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一種多功能方向盤和機動車的制作方法

文檔序號:44691875發布日期:2026-02-13 22:43閱讀:2來源:國知局

本申請涉及汽車電子控制與人機交互,特別是涉及一種多功能方向盤和機動車。


背景技術:

1、當前主流方向盤開關方案仍依賴物理按鍵、滾輪或旋鈕等傳統結構,盡管可基本實現音量調節、多媒體控制及電話接聽等基礎功能,但其固有缺陷日益凸顯:機械結構限制了按鍵數量與布局靈活性,難以滿足功能擴展需求;物理按壓需較大操作幅度,易導致駕駛員注意力分散,存在安全隱患;長期機械磨損更使故障率攀升,維護成本隨之增加。近年來,部分高端車型雖嘗試引入電容或電阻式觸控技術,但應用范圍多局限于橫幅區域,未能有效利用方向盤輪圈的大面積空間,且在觸控精準度與系統可靠性方面尚存不足。因此,現有技術在布置靈活性與交互便捷性上的短板亟待突破。

2、此外,方向盤的旋轉特性進一步加劇了操作困擾。橫幅區域隨車輪回轉導致其空間方位持續變化,尤其在轉向過程中,駕駛員難以憑直覺定位功能按鍵,顯著增加了誤操作風險與認知負荷。

3、鑒于上述技術,尋求一種具有較高的布置靈活性以及交互便捷性的方向盤是本領域技術人員亟待解決的問題。


技術實現思路

1、本申請的目的是提供一種多功能方向盤和機動車。可以解決現有技術中方向盤開關方案因機械結構限制功能擴展、觸控技術應用不足且可靠性差,加之橫幅按鍵隨轉向旋轉難以直覺定位,導致操作便捷性低、安全隱患高的問題。

2、為解決上述技術問題,本申請提供一種多功能方向盤,包括:

3、方向盤輪圈,方向盤輪圈具有層狀包覆結構;

4、感應組件,內嵌于方向盤輪圈的層狀包覆結構中,用于檢測手部觸摸動作,并生成對應的強度時序信號;

5、角度檢測組件,設于方向盤輪轂的旋轉軸區域,用于檢測轉動角度,并生成對應的位置信號;

6、信號處理單元,信號處理單元與感應組件及角度檢測組件相連,用于接收感應組件發送的強度時序信號以及角度檢測組件發送的位置信號,并根據強度時序信號以及位置信號確定對應的功能。

7、優選地,感應組件,包括:

8、觸摸傳感片,夾置于層狀包覆結構的表層材料的內側表面與方向盤骨架之間,用于響應手部觸摸動作,并生成對應的電容變化信號;

9、電容檢測電路,與觸摸傳感片相連,用于將電容變化信號轉換為數字檢測信號;

10、第一電控基礎單元,與電容檢測電路相連,用于根據數字檢測信號確定對應的強度時序信號。

11、優選地,觸摸傳感片,包括:

12、柔性基材層,柔性基材層設置于方向盤輪圈的握持部內表面;

13、導電感應層,導電感應層以連續導電路徑的形式設置于柔性基材層的單側表面,且位于柔性基材層與方向盤皮革層之間;

14、電連接端,于導電感應層的端部區域引出;

15、接口端子,通過導電引線與電連接端相連,用于輸出電容變化信號。

16、優選地,導電感應層,包括:

17、至少一根導電細絲,導電細絲通過絕緣縫合線以回紋布線方式固定于柔性基材層的單側表面,電連接端由導電細絲的末端抽頭形成。

18、優選地,導電感應層,包括:

19、導電織物,導電織物通過無基材雙面壓敏膠粘附于柔性基材層的表面,電連接端由導電織物的導電部分引出。

20、優選地,角度檢測組件,包括:

21、機械傳動單元,機械傳動單元與方向盤輪轂的旋轉軸剛性連接;

22、角度傳感單元,角度傳感單元與機械傳動單元耦合,用于檢測轉動參數;

23、第二電控基礎單元,第二電控基礎單元與角度傳感單元相連,用于根據轉動參數生成對應的位置信號。

24、優選地,機械傳動單元,包括:

25、太陽輪,太陽輪與方向盤輪轂的旋轉軸剛性連接;

26、至少兩個行星輪,行星輪與太陽輪外嚙合并具有不同齒數。

27、優選地,角度傳感單元為霍爾角度傳感器,霍爾角度傳感器與行星輪的轉軸端部固連的永磁體軸向正對設置。

28、優選地,第二電控基礎單元具體用于接收至少兩個行星輪的轉角信號,基于差分算法確定對應的方向盤絕對轉角,并根據方向盤絕對轉角生成對應的位置信號。

29、另一方面,本申請還提供一種機動車,包括上述的多功能方向盤。

30、本申請所提供的多功能方向盤中包括:方向盤輪圈、感應組件、角度檢測組件和信號處理單元。其感應組件內嵌于方向盤輪圈的層狀包覆結構,當駕駛員手握方向盤時,其手部觸摸動作會被感應組件檢測到,并生成對應的強度時序信號;同時,角度檢測組件設于方向盤輪轂的旋轉軸區域上,當方向盤旋轉時,依舊可以確定不同部位對應的位置信號。在感應組件以及角度檢測組件的結合中,信號處理單元根據駕駛員手握方向盤時的手部觸摸動作以及方向盤的旋轉即可觸發對應的功能,該手部觸摸的范圍涉及到整個方向盤輪圈,其方向盤輪圈的利用性較大,且提高了功能布置的靈活性。與此同時,由于角度檢測組件的設計,其駕駛員在對方向盤進行手部觸摸動作從而觸發對應的功能時,不需要考慮方向盤的旋轉,整體降低了誤操作風險與認知負荷。


技術特征:

1.一種多功能方向盤,其特征在于,包括:

2.根據權利要求1所述的多功能方向盤,其特征在于,所述感應組件,包括:

3.根據權利要求2所述的多功能方向盤,其特征在于,所述觸摸傳感片,包括:

4.根據權利要求3所述的多功能方向盤,其特征在于,所述導電感應層,包括:

5.根據權利要求3所述的多功能方向盤,其特征在于,所述導電感應層,包括:

6.根據權利要求1-5任一項所述的多功能方向盤,其特征在于,所述角度檢測組件,包括:

7.根據權利要求6所述的多功能方向盤,其特征在于,所述機械傳動單元,包括:

8.根據權利要求7所述的多功能方向盤,其特征在于,所述角度傳感單元為霍爾角度傳感器,所述霍爾角度傳感器與所述行星輪的轉軸端部固連的永磁體軸向正對設置。

9.根據權利要求8所述的多功能方向盤,其特征在于,所述第二電控基礎單元具體用于接收至少兩個所述行星輪的轉角信號,基于差分算法確定對應的方向盤絕對轉角,并根據所述方向盤絕對轉角生成對應的所述位置信號。

10.一種機動車,其特征在于,包括權利要求1-9任一項所述的多功能方向盤。


技術總結
本申請公開了一種多功能方向盤和機動車,應用于汽車電子控制與人機交互技術領域。在多功能方向盤中感應組件內嵌于方向盤輪圈的層狀包覆結構,當駕駛員手握方向盤時,其手部觸摸動作會被感應組件檢測到,并生成對應的強度時序信號;同時,角度檢測組件設于方向盤輪轂的旋轉軸區域上,當方向盤旋轉時,依舊可以確定不同部位對應的位置信號;信號處理單元根據駕駛員手握方向盤時的手部觸摸動作以及方向盤的旋轉即可觸發對應的功能,該手部觸摸的范圍涉及到整個方向盤輪圈,其方向盤輪圈的利用性較大,且提高了功能布置的靈活性,并且在對方向盤進行手部觸摸動作從而觸發對應的功能時,不需要考慮方向盤的旋轉,整體降低了誤操作風險與認知負荷。

技術研發人員:孫東元,陳銘賢
受保護的技術使用者:上海科世達-華陽汽車電器有限公司
技術研發日:
技術公布日:2026/2/12
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