JP7407923B2 - 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

Description

本発明は、容量センサデバイスを有する複合型容量センサ・加熱装置に関し、容量センサデバイスは、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の把持領域における人の手の存在を検出するためのものであり、そして加熱デバイスを有し、特に車両のステアリング入力装置用の加熱デバイスを有し、複合型容量センサ・加熱装置は、センサデバイスによる容量センサ要素としても、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・加熱要素を有する。本例において、複合型センサ・加熱要素は、第１接続部と第２接続部とを有し、複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、電圧源の第１極に、少なくとも１つの第１スイッチデバイスを有する第１電気経路を介して、電気的に接続可能であるとともに、電圧源の第１極から電気的に切断可能であり、複合型センサ・加熱要素の第２接続部は、電圧源の第２極に、少なくとも１つの第２スイッチデバイスを有する第２電気経路を介して、電気的に接続可能であるとともに、電圧源の第２極から電気的に切断可能である。複合型センサ・加熱要素をセンサ要素として動作させるには、複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、第１電気経路の少なくとも１つのスイッチデバイスを開くことにより、特に第１電気経路の全てのスイッチデバイスを開くことにより、電圧源の第１極から電気的に切断可能であり、複合型センサ・加熱要素の第２接続部は、第２電気経路の少なくとも１つのスイッチデバイスを開くことにより、特に第２電気経路の全てのスイッチデバイスを開くことにより、電圧源の第２極から切断可能である。複合型センサ・加熱要素を加熱要素として動作させるには、複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、第１電気経路の全てのスイッチデバイスを閉じることにより、電圧源の第１極に電気的に接続可能である。複合型センサ・加熱要素の第２接続部は、第２経路の全てのスイッチデバイスを閉じることにより、電圧源の第２極に電気的に接続可能である。複合型センサ・加熱装置は、センサデバイス及び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をも有する。

本発明は、このようなセンサ・加熱装置を動作させるための方法にも関する。

また、本発明は、車両用ステアリング入力装置アセンブリ、特に、ステアリングホイール側の部品と、車体側の部品、特にステアリングコラムモジュールとを有するステアリングホイールアセンブリに関し、ステアリングホイール側の部品は、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を有し、ステアリング入力装置アセンブリの車両における機能的設置状態において、ステアリングホイール側の部品は、車体側の部品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、車体側の部品に対して特に回転可能であり、ステアリング入力装置アセンブリは、複合型容量センサ・加熱装置を有する。

本発明は、ステアリング入力装置アセンブリを有する車両にも関する。

複合型センサ・加熱要素を有する複合型容量センサ・加熱装置自体は、従来技術から基本的に知られているので、この場合、センサ・加熱装置の多様な構成が、複合型センサ・加熱要素の多様な接続部及び制御動作とともに特に知られている。

この背景技術に対し、本発明の目的は、代替的な複合型容量センサ・加熱装置、特に改良されたセンサ・加熱装置を提供すること、及び代替的な特に改良されたかかるセンサ・加熱装置を動作させるための方法、代替的な特に改良された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代替的な特に改良された車両を提供することである。

この目的は、本発明によれば、各独立請求項による、複合型容量センサ・加熱装置の手段により、かかるセンサ・加熱装置を動作させるための方法の手段により、かかるセンサ・加熱装置を有するステアリング入力装置アセンブリの手段により、及び、かかるステアリング入力装置アセンブリを有する車両の手段により達成される。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項、詳細な説明、及び図面の主題である。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置は、容量センサデバイスを有し、容量センサデバイスは、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の把持領域における人の手の存在を検出するためのものであり、加熱デバイスを有し、特に車両のステアリング入力装置用の加熱デバイスを有し、加熱デバイスは、センサデバイスによる容量センサ要素としても、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・加熱要素を有し、複合型センサ・加熱要素は、第１接続部と第２接続部とを有し、複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、電圧源の第１極に、少なくとも１つの第１スイッチデバイスを有する第１電気経路を介して、電圧源の第１極から電気的に接続及び切断可能であり、複合型センサ・加熱要素の第２接続部は、電圧源の第２極に、少なくとも１つの第２スイッチデバイスを有する第２電気経路を介して、電圧源の第２極から電気的に接続及び切断可能であり、複合型センサ・加熱要素をセンサ要素として動作させるには、複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、第１電気経路の少なくとも１つのスイッチデバイスを開くことにより、特に第１電気経路の全てのスイッチデバイスを開くことにより、電圧源の第１極から電気的に切断可能であり、複合型センサ・加熱要素の第２接続部は、第２電気経路の少なくとも１つのスイッチデバイスを開くことにより、特に第２電気経路の全てのスイッチデバイスを開くことにより、電圧源の第２極から切断可能であり、複合型センサ・加熱要素を加熱要素として動作させるには、複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、第１電気経路の全てのスイッチデバイスを閉じることにより、電圧源の第１極に電気的に接続可能であるとともに、複合型センサ・加熱要素の第２接続部は、第２経路の全てのスイッチデバイスを閉じることにより、電圧源の第２極に電気的に接続可能であり、複合型センサ・加熱装置は、センサデバイス及び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をも有する。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置は、同期デバイスが、少なくとも１つのさらなる電気経路を介して、第１電気経路又は第２電気経路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、特に加熱作動の間、好ましくは容量測定の外で、電圧源の第１極と複合型センサ・加熱要素の第１接続部との間において第１電気経路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、複合型センサ・加熱要素の第２接続部と第２極との間において第２電気経路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／又は第２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設計及び構成され、同期デバイスが、捕捉された実際の電圧に基づいて、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、特に捕捉された経時的な実際の電流の流れプロファイルに基づいて、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、加熱デバイスの検出又は判定された実際の状態に基づいて、少なくとも部分的にセンサデバイスを少なくとも制御するように、及び／又は、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、設計及び構成されることを特徴とする。

実際の電圧、及び／又は実際の電流の流れ、及び／又は関連するプロファイル、ひいては好適には複合型センサ・加熱要素への加熱電力出力を直接捕捉することにより、センサデバイスを、加熱装置の瞬間的な実際の状態に特に適合した態様で制御することができ、特に、加熱動作に特に同期したセンサ動作が可能とされる。特に、これにより、加熱デバイスを、別途（追加）の同期信号を用いずに、可変クロックを用いて、特に加熱デバイスの制御部とは別の制御・評価デバイスを有するセンサデバイスを用いて動作させることができる。

本発明に意味において、「同期」又は「同期させる」という用語は、本例において、単に、加熱デバイス及びセンサデバイス自体を適宜時間的に協調させること、特にこれらに割り当てられた構成要素を時間的に協調させて制御すること、すなわち、センサデバイス及び／又は加熱デバイスに割り当てられた構成要素を時間的に協調させて制御することを意味するものと理解される。したがって、本発明の意味における同期は、必ずしも事象が同時に発生することを必要としない。

加熱デバイスの可変クロックは、加熱デバイスを要件に対して最適化された態様で制御することを可能とし、したがってより有利な、したがって改善された加熱デバイスの動作が可能とされる。

例えば制御・評価デバイス間の通信のために通例のように送信される別途（追加）の同期信号を経由することに代えて、例えば限定された伝送速度、したがって限定された同期速度しか許容しないＬＩＮバス又はＣＡＮバス等のデータバスを経由して、実際に捕捉された加熱電力に基づいてセンサデバイスの制御を同期させることにより、特に高速の同期が可能とされ、この結果、個々の加熱パルス間にハイクロック、すなわち加熱電力出力の高いパルス周波数があったとしても、完璧な容量センサ測定又は他のセンサ動作サイクル、例えば対応する診断測定及び／又は妥当性チェックは、同期信号の伝送速度により遅延されてないセンサデバイスの制御アカウントで実施可能である。

上述の利点により、加熱デバイスを制御するための制御機能とセンサデバイスを制御するための制御機能とを分ける、又は分割するための、特に空間的に離間して配置され得る別個の制御・評価デバイス間でそれらを特に分割するための有利な要件も提供される。

これにより、特に、別々のアセンブリ間で複合型容量センサ・加熱装置の部品を分担する、又はそれらを別々のアセンブリに割り当てることが可能とされ、この結果、一部の例において、特に有利な設置スペース及び／又はパッケージ条件、及び／又はシステムアーキテクチャに関する特に有利な可能性がもたらされることができ、これについては後述する。

電気加熱要素及び容量センサ電極の両方としての複合型センサ・加熱要素の使用において、加熱デバイスを動作させる、特に熱を発生させるためには、電圧源へのセンサ・加熱要素の電気接続部、特にセンサ・加熱要素を通過する電流の流れ、特に閉回路が必要である。これに対し、センサデバイスとして複合型センサ・加熱装置を動作させるには、すなわち、センサ・加熱要素を容量センサ電極として使用するためには、センサ・加熱要素を、電圧供給源から全ての極において電気的に切断する、すなわち、センサ・加熱要素を関連する電圧源の両方の極から電気的に切断する必要がある。この目的のために、少なくとも２つのスイッチデバイスが必要である。

本発明によるセンサ・加熱装置において、第１電気経路の一部であるとともに、複合型センサ・加熱要素、特にその第１接続部を、電圧源の第１極に電気的に接続する、又はこれから電気的に切断するように使用され得る、第１スイッチデバイスと、第２電気経路の一部であるとともに、複合型センサ・加熱要素、特にその第２接続部を、電圧源の第２極に電気的に接続する、又はこれから電気的に切断するように使用され得る、第２スイッチデバイスと、が特にこの目的のために提供される。

本発明の意味において、「複合型容量センサ・加熱装置」とは、容量センサデバイスと加熱デバイスの両方を有する装置を意味するものとして理解され、複合型容量センサ・加熱装置において、少なくとも１つの構成部品、特に本例において少なくとも複合型センサ・加熱要素が、センサデバイス及び加熱デバイスの両方に共同で使用される。

本発明の意味において、「複合型センサ・加熱要素」とは、特に、加熱デバイスの電気加熱要素としてもセンサデバイスの容量センサ電極としても動作可能な導電要素であり、これらの動作は、好適には時間遅延を以て少なくとも連続する。

本発明の意味において、「加熱デバイス」とは、少なくとも時折熱を出力するように構成された装置を意味するものとして理解され、熱は、特に好適には複合型センサ・加熱要素を通過する電流の流れにより生成され得るとともに、特に、センサ・加熱要素の周囲に出力されることができ、複合型センサ・加熱要素は、特に電気加熱レジスタとして使用されるように設計及び構成される。

車両のステアリングホイール用を含む対応する加熱デバイスは、従来技術から基本的に知られているので、このような加熱デバイスの構成に課される基本的な動作方法及び一般的な要件に関するさらに詳細な情報についてはそちらを参照されたい。

加熱デバイスをスイッチオンすることで熱を発生させるには、特に複合型センサ・加熱要素を通過する電流の流れを発生させるには、複合型センサ・加熱要素が電圧源の第１極と電圧源の第２極との間で直列に接続されたこととともに、特に好適にはいずれの場合にも同時に、又は少なくとも時折同時に閉じるような態様で、特に第１スイッチデバイス及び第２スイッチデバイスを、特に存在する場合には全てのスイッチデバイスを閉じることができ、結果として、複合型センサ・加熱要素の第１接続部が、電圧源の第１極に電気的に接続されるとともに、電圧源の第２極がセンサ・加熱要素の第２接続部に電気的に接続され、したがって、電圧源により供給された電流の流れがセンサ・加熱要素を通過することが可能とされる。

電圧源は、好適には供給電圧源、特にＤＣ電圧源であり、第１極は、好適には、車両のように例えば＋１２Ｖ又は２４Ｖの正の動作電圧が印加又は印加され得る極であり、第２極は、特にゼロ電位、すなわちアース（０Ｖ）が印加される極である。

加熱デバイスをスイッチオフすることで熱の発生を終了させるために、特にセンサ・加熱エレメントを通過する電流の流れを終了させるために、少なくとも１つのスイッチデバイスが開かれてもよく、加熱デバイスをスイッチオフするには、複合型センサ・加熱要素が電圧源の第１極と電圧源の第２極との間で直列に接続された少なくとも第１スイッチデバイス及び／又は第２スイッチデバイス、好適には少なくとも第１スイッチデバイス及び第２スイッチデバイス、特に存在する場合には全てのスイッチデバイスを、特に好適にはいずれの場合にも同時に、又は少なくとも時折同時に開くような態様で開くことができることが特に好適でありの結果、複合型センサ・加熱要素の第１接続部が電圧源の第１極から電気的に切断される、及び／又は電圧源の第２極がセンサ・加熱要素の第２接続部から電気的に切断され、この結果、複合型センサ・加熱要素は、すべての極においてスイッチオフされ得る。

本発明によるセンサ・加熱装置の加熱デバイスは、特に好適には、本例において、所定の加熱電力、特に所望の所定の加熱電力を、特に必要に応じて、例えば、捕捉された温度値に基づいて、例えばステアリングホイール温度等に基づいて出力するように設計及び構成され、出力可能な加熱電力は、特に好適には可変であり、具体的には特に従来技術から基本的に知られるような制御可能又は調整可能なパルス幅変調（ＰＷＭ）の手段により設定可能であり、この点に関する要件及び構成可能性に関する詳しい情報及び詳細についてはそちらを参照されたい。

本発明の意味において、「容量センサデバイス」とは、容量、すなわち容量結合（容量性カップリング）の大きさ、及び／又は容量における変化、及び／又は、容量及び／又は容量における変化を特徴付ける対応する変数を捕捉し、好適には評価するように好適には設計及び特に構成されたセンサデバイスである。

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、特に車両のステアリングホイール用を含むステアリングホイールの把持領域における人の手を検出するための容量センサは、従来技術基本的にから知られているので、このようなデバイスの構成に課される動作方法及び一般的な要件に関するさらに詳細な情報についてはそちらを参照されたい。

本発明によるセンサ・加熱装置の容量センサデバイスは、本例において、特に、複合型センサ・加熱要素のセンサ・加熱要素の周囲に対する、及び／又は基準電位、特に、所定の電位が存在する基準電位、又は所定の電位が印加され得る、又は印加される基準電位に対する容量結合、この容量結合における変化、及び／又は、この容量結合及び／又はこの容量結合における変化を特徴付ける変数を捕捉し、かつ特に評価するように設計及び構成される。容量結合又はこれにおける変化は、本例において種々の態様で、特に従来技術から一般に知られている従来の態様で、例えば、共振回路の補助又はインピーダンス測定の手段による単純な電圧測定、電流測定を利用して基本的に捕捉され得る。

１つの想定可能な構成において、いわゆるＣＶＤ法（Capacitive Voltage Divider法）の手段により、容量結合又はこれにおける変化を捕捉することができる。捕捉された容量結合又はこれにおける変化から、容量作動手段がセンサデバイスの検出領域に存在するか否かを推測することができる。あるいは、複合型センサ・加熱装置の別の想定可能な構成において、容量結合又はこれにおける変化は、例えば、所定の電圧信号を複合型センサ・加熱要素に印加すると同時にこの過程で生じた電流の流れを測定し、電圧信号と電流の流れとの間の位相シフトを判定し、そして容量結合又はこれにおける変化の大きさを位相シフトから判定することによっても捕捉されることができ、これは、加熱・センサ要素の周囲及び／又は基準電力に対する容量結合に基づいて、例えば、この目的のために特別に構成された１つ以上のＡＳＩＣ（ASIC = application-specific IC）の手段により確立される。

本発明によるセンサ・加熱装置のセンサデバイスは、特に好適には、ステアリングホイールの把持領域における人の手の存在を検出するように、特に、人の手がステアリングホイールに近づく、及び／又はこれから離れる際に検出するように、及び／又は、ステアリングホイールに人の手が触れる際に検出するように、特にステアリングホイールへの人の手の接触における変化、例えばステアリングホイールに対する手の位置の変化を検出するように設計される。

本発明による複合型センサ・加熱装置の複合型センサ・加熱要素は、本例において、特に、周囲及び／又は基準電極とともに、容量的に有効な作動手段がセンサ・加熱要素の検出領域に存在する際の基準状態に対して変化する所定の容量を形成するように設計され、容量における変化、したがってセンサ・加熱要素と周囲及び／又は基準要素との容量結合は、特に作動手段とセンサ要素との間の距離に比例する。

本発明によるセンサ・加熱装置は、本例において、好適には同一原理に従って関連する電圧源に各々接続された１つの複合型センサ・加熱要素、又は複数の複合型センサ・加熱要素を有し得る。これにより、空間的に分解された検出が可能とされ、したがって、例えば車両のドライバーの片手又は両手がステアリングホイール上にあるかについて、及び／又は、ドライバーがステアリングホイールを、ステアリングホイールの把持領域におけるどの場所で把持しているかを検出することができる。

複合型センサ・加熱要素は、特に好適には、１つ以上の電気導体を有する導電構造体であり、複数の電気導体の場合、複数の電気導体は、適宜の態様で互いに電気的に結合される、特に、適宜の態様で互いに接触接続及び／又は接続される。

複合型センサ・加熱要素は、例えば、細長いワイヤ状又は糸状の導体であって、特にステアリングホイールリムのコアの周囲に例えば蛇行状に配置されてもよい。本例において、センサ・加熱要素は、例えば担体に縫い付けられる、及び／又は接着されてもよく、又は、担体に組み込まれて担体などに織り込まれるか、埋設されてもよく、例えば、好適には、センサ・加熱要素が可能な限り大きな面積に亘って広がるように、担体に配置及び／又は適用されてもよい。

少なくとも１つのセンサ・加熱要素は、特に電気導体等から構成される布、又は、格子状に配置又は配置され得る、又はキャリアに格子状に配置又は組み込まれた、複数の個別の導体から構成されるメッシュの加熱マットであってもよい。

本例において、特に、複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、好適には、入力接続部であり、センサ・加熱要素の第２接続部は、特に出力接続部である。

複合型センサ・加熱装置をセンサデバイスとして動作させることで、複合型センサ・加熱要素を容量センサ電極として動作させるために、特に、少なくとも第１スイッチデバイス及び第２スイッチデバイスを、好適にはいずれの場合にも同時に、及び／又はそれらが少なくとも時折同時に開くような態様で開くことにより、センサ・加熱要素は好適には、電圧源の第１極及び電圧源の第２極の両方から電気的に切断され得る。また、第１電気経路及び／又は第２電気経路に沿って存在するスイッチデバイスが、好適には、それぞれ追加的に開かれ得る。

本発明の意味において「スイッチデバイス」とは、電気回路装置の２つの構成要素間の電気接続を確立する、又はこれを電気的に切断するように設計されたデバイスであって、電気接続は、スイッチデバイスの開いた状態において切断され、電気接続は、スイッチデバイスの閉じた状態において確立される。本例において、スイッチデバイスは、複数の電子構成部品、特に複数のスイッチ要素、又は単一のスイッチ要素のみ、すなわち単一のスイッチを有するアセンブリであってもよく、スイッチ要素は、例えば、電界効果トランジスタであり得る。

本発明によるセンサ・加熱装置の少なくとも１つのスイッチデバイスは、電子スイッチデバイスであり、すなわち機械的スイッチデバイスではなく、特に少なくとも１つの半導体部品を有し、少なくとも１つのスイッチデバイスは、特に制御デバイスにより、好適には少なくとも１つの制御信号の手段によって制御されることができ、特に、本発明によるセンサ・加熱装置の少なくとも第１スイッチデバイス及び／又は第２スイッチデバイス、特に全てのスイッチデバイスは、電子スイッチデバイスである。

本発明による複合型センサ・加熱装置の１つの想定可能な特に有利な構成において、複合型センサ・加熱装置、特に加熱デバイスは、好適には、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、特に所定の好適には一定の電圧を有する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つの複合型センサ・加熱要素に導かれ通過することが可能であり、パルス電流の流れは、特にパルス幅変調の手段により、所望の加熱電力が出力されるように変調可能であり、平均出力加熱電力は、持続時間、パルス幅、及び／又はパルス間の間隔を変更することにより、特に好適に変更され得る。これにより、出力加熱電力を、例えば要求される加熱電力に基づいて、又は要求される加熱電力に応じて適合させることが容易になり得る。

本例において、電圧は、特に好適には一定に維持され得るが、これは必須ではなく、出力加熱電力を変更するような電圧の変更も同様に想定される。しかしながら、特に関連する電圧源の第１極において電圧のレベルを変調する必要がない場合、一定の電圧であれば、加熱デバイスの特に単純な構成が可能となる。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、複合型容量センサ・加熱装置、特にセンサデバイスは、特にセンサ動作、特に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。これにより、単純な態様で、選択的で、時間遅延された、しかし最終的には、複合型センサ・加熱要素の共同的使用が可能となる。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、少なくとも１つのさらなる電気経路は同期デバイスが、それを介して第１電気経路又は第２電気経路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、第１電気経路に沿って第１スイッチデバイスと複合型センサ・加熱要素の第１接続部との間に位置する同期接続ノードを介して第１電気経路に、及び／又は、第２電気経路に沿って複合型センサ・加熱要素の第２接続部と第２スイッチデバイスとの間に位置する同期接続ノードを介して第２電気経路に電気的に接続される、又は接続可能である。

本発明の意味において、「接続ノード」とは、特にライン分岐部、つまり電気ラインのライン分岐である。

本構造、すなわち、電圧源の各極の直接下流ではなく、すなわち、第１電気経路又は第２電気経路において少なくとも第１スイッチデバイス又は第２スイッチデバイス、又はスイッチデバイスとセンサ・加熱要素の接続部との間にある下流のタップは、特に有利で単純な態様で加熱デバイスの実際の状態を捕捉することができる。特に、出力加熱電力についての結論を得ることを可能にする電流の流れを捕捉すること（電流の流れなし、加熱電力なし、経時的な電流及び電圧の捕捉＝加熱電力）に加えて、本構造により、加熱電力が印加されている場合（加熱動作）、及び／又は加熱電力が印加されていなくて（ゼロ電力、しかし全ての極がスイッチオフされてない）一定の加熱動作の捕捉の場合全ての極がスイッチオン及び／又はスイッチオフである場合の捕捉をすることが可能とされる。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、複合型センサ・加熱装置は、特に好適には、少なくとも１つの制御・評価デバイス、複合型容量センサ・加熱装置のセンサデバイスを少なくとも部分的に制御し、特に、センサ要素としての複合型センサ・加熱要素の動作を制御するように構成された第１制御・評価デバイスと複合型センサ・加熱装置の加熱装置を少なくとも部分的に制御するように構成された制御・平価デバイス、特に、加熱要素としてのセンサ・加熱要素制御作動のための第２制御・評価デバイスを有し、第２制御・評価デバイスは、特に、特に第１制御・評価デバイスとは別体である。

加熱・センサ機能の別個の構成、特に別個の制御デバイスへの割り当てにより、特に柔軟なシステムアーキテクチャ、及び少なくとも２つの別個のアセンブリ間での本発明によるセンサ・加熱装置の構成要素の分担、特に、ステアリングホイール側の部品と車体側の部品とを有する車両のステアリング入力装置アセンブリに関する特に有利な分担が可能とされる。同期デバイスは、単純かつ特に有利な態様で、本発明により、別個の制御・評価デバイスの同期化された動作、そして結果として、複合型センサ・加熱装置の特に効率的な構成を可能とする。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置のさらなる想定可能な特に有利な構成において、複合型センサ・加熱装置は、ステアリングホイールサイド側の部品及び車体側の部品を有する自動車のステアリング入力装置アセンブリに特に組み込まれるように設計及び構成され、複合型センサ・加熱装置は、好適には、ステアリング入力装置アセンブリの車体側にある部品に組み込まれるように設計及び構成される第１アセンブリを有し、特に、ステアリング入力装置アセンブリのステアリングホイール側にある部品に組み込まれるように設計及び構成される第２アセンブリを有し、複合型センサ・加熱装置の一部の部品は、好適には第１アセンブリに割り当てられ、その他の部品が第２アセンブリに割り当てられる。

本発明の意味において、「アセンブリ」とは、少なくとも２つの構成部品のグループ、特に少なくとも２つの構成部品のアセンブリである。

本発明の意味において、「ステアリング入力装置アセンブリ」とは、ステアリングホイール側にある少なくとも１つの部品であって、ステアリングホイール側に配置されるように設計された少なくとも１つの構成部品を有する部品と、車体側にある部品であって、車体側に、特にステアリングコラム側に配置されるように設計された少なくとも１つの構成部品を有する部品と、を有するアセンブリであって、ステアリング入力装置アセンブリの車両における機能的設置状態において、ステアリング入力装置アセンブリのステアリングホイール側のその部品は、特に車体側の部品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、特に車体側の部品に対して特に回転可能である。本例において、ステアリングホイール側の部品は、ステアリングホイール側に配置されるように設計された１つ以上のアセンブリをも有し得る。これに応じて車体側の部品も、車体側に配置されるように設計された１つ以上のアセンブリを有し得る。ステアリング入力装置は、特に、ステアリングホイール、又は小型のステアリングクラクション、又はジョイスティック等であり得る。

これにより、ステアリングホイール側に少ない構成要素しか必要としないステアリング入力装置アセンブリを提供することができる。少なくとも２つのアセンブリに分割することにより、ステアリングホイール側の部品に組み込まれるように設計された第２アセンブリを有するセンサ・加熱装置を提供することができ、これにより、ステアリングホイール側の部品に完全に組み込まれる１つのアセンブリのみを有する構成に比較して、第２アセンブリに割り当てられた構成要素の点数が少ないため、ステアリングホイール側に必要な設置スペースを小さくしつつも、高い捕捉精度を得ることができる。個々の構成要素を少なくとも２つのアセンブリに分けることにより、本発明によるセンサ・加熱装置を、ステアリング入力装置アセンブリに特に有利な態様で組み込むことが可能とされる。

このような構成により、特に、車体側の部品に複数の構成要素を移動させることができる。これにより、ステアリングホイール側の部品のより小さな設置スペース要件を達成することができる。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置のさらに想定可能な特に有利な構成において、第１アセンブリ及び第２アセンブリは、特に電気接続デバイスを介して、特に信号及び／又はエネルギーの伝達を目的として、互いに電気的に接続され、電気接続デバイスは、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。

電気接続デバイスを介して、異なるアセンブリの少なくとも２つのスイッチデバイスの電気接続により、スイッチデバイスを加熱デバイス用にもセンサデバイス用にもアセンブリ間で共同で使用することができる。

本発明の意味において、「コイルスプリング」とは、特に車体側に締結されるように設計された構成部品、及び／又は、車体側に締結されるように設計されたアセンブリを、特に信号及び／又はエネルギーを伝達することを目的として、例えば、回転的に固定された態様でステアリングシャフトに接続され得るステータ、及び／又はステアリングコラムモジュールを、ステアリングホイール側に締結されるように設計された構成部品、及び／又は、ステアリングホイール側に締結されるように設計されたアセンブリ、例えば、回転的に固定された態様でステアリングホイールに接続され得るロータに、及び／又は、ステアリングホイールに組み込まれ得るステアリングホイールモジュールに、電気的に接続するように設計された電気接続デバイスであり、車両における機能的設置状態において、ステアリングホイール側に締結されるように設計された構成部品、又はステアリングホイール側に締結されるように設計されたアセンブリは、車体側に締結されるように設計された構成部品、又は車体側に締結されるように設計されたアセンブリに対して移動可能であり、好適にはステアリングシャフトの回転軸を中心として、特に回転可能である。

コイルスプリング、したがって電気接続デバイスは、好適には、互いに絶縁されるとともに１つ以上の平面に配置され得る１つ以上の電気伝導性導体トラックを有し、コイルスプリングは、特に好適には、１つ以上の導体トラック平面を有する平坦な導体であってもよく、コイルスプリングは、特に好適には、いわゆるコイルスプリングカセットに少なくとも部分的に収容されるように、特にコイルスプリングカセット内で少なくとも部分的に巻かれるように設計される。コイルスプリング及びコイルスプリングカセットは、従来技術から基本的に知られており、コイルスプリングの一般的な動作方法及び構成に関するさらなる説明についてはそちらを参照されたい。

電気接続デバイスのあらゆる所望の構成が原則として可能であるが、電気接続デバイスは、特に好適には、本発明によるセンサ・加熱装置がステアリングホイール側の部品と車体側の部品とを有するステアリング入力装置アセンブリに組み込まれ得るように、本発明によるセンサ・加熱装置の第１アセンブリが、センサ・加熱装置の第２アセンブリに接続可能であるように設計され、第１アセンブリは、特に、車体側の部品に組み込まれ得るとともに、第２アセンブリは、ステアリングホイール側の部品に組み込まれ得る。

本例において、本発明によるセンサ・加熱装置の第１アセンブリは、好適には、ステアリングコラムモジュールに、特に車体に締結され得るステアリンコラムモジュールに、特にいわゆる「トップコラムモジュール（ＴＣＭ）」に組み込まれるように設計及び構成され、すなわち、モジュール内に少なくとも部分的に配置される、及び／又はモジュールにより収容されるように設計及び構成される。

本発明によるセンサ・加熱装置の第２アセンブリは、好適には、車両のステアリングホイールに組み込まれるように設計及び構成され、複合型加熱・センサ要素は、特に好適には、ステアリングホイールのステアリングホイールリムに組み込まれる、及び／又は導入されるように設計され、第２アセンブリの少なくとも各スイッチデバイスは、特に、ステアリングホイールモジュールに組み込まれるように設計及び構成され、ステアリングホイールモジュールは、特に好適には、ステアリングホイールに配置される、及び／又は組み込まれるように設計される。

本例において、複合型センサ・加熱要素は、好適には、第２アセンブリに割り当てられる。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制御・評価デバイス、特に第１制御・評価デバイスは、好適には第２アセンブリに割り当てられる。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制御・評価デバイス、特に第２制御・評価デバイスは、好適には第１アセンブリに割り当てられる。

加熱デバイスのさらなる構成要素、例えば、加熱デバイスの電力関連構成要素、及び／又は対応する安全デバイス、例えば１つ以上の過電圧保護デバイス、及び／又は極性反転保護デバイスは、好適には同様に、特に第１スイッチデバイス及び／又は第２スイッチデバイスを含む第１アセンブリに割り当てられる。

ただし、原則として、それぞれ他のアセンブリに割り当てるか、アセンブリに分割しないことも各場合に考えられる。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、特に、センサデバイスを制御するための制御・評価デバイス（センサ制御デバイス）が第２アセンブリの一部である場合、同期デバイスは、特に好適には、第２アセンブリの一部である。特に、アセンブリを跨る通信が不要であるため、同期デバイスとセンサ制御デバイスとの通信中に時間損失が生じない、又はほとんど生じないので、センサデバイスを特に効率的な態様で制御することができる。同期デバイスも、センサデバイスを制御するための制御・評価デバイスに組み込まれ得る。本例において、本発明によるセンサ・加熱デバイスは、特に好適には、各関連する電気経路における、特に電気接続デバイスのすぐ下流における、第２アセンブリへの及び第２アセンブリ内に受信直後の実際の電圧、及び／又は実際の電流の流れ、及び／又は対応するプロファイルを捕捉するように設計される。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置のさらなる想定可能な特に有利な構成において、加熱デバイス（加熱制御デバイス）を少なくとも部分的に制御するための制御・評価デバイスは、好適には、第１スイッチデバイス及び／又は第２スイッチデバイスを制御するように設計され、第１スイッチデバイス及び／又は第２スイッチデバイスは、特に好適には第１アセンブリの同様の部品である。

制御デバイス、特に第１制御デバイス及び第２制御デバイスは、特に好適には、特に信号及び／又はエネルギーを伝達することを目的として、同様に本例において、電気接続デバイスを介して互いに電気的に接続され、エネルギー伝達ラインとは別の少なくとも１つの信号伝達ラインは、特に好適には、信号を伝達することを目的として設けられ、別個の信号伝達ライン及び／又はエネルギー伝達ラインが、特にそれぞれ設けられ得る。

これにより、本発明によるセンサ・加熱装置の有利なアーキテクチャ、特に単純で費用対効果の高い構造を達成することができる。これにより、特に、エネルギーを複合型加熱・センサ要素に伝達するための負荷経路であって、高電流を伝達するように設計する必要のある負荷経路を、信号を伝達するための経路及びエネルギーを供給するための経路から、例えば、第２アセンブリに割り当てられ比較的低い電流のみを伝達するために使用する必要のある制御デバイスから切り離すことができる。これにより、特に低い負荷及び小さい寸法の構成部品を有するアセンブリを、例えば過負荷に対して簡単に保護することができ、コスト上の有利性が達成され得る。

制御デバイス同士の通信のために、制御デバイスは、特に追加的に、バスを介して、特にＬＩＮバス、ＣＡＮバス、又はＦｌｅｘＲａｙバスを介して結合され得る。第２アセンブリ、特に第２制御デバイスは、特に好適には１つ以上のさらなる構成要素に、例えば車体に締結された制御ユニットに、電気接続デバイス及び第１アセンブリのみを介して、通信可能に接続され得る。しかしながら、原則として、第２アセンブリを直接接続する、すなわち、第１アセンブリを介して信号及び／又はエネルギー伝達経路を結ばないことも可能である。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、２つ以上のスイッチデバイスが、第１電気経路において、及び／又は第２電気経路において、それぞれ直列に接続され得る。これにより、センサデバイスの測定精度が大幅に向上し得る。特に、発生する寄与容量に起因する干渉効果が、第１及び第２スイッチデバイスにそれぞれ直接に接続された追加のスイッチデバイスの手段により低減されることができ、これについては、以下でさらに詳細に説明する。

少なくとも１つの第３スイッチデバイスが、好適には、第１電気経路において第１スイッチデバイスに直列に接続される、及び／又は、第４スイッチデバイスが、第２スイッチデバイスに直列に接続され、存在する場合、第３スイッチデバイスは、特に第１スイッチデバイスと複合型センサ・加熱要素の第１接続部との間に配置され、存在する場合、第４スイッチデバイスは、特に複合センサ・加熱要素の第２接続部と第２スイッチデバイスとの間に配置され、第１スイッチデバイス及び第３スイッチデバイスが第１アセンブリの各部品であり、第３スイッチデバイス及び第４スイッチデバイスが第２アセンブリの各部品である場合、第１スイッチデバイス及びこれに直列に接続された第３スイッチデバイスが、信号及び／又はエネルギーを伝達することを目的として互いに電気的に接続されるように、かつ第２スイッチデバイス及びこれに直列に接続された第４スイッチデバイスが、信号及び／又はエネルギーを伝達することを目的として互いに電気的に接続されるように、複合型センサ・加熱装置の第１アセンブリ及び第２アセンブリは、好適には、電気接続デバイスを介して互いに電気的に接続される。

本発明によるセンサ・加熱装置のさらに有利な構成において、複合型容量センサ・加熱装置は、特に、第１センサ接続ノード、特に第３スイッチデバイスと複合型加熱・センサ要素の第１接続部との間に配置され、複合型加熱・センサ要素の第１接続部に電気的に接続された第１センサ接続ノードを有し得る。

さらに、少なくとも１つの制御デバイス、好適には、センサ機能を少なくとも部分的に制御するように構成された制御デバイスは、所定の入力測定信号を第１センサ接続ノードで投入する、及び／又はタップオフし、及び、特に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ことを目的として出力測定信号を評価するように設計及び構成されてもよく、制御デバイスは、好適には、この目的のために、複合型加熱・センサ要素の第１接続部に第１センサ接続ノードを介して電気的に接続された、又は接続可能である少なくとも１つの出力部及び／又は入力部を有する。これにより、加ステアリングホイールの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ことを目的として、熱・センサ要素の周囲及び／又は基準電極に対する容量結合、又は容量結合における変化を、特に単純で有利な態様で捕捉することができる。

本発明によるセンサ・加熱装置のさらに有利な構成において、複合型センサ・加熱装置は、特に、第２センサ接続ノード、特に、複合型加熱・センサ要素の第２接続部と第４スイッチデバイスとの間に配置された第２センサ接続ノードであって、複合型加熱・センサ要素の第２接続部に電気的に接続された第２センサ接続ノードをも有することができ、少なくとも１つの制御デバイス、好適には、センサ機能を少なくとも部分的に制御するように構成された制御デバイスは、特に、ステアリングホイールの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ことを目的として、所定に入力測定信号を第２センサ接続ノードに投入する、及び／又はタップオフする、及び特に出力測定信号を評価するように設計及び構成され、制御デバイスは、好適には、この目的のために、複合型加熱・センサ要素の第２接続部に第２センサ接続ノードを介して電気的に接続された、又は接続可能である少なくとも１つの入力部及び／又は出力部を有する。

この結果、所定の電圧信号が、複合型加熱・センサ要素に、例えば第１センサ接続ノードを介して印加されることができ、結果として生じる電流の流れが同時に測定され得るとともに、電圧信号と電流の流れとの間の位相シフトが判定されることができ、そして容量結合又はこれにおける変化の大きさが、位相シフトから判定されることができ、これは、加熱・センサ要素の周囲及び／又は基準電力に対する容量結合に基づいて、例えば、この目的のために特別に構成された１つ以上のＡＳＩＣ（ASIC = application-specific IC）の手段により確立される。

加熱・センサ要素の環境及び／又は基準電極に対する容量結合の妥当性、又は容量結合における変化は、第１センサ接続ノードにおいて判定された結果と、第２センサ接続ノードにおいて判定された結果とを、特に従来技術から基本的に知られている従来の態様で比較することにより、チェックされ得る。

スイッチデバイスは、各々寄生容量を生成し（厳密には、これらは技術的原因から常に存在する）、複合型センサ・加熱装置のセンサデバイスとしての動作中に、加熱・センサ要素の周囲及び／又は基準電力に対する容量結合を捕捉する際に印加され、特に第１スイッチデバイスと加熱・センサ要素の第１接続部との間に、及び／又は加熱・センサ要素の第２接続部と第２スイッチデバイスとの間に印加される入力測定信号は、捕捉された出力測定信号、したがって加熱・センサ要素の環境及び／又は基準電極に対する捕捉された容量結合が、不所望に歪められ得ることの結果として、寄生容量を介していずれの場合にも流出し得る。

第１スイッチデバイスと加熱・センサ要素の第１接続部との間に印加された入力測定信号の一部の流出は、特に、第１スイッチデバイスに加熱・センサ要素の第１接続部と第１スイッチデバイスとの間において直列に接続され得る追加の第３スイッチデバイスによって、好適には、センサ動作中に、特に容量測定中に、両者（第１スイッチデバイス及び第３スイッチデバイス）を開き、補償信号を第１と第３スイッチデバイスとの間において、特に第３センサ接続ノードに、印加及び／又は投入することにより打ち消されることができ、補償信号は、特に入力測定信号に対応し、好適にはこれと同一である、及び／又は対応する補償部分をさらに有する。これにより、印加された入力測定信号の一部、及び／又は第１極の方向における補償信号の流出を大幅に低減させ得ることにより、スイッチデバイスを原因とする寄生容量の影響を、完全に補償することはできないが低減させることができる。それでも、センサデバイスのより高い捕捉精度が達成され得る。

加熱・センサ要素の第２接続部と第２スイッチデバイスとの間に印加された入力測定信号の一部の流出は、特に、第２スイッチデバイスに加熱・センサ要素の第２接続部と第２スイッチデバイスとの間において直列に接続され得る追加の第４スイッチデバイスによって、好適には、センサ動作中に、特に容量測定中に、それら（第２スイッチデバイス及び第４スイッチデバイス）を開き、補償信号を第４スイッチデバイスと第２スイッチデバイスとの間において、特に第４センサ接続ノードに印加及び／又は投入することにより打ち消されることができ、補償信号は、特に入力測定信号に対応し、好適にはこれと同一である、及び／又は対応する補償部分をさらに有する。これにより、印加された入力測定信号の一部、及び／又は第２極の方向における補償信号の流出を大幅に低減させ得ることにより、スイッチデバイスを原因とする寄生容量の影響を、完全に補償することはできないが低減させることができる。それでも、センサデバイスのより高い捕捉精度が達成され得る。

第１スイッチデバイス及び第２スイッチデバイスにそれぞれ追加的に直列に存在する第３スイッチデバイス及び第４スイッチデバイスにより、追加のスイッチデバイスがセンサデバイスの動作中に開かれる場合、補償信号を関連する各極を介して直ちに補償することなく、補償信号を回路に印加すること、特に２つのスイッチデバイスの間において、特に第１及び第３デバイスとの間に、並びに第４及び第２スイッチデバイスの間に、補償信号を印加する、及び／又は投入することが可能になり、この結果、第３及び／又は第４スイッチデバイスにそうでなければ存在する電位不均衡が、補償信号の手段により補償され得る。スイッチデバイスでの電位不均衡が小さいほど、これを原因とする寄生容量の影響が小さくなる。

寄生容量に対する上述の少なくとも部分的な補償を可能とするために、本発明によるセンサ・加熱装置のさらに有利な構成において、センサ・加熱装置は、したがって、好適には、特に、第３スイッチデバイスに加えて、第１スイッチデバイスと第３スイッチデバイスとの間に配置されたさらなるセンサ接続ノード、特に、複合型加熱・センサ要素の第１接続部に第３スイッチデバイスを介して電気的に接続され得る第３スイッチ接続ノード、及び／又は、第４スイッチデバイスと第２スイッチデバイスとの間に配置されたさらなるセンサ接続ノード、特に、複合型加熱・センサ要素の第２接続部に第４スイッチデバイスを介して電気的に接続され得る第４センサ接続ノードをも有し、少なくとも１つの制御デバイス、好適にはセンサ機能を少なくとも部分的に制御するように構成された制御デバイスは、補償信号をこのセンサ接続ノードに、好適には入力測定信号に対応する補償信号を印加するように設計及び構成され、制御デバイスは、好適には、この目的のために、さらなるセンサ接続ノードに電気的に接続された、又は接続可能である少なくとも１つの出力部を有する。本例において、第３センサ接続ノード及び第４センサ接続ノードは、関連する制御デバイスの同一の出力部に、又は異なる出力部に、電気的に接続され得る、又は接続可能であり得る。

さらなるセンサ接続ノード、特に第３センサ接続ノード及び／又は第４センサ接続ノードは、好適には、本例において第２アセンブリにそれぞれ割り当てられるとともに、特に、第１スイッチデバイスと第３スイッチデバイスとを互いに電気的に接続するために使用される電気接続デバイスと、第３又は第４スイッチデバイスとの間に配置される。本発明によるセンサ・加熱装置のこのような構成により、寄生容量を特に単純な態様で少なくとも部分的に補償することができる。

本発明による複合型センサ・加熱装置の１つの有利な構成において、第１スイッチデバイスは、好適にはいわゆるハイサイドスイッチデバイス（ＨＳＳ）、特に複合型加熱・センサ要素を電圧源の第１極に接続する唯一のハイサイドスイッチデバイスであって、少なくとも第１スイッチデバイス及び／又は第３スイッチデバイスは、特に好適には、いわゆるＰＭＯＳスイッチデバイスの形態にある。ただし、代替的に、第１スイッチデバイス及び／又は第３スイッチデバイスは、適切な接触接続を前提として、基本的にいわゆるＮＭＯＳスイッチデバイスの形態にあってもよい。

本発明による複合型センサ・加熱装置の１つの有利な構成において、第２スイッチデバイスは、好適にはいわゆるローサイドスイッチデバイス（ＬＳＳ）、特に複合型加熱・センサ要素を電圧源の第２極に接続する唯一のローサイドスイッチデバイスであって、第２スイッチデバイス及び／又は第４スイッチデバイスは、特に好適には、いわゆるＮＭＯＳスイッチデバイスの形態にある。ただし、代替的に、第２スイッチデバイス及び／又は第４スイッチデバイスは、適切な接触接続を前提として、基本的にいわゆるＰＭＯＳスイッチデバイスの形態にあってもよい。

ハイサイドスイッチデバイス（ＨＳスイッチデバイス）、ローサイドスイッチデバイス（ＬＳスイッチデバイス）、ＰＭＯＳ及びＮＭＯＳスイッチデバイスは、従来技術から基本的に知られていて、ＤＣ電圧源を有する回路アセンブリにおいて、高い電位が存在する電圧源の極に最も近接するスイッチデバイスは、特にハイサイドスイッチデバイスと称され、ＤＣ電圧源を有する回路アセンブリにおいて、低い電位を有する極に最も近接するスイッチデバイスは、特にローサイドスイッチデバイスと称される。

ＮＭＯＳスイッチデバイス及びＰＭＯＳスイッチデバイスは、それぞれ従来技術から基本的に知られている特殊なスイッチデバイスであり、少なくとも１つの半導体部品、特に少なくとも１つのトランジスタ、特に少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＦＥＴ））を有し、ＰＭＯＳトランジスタはいわゆるｐチャネルＭＯＳＦＥＴであり、ＮＭＯＳトランジスタはいわゆるｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。

適切な極性反転保護を可能とするため、本発明によるセンサ・加熱装置は、極性反転保護デバイスをも有してもよく、極性反転保護デバイスは、好適には、第１アセンブリに割り当てられるとともに、特に、加熱・センサ要素の第２接続部の反対側を向く第２スイッチデバイスの接続部側において第２スイッチデバイスに直列に接続される。２つのアセンブリを電気的に接続する本発明による直列回路の結果、特に好適には、第２アセンブリに信号及び／又はエネルギーが第１アセンブリ及び電気接続デバイスのみを介して供給され、多くの場合、単一の極性反転保護デバイスだけで十分である。

本発明によるセンサ・加熱装置のさらに有利な構成において、複合型センサ・加熱装置は、第１スイッチデバイスと第３スイッチデバイスとの間に配置されるとともに、第１スイッチデバイス及び第３スイッチデバイスに直列に接続されるさらなる、特に第５スイッチデバイスをも有し、このさらなるスイッチデバイスは、好適には、第２アセンブリの同様の部品であり、特に好適には、特にＰＭＯＳスイッチデバイスと同様である。しかしながら、ＮＭＯＳの形態にある第５スイッチデバイスも考えられる。

このさらなる、特に第５スイッチデバイスは、好適には、本例において、第１スイッチデバイスと第３スイッチデバイスをお互いに電気的に接続するために使用される電気接続デバイス、特に電気接続デバイスと関連するセンサ接続ノード、特に第３センサ接続ノードとの間に配置されるとともに、特に好適には、少なくとも１つの制御デバイスにより、好適にはセンサ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デバイスにより、特に第２制御デバイスにより制御され得る。第５スイッチデバイスは第１極における、複合型加熱・センサ要素の環境及び／又は基準電極に対する容量結合における変化に各々関連した不所望の潜在的な電位変動からの切り離しを可能とするため、この第５スイッチデバイスは本発明によるセンサ・加熱装置の捕捉精度をさらに向上させることができ、捕捉された容量結合又はこれにおける変化の歪みを同様にもたらし得る。

本発明によるセンサ・加熱装置のさらに有利な構成において、センサ・加熱装置は、第４スイッチデバイスと第２スイッチデバイスとの間に配置されるとともに、第４スイッチデバイス及び第２スイッチデバイスに直列に接続されるさらなる、特に第６スイッチデバイスをも有し、このさらなるスイッチデバイスは、好適には、第２アセンブリの同様の部品であり、特に好適には、特にＮＭＯＳスイッチデバイスと同様である。しかしながら、ＰＭＯＳの形態である第６スイッチデバイスも考えられる。

このさらなる、特に第６スイッチデバイスは、好適には、本例において、第４スイッチデバイスと第２スイッチデバイスとを電気的に接続するために使用される電気接続デバイス、特に電気接続デバイスと関連するセンサ接続ノード、特に第４センサ接続ノードとの間に配置されるとともに、特に好適には、少なくとも１つの制御デバイスにより、好適には制御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デバイスにより、特に第２制御デバイスにより制御され得る。第６スイッチデバイスは、本発明によるセンサ・加熱装置の捕捉精度をさらに向上させることができ、特に、第２極における、複合型加熱・センサ要素の環境及び／又は基準電極に対する容量結合における変化に各々関連した不所望の潜在的な電位変動からの切り離しを可能とし、捕捉された容量結合又はこれにおける変化の歪みを同様にもたらし得る。

特に少なくとも１つのさらなるスイッチデバイス、特に第５スイッチデバイス及び／又は第６スイッチデバイスを有する本発明によるセンサ・加熱装置のさらに有利な構成において、センサ・加熱装置は、第５スイッチデバイスと第１スイッチデバイスとの間に配置されるとともに、複合型加熱・センサ要素の第１接続部に第５スイッチデバイス及び第３スイッチデバイスを介して電気的に接続可能であるさらなるセンサ接続ノード、特に第５センサ接続ノード、及び／又は第６スイッチデバイスと第２スイッチデバイスの間、及び／又は第２スイッチデバイスと第２極との間に配置されるとともに、複合型加熱センサ要素の第２接続部に第６スイッチデバイス及び第４スイッチデバイスを介して電気的に接続可能であるさらなるセンサ接続ノード、特に第６センサ接続ノードをも有し、少なくとも１つの制御デバイス、特に第２制御デバイスは、所定の安定化電位、例えば＋５Ｖ等、しかし好適にはゼロ電位、すなわちアース（０Ｖ）をこのセンサ接続ノードに印加するように設計及び構成されることができ、制御デバイスは、好適には、この目的のために、さらなるセンサ接続ノードに、特に少なくとも１つのさらなるスイッチデバイスを介して、特に第７スイッチデバイス又は第８スイッチデバイスを介して電気的に接続される、又は接続可能である少なくとも１つの出力部を有し、第５センサ接続ノードは、制御デバイスに、特に第７スイッチデバイスを介して電気的に接続される、又は接続可能であり、第６センサ接続ノードは、第８スイッチデバイスを介して電気的に接続される、又は接続可能である。本例において、第５センサ接続ノード及び第６センサ接続ノードは、関連する制御デバイスの同一の出力部に、又は異なる出力部に、電気的に接続され得る、又は接続可能であり得る。第５センサ接続ノードに印加される安定化電位と、第６センサ接続ノードに印加される安定化電位とは、特に好適には、特に良好な安定化効果を達成するために同一である。

第７スイッチデバイス及び／又は第８スイッチデバイスは、特に、センサ・加熱装置をセンサデバイスとして動作させるために、各々閉じられ得るとともに、好適には、センサ・加熱装置を加熱デバイスとして動作させるために、各々開かれることができ、第７スイッチデバイス及び／又は第８スイッチデバイスは、特に好適には、センサ・加熱装置を加熱デバイスとして動作させる場合には常に開かれており、センサ・加熱装置をセンサデバイスとして動作させる場合には常に閉じられている。

本発明によるセンサ・加熱装置のこのような構成により、所定の安定化電位を、第５センサ接続ノード及び／又は第６センサ接続ノードに印加することができるため、複合型加熱・センサ要素の環境及び／又は基準電極に対する容量結合を安定化させることができ、特にこれを所定の基準レベルに設定することができる。この結果、容量結合の大きさを電圧源に実際に存在する動作電圧から切り離すことができるため、動作電圧の変動が容量結合の変化をもたらすことがなくなり、センサデバイスの捕捉精度が向上され得る。ゼロ電位が安定化電位として選択される場合、第８スイッチデバイス、第６センサ接続ノード、及び第６スイッチデバイスは省略することができ、本例においても同様に、ゼロ電位を安定化電位として第５センサ接続ノードに印加する必要がある。これにより、高い捕捉精度を有する本発明によるセンサ・加熱装置の特に単純で費用対効果の高い構造を達成することができる。

同期装置が、センサ機能を少なくとも部分的に制御するように構成された制御デバイスの一部である場合、少なくとも１つの同期接続ノードがセンサ接続ノードと一致し得る。したがって、追加の電気経路、特に追加の電気接続ライン及び／又は追加の電気経路は必要とされなく、第１スイッチデバイス又は第２スイッチデバイスにできるだけ近い態様で、加熱デバイスの実際の状態を捕捉可能とするように、同期接続ノードは、好適には、第３、第４、第５、又は第６センサ接続ノードと一致し、もし存在すれば、特に好適には第５又は第６センサ接続ノードと一致する。

しかしながら、原則的には、加熱デバイスの実際の状態は、第１電気経路及び／又は第２電気経路から、１つ以上の別個の同期接続ノード、及び対応する別個のさらなる電気経路を介してタップオフされ得る。

別個のタップオフ動作、すなわち１つ以上の別個の同期接続ノードを介するタップオフ動作は、原則的に、加熱デバイスの実際の状態を、容量測定中であっても、すなわち、測定動作中又はセンサ動作中であっても捕捉可能である点において有利であり、一方で、センサ接続ノードの１つ以上の使用では、容量測定中に、入力測定信号を投入するために、出力測定信号をタップオフするように、補償信号及び／又は安定化電位を印加するように必要なので、このことは可能ではない。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、同期デバイスは、特に好適には、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、加熱デバイスの実際の状態として、捕捉された実際の電圧に基づいて、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実際の電流の流れに基づいて、検出するように設計及び構成される。

本例において、同期デバイスは、好適には、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加熱デバイスの瞬間的な実際の状態として検出されるように設計及び構成される。

これに対し、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、加熱状態が好適には加熱デバイスの瞬間的な実際の状態として検出される。

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特に加熱デバイスの瞬間的な実際の状態として検出される。

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、オフ状態が好適には加熱デバイスの瞬間的な実際の状態として検出される

本発明による容量センサ・加熱装置は、特に１つの展開例において、加熱時間の持続時間を捕捉し、追加的にセンサデバイスを制御するように、特にこれに基づいて、例えば、検出された２つのスイッチオン動作間又は２つのスイッチオフ動作間の時間差を判定することにより、又は、スイッチオン動作とスイッチオフ動作との間又はその逆の間の時間差を判定することによる加熱パルス又は加熱休止の長さを判定することにより、設計され得る。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、同期デバイスは、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検出された場合、複合型センサ・加熱要素のセンサ動作を、特に直ちに、又は所定の時間遅延を以て開始するように特に設計及び構成される。これにより、センサデバイスを特に有利な態様で制御することができる。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、同期装置は、好適には、センサ動作開始信号、特にデジタルセンサ動作開始信号を、センサ動作の開始を目的として、特に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制御・評価デバイスに生成し出力するように設計及び構成される。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制御・評価デバイスは、好適には、センサ開始信号の受信と同時又はその後の１つ以上のステップにおいて、第１電気経路及び第２電気経路において制御・評価デバイスにより制御され得る全てのスイッチデバイスを、これらスイッチデバイスが開かれるように制御し、かつ、好適にはさらなるステップにおいて、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少なくとも１つの容量測定、及び／又はセンサ診断を実施するように設計及び構成される。

検出されたスイッチオフ状態に応答して、すなわち検出された加熱パルスの立ち下がりエッジに応答して、例えば第１電気経路及び第２電気経路におけるすべてのスイッチデバイスを、それらが開くように、センサ機能を制御するための関連する制御・評価デバイスにより制御することにより、センサ動作が好適には直ちに、又は所定の時間遅延を以て開始され得る。例えば上述のように、好適には、補償信号を投入することにより、例えば容量測定が、これに続いて実施され得る。センサ・加熱要素がすべての極においてスイッチオフとされたことも検出された場合、特に安定化電位も例えば印加され得る。

少なくとも１つのスイッチデバイスがセンサ機能を制御するための制御デバイス（センサ制御デバイス）のみにより制御され得る場合に容易に実現され得る、少なくとも１つのスイッチデバイスが開いたままである限り、加熱デバイスは、加熱動作への切り替えを開始することができない。

例えば、加熱デバイスは例えば加熱電力を出力しようとし、全てのスイッチがとじているか否かをチェックするように診断機能を利用するため、別個の制御デバイスの場合における加熱デバイスからのエラーメッセージを回避するには、特に本発明の１つの展開例において、対応するエラーメッセージを阻止又は抑制するように、例えば、センサ制御デバイスにより生成されて加熱デバイス（加熱制御デバイス）の制御デバイスに、例えばデータバスを介して送信され得る対応する状態信号が、使用され得る。。

代替的又は追加的に、検出されたスイッチオン状態に応答して、すなわち検出された加熱パルスの立ち上がりエッジに応答して、好適には上述と同様に、好適には第１電気経路及び第２電気経路における、関連する制御・評価デバイスにより制御され得るすべてのスイッチデバイスを、それらが開くように制御することにより、センサ動作が基本的に同様に開始され得る。特に上述のように、好適には、補償信号を送ることにより、容量測定が、例えばこれに続いて実施され得る。センサ・加熱要素がすべての極においてスイッチオフとされたことも検出された場合、特に安定化電位も例えば印加され得る。

しかしながら、センサ動作が加熱パルスの立ち上がりエッジに応答して開始されることが意図されている場合、特に依然として加熱電力パルスの間に、第１電気経路又は第２電気経路における１つ以上のスイッチデバイスを時期尚早に開くことで出力される加熱電力の不要な低下を回避するために、所定の時間遅延を以てこれを行うことが有利である。

しかしながら、２つの加熱電力パルス間の時間が、完全なる測定サイクルを実施するには恐らく十分でないと認められる場合、複合型センサ・加熱装置の本発明による構成の本例において、複合型センサ・加熱装置が第１又は第２電気経路における、センサ制御デバイスにより同様に制御され得るスイッチデバイスを有するとの仮定において、センサ診断及び／又は妥当性チェック、スイッチオン状態の検出に応答するセンサ動作の開始は、センサ制御デバイスの手段が容易に加熱電力パルスを容易に中断することができるため、加熱サイクルを短縮しセンサ動作に移行することを可能とする。したがって、時間が節約できる。

本例において、時間遅延は、特に同期デバイスに記憶されてもよく、又は加熱デバイスにより一回送信されていてもよく、又は、同期デバイスの起動時に特にデータバスを介して繰り返し送信されてもよく、又は、１つ以上の捕捉された実際の状態から、例えば判定された加熱の持続時間から、特に例えば最後の判定された持続時間から特に予め決定されてもよい。時間遅延は、特に好適には、パルス幅変調の加熱電力パルスのパルス持続時間に依存する、又はこれに基づいて決定される。

センサ動作は、好適には、特に検出されたスイッチオフ状態に応答して開始され得る。しかしながら、２つの加熱電力パルス間の時間間隔が十分でないと思われる場合、センサ動作は、好適には、検出されたスイッチオン状態に応答して開始されることができ、これは、加熱デバイスの動作に応じて変わることができ、センサデバイスの制御が、加熱デバイスの制御に特に有利かつ動的な態様で適合される結果をもたらす。

１つの想定可能な実施形態において、加熱デバイスにより制御され得るスイッチデバイスを閉じることを開始するように、センサ制御デバイスは、信号を加熱デバイスに出力することができ、加熱デバイスは、好適には、本例において、この信号を受信して相応に評価し、そして関連するスイッチデバイスを所望の態様で制御するように設計される。

本発明による複合型容量センサ・加熱装置の想定可能な特に有利なさらなる構成において、センサ・加熱装置は、特に、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、センサ・加熱装置は、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、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制御・評価デバイスは、特に、容量測定の完了及び／又は所定時間の終了後、１つ以上のステップにおいて、制御・評価デバイスにより第１電気経路及び第２電気経路においてそれにより制御され得る全てのスイッチデバイスを、これらのスイッチデバイスが閉じるように制御するように設計及び構成される。

本発明による複合型センサ・加熱装置を動作させる方法において、センサ・加熱装置は、選択的に、特に交互に、加熱デバイスと又はセンサデバイスとして動作し、センサ・加熱装置を加熱デバイスとして動作させるには、複合型センサ・加熱要素を電気加熱要素として動作させ、加熱デバイスをスイッチオンにするには、第１電気経路に沿った全てのスイッチデバイス、及び第２電気経路に沿った全てのスイッチデバイスを閉じ、加熱デバイスをスイッチオフするには、第１電気経路に沿った少なくとも１つのスイッチデバイス、好適には少なくとも第１スイッチデバイス、特に第１経路に沿った全てのスイッチデバイス、及び第２電気経路に沿った少なくとも１つのスイッチデバイス、好適には少なくとも第２スイッチデバイス、特に第２経路に沿った全てのスイッチデバイスを開き、センサ・加熱装置をセンサデバイスとして動作させるには、複合型センサ・加熱要素を容量センサ電極として動作させるとともに、第１電気の少なくとも１つのスイッチデバイス及び第２電気経路の少なくとも１つのスイッチデバイス、特に第１電気経路に沿ったすべてのスイッチデバイス、及び第２電気経路に沿ったすべてのスイッチデバイスを開く。

本発明によるセンサ・加熱装置を動作させるための本発明による方法は、電圧源の第１極と複合型センサ・加熱要素の第１接続部との間において第１電気経路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、第１電気経路に沿って捕捉される、及び／又は、複合型センサ・加熱要素の第２接続部と第２極との間において第２電気経路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、第２電気経路に沿って、好適には（各場合に）同期接続ノード、及び同期デバイスに電気的に接続される、又は接続可能である電気経路を介して、捕捉され、加熱デバイスの瞬間的な実際の状態が、捕捉された実際の電圧、及び／又は捕捉された実際の電流の流れに基づいて判定され、加熱デバイスの判定された実際の状態に基づいて、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、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。

本発明による方法により、パルス加熱電力が可変状態のパルス周波数、パルス持続時間及び／又は２つのパルス間の休止時間で出力される場合であっても、別途の追加的な動機信号を用いることなく、センサデバイスを加熱デバイスの動作に柔軟に適合した態様で動作させることができる。

本発明による方法の１つの想定可能な特に有利な実施形態において、加熱電力、特に所望の加熱電力がパルス状に、好適には必要に応じて出力され、特に所定の、好適には一定の電圧を有する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つの複合型センサ・加熱要素に導かれて通過し、パルス電流の流れは、特にパルス幅変調の手段により、所望の加熱電力、特に所望の平均加熱電力が出力されるように変調され、特に、持続時間、パルス幅、及び／又は２つのパルス間の間隔（休止時間）、及び／又はパルス高さ（電圧レベル）が、この目的のために変更され得る。

本発明による方法のさらに想定可能な特に有利な実施形態において、センサ動作、特に、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／又はセンサデバイスの診断が、２つの加熱電力パルス間において少なくとも部分的に、特に完全に実施され、特に、少なくとも１つのスイッチデバイスが、特にセンサデバイスを制御するための制御・評価デバイスにより、この目的のために制御されて開かれる。

本発明による方法のさらに想定可能な特に有利な実施形態において、実際の電圧及び／又は実際の電流の流れ及び／又は対応するプロファイルは、本例において少なくとも１つのさらなる電気経路を介して、かつ、第１スイッチデバイスと複合型センサ・加熱要素の第１接続部との間の第１電気経路に沿って位置する同期接続ノードを介して捕捉され、第１電気経路に電気的に接続される、又は接続可能である、及び／又は、少なくとも１つのさらなる電気経路を介して、かつ複合型センサ・加熱要素の第２接続部と第２スイッチデバイスとの間の第２電気経路に沿って位置する同期接続ノードを介して、第２電気経路に電気的に接続される。

本発明による方法の１つの有利な実施形態において、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／又はオフ状態が、特に好適には加熱デバイスの実際の状態として判定され、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、
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。

本発明による方法の１つの想定可能な特に有利な実施形態において、加熱デバイスのスイッチオフ状態、すなわち、特に加熱電力パルスの立ち下がりエッジ、又はスイッチオン状態、すなわち加熱電力パルスの立ち上がりエッジが、加熱デバイスの実際の状態として検出又は判定された場合、複合型センサ・加熱要素のセンサ動作が開始される。

センサ動作を開始するために、対応するスイッチデバイスが、少なくとも１つの制御デバイスにより、各々相応に制御される、特に好適には開かれる。

本発明による方法の１つの有利な実施形態において、所定の入力測定信号が、少なくとも時折、存在すれば第１センサ接続ノードに、センサ・加熱装置のセンサデバイスとしての動作中に、好適には、センサ機能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制御デバイスの手段により、特に第２制御デバイスの手段により投入され、存在するなら、そして特に捕捉され評価されるなら、所定の出力測定信号が第２センサ接続ノードにおいてタップオフされ、特に入力測定信号に対応する所定の補償信号が、存在すればさらなるセンサ接続ノード、特に第３センサ接続ノードに、及び／又は、存在すればさらなる接続ノード、特に第４センサ接続ノードに、場合により、特に同時に同様に印加され、所定の安定化電位、特にゼロ電位が、存在すればさらなるセンサ接続ノードに、特に第５接続ノードに、及び／又は、さらなる接続ノードに、特に第６接続ノードに、場合により、特に同時に同様に印加される。

これにより、加熱・センサ要素の環境及び／又は基準電極に対する容量結合に関する特に高い捕捉精度を達成することが可能とされる。安定化電位は、第５接続ノードのみに印加することもできる。しかしながら、これは、本発明によるセンサ・加熱装置の適切な構成、特に、ゼロ電位が第５接続ノードに印加される、第６スイッチデバイスを有さない構成であって、ゼロ電位が第２極に対面するその接続側の第５スイッチデバイスに同様に印加される、すなわち、第５スイッチデバイスが接地（０Ｖ）されている構成を前提とする。これにより、少ない構成要素しか必要としないため、少ないスイッチデバイスだけを有する非常に単純な構造を可能とする特に有利なセンサ・加熱装置を提供することができる。

ステアリング入力装置アセンブリ、特にステアリングホイール側の部品を有する車両用の本発明によるステアリング入力装置アセンブリであって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、及び車体側の部品、特にステアリングコラムモジュールを有し、ステアリング入力装置アセンブリの車両における機能的設置状態において、ステアリング入力装置アセンブリのステアリングホイール側の部品は、車体側の部品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、車体側の部品に対して特に回転可能であるステアリング入力装置アセンブリは、本発明による複合型容量センサ・加熱装置を有することを特徴とする。

センサ・加熱装置が第１アセンブリ及び第２アセンブリを有する場合、複合型センサ・加熱装置の第１アセンブリは、好適には、ステアリング入力装置アセンブリの車体側にある部品に組み込まれ、複合型センサ・加熱装置の第２アセンブリは、ステアリング入力装置アセンブリのステアリングホイール側にある部品に組み込まれ、第１アセンブリと第２アセンブリとは、特に信号及び／又はエネルギーを伝達することを目的として、電気接続デバイスにより互いに電気的に接続され、電気接続デバイスは、特にコイルスプリングである。

本発明によるステアリング入力装置アセンブリの１つの好適な構成において、ステアリング入力装置アセンブリは、好適にはステアリングホイールをも有し、本例において、複合型センサ・加熱要素は、特に好適にはステアリングホイールに組み込まれ、ステアリングホイールには、好適には、これに電気的に印加される所定の基準電位を有し得る、又は所定の基準電位に恒久的に電気的に接触接続される特に金属製ステアリングホイールコアを有し、ステアリングホイールコアは、特に、基準電極として、及び／又は遮蔽デバイス、特に遮蔽電極として設計及び構成され、第５スイッチデバイス及び／又は第６スイッチデバイスと同一の電位、特にゼロ電位、すなわちアースが、特に好適には金属製ステアリングホイールコアに印加され得る。

本発明による車両は、本発明によるステアリング入力装置アセンブリを有することを特徴とし、ステアリングホイール側の部品は、車体側の部品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特に回転可能である。

車両の１つの有利な構成において、車両は、第１極及び第２極を有する電圧源、特にＤＣ電圧源をも有し、複合型容量センサ・加熱装置の複合型センサ・加熱要素の第１接続部は、互いに直列に接続された少なくとも第１スイッチデバイス及び第２スイッチデバイス及び第３スイッチデバイスを介して、電圧源の第１極から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、複合型センサ・加熱要素の第２接続部は、互いに直列に接続された少なくとも第４スイッチデバイス及び第５スイッチデバイスを介して、電圧源の第２極から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る。

本発明によるセンサ・加熱装置に関して提示した有利な構成及び実施形態、ならびにこれらの利点は、本発明によるセンサ・加熱装置を動作させるための本発明による方法に、本発明によるステアリング入力装置アセンブリに、そして本発明による車両にも、したがって適用可能である。

本発明の更なる特徴は、特許請求の範囲、図面及び図面の説明から明らかである。上記の説明で述べた特徴及び特徴の組み合わせのすべて、ならびに以下の図面の説明で述べる特徴及び特徴の組み合わせ、及び／又は図面に単独で示した特徴はすべて、それぞれ示した組み合わせで利用できるだけでなく、これらの組み合わせが実現可能で、特に技術的に好適であれば、他の組み合わせにおいて、又はそれ単独で利用することが可能である

次に、本発明を、いくつかの好適な非制限的な例示的実施形態に基づいて、機能的に同一の構成要素に同じ参照符号を付した添付図面を参照しつつより詳細に説明する。

概略図において、
図１は、本発明によるセンサ・加熱装置の第１の例示的な実施形態を有する本発明によるステアリング入力装置アセンブリの第１の例示的な実施形態の基本回路図を示す。 図２は、本発明によるセンサ・加熱装置の第２の例示的な実施形態を有する本発明によるステアリング入力装置アセンブリの第２の例示的な実施形態の基本回路図を示す。 図３は、本発明によるセンサ・加熱装置の第３の例示的な実施形態を有する本発明によるステアリング入力装置アセンブリの第３の例示的な実施形態の基本回路図を示す。

図１は、ステアリングホイール側の部品１を有する車両用の本発明によるステアリング入力装置アセンブリ１００の第１の例示的な実施形態を示し、特にステアリングホイール３と、本明細書でこれ以上詳細に説明しないステアリングホイールモジュールであってステアリングホイール３に組み込まれるように設計されたステアリングホイールモジュールとを有し、車体側の部品２、特にステアリングコラムモジュール２を有し、車両におけるステアリングアセンブリ１００の機能的設置状態において、ステアリングホイール側の部品１は、車体側の部品２に対して移動可能であり、ステアリングホイール側の部品１は、特に車両のステアリングシャフトの回転軸を中心として、車体側の部品２に対して回転可能である。

本発明によれば、ステアリング入力装置アセンブリ１００は、本発明によるセンサ・加熱装置１０を有し、例示的な本実施形態において、本発明によるセンサ・加熱装置１０は、第１アセンブリ１１と第２アセンブリ１２とを有し、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の車体側にある部品２に組み込まれ、第２アセンブリは、ステアリングホイール側の部品１に組み込まれている。本例において、第１アセンブリ１１と第２アセンブリ１２とは、コイルスプリング１３の形態である電気接続デバイス１３を介して互いに電気的に接続され、コイルスプリング１３は、特に、互いに絶縁された複数の個別導体トラック１３－１、１３－２、１３－３、１３－４、１３－５、及び１３－６を有する平坦な導体を有している。

本発明によれば、複合型容量センサ・加熱装置１０は、電気複合型センサ・加熱要素４を有し、電気複合型センサ・加熱要素４は、本明細書においてこれ以上詳細に説明しないが、本発明による複合型センサ・加熱装置１０の一部である加熱デバイスにより電気加熱要素４としても容量センサデバイスより容量センサ要素４、特に本明細書においてこれ以上詳細に説明しないが、本発明による複合型センサ・加熱装置１０の一部である容量センサ電極４としても使用可能である。

複合型センサ・加熱要素４は、第１接続部５及び第２接続部６を有し、第１接続部５は、ＤＣ電圧源の第１極Ｖ＋に電気的に接続可能であるとともに、ＤＣ電圧源の第１極Ｖ＋から電気的に切断可能であり、第１極Ｖ＋には、車両において従来通り特に好適にはおよそ＋１２Ｖが、第１スイッチデバイスＳ１とこれに直列に接続された第３スイッチデバイスＳ３とを有する第１電気経路Ｐ１を介して、そして第１連結接続部Ａ１を介して印加される。センサ・加熱要素４の第１接続部５を電気的に接続するために、第１スイッチデバイスＳ１及び第３スイッチデバイス３は閉じられ得る。第１極Ｖ＋からの電気的切断のために、少なくとも第１スイッチデバイスＳ１、好適には例示的な本実施形態においてさらに第３スイッチデバイスＳ３も、特に、すなわち必要があれば開かれ得る。

複合型センサ・加熱要素４の第２接続部６は、電圧源の第２極ＧＮＤ、特にＤＣ電圧源の第２極ＧＮＤに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、第２極ＧＮＤには、ゼロ電位ＧＮＤ、すなわちアース（ＧＮＤ）が、第４スイッチデバイスＳ４と、第２連結接続部Ａ２を介してこの第４スイッチデバイスＳ４に直列に接続された第２スイッチデバイスＳ２とを有する第２電気経路Ｐ２を介して印加される。センサ・加熱要素の第２接続部６を電圧源の第２極ＧＮＤに電気的に接続するために、第２スイッチデバイスＳ２及び第４スイッチデバイスＳ４は、相応に閉じられ得るとともに、電気的切断のために相応に開かれ得る。

本例において、ここでの第１スイッチデバイスＳ１は、いわゆるハイサイドスイッチデバイス（ＨＳＳ）であって、第２スイッチデバイスＳ２は、ローサイドスイッチデバイス（ＬＳＳ）であり、第１スイッチデバイスＳ１及び第３スイッチデバイスＳ３は、特に有利な実施形態における例示的な本実施形態において、少なくとも１つのＰＭＯＳスイッチ要素を各々有している。第２スイッチデバイスＳ２及び第４スイッチデバイスＳ４は、好適には、少なくとも１つのＮＭＯＳスイッチ要素を各々有している。

例示的な本実施形態において、第１スイッチデバイスＳ１及び第２スイッチデバイスＳ２は、本例において第１アセンブリ１１に割り当てられ、第３スイッチデバイスＳ３及び第４スイッチデバイスＳ４は、第２アセンブリ１２に割り当てられ、本発明によれば、第３スイッチデバイスＳ３と第１スイッチデバイスＳ１とは、ならびに第２スイッチデバイスＳ２と第４スイッチデバイスＳ４とは、電気接続デバイス１３の手段により、特に電気接続デバイス１３の第１導体トラック１３－１又は１３－２を介して、互いに電気的に各々接続されている。

例示的な本実施形態において、加熱デバイスを制御するために、本発明によるセンサ・加熱装置１０は、加熱機能を制御するように構成された第１制御デバイス２０も有し、この第１制御デバイス２０は、特に、第１スイッチデバイスＳ１及び第２スイッチデバイスＳ２を制御するように設計され、これは、第１制御デバイス２０から第１スイッチデバイスＳ１及び第２スイッチデバイスＳ２に向かう破線により示されている。

第１制御デバイス２０は、例えば、車両のＬＩＮバスに連結接続部Ａ６を介して電気的に接続可能であるとともに、電圧源の第１極Ｖ＋、特にＤＣ電圧源の第１極Ｖ＋に電気的に接続可能であり、これには、特に正の動作電圧Ｖ＋が、連結接続部Ａ４を介して印加される。第１制御デバイス２０は、第２極ＧＮＤ、特に、ＤＣ電圧源の第２極ＧＮＤにも電気的に接続可能であり、これには、ゼロ電位ＧＮＤ、すなわちアースＧＮＤが、特に連結接続部Ａ５を介して印加される。

本発明によるセンサ・加熱装置１０の例示的な本実施形態において、第２制御デバイス３０が、センサ機能を制御することを目的としてさらに設けられ、第２制御装置３０は、特に、第３スイッチデバイスＳ３及び第４スイッチデバイスＳ４を制御するように設計され、これは、第３制御装置３０から第３スイッチデバイスＳ３及び第４スイッチデバイスＳ４に向かう破線により示されている。

同様に、第２制御デバイス３０は、信号通信を目的として、例えばＬＩＮバスに導体トラック１３－３及び連結接続部Ａ３を介して電気的に接続可能である。

第１制御デバイス２０と同様に、第２制御デバイス３０も、ＤＣ電圧源の第１極Ｖ＋に、連結接続部Ａ４を介して、また電気接続デバイス１３を介して、特に関連する導体トラック１３－４を介して接続可能であり、第２制御デバイス３０は、第２極ＧＮＤに、すなわちアースＧＮＤに、連結接続部Ａ５及び電気接続デバイス１３を介して、特に導体トラック１３－５を介して電気的に接続可能である。

ステアリングホイール３のステアリングホイールコア７も、同様に、第２極ＧＮＤに、電気節接続装置１３を介して、特に導体トラック１３－５及び連結接続部Ａ５を介して、特にさらなる接続ライン５０を用いて電気的に接続可能である。結果として、所定の基準電位、特にゼロ電位ＧＮＤが、ステアリングホイールコア７に印加され得る。

例示的な本実施形態において、加熱電力、特に所望の加熱電力が、好適には必要に応じてパルス状に出力されることができ、特に所定の好適には一定の電圧Ｖ＋を有するパルス電流の流れが、好適には、この目的のために複合型センサ・加熱要素４に導かれて通過し、パルス電流の流れは、所望の加熱電力、特に所望の平均加熱電力が出力されるように、パルス幅変調により変調されることができ、特に、この目的のために、持続時間、パルス幅、及び／又は２つのパルス間の間隔（休止時間）が変更され得る。

センサ動作、特に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／又はセンサデバイスの診断が、２つの加熱電力パルスの間において少なくとも部分的に、特に完全に実施される。

加熱・センサデバイスを時間的に協調させるように、特に、第１制御デバイス２０による第１スイッチデバイスＳ１及び第２スイッチデバイスＳ２の制御、及び第２制御デバイス３０による第３スイッチデバイスＳ３及び第４スイッチデバイスＳ４の制御を時間的に協調させるように、本発明によるセンサ・加熱装置１０の例示的な本実施形態は、本発明によれば、同期デバイス４０を有し、例示的な本実施形態において、同期デバイス４０は、センサ制御デバイス３０に組み込まれるとともに、別個の電気経路５２及び同期接続ノードＭ１を介して第１電気経路Ｐ１に電気的に接続されている。

本発明によれば、同期デバイス４０は、電気経路５２及び本例において別個の同期接続ノードＭ１を介して、第１電気経路Ｐ１に印加された実際の電圧、特に実際の電圧プロファイル、及び実際の電流の流れ、特に実際の電流の流れプロファイル、したがって出力加熱電力を捕捉し得る。本発明によれば、同期デバイス４０は、加熱デバイスの実際の状態を判定できるとともに、捕捉された加熱電力に基づいてセンサデバイスを相応に制御することができ、本例における同期デバイス４０は、加熱デバイスのスイッチオフ状態、すなわち出力加熱電力の立ち下がりエッジが検出された場合、特にセンサ動作を迅速に開始するとともに、スイッチデバイスＳ３及びＳ４が開くようにこれらを制御するように設計及び構成されている。その後、容量測定が実施され得る。容量測定の完了後、第３スイッチデバイスＳ３及び第４スイッチデバイスＳ４は再び閉じられる。必要に応じて、スイッチオン状態が検出された場合、すなわち出力加熱電力の立ち上がりエッジが、特に所定の時間遅延を以て検出された場合、特に、２つの加熱電力パルス間の時間間隔が完全な容量測定を実施するには十分でない場合、センサ動作が代替的に開始され得る。

また、センサ制御デバイス３０及び同期デバイス４０は、例えばスイッチオン動作後の加熱デバイスの診断機能等の診断持続時間を判定するためのパラメータ、例えば本発明によるセンサ・加熱装置１００が最初の起動動作後に初期化された後に一回、例えば、パラメータとして記憶された加熱デバイスの１つ以上の所定の値を受信等するために、及び／又は診断の結果としてのエラーメッセージを場合により妨害又は抑制することを目的として「センサ測定中」等のステータス信号を加熱デバイスに送信するために、通信ライン５１及び電気接続デバイス１３を介して、第１制御デバイス２０に、ライン、特に関連する導体トラック１３－６を介して電気的に接続されている。

センサ・加熱装置１０を加熱デバイスとして動作させるように、特に、加熱デバイスをスイッチオンにして熱を発生させるように、第１スイッチデバイスＳ１、第２スイッチデバイスＳ２、第３スイッチデバイスＳ３、及び第４スイッチデバイスＳ４は、閉じられることができ、この目的のために、第１スイッチデバイスＳ１及び第２スイッチデバイスＳ２は、第１制御デバイス２０により相応に制御され得るとともに、第３スイッチデバイスＳ３及び第４スイッチデバイスＳ４は、第２制御デバイス３０により各々制御されることができ、第１及び第２スイッチデバイスＳ１、Ｓ２の制御、ならびに第３及び第４スイッチデバイスＳ３、Ｓ４の制御は、同期デバイス４０の手段により、特に少なくとも１つの同期信号を用いて、互いに時間的に協調させることができる。

加熱デバイスをスイッチオフすることで熱の発生を終了させるように、特にセンサ・加熱要素４を通過する電流の流れを終了させるように、例示的な本実施形態において、第１スイッチデバイスＳ１、第２スイッチデバイスＳ２、第３スイッチデバイスＳ３、及び第４スイッチデバイスＳ４が、センサ・加熱要素４が全ての極において電圧の供給から切断され得ることの結果として、開かれ得る。

複合型センサ・加熱装置１０をセンサデバイスとして動作させるように、したがって複合型センサ・加熱要素を容量センサ電極として動作させるように、特に第１センサ接続ノードＫ１に投入され得る所定の入力測定信号が、センサ・加熱要素に、第２制御デバイス３０により、第３スイッチデバイスＳ３とセンサ・加熱要素４の第１接続部５との間に配置された第１センサ接続ノードＫ１を介して印加され得る。対応する出力測定信号が、同様に、これ以上詳細に説明されない、関連する接続ライン上の双頭矢印により象徴される第１センサ接続ノードＫ１を介してタップオフされ得る。

第２制御デバイス３０は、同様に、第２センサ接続ノードＫ２を介して、所定の入力測定信号を投入し得るとともに、出力測定信号をタップオフして評価することができるが、特に、第１センサ接続ノードＫ１での測定が完了した場合に限られ、第２接続ノードＫ２で捕捉された出力測定信号は、好適には、特に第１センサ接続ノードＫ１で捕捉された測定信号と比較され得る。

容量的に有効な作動手段、例えば人の手がセンサデバイスの検出領域に進入した場合、センサ・加熱要素４の環境及び／又は基準電極に対する容量結合が変化し、これは、出力測定信号に基づいて計測学的に捕捉され得る。したがって、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は、受信した出力測定信号に基づいて推測され得る。

第１スイッチデバイスＳ１、第２スイッチデバイスＳ２、第３スイッチデバイスＳ４、及び第４スイッチデバイスＳ４は、それぞれの関連する寄生容量を各々生じさせ、これらは、ここでは、破線を用いて示されるのみであり、Ｃ１～Ｃ４で示され、関連するスイッチデバイスＳ１、Ｓ２、Ｓ３又はＳ４が開いている場合、電流はこれらを介して同様に各場合に流出し、出力測定信号に不所望の歪みが生じ得ることがある。

これに対処するため、本発明によるセンサ・加熱装置１０の例示的な本実施形態において、第２制御デバイス３０は、入力測定信号に対応する所定の補償信号を、特に第１スイッチデバイスＳ１と第３スイッチデバイスＳ３との間、特に電気接続デバイス１３と第３スイッチデバイスＳ３との間に位置している第３センサ接続ノードＫ３、及び第２スイッチデバイスＳ２とドア４スイッチデバイスＳ４との間、特に電気接続デバイス１３と第４スイッチデバイスＳ４との間に位置している第４センサ接続ノードＫ４に印加するように構成されている。この結果、第１センサ接続ノードＫ１と第３センサ接続ノードＫ３との間、及び第２センサ接続ノードＫ２と第３センサ接続ノードＫ４との間の電位差を実質的になくすことができ、したがって、入力測定信号の第３スイッチデバイスＳ３を介した及び第１スイッチデバイスＳ１を介した不所望の流出、及び出力測定信号の第４スイッチデバイスＳ４を介した及び第２スイッチデバイスＳ２を介した不所望の流出を大幅に削減することができ、これは、出力測定信号の顕著に少ない歪み、したがってセンサ・加熱装置１０の捕捉精度の向上に関連する。

図２は、本発明によるセンサ・加熱装置６０の第２の例示的な実施形態を有する本発明によるステアリング入力装置アセンブリ２００の第２の例示的な実施形態の基本回路図を示し、このセンサ・加熱装置６０は、図１に示す本発明によるセンサ・加熱装置１０に基づいている。ただし、例示的な本実施形態において、センサ・加熱装置６０は、加熱電力を第１電気経路Ｐ１からタップオフするための別個の同期ノードＭ１及び別個の電気経路５２を有していないが、それよりはこの目的のために、第１電気経路Ｐ１及び第２電気経路Ｐ２に、センサ接続ノードＫ３及びＫ４を介してそれぞれ接続された電気経路及び接続部を使用し、これらについては、これ以上詳細に説明しない。すなわち、センサ接続ノードＫ３及びＫ４は、ここでは、同期接続ノードＭ１及び同期接続ノードＭ２としてそれぞれ使用されている。

図３は、本発明によるセンサ・加熱装置７０の例示的な実施形態を有する本発明によるステアリング入力装置アセンブリ３００の第３の例示的な実施形態の基本回路図を示し、このセンサ・加熱装置７０は、図２に示す本発明によるセンサ・加熱装置６０に基づいているが、第５寄生容量Ｃ５を有する第５スイッチデバイスＳ５と、第６寄生容量Ｃ６を有する第６スイッチデバイスＳ６とをさらに有し、第５スイッチデバイスＳ５は、第１スイッチデバイスＳ１及び第３スイッチデバイスＳ３に直列に接続されるとともに、特に、電気接続デバイス１３と第３スイッチデバイスＳ３との間に配置され、特に第２アセンブリ１２に割り当てられている。第６スイッチデバイスＳ６は、第２スイッチデバイスＳ２及び第４スイッチデバイスＳ４に直列に特に電気接続デバイス１３と第４スイッチデバイスＳ４との間に接続されている。

図１に示すセンサ・加熱装置１０に比較して追加的に同様に存在するさらなる第７及び第８スイッチデバイスＳ７、Ｓ８が閉じている場合、所定の基準電位を、第１スイッチデバイスＳ１と第５スイッチデバイスＳ５との間の第５センサ接続ノードＫ５に安定化電位として、特に電気接続デバイス１３と第５スイッチデバイスＳ５との間に、及び、第２スイッチデバイスＳ２と第６スイッチデバイスＳ６との間、特に電気接続デバイス１３と第６スイッチデバイスとの間に、第２制御デバイス３０の手段により、それぞれ印加することができる。これにより、センサ電極４、すなわちセンサ・加熱要素４の、環境及び／又は基準電極、例えばステアリングホイールコア７に対する容量結合を、動作電圧の印加状態から分離することが可能になる。第５センサ接続ノードＫ５及び第６センサ接続ノードＫ６に印加される安定化電位がゼロ電位、すなわちアースである場合、特に有利な分離がもたらされる。

例示的な本実施形態において、センサ接続ノードＫ５は、加熱デバイスの実際の状態、特に出力加熱電力を捕捉するために使用され得る同期接続ノードＭ１として使用されている。

安定化電位が０Ｖ、すなわちアースである場合、ステアリングホイールコア７は、図１に示すようにアースＧＮＤに連結接続部Ａ５を介して接続されることに代えて、スイッチデバイスＳ７に接続された接続ラインを介して接続可能である。

このような０Ｖの安定化電位、すなわちＧＮＤにより、記載の例示的な実施形態を超えて、第６スイッチデバイスＳ６、第８スイッチデバイスＳ８、及び第６センサ接続ノードＫ６を省略することができる。

本発明による方法に従って、本発明による容量センサ・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、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、複合型センサ・加熱要素４を、電気加熱要素として動作させ、加熱デバイスをスイッチオンするには、複合型センサ・加熱要素４が直列に接続されている全てのスイッチデバイスＳ１～Ｓ６を閉じ、加熱デバイスをスイッチオフするには、少なくとも第１スイッチデバイスＳ１及び／又は第２スイッチデバイスＳ２を開き、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、複合型センサ・加熱要素４を容量センサ電極としてさせ、少なくとも第１スイッチデバイスＳ１及び／又は第２スイッチデバイスＳ２、特に複合型センサ・加熱要素４が直列に接続されている全てのスイッチデバイスＳ１～Ｓ６を開く。

この目的のために、センサ・加熱装置１０、６０、７０のスイッチデバイスＳ１～Ｓ６は、少なくとも１つの制御デバイス２０、３０により相応に制御され、少なくとも第１スイッチデバイスＳ１及び／又は第２スイッチデバイスＳ２は、好適には、特に第１アセンブリ１１に割り当てられた第１制御デバイス２０により相応に制御され、残りのスイッチデバイスＳ３～Ｓ６、特に第３スイッチデバイスＳ３及び／又は第４スイッチデバイスＳ４及び／又は第５スイッチデバイスＳ５及び／又は第６スイッチデバイスＳ６及び／又は第７スイッチデバイスＳ７及び／又は第８スイッチデバイスＳ８は、好適には、特に第２アセンブリ１２に割り当てられた第２制御デバイス３０により制御される。

第１制御デバイス２０及び第２制御デバイス３０は、特に好適には、本例において互いに時間的に協調した態様で、すなわち特に同期した態様で、特に好適には、センサデバイスを加熱デバイスの捕捉された実際の状態に基づいて制御するとともに、特に加熱電力パルスの立ち上がりエッジ及び／又は立ち下がりエッジに応答してセンサ動作を開始するように設計され構成された同期デバイス４０を特に用いて作動される。

本発明による有利な一実施形態において、所定の入力測定信号が、少なくとも時折、第１センサ接続ノードＫ１に、センサ・加熱装置１０、６０、７０のセンサデバイスとしての動作中に、特に第２制御デバイス３０の手段により投入され、かつ所定の出力測定信号が、第２センサ接続ノードＫ２において、特に同様に第２制御デバイス３０の手段によりタップオフされ、この出力測定信号は、特に同様に第２制御デバイス３０の手段により、特に捕捉され評価される。本例において、特に入力測定信号に対応する所定の補償信号も、場合により、特に同時に、第１スイッチデバイスＳ１と第３スイッチデバイスＳ３の間の第３センサ接続ノードＫ３に、好適には、第５スイッチデバイスＳ５と第３スイッチデバイスＳ３との間のセンサ接続ノードに、及び／又は第４スイッチデバイスＳ４と第２スイッチデバイスＳ２との間、好適には第４スイッチデバイスＳ４と第６スイッチデバイスＳ６との間の第４センサ接続ノードＫ４に印加される。所定の安定化電位、特にゼロ電位ＧＮＤも、場合により、特に同時に、第１スイッチデバイスＳ１と第５スイッチデバイスＳ５との間の第５センサ接続ノードＫ５、及び／又は第６スイッチデバイスＳ６と電圧源の第２極ＧＮＤとの間、特に第６スイッチデバイスＳ６と第２スイッチデバイスＳ２との間の第６センサ接続ノードＫ６に印加され、第７スイッチデバイスＳ７及び第８スイッチデバイスＳ８はこの目的のために閉じられる。

特許請求の範囲に含まれるが本明細書で示されないさらなる構成も、本初英の範囲において可能である。

１００、２００、３００ 本発明によるステアリング入力アセンブリの例示的な実施形態
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)

1. 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電気経路（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、前記複合型容量センサ・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、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設計及び構成されるとともに、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、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、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つの制御信号を出力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）。
2. 前記複合型容量センサ・加熱装置（１０、６０、７０）は、加熱電力をパルス状に、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、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、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）。
3. 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）。
4. 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）。
5. 前記複合型容量センサ・加熱装置（１０、６０、７０）は、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、加熱要素としての前記複合型センサ・加熱要素（４）の動作を制御するための、第２制御・評価デバイス（２０）をも有し、前記第２制御・評価デバイス（２０）は、前記第１制御・評価デバイス（３０）から別体である、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）。
6. 前記複合型容量センサ・加熱装置（１０、６０、７０）は、ステアリングホイール側の部品（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、
   前記複合型容量センサ・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、
   前記複合型容量センサ・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）。
7. 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、コイルスプリングを有する、又は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）。
8. 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第２制御・評価デバイス（２０）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）。
9. 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）。
10. 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第２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、前記第１アセンブリ（１１）の同じ部品である、
    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）。
11. 前記同期デバイス（４０）は、スイッチオン状態、加熱状態、スイッチオフ状態、及びオフ状態のうち少なくとも１つを、前記加熱デバイスの前記実際の状態として、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、
    上昇する実際の電圧、上昇する実際の電圧プロファイル、上昇する実際の電流の流れ、及び上昇する実際の電流の流れプロファイルのうち少なくとも１つが捕捉された場合、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、ゼロ電圧（０Ｖ）とは異なる一定の実際の電圧プロファイル、ゼロ電流（０Ａ）とは異なる一定の実際の電流の流れ、及びゼロ電流（０Ａ）とは異なる一定の実際の電流の流れプロファイルのうち少なくとも１つが捕捉された場合、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、低下する実際の電圧プロファイル、低下する実際の電流の流れ、及び低下する実際の電流の流れプロファイルのうち少なくとも１つが捕捉された場合、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、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、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、及び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として捕捉された場合のうち少なくとも１つの場合、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、
    ように設計及び構成される、
    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）。
12. 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）。
13. 前記複合型容量センサ・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、
    前記複合型容量センサ・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）。
14. 請求項１～１３のいずれか一項に従って設計された複合型容量センサ・加熱装置（１０、６０、７０）を動作させるための方法であって、前記複合型容量センサ・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、
    前記複合型容量センサ・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、
    前記複合型容量センサ・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制御される、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。
15. 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。
16. 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）。
17. 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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