DE102007060381A1

DE102007060381A1 - Beleuchtete Fussmatte insbesondere für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007060381A1
Application number: DE102007060381A
Authority: DE
Inventors: Heinz Kroos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-18

Abstract

System umfassend eine Fußmatte mit einem oder mehreren Leuchtmitteln 1 zur Beleuchtung zumindest eines Teiles der Fußmatte und umfassend eine Schnittstelle mit zwei Koppelteilen, wobei die Schnittstelle zum Zwecke der Energieversorgung der Leuchtmittel 1 einen Zugang zu einem Versorgungsnetz 12 schafft, wobei die Schnittstelle ein mit den Leuchtmitteln 12 der Fußmatte elektrisch verbundenes mattenseitiges Koppelteil 3 und ein elektrisch mit dem Versorgungsnetz verbundenes netzseitiges Koppelteil 7 aufweist, wobei das mattenseitige Koppelteil 3 mit einem Empfangsmittel ausgestattet ist, das mit einem am netzseitigen Koppelteil 7 vorgesehenen Sendemittel zusammenwirkt, wobei zwischen Sendemittel und Empfangsmittel eine kontaktlose Energieübertragung stattfindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein System umfassend eine insbesondere in den Fußraum eines Fahrzeuges einlegbare Fußmatte mit einem oder mehreren Leuchtmitteln zur Beleuchtung zumindest eines Teiles der Fußmatte und umfassend eine Schnittstelle mit zwei Koppelteilen, wobei die Schnittstelle zum Zwecke der Energieversorgung der Leuchtmittel einen Zugang zum Bordnetz des Fahrzeuges schafft, wobei die Schnittstelle ein mit den Leuchtmitteln der Fußmatte elektrisch verbundenes mattenseitiges Koppelteil und ein elektrisch mit dem Bordnetz verbundenes fahrzeugseitiges Koppelteil aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind beleuchtete Fußmatten für Fahrzeuge, insbesondere für PKW, bekannt. Diese erfüllen im wesentlichen einen ästhetischen Zweck, dienen aber durchaus auch der Orientierung der Personen beim Einstieg. Als problematisch wurde jedoch die Kontaktierung der in den Fußmatten angebrachten Leuchtmittel über frei liegende Kabel angesehen. Diesbezüglich ist aus der DE 103 22 407 A1 bekannt, die Fußmatte und deren Leuchtmittel über elektro-mechanische Kontakte anzuschließen, die in der Fußmatte respektive im Fußraum angeordnet sind. Dazu böten sich auch die meist bajonettartigen mechanischen Steckverbinder an, mit denen die Fußmatten am Boden befestigt werden. Auf diese Steckverbinder wird jedoch im Automobilbau aus Kostenersparnis und um die Handhabung zu erleichtern schon längere Zeit verzichtet. So werden Fußmatten heutzutage meist mittels Klettverschlüssen oder aufgrund ihres besonderen Schnittes in einer vorbestimmten Position im Fußraum gehalten. Problematisch an den bekannten Systemen ist auch, dass sie sich wegen der aufwendigen Kontaktierung einerseits nur schwerlich nachrüsten lassen und andererseits recht störanfällig sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, ein System mit einer solchen beleuchteten und insbesondere in ein Fahrzeug einlegbaren Fußmatte zu konzipieren, dessen Spannungsversorgung unabhängig von mechanischen Steckverbindern ist und das besonders robust ist. Im Falle der Verwendung in einem Fahrzeug sollte es sich leicht nachrüsten lässt.
Diese Aufgabe wird durch das System mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Merkmale besonderer Ausführungsformen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen genannt.
Der wesentliche Erfindungsgedanke liegt in der besonderen Ausbildung der Schnittstelle, die eine kontaktlose Energieübertragung von einem Versorgungsnetz, insbesondere von dem Bordnetz des Fahrzeugs, zu den Leuchtmitteln der Fußmatte ermöglicht. Dazu wird das mattenseitige Koppelteil mit einem entsprechenden Empfangsmittel ausgestattet, das mit einem am anderen netzseitigen Koppelteil, nachfolgend auch „fahrzeugseitiges Koppelteil", vorgesehenen Sendemittel zum Zwecke der kontaktlosen Energieübertragung zusammenwirkt. Eine besonders einfach zu realisierende Art der Fernübertragung der nötigen Energie ist die der elektromagnetischen Übertragung, die sich zweier über ein gemeinsames Magnetfeld „gekoppelter" Spulen bedient. Ein solches Ensemble kann so konzipiert werden, dass bei hochfrequenter Ansteuerung ausreichend Energie übertragen werden kann, um entsprechend genügsame Leuchtmittel zum Leuchten zu bringen.
Das erfindungsgemäße System lässt sich für alle Arten von Fußmatten, beispielsweise für Fußmatten vor Wohnungstüren, einsetzen, wobei der Einsatz eines solchen Systems in Fahrzeugen besonders vorteilhaft ist. Dabei ist es prinzipiell unerheblich, wie die Leuchtmittel in oder an der Fußmatte platziert werden. In einer besonders attraktiven Ausführungsform ist die Fußmatte von einem leuchtenden Rand umgeben, der von einem lichtleitenden aber auch einem durch Streuung Licht abgebenden Kunststoffleiter gebildet wird. Dieser kann von einzelnen LEDs beleuchtet werden. Die Fußmattenbeleuchtung kann auch nur an einer Stelle erfolgen und sich als beleuchtetes Schild oder Logo darstellen. Dabei kann die Beleuchtung mit Hilfe eines Edelstahlrahmens mit Biegekanten realisiert werden, die durch die Fußmatte gesteckt und umgebogen werden. Darin kann eine LED-Beleuchtung vorgesehen sein, wobei das Licht in Acrylglas eingestreut wird und auf eine leuchtende Lackschicht trifft. Entsprechend flache LED-Beleuchtungen sind allgemein bekannt.
Eine solche Einrichtung hat zunächst den wesentlichen Vorteil, dass sie im Vergleich zu den bislang bekannten Arten der Kontaktierung besonders robust ist. Die erfindungsgemäße Energiefernübertragung ist vor allem resistent gegen die gerade im Bereich der Fußmatten häufig auftretende Feuchtigkeit und die starke mechanische Beanspruchung. Erfindungsgemäß sind zumindest an der Schnittstelle keine Bauteile, wie Stecker und/oder Kabel, vorhanden, die bei mechanischer Beanspruchung abbrechen oder abreißen könnten. Bei einem Verschieben der Matten im Fußraum kann es höchstens vorkommen, dass sich das Sendemittel und das Empfangsmittel voneinander trennen und die Verbindung abbricht. Das geht aber nicht mit einem dauerhaften Defekt einher, sondern lässt sich in besonderen Ausführungsformen einfach durch ein Zurechtrücken der Fußmatte wieder beheben. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich das erfindungsgemäße System jederzeit leicht im Fahrzeug nachrüsten lässt, da keine besonders gearteten elektrischen Anschlüsse zwischen Fußmatte und Bordelektrik eingerichtet werden müssen.
Um eine besonders effiziente Energieübertragung zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das Sendemittel und das Empfangsmittel jeweils eine Spule mit einem Eisenkern aufweisen die beiden Spulen zum Zwecke der erfindungsgemäßen kontaktlosen induktiven Energieübertragung möglichst axial und mit geringem Abstand ihrer Enden übereinander liegen. Vorteilhafterweise werden zwei zumindest nahezu identische Spulen jeweils um einen zylindrischen Eisenkern gewickelt, so dass eine freie Stirnseite des einen Eisenkerns möglichst nah und axial an die freie Stirnseite des anderen Eisenkerns zu liegen kommt. Zur Erzeugung einer möglichst hohen Induktivität ist es auch vorteilhaft, die Spulen in eine aus ferritischem Material gefertigte schalenförmige Aufnahme mit zentralem Kern zu winden.
In einer besonders vorteilhaften, da einfach zu montierenden und zu handhabenden Ausführungsform ist das flache Empfangsmittel an der Unterseite der Fußmatte angeordnet und greift in eine entsprechende Aufnahme eines im Fußraum befindlichen Sendemittels ein. Dabei ist es von Vorteil, Sendemittel und Empfangsmittel in einem Bereich, beispielsweise möglichst nahe am Sitz, anzuordnen, wo die Beeinträchtigung durch häufige Fußtritte gering ist. Die Aufnahme kann so beschaffen sein, dass sie radialer Richtung, also gegen Verschieben der Fußmatte, formschlüssigen Halt gewährt. Zudem sollte die Aufnahme eine Kopplung von Sendemittel und Empfangsmittel ermöglichen, bei der die Spulen mit geringem axial Abstand von wenigen Millimetern, insbesondere von weniger als 5 mm, vorteilhafterweise von etwa 2 mm angeordnet sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figur näher erläutert: Die Figur zeigt den wesentlichen Teil des erfindungsgemäßen Systems. Nicht gezeigt ist die in den Fußraum eines Fahrzeuges einlegbare Fußmatte. Allerdings ist in der ein Leuchtmittel in Form einer LED 1 dargestellt, das zur Beleuchtung zumindest eines Teiles einer Fußmatte eingesetzt werden kann. Die LED 1 ist über ein Kabel 2 mit einer elektronischen Schaltung 4 verbunden, die Teil eines mattenseitigen Koppelteils 3, das ein Empfangsmittel ausbildet, ist. Die Schaltung 4 weist vor allem eine Gleichrichterschaltung. Das Koppelteil 3 ist mit einer Stärke von weniger als 1 cm kaum auftragend und kann an der Unterseite einer Fußmatte angebracht sein. Es ist mit einem Empfangsmittel in Form einer in einen Schalenkern 5 aus ferritischem Material eingewickelten Spule 6 ausgestattet und wirkt mit einem am fahrzeugseitigen Koppelteil 7 vorgesehenen Sendemittel über einen Spalt 8, der Weite von etwa 2 mm zusammen, wobei der Spalt in diesem Fall etwas zu weit gezeichnet ist und sich bei komplett eingesetztem mattenseitigen Koppelteil 3 noch schließt. Der Schalenkern 5 hat einen Durchmesser von ca. 14 mm bei einer Höhe von 4 mm und weist einen zentralen Kern 9 auf, um den herum die Windungen der Spule 6, hier etwa 90 Windungen, gelegt sind. Alle Komponenten des mattenseitigen Koppelteils 3 können in Kunststoff eingegossen sein, um eine hohe Schlagfestigkeit zu erhalten.
Das fahrzeugseitige Koppelteil 7 hat ein Gehäuse 10, in dem wiederum eine Elektronik 11 untergebracht ist. Diese Elektronik 11 transformiert die über ein Kabel anliegende Bordspannung 12 von hier 12 V DC in eine hochfrequente Spannung von etwa 60 V und 100 kHz. Die Bordspannung 12 kann mit der Innenraumbeleuchtung des Fahrzeugs und insbesondere über einen Türkontaktschalter geschaltet werden, damit die Fußmattenbeleuchtung automatisch an geht. Mit dieser Spannung wird wiederum eine gleichartige Spule 13 versorgt, die auch in einem Schalenkern 14 mit zentralem Kern 15 untergebracht ist. Der mit Spule 13 versehene Schalenkern 14 ist unterhalb einer schalenförmigen Aufnahme 16 angeordnet, die das mattenseitige Koppelteil 3 aufnimmt. Die Aufnahme 16 gewährleistet, dass die beiden Spulen 6 und 13 mit ihren Kernen 9 und 15 axial übereinander zu liegen kommen und die Wechselspannung induktiv übertragen wird. Auch die Komponenten des fahrzeugseitigen Koppelteils 7 sind in Kunststoff eingegossen.
Auf diese Weise ist das fahrzeugseitige Koppelteil 7 mit einem Sendemittel ausgestattet, das die kontaktlose Energieübertragung zum Empfangsmittel ermöglicht. Mit der beschriebenen Ausführungsform sind Übertragungsleistungen von etwa 1 Watt möglich, was zur Versorgung von LEDs genügt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10322407 A1 [0002]

Claims

System umfassend eine Fußmatte mit einem oder mehreren Leuchtmitteln (1) zur Beleuchtung zumindest eines Teiles der Fußmatte und umfassend eine Schnittstelle mit zwei Koppelteilen, wobei die Schnittstelle zum Zwecke der Energieversorgung der Leuchtmittel (1) einen Zugang zu einem Versorgungsnetz (12) schafft, wobei die Schnittstelle ein mit den Leuchtmitteln (12) der Fußmatte elektrisch verbundenes mattenseitiges Koppelteil (3) und ein elektrisch mit dem Versorgungsnetz verbundenes netzseitiges Koppelteil (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mattenseitige Koppelteil (3) mit einem Empfangsmittel ausgestattet ist, das mit einem am netzseitigen Koppelteil (7) vorgesehenen Sendemittel zusammenwirkt, wobei zwischen Sendemittel und Empfangsmittel eine kontaktlose Energieübertragung stattfindet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Sendemittel und Empfangsmittel jeweils eine Spule (6, 13) mit einem Eisenkern (9, 15) aufweisen, wobei die Spulen (6, 13) zum Zwecke der kontaktlosen induktiven Energieübertragung möglichst axial und mit geringem Abstand ihrer Enden übereinander liegen.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangsmittel sich an der Unterseite der Fußmatte befindet und in eine entsprechende Aufnahme (16) des Sendemittels eingreift.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (16) eine in radialer Richtung formschlüssige Kopplung von Sendemittel und Empfangsmittel ermöglicht, wobei die Spulen (6, 13) axial mit geringem Abstand von wenigen Millimetern, insbesondere von weniger als 5 Millimetern, angeordnet sind.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußmatte in den Fußraum eines Fahrzeuges einlegbar ist und das Bordnetz des Fahrzeuges das Versorgungsnetz bildet.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Sendemittel eine elektronische Schaltung (11) vorgesehen ist, die aus der Bordspannung des Fahrzeugs eine hochfrequente Wechselspannung, von insbesondere etwa 100 kHz, erzeugt.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Empfangsmittel eine elektronische Schaltung (4) vorgesehen ist, die aus der induktiv übertragenen Wechselspannung eine Spannung zur Versorgung der Leuchtmittel, insbesondere von Leuchtdioden (1) oder einer Folienlampe, erzeugt.
System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten des mattenseitigen Koppelteils (3) und/oder des netzseitigen Koppelteils (7) in einen Kunststoff eingegossen sind.