[发明专利]用于加热方向盘和检测方向盘接触的设备和方法

说明书

用于加热方向盘和检测方向盘接触的设备包括：由能导电的材料构成的方向盘骨架(10)，和设置在所述方向盘骨架(10)外部的电加热导体(12)。该设备还包括与所述方向盘骨架(10)和所述电加热导体(12)连接的控制和评估装置(18)，借助所述控制和评估装置，所述电加热导体(12)重复地有时在加热运行中作为用于加热方向盘的加热元件运行，而有时在测量运行中作为用于检测方向盘接触的传感器元件运行。所述控制和评估装置(18)构建为使得其至少在每次测量运行期间将所述方向盘骨架(10)保持在预设的、尤其是恒定的电位上。

技术领域

本发明涉及一种用于加热方向盘和检测方向盘接触的设备。此外，本发明还涉及一种用于加热方向盘和检测方向盘接触的方法。

背景技术

有具有传感器的接触识别系统可用，所述传感器能够检测驾驶员是否将手或其他身体部分放在方向盘上。此外，存在方向盘轮缘加热装置，其可以根据需要加热方向盘轮缘。然而，两种系统的组合是困难的，因为它们相互会有电气影响。

在US2015/0336601 A1中已知了一种方向盘，其中集成到方向盘轮缘中的手接触传感器系统因电压施加到屏蔽垫上而与金属方向盘骨架屏蔽。方向盘加热装置也集成到方向盘中。方向盘轮缘的结构设置如下层序列(从内到外)：骨架-泡沫垫-加热垫-屏蔽垫-传感器垫-外壳。传感器垫、屏蔽垫和加热垫具有一个或多个采样环或导体环，其限定相应的采样区或导体区。由于分区，加热可以分别限制到方向盘轮缘的已确定有手接触的区域。也提出了，加热垫同时用作屏蔽垫，使得可以省去单独的屏蔽垫。加热运行和手接触识别分别以非常短的时间间隔交替地进行，所述时间间隔具有大约10毫秒到50毫秒的相应的周期持续时间。虽然加热垫的加热电流可以为大约4安培至8安培，但为了屏蔽设置小于200微安的电流。加热电流和屏蔽电流可以由相同或不同的电流源提供。手接触传感器系统的紧靠并置的电导线是绝缘的并且附加地被屏蔽部包围，以便所传输的信号不相互干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种构建得尽可能简单的并因此成本低廉的设备，利用该设备不仅可以加热方向盘而且可以可靠地检测方向盘接触。

该目的通过本发明的设备以及方法解决。根据本发明的设备和根据本发明的方法的有利和适宜的设计方案在说明书中予以说明。

根据本发明的设备不仅用于加热方向盘而且用于检测方向盘接触，并且包括由导电的材料构成的方向盘骨架和设置在方向盘骨架外部的电加热导体。此外，根据本发明的设备还包括与方向盘骨架和电加热导体连接的控制和评估装置，借助于该控制和评估装置，电加热导体重复地有时在加热运行中作为用于加热方向盘的加热元件运行，而有时在测量运行中作为用于检测方向盘接触的传感器元件运行。根据本发明，控制和评估装置构建为，使得其至少在每次测量运行期间将方向盘骨架保持在预设的、尤其是恒定的电位上。

本发明基于如下认识：电“稳定的”方向盘骨架不干扰用于检测方向盘接触的测量运行。通过方向盘骨架在测量运行间隔期间保持在预设的电位上的方式，消除方向盘骨架对测量的电气影响的波动。方向盘骨架的影响在时间上是恒定的并且可以相应地作为在测量中限定的变量予以考虑(“扣除”)。根据本发明的措施相对于现有技术已知的解决方案的主要优点在于，不再需要将加热和测量运行所需的电导体以及其馈线对方向盘骨架屏蔽。

方向盘骨架尤其是可以经由RCL电路保持在预设的电位上，其中并不一定需要，RCL电路具有三个部件(电感，电容器和电阻)。

为了获得在检测方向盘接触时特别鲁棒的测量结果，在一个有利的实施形式中与控制和评估装置连接的导电的屏蔽部设置在电加热导体外部。但，根据本发明的屏蔽部并不是传统意义下的无源屏蔽部(Shield)，所述无源屏蔽部接地。更确切而言，控制和评估装置构建为，使得其在每次测量运行期间将随时间变化的电压施加到屏蔽部上。由有源运行的屏蔽部产生的变化场作为定义的参考变量进入测量中并且提供更好和更可靠的结果。