[实用新型]一种具备人体接近检测控制功能的加热组件

说明书

一种具备人体接近检测控制功能的加热组件，用于与汽车电源相连的方向盘/座椅，包括：电源，电加热模块，电容数字转换电路，控制模块；电容数字转换电路包括电容激励信号电路；电容激励信号电路产生大于10KHz的高频方波激励信号；电加热模块至少由一根通过电能而发热的第一电阻体构成，第一电阻体通过开关连接电源；还具有另外一根相邻上述第一电阻体的位置并且在第一电阻体附近设置但相互电绝缘的第二电阻体；第一电阻体中心有一个连接接头，在第二电阻体上也具有另外一个连接接头；在其中一个连接接头位置接入所述电容激励信号电路，在另外一个连接接头位置再接电容数字转换电路；电容数字转换电路与控制模块连接，控制模块输出检测人体与方向盘或者座椅接近的逻辑信号，至少上述第一电阻体迂回设置于磁性材料环境上。

技术领域

本实用新型涉及配设于操舵方向盘的方向盘加热器装置和座椅加热装置，对于方向盘或者座椅而言，它系一种加热组件，特别是还具备人体接近检测功能。

背景技术

现如今，带有加热功能的方向盘和汽车座椅已经成为汽车中的基本配备。方向盘和座椅加热技术也趋于成熟。本公司2020年申请了202010198553.8号专利，其中引用了多篇对比文献，介绍了该技术领域的情况以及本公司提出的改正方案。

在实践中，发现本公司上述开发的产品中，需要比较高频率的加载信号，这个高频信号的设置，不但对检测芯片的要求大大提高造成芯片成本居高不下，因为对应高频信号的高灵敏度的CDC芯片成本仍然较高；另外，施加高于1M以上的激励信号频率，会造成在高频范围较大的电磁辐射发射能量，要通过汽车级EMC实验规范的要求，需要额外采取滤波和屏蔽措施，而这些措施也会进一步增加成本并且带来结构的复杂性；还有，由于电加热丝分布式电感的感抗对激励信号的分压作用，会导致在加热丝长度方向上不同区段灵敏度不一致的问题，比如，接近中间抽头的位置分压比最高，灵敏度也最高，越接近电加热丝两端的区段分压比越低，灵敏度也越低，对此额外进行设置。

随着汽车智能化的不断发展，对人体接近的检测不但能够完成对电加热的控制，而是为整车的智能化提供额外的逻辑信息，在此情况下，越来越成为汽车的标配，因此，开发一个成本比较可控，通用性强的产品成为我们公司在原先技术的基础上需要不断改正的问题。

本实用新型采用的电容数字转换电路(CDC)，例如ADI7142、ADI7147，采用Δ-Σ调制方式通过多次对被测电容进行充放电并于参考电容比较的方法(参见：US PatentNumber:5,134,401)直接将被测电容值转换成数字值，可以将对电容的测量灵敏度提高到fF极，因此可以利用迂回布置的电热丝本身在高频条件下形成的相对较小的nH级的感抗，加上磁性环境的创造，使得感抗数量级的提升到mH级，即可在相对低一点的测量频率下，满足测量系统对电容测量灵敏度的要求，降低频率后，需要创造额外提升检测部件感抗的磁性环境，需要综合考虑各方面的因素，包括高频问题，成本问题、芯片性价比及供应状况及检测灵敏度问题，甚至各种车型的通用性问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，创造一种具有简洁电路结构，充分利用产品本身加热需要的电阻丝在所安装位置的状态，再发挥电容检测人体接近方面的成本优势，克服电容检测容易受到环境影响的不足，并且充分考虑汽车产品在量产上一致性难以低成本下保证的特点，开发出对不同车型无需逐一进行标定的极具通用性的人体接近的传感器检测系统，用于方向盘或者座椅的加热组件，尽可能在满足检测人体接近要求的情况下减少或者避免高频干扰和辐射。