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方向盘离手感应传感器、方向盘及相关区域布置方法
申请号	CN202311744497.3	申请日	2023-12-18	公开(公告)号	CN117741771A	公开(公告)日	2024-03-22
申请人	均胜均安汽车电子(上海)有限公司;			发明人	钱杰; 赵轶凡;
摘要	本申请提供一种方向盘离手感应传感器、方向盘以及相关区域布置方法，应用于汽车部件技术领域，其中，包括感应层、绝缘层以及屏蔽层；绝缘层将感应层和屏蔽层隔开，感应层包含至少一个传感区域，屏蔽层包括由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物；屏蔽层被配置为多个，至少存在一个传感区域被配置为与至少两个屏蔽层相对应。本申请屏蔽层为由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物，使至少一个传感区域为与至少两个屏蔽层相对应，可以降低由于方向盘复杂结构导致的屏蔽层覆盖不足的概率，同时还能降低由于皮革对感应层的拉扯导致在边缘处与屏蔽层短路的概率。
权利要求	1.一种方向盘离手感应传感器，包括感应层(1)、绝缘层(3)以及屏蔽层；所述绝缘层(3)将所述感应层(1)和所述屏蔽层隔开，所述感应层(1)包含至少一个传感区域，其特征在于，所述屏蔽层包括由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物；所述屏蔽层被配置为多个，至少存在一个所述传感区域被配置为与至少两个所述屏蔽层相对应。 2.根据权利要求1所述的方向盘离手感应传感器，其特征在于，多个所述屏蔽层包括第一屏蔽层(5)和第二屏蔽层(6)；所述第一屏蔽层(5)设置在所述绝缘层(3)中，所述第二屏蔽层(6)设置在所述绝缘层(3)的表面，所述第一屏蔽层(5)与所述第二屏蔽层(6)在垂直于所述绝缘层(3)方向的投影完全覆盖所述传感区域。 3.根据权利要求2所述的方向盘离手感应传感器，其特征在于，所述第一屏蔽层(5)呈环状，覆盖所述绝缘层(3)的外沿区域，所述第二屏蔽层(6)呈片状，覆盖所述绝缘层(3)的中心区域。 4.根据权利要求3所述的方向盘离手感应传感器，其特征在于，所述第一屏蔽层(5)通过导线接通所述第二屏蔽层(6)；或者，所述第一屏蔽层(5)通过导线接地(7)设置。 5.根据权利要求3所述的方向盘离手感应传感器，其特征在于，所述第一屏蔽层(5)内嵌在所述绝缘层(3)的边缘部分，且所述第一屏蔽层(5)到所述绝缘层(3)周边的间隔距离大于0.1mm，所述第一屏蔽层(5)的内沿与所述第二屏蔽层(6)的外沿之间的覆盖量为大于或等于2mm。 6.根据权利要求5所述的方向盘离手感应传感器，其特征在于，所述第一屏蔽层(5)内嵌在所述绝缘层(3)中的方式为：在所述第一屏蔽层(5)周围使用绝缘材料注塑发泡形成所述绝缘层(3)；或者，在所述第一屏蔽层(5)周围通过粘接多个绝缘材料层形成所述绝缘层(3)。 7.根据权利要求6所述的方向盘离手感应传感器，其特征在于，所述绝缘层(3)的厚度范围为0.2mm至5mm；所述绝缘层(3)的材料为具有绝缘特性的塑料或者高分子材料；所述绝缘层(3)的拉伸断裂率大于15％。 8.一种方向盘，其特征在于，包括方向盘发泡体(12)、皮革(11)以及权利要求2‑7任一所述的方向盘离手感应传感器；所述方向盘离手感应传感器通过所述皮革(11)布置在所述方向盘发泡体(12)上。 9.根据权利要求8所述的方向盘，其特征在于，该方向盘还包括加热垫，所述加热垫设置在所述第二屏蔽层(6)与所述方向盘发泡体(12)之间；所述加热垫包括加热基材(8)和连接至所述加热基材(8)的加热金属线(9)；所述绝缘层(3)的材料为聚氨酯塑料或者聚乙烯塑料；所述加热基材(8)为聚氨酯材料。 10.一种方向盘离手感应传感器相关区域布置方法，其特征在于，用于制造权利要求1‑ 7任一所述的方向盘离手感应传感器，包括：通过由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物配置多个屏蔽层，感应层(1)配置至少一个传感区域，并至少存在一个所述传感区域被配置为与至少两个所述屏蔽层相对应；通过绝缘层(3)将所述屏蔽层和所述感应层(1)分开。
说明书全文	方向盘离手感应传感器、方向盘及相关区域布置方法技术领域 [0001] 本申请涉及汽车部件技术领域，具体涉及一种方向盘离手感应传感器、方向盘及相关区域布置方法。背景技术 [0002] 为了有效地提高驾驶安全性，对手握方向盘的状态识别要求手不能脱离方向盘是安全法规要求，系统应能够根据方向盘表面或内置的传感器判定用户的手是否握住方向盘。因此准确地检测方向盘是否处于离手状态是很重要的。目前，通常是在方向盘表面部署电容传感器来识别用户的手是否握住方向盘。电容传感器的屏蔽层和金属层的电阻稳定性对于系统功能至关重要。其中，汽车方向盘离手感应传感器的感应层超过现有屏蔽层的范围会导致一系列离手检测的信号问题，信号会容易被干扰，导致性能不稳定。 [0003] 基于此，需要一种新技术方案。发明内容 [0004] 有鉴于此，本说明书实施例提供一种方向盘离手感应传感器、方向盘及相关区域布置方法。 [0005] 本说明书实施例提供以下技术方案： [0006] 本说明书实施例提供一种方向盘离手感应传感器，包括感应层、绝缘层以及屏蔽层；所述绝缘层将所述感应层和所述屏蔽层隔开，所述感应层包含至少一个传感区域，所述屏蔽层包括由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物； [0007] 所述屏蔽层被配置为多个，至少存在一个所述传感区域被配置为与至少两个所述屏蔽层相对应。 [0008] 优选的，多个所述屏蔽层包括第一屏蔽层和第二屏蔽层； [0009] 所述第一屏蔽层设置在所述绝缘层中，所述第二屏蔽层设置在所述绝缘层的表面，所述第一屏蔽层与所述第二屏蔽层在垂直于所述绝缘层方向的投影完全覆盖所述传感区域。 [0010] 优选的，所述第一屏蔽层呈环状，覆盖所述绝缘层的外沿区域，所述第二屏蔽层呈片状，覆盖所述绝缘层的中心区域。 [0011] 优选的，所述第一屏蔽层通过导线接通所述第二屏蔽层； [0012] 或者，所述第一屏蔽层通过导线接地设置。 [0013] 优选的，所述第一屏蔽层内嵌在所述绝缘层的边缘部分，且所述第一屏蔽层到所述绝缘层周边的间隔距离大于0.1mm，所述第一屏蔽层的内沿与所述第二屏蔽层的外沿之间的覆盖量为大于或等于2mm。 [0014] 优选的，所述第一屏蔽层内嵌在所述绝缘层中的方式为：在所述第一屏蔽层周围使用绝缘材料注塑发泡形成所述绝缘层；或者，在所述第一屏蔽层周围通过粘接多个绝缘材料层形成所述绝缘层。 [0015] 优选的，所述绝缘层的厚度范围为0.2mm至5mm； [0016] 所述绝缘层的材料为具有绝缘特性的塑料或者高分子材料； [0017] 所述绝缘层的拉伸断裂率大于15％。 [0018] 本说明书实施例还提供一种方向盘，包括方向盘发泡体、皮革以及方向盘离手感应传感器； [0019] 所述方向盘离手感应传感器通过所述皮革布置在所述方向盘发泡体上。 [0020] 优选的，该方向盘还包括加热垫，所述加热垫设置在所述第二屏蔽层与所述方向盘发泡体之间； [0021] 所述加热垫包括加热基材和连接至所述加热基材的加热金属线； [0022] 所述绝缘层的材料为聚氨酯塑料或者聚乙烯塑料； [0023] 所述加热基材为聚氨酯材料。 [0024] 本说明书实施例还提供一种方向盘离手感应传感器相关区域布置方法，其特征在于，用于制造上述实施例任一所述的方向盘离手感应传感器，包括：通过由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物配置多个屏蔽层，感应层配置至少一个传感区域，并至少存在一个所述传感区域被配置为与至少两个所述屏蔽层相对应；通过绝缘层将所述屏蔽层和所述感应层分开。 [0025] 与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括： [0026] 本申请中绝缘层将感应层和屏蔽层隔开，根据传感区域在方向盘上布置的位置可以对应布置多个不同位置的屏蔽层，且屏蔽层为由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物，使至少一个传感区域为与至少两个屏蔽层相对应，可以降低由于方向盘复杂结构导致的屏蔽层覆盖不足的概率，同时还能降低由于皮革对感应层的拉扯导致在边缘处与屏蔽层短路的概率。附图说明 [0027] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。 [0028] 图1是本申请中突出第一种方向盘离手感应传感器布置的截面示意图； [0029] 图2是本申请中突出第二种方向盘离手感应传感器布置的部分截面示意图； [0030] 图3是本申请中突出第二种方向盘离手感应传感器布置的俯视示意图； [0031] 图4是本申请中突出第二种方向盘离手感应传感器布置中外接连接器的俯视示意图； [0032] 图5为本申请中突出显示绝缘层和第一屏蔽层的示意图； [0033] 图6为本申请中突出显示绝缘层和第一屏蔽层之间的相对面的示意图； [0034] 图7是本申请中突出第三种方向盘离手感应传感器布置的截面示意图； [0035] 图8是本申请中突出第三种方向盘离手感应传感器布置的俯视示意图； [0036] 图9为本申请中突出第三种方向盘离手感应传感器布置中外接连接器的俯视示意图； [0037] 图10为现有技术中突出方向盘离手感应传感器布置的示意图。 [0038] 附图标记：1、感应层；2、双面胶；3、绝缘层；4、第一屏蔽层的引出线；5、第一屏蔽层；6、第二屏蔽层；7、接地；8、加热基材；9、加热金属线；10、第二屏蔽层外沿和感应层外沿之间的距离；11、皮革；12、方向盘发泡体；13、第一传感区域；14、第二传感区域；15、第三传感区域；16、第一屏蔽层内沿和第二屏蔽层外沿之间的覆盖量；17、绝缘层和第一屏蔽层之间的相对面；18、连接器；19、第一舌片；20、第二舌片；21、第三舌片；22、现有屏蔽层。具体实施方式 [0039] 下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。 [0040] 以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0041] 要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。 [0042] 还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。 [0043] 另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。 [0044] 有鉴于此，申请人通过对方向盘离手感应传感器，以及对方向盘离手感应传感器的感应层1和屏蔽层进行深入研究及改进探索，发现：如图10所示，汽车方向盘离手检测电容传感器主体包括感应层1(sensor层，也称传感器层)、现有屏蔽层22以及绝缘层3，绝缘层3通过双面胶2连接在感应层1和现有屏蔽层22之间，感应层1和现有屏蔽层22是由导电织物或者金属网构成，感应层1为汽车方向盘离手检测电容传感器的最外层导电布，在方向盘包覆工艺中，为了让包覆效果更好，会拉拽方向盘皮，方向盘皮和感应层1通过双面胶2连接在一起，而方向盘皮的表面比较粗糙，因此方向盘皮和感应层1的粘接力比较大，同时由于中间的绝缘层3比较光滑，感应层1与绝缘层3的粘接力较小，因此会导致在拉拽过程中感应层 1会沿着拉拽方向产生位移，所以会导致感应层1超出现有屏蔽层22的范围。感应层1超过现有屏蔽层22对导致一系列离手检测的信号问题，信号会容易被干扰，导致性能不稳定，这种情况发生的概率是需要降低，甚至是需要避免的。 [0045] 基于此，以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。 [0046] 本说明书实施例提出了一种方向盘离手感应传感器：如图1所示，包括感应层1、绝缘层3以及屏蔽层；绝缘层3将感应层1和屏蔽层隔开，感应层1包含至少一个传感区域，屏蔽层包括由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物；屏蔽层被配置为多个，至少存在一个传感区域被配置为与至少两个屏蔽层相对应。其中，感应层1可以包含一个、两个、三个等多个传感区域，传感区域可以根据方向盘上部件的部位进行布置，例如辐条、轮圈上的部位等。屏蔽层可以被配置为两个、三个、四个等。例如感应层1包含一个传感区域时，该传感区域可以对应感应轮圈上部位、辐条上部位以及轮圈辐条之间连接处部位等，则等该传感区域可以相对应布置两个(图1中示出)、三个、四个等屏蔽层，多个屏蔽层可以分别布置在绝缘层3的不同位置，可以分别对应方向盘不同部位处的传感区域，多个屏蔽层可以共同作用覆盖全部传感区域，可以降低因方向盘复杂结构导致的屏蔽层覆盖不足的概率，在感应层1通过包覆工艺包覆在方向盘上时，皮革11有可能对感应层1进行拉拽，此时传感区域对应多个位置的屏蔽层，多个屏蔽层共同作用减小传感区域与车辆部件之间的寄生电容，可以降低由于皮革11对感应层1的拉扯导致在感应层1边缘处与屏蔽层短路的概率，提高屏蔽稳定性。再如，感应层1包含三个传感区域时，传感区域可以分别对应方向盘上不同部位，屏蔽层可以布置为三个且位于绝缘层3的不同位置处，其中一个屏蔽层可以与感应层1的位置相对，且该屏蔽层小于或等于感应层1，屏蔽层之间可以具有重叠部分，多个屏蔽层共同包住感应层1的传感区域，其中至少一个传感区域可以分别对应两个或三个屏蔽层，即至少一个传感区域被至少两个屏蔽层才能覆盖，因此可以降低方向盘复杂结构导致的屏蔽层覆盖不足的概率，也可以降低由于皮革11对感应层1的拉扯导致在感应层1边缘处与屏蔽层短路的概率，提高屏蔽稳定性。 [0047] 一实施例中，如图2和图3所示，多个屏蔽层包括第一屏蔽层5和第二屏蔽层6；第一屏蔽层5设置在绝缘层3中，第二屏蔽层6设置在绝缘层3的表面，第一屏蔽层5与第二屏蔽层6在垂直于绝缘层3方向的投影完全覆盖传感区域。具体可以为，感应层1可以包含第一传感区域13、第二传感区域14以及第三传感区域15，且第一传感区域13、第二传感区域14以及第三传感区域15均可以分别对应第一屏蔽层5和第二屏蔽层6。第一传感区域13连接第一舌片 19，第二传感区域14连接第二舌片20，第三传感区域15连接第三舌片21，第二屏蔽层6与感应层1可以处于相对位置，第二屏蔽层6小于或等于感应层1，第一屏蔽层5和第二屏蔽层6具有重叠部分，第一屏蔽层5和第二屏蔽层6共同包住感应层1的全部传感区域。 [0048] 一实施例中，如图2和图3所示，第一屏蔽层5呈环状，覆盖绝缘层3的外沿区域，第二屏蔽层6呈片状，覆盖绝缘层3的中心区域。即第一屏蔽层5和第二屏蔽层6可以铺满绝缘层3，第一屏蔽层5可以覆盖第二屏蔽层6的外沿部分，且第一屏蔽层5可以覆盖感应层1的外沿部分。 [0049] 一实施例中，第一屏蔽层5通过导线接通第二屏蔽层6；或者，如图2和图3所示，第一屏蔽层5通过导线接地7设置。其中，此处的导线作为第一屏蔽层5的引出线4，可以为金属线或打印连接线，例如第一屏蔽层5通过带绝缘皮的金属线接通第二屏蔽层6，第二屏蔽层6和感应层1通过导线接通，使第一屏蔽层5和第二屏蔽层6形成一个等电势体，这样对外界的屏蔽效果更好，或者，第一屏蔽层5没有连接第二屏蔽层6，而是第一屏蔽层5通过带绝缘皮的金属线接地7设置，第一屏蔽层5与地接通，进行间接屏蔽，使得第一屏蔽层5形成被动的屏蔽效果，也可以对外界电信号和磁信号形成一个屏蔽的效果。 [0050] 一实施例中，如图2和图3所示，第一屏蔽层5内嵌在绝缘层3的边缘部分，且第一屏蔽层5到绝缘层3周边的间隔距离大于0.1mm，第一屏蔽层5的内沿与第二屏蔽层6的外沿之间的覆盖量为大于或等于2mm。具体可以为，例如第一屏蔽层5内嵌在绝缘层3的边缘部分的中间位置，且第一屏蔽层5距离绝缘层3周边的上下位置有一定的间隙，例如大于0.1mm。内嵌的第一屏蔽层5的范围要与第二屏蔽层6有重叠区域，并且要能完全盖住感应层1。第一屏蔽层5覆盖搭接第二屏蔽层6的外沿，且第一屏蔽层5覆盖感应层1的外沿，第一屏蔽层内沿和第二屏蔽层外沿之间的覆盖量16大于或等于2mm，第二屏蔽层外沿和感应层外沿之间的距离10大于或等于3mm。 [0051] 一实施例中，绝缘层3的厚度范围为0.2mm至5mm。绝缘层3的材料为具有绝缘特性的塑料或者高分子材料，例如聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。绝缘层3要具备较好的拉伸和延展性，绝缘层3的拉伸断裂率要大于15％。 [0052] 一实施例中，感应层1和屏蔽层均为聚酯纤维加镀镍镀层的导电织物，聚酯纤维的镍含质量百分比范围为20％‑70％。 [0053] 一实施例中，感应层1与绝缘层3之间、绝缘层3与屏蔽层之间分别通过双面胶2、胶水、缝纫和焊接的其中一种方式连接。此处双面胶2例如是双面胶带，屏蔽层包含第一屏蔽层5和第二屏蔽层6。 [0054] 一实施例中，如图2和图4所示，第一屏蔽层5外接连接器18。 [0055] 一实施例中，如图5和图6所示，第一屏蔽层5内嵌在绝缘层3中的方式为：在第一屏蔽层5周围使用绝缘材料注塑发泡形成绝缘层3；或者，在第一屏蔽层5周围通过粘接多个绝缘材料层形成绝缘层3。例如绝缘材料为聚氨酯材料或聚乙烯材料，绝缘材料层例如为聚乙烯层，且绝缘层和第一屏蔽层之间的相对面17也可以通过双面胶2等方式粘接。如图1和图5所示，绝缘层3中的第一屏蔽层5，注塑的时候可以通过导线和第二屏蔽层6连接在一起。 [0056] 一实施例中，与上述实施例的不同之处在于，所述屏蔽层可以为铜线、金属网、导电浆料等导电材制成的导电性的织物，起到屏蔽作用。具体为，导电织物为外面有绝缘漆的导电铜丝、含金属铜的液体或者金属银的液体的导电浆料。 [0057] 一实施例中，与上述实施例的不同之处在于，如图7和图8所示，将多个屏蔽层合并作为一个第一屏蔽层5，将该第一屏蔽层5注塑在聚乙烯绝缘层3中间，该第一屏蔽层5完全对应覆盖感应层1，即该第一屏蔽层5的对应尺寸大于感应层1的对应尺寸。如图7和图9所示，该第一屏蔽层5外接连接器18。 [0058] 本说明书实施例还提出了一种方向盘，如图1和图2所示，包括方向盘发泡体12、皮革11以及上述实施例的方向盘离手感应传感器；方向盘离手感应传感器通过皮革11布置在方向盘发泡体12上。 [0059] 一实施例中，如图1和图2所示，该方向盘还包括加热垫，加热垫设置在第二屏蔽层6与方向盘发泡体12之间；加热垫包括加热基材8和连接至加热基材8的加热金属线9；绝缘层3的材料为聚氨酯塑料或者聚乙烯塑料；加热基材8为聚氨酯材料。加热金属线9例如是外面有绝缘镀层的铜线，双面胶2可以粘接在皮革11与感应层1外侧之间、感应层1与绝缘层3之间、绝缘层3与屏蔽层之间、第二屏蔽层6与加热基材8之间。 [0060] 本说明书实施例还提出了一种方向盘离手感应传感器相关区域布置方法，如图1和图2所示，用于制造上述实施例任一的方向盘离手感应传感器，包括：通过由至少涂镍的聚酯纤维或聚酯胺线形成的导电织物配置多个屏蔽层，感应层1配置至少一个传感区域，并至少存在一个传感区域被配置为与至少两个屏蔽层相对应；通过绝缘层3将屏蔽层和感应层1分开。 [0061] 本申请通过对离手感应传感器感应层1和屏蔽层相关区域进行布置，增强了信号稳定性，更能满足生产要求，屏蔽效能更好。在绝缘层3的边缘部位增加导电性的织物，比如铜线、金属网、导电浆料等导电材料，在绝缘层3中起到屏蔽作用，绝缘层3同时起到了绝缘效果和屏蔽效果，使得超出的感应层1仍能够得到有效的保护，能屏蔽外界干扰信号。因此避免了因为方向盘工艺导致的感应层1超出屏蔽层而引起的信号被干扰的问题。 [0062] 本说明书中，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的实施例而言，描述比较简单，相关之处参见前述实施例的部分说明即可。 [0063] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。