[发明专利]用于在方向盘上进行手的电容位置检测的传感器装置

说明书

本发明涉及一种用于在方向盘(20)上进行手(31)的电容位置检测的传感器装置(1)，其包括：‑沿着检测表面(21)设置的多个电容传感器(2‑6)，检测表面(21)是方向盘(20)的外表面，每个传感器(2‑6)包括至少一个传感器电极(2a‑6a)；以及‑电连接到传感器(2‑6)的测量器件(10)。为了提高在方向盘上进行电容式手检测的可靠性，本发明提供了测量器件(10)，其适于执行一系列检测操作，并且在每次检测操作中，通过向至少一个传感器(2‑6)的至少一个传感器电极(2a‑6a)施加检测信号来激活至少一个传感器(2‑6)，以便电容式地检测手(31)，同时通过将至少一个其他传感器(2‑6)的传感器电极(2a‑6a)中的至少一个接地来将至少一个其他传感器(2‑6)接地，并在连续的检测操作中激活不同的传感器(2‑6)。

技术领域

本发明大体上涉及用于在方向盘上进行手的电容位置检测的传感器装置。

背景技术

在现代交通工具中，可能有必要检测驾驶员是否将他的手放在方向盘上(例如，以确定驾驶员是否准备进行转向动作)。转向辅助装置可以包括主动校正可能性以供驾驶员在某些情况下使用。例如，可以规定仅当驾驶员将他的手放在方向盘上时才激活转向辅助系统。在大多数国家，强制性要求正在移动的交通工具处于驾驶员的控制之下，即使现代辅助系统在某些情况下也能够安全自主地操作交通工具。

为了识别是否有至少一只手放在方向盘上，已经发展出若干种概念。一个概念依赖于EPS系统，并在方向盘中引起低幅度振动。如果驾驶员的手放在方向盘上，则会产生能够被检测到的减振效果。但是，振动会分散驾驶员的注意力或使驾驶员感到不适。其他系统使用专用传感器。一种这样的系统使用电阻传感器元件，其中两个导体在方向盘的表面下方间隔开地设置。如果在表面上施加一定的压力，则会使两个导体接触。但是，激活传感器所需的压力量会使该方法变得不那么可靠。

另一种方法使用电容传感器，通过其对传感器生成的电场的影响来检测手。文件US 2012/326735 A1特别公开了三个电容传感器的使用，所述三个电容传感器被设置和配置为分别检测与方向盘的右前侧、左前侧和后表面的接触。当一个传感器的阻抗大于或等于阈值阻抗水平时，三个传感器同时被激活，并且所述一个传感器记录接触。虽然电容传感器比电阻传感器更可靠，但用户一只手的检测结果可能会受到另一只手接地情况的影响(bias)。如果因为驾驶员接触到交通工具的接地部件而导致另一只手接地，则总阻抗与另一只手不接地的情况有很大差异。通常，如果另一只手接地，则检测信号较高。然而，检测另一只手的接地情况是困难的，更不用说估计它对检测信号的影响了。其他因素(例如驾驶员座椅位置)也可能影响检测信号，从而使测量结果变得不那么可靠。

发明内容

发明目的

因此，本发明的目的是提高在方向盘上进行电容式手检测的可靠性。

此问题通过根据本申请所公开的传感器装置来解决。

发明的大体描述

本发明提供了一种用于在方向盘上进行手的电容位置检测的传感器装置。这是指交通工具的方向盘，通常是诸如汽车之类的陆地交通工具。然而，也可以想到将其应用于诸如海上或空中交通工具的其他交通工具。传感器装置被设计成检测驾驶员的手的存在，并且更具体地检测手的位置。传感器装置被设计用于电容检测，这意味着手的检测是基于测量电容或是取决于电容的量。

传感器装置包括沿着检测表面设置的多个电容传感器。传感器装置可以适于检测邻近检测表面的物体(诸如手)。检测表面是方向盘的外表面。检测表面的形状在本发明的范围内不受限制，并且可以例如是平坦的、弯曲的、成角度的等。每个传感器包括至少一个传感器电极。传感器电极中的每一个至少部分地由导电材料(例如金属片、导电箔片等)制成。通常，它们是扁平的或片状的，但是其他形状(例如线性、笔直或曲折的形状)也是可能的。不同传感器的电极彼此电绝缘并且可以设置在绝缘基板上。如果传感器包括多个传感器电极，则这些电极在物理上可以是不同的，但是可以电连接到公共电位。