静电式方向盘把持检测装置的制作方法

文档序号:11160272
静电式方向盘把持检测装置的制造方法

本发明涉及通过静电电容的变化来探测人员的接触的静电式方向盘把持检测装置。



背景技术:

以往,提出了一种方向盘供暖装置,检测人员在方向盘上触摸的区域,通过加热器来使所检测出的区域变得温暖。图14中示出表示专利文献1所公开的车辆的方向盘供暖装置的构成的框图。此外,图15中示出表示方向盘的外观的俯视图。

在图14中,方向盘供暖装置由微型计算机(以下称为CPU)101、把持检测单元102、0.1秒计时器103、输入缓冲区104、电源单元105、温度设定调控器(volume)106、双金属开关107、加热线108、继电器驱动器109、继电器111、112、113、114、开关115、116以及4个加热器117、118、119、120等构成。

在图15的方向盘121中,加热器117安装于将圆周进行了4分割的其中的1个区域122,加热器118安装于区域123,加热器119安装于区域124,加热器120安装于区域125。

在开关115处于“自动”的位置时,CPU101例如在方向盘121的区域122中检测到驾驶员的把持时,使继电器111接通(ON)。此外,CPU101例如在区域123中检测到驾驶员的把持时,使继电器112接通。即,若驾驶员保持方向盘121的区域122的部位,则对加热器117进行通电而使区域122变暖,若把持区域123的部位则对加热器118进行通电而使区域123变暖。根据上述的方向盘供暖装置,仅由驾驶员的手把持的区域的加热器被通电,因此可以高效地加热方向盘121。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:JP特开昭63-305074号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在现有技术中,对本来方向盘并未被把持而CPU101却误探测为正在被把持的情况未作考虑。

用于解决课题的手段

为了解决所述现有课题,本发明的静电式方向盘把持检测装置具备:第1加热元件,其配设于方向盘,一端与电源以及接地中的一方电连接;电感器,其与第1加热元件的另一端电连接;第2加热元件,其配设于方向盘,一端经由电感器与第1加热元件的另一端电连接;和传感器电路,其电连接于第1加热元件与电感器的连接点,根据连接点的静电电容的变化来检测方向盘是否被把持,第2加热元件的另一端与电源以及接地中的另一方电连接,并且第2加热元件配设于在使方向盘处于中立位置时,相比于第1加热元件靠方向盘的下侧的位置。

发明效果

根据本发明的静电式方向盘把持检测装置,能够降低方向盘并未被把持但却误探测为正被把持的可能性。

附图说明

图1是包含本发明的实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置的车室内的示意图。

图2是配设本发明的实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置的方向盘的概略俯视图。

图3是将本发明的实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置的加热元件进行展开后的概略俯视图。

图4是表示本发明的实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置及其周边的电路的电路框图。

图5是表示本发明的实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置所检测的静电电容的变化的图。

图6是表示本发明的实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置的控制电路的动作的流程图。

图7是表示本发明的实施方式2中的静电式方向盘把持检测装置及其周边的电路的电路框图。

图8是表示配设本发明的实施方式3中的静电式方向盘把持检测装置的方向盘的概略俯视图。

图9是表示本发明的实施方式3中的静电式方向盘把持检测装置及其周边的电路的电路框图。

图10A是本发明的实施方式3中的静电式方向盘把持检测装置的传感器电路与其他的传感器电路的检测信号的定时图。

图10B是本发明的实施方式3中的静电式方向盘把持检测装置的传感器电路与其他的传感器电路的检测信号的定时图。

图10C是本发明的实施方式3中的静电式方向盘把持检测装置的传感器电路与其他的传感器电路的检测信号的定时图。

图11是表示本发明的实施方式4中的静电式方向盘把持检测装置及其周边的电路的电路框图。

图12是配设了本发明的实施方式5中的静电式方向盘把持检测装置的方向盘的概略俯视图。

图13是表示本发明的实施方式5中的静电式方向盘把持检测装置及其周边的电路的电路框图。

图14是表示现有的方向盘供暖装置的构成的框图。

图15是现有的方向盘的概略俯视图。

具体实施方式

在本发明的实施方式的说明之前,详细说明现有构成中的课题。在图14、15中,加热器117~120分别配设于区域122~125。因此,存在如下课题,即,在处于作为并未特别操作方向盘121的状态的中立位置(车直线前进时候的操纵角=0°的位置)的情况下,若腿的一部分(膝盖或大腿)接近于方向盘121的区域125,则CPU101会错误地探测出驾驶员正在把持区域125的部位。例如在该情况下,虽然驾驶员并未把持区域125,但还是会接通加热器120,进行无用的供暖。以下,对解决并未把持方向盘却被错误地探测为正在把持的课题的静电式方向盘把持检测装置的构成进行说明。

另外,以下说明的实施方式全都表示本发明的优选的一具体例。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等仅为一例,并不旨在对本发明进行限定。本发明由权利要求书来确定。因此,关于以下的实施方式中的构成要素当中的表示本发明的最上位概念的独立权利要求中并未记载的构成要素,虽然不是为了达成本发明的课题而一定需要的,但作为构成为更优选的方式的要素来进行说明。

以下,参照附图来说明用于实施本发明的方式。

(实施方式1)

图1是包含本发明的实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置1的车室内的示意图。在前窗2的附近,配置方向盘3、显示部4以及扬声器5。此外,在方向盘3的附近配置驾驶员座位6,在驾驶员座位6的旁边配置副驾驶座位8,在驾驶员座位6与副驾驶座位8之间配置变速杆7。

图2示出了方向盘3的概略俯视图。方向盘3具备驾驶员所把持的圆环状的轮圈36。在轮圈36,内置有用于对轮圈36进行加温的加热元件(由于内置所以未图示)。在使方向盘3处于中立位置时,如图2中阴影线所示,轮圈36划分为下侧区域38和相比于下侧区域38位于上侧的上侧区域37这两个规定区域,在各区域中分别内置有加热元件。

下侧区域38是在使方向盘3处于中立位置时,包含方向盘3的最下部381并且向方向盘3的圆周方向(图2中示出的Y方向)的两侧扩展的区域。例如,能够将从连结方向盘3的中心点O与最下部381的虚线向Y方向的两侧各扩展大约20°的区域设为下部区域38。下侧区域38是轮圈36中的靠近车辆的地板的区域,在驾驶员就座于驾驶员座位6时,成为靠近驾驶员的腿的区域。

图3是将内置于方向盘3的加热元件进行展开后的概略俯视图。加热元件(例如图4所示的第1加热元件13)由加热线33和基材构成。基材由无纺布35构成。加热线33通过缝制于无纺布35,从而两者形成为一体。为了增大加热线33的电阻值,加热线33配置在无纺布35上,使得形成蜿蜒的布线图案。

在图2所示的上侧区域37和下侧区域38设置加热元件,但下侧区域38比上侧区域37窄。因此,埋设于上侧区域37的加热元件的长度(L)比埋设于下侧区域38的加热元件长。在此,加热元件被配设于方向盘3的轮圈36,使得加热元件的长度方向与方向盘3的圆周方向(Y方向)一致。

图4示出了对本实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置1及其周边的电路进行表示的电路框图。在图4中,第1加热元件13是配置于轮圈36的上侧区域37的加热元件,第2加热元件17是配设于轮圈36的下侧区域38的加热元件。因此,在使方向盘3处于中立位置时,第2加热元件17相比于第1加热元件13而配设于方向盘3的下侧。此外,第1加热元件13比第2加热元件17长。

在第1加热元件13的一端,经由开关25电连接电源11。在此,电源11例如是车辆用的电池。此外,开关25由通过来自外部的信号而被接通/断开(ON/OFF)的继电器或半导体开关构成,控制向第1加热元件13和第2加热元件17的电力供给。因此,若通过驾驶员的操作而使开关25接通,则电源11的电力被供给到第1加热元件13和第2加热元件17,轮圈36变暖。

在第1加热元件13的另一端,经由电感器15电连接第2加热元件17的一端。因此,第1加热元件13、电感器15以及第2加热元件17串联连接。第2加热元件17的另一端与接地23连接。在第1加热元件13与电感器15的连接点19,经由电容器27电连接传感器电路21。传感器电路21对驾驶员的手29接近第1加热元件13来把持了方向盘3时的、手29与第1加热元件13之间的静电电容C的变化进行检测。

在本实施方式1中,传感器电路21通过模拟电路(比较器)来判断方向盘3是否被把持(把持判断),并将其判断的结果作为把持信号而输出给控制电路31。具体而言,若由手29来把持了方向盘3,则传感器电路21输出高电平的把持信号。若手29未触碰到方向盘3或者腿接近于方向盘3的情况下,传感器电路21输出低电平的把持信号。

另外,也可以构成为,传感器电路21不进行把持判断,而输出仅对静电电容C的变化进行电压变换后的模拟信号。在该情况下,成为由控制电路31来进行把持判断。

在此,对电感器15进行说明。第1加热元件13以及第2加热元件17通过来自电源11的直流电而作为加热器进行动作。相对于此,传感器电路21由于使用交流信号来检测静电电容C,因此需要电感器15。电感器15需要直流电阻较低、并且针对传感器电路21所发出的交流信号具有充分大的阻抗。在传感器电路21的驱动频率为10MHz、加热元件的等效电容值为100pF程度的情况下,若考虑以同等程度的阻抗进行接地,则例如选定2.5μH程度的电感器15即可。

控制电路31由微型计算机和包含存储器的外围电路构成,进行开关25的接通/断开控制。此外,控制电路31若从传感器电路21接收到表示手29并未把持方向盘3的信号(低电平的把持信号),则指示车辆侧控制电路32向驾驶员发出警告。

车辆侧控制电路32是搭载于车辆并进行车辆整体的控制的控制电路,由微型计算机和外围电路构成。在车辆侧控制电路32,连接有显示部4和扬声器5,根据来自控制电路31的指示信号,通过显示部4和扬声器5向驾驶员发出警告。此外,在控制电路31与车辆侧控制电路32之间,进行开关25的接通/断开、后述的警告等信号的交换。

接下来,使用图5对静电式方向盘把持检测装置1的动作进行说明。图5示出了本实施方式1中的静电式方向盘把持检测装置1的加热元件的静电电容的变化。另外,在图5所示的各曲线图中,横轴表示时刻,纵轴表示由传感器电路21所检测的静电电容C。

图5(a)示出了在手29对埋设了第1加热元件13的上侧区域37进行把持前后的静电电容C的变化。从时刻t0到时刻t1,手29未接近于方向盘3。在该情况下,手29与第1加热元件13之间的静电电容C保持基准静电电容C0不变。接着,在时刻t1,手29把持埋设了第1加热元件13的上侧区域37的部位。此时,静电电容C变化为比基准静电电容C0更高的电容值的高静电电容C1。

然后,在手29持续把持上侧区域37的期间,即在从时刻t1到时刻t2的期间,静电电容C维持高静电电容C1。然后,若在时刻t2处,手29离开方向盘3,则静电电容C返回至原来的基准静电电容C0。根据这样的静电电容C的变化,例如若静电电容C为高静电电容C1,则传感器电路21能够判断为手29正在把持方向盘3。

图5(b)示出了在手29把持埋设了第2加热元件17的下侧区域38的前后的静电电容C的变化。从时刻t0到时刻t1,与图5(a)相同,手29并未把持方向盘3。在时刻t1,手29把持埋设了第2加热元件17的下侧区域38的部位。此时,静电电容C虽然发生变化,但是仅变化到比高静电电容C1更低的电容值的低静电电容C2为止。

然后,若在时刻t2处,手29离开方向盘3,则静电电容C返回至基准静电电容C0。与图5(a)相比较,手29把持方向盘3时的静电电容C的大小不同。即,与第1加热元件13相比,第2加热元件17的情况下的静电电容C的变化量较小。由于传感器电路21检测经由电感器15与接地23连接的第2加热元件17的静电电容C进行检测,因此对于第2加热元件17而言,传感器电路21对于静电电容C的灵敏度变小。

接下来,图5(c)示出了在驾驶员的腿接近于下侧区域38的前后的静电电容C的变化。从时刻t0到时刻t1,腿并未接近于方向盘3。若在时刻t1处,腿接近于方向盘3,则静电电容C虽然发生变化,但是仅变化到比基准静电电容C0略高、且比低静电电容C2更低的电容值的极低静电电容C3为止。然后,若在时刻t2处,腿离开方向盘3,则静电电容C返回至基准静电电容C0。若与图5(b)相比较,则腿接近于方向盘3时的静电电容C的变化量进一步变小。因此,即使腿接近于方向盘3,传感器电路21对于静电电容C的灵敏度也较小,因此传感器电路21能够判断为手29并未把持方向盘3。

据此,传感器电路21以模拟的方式监视静电电容C发生了多少变化,例如若静电电容C变化到高静电电容C1或低静电电容C2为止,则判断为手29把持了方向盘3。并且,传感器电路21向控制电路31输出高电平的把持信号。若静电电容C仅变化到极低静电电容C3为止,则传感器电路21判断为腿的膝盖或大腿接近于方向盘3,向控制电路31输出低电平的把持信号。结果,能够降低传感器电路21中的由于腿的接近而引起的误探测。

接下来,通过图6的流程图来说明控制电路31的动作。另外,图6的流程图示出了从控制电路31的微型计算机的主程序(未图示),在车辆行驶过程中每隔一定期间(例如每隔1秒)执行的子程序。

若执行图6的子程序,则控制电路31读入来自传感器电路21的把持信号(步骤S1)。接着,控制电路31判断把持信号是否为高电平(步骤S2)。若把持信号为低电平(步骤S2中为“否”),则判断为驾驶员并未把持方向盘3,将用于向驾驶员发出警告的指示信号输出到车辆侧控制电路32(步骤S3)。车辆侧控制电路32若接收指示信号,则在显示部4显示警告,并从扬声器5发出警告声。然后,结束图6的子程序,返回到主程序。

另一方面,若在步骤S2中把持信号为高电平(步骤S2中为“是”),则判断为驾驶员至少正在以单手把持方向盘3,不进行对驾驶员的警告(步骤S4)。具体而言,控制电路31将指示不发出警告的指示信号输出给车辆侧控制电路32。结果,车辆侧控制电路32不进行警告。然后,结束图6的子程序,返回到主程序。

通过每隔一定期间反复这样的动作,从而能够降低因腿而引起的误探测,并即时判断方向盘3是否正在被把持。另外,在此将一定期间设为了1秒,但并不限定于此。但是,若比1秒长则警告延迟的可能性升高,若比1秒短则发出警告的机会增加,驾驶员觉得烦扰的可能性升高。因此,一定期间优选为1秒左右。

另外,也可以在低静电电容C2与极低静电电容C3之间设置规定阈值,若静电电容C变化为阈值以上,则传感器电路21判断为手29正在把持方向盘3。在该情况下,传感器电路21仅利用一个阈值对静电电容C进行判断即可,所以传感器电路21的构成变得简单。

此外,如上所述,在手29把持了埋设有第2加热元件17的下侧区域38的情况下,静电电容C的变化也较小。因此,如图2所示,下侧区域38的圆周方向的长度优选地尽可能设得短到能够降低腿的误探测的程度。

通过以上的构成和动作,第2加热元件17经由电感器15与传感器电路21连接,因此人体的接近所引起的第2加热元件17的静电电容变化从传感器电路21的连接点19看来,变得极小。因此,在方向盘3中,在腿接近的下侧区域38埋设第2加热元件17,由此能够得到能够降低腿(膝盖、大腿)对于传感器电路21的输出的影响的静电式方向盘把持检测装置1。

另外,在本实施方式1中,第1加热元件13设得比第2加热元件17长,但也可以是相同的长度,还可以设得比其短。在设为这样的构成的情况下,检测手29的把持的范围变窄,而能够降低腿所引起的误检测的范围变大。例如,在轮圈36的表面,设置有表示驾驶员用手29握住的稳定位置(模拟时钟上10点10分的位置)的突起的情况下,除了驾驶员扭转方向盘3的时候以外,手29位于突起的位置的可能性很高。在该情况下,能够成为使腿所引起的误检测的降低优先的构成。

此外,在本实施方式1中,将传感器电路21设为了模拟电路,但也可以由数字电路来构成。

此外,在本实施方式1中,将对驾驶员的警告设为了基于显示部4的警告显示和从扬声器5的警告声这两者,但也可以是任意一者。但是,为了进一步提高安全性,优选地从显示部4和扬声器5的双方进行警告。

此外,在本实施方式1中,设为了将第1加热元件13和第2加热元件17设置在独立的无纺布35上的构成,但也可以在1块无纺布35上配置2根加热线33,来构成第1加热元件13和第2加热元件17。在该情况下,由于无纺布35为1块,因此加热元件的构成变得简单。

此外,在本实施方式1中,对传感器电路21和控制电路31是分体的情况进行了说明,但也可以是传感器电路21内置于控制电路31的构成。在该情况下,电路构成变得简单。

此外,在本实施方式1中,对如下构成进行了说明,即,第1加热元件13的一端与电源11电连接,第2加热元件17的另一端与接地23电连接,但可以使电源11和接地23变为相反。即,也可以设为如下构成:第1加热元件13的一端与接地23电连接,第2加热元件17的另一端与电源11电连接。即使设为这样的构成,传感器电路21对于第1加热元件13的静电电容C的灵敏度也大于传感器电路21对于第2加热元件17的静电电容C的灵敏度。据此,只要是如下的构成即可,即,电源11以及接地23中的一方电连接于第1加热元件13的一端,电源11以及接地23中的另一方电连接于第2加热元件17的另一端。

此外,在本实施方式1中,开关25为电连接在电源11侧的构成,但开关25也可以是连接在接地23侧的构成,开关25还可以是在电源11侧和接地23侧的双方连接的构成。

(实施方式2)

以下,说明本发明的实施方式2的静电式转向把持检测装置1的详细情况。另外,在本实施方式2的构成中,对与实施方式1相同的构成要素标注相同的符号并省略详细的说明。

图7是表示本发明的实施方式2中的静电式方向盘把持检测装置1及其周边的电路的电路框图。成为本实施方式2的特征的构成在于如下方面,即,在第1加热元件13与电源11之间,设置了其他电感器39。由此,在传感器电路21检测静电电容C时,能够降低在交流方式下能够视为接地的电源11的影响。而且,传感器电路21能够更高精度地区别基于手29的把持和腿的接近。

如图7所示,在第1加热元件13与开关25之间,电连接了其他电感器39。由于开关25与电源11连接,因此其他电感器39电连接在第1加热元件13与电源11之间。

通过设为这样的构成,从而在从传感器电路21的入口(连接点19)观察时,电源11对静电电容C的检测所造成的影响通过其他电感器39而被降低。由于电源11对第1加热元件13的静电电容的检测所造成的影响被降低,因此传感器电路21能够更高精度地检测静电电容C。另外,第2加热元件17的静电电容C的变化与实施方式1相同,因此能够降低因腿而引起的误探测。

通过以上的构成和动作,从而在传感器电路21检测静电电容C时,能够降低在交流方式下能够视为接地的电源11的影响。而且,传感器电路21能够更高精度地区别基于手29的把持和腿的接近。另外,在本实施方式2中,与实施方式1同样地,电源11和接地23也可以反过来连接。在该情况下,在第1加热元件13与接地23之间,设置其他电感器39。因此,在第1加热元件13与电源11以及接地23中的一方之间,设置了其他电感器39的构成,成为本实施方式2的特征。

(实施方式3)

以下,说明本实施方式3的静电式转向把持检测装置1的详细情况。另外,在本实施方式3的构成中,对与实施方式1相同的构成要素标注相同的符号并省略详细的说明。

图8是配设本发明的实施方式3中的静电式方向盘把持检测装置的方向盘3的概略俯视图。此外,图9是表示本发明的实施方式3中的静电式方向盘把持检测装置1及其周边的电路的电路框图。

在使方向盘3处于中立位置时,如图8中阴影线所示,轮圈36划分为下侧区域38、上侧区域37、右侧区域40和左侧区域42这4个规定区域,在各区域中分别内置有加热元件。在此,将配设于上侧区域37的加热元件设为第1加热元件13,将配设于下侧区域38的加热元件设为第2加热元件17。

因此,第2加热元件17配置于在驾驶员就座于驾驶员座位6时,靠近驾驶员的腿的位置。此外,对于方向盘3的左右而言,作为其他的加热元件,在右侧区域40配置第3加热元件41,在左侧区域42配置第4加热元件43。另外,第3加热元件41和第4加热元件43的构成与实施方式1中说明的图3所示的构成相同。

接着,使用图9对如图8那样在方向盘3配设各加热元件的静电式转向把持检测装置1的电路构成进行说明。第1加热元件13和第2加热元件17的周围的电路构成与实施方式1的图4相同。而且,在第3加热元件41,串联连接其他电感器49。进而,在第3加热元件41与其他电感器49的其他连接点53,经由其他电容器55电连接其他传感器电路45。而且,其他传感器电路45还与控制电路31电连接,将右侧区域40的把持信号输出到控制电路31。

在第4加热元件43,串联连接其他电感器51。进而,在第4加热元件43与其他电感器51的其他连接点57,经由其他电容器59电连接其他传感器电路47。而且,其他传感器电路47还与控制电路31电连接,将左侧区域42的把持信号输出到控制电路31。

即,成为本实施方式3的特征的构成在于如下方面,即,在图9中,具备配设于方向盘3的轮圈36的其他加热元件(第3加热元件41(、第4加热元件43)),在其他加热元件41(、43)的一端电连接电源11以及接地23中的一方,并且在另一端电连接其他传感器电路45(、47)以及其他电感器49(、51)的一端,在其他电感器49(、51)的另一端,电连接电源11以及接地23的另一方。由此,因为使用配设于轮圈36的各区域的加热器单元对各区域中的把持进行检测的传感器电路输出把持信号,所以在降低了腿所产生的影响的基础上,还能够知道方向盘3被把持的位置。

接下来,控制电路31的动作基本上与图6相同。即,控制电路31在步骤S2的把持信号的高电平判断中,进行右侧区域40的把持信号的高电平判断和左侧区域42的把持信号的高电平判断。若来自任何区域的把持信号都不是高电平,则控制电路31发出警告。若来自右侧区域40和左侧区域42当中的至少任意一个区域的把持信号为高电平,则控制电路31不进行警告(步骤S4)。而且,控制电路31通过判断哪个区域的把持信号为高电平,从而能够知道手29正在把持方向盘3的位置。由此,在车辆直线行驶过程中,控制电路31也能够促使驾驶员用双手把持方向盘3的左右。

通过以上的构成和动作,从而得到一种如下的静电式方向盘把持检测装置1,即,在降低了腿所产生的影响的基础上,还能够知道手29正在把持方向盘3的位置。

另外,在本实施方式3中,将第1加热元件13设置于方向盘3的上侧区域37,但设置于上侧区域37的加热元件也可以是第4加热元件43。此外,第3加热元件41和第4加热元件43的位置也可以相反。即使在这些情况下,也能够获得与本实施方式3同等的效果。

此外,在本实施方式3中,将其他加热元件设为2个,但也可以是1个,还可以是3个以上的多个。在1个的情况下,用于控制电路31检测手29的位置的区域的数量变少,但电路构成相比于图9而变得简单。在加热元件为3个以上的多个的情况下,电路构成变得复杂,但用于控制电路31检测手29的位置的区域的数量变多。

此外,在本实施方式3中,也可以与实施方式2同样地,构成为将电感器连接在电源11侧。

此外,在本实施方式3中,从传感器电路21和其他传感器电路45、47为了检测静电电容C而输出的信号(检测信号)优选地是同步的或者是分时的。以下说明这样的构成的详细情况。

图10A示出了从传感器电路21和其他传感器电路45、47输出的检测信号的定时图。传感器电路21和其他传感器电路45、47,为了检测手29的把持,输出了例如图10A所示那样的矩形波的信号。该频率如前所述那样例如为10MHz。

在此,所谓传感器电路21、其他传感器电路45、47的检测信号同步,是指如图10A所示在相同定时输出3个检测信号的状态。另外,图10A(a)示出了传感器电路21的检测信号的定时图,图10A(b)示出了其他传感器电路45的检测信号的定时图,图10A(c)示出了其他传感器电路47的检测信号的定时图。

通过这样同步地进行动作,特别是在传感器电路21和其他传感器电路45、47接近配置的构成的情况下,能够降低相互的影响。

此外,为了降低相互的影响,除了使其同步动作以外还可以使传感器电路21和其他传感器电路45、47分时动作。图10B中示出该动作的示例。另外,图10B(d)示出了传感器电路21的检测信号的定时图,图10B(e)示出了其他传感器电路45的检测信号的定时图,图10B(f)示出了其他传感器电路47的检测信号的定时图。根据图10B,首先,输出传感器电路21的检测信号,但其间,从其他传感器电路45、47不输出检测信号。接着,输出其他传感器电路45的检测信号,但此时,从传感器电路21和其他传感器电路47不输出检测信号。接着,输出其他传感器电路47的检测信号,但此时,从传感器电路21和其他传感器电路45不输出检测信号。通过反复这样的动作,特别是在传感器电路21和其他传感器电路45、47接近配置的构成的情况下,也能够降低相互的影响。

接下来,在图10C中示出各个检测信号异步的情况下的定时图的示例。图10C(g)示出了传感器电路21的检测信号的定时图,图10C(h)示出了其他传感器电路45的检测信号的定时图,图10C(i)示出了其他传感器电路47的检测信号的定时图。在图10C中,各检测信号的定时错开。在这样的构成的情况下,若将传感器电路21和其他传感器电路45、47配置于彼此离开的位置,则能够充分检测手29的把持,但若配置于接近的位置则会受到相互的信号的影响,有可能导致误探测。因此,在传感器电路21和其他传感器电路45、47接近的情况下,使检测信号同步或者分时即可。

(实施方式4)

以下,说明本发明的实施方式4的静电式转向把持检测装置1的详细情况。另外,在本实施方式4的构成中,对与实施方式1、3相同的构成要素标注相同的符号并省略详细的说明。

图11表示本发明的实施方式4中的静电式转向把持检测装置1及其周边的电路的电路框图。第1加热元件13和第2加热元件17的周边的电路构成与实施方式1的图4相同。在第3加热元件41的一端(电源11侧),如图11所示,电连接第3电感器61。此外,在第3加热元件41的另一端,经由第1电感器62电连接第4加热元件43的一端。因此,第3加热元件41和第4加热元件43经由第1电感器62串联连接。另外,第3加热元件41和第4加热元件43的构成与实施方式1中所说明的图3所示的构成相同。

在第3加热元件41与第1电感器62的第1连接点63,经由第1电容器64电连接第1传感器电路65。第1传感器电路65是与传感器电路21同等的电路构成,还与控制电路31电连接。而且,第1传感器电路65的第1把持信号输出到控制电路31。

在此,将第1电感器62连接在第3加热元件41与第4加热元件43之间的理由是,在第1传感器电路65检测静电电容C时,降低第4加热元件43的静电电容C的变化所产生的影响。

在第4加热元件43的另一端,电连接第2电感器67的一端。而且,在第2电感器67的另一端,如图11所示,电连接接地23。此外,在第4加热元件43与第2电感器67的第2连接点69,经由第2电容器70电连接第2传感器电路71。第2传感器电路71的电路构成与第1传感器电路65的电路构成同等。而且,第2传感器电路71与控制电路31电连接,第2把持信号被输出到控制电路31。

第1加热元件13、第2加热元件17、第3加热元件41以及第4加热元件43与实施方式3中所述的图8同样地,分别配设于轮圈36的上侧区域37、下侧区域38、右侧区域40、左侧区域42。

即,成为本实施方式4的特征的构成在于如下方面,即,还具备配设于方向盘3的轮圈36的第3加热元件41和第4加热元件43。而且,在电源11以及接地23中的一方,电连接第3加热元件41,第3加热元件41和第4加热元件43经由第1电感器62串联连接。而且,在第3加热元件41与第4加热元件43的第1连接点63,电连接第1传感器电路65。第4加热元件43的另一端经由第2电感器67与电源11以及接地23中的另一方电连接,在第4加热元件43与第2电感器67的第2连接点69电连接第2传感器电路71。由此,因为使用配设于轮圈36的各区域的加热器单元对各区域中的把持进行检测的传感器电路输出把持信号,所以在降低了腿所产生的影响的基础上,还能够知道方向盘3被把持的位置。

接下来,对本实施方式4的静电式转向把持检测装置1的控制电路31的动作进行说明。首先,第1加热元件13和第2加热元件17是与实施方式1相同的构成,动作也相同。因此,控制电路31能够得到降低了腿所产生的影响的把持信号。

控制电路31的动作基本上与图6的流程图相同。控制电路31在步骤S2的把持信号的高电平判断中,与实施方式3同样地,进行右侧区域40的第1把持信号(第1传感器电路65的输出)的高电平判断和左侧区域42的第2把持信号(第2传感器电路71的输出)的高电平判断。由此,控制电路31判断是否向驾驶员发出警告。进而,控制电路31也能够知道手29正在把持方向盘3的位置。

第3加热元件41和第4加热元件43串联连接,但从第1传感器电路65的第1连接点63或第2传感器电路71的第2连接点69观察,第3电感器61和第2电感器67连接于靠近直流源(电源11和接地23)的位置。因此,直流源对第1把持信号和第2把持信号的影响较少,所以手29把持了方向盘3时的位置的检测精度增高。在实施方式3中,将第3加热元件41和第4加热元件43进行了并联连接,但即使如本实施方式4那样构成为将两者串联连接,也能够高精度地探测手29把持方向盘3的位置。

另外,第3加热元件41和第4加热元件43构成为分别配设于方向盘3的右侧区域40和左侧区域42,但也可以对它们当中的任意一者与第1加热元件13改变配设的区域。例如,也可以将第1加热元件13配设于右侧区域40,将第3加热元件41配设于上侧区域37。此外,也可以将第1加热元件13配设于左侧区域42,将第4加热元件43配设于上侧区域37。此外,第3加热元件41和第4加热元件43也可以使所配设的区域反过来。

此外,在本实施方式4中对设置第3电感器61的构成进行了说明,但也可以是不设置第3电感器61的构成。

此外,在本实施方式4中,传感器电路21和第1传感器电路65和第2传感器电路71的检测信号优选地是同步的或者是分时的。根据该构成,在传感器电路21和第1传感器电路65和第2传感器电路71接近配置的情况下,能够降低相互的影响。

(实施方式5)

以下,说明本实施方式5的静电式方向盘把持检测装置1的详细情况。另外,在本实施方式5的构成中,对与实施方式1、3相同的构成要素标注相同的符号并省略详细的说明。

图12是配设了本发明的实施方式5中的静电式方向盘把持检测装置的方向盘3的概略俯视图。此外,图13是表示本发明的实施方式5中的静电式方向盘把持检测装置1及其周边的电路的电路框图。

在使方向盘3处于中立位置时,如图12中阴影线所示,轮圈36划分为下侧区域38、上侧区域37、右侧区域40、左侧区域42、右下侧区域80和左下侧区域82这6个规定区域,在各区域中分别内置有加热元件。在此,将配设于上侧区域37的加热元件设为第5加热元件44,将配设于下侧区域38的加热元件设为第2加热元件17。

因此,第2加热元件17配置于在驾驶员就座于驾驶员座位6时,靠近驾驶员的腿的位置。此外,在右侧区域40中配设第3加热元件41,在左侧区域42中配设第4加热元件43。进而,在右下侧区域80中,配设第6加热元件81,在左下侧区域82中,配设第7加热元件83。第2加热元件17在方向盘3的下侧,配设在第6加热元件81与第7加热元件83之间。另外,第6加热元件81和第7加热元件83的构成与在实施方式1中说明的图3所示的构成相同。

接下来,使用图13对如图12所示将各加热元件配设于方向盘3的静电式转向把持检测装置1的电路构成进行说明。在图13中,第5加热元件44和第3加热元件41以及第4加热元件43并联连接。在第5加热元件44与第3加热元件41或第4加热元件43同样地,连接其他电感器85。进而,在第5加热元件44与其他电感器85的其他连接点87,经由其他电容器89连接其他传感器电路91。其他传感器电路91还与控制电路31连接。

在实施方式3的图9中连接了第1加热元件13的部分,连接第6加热元件81和第7加热元件83的串联电路。因此,第6加热元件81、第7加热元件83和第2加热元件17串联连接。

即,相对于实施方式3的构成,成为本实施方式5的特征的构成在于如下方面,即,使第5加热元件44与第3加热元件41以及第4加热元件43并联连接,以及在第2加热元件17连接了第6加热元件81和第7加热元件83的串联电路。而且,如图12所示,在第6加热元件81(右下侧区域80)与第7加热元件83(左下侧区域82)之间配设第2加热元件17(下侧区域38)。由此,能够尽可能将为了降低腿所引起的误探测而设置的第2加热元件17设得较小。

由于在实施方式3中的配置了第1加热元件13的部分,配置了第6加热元件81和第7加热元件83,因而传感器电路21对于第6加热元件81和第7加热元件83的静电电容C的灵敏度大于传感器电路21对于第2加热元件17的静电电容C的灵敏度。因此,通过使第6加热元件81和第7加热元件83的长度变长,从而能够仅在为了降低腿所引起的误探测所需要的部分配设第2加热元件17。

此外,在图13的电路构成中,不能区别开检测是配设了第6加热元件81的右下侧区域80和配设了第7加热元件83的左下侧区域82中的哪一者被把持。这是因为,如图12所示,右下侧区域80和左下侧区域82的长度比上侧区域37、右侧区域40和左侧区域42的任一个的长度都短,因而区别的必要性较低。但是,在实施方式4中通过如图11所示那样,针对第6加热元件81和第7加热元件83的串联电路,分别连接第1传感器电路65和第2传感器电路71,由此能够区别是哪一个区域被把持。

此外,如图13中虚线所示,连接传感器电路21的连接点19也可以设置在第5加热元件81与第6加热元件83之间。在该情况下,使得传感器电路21对于第6加热元件81和第7加热元件83的静电电容C的灵敏度变得更加均匀。

另外,在本实施方式5中,传感器电路21和其他传感器电路45、47、91的检测信号优选地是同步的或者是分时的。根据该构成,在传感器电路21和其他传感器电路45、47、91接近配置的情况下,能够降低相互的影响。

此外,在实施方式3~5中,也如在实施方式1中所说明的那样,可以设为将电源11和接地23反过来连接的构成。在该情况下也能够获得在实施方式3~5中所说明的同样的效果。

此外,在实施方式2~5中,也如在实施方式1中所说明的那样,可以是在接地23侧连接开关25的构成,还可以是在电源11侧和接地23侧的双方设置开关25的构成。

此外,在实施方式2~5中说明了加热元件由分体构成,但也可以如在实施方式1中所说明的那样,在1块无纺布35上形成多个加热元件。在该情况下,加热元件的构成变得简单。

此外,在实施方式1~5中,对将加热线33缝制于无纺布35的构成进行了说明,但并不限定于该构成,例如也可以使用具有可挠性的树脂基板作为基材,在其上印刷导体来形成加热线33。在该情况下,能够简单地构成加热线33。

本发明的第1方式的静电式方向盘把持检测装置具备:第1加热元件,其配设于方向盘,一端与电源以及接地的一方电连接;电感器,其与第1加热元件的另一端电连接;第2加热元件,其配设于方向盘,一端经由电感器与第1加热元件的另一端电连接;和传感器电路,其电连接于第1加热元件与电感器的连接点,根据连接点的静电电容的变化来检测方向盘是否被把持,第2加热元件的另一端与电源以及接地的另一方电连接,并且第2加热元件配设于在使方向盘处于中立位置时,相比于第1加热元件靠方向盘的下侧的位置。

本发明的第2方式的静电式方向盘把持检测装置在第1方式中,第2加热元件配设于在使方向盘处于中立位置时,包含方向盘的最下部并向方向盘的圆周方向的两侧扩展的区域。

本发明的第3方式的静电式方向盘把持检测装置在第2方式中,第1加热元件的圆周方向的长度比第2加热元件的圆周方向的长度长。

本发明的第4方式的静电式方向盘把持检测装置在第1至第3方式中,在第1加热元件与电源以及接地中的一方之间,连接其他电感器。

本发明的第5方式的静电式方向盘把持检测装置在第1方式中,具备配设于方向盘的其他加热元件,其他加热元件的一端与电源以及接地中的一方电连接,并且另一端与其他传感器电路以及其他电感器的一端电连接,其他电感器的另一端与电源以及接地中的另一方电连接。

本发明的第6方式的静电式方向盘把持检测装置在第1方式中,还具备配设于方向盘的第3加热元件和第4加热元件,电源以及接地中的一方与第3加热元件电连接,第3加热元件和第4加热元件经由第1电感器而串联连接,第1传感器电路电连接于第3加热元件与第1电感器的第1连接点,第4加热元件的另一端经由第2电感器与电源以及接地中的另一方电连接,第2传感器电路电连接于第4加热元件与第2电感器的第2连接点。

工业实用性

本发明所涉及的静电式方向盘把持检测装置能够降低腿所引起的误探测的可能性,因此特别是作为车辆用的静电式方向盘把持检测装置等非常有用。

符号说明

1 静电式方向盘把持检测装置

3 方向盘

11 电源

13 第1加热元件

15 电感器

17 第2加热元件

21 传感器电路

23 接地

36 轮圈

37 上侧区域

38 下侧区域

39、49、51、85 其他电感器

41 第3加热元件

43 第4加热元件

45、47、91 其他传感器电路

61 第3电感器

62 第1电感器

63 第1连接点

65 第1传感器电路

67 第2电感器

69 第2连接点

71 第2传感器电路

381 最下部

再多了解一些
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