JP2022553721A - 複合型容量センサ・加熱装置、センサ・加熱装置を動作させるための方法、センサ・加熱装置を有するステアリング入力装置アセンブリ、及びステアリング入力装置アセンブリを有する車両 - Google Patents
複合型容量センサ・加熱装置、センサ・加熱装置を動作させるための方法、センサ・加熱装置を有するステアリング入力装置アセンブリ、及びステアリング入力装置アセンブリを有する車両 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ゼロ電圧(0V)とは異なる一定の実際の電圧、及び/又はゼロ電圧(0V)とは異なる一定の実際の電圧プロファイル、及び/又はゼロ電流(0A)とは異なる一定の実際の電流の流れ、又はゼロ電流(0A)とは異なる一定の実際の電流の流れプロファイル、特に加熱電力パルスの一定のプラトーが捕捉された場合、加熱状態が加熱デバイスの瞬間的な実際の状態として判定され、及び/又は、
低下する実際の電圧、及び/又は低下する実際の電圧プロファイル、及び/又は低下する実際の電流の流れ、又は低下する実際の電流の流れプロファイル、特に加熱電力パルスの立ち下がりエッジが捕捉された場合、スイッチオフ状態が加熱デバイスの瞬間的な実際の状態として判定される、及び/又は、
ゼロ電圧(0V)が一定の実際の電圧として捕捉された場合、及び/又は一定のゼロ電圧プロファイルが実際の電圧プロファイルとして捕捉された場合、及び/又はゼロ電流が一定の実際の電流の流れとして捕捉された場合、又は一定のゼロ電流プロファイルが実際の電流の流れプロファイル、特に加熱電力パルスの一定のゼロプラトーとして捕捉された場合、オフ状態が加熱デバイスの瞬間的な実際の状態として判定される。
10、60、70 本発明によるセンサ・加熱装置の例示的な実施形態
1 ステアリングホイール側にあるステアリング入力装置アセンブリの部品
2 車体ホイール側にあるステアリング入力装置アセンブリの部品
3 ステアリングホイール
4 複合型センサ・加熱要素
5 センサ・加熱要素の第1接続部
6 センサ・加熱要素の第2接続部
7 ステアリングホイールコア
11 第1アセンブリ
12 第2アセンブリ
13 電気接続デバイス
13-1…13-6 電気接続デバイスの導体トラック
20 第1制御デバイス
30 第2制御デバイス
40 同期デバイス
50 接続ライン
51 通信ライン、特にLINバスライン
52 さらなる電気経路
A1…A6 連結接続部
C1…C6 関連するスイッチデバイスの寄生容量
GND ゼロ電位(0V)すなわちアースが特に印加される、電圧源の第2極
K1…K6 センサ接続ノード
M1、M2 同期接続ノード
LIN 通信接続(LINバス)
P1 第1電気経路
P2 第2電気経路
S1…S8 スイッチデバイス
V+ 正の動作電圧が特に印加される、電圧源の第1極
Claims (17)
- 容量センサデバイスを、前記センサデバイスの検出領域における容量的に有効な作動手段の存在を検出する、特にステアリング入力装置(3)の把持領域における人の手の前記存在を検出するために有し、加熱デバイス、特に車両のステアリング入力装置(3)用の加熱デバイスを有する複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)であって、
前記複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)は、前記センサデバイスによる容量センサ要素としても、前記加熱デバイスによる電気加熱要素としても使用可能である少なくとも1つの電気複合型センサ・加熱要素(4)を有し、前記複合型センサ・加熱要素(4)は、第1接続部(5)と第2接続部(6)とを有し、前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第1接続部(5)は、電圧源の第1極(V+)に、少なくとも1つの第1スイッチデバイス(S1、S3、S5)を有する第1電気経路(P1)を介して、電気的に接続可能であるとともに、電気的に切断可能であり、前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第2接続部(6)は、前記電圧源の第2極(GND)に、少なくとも1つの第2スイッチデバイス(S2、S4、S6)を有する第2電気経路(P2)を介して、電気的に接続可能であるとともに、電気的に切断可能であり、前記複合型センサ・加熱要素(4)をセンサ要素として動作させるには、前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第1接続部(5)は、前記第1電気経路(P1)の少なくとも1つのスイッチデバイス(S1、S3、S5)を開くことにより、前記電圧源の前記第1極(V+)から電気的に切断可能であり、前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第2接続部(6)は、前記第2電気経路(P2)の少なくとも1つのスイッチデバイス(S2、S4、S6)を開くことにより、前記電圧源の前記第2極(GND)から切断可能であり、前記複合型センサ・加熱要素(4)を加熱要素として動作させるには、前記複合型センサ・加熱要素の前記第1接続部(5)は、前記第1電気経路(P1)の全てのスイッチデバイス(S1、S3、S5)を閉じることにより、前記電圧源の前記第1極(V+)に電気的に接続可能であるとともに、前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第2接続部(6)は、前記第2経路(P2)の全てのスイッチデバイス(S2、S4、S6)を閉じることにより、前記電圧源の前記第2極(GND)に電気的に接続可能であり、前記複合型センサ・加熱装置(10、60、70)は、前記センサデバイス及び前記加熱デバイスの制御を少なくとも部分的に同期させるための同期デバイス(40)をも有する、複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)において、
前記同期デバイス(40)は、少なくとも1つのさらなる電気経路(52)を介して、前記第1電気経路(P1)又は前記第2電気経路(P2)に電気的に接続される、又は接続可能であるとともに、少なくとも時折、前記電圧源の前記第1極(V+)と前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記接続部(5)との間において前記第1電気経路(P1)に印加された実際の電圧、特に経時的な実際の電圧プロファイル、又は前記第1電気経路に沿った瞬間的な実際の電流の流れ、特に経時的な実際の電流の流れプロファイルを捕捉するように、及び/又は、前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第2接続部(6)と前記第2極(GND)との間において前記第2電気経路(P2)に印加された実際の電圧、特に経時的な実際の電圧プロファイル、及び/又は前記第2電気経路(P2)に沿った瞬間的な実際の電流の流れ、特に経時的な実際の電流の流れプロファイルを捕捉するように、設計及び構成されることを特徴とし、
前記同期デバイス(40)は、捕捉された前記実際の電圧に基づいて、及び/又は捕捉された前記実際の電流の流れに基づいて、前記加熱デバイスの瞬間的な実際の状態を検出又は判定するように、かつ、前記加熱デバイスの検出又は判定された前記実際の状態に基づいて、前記センサデバイスを少なくとも部分的に制御するための少なくとも1つの制御信号を出力するように、及び/又は、少なくとも部分的に前記センサデバイスを少なくとも制御するように、設計及び構成される、
複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)において、特に前記加熱デバイスは、加熱電力、特に所望の加熱電力をパルス状に、好適には必要に応じて出力するように設計及び構成され、パルス電流の流れが、好適には、この目的のために少なくとも1つの前記複合型センサ・加熱要素(4)に導かれて通過することが可能であり、前記パルス電流の流れは、特にパルス幅変調の手段により、所望の前記加熱電力が出力されるように変調可能である、
ことを特徴とする請求項1に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)において、特に前記センサデバイスは、センサ動作、特に、前記センサデバイスの検出領域における容量的に有効な作動手段の存在を検出するための1つ以上の容量測定、及び/又は前記センサデバイスの診断を、2つの加熱電力パルス間において少なくとも部分的に、特に完全に実施するように設計及び構成される、
ことを特徴とする請求項2に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 少なくとも1つの前記さらなる電気経路(52)は、前記同期デバイス(40)がそれを介して前記第1電気経路(P1)又は前記第2電気経路(P2)における実際の電圧及び/又は実際の電流の流れを捕捉可能であり、前記第1スイッチデバイス(S1)と前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第1接続部(5)との間に前記第1電気経路(P1)に沿って位置する同期接続ノード(M1)を介して前記第1電気経路(P1)に、及び/又は、前記第2電気経路(P2)に沿って前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第2接続部(6)と前記第2スイッチデバイス(S2)との間に位置する同期接続ノード(M2)を介して前記第2電気経路(P2)に、電気的に接続される、又は接続可能であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。
- 前記複合型センサ・加熱装置(10、60、70)は、少なくとも1つの制御・評価デバイス(20、30)、特に、前記複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)の前記センサデバイスを少なくとも部分的に制御、特に、センサ要素としての前記複合型センサ・加熱要素(4)の動作を制御するように構成された第1制御・評価デバイス(30)、及び、前記複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)の前記加熱デバイスを少なくとも部分的に制御するように構成された制御・評価デバイス(20)、特に加熱要素としての前記センサ・加熱要素(4)の動作を制御するための、特に第2制御・評価デバイスをも有し、前記第2制御・評価デバイス(20)は、特に前記第1制御・評価デバイス(30)から特に別体である、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。
- 前記複合型センサ・加熱装置(10、60、70)は、ステアリングホイールサイド側の部品(1)及び車体側の部品(2)を有する自動車のステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)に組み込まれるように設計及び構成され、
前記複合型センサ・加熱装置(10、60、70)は、第1アセンブリ(11)及び第2アセンブリ(12)を有し、前記第1アセンブリ(11)は、ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)の前記車体側にある前記部品(2)に組み込まれるように設計及び構成され、前記第2アセンブリ(12)は、ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)の前記ステアリングホイール側にある前記部品(1)に組み込まれるように設計及び構成され、
前記複合型センサ・加熱装置(10、60、70)の一部の部品が前記第1アセンブリ(11)に割り当てられ、その他の部品が前記第2アセンブリ(12)に割り当てられる、
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記第1アセンブリ(11)及び前記第2アセンブリ(12)は、電気接続デバイス(13)を介して互いに電気的に接続されており、前記電気接続デバイス(13)は、特にコイルスプリングを有するか、コイルスプリングである、
ことを特徴とする請求項6に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記センサデバイスを少なくとも部分的に制御するように設計及び構成された前記制御・評価デバイス(30)、特に前記第1制御・評価デバイス(30)は、前記第2アセンブリ(12)に割り当てられ、前記加熱デバイスを少なくとも部分的に制御するように設計及び構成された前記制御・評価デバイス(20)、特に第2制御・評価デバイス(20)は、好適には前記第1アセンブリ(11)に割り当てられる、
ことを特徴とする請求項6及び7のいずれか一項と併せた請求項5に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記同期デバイス(40)は、前記第2アセンブリ(12)の一部である、
ことを特徴とする請求項6~8のいずれか一項に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記加熱デバイスを少なくとも部分的に制御するように設計された前記制御・評価デバイス(20)は、前記第1スイッチデバイス(S1)及び/又は前記第2スイッチデバイス(S2)を制御するように設計され、前記第1スイッチデバイス(S1)及び/又は前記第2スイッチデバイス(S2)は、好適には、前記第1アセンブリ(11)の同様の部品である、
ことを特徴とする請求項5~9のいずれか一項に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記同期デバイス(40)は、少なくともスイッチオン状態、及び/又は加熱状態、及び/又はスイッチオフ状態、及び/又はオフ状態を、捕捉された前記実際の電圧に基づいて前記加熱デバイスの前記実際の状態として、特に捕捉された経時的な実際の電圧プロファイルに基づいて、及び/又は捕捉された実際の電流の流れに基づいて、特に捕捉された経時的な前記実際の電流の流れに基づいて、検出又は判定するように設計及び構成され、
前記同期デバイス(40)は、好適には以下の態様で設計及び構成される、上昇する実際の電圧、及び/又は上昇する実際の電圧プロファイル、及び/又は上昇する実際の電流の流れ、又は上昇する実際の電流の流れプロファイル、特に加熱電力パルスの立ち上がりエッジが捕捉された場合、スイッチオン状態が前記加熱デバイスの前記瞬間的な実際の状態として検出又は判定される、及び/又は、ゼロ電圧(0V)とは異なる一定の実際の電圧、及び/又はゼロ電圧(0V)とは異なる一定の実際の電圧プロファイル、及び/又はゼロ電流(0A)とは異なる一定の実際の電流の流れ、又はゼロ電流(0A)とは異なる一定の実際の電流の流れプロファイル、特に加熱電力パルスの一定のプラトーが捕捉された場合、加熱状態が前記加熱デバイスの前記瞬間的な実際の状態として検出又は判定される、及び/又は、低下する実際の電圧、及び/又は低下する実際の電圧プロファイル、及び/又は低下する実際の電流の流れ又は低下する実際の電流の流れプロファイル、特に加熱電力パルスの立ち下がりエッジが捕捉された場合、スイッチオフ状態が前記加熱デバイスの前記瞬間的な実際の状態として検出又は判定される、及び/又は、ゼロ電圧(0V)が一定の実際の電圧として捕捉された場合、及び/又は一定のゼロ電圧プロファイルが実際の電圧プロファイルとして捕捉された場合、及び/又はゼロ電流が一定の実際の電流の流れとして捕捉された場合、又は一定のゼロ電流プロファイルが実際の電流の流れプロファイル、特に加熱電力パルスの一定のゼロプラトーとして捕捉された場合、オフ状態が前記加熱デバイスの前記瞬間的な実際の状態として検出又は判定される、
ことを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記同期デバイス(40)は、前記加熱デバイスのスイッチオフ状態、又はオフ状態、又はスイッチオン状態が検出された場合、前記複合型センサ・加熱要素(4)のセンサ動作を、特に直ちに、又は所定の時間遅延を以て開始するように設計及び構成される、
ことを特徴とする請求項11に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 前記センサ・加熱装置(10、60、70)は、センサ動作を、容量測定の完了後直ちに、及び/又は所定時間の終了後に、特に前記所定時間の終了後直ちに終了するように設計及び構成され、
前記センサ・加熱装置(10、60、70)は、好適には、センサ動作の終了後、加熱動作に移行するように設計及び構成される、
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載の複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)。 - 請求項1~13のいずれか一項に従って設計された複合型センサ・加熱装置(10、60、70)を動作させるための方法であって、前記容量センサ・加熱装置(10、60、70)は、選択的に、特に交互に、加熱デバイスとして、又はセンサデバイスとして動作し、
前記センサ・加熱装置(10、60、70)を加熱デバイスとして動作させるには、前記複合型センサ・加熱要素(4)は電気加熱要素として動作させ、前記加熱デバイスをスイッチオンするには、前記第1電気経路(P1)に沿った全てのスイッチデバイス(S1、S3、S5)、及び前記第2電気経路(P2)に沿った全てのスイッチデバイス(S2、S4、S6)を閉じ、前記加熱デバイスをスイッチオフするには、前記第1電気経路(P1)に沿った少なくとも1つのスイッチデバイス(S1、S3、S5)、及び前記第2電気経路(P2)に沿った少なくとも1つのスイッチデバイス(S2、S4、S6)を開き、
前記センサ・加熱装置(10、60、70)をセンサデバイスとして動作させるには、前記複合型センサ・加熱要素(4)は容量センサ電極として動作され、前記第1電気(P1)の少なくとも1つのスイッチデバイス(S1、S3、S5)、及び前記第2電気経路(P2)の少なくとも1つのスイッチデバイス(S2、S4、S6)は開かれて、
前記電圧源の前記第1極(V+)と前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記第1接続部(5)との間において前記第1電気経路(P1)に印加された実際の電圧、特に経時的な実際の電圧プロファイル、及び/又は瞬間的な実際の電流の流れ、特に経時的な実際の電流の流れプロファイルが、前記第1電気経路(P1)に沿って捕捉される、及び/又は、
前記複合型センサ・加熱要素(4)の前記接続部(6)と前記第2極(GND)との間において前記第2電気経路(P2)に印加された実際の電圧、特に経時的な実際の電圧プロファイル、及び/又は瞬間的な実際の電流の流れ、特に経時的な実際の電流の流れプロファイルが、前記第2電気経路(P2)に沿って捕捉され、
前記加熱デバイスの瞬間的な実際の状態が、捕捉された前記実際の電圧、及び/又は捕捉された前記実際の電流の流れに基づいて判定され、前記加熱デバイスの判定された前記実際の状態に基づいて、前記センサデバイスは少なくとも部分的に少なくとも制御される、及び/又は、前記センサデバイスを少なくとも部分的に制御するための少なくとも1つの制御信号が出力される、
ことを特徴とする方法。 - 前記加熱デバイスのスイッチオフ状態又はスイッチオン状態が、前記加熱デバイスの前記実際の状態として検出又は判定された場合、前記複合型センサ・加熱要素(4)のセンサ動作が、特に直ちに、又は所定の時間遅延を以て開始される、
ことを特徴とする請求項14に記載の方法。 - ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)、特にステアリングホイール側の部品(1)を有する車両用ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)であって、特に少なくとも1つのステアリングホイールモジュール、特にステアリングホイールモジュールを有するステアリングホイール(3)と、車体側の部品(2)、特にステアリングコラムモジュールとを有し、
前記ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)の車両における機能的設置状態において、前記ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)の前記ステアリングホイール側にある前記部品(1)は、前記車体側の前記部品(2)に対して移動可能であり、特にステアリングシャフトの回転軸を中心として、前記車体側の前記部品(2)に対して特に回転可能であり、前記ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)は、複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)を有する、ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)において、
前記複合型容量センサ・加熱装置(10、60、70)が、請求項1~13の一項に従って設計される、ことを特徴とするステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)。 - ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)を有する車両であって、前記ステアリング入力装置アセンブリ(100、200、300)は、請求項16に従って設計され、前記ステアリングホイール側の前記部品(1)は、前記車体側の前記部品(2)に対して移動可能であり、特にステアリングシャフトの回転軸を中心として、前記車体側の前記部品(2)に対して特に回転可能である、ことを特徴とする車両。
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