Heizung 23 in dieser Reihenfolge und dem Leitungspfad der positiven Elektrode (beispielsweise dem positiven Elektrodenanschluss 15) elektrisch verbunden ist. Alternativ ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode (beispielsweise dem negativen Elektrodenanschluss 17) elektrisch verbunden ist. Anderseits ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 ausgestaltet ist, elektrisch mit den zwei Enden des Induktanzelements 19, mit den zwei Enden der Heizung 23 oder den zwei Enden des Thermostats 21 verbunden zu sein.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Konfiguration vorgenommen, bei der die Serienschaltung den Thermostat 21, die Heizung 23 und das Induktanzelement 19 aufweist, die in dieser Reihenfolge von dem positiven Elektrodenanschluss 15 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden sind.
Als erstes ist der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden, wie es in 5 gezeigt ist. Daher fließt ein Wechselspannungssignal, das von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 ausgegeben wird, um eine Kapazitätsänderung zu erfassen, nicht zur Masse 35 (einschließlich der Drahtserie, die durch die Leistungsversorgung 13 führt) in Folge der Induktanz des Induktanzelements 19 und der Heizung 23. Dies ist das gleiche wie bei 4. Entsprechend kann die Konfiguration des Sensordrahts 37, der mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, eingreifen, erfassen. Wenn währenddessen der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist, ist die elektrostatische Sensorschaltung 25 mit der Masse 25 durch die Leistungsversorgung 13 in der gleichen Weise wie bei der 5 verbunden, wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, und daher führt ein Wechselspannungssignal zu einem Fließen zur Masse 35. Daher benötigt auch die Konfiguration von 5, dass der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer Verbindung der Spannungserfassungsschaltung 31 vorgenommen. Die Serienschaltung in 5 unterscheidet sich von der in 4 lediglich darin, dass das Induktanzelement 19 und die Heizung 23 miteinander vertauscht sind. Entsprechend kann mit der Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden einer jeden Komponente verbunden ist, ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 in der gleichen Weise wie in 4 beschrieben bestimmt werden. Wenn die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, fließt kein Strom von der Leistungsversorgung 13, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, und daher wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential bei der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom von der Leistungsversorgung 13 und daher steht eine Spannung am Verbindungspunkt 29 für eine Teilspannung, die durch die Widerstandswerte des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 bestimmt wird. Entsprechend ist die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden und daher wird die Differenzspannung zwischen einer Spannung am positiven Elektrodenanschluss 15 (einer Spannung der Leistungsversorgung 13) und einer Spannung am Verbindungspunkt 29 ausgegeben. Daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird. Wie in 5 gezeigt, funktioniert eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung zwischen dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, wie folgt. Wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, weisen die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 ein Potential an der Masse 35 auf und daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 0V aus. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, wird eine Spannung der Spannungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird.
Angesichts dieser Umstände ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 in der Serienschaltung mit dem Thermostat 21, der Heizung 23 und dem Induktanzelement 19 in dieser Reihenfolge und dem Leitungspfad der positiven Elektrode (beispielsweise dem positiven Elektrodenanschluss 15) elektrisch verbunden ist. Alternativ ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen einem der Verbindungspunkte 27 oder 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode (beispielsweise dem negativen Elektrodenanschluss 17) elektrisch verbunden ist. Andererseits ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 ausgestaltet ist, mit den zwei Enden des Induktanzelements 19, mit den zwei Enden der Heizung 23 oder mit den zwei Enden des Thermostats 21 elektrisch verbunden zu sein.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Konfiguration vorgenommen, bei der die Serienschaltung die Heizung 23, den Thermostat 21 und das Induktanzelement 19 aufweist, die in dieser Reihenfolge von dem positiven Elektrodenanschluss 15 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden sind.
Zunächst ist der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden, wie es in 6 gezeigt ist. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt daher ein Wechselspannungssignal, das von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 ausgegeben wird, um eine Kapazitätsänderung zu erfassen, nicht zur Masse 35 (einschließlich einer Drahtserie, die durch die Leistungsversorgung 13 führt) infolge der Induktanz des Induktanzelements und der Heizung 23. Wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, ist die Verbindung zwischen dem Verbindungspunkt 27 und der Masse 35 abgeschnitten und zur gleichen Zeit weist die Heizung 23 eine Induktanz auf und damit fließt ein Wechselspannungssignal nicht zur Masse 35. Entsprechend kann die Konfiguration des Sensordrahts 37, der mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist, ein Greifen erfassen. Wenn währenddessen der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, hört ein Wechselspannungssignal zum Erfassen eines Griffes auf, zur Heizung zu fließen, wenn sich der Thermostat 21 öffnet. Daher benötigt die Konfiguration von 6, dass der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Spannungserfassungsschaltung 31 vorgenommen. Die Serienschaltung in 6 unterscheidet sich von der in 2 unter anderem darin, dass das Induktanzelement 19 und die Heizung 23 miteinander ausgetauscht sind. Entsprechend kann mit der Konfiguration, bei die Spannungserfassungsschaltung mit den zwei Enden einer jeden Komponente verbunden ist, ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats in der gleichen Weise bestimmt werden, wie dies in 2 beschrieben ist. Wenn die Spannungserfassungsschaltung 31 mit dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, fließt kein Strom von der Leistungsversorgung 13, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, und daher weist der Verbindungspunkt 29 das Potential an der Masse 35 auf. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31, die mit dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 aus. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom von der Leistungsversorgung 13 und daher repräsentiert eine Spannung am Verbindungspunkt 29 eine Teilspannung, die durch die Widerstandswerte des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 bestimmt wird. Entsprechend ist die Spannungserfassungsschaltung 31 mit dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden und daher wird die Differenzspannung zwischen einer Spannung am positiven Elektrodenanschluss 15 (einer Spannung der Leistungsversorgung 13) und einer Spannung am Verbindungspunkt 29 ausgegeben. Damit gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird. Wie in 6 gezeigt, funktioniert währenddessen eine Konfiguration, bei der Spannungserfassungsschaltung 31 elektrisch mit dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, wie folgt. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom durch die Serienschaltung und damit steht eine Spannung am Verbindungspunkt 27 für eine Teilspannung, die durch die Widerstandswerte des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 bestimmt wird. Entsprechend ist die Spannungserfassungsschaltung 31 mit dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden und daher wird die Differenzspannung zwischen einer Spannung am positiven Elektrodenanschluss 15 (einer Spannung der Leistungsversorgung 13) und einer Spannung am Verbindungspunkt 29 ausgegeben. Daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird. Wie in 6 gezeigt, funktioniert eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, wie folgt. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom durch die Serienschaltung und daher steht eine Spannung am Verbindungspunkt 27 für eine Teilspannung, die durch die Widerstandswerte der Heizung 23 und des Induktanzelements 19 bestimmt wird. Entsprechend wird eine Teilspannung mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die die angelegte Spannung als einen Spannungswert ausgibt. Wenn der Thermostat 21 geöffnet, wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte nach Möglichkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird.
Angesichts dieser Umstände ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen dem Verbindungspunkt 27 oder 29 in der Serienschaltung einschließlich der Heizung 23, dem Thermostat 21 und dem Induktanzelement 19 in dieser Reihenfolge und dem Leitungspfad der positiven Elektrode (beispielsweise dem positiven Elektrodenanschluss 15) elektrisch verbunden ist. Alternativ ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 elektrisch mit dem Verbindungspunkt 27 oder 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode (beispielsweise dem negativen Elektrodenanschluss 17) elektrisch verbunden ist. Andererseits ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 ausgestaltet ist, elektrisch mit den zwei Enden des Induktanzelements 19, den zwei Enden der Heizung 23 oder den zwei Enden des Thermostats 21 verbunden zu sein.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Konfiguration vorgenommen, bei der Serienschaltung die Heizung 23, das Induktanzelement 19 und den Thermostat 21 aufweist, die in dieser Reihenfolge vom positiven Elektrodenanschluss 15 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden sind.
Zunächst ist der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden, wie es in 7 gezeigt ist. Ein Wechselspannungssignal, das von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 zum Erfassen einer Kapazitätsänderung ausgegeben wird, fließt nicht zur Masse 35 (einschließlich einer Drahtserie, die durch die Leistungsversorgung 13 führt) infolge der Induktanz des Induktanzelements 19 und der Heizung 23. Entsprechend kann die Konfiguration des Sensordrahts 37, der mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist, einen Griff erfassen. Wenn währenddessen der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, ist die elektrostatische Sensorschaltung 25 direkt mit der Masse 35 verbunden, wenn sich der Thermostat 21 schließt, und daher führt ein Wechselspannungssignal zu einem Fließen zur Masse 35. Daher benötigt die Konfiguration von 7, dass der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 27 verbunden ist, in der gleichen Weise wie die von 3.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Spannungserfassungsschaltung 31 vorgenommen. Die Serienschaltung in 7 unterscheidet sich von der in 3 lediglich darin, dass die Heizung 23 und das Induktanzelement 19 miteinander ausgetauscht sind. Entsprechend wird mit der Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden einer jeden Komponente verbunden ist, ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 in der gleichen Weise bestimmt, wie in 3 beschrieben. Wenn die Spannungserfassungsschaltung 31 mit dem positiven Elektrodenanschluss 15 und dem Verbindungspunkt 29 verbunden ist, fließt kein Strom von der Leistungsversorgung 13, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, und daher haben die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 äquivalente Potentiale und die Spannungserfassungsschaltung 31 gibt 0V aus. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, ist der Verbindungspunkt 29 mit der Masse 35 verbunden und damit wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Damit gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird. Währenddessen funktioniert, wie in 7 gezeigt, eine Konfiguration, bei der die Spannungserfassungsschaltung 31 mit dem Verbindungspunkt 27 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 elektrisch verbunden ist, wie folgt. Wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35 in die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die den Spannungswert ausgibt. Wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, wird eine Teilspannung entsprechend dem Widerstandswert von Induktanzelement 19 und Heizung 23 an die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die einen Spannungswert entsprechend der Teilspannung ausgibt. Entsprechend gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon aus, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist, was ermöglicht, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bestimmt wird.
Angesichts dieser Umstände ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 mit dem Verbindungspunkt 27 oder 29 in der Serienschaltung mit der Heizung 23, dem Induktanzelement 19 und dem Thermostat 21 in dieser Reihenfolge und dem Leitungspfad der positiven Elektrode (beispielsweise dem positiven Elektrodenanschluss 15) elektrisch verbunden ist. Alternativ ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung elektrisch zwischen dem Verbindungspunkt 27 oder 29 und dem Leitungspfad der negativen Elektrode (beispielsweise dem negativen Elektrodenanschluss 17) elektrisch verbunden ist. Andererseits ist es angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung ausgestaltet ist, elektrisch mit den zwei Enden des Induktanzelements 19, den zwei Enden der Heizung 23 oder den zwei Enden des Thermostats 21 verbunden zu sein.
Oben wurde eine detaillierte Beschreibung mit Bezug auf die 2 bis 7 von 6 Mustern der Serienschaltung in der Basiskonfiguration der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 und den Verbindungspositionen des Sensordrahts 17 und der Spannungserfassungsschaltung 31 für jedes Muster vorgenommen. Die Verbindungspositionen werden wie folgt zusammengefasst.
Zunächst ist der Sensordraht 37, der elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden ist, mit dem Ende der Heizung 23, mit dem das Induktanzelement 19 elektrisch verbunden ist, oder der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 verbunden. Dies bedeutet, dass der Sensordraht 37 eine optimale Verbindungsposition entsprechend einer Konfiguration der Serienschaltung aufweist. Hier bezieht sich „das Ende der Heizung 23, mit dem das Induktanzelement 19 elektrisch verbunden ist“ auf Verbindungspunkt 29 in beispielsweise der Konfiguration von 2. Verbindungspunkt 27 in 2 ist an dem Ende der Heizung 23 positioniert, mit dem das Induktanzelement 19 elektrisch verbunden ist. Der Thermostat 21 ist jedoch zwischen der Heizung 23 und dem Verbindungspunkt 27 verbunden und daher entspricht der Verbindungspunkt 27 nicht einem Ende der Heizung 23. Als ein Ergebnis ist ein Ende der Heizung 23 als jeder Teil in einem Leitungspfad von einem Ende der Heizung 23 zu einer Schaltungskomponente definiert.
Eine Verbindungsposition der Spannungserfassungsschaltung 31 kann eine der folgenden zwei Positionen für ein jedes der sechs Muster der Serienschaltung sein, die in den 2 bis 7 gezeigt sind. Eine ist die zwei Enden eines der drei Komponenten: Induktanzelement 19, Thermostat 21 und Heizer 23. Die andere ist die zwei Enden der Serienschaltung, die direkt mit zwei der drei Komponenten verbunden sind. Daher weist eine Verbindungsposition der Spannungserfassungsschaltung 31 eine größere Flexibilität auf als die des Sensordrahtes 37.
Oben wurde eine Beschreibung einer Basiskonfiguration und eines Betriebs der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 vorgenommen. Als nächstes wird eine detaillierte Beschreibung des Betriebs und anderer Konfigurationen vorgenommen.
Die in 8 gezeigte Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 ist äquivalent zu der Konfiguration in 2. Das folgende unterscheidet sich von 2. In 2 ist die Spannungserfassungsschaltung 31 zwischen Verbindungspunkt 27 und negativem Elektrodenanschluss 17 verbunden. In 8 ist die Verbindung zum negativen Elektrodenanschluss 17 in 2 an dem Leitungspfad zwischen der Heizung 23 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 vorgenommen. Auf diese Weise ist eine Verbindung der Spannungserfassungsschaltung 31 nicht auf eine Verbindung mit dem Verbindungspunkt 27 oder dem negativen Elektrodenanschluss 17 beschränkt und eine Verbindung kann auch beispielsweise infolge der Struktur der Heizung 23 an dem Leitungspfad zwischen der Heizung 23 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 vorgenommen werden, wie oben beschrieben. Die Verbindung des Verbindungspunktes 27 kann an dem Leitungspfad von dem Thermostat 21 zum Induktanzelement 19 vorgenommen werden. Zudem ist die Verbindung des Sensordrahtes 37 nicht auf die Verbindung zum Verbindungspunkt 29 beschränkt und eine Verbindung kann an dem Leitungspfad von dem Thermostat 21 zu der Heizung 23 vorgenommen werden. Hier werden diese Weisen auf jede der Konfigurationen von 2 bis 7 ebenso wie auf andere Konfigurationen angewandt, die später beschrieben werden. Als nächstes zeigt 9 ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm der Sensorkapazität in der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 aus 8. Hier bezieht sich die Sensorkapazität auf einen Kapazitätswert, der durch die elektrostatische Sensorschaltung über die Heizung 23 erfasst wird. In 9 steht die horizontale Achse für die Zeit und die vertikale Achse steht für die Sensorkapazität. 9 ist ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm in einem Fall eines großen Erfassungsfehlers, da die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 nicht kennt. In 9 ändert sich die Sensorkapazität wie folgt. Der Wert ist beispielsweise ein erster Sensorkapazitätswert C1, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist. Der Wert nimmt stark zu, wenn sich der Thermostat 21 zum Zeitpunkt t1 schließt, um den zweiten Sensorkapazitätswert C2 zu erreichen. Eine derartige schnelle Änderung ist größer als die Änderung der Sensorkapazität in einem Zustand, in dem die Heizung von einem Zustand, in dem sie unberührt ist, zu einem Zustand übergeht, in dem sie mit der Hand 41 berührt wird. Daher verursacht ein Öffnen und Schließen des Thermostats 21 einen Erfassungsfehler.
10 ist ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm der elektrostatischen Sensorausgabe der Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11. In 10 steht die horizontale Achse für die Zeit und die vertikale Achse steht für die Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung 25. 10 ist ähnlich zu 9 ein zeitliches Eigenschaftsdiagramm im Fall eines großen Erfassungsfehlers, da die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 nicht kennt. In 10 ist beispielsweise der Mittelwert der Ausgabewerte (im folgenden als Sensorwert bezeichnet) ein Wert A, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist. Die elektrostatische Sensorausgabe nimmt stark zu, wenn sich der Thermostat 21 zum Zeitpunkt t1 schließt und der Mittelwert der Sensorwerte erreicht Wert B. Hier fluktuiert die elektrostatische Sensorausgabe in einem kurzen Zyklus, was an einem Rauschen liegt. Auf diese Weise ändert sich als ein Ergebnis dessen, dass sich die Sensorkapazität von 9 schnell ändert, ebenso die elektrostatische Sensorausgabe zum Zeitpunkt t1, wie es in 10 gezeigt ist.
Da die elektrostatische Sensorausgabe sich derart ändert, zeigt sich, dass ein Erfassen, ob die Hand 41 in Berührung mit der Heizung 23 ist, einen großen Fehler verursacht, was es nötig macht, einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 zu erfassen.
Daher bestimmt die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 unter Verwendung eines Spannungswertes, der von der Spannungserfassungsschaltung 31 ausgegeben wird, wie folgt. Wenn der Schalter eingeschaltet ist und der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt zunächst ein Strom durch die Sensorschaltung. Entsprechend wird eine Spannung, die durch Teilen einer Spannung der Leistungsversorgung 13 durch die Gleichstromwiderstandswerte des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 erzeugt wird, an die Spannungserfassungsschaltung im wesentlichen angelegt, die mit den zwei Enden der Heizung 23 elektrisch verbunden ist. Dieser Spannungswert wird in die elektrostatische Sensorschaltung 25 eingegeben. Hier unterliegt ein Spannungswert, der durch die Spannungserfassungsschaltung 31 erfasst wird, der Fluktuation einer Spannung der Leistungsversorgung 13. Daher korrigiert die elektrostatische Sensorschaltung 25 die Spannung, die auf Basis des Verhältnisses einer Spannung der Leistungsversorgung 13, die von der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 erhalten wird, gegenüber der vorbestimmten Referenzspannung. Im folgenden wird ein Spannungswert, der von der Spannungserfassungsschaltung 31 erhalten wird, in dieser Weise korrigiert.
Wenn währenddessen der Thermostat 21 geöffnet ist, fließt kaum Strom durch die Serienschaltung. Entsprechend wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 an die Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt, die diesen Spannungswert an die elektrostatische Sensorschaltung 25 ausgibt.
Auf Basis dieser Ergebnisse erfährt die elektrostatische Sensorschaltung einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 aus der Tatsache, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon ausgibt, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist. Insbesondere werden Sensorwerte vorläufig in geöffneten und geschlossenen Zuständen des Thermostats 21 gemessen. Das Ausmaß der Änderung (ein Versatzwert) der Sensorwerte wird bestimmt und vorgehalten. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 addiert oder subtrahiert das Änderungsausmaß (einen Versatzwert) von den Sensorwerten, der bestimmt und vorgehalten wird, entsprechend einer großen Änderung der elektrostatischen Sensorausgabe infolge eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21, wie es in 10 gezeigt ist, von dem Sensorwert, der durch die elektrostatische Sensorschaltung 25 erfasst wird. Dies erlaubt, dass der Einfluss des Thermostats 21 reduziert wird. Konkret ist der Ablauf wie folgt. Der Sensorwert beträgt Wert A, wenn der Thermostat 21 vor dem Zeitpunkt t1 in 10 geöffnet ist. Wenn sich der Thermostat 21 zum Zeitpunkt t1 schließt, erfasst die elektrostatische Sensorschaltung 25 die Änderung von der Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 und subtrahiert einen Versatzwert (Wert B- Wert A), der vorläufig erhalten wurde, von dem Sensorwert. Daraus resultierend wird der Versatzwert (Wert B- Wert A) von dem Sensorwert (Wert B) subtrahiert, der ein nicht korrigierter Wert nach dem Zeitpunkt t1 ist und auf diese Weise ist der Sensorwert A auch nach dem Zeitpunkt t1. Dies reduziert den Einfluss eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21. Die elektrostatische Sensorausgabe, die auf diese Weise korrigiert ist, wird an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ausgegeben. Um in der oben beschriebenen Weise zu arbeiten, umfasst die elektrostatische Sensorschaltung 25 eine periphere Schaltung einschließlich einer Schnittstelle mit der Spannungserfassungsschaltung 31 und der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 und einen Mikroprozessor zum Durchführen der Korrektur.
Es wird bemerkt, dass die oben beschriebene Korrekturoperation durch einen Mikroprozessor ausgeführt wird, obgleich sie nicht hierauf beschränkt ist und sie kann durch lediglich eine analoge Schaltung ausgeführt werden.
Um weiter den Einfluss einer Spannungsfluktuation der Leistungsversorgung 13 zu reduzieren, kann der Versatzwert entsprechend einem Spannungswert der Leistungsversorgung 13 korrigiert werden.
Der Versatzwert, der vorläufig vorgehalten wird, kann ein Wert auf Basis eines tatsächlich gemessenen Wertes eines Versatzwertes sein, der infolge einer Änderung eines Sensorwertes durch ein vorheriges Öffnen und Schließen des Thermostats 21 verursacht wurde. Konkret kann der Versatzwert, der vorläufig vorgehalten wird, der Mittelwert von vorherigen Versatzwerten sein, die tatsächlich gemessen und gespeichert wurden, und ein Versatzwert, der tatsächlich zu diesem Zeitpunkt gemessen wurde. In diesem Fall gibt die elektrostatische Sensorschaltung direkt vor einem Ändern des geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21 einen Sensorwert aus, um einen tatsächlich gemessenen Versatzwert zu diesem Zeitpunkt zu berechnen. Dann mittelt die elektrostatische Sensorschaltung 25 vorherige tatsächlich bemessene Versatzwerte und den zu diesem Zeitpunkt tatsächlich gemessenen Versatzwert zum Bestimmen eines Versatzwertes. Folgend korrigiert die elektrostatische Sensorschaltung 25 den Versatzwert unter Verwendung des erhaltenen Versatzwertes. Dies erlaubt, dass zeitliche Fluktuationen in einem Versatzwert reduziert werden.
Ferner variiert die Temperatur der Heizung 23 infolge einer Hysterese zwischen dem Moment, zu dem sich der Thermostat 21 ausgehend von einem geöffneten Zustand schließt und einem Zeitpunkt, zu dem sich der Thermostat 21 von einem geschlossenen Zustand öffnet. Diese Hysterese kann einen Versatzwert veranlassen, zu variieren. Bei dieser Gelegenheit kann die elektrostatische Sensorschaltung 25 zwei Versatzwerte vorläufig vorhalten, für einen Fall des Öffnens des Thermostats 21 vom geschlossenen Zustand und des Öffnens von einem geschlossenen Zustand zu einem geöffneten Zustand, um eine Korrektur unter Verwendung eines Versatzwertes durchzuführen, die einem Betriebszustand des Thermostats 21 entspricht.
Hier wird eine Beschreibung einer anderen Konfiguration der ersten Ausführungsform unter Verwendung von 11 vorgenommen. Diese Konfiguration unterscheidet sich von der von 8 wie folgt. Zunächst ist die Spannungserfassungsschaltung 31 direkt mit den zwei Enden der Heizung 25 verbunden. Eine derartige Konfiguration erlaubt der Spannungserfassungsschaltung 31, eine Spannung zwischen den zwei Enden der Heizung 23 genauer zu erfassen und daher reduziert die elektrostatische Sensorschaltung 25 den Einfluss eines Öffnens und Schließens des Thermostats 21 genauer.
Als nächstes unterscheidet sich die Konfiguration von 11 von der von 8 darin, dass die elektrostatische Sensorschaltung mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 durch den Sensordraht 37 verbunden ist. Hier ist die Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 nicht auf den Mittelpunkt des Leitungspfades der Heizung 23 beschränkt. Ein Verbinden des Sensordrahtes 37 auch in dieser Weise führt zu einer elektrostatischen Sensorausgabe ähnlich zu der Konfiguration von 8. Der Grund hierfür liegt darin, dass ein Induktanzelement vorliegt, das durch einen Leitungspfad gebildet wird, der die Heizung 23 bildet, auf beiden Seiten des Verbindungspunktes des Sensordrahtes 37 mit der Heizung 23. Wenn hier der Sensordraht 37 mit dem Leitungspfad von dem Ende der Heizung 23 in der Nähe der Masse 35 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, führt ein Wechselspannungssignal zum Messen eines Greifens durch die Hand 41 zu einem Fließen zur Masse 35, wodurch eine Erfassung an der Heizung 23 nicht ermöglicht wird. Daher ist es nötig, dass der Sensordraht 37 nicht mit dem Leitungspfad von dem Ende der Heizung in der Nähe der Masse 35 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist.
In der Konfiguration von 8 oder 11 kann die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden des Induktanzelements 19 verbunden sein, wie dies oben in der Diskussion zu Alternativen zu den Konfigurationen von 2 bis 7 beschrieben ist. Wenn in diesem Fall der Thermostat 21 geschlossen ist, gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 einen Spannungswert aus, der die Differenz zwischen einer Spannung der Leistungsversorgung 13 und einer Teilspannung ist, die durch Unterteilen einer Spannung der Leistungsversorgung 13 durch die Serienschaltung des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 erzeugt wird. Wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 0V aus, da die zwei Enden der Spannungserfassungsschaltung 31 eine äquivalente Spannung aufweisen.
In der Konfiguration von 11 wurden zwei Änderungen gegenüber der Konfiguration von 8 vorgenommen, wobei auch lediglich eine der Änderungen vorgenommen werden kann.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer anderen Konfiguration der ersten Ausführungsform unter Verwendung von 12 vorgenommen.
In 12 weist die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung eine Serienschaltung mit dem Induktanzelement 19, dem Thermostat 21, der in das Lenkrad inkorporiert ist, und der Heizung 23 auf, die in das Lenkrad inkorporiert ist, und ist elektrisch zwischen den positiven und negativen Elektroden der Leistungsversorgung 13 verbunden. Die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 umfasst ferner die elektrostatische Sensorschaltung 25, die mit dem Ende der Heizung 23, mit dem das Induktanzelement 19 elektrisch verbunden ist, oder mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 elektrisch verbunden ist, um ein Greifen des Lenkrads mittels eines elektrischen oder elektromagnetisches Feldes zu erfassen. Die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 ist ferner mit einer Stromerfassungsschaltung 33 versehen, die in Serie mit dem Leitungspfad der Serienschaltung elektrisch verbunden ist.
Als Ergebnis davon fließt kein Strom durch die Serienschaltung, wenn der Thermostat 21 geöffnet ist, und daher gibt die Stromerfassungsschaltung 33 etwa 0A innerhalb der erlaubten Fehlertoleranz aus. Daher fließt ein Strom durch die Serienschaltung, wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, und damit gibt die Stromerfassungsschaltung 33 einen Stromwert aus, der durch eine Spannung der Leistungsversorgung 13 und die Gleichspannungswiderstände des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 bestimmt wird. Entsprechend erfährt die elektrostatische Sensorschaltung 25 von einem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 aus der Tatsache, dass die Stromerfassungsschaltung 33 unterschiedliche Spannungswerte in Abhängigkeit davon ausgibt, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist.
Im folgenden wird eine Beschreibung weiterer Details hinsichtlich des Betriebs und der Konfiguration von 12 vorgenommen.
Was sich zunächst von der Konfiguration von 8 unterscheidet, ist, dass die Stromerfassungsschaltung 33 anstelle der Spannungserfassungsschaltung 31 vorgesehen ist. Die Stromerfassungsschaltung 33 ist elektrisch in den Leitungspfad der Serienschaltung verbunden. In 12 ist die Stromerfassungsschaltung 33 mit dem Leitungspfad zwischen dem Induktanzelement 19 und dem Thermostat 21 verbunden. Die Stromerfassungsschaltung 33 ist ebenso elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 35 zum Ausgeben eines Stromwertes an die elektrostatische Sensorschaltung verbunden, der erfasst wurde. Der Sensordraht 37 ist an einer optimalen Position verbunden, die durch die Reihenfolge der Schaltungskomponenten in der Serienschaltung bestimmt ist, ähnlich zu den 2 bis 7.
Eine Beschreibung wird vorgenommen, wie eine derartige Konfiguration einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 erfasst. Bei dieser Gelegenheit wird angenommen, dass der Schalter eingeschaltet ist. Wenn zunächst der Thermostat 21 geschlossen ist, fließt ein Strom von der Leistungsversorgung 13 zur Heizung 23. Entsprechend erfasst die Stromerfassungsschaltung 33 einen Stromwert, der durch eine Spannung der Leistungsversorgung 13 und die Gleichstromwiderstände des Induktanzelements 19 und der Heizung 23 bestimmt wird, und gibt dann den Stromwert an die elektrostatische Sensorschaltung 25 aus.
Wenn währenddessen der Thermostat 21 geöffnet ist, fließt kaum Strom und daher gibt die Stromerfassungsschaltung 33 einen Stromwert von etwa 0A aus.
Aus diesen Aktionen gibt ein Stromwert einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 an, was der elektrostatischen Sensorschaltung 25 erlaubt, den Einfluss des Thermostats 21 zu reduzieren.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer anderen Konfiguration der ersten Ausführungsform unter Verwendung von 13 anstelle von 12 vorgenommen. Was sich gegenüber der Konfiguration von 12 unterscheidet, ist zunächst, dass die Stromerfassungsschaltung 33 in dem Leitungspfad von dem Ende der Heizung 23 in der Nähe zur Masse 35 zum negativen Elektrodenanschluss 17 vorgesehen ist. Diese Struktur erlaubt ebenso, dass ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 bekannt ist, was daran liegt, dass der gleiche Stromwert erhalten wird, egal an welcher Stelle in der Serienschaltung die Stromerfassungsschaltung 33 vorgesehen ist. Die Stromerfassungsschaltung 33 zeigt damit eine größere Flexibilität hinsichtlich der Position in der Schaltung als die Spannungserfassungsschaltung 31.
Was sich ferner von der Konfiguration von 12 unterscheidet, ist, dass der Sensordraht 37 mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 verbunden ist. Diese Konfiguration ist die gleiche wie die von 11, ebenso hinsichtlich der verfügbaren Vorteile und daher wird eine detaillierte Beschreibung ausgelassen. In der Konfiguration von 13 wurden zwei Änderungen gegenüber der Konfiguration von 12 vorgenommen, wobei auch lediglich eine der beiden Änderungen vorgenommen werden kann.
In der Konfiguration von 12 und 13 ist es angemessen, dass eine Korrektur hinsichtlich eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21 in ähnlicher Weise zu dem Fall vorgenommen wird, in dem ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 aus einer Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 erfasst wird. Dies heißt, dass der Ausgang der Stromerfassungsschaltung 33 elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden ist, die einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 erfassen kann. Dann addiert und subtrahiert die elektrostatische Sensorschaltung 25, die einen Versatzwert vorhält, den Versatzwert zu und von dem Sensorwert entsprechend einem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21. Dies reduziert den Einfluss des Thermostaten 21 hinsichtlich des Sensorwerts. Hier kann ein Versatzwert entsprechend einem Spannungswert der Leistungsversorgung 13 und/oder der Temperatur der Heizung 23 korrigiert werden.
Die oben beschriebene Konfiguration und der Betrieb erlauben ein Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats 21 aus einer Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 oder der Spannungserfassungsschaltung 31. Dies sieht eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung vor, die den Einfluss des Thermostaten hinsichtlich eines Erfassens des Kontaktes mit der Hand 41 reduziert.
In 10 fluktuiert ein Wert als eine Basis der elektrostatischen Sensorausgabe in einem kurzen Zyklus infolge des Einflusses von Rauschen und daher wird sein Mittelwert als elektrostatische Sensorausgabe verwendet, obgleich dies nicht beschränken soll. Beispielsweise können auch ein Maximal- oder Minimalwert während einer gegebenen Zeitperiode (beispielsweise 0,01 Sekunden) als die elektrostatische Sensorausgabe verwendet werden.
In der zweiten Ausführungsform ist eine Komponente, die die gleiche wie die der ersten Ausführungsform ist, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und ihre detaillierte Beschreibung wird ausgelassen.
Die zweite Ausführungsform sieht ein zweites Induktanzelement 43 vor, das elektrisch zwischen der Heizung 23 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 in 14 verbunden ist.
Daraus resultiert, dass auch wenn der Sensordraht 37 mit dem Ende des zweiten Induktanzelements 43 in der Nähe der Heizung 23 versehen ist, ein Wechselspannungssignal zum Erfassen eines Greifens der Hand 41 aufhört, zur Masse 35 zu fließen, infolge des Vorliegens des zweiten Induktazelements 43. Entsprechend kann der Sensordraht 37 mit dem Leitungspfad von dem Ende der Heizung 23 in der Nähe der Masse 35 zum zweiten Induktanzelement 43 verbunden werden, was eine Flexibilität des Verdrahtens des Sensordrahtes 37 erhöht.
Im Folgenden wird eine Beschreibung weiterer Details hinsichtlich der zweiten beispielhaften Ausführungsform vorgenommen.
In 14 ist das zweite Induktanzelement 43 elektrisch zwischen dem Verbindungspunkt 45 am Ende der Heizung 23 gegenüber dem Ende, mit dem das Induktanzelement 19 verbunden ist, und dem negativen Elektrodenanschluss 17 elektrisch verbunden. Hierbei wird angenommen, dass das zweite Induktanzelement elektrische Eigenschaften äquivalent zu denen des Induktanzelements 19 aufweist, obgleich dies nicht beschränkt. Es kann ebenso ein Induktanzelement mit abweichenden elektrischen Eigenschaften verwendet werden.
Als nächstes ist der Sensordraht 37 der elektrostatischen Sensorschaltung 25 elektrisch mit dem Leitungspfad (hier Verbindungspunkt 45) zwischen der Heizung 23 und dem zweiten Induktanzelement 43 verbunden. Hier kann der Sensordraht 37 mit entweder dem Verbindungspunkt 29 wie in 8 gezeigt oder mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 wie in 11 gezeigt verbunden sein.
Die Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 basiert auf einem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats wie folgt. Wenn zunächst der Thermostat 21 geschlossen ist, erfasst die Spannungserfassungsschaltung 31 die Zwei-End-Spannung der Heizung 23. Diese Spannung steht für die Differenz zwischen einer Spannung am Verbindungspunkt 27 und einer Spannung am Verbindungspunkt 45. Eine Spannung an den Verbindungspunkten 27 und 45 ist eine Teilspannung, die aus den Widerstandswerten des Induktanzelements 19, der Heizung 23 und des zweiten Induktanzelementes 43 und einer Spannung der Leistungsversorgung 13 erhalten wird. Entsprechend wird die Zwei-End-Spannung der Heizung 23 auf Basis der Teilspannung von der Spannungserfassungsschaltung 31 ausgegeben. Wenn während dessen der Thermostat 21 geöffnet ist, steht die Spannung des Verbindungspunktes 27 für eine Spannung der Leistungsversorgung 13 und eine Spannung am Verbindungspunkt 45 steht für das Potential an der Masse 35 und daher steht der Spannungswert, der von der Spannungserfassungsschaltung 31 ausgegeben wird, für eine Spannung der Leistungsversorgung 13 mit Bezug auf das Potential an der Masse 35. Entsprechend variiert der Spannungswert in Abhängigkeit davon, ob der Thermostat 21 geöffnet oder geschlossen ist und daher kann ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 erfasst werden, auch wenn das zweite Induktanzelement 43 vorgesehen ist. Hier ist die Spannungserfassungsschaltung 31 auf Basis der Konfiguration verbunden, die in den 2 bis 7 beschrieben ist. Es ist angemessen, dass die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden einer jeden Schaltungskomponente (Induktanzelement 19, Thermostat 21, Heizer 23 und zweites Induktanzelement 43), mit den zwei Enden von zwei Schaltungskomponenten, die direkt in Serie miteinander verbunden sind, oder den zwei Enden von drei Schaltungskomponenten verbunden ist, die direkt in Serie miteinander Verbunden sind.
In einer derartigen Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 erhöht ein Vorsehen des zweiten Induktanzelements 43, wie oben beschrieben, die Flexibilität des Verdrahtens des Sensordrahtes 37. In beispielsweise dem Blockdiagramm, das in 14 gezeigt ist, sind ein Ende der Heizung 23, der Sensordraht 43 und die Verdrahtung der Spannungserfassungsschaltung 31 in einer Position integriert und mit dem Verdrahtungssubstrat verbunden, auf dem das zweite Induktanzelement 43 angebracht ist. Dies erlaubt eine Raumersparnis und ebenso ein Inkorporieren des Verdrahtungssubstrates in das Lenkrad 3. Die oben beschriebene Konfiguration sieht eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 vor, die den Einfluss des Thermostats hinsichtlich eines Erfassens einer Kontaktierung mit der Hand 11 reduziert und die Flexibilität des Verdrahtens des Sensordrahtes 37 erhöht.
In der dritten Ausführungsform ist eine Komponente, die die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform ist, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und seine detaillierte Beschreibung wird ausgelassen.
Die dritte Ausführungsform sieht vor, dass, obgleich 15 aus einer Sicht einer Schaltung äquivalent zu 6 ist, der Sensordraht 37 nicht mit dem Verbindungspunkt 27 sondern mit einem Punkt verbunden ist, der so nahe wie möglich an der Heizung 23 ist. In anderer Hinsicht hat 15 die gleiche Konfiguration wie die von 8. Eine derartige Konfiguration erlaubt es der elektrostatischen Sensorschaltung 25, eine Kapazitätsänderung der Heizung 23 mit einer höheren Genauigkeit zu erfassen. Die Konfiguration von 15 ist äquivalent zu der von 6 und daher erfährt die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 in der gleichen Weise wie die Konfiguration von 6.
Die dritte Ausführungsform kann ebenso ähnlich zu der zweiten Ausführungsform konfiguriert sein, was bedeutet, dass das zweite Induktanzelement vorgesehen ist, das elektrisch zwischen der Heizung 23 und dem positiven Elektrodenanschluss 15 verbunden ist.
Konkret ist das zweite Induktanzelement 43 elektrisch zwischen dem Ende der Heizung 23 nahe der Leistungsversorgung 13 und dem positiven Elektrodenanschluss 15 verbunden. Der Grund für ein Verbinden in dieser Weise ist, dass die Heizung 23 der dritten Ausführungsform strukturiert ist, um mit der positiven Elektrode der Leistungsversorgung 13 verbunden zu werden. Dann kann der Sensordraht 37 mit dem Leitungspfad zwischen der Heizung 23 und dem zweiten Induktanzelement 43 verbunden werden. Eine derartige Konfiguration erhöht die Flexibilität des Verdrahtens, wie bei der zweiten Ausführungsform beschrieben, ebenso wie es eine Raumersparnis durch Verbinden des Endes der Heizung 23 und des Sensordrahtes 37 mit dem Schaltungssubstrat erlaubt, auf dem das zweite Induktanzelement 43 angebracht ist. Die dritte Ausführungsform kann ebenso, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, ausgestaltet sein, die Stromerfassungsschaltung 33 anstelle der Spannungserfassungsschaltung 31 zu verwenden. Ein konkretes Beispiel ist in 16 gezeigt. 16 zeigt ein Beispiel, bei dem die Spannungserfassungsschaltung 31 in 15 entfernt ist, und die Stromerfassungsschaltung 33 in Serie in den Leitungspfad zwischen der Heizung 23 und dem Thermostaten 21 eingefügt ist. Eine derartige Konfiguration veranlasst einen Strom, der durch die Heizung 23 fließt, sich in Antwort auf einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 zu ändern. Die Stromerfassungsschaltung 33 erfasst die Änderung, was der elektrostatischen Sensorschaltung 25 erlaubt, einem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostats 21 zu erfassen.
Wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, kann die Stromerfassungsschaltung 33 an jeder Stelle innerhalb der Serienschaltung vorgesehen werden und hat daher eine größere Flexibilität hinsichtlich der Position in der Schaltung als die Spannungserfassungsschaltung 31. Die oben beschriebene Konfiguration und der Betrieb erlauben ein Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, was die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 vorsieht, die den Einfluss des Thermostaten hinsichtlich eines Erfassens eines Kontaktes mit der Hand 41 reduziert.
In der vierten Ausführungsform ist eine Komponente, die die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform ist, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und seine detaillierte Beschreibung ist ausgelassen.
Die vierte Ausführungsform sieht die Spannungserfassungsschaltung 31 und die Stromerfassungsschaltung 33 simultan vor, wie in 17 gezeigt, was die Genauigkeit des Erfassens eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21 erhöht. Im Folgenden wird hier eine Beschreibung weiterer Details hinsichtlich der vierten Ausführungsform vorgenommen.
Die vierte Ausführungsform ist ausgestaltet, die Stromerfassungsschaltung 33 in Serie mit dem Leitungspfad zwischen dem Thermostaten 21 und dem Induktanzelement 19 zusätzlich zu der Konfiguration von 14 zu verbinden. Entsprechend, wie es in 17 gezeigt ist, sind die Spannungserfassungsschaltung 31 und die Stromerfassungsschaltung 33 simultan vorgesehen. Beide Ausgaben der Schaltungen werden in die elektrostatische Sensorschaltung 25 eingegeben und die elektrostatische Sensorschaltung 25 erhält sowohl den Spannungswert als auch den Stromwert.
Verbindungspositionen der Spannungserfassungsschaltung 31 und der Stromerfassungsschaltung 33 sind die, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Konkret, wie in der zweiten beispielhaften Ausführungsform beschrieben, kann die Spannungserfassungsschaltung 31 mit den zwei Enden einer jeden Schaltungskomponente, mit den zwei Enden von zwei direkt in Serie verbundenen Schaltungskomponenten oder mit den zwei Enden von drei direkt in Serie miteinander verbundenen Schaltungskomponenten verbunden sein, in der Konfiguration von 17.
Die Stromerfassungsschaltlung 33 kann an jeder Stelle in der Serienschaltung mit dem Induktanzelement 19, den Thermostaten 21 und der Heizung 23 von dem positiven Elektrodenanschluss 15 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden sein, wie dies in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Im Fall von 17 ist ferner das zweite Induktanzelement 43 vorgesehen. Daher kann die Stromerfassungsschaltung 33 an jeder Stelle in der Serienschaltung mit dem Induktanzelement 19, dem Thermostaten 21, der Heizung 23 und dem zweiten Induktanzelement 43 von dem positiven Elektrodenanschluss 15 zum negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden sein.
Die oben beschriebene Konfiguration und der Betrieb erlauben der elektrostatischen Sensorschaltung 25, den Spannungswert und den Stromwert zu erhalten, die sich infolge eines Öffnens und Schließens des Thermostaten 21 ändern, was eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 bereitstellt, die in genauer Weise den Einfluss des Thermostaten hinsichtlich eines Erfassens eines Kontaktes mit der Hand 41 reduziert. In der vierten Ausführungsform ist das zweite Induktanzelement 43 verbunden. Anstelle des zweiten Induktanzelementes 43 kann jedoch die Stromerfassungsschaltung 33 zusätzlich zu den Konfigurationen beispielsweise der 2 bis 7 vorgesehen werden, was ebenso Vorteile äquivalent zu denen der vierten Ausführungsform ermöglicht.
In der fünften Ausführungsform ist eine Komponente, die die gleiche wie eine der ersten Ausführungsform ist, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und seine detaillierte Beschreibung ist ausgelassen.
Die fünfte Ausführungsform sieht vor, dass der Schalter 47 elektrisch parallel mit dem Induktanzelement 19 verbunden ist und zur gleichen Zeit ein zweiter Schalter 49 anstelle des zweiten Induktanzelements 43 elektrisch verbunden ist. Ferner ist ein Thermistor 51 als ein Sensor für Temperatur in der Nähe der Heizung 23 angeordnet. In der fünften Ausführungsform wird die Temperaturausgabe des Thermistors 51 an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ausgegeben, sie kann allerdings auch in die elektrostatische Sensorschaltung 25 eingegeben werden. In der fünften Ausführungsform wird der Thermistor 51 als ein Temperatursensor verwendet, obgleich dies nicht hierauf beschränkt ist. Jeglicher Sensor kann verwendet werden, solange er eine Temperatur erfassen kann, wie beispielsweise ein Thermoelement. Eine derartige Konfiguration erlaubt dem Schalter 47 und dem zweiten Schalter 49, mit hoher Geschwindigkeit in Antwort auf die Temperaturausgabe des Thermistors 51 ein- und auszuschalten, was eine höhere Genauigkeit als eine Temperatursteuerung durch den Thermostaten 21 ermöglicht.
Im folgenden wird eine Beschreibung weiterer Details hinsichtlich der fünften Ausführungsform unter Verwendung von 18 vorgenommen.
Zunächst unterscheidet sich die Konfiguration von 18 von der aus 17 im folgenden. Das heißt, die Serienschaltung mit der Stromerfassungsschaltung 33 und dem Schalter 74 ist mit den zwei Enden des Induktanzelements 19 verbunden und zur gleichen Zeit wird der zweite Schalter 49 anstelle des zweiten Induktanzelements 43 verbunden. Ein Ein-Aus-Steuersignal für den Schalter 47 und den zweiten Schalter 49 ist ausgestaltet, von der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 ausgegeben zu werden. Ferner ist der Thermistor 51, der elektrisch mit der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 verbunden ist, in der Nähe der Heizung 23 angeordnet. Entsprechend erfährt die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 die Temperatur in der Nähe der Heizung 23. Die anderen Konfigurationen sind die gleichen wie die von 17. Hier kann als Schalter 47 und zweiter Schalter 49 etwas verwendet werden, das extern ein-aus gesteuert werden kann, wie beispielsweise ein Relay oder ein Halbleiterschalter. Hier wird ein Halbleiterschalter (ein Feldeffekttransistor) verwendet. Hiermit ein-aus-steuert die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 wenigstens einen von Schalter 47 und zweitem Schalter 49, so dass die Heizung 23 eine vorgegebene Temperatur auf Basis einer Temperaturausgabe des Thermistors 51 hält. Entsprechend wird ein Strom, der durch die Heizung 23 fließt, ein-aus-gesteuert.
Der Schalter 47 und der zweite Schalter 49 arbeiten wie oben beschrieben, um die Temperatur der Heizung 23 zu steuern und unterscheiden sich nicht von einem Schalter für einen Fahrer zum manuellen Ein- und Ausschalten der Heizung 23.
Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs vorgenommen. In der fünften Ausführungsform sind der Schalter 47 und der zweite Schalter 49 verbunden. Wenigstens einer dieser Schalter wiederholt ein Einschalten und Ausschalten in Antwort auf die Temperaturausgabe des Thermistors 51 zum Steuern der Temperatur der Heizung 23, was eine höhere Genauigkeit als die Temperatursteuerung durch den Thermostaten 21 erlaubt. Die Temperatursteuerung wird durch die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ausgeführt.
In der Konfiguration der fünften Ausführungsform ist der Sensordraht mit den Leitungspfaden der Heizung 23 und des zweiten Schalters 49 verbunden. Entsprechend kann ein Greifen durch die Hand 41 erfasst werden, während der zweite Schalter 49 ausgeschaltet ist. Wenn der zweite Schalter 49 eingeschaltet ist, führt ein Wechselspannungssignal zum Erfassen eines Greifens von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 zu einem Fließen zur Masse 35, und ein Greifen der Hand 41 kann nicht erfasst werden. Entsprechend ist es angemessen, dass die elektrostatische Sensorschaltung 25 ein Greifen durch die Hand 41 erfasst, während der zweite Schalter 49 ausgeschaltet ist.
Wenn der zweite Schalter 49 entfernt ist, sind der Verbindungspunkt 45 und der negative Elektrodenanschluss 17 direkt miteinander verbunden und Wechselspannungssignale von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 führen immer zu einem Fließen zur Masse 35. Hier ist es angemessen, dass das zweite Induktanzelement 43 zwischen dem Verbindungspunkt 45 und dem negativen Elektrodenanschluss 17 verbunden ist, oder es ist angemessen, dass der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 und mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 verbunden ist.
In 18 kann eine Konfiguration vorgenommen werden, bei der der Schalter 47 entfernt und lediglich der zweite Schalter 49 vorgesehen ist. Genauer ist der zweite Schalter 49 vorgesehen, der elektrisch mit dem Ende der Heizung 23 gegenüber dem Ende verbunden ist, mit dem das Induktanzelement 19 verbunden ist. Ebenso in diesem Fall führen Wechselspannungssignale von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 zu einem Fließen zur Masse 35, während elektrostatische Sensorschaltung 25 ein Greifen durch die Hand 41 erfasst, während der zweite Schalter 49 ausgeschaltet ist, oder es ist angemessen, dass der Sensordraht 37 mit dem Verbindungspunkt 29 oder mit der Mitte des Leitungspfades der Heizung 23 verbunden ist.
In der fünften Ausführungsform ist der Schalter 47 elektrisch parallel mit dem Induktanzelement 19 verbunden. Alternativ kann anstelle des Schalters 47 der zweite Schalter 49 elektrisch parallel mit dem zweiten Induktanzelement 43 verbunden sein. Auch eine derartige Konfiguration kann ein Greifen durch die Hand 41 erfassen. Entsprechend kann der Schalter 47 elektrisch parallel mit dem Induktanzelement 49 verbunden sein, oder der zweite Schalter 49 kann elektrisch parallel mit dem zweiten Induktanzelement 43 verbunden sein.
Ferner, wie in 19 gezeigt, können beide Konfigurationen simultan verwendet werden. In diesem Fall ist eine Spannung am Verbindungspunkt 45 fixiert, auch wenn der zweite Verbindungsschalter 49 ausgeschaltet ist, anders als bei der Konfiguration von 18, und daher kann die Spannungserfassungsschaltung 31 eine Spannung zwischen den Verbindungspunkten 27 und 45 ungeachtet eines Zustandes des zweiten Schalters 49 erfassen, was die Genauigkeit des Erfassens eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten erhöht.
Hier umfasst ein Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21 in der Konfiguration von 18 ein Ein-/Aus-Betrieb des Schalters 47 und des zweiten Schalters 49 und daher wird der Betrieb durchgeführt, der im Ablaufdiagramm von 20 gezeigt ist. Das Ablaufdiagramm von 20 zeigt eine Subroutine, die zu gegebenen Zeitintervallen (beispielsweise 0,1 Sekunden) von der Hauptroutine (nicht dargestellt) aufgerufen wird, die durch den Mikroprozessor im Innern der elektrostatischen Sensorschaltung 25 ausgeführt wird.
Wenn die Subroutine von 20 ausgeführt wird, bestimmt die elektrostatische Sensorschaltung 25 zunächst, ob die Heizung 23 eingeschaltet ist (Schritt: S11). Für diesen Betrieb muss lediglich bestimmt werden, ob der Schalter 47 eingeschaltet ist. Hier wird zum Erfassen einer Spannung durch die Spannungserfassungsschaltung 31 (später beschrieben) eine Steuerung durchgeführt, so dass der zweite Schalter 49 eingeschaltet bleibt, bevor die Subroutine von 20 ausgeführt wird. Ferner werden sowohl der Schalter 47 als auch der Schalter 49 durch die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ein-/aus-gesteuert und ferner werden Daten zwischen der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 und der elektrostatischen Sensorschaltung 25 ausgetauscht. Auf diese Weise erfährt die elektrostatische Sensorschaltung 25 in einfacher Weise die Zustände des Schalters 47 und des zweiten Schalters 49 von der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 und instruiert in einfacher Weise die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39, beispielsweise den zweiten Schalter 49 einzuschalten.
Wenn die Heizung 23 nicht eingeschaltet ist, („Nein“ in S11), springt der Prozess zu S21 (später beschrieben).
Währenddessen, wenn die Heizung 23 eingeschaltet ist („Ja“ in S11), misst die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen Strom, der durch die Heizung 23 fließt, aus einer Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 (S13). Dann vergleicht die elektrostatische Sensorschaltung 25 den Strom (gemessener Strom), der in S13 gemessen wurde, mit dem Schwellenstrom ITH. Der Schwellenstrom ITH, sich auf einen Minimalwert eines Stroms beziehend, der durch die Heizung 23 fließt, wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, wird zuvor berechnet und in einem Speicher gespeichert, der in einer peripheren Schaltung der elektrostatischen Sensorschaltung 25 enthalten ist. Entsprechend gibt ein gemessener Strom, der geringer als der Schwellenstrom ITH ist, an, dass der Thermostat 21 geöffnet ist.
In S15 gibt ein gemessener Strom, der größer als der Schwellenstrom ITH ist („Ja“ in S15) an, dass der Thermostat 21 geschlossen ist. Entsprechend gibt die elektrostatische Sensorschaltung 25 ein Signal an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 aus, das angibt, dass der Thermostat geschlossen ist (S17).
Währenddessen gibt ein gemessener Strom, der kleiner als der Schwellenstrom ITH ist („Nein“ in S15) an, dass der Thermostat 21 geöffnet ist. Entsprechend gibt die elektrostatische Sensorschaltung 25 an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ein Signal aus, das angibt, dass der Thermostat geöffnet ist (S19).
Anschließend beenden sowohl S17 als auch S19 die Subroutine von 20 und der Prozess kehrt zur Hauptroutine zurück.
Im Fall von „Ja“ in S11 ist die Heizung 23 eingeschaltet und daher der Schalter 47 eingeschaltet. Ferner, wie oben beschrieben, wird der zweite Schalter 49 eingeschaltet gehalten, so dass die Spannungserfassungsschaltung 31 eine Spannung messen kann. In einem derartigen Zustand ist eine Spannung am Verbindungspunkt 27 auf eine Spannung der Leistungsversorgung 13 fixiert und eine Spannung am Verbindungspunkt 45 ist auf das Potential an der Masse 35 fixiert, ungeachtet eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21. Entsprechend kann in der Konfiguration von 18 die Spannungserfassungsschaltung 31 einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21 nicht erfassen, wenn die Heizung 23 eingeschaltet ist. Daher wird im Fall von „Ja“ in S11 von 20 ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostaten 21 aus der Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 erfasst. Hierbei misst im Fall von „Nein“ in S11 die elektrostatische Sensorschaltung 25 eine Spannung der Heizung 23 unter Verwendung der Spannungserfassungsschaltung 31 (S21). Als nächstes vergleicht die elektrostatische Sensorschaltung 25 eine Spannung (eine gemessene Spannung), die in S21 gemessen wurde, mit einer Schwellenspannung VTH (S23). Hier wird die Schwellenspannung VTH beschrieben. In der Stufe von S21 ist die Heizung 23 ausgeschaltet. Entsprechend ändert sich die gemessene Spannung wie folgt in Antwort auf einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21. Zunächst, wenn der Thermostat 21 geschlossen ist, ist auch der zweite Schalter 49 eingeschaltet, wie oben beschrieben, und daher gibt die Spannungserfassungsschaltung 31 einen Wert aus, der durch resistives Teilen einer Spannung der Leistungsversorgung 13 durch das Induktanzelement 19 und die Heizung 23 erhalten wird. Wie oben beschrieben korrigiert die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen Teilspannungswert auf Basis einer Spannungsfluktuaktion der Leistungsversorgung 13, wobei eine Beschreibung der Korrekturoperation in dem Ablaufdiagramm von 20 ausgelassen ist. Die Korrekturoperation wird durch die elektrostatische Sensorschaltung in der gleichen Weise korrigiert, jedes Mal, wenn die Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 erhalten wird, wobei die Beschreibung davon in der folgenden Beschreibung ausgelassen ist.
Wenn während dessen der Thermostat 21 geöffnet ist, wird eine Spannung der Leistungsversorgung 13 an die Spannungserfassungsschaltung 31 angelegt. Entsprechend verwendet die Schwellenspannung VTH den Mittelwert der Spannung. Resultierend daraus gibt eine gemessene Spannung höher als die Schwellenspannung VTH an, dass der Thermostat 21 geöffnet ist, andernfalls geschlossen ist. Hier ist die Schwellenspannung VTH nicht auf den Mittelwert beschränkt. Die Schwellenspannung VTH kann entweder ein Wert um den resistiv geteilten Wert oder ein Wert um eine Spannung der Leistungsversorgung 13 sein. Entsprechend der obigen Beschreibung, wenn die gemessene Spannung höher ist als die Schwellenspannung VTH („Ja“ in S23) gibt die elektrostatische Sensorschaltung 25 ein Signal an die Fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 aus, das angibt, dass der Thermostat geöffnet ist (S25). Wenn während dessen die gemessene Spannung gleich oder geringer als die Schwellenspannung VTH ist („Nein“ in S23), gibt die elektrostatische Sensorschaltung 25 ein Signal an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 aus, das angibt, dass der Thermostat geschlossen ist (S27).
Anschließend beenden sowohl S25 als S27 die Subroutine von 20 und der Prozess kehrt zur Hauptroutine zurück. Wenn die Heizung 23 ausgeschaltet ist („Nein“ in S11) fließt hier ein Strom nicht zur Heizung 23 und damit gibt die Stromerfassungsschaltung 33 etwa 0A aus, ungeachtet eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21. Entsprechend, im Fall von „Nein“ von S11 muss ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostaten 21 durch eine Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 erfasst werden.
Die oben beschriebene Konfiguration und der Betrieb erlauben ein Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21 von einer Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 oder der Spannungserfassungsschaltung 31 sowohl wenn der Schalter 47 eingeschaltet, als auch wenn er ausgeschaltet ist, und können daher den Einfluss eines Zustandes des Thermostaten 21 reduzieren.
In der fünften Ausführungsform ist die Konfiguration beschrieben, bis ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostaten 21 von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 an die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ausgegeben wird. Dieser Prozess kann jedoch innerhalb der elektrostatischen Sensorschaltung 25 beispielsweise in der folgenden Weise gesteuert werden. Für einen kurzen Öffnungs- und Schließungszyklus des Thermostaten 21 und für geringe Hysterese beim Öffnen und Schließen des Thermostaten 21 beendet die elektrostatische Sensorschaltung 25 ein Erfassen eines Kontaktes mit der Hand 41, wenn der Thermostat 21 geschlossen ist. Unter einer derartigen Steuerung erfasst die elektrostatische Sensorschaltung 25 einen Kontakt mit der Hand 41 lediglich dann, wenn die Heizung 23 durch den Thermostaten 21 ausgeschaltet ist, was den Einfluss der Leistungsversorgung 13 entfernt, um die Genauigkeit beim Erfassen der elektrostatischen Sensorschaltung zu Erhöhen.
Die fünfte Ausführungsform ist ausgestaltet, so dass die Stromerfassungsschaltung mit den zwei Enden des Induktanzelements 19 verbunden ist, wobei die Stromerfassungsschaltung 33 in Serie mit dem Schalter 47 verbunden ist, obgleich sie nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist. Wie in den 12, 13, 16 und 17 illustriert, kann die Erfassungsschaltung 33 an irgendeiner Stelle im Leitungspfad von dem positiven Elektrodenanschluss 15 zum negativen Elektrodenanschluss 17 in Serie verbunden sein.
In der fünften Ausführungsform sind der Schalter 47 und die Stromerfassungsschaltung 33 ausgestaltet, voneinander getrennt zu sein, obgleich sie auch integral konfiguriert werden können, was durch Verwenden eines Schaltelementes mit einer eingebauten Stromerfassungsschaltung 33 erreicht werden kann. Das heißt, wenn der Feldeffekttransistor, der in der fünften Ausführungsform als ein Schaltelement (ein Halbleiterschalter) verwendet wird, eingeschaltet ist, kann ein Strom, der zwischen dem Drain und dem Source fließt aus dem Widerstandswert zwischen dem Drain und der Source bestimmt werden. Daher erlaubt ein Bestimmen einer Spannung zwischen dem Drain und der Source ein Messen eines Stroms, der durch das Schaltelement fließt (das heißt eines Stroms, der durch die Heizung 23 fließt). Entsprechend führt die Stromerfassungsschaltung 33 im Wesentlichen zu einer Schaltung, die eine Spannung zwischen dem Drain und der Source misst.
Eine derartige Konfiguration stellt eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 bereit, die einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21 mit einer geringeren Größe erfasst, als eine Konfiguration, bei der die Stromerfassungsschaltung 33 separat vorgesehen ist.
Die Konfigurationen von 18 und 19, die oben beschrieben sind, umfassen den Schalter 47 und/oder den zweiten Schalter 49. Dann wird die Heizung 23 in Antwort auf die Temperaturausgabe des Thermistor 41 durch eine Ein-Aus-Steuerung des Schalters 47 und/oder des zweiten Schalters 49 temperaturgesteuert. In einer Konfiguration, bei der die Heizung 23 geringe Fehler in der Temperaturerhöhungscharakteristik und der Wärmeisolationscharakteristik aufweist, kann eine An-Aus-Steuerung auf Zeitbasis durchgeführt werden, wobei beispielsweise der Thermistor 41 entfernt ist.
In den Konfigurationen von 2 bis19 ist ein Schalter (nicht dargestellt), der durch einen Fahrer bedient wird, zum Zuführen von Leistung von der Leistungsversorgung 13 zu der Heizung 23 vorgesehen. Wie jedoch in 2 bis 19 beschrieben, ist ein Sensordraht 37 an einer Position verbunden, wo Wechselspannungssignale nicht zur Masse 35 fließen, was der elektrostatischen Sensorschaltung 25 erlaubt, ein Greifen durch die Hand 41 ungeachtet eines Ein-Aus-Zustands des Schalters zu erfassen.
In den Konfigurationen von 2 bis 8, 11, 14 und 15, die nicht den Schalter 47, den zweiten Schalter 49 oder die Stromerfassungsschaltung 33 aufweisen, wird ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostaten 21 durch lediglich die Spannungserfassungsschaltung 31 erfasst. Das Ablaufdiagramm in diesem Fall ist wie folgt. Zunächst veranlasst die Abwesenheit des Schalters 47 und des zweiten Schalters 49, dass die Leistung immer der Heizung 23 zugeführt wird. Dies eliminiert den Bedarf nach S11 in 20 und die Operation von S21 und danach zum Messen einer Spannung der Heizung 23 wird lediglich benötigt.
Während dessen wird in den Konfigurationen von 12, 13 und 16, die nicht den Schalter 47, den zweiten Schalter 49 oder die Spannungserfassungsschaltung 31 aufweisen, ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostaten 21 durch lediglich die Stromerfassungsschaltung 33 erfasst. Das Ablaufdiagramm in diesem Fall ist wie folgt. Zunächst veranlasst die Abwesenheit des Schalters 47 und des zweiten Schalters 49, dass Leistung immer der Heizung 23 zugeführt wird. Dies eliminiert den Bedarf nach S11 in 20 und die Operation von S13 und danach zum Messen eines Stroms der Heizung 23 lediglich benötigt.
In der Konfiguration von 17, die nicht den Schalter 47 oder den zweiten Schalter 49 aufweist, wird ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostats 21 durch die Spannungserfassungsschaltung 31 und die Stromerfassungsschaltung 33 erfasst. Das Ablaufdiagramm in diesem Fall ist wie folgt.
Zunächst veranlasst die Abwesenheit des Schalters 47 und des zweiten Schalters 49, dass Leistung immer der Heizung 23 zugeführt wird. Dies eliminiert den Bedarf nach S11 in 20 und zunächst wird der Betrieb von S13 und danach zum Messen eines Stroms der Heizung 23 durchgeführt. Danach, nach S17 oder S19, wird der Betrieb von S21 und danach durchgeführt. Entsprechend erhält die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 zwei Arten von Signalen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21 auf Basis einer Strommessung und einer Spannungsmessung. Wenn beide Ergebnisse das Gleiche sind, wählt die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 das Ergebnis. Wenn sie sich unterscheiden, wählt die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 die Wahrscheinlichere in Bezug auf den Übergang von vorherigen geöffneten/geschlossenen Zuständen, beispielsweise. Hierbei wird „das wahrscheinlichere“ wie folgt bestimmt. Die Änderungsrate eines Stroms und einer Spannung infolge eines Öffnen und Schließens des Thermostaten 21 ist sehr viel schneller als das Ausführungsintervall (0,1 Sekunden) des Ablaufdiagramms von 20. Wenn daher eine Ausgabe eine Änderung eines geöffneten/geschlossenen Zustands angibt, während dies die Andere nicht tut, ist das vorherige Ergebnis wahrscheinlich. Entsprechend bestimmt die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39, dass sich der Zustand des Thermostaten 21 geändert hat, was der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 erlaubt, einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21 genau zu erfassen.
In den oben beschriebenen drei Beispielen aktualisiert die elektrostatische Sensorschaltung 25 den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht im Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet, in der gleichen Weise, und weitere Details werden später beschrieben. Alles Obige wird wie folgt zusammengefasst.
Wenn zunächst lediglich die Spannungserfassungsschaltung 31 vorgesehen ist, ist die Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der von der Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 erhalten wird, in der folgenden Weise. Dies reduziert den Einfluss eines Öffnens und Schließens des Thermostaten 21 hinsichtlich einer Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung 25.
Wenn als nächstes lediglich die Stromerfassungsschaltung 33 vorgesehen ist, ist die Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21 in der folgenden Weise. Dies reduziert ebenso den Einfluss eines Öffnens und Schließens des Thermostaten 21 hinsichtlich einer Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung 25.
Wenn als nächstes sowohl die Spannungserfassungsschaltung 31 als auch die Stromerfassungsschaltung 33 vorgesehen sind, sind ein Ausgang der Spannungserfassungsschaltung 31 und ein Ausgang der Stromerfassungsschaltung 33 elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der von der Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 und der Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 erhalten wird. Daraus resultierend kann ein geöffneter/geschlossener Zustand des Thermostaten 21 auf Basis eines Spannungswertes und eines Stromwertes erhalten werden, was in genauer Weise den Einfluss eines Öffnens und Schließens des Thermostaten 21 hinsichtlich einer Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung 25 reduziert.
Hier wird eine Beschreibung einer Korrektur eines Sensorwertes von der elektrostatischen Sensorschaltung 25 auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21 vorgenommen. In jeder Konfiguration, die in dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wird beispielsweise eine Korrektur durch Addition oder Subtraktion eines Versatzwertes vorgenommen, der vorläufig in der elektrostatischen Sensorschaltung 25 gespeichert ist, zu oder von einem Sensorwert, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, wie bei der ersten Aufführungsform beschrieben.
Als nächstes wird eine Beschreibung in der sechsten Ausführungsform vorgenommen, hinsichtlich von Details zu einer Korrektur, bei der die elektrostatische Sensorschaltung 25 den Referenzwert aktualisiert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet.
In der fünften Ausführungsform wird das Ablaufdiagramm von 20 durch die elektrostatische Sensorschaltung 25 ausgeführt, die elektrisch mit der fahrzeugseitigen Steuerschaltung 39 verbunden ist, um verschiedene Typen von Signalen austauschen zu können. Aus diesem Grund kann das Ablaufdiagramm von 20 durch die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 ausgeführt werden. Ferner kann die elektrostatische Sensorschaltung 25 in die fahrzeugseitige Steuerschaltung 39 inkorporiert sein, was Raum spart.
Die Konfiguration der sechsten Ausführungsform ist die gleiche wie die von 18 und 19, die in der fünften Ausführungsform beschrieben sind, und ihrer abgewandelten Konfigurationen, und daher wird deren Beschreibung ausgelassen. Die sechste Ausführungsform gestaltet sich wie folgt.

(1) Der Ausgang der Spannungserfassungsschaltung 31 ist elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der aus der Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 erhalten wird, und auf Basis des Vorliegens oder der Abwesenheit eines Greifens des Lenkrads 3.
(2) Der Ausgang der Stromerfassungsschaltung 33 ist elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der von der Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 erhalten wird, und auf Basis des Vorliegens oder der Abwesenheit eines Greifens des Lenkrads 3.
(3) Der Ausgang der Spannungserfassungsschaltung 31 und der Ausgang der Stromerfassungsschaltung 33 sind elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht im Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der von der Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 und der Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 erhalten wird, und auf Basis des Vorliegens oder der Abwesenheit eines Greifens des Lenkrads 3.

Eines aus dem Obigen wird durchgeführt. Dieses Merkmal reduziert den Einfluss des Thermostaten hinsichtlich des Referenzwertes, in insbesondere großer Weise, zusätzlich zum Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, zum Erfassen eines Kontaktes mit der Hand 41 mit höherer Genauigkeit.
Im folgenden wird hier eine Beschreibung weiterer Details hinsichtlich der sechsten Ausführungsform vorgenommen.
21 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebscharakteristik der sechsten Ausführungsform illustriert. Dieses Ablaufdiagramm zeigt eine Subroutine, die zu gegebenen Intervallen (beispielsweise 0,1 Sekunden) durch die Hauptroutine mittels eines Mikroprozessors ausgeführt wird.
Wenn die Subroutine von 21 ausgeführt wird, bestimmt die elektrostatische Sensorschaltung 25, ob sich der geöffnete/geschlossene Zustand des Thermostaten 21 geändert hat (S31). Um die Änderung zu bestimmen, ist die elektrostatische Sensorschaltung 25 ausgestaltet, das vorherige Ausführungsergebnis der Subroutine in einem Speicher zu speichern. Entsprechend erfährt in der Phase von S31 die elektrostatische Sensorschaltung 25 den geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21, wenn die Subroutine zuvor ausgeführt wurde. Wenn sich keine Änderung in dem geöffneten/geschlossenen Zustand hierbei ergeben hat („Nein“ in S31), beeinflusst der Thermostat 21 nicht die elektrostatische Sensorschaltung und daher wird die Subroutine direkt beendet und der Prozess kehrt zur Hauptroutine zurück.
Wenn währenddessen eine Änderung in dem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21 vorliegt („Ja“ in S31), bestimmt die elektrostatische Sensorschaltung 25 dann, ob beim vorherigen Ausführen der Subroutine von 21 ein Kontakt der Heizung 23 (d.h. des Lenkrads 3) mit der Hand 41 vorlag. Zur Phase von S33 ist die elektrostatische Sensorschaltung 25 ausgestaltet, die derzeitige Anwesenheit oder Abwesenheit eines Kontaktes mit der Hand 41 aus einer Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung 25 zu erhalten und das Ergebnis im Speicher zu speichern. Wenn kein Kontakt mit der Hand 41 bei der vorherigen Ausführung vorlag („Nein“ in S33), sich der Zustand des Thermostaten 21 geändert hat, aber keine elektrostatische Sensorausgabe durch die Hand 41 verursacht wurde. Ein derartiger Zustand ist in 22A gezeigt. In 22A steht die horizontale Achse für die Zeit und die vertikale Achse steht für die elektrostatische Sensorausgabe (Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung 25, d.h. einem Sensorwert). Nun ändert sich der Zustand des Thermostaten 21 und daher entspricht „Nein“ in S33 dem Zeitpunkt t1 in 22A. Das heißt, der geöffnete/geschlossene Zustand des Thermostaten 21 hat sich geändert, was die elektrostatische Sensorausgabe (den Sensorwert) veranlasst, sich stark von Wert A zu Wert B zum Zeitpunkt t1 zu ändern. Der Wert nach der Änderung wird als Sensorwert B bezeichnet. Der Sensorwert (ein Ausgabewert der elektrostatischen Sensorschaltung 25) steht für zeitliche Eigenschaften im wesentlichen gleich zu dem Basiswert (einem Sensorwert, bei dem kein Kontakt mit der Hand 41 vorliegt, einem Referenzwert). Entsprechend, um den Basiswert zu korrigieren, muss der Sensorwert B, der sich infolge des Thermostaten 21 wesentlich geändert hat, lediglich direkt als der Basiswert verwendet werden (S35). Als ein Ergebnis des Bestimmens der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Kontaktes mit der Hand 41 hinsichtlich des Basiswertes, der in dieser Weise aktualisiert wird, kann eine Fluktuation des Basiswertes infolge des Thermostaten 21 reduziert werden. Anschließend beendet die elektrostatische Sensorschaltung 25 die Subroutine von 21 und kehrt zur Hauptroutine zurück.
Wenn währenddessen Kontakt mit der Hand 41 bei der vorherigen Ausführung vorlag ("Ja in S33), sich der Zustand des Thermostaten 21 ändert und zum gleichen Zeitpunkt die Sensorausgabe vorliegt, die durch die Hand 41 verursacht wird. Aus diesem Grund muss der Basiswert durch den Sensorwert und den Signalwert korrigiert werden (die Empfindlichkeit infolge des Kontakts mit der Hand 41). Der Zustand dieser Korrektur ist in 22B gezeigt. In 22B steht die horizontale Achse für die Zeit und die vertikale Achse steht für die elektrostatische Sensorausgabe. Nun ändert sich der Zustand des Thermostaten 21 und daher entspricht „Ja“ in S33 dem Zeitpunkt t1 in 22B. Das heißt, der geöffnete/geschlossene Zustand des Thermostaten 21 hat sich geändert, was die elektrostatische Sensorausgabe (Sensorwert) veranlasst, sich stark von Wert C zu Wert D zum Zeitpunkt t1 zu erhöhen. Ferner ist der Signalwert Y infolge des Kontakts mit der Hand 41 hinsichtlich des Basiswerts zu dem Sensorwert addiert, Der Sensorwert, der durch diese Aktionen geändert wird, wird als Sensorwert D bezeichnet. Hier steht der Sensorwert D (ein Ausgabewert der elektrostatischen Sensorschaltung 25) für zeitliche Eigenschaften, im wesentlichen die gleichen wie der Wert, der durch Addieren des Signalwertes Y zu dem Basiswert (Referenzwert) berechnet wird. Entsprechend, zum Korrigieren des Basiswertes, muss der Signalwert Y lediglich von dem Sensorwert D abgezogen werden, der sich infolge des Thermostaten 21 wesentlich geändert hat (S37). Als ein Ergebnis des Bestimmens des Vorliegens oder der Abwesenheit eines Kontaktes mit der Hand 41 hinsichtlich des Basiswertes, der auf diese Weise aktualisiert wird, kann eine Fluktuation des Basiswertes infolge des Thermostaten 21 reduziert werden. Anschließend beendet die elektrostatische Sensorschaltung 25 die Subroutine von 21 und kehrt zur Hauptroutine zurück.
Die oben beschriebene Konfiguration und Operation stellen eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 bereit, die den Einfluss des Thermostaten 21 hinsichtlich des Referenzwertes reduziert, der sich insbesondere stark ändert, zusätzlich zum Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, um einen Kontakt mit der Hand 41 mit höherer Genauigkeit zu erfassen.
Die Konfiguration der siebten Ausführungsform ist die gleiche wie die von 18 und 19, die in der fünften Ausführungsform beschrieben wurden und ihrer abgewandelten Konfigurationen, und daher wird ihre Beschreibung ausgelassen. Die siebte Ausführungsform weist folgende Merkmale auf,

(1) Der Ausganz der Spannungserfassungsschaltung 31 ist mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der aus der Ausgabe der Spannungserfassungsschaltung 31 erhalten wird.
(2) Der Ausgang der Stromerfassungsschaltung 33 ist elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der aus der Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 erhalten wird.
(3) Der Ausgang der Spannungserfassungsschaltung 31 und der Ausgang der Stromerfassungsschaltung 33 sind elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung 25 verbunden. Die elektrostatische Sensorschaltung 25 aktualisiert den Referenzwert, wenn sich die Hand 41 nicht in Kontakt mit dem Lenkrad 3 befindet, auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, der aus dem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung 31 und der Ausgabe der Stromerfassungsschaltung 33 erhalten wird.

Eines der obigen wird durchgeführt. Dieses Merkmal reduziert den Einfluss des Thermostaten 21 hinsichtlich des Referenzwertes, der sich besonders stark ändert, beim Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten 21, um einen Kontakt mit der Hand 41 mit höherer Genauigkeit zu erfassen.
Die Konfiguration der siebten Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform in dem Folgenden. Um den Referenzwert zu aktualisieren, basiert die sechste Ausführungsform auf einem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21 und auf dem Vorliegen oder einer Abwesenheit eines Greifens des Lenkrads 3. Die siebte Ausführungsform basiert lediglich auf einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21, wie im folgenden beschrieben.
Im folgenden wird eine Beschreibung weiterer Details hinsichtlich der siebten Ausführungsform vorgenommen.
23 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebscharakteristik der siebten Ausführungsform illustriert. Dieses Ablaufdiagramm zeigt eine Subroutine, die zu gegebenen Intervallen (beispielsweise 0,1 Sekunden) von der Hauptroutine aufgerufen wird.
Wenn die Subroutine von 23 ausgeführt wird, bestimmt die elektrostatische Sensorschaltung 25, ob sich der geöffnete/geschlossene Zustand des Thermostaten 21 geändert hat (S39). Diese Operation ist die gleiche wie die von S31 in 21. Wenn keine Änderung in dem geöffneten/geschlossenen Zustand vorliegt („Nein“ in S39), beeinflusst der Thermostat 21 die elektrostatische Sensorschaltung 25 nicht und daher wird die Subroutine direkt beendet und der Prozess kehrt zur Hauptroutine zurück.
Wenn währenddessen Änderung in dem geöffneten/geschlossenen Zustand des Thermostaten 21 vorliegt („Ja“ in S39), bestimmt die elektrostatische Sensorschaltung 25 dann, ob sich der Zustand des Thermostaten 21 von geöffnet zu geschlossen geändert hat (S41). Wenn sich der Zustand von geöffnet zu geschlossen geändert hat („Ja“ in S41), wird ein Fluktuationsmaß X zu dem unkorrigierten Basiswert addiert, um einen korrigierten Basiswert zu erhalten (S43). Weitere Details hinsichtlich dieser Operation werden unter Verwendung von 24A und 24B beschrieben. In sowohl 24A als auch in 24B steht die horizontale Achse für die Zeit und die vertikale Achse steht für die elektrostatische Sensorausgabe. Zunächst zeigt 24A einen Fall ohne einen Kontakt mit der Hand 41. Hierbei wird die elektrostatische Sensorausgabe einschließlich der unmittelbar vor und nach einem Öffnen des Thermostats 21 und Schließen des Thermostats 21 regelmäßig durch die Hauptroutine überwacht. Entsprechend steht der unkorrigierte Basiswert für den Wert A, direkt bevor sich der Thermostat 21 von einem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand ändert. Der unkorrigierte Basiswert ist der Mittelwert von Fluktuationsbereichen im Rauschen der elektrostatischen Sensorausgabe.
Wenn sich der Thermostat 21 zum Zeitpunkt t1 von einem geöffneten Zustand zum geschlossenen Zustand ändert, nimmt die elektrostatische Sensorausgabe durch Fluktuationsmaß X zu, was durch den fetten Pfeil in 24A angegeben wird. Daher wird der korrigierte Basiswert nach Zeitpunkt t1 Wert B, der durch Addieren des Fluktuationsmaßes X zu dem unkorrigierten Basiswert erhalten wird. Entsprechend wird die Korrektur durchgeführt, wie in Fig. S43 beschrieben. Das Fluktuationsmaß X wird durch Subtrahieren des Wertes A vom Wert B erhalten.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Korrektur vorgenommen, in einem Fall, bei dem sich die Hand 41 in Kontakt befunden hat, unter Verwendung von 24B. Der Thermostat 21 arbeitet während einer Periode derart kurz wie 0,1 Sekunden oder weniger und daher wird angenommen, dass sich die Hand 41 von vor einem Ändern des Thermostats 21 vom geöffneten Zustand zum geschlossenen Zustand bis danach kontinuierlich in Kontakt befindet. In diesem Fall ist vor dem Zeitpunkt t1 der Sensorwert der Wert C, der durch Addieren des Signalwertes Y zu dem Basiswert erhalten wird. Zum Zeitpunkt t1, wenn sich der Thermostat 21 vom geöffneten zum geschlossenen Zustand geändert hat, wird der Sensorwert ein Sensorwert, der durch Addieren des Fluktuationsmaßes X (beschrieben in 24A) und des Signalwertes Y zu dem Basiswert vor dem Ändern ergibt. Hier bleibt der Signalwert Y vor und nach dem Öffnen oder Schließen des Thermostats 21 unverändert, und daher wird der korrigierte Basiswert durch Addieren des Fluktuationsmaßes X zu dem unkorrigierten Wert in Betrachtung lediglich des Basiswertes erhalten. Dieser Betrieb ist der gleiche wie das von S43.
Entsprechend, um den Basiswert in der siebten Ausführungsform zu korrigieren, muss der Signalwert Y nicht berücksichtigt werden. Das heißt, der Basiswert kann durch den Betrieb von S43 korrigiert werden, unabhängig von Vorliegen oder der Abwesenheit eines Kontakts mit der Hand 41.
Nach S43 beendet die elektrostatische Sensorschaltung 25 die Subroutine von 23 und kehrt zur Hauptroutine zurück.
Wenn sich währenddessen der Thermostat 21 nicht von einem geöffneten Zustand zu einem geschlossenen Zustand geändert hat („Nein“ in S41), nämlich von einem geschlossenen zu einem geöffneten Zustand, wird ein korrigierter Basiswert durch Subtrahieren des Fluktuationsausmaßes X von der unkorrigierten Basiswert erhalten (S47). Dies ist dadurch begründet, dass die elektrostatische Sensorausgabe zum Zeitpunkt t1 schnell abnimmt, wenn sich der Thermostat 21 von einem geschlossenen Zustand zu einem offenen Zustand ändert, entgegen der 24A und 24B. Die anderen Konzepte der Korrektur sind die gleichen wie die von 24A und 24B.
Nach S47 beendet die elektrostatische Sensorschaltung 25 die Subroutine von 23 und kehrt zur Hauptroutine zurück.
In der siebten Ausführungsform wird das Fluktuationsmaß X zu einem unkorrigierten Basiswert addiert, in einem Fall, bei dem sich der Thermostat 21 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand geändert hat. In einigen Konfigurationen von Lenkrad 3 und Heizung 23 kann die elektrostatische Sensorausgabe in der umgekehrten Richtung in einem Fall fluktuieren, bei dem sich der Thermostat 21 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand geändert hat. In einem derartigen Fall ist es lediglich nötig, dass S47 ausgeführt wird, wenn „Ja“ in S41, S43, wenn „Nein“.
Die oben beschriebene Konfiguration stellt eine Lenkradgrifferfassungsvorrichtung 11 bereit, die den Einfluss des Thermostaten hinsichtlich des Referenzwertes reduziert, der sich besonders groß ändert, beim Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostaten, um einen Kontakt mit der Hand 41 mit höherer Genauigkeit zu erfassen.
Eine Lenkradgrifferfassungvorrichtung der vorliegenden Offenbarung erfasst einen geöffneten/geschlossenen Zustand eines Thermostaten und ist daher insbesondere für diejenigen nützlich, die ein Greifen von Händen mit einer Heizung erfassen.
Bezugszeichenliste

2: Frontfenster
3: Lenkrad
6: Fahrersitz
7: Schalthebel
8: Beifahrersitz
11: Lenkradgrifferfassungsvorrichtung
13: Leistungsversorgung
15: positiver Elektrodenanschluss
17: negativer Elektrodenanschluss
19: Induktanzelement
21: Thermostat
23: Heizung
25: elektrostatische Sensorschaltung
27, 29, 45: Verbindungspunkt
31: Spannungserfassungsschaltung
33: Stromerfassungsschaltung
35: Masse
37: Sensordraht
39: fahrzeugseitige Steuerschaltung
41: Hand
43: zweites Induktanzelement
47: Schalter
49: zweiter Schalter
51: Thermistor
101: Kondensator
103: Oszillator
109: Oszillator
111: Mixer
113: Spannungsumsetzer

Claims

Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11), mit: einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode (15) und einer negativen Elektrode (17) einer Leistungsversorgung (13) angeschlossen ist und ein erstes lnduktanzelement (19) und einen Thermostat (21), der in ein Lenkrad (3) inkorporiert ist, und eine Heizung (23) aufweist, die in das Lenkrad (3) inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung (25), die elektrisch mit einem Ende der Heizung (23), mit dem das erste Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist, oder mit einer Mitte eines Leitungspfades der Heizung (23) verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand (41) mit dem Lenkrad (3) erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) eine Spannungserfassungsschaltung (31) aufweist, die elektrisch entweder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der positiven Elektrode (15), oder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der negativen Elektrode (17), oder zwischen zwei Enden des ersten Induktanzelementes (19), oder zwischen zwei Enden der Heizung (23), oder zwischen zwei Enden des Thermostats (21) angeschlossen ist, wobei ein Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung (25) verbunden ist und wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) eine Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung (25) auf Basis eines geöffneten oder geschlossenen Zustands des Thermostats korrigiert, der aus dem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) erstellt wird.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, ferner mit einem zweiten Induktanzelement (43), das elektrisch mit einem Ende der Heizung (23) gegenüberliegend zu dem Ende verbunden ist, mit dem das erste Induktanzelement (19) verbunden ist, wobei die Spannungserfassungsschaltung (31) entweder zwischen zwei Enden einer der Schaltungskomponenten einschließlich des ersten Induktanzelements (19), des Thermostats (21), der Heizung (23) und des zweiten Induktanzelements (43), oder zwischen zwei Enden von irgendwelchen zwei Schaltungskomponenten, die direkt in Serie verbunden sind, oder zwischen zwei Enden von irgendwelchen drei Schaltungskomponenten angeschlossen ist, die direkt in Serie verbunden sind.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei ein erster Schalter (47) parallel mit dem ersten Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 2, wobei ein zweiter Schalter (49) elektrisch parallel mit dem zweiten Induktanzelement (43) verbunden ist.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, ferner mit einem zweiten Schalter (49), der elektrisch mit einem Ende der Heizung (23) gegenüberliegend zu dem Ende verbunden ist, mit dem das erste Induktanzelement (19) verbunden ist.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Referenzwert aktualisiert der von der elektrostatischen Sensorschaltung (25) ausgegeben wird, wenn die Hand (41) nicht in Kontakt mit dem Lenkrad (3) ist.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) mit: einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode (15) und einer negativen Elektrode (17) einer Leistungsversorgung (13) angeschlossen ist und ein erstes lnduktanzelement (19) und einen Thermostat (21), der in ein Lenkrad (3) inkorporiert ist, und eine Heizung (23) aufweist, die in das Lenkrad (3) inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung (25), die elektrisch mit einem Ende der Heizung (23), mit dem das erste Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist, oder mit einer Mitte eines Leitungspfades der Heizung (23) verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand (41) mit dem Lenkrad (3) erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) eine Spannungserfassungsschaltung (31) aufweist, die elektrisch entweder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelernent (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der positiven Elektrode (15), oder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der negativen Elektrode (17), oder zwischen zwei Enden des ersten Induktanzelementes (19), oder zwischen zwei Enden der Heizung (23), oder zwischen zwei Enden des Thermostats angeschlossen ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Ausgang der elektrostatischen Sensorschaltung (25) auf Basis eines geöffneten oder geschlossenen Zustands des Thermostats (21) korrigiert, der aus einem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) erhalten wird, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Versatzwert an einem Sensorwert behält, der auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats (21), der von der Spannungserfassungsschaltung (31) erfasst wird, aus einem Ausgang der elektrostatischen Sensorschaltung (25) erhalten wird, und in Antwort auf eine Änderung des geöffneten/geschlossenen Zustands den Versatzwert zu dem Sensorwert hinzufügt oder den Versatzwert von dem Sensorwert abzieht.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, ferner mit einer Stromerfassungsschaltung (31), die elektrisch in Serie mit einem Leitungspfad der Serienschaltung verbunden ist.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) mit: einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode (15) und einer negativen Elektrode (17) einer Leistungsversorgung (13) angeschlossen ist und ein erstes Induktanzelernent (19) und einen Thermostat (21), der in ein Lenkrad (3) inkorporiert ist, und eine Heizung (23) aufweist, die in das Lenkrad (3) inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung (25), die elektrisch mit einem Ende der Heizung (23), mit dem das erste Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist, oder mit einer Mitte eines Leitungspfades der Heizung (23) verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand (41) mit dem Lenkrad (3) erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) eine Spannungserfassungsschaltung (31) aufweist, die elektrisch entweder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der positiven Elektrode (15), oder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der negativen Elektrode (17), oder zwischen zwei Enden des ersten Induktanzelementes (19), oder zwischen zwei Enden der Heizung (23), oder zwischen zwei Enden des Thermostats (21) angeschlossen ist, ferner mit einer Stromerfassungsschaltung (31), die elektrisch in Serie mit einem Leitungspfad der Serienschaltung verbunden ist, wobei ein Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) und ein Ausgang der Stromerfassungsschaltung (31) elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung (25) verbunden sind, und wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Referenzwert auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats (21) aktualisiert, der aus dem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) und dem Ausgang der Stromerfassungsschaltung (31) erhalten wird, wobei der Referenzwert von der elektrostatischen Sensorschaltung (25) ausgegeben wird, wenn die Hand (41) nicht in Kontakt mit dem Lenkrad (3) ist.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) mit: einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode (15) und einer negativen Elektrode (17) einer Leistungsversorgung (13) angeschlossen ist und ein erstes Induktanzelement (19) und einen Thermostat (21), der in ein Lenkrad (3) inkorporiert ist, und eine Heizung (23) aufweist, die in das Lenkrad (3) inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung (25), die elektrisch mit einem Ende der Heizung (23), mit dem das erste Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist, oder mit einer Mitte eines Leitungspfades der Heizung (23) verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand (41) mit dem Lenkrad (3) erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) eine Spannungserfassungsschaltung (31) aufweist, die elektrisch entweder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der positiven Elektrode (15), oder zwischen einem der Verbindungspunkte (27, 29, 45) zwischen dem ersten Induktanzelement (19), dem Thermostat (21) und der Heizung (23) und einem Leitungspfad der negativen Elektrode (17), oder zwischen zwei Enden des ersten Induktanzelementes (19), oder zwischen zwei Enden der Heizung (23), oder zwischen zwei Enden des Thermostats (21) angeschlossen ist, ferner mit einer Stromerfassungsschaltung (31), die elektrisch in Serie mit einem Leitungspfad der Serienschaltung verbunden ist, wobei ein Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) und ein Ausgang der Stromerfassungsschaltung (31) elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung (25) verbunden sind, und wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Versatzwert an einem Sensorwert behält, der auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats (21), der aus dem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) und dem Ausgang der Stromerfassungsschaltung (31) erhalten wird, von der elektrostatischen Sensorschaltung (25) erfasst wird, und in Antwort auf eine Änderung des geöffneten/geschlossenen Zustands den Versatzwert zu dem Sensorwert hinzufügt oder den Versatzwert von dem Sensorwert abzieht.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) mit: einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode (15) und einer negativen Elektrode (17) einer Leistungsversorgung (13) angeschlossen ist und ein erstes Induktanzelement (19) und einen Thermostat (21), der in ein Lenkrad (3) inkorporiert ist, und eine Heizung (23) aufweist, die in das Lenkrad (3) inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung (25), die elektrisch mit einem Ende der Heizung (23), mit dem das erste Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist, oder mit einer Mitte eines Leitungspfades der Heizung (23) verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand (41) mit dem Lenkrad (3) erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) eine Stromerfassungsschaltung (31) aufweist, die elektrisch in Serie mit einem Leitungspfad der Serienschaltung verbunden ist, wobei ein Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) elektrisch mit der elektrostatischen Sensorschaltung (25) verbunden ist, und wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) eine Ausgabe der elektrostatischen Sensorschaltung (25) auf Basis eines geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats (21) korrigiert, der aus dem Ausgang der Stromerfassungsschaltung (31) erhalten wird.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 11, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Referenzwert aktualisiert, der von der elektrostatischen Sensorschaltung (25) ausgegeben wird, wenn die Hand (41) nicht in Kontakt mit dem Lenkrad (3) ist.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11), mit: einer Serienschaltung, die elektrisch zwischen einer positiven Elektrode (15) und einer negativen Elektrode (17) einer Leistungsversorgung (13) angeschlossen ist und ein erstes Induktanzelement (19) und einen Thermostat (21), der in ein Lenkrad (3) inkorporiert ist, und eine Heizung (23) aufweist, die in das Lenkrad (3) inkorporiert ist, und einer elektrostatischen Sensorschaltung (25), die elektrisch mit einem Ende der Heizung (23), mit dem das erste Induktanzelement (19) elektrisch verbunden ist, oder mit einer Mitte eines Leitungspfades der Heizung (23) verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes einen Kontakt einer Hand (41) mit dem Lenkrad (3) erfasst, wobei die Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) eine Stromerfassungsschaltung (31) aufweist, die elektrisch in Serie mit einem Leitungspfad der Serienschaltung verbunden ist, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Ausgang der elektrostatischen Sensorschaltung (25) auf Basis eines geöffneten oder geschlossenen Zustands des Thermostats (21) korrigiert, der aus einem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (31) erhalten wird, wobei die elektrostatische Sensorschaltung (25) einen Versatzwert an einem Sensorwert vorhält, der auf Basis des geöffneten/geschlossenen Zustands des Thermostats (21), der der Stromerfassungsschaltung (31) erfasst wird, aus dem Ausgang der elektrostatischen Sensorschaltung (25) erhalten wird, und in Antwort auf eine Änderung des geöffneten/geschlossenen Zustands den Versatzwert zu dem Sensorwert hinzufügt oder den Versatzwert von dem Sensorwert abzieht.
Lenkradgrifferfassungsvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 7, 10 oder 13, wobei der Versatzwert auf Basis eines tatsächlich gemessenen Werts des Versatzwerts bestimmt wird, der durch eine Änderung des Sensorwerts in Folge eines vorherigen öffnens und Schließens des Thermostats (21) erzeugt wird.