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Die Erfindung betrifft eine Lenkradanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Fahrzeugkomponentenanordnung gemäß Anspruch 19.
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Ein mit Elektroden ausgestattetes Lenkrad ist z.B. aus der
DE 10 2011 006 649 bekannt, wobei die Elektroden dazu verwendet werden, Vitalparameter eines Fahrers des Kraftfahrzeugs, z.B. die Herzfrequenz, die Hautkapazität, die Hauttemperatur oder die Atemfrequenz, zu bestimmen und aus den Messwerten Informationen aus das Wohlbefinden des Fahrers abzuleiten. Die Elektroden können jedoch das Erscheinungsbild des Lenkrades beeinträchtigen. Zudem erlaubt das bekannte Lenkrad z.B. keine weitergehende Kommunikation mit dem Fahrer.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, das Lenkrad oder eine sonstige, zum Bedienen oder Steuern einer Fahrzeugfunktion ausgebildete Fahrzeugkomponente möglichst vielseitig verwenden zu können und/oder das Erscheinungsbild des Lenkrades bzw. der Fahrzeugkomponente möglichst wenig zu beinträchtigen.
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Dieses Problem wird durch die Bereitstellung der Lenkradanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie der Fahrzeugkomponentenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Danach wird eine Lenkradanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit
- - einem Lenkrad;
- - mindestens einem Betätigungsabschnitt des Lenkrades, über den das Lenkrad zum Erzeugen eines Lenkwinkels betätigbar ist;
- - mindestens einem an dem Betätigungsabschnitt angeordneten Elektrodenelement zum Erfassen einer Berührung und/oder mindestens eines Vitalparameters eines Fahrers der Kraftfahrzeuges, wobei
- - das Elektrodenelement mindestens eine Lichterzeugungseinrichtung und/oder mindestens einen Lichtsensor aufweist.
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Das Elektrodenelement umfasst insbesondere eine elektrisch leitfähige (insbesondere metallische) Elektrodenfläche, die in Kontakt mit einer Hand des Fahrers des Fahrzeugs kommen kann. Über diesen Kontakt lassen sich Messwerte in Bezug auf den Vitalparameter ermitteln, z.B. wie eingangs bereits erwähnt in Bezug auf die Herzfrequenz, die Hautkapazität, die Hauttemperatur und/oder die Atemfrequenz. Das Elektrodenelement bildet somit einen Sensor, wobei die Elektrodenfläche des Elektrodenelements insbesondere mit einer Mess- und Auswerteeinheit, die außerhalb des Lenkrades angeordnet sein kann, verbunden ist. An dem Betätigungsabschnitt des Lenkrades sind insbesondere zumindest zwei Elektrodenelemente angebracht, die jeweils einer Hand des Fahrers zugeordnet sind.
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Zusätzlich zu der Sensorfunktion ist mit Hilfe der Lichterzeugungseinrichtung eine Fahrzeuginformation signalisierbar und/oder zumindest ein Teil des Lenkrades und/oder der Lenkradumgebung beleuchtbar. So könnte dem Fahrer mittels der Lichterzeugungseinrichtung ein optisches Signal übermittelt werden, das ihn darauf hinweist, das Elektrodenelement zu berühren (z.B. wenn das Fahrzeug in einem autonomen Fahrmodus betrieben wird). Denkbar ist auch, dass mit der Lichterzeugungseinrichtung zwecks Erzielung eines Beleuchtungseffektes zumindest ein Abschnitt des Elektrodenelement oder der Umgebung des Lenkrades beleuchtet wird.
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Der Lichtsensor kann z.B. als optischer Schalter, insbesondere als Hell-Dunkel-Schalter betrieben werden. Denkbar ist allerdings auch, dass mit dem Lichtsensor ebenfalls Vitalparameter bestimmt werden können. Der Lichtsensor umfasst beispielweise eine Fotodiode. Zusätzlich könnte der Lichtsensor auch eine eigene Lichtquelle (z.B. eine Leuchtdiode) aufweisen. Möglich ist auch, dass der Lichtsensor ein Bestandteil (insbesondere ein CCD-Chip) einer Kamera ist.
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Darüber hinaus kann das Elektrodenelement eine Vorrichtung zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung umfassen; z.B. eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Vibration des Lenkradkranzes. Denkbar wäre auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wärmepulses. Zudem könnte das Elektrodenelement auch Teil einer Lenkradheizung sein, wobei z.B. mindestens eine Elektrodenfläche des Elektrodenelements durch Zuführen eines elektrischen Stromes aufgeheizt werden kann.
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Bei dem Betätigungsabschnitt des Lenkrades handelt es sich z.B. um einen Lenkradkranz, wobei der Lenkradkranz insbesondere einen Nabe des Lenkrades zumindest teilweise umläuft. Denkbar ist allerdings auch, dass der Betätigungsabschnitt nicht als Lenkradkranz ausgebildet ist, sondern z.B. als Handgriff, der sich etwa - bezogen auf die Geradeausfahrtstellung des Lenkrades - seitlich der Lenkradnabe befindet. Der Betätigungsabschnitt könnte auch durch ein im Prinzip beliebig gestaltetes, insbesondere seitlich der Lenkradnabe angeordnetes Lenkelement mit einem Griffbereich ausgebildet sein. Das Lenkrad, das in diesem Fall als Lenkelement oder Lenkhabe bezeichnet werden könnte, umfasst beispielsweise zwei derartige Betätigungsabschnitte.
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Möglich ist zudem, dass das Elektrodenelement den Lenkradkranz zumindest abschnittsweise ringartig umgibt, d.h. das Elektrodenelement erstreckt sich zumindest entlang eines Teilabschnitts des Umfanges des Lenkradkranzes. Beispielsweise verläuft das Elektrodenelement entlang des sich in einer zu einer radialen Richtung des Lenkrades und einer Lenkachse parallelen Ebene erstreckenden Umfanges des Lenkradkranzes Denkbar ist jedoch auch, dass das Elektrodenelement anders orientiert ist; z.B. entlang des die Lenkradnabe umlaufenden Umfanges des Lenkradkranzes (beispielsweise in dem Fall, dass das Elektrodenelement als Daumenauflage fungiert).
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Elektrodenelement einen zumindest für einen Teil des optischen Spektrums transparenten Grundkörper (z.B. in Form eines Leuchtkörpers) auf, wobei von der Lichterzeugungseinrichtung erzeugtes Licht zumindest einen Teilabschnitt des Grundkörpers durchstrahlt oder zumindest in den Grundkörper einstrahlt (und dort z.B. gestreut wird und den Grundkörper zum Leuchten bringt). Der Grundkörper ist z.B. aus einem entsprechend transparenten Kunststoff oder aus Glas ausgebildet.
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Darüber hinaus kann an dem Grundkörper oder an den Grundkörper angrenzend mindestens eine elektrisch leitfähige Elektrodenfläche angeordnet sein, die insbesondere zur Erfassung des mindestens einen Vitalparameters dient. Beispielsweise ist die Elektrodenfläche durch ein an dem Grundkörper angeordnetes Element (zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material) oder in Form einer (zumindest teilweise elektrisch leitfähigen) Beschichtung des Grundkörpers ausgebildet. Möglich ist auch, dass die Elektrodenfläche seitlich von dem Grundkörper, z.B. an den Grundkörper angrenzend, ausgebildet ist. Beispielsweise sind zwei voneinander beabstandete (z.B. ringförmige) Elektrodenflächen vorhanden, die an dem Grundkörper angebracht sind. Denkbar ist auch, dass sich der Grundkörper zwischen den Elektrodenflächen oder außerhalb befindet.
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Möglich ist des Weiteren, dass die Lichterzeugungseinrichtung zumindest teilweise in dem Grundkörper, an einer dem Betätigungsabschnitt zugewandten Unterseite des Grundkörpers und/oder an einer schräg oder senkrecht zur Unterseite orientierten Seitenfläche des Grundkörpers angeordnet ist. Beispielsweise umfasst die Lichterzeugungseinrichtung eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Betätigungsabschnitt eine aus mehreren Teilen bestehende Abdeckung auf, wobei zumindest ein Teilabschnitt des Elektrodenelements einen Bereich der Abdeckung zumindest teilweise überdeckt, in dem ein erstes Teil der Abdeckung an ein zweites Teil der Abdeckung angrenzt, oder sich das Elektrodenelement zumindest teilweise zwischen dem ersten und dem zweiten Teil der Abdeckung erstreckt.
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Die Abdeckung bildet insbesondere eine Außenfläche (also eine Sichtfläche) des Betätigungsabschnittes aus und umgibt z.B. einen Materialkern des Betätigungsabschnitts. Der Materialkern wiederum umfasst beispielsweise ein Skelett und eine das Skelett umgebende Umschäumung. Beispielsweise ist die Abdeckung zumindest teilweise als Lederbezug ausgebildet und weist entsprechend mehrere (z.B. vier oder fünf) miteinander verbundenen Teilstücke auf. Denkbar ist jedoch auch, dass die die Abdeckung zumindest teilweise aus einem anderen Material, z.B. Holz oder faserverstärkter (insbesondere karbonfaserverstärkter) Kunststoff, ausgebildet ist.
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Mit Hilfe des Elektrodenelementes kann somit zusätzlich eine Abdeckung eines Übergangsbereichs zwischen aneinander angrenzenden Materialteilen der Abdeckung und damit eine Verbesserung des Erscheinungsbildes des Lenkrades erfolgen.
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Beispielsweise ist ein Randbereich des ersten und/oder zweiten Teiles der Abdeckung an dem Elektrodenelement festgelegt und/oder mittels des Elektrodenelementes an einem Materialkern des Betätigungsabschnitts befestigt (z.B. angeklemmt). Möglich ist, insbesondere, wenn es sich bei der Abdeckung um einen Lederbezug handelt, dass ein erstes Teil (Teilstück) mit einem zweiten Teil über eine Naht als Befestigungsmittel verbunden ist. Das Elektrodenelement kann in diesem Fall zumindest einen Abschnitt der Naht überdecken. Einander zugewandte Randabschnitte benachbarter Lederteilstücke können alternativ oder zusätzlich mit Hilfe des Elektrodenelement auch an dem Betätigungsabschnitt angeklemmt, miteinander verbunden und/oder gespannt werden. Denkbar ist auch, dass die Befestigung der Lederteilstücke miteinander über das Elektrodenelement erfolgt, wobei z.B. die Naht durch das Elektrodenelement ersetzt wird.
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Denkbar ist zudem, dass das Elektrodenelement an dem Betätigungsabschnitt angebracht wird, nachdem die Abdeckung angeordnet wurde. Beispielsweise ist das Elektrodenelement aus mehreren Teilen ausgebildet ist, die zur Befestigung des Elektrodenelements an dem Betätigungsabschnitt über Befestigungsmittel, z.B. in Form einer Schraube oder in Form von Rastelementen, miteinander verbunden werden. Beispielsweise ist das Elektrodenelement nach Art einer Schelle (z.B. einer Rohr- oder Bügelschelle, einer ISO-Rasterschelle oder einer ISO-Klemmschelle) ausgebildet. Denkbar ist auch, dass das Elektrodenelement an der Umschäumung oder dem Skelett des Betätigungsabschnitts fixiert ist, z.B. per Schraub- oder Rastverbindung.
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Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist das Elektrodenelement zusätzlich als mechanischer Schalter (nach Art eines Drehschalters) ausgeführt, wobei durch Rotation zumindest eines Teiles des Elektrodenelements ein Schalten zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltzustand erfolgt. Über das Drehen dieses Schalters lassen sich z.B. Fahrzeugfunktionen steuern; beispielsweise lässt sich eine Vitalparametermessung, eine Identifizierung des Fahrers oder ein Übergang in einen autonomen Fahrmodus aktivieren. Denkbar ist auch, dass der Schalter mehr als zwei Schaltzustände (und z.B. entsprechende Rastpositionen) aufweist.
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Möglich ist auch, dass die erfindungsgemäße Lenkradanordnung eine Schaltung umfasst, mit der eine erste Elektrodenfläche und/oder eine zweite Elektrodenfläche des Elektrodenelementes mit einem ersten und/oder zweiten Sensierschaltkreis (z.B. abwechselnd) verbindbar ist. Denkbar ist auch, dass zwei Elektrodenelemente mit jeweils mindestens zwei Elektrodenflächen vorhanden sind, wobei mittels der Schaltung die Elektrodenflächen des einen und/oder des anderen Elektrodenelementes unabhängig voneinander mit dem ersten und/oder dem zweiten Sensierschaltkreis verbindbar sind. Mit Hilfe der Schaltung lassen sich unter Verwendung der Elektrodenflächen der Elektrodenelemente (z.B. im Multiplexbetrieb) mehrere Vitalparameter (z.B. Herzfrequenz und/oder Hautleitwert) messen.
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Darüber hinaus könnte auch mit Hilfe des Lichtsensors und der Lichterzeugungseinrichtung eine optische Messung mindestens eines Vitalparameters des Fahrers erfolgen; beispielsweise zusätzlich zu der oben erläuterten elektrischen Messung mit Hilfe von Elektrodenflächen der Elektrodenelemente.
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Die Lenkradanordnung ist insbesondere so ausgebildet ist, dass die Lichterzeugungseinrichtung sowohl zur Durchführung der optischen Messung (z.B. in einem ersten Betriebsmodus) als auch zur Erfüllung einer anderen Funktion (z.B. in einem zweiten Betriebsmodus), insbesondere zur Signalisierung einer Information und/oder zum Beleuchten zumindest eines Teils des Lenkrades und/oder der Lenkradumgebung, betreibbar ist. Somit kann die Lichterzeugungseinrichtung und/oder der Lichtsensor auch unabhängig von einer Messfunktion verwendet werden.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Fahrzeugkomponentenanordnung, mit
- - einer Fahrzeugkomponente zum Bedienen und/oder Steuern einer Fahrzeugfunktion;
- - mindestens einem Betätigungsabschnitt, über den die Fahrzeugkomponente zum Bedienen und/oder Steuern der Fahrzeugfunktion betätigbar ist;
- - mindestens einem an dem Betätigungsabschnitt angeordneten Funktionselement mit einer elektrisch leitfähigen Struktur, wobei
- - der Betätigungsabschnitt eine aus mehreren Teilen bestehende Abdeckung aufweist, und wobei
- - zumindest ein Teilabschnitt des Funktionselements einen Bereich der Abdeckung, in dem ein erstes Teil der Abdeckung an ein zweites Teil der Abdeckung angrenzt, zumindest teilweise überdeckt.
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Die oben in Zusammenhang mit dem ersten Erfindungsaspekt beschriebenen Ausgestaltungen können analog zur Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponentenanordnung verwendet werden. Beispielsweise handelt es sich bei der Fahrzeugkomponente um ein Lenkrad oder ein sonstiges Lenkelement zum Hervorrufen eines Lenkwinkels. Denkbar ist jedoch auch, dass es sich bei der Fahrzeugkomponente um eine andere, betätigbare Komponente handelt, z.B. um ein nach Art eines Joysticks gestaltetes Bedienelement oder einen Schalthebel (Schaltknüppel).
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Bei dem Funktionselement handelt es sich z.B. um das oben beschriebene Elektrodenelement zum Erfassen einer Berührung und/oder eines Vitalparameters eines Fahrzeuginsassen. Denkbar ist jedoch auch, dass das Funktionselement alternativ oder zusätzlich eine andere elektrische oder elektronische Funktion erfüllt, z.B. eine EMV-Schutzfunktion oder die Funktion einer induktiven Übertragungseinheit (insbesondere einer NFC-Übertragungseinheit).
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Denkbar ist auch, dass das Funktionselement z.B. mindestens eine Lichterzeugungseinrichtung und/oder mindestens einen Lichtsensor aufweist, wie oben bereits erläutert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Lenkradanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Vorderansicht;
- 2 das Lenkrad aus 1 in Rückansicht;
- 3 einen vergrößerten Ausschnitt der 1;
- 4 eine Abwandlung der 1 bis 3; und
- 5 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung zum Betreiben von Elektrodenelementen einer erfindungsgemäßen Lenkradanordnung.
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Die in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Lenkradanordnung 10 umfasst eine Fahrzeugkomponente in Form eines Lenkrades 1 mit einem Lenkradkranz 11, der einen zentralen Nabenbereich 12 des Lenkrades 1 vollständig umläuft. Der Lenkradkranz 11 und der Nabenbereich 12 sind über drei Speichen 13a - 13c miteinander verbunden. An den Speichen 13a und 13b ist jeweils eine Schaltereinheit 41, 42 mit Bedienelementen zum Bedienen von Fahrzeugfunktionen angeordnet.
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In einem oberen Bereich des Lenkrades 1 sind an dem Lenkradkranz 11 zwei Funktionselemente in Form von Elektrodenelementen 21, 22 angebracht, wobei die Elektrodenelemente 21, 22 spiegelsymmetrisch zu einer bezogen auf die Geradeausfahrstellung des Lenkrades 1 parallel zur Fahrzeuglängsrichtung orientierten und durch einen Mittelpunkt des Lenkrades 1 hindurch verlaufenden Ebene platziert sind. Beispielsweise befinden sich die Elektrodenelemente 21, 22 in einer 10:30 Uhr bzw. 1:30-Uhr-Position). Denkbar ist natürlich auch eine andere (auch eine nicht spiegelsymmetrische) Positionierung der Elektrodenelemente 21, 22. Die Elektrodenelemente 21, 22 sind jeweils ringförmig ausgebildet und verlaufen jeweils vollständig um den Lenkradkranz 11 herum. Möglich wäre natürlich auch, dass sich die Elektrodenelemente 21, 22 jeweils nur über einen Teil des (in einer radialen Ebene betrachteten) Umfanges erstrecken.
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Darüber hinaus weisen die Elektrodenelemente 21, 22 jeweils einen optisch transparenten, zum Beispiel aus einem Kunststoff geformten Grundkörper 211, 221 auf. Um diesen Grundkörper 211, 221 herum verlaufen jeweils zwei in einem Abstand voneinander angebrachte elektrisch leitfähige Strukturen in Form von Metallringen 212, 213 bzw. 222, 223. Die Metallringe 212, 213, 222, 223 bilden jeweils eine Elektrodenfläche der Elektrodenelemente 21, 22 aus, wobei eine Berührung der Metallringe 212, 213, 222, 223 erfasst und z.B. über die Berührung der Metallringe 212, 213, 222, 223 eine Messung von Vitalparametern des Fahrers erfolgen kann, wie oben bereits erläutert. Beispielsweise sind die Metallringe 212, 213, 222, 223 mit einer Vitalparameter-Messeinrichtung des Fahrzeugs elektrisch verbunden und werden zum Beispiel mit einem vorgegebenen elektrischen Potential beaufschlagt. Die Metallringe 212, 213, 222, 223 könnten zusätzlich oder alternativ auch eine andere elektrische oder elektronische Funktion übernehmen, wie oben bereits ausgeführt.
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Denkbar ist auch, dass anstelle der Metallringe 212, 213, 222, 223 Ringe aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material oder entsprechende (insbesondere metallische) Beschichtungen des Grundkörpers 211, 221 vorgesehen sind.
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Darüber hinaus ist an zumindest einem der beiden Grundkörper 211, 221 mindestens eine Lichterzeugungseinrichtung und/oder mindestens ein Lichtsensor angeordnet. Beispielsweise befindet sich an einer Rückseite des Grundkörpers 211, 221 eine Leuchtdiode oder mehrere Leuchtdioden, die den Grundkörper 211, 221 durchstrahlen und/oder den Grundkörper 211, 221 beleuchten (der dann einen Leuchtköper ausformt) und auf diese Weise ein vom Fahrer wahrnehmbares optisches Signal erzeugen. Dieses Signal dient z.B. zur Übermittlung einer Fahrzeuginformation an den Fahrer. So kann der Fahrer mit diesem Signal etwa aufgefordert werden, seine Hände auf die Elektrodenelemente 21, 22 (insbesondere auf die Metallringe 212, 213, 222, 223) aufzulegen, wie oben bereits erläutert. Wie oben ebenfalls bereits beschrieben, kann die Lichterzeugungseinrichtung jedoch alternativ oder zusätzlich zu einer Beleuchtung des Lenkrades oder seiner Umgebung (z.B. zur Erzeugung eines Lichteffektes) dienen.
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Beispielsweise könnten mit Hilfe der Elektrodenelemente 21, 22 zumindest einige der folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- - Erzeugen eines optischen Signals mittels der Lichterzeugungseinrichtung zumindest eines der Elektrodenelemente 21, 22 zum Übermitteln einer Information bezüglich einen Fahrzeugstatus;
- - Erzeugen eines optischen Signals mittels der Lichterzeugungseinrichtung zumindest eines der Elektrodenelemente 21, 22 zum Übermitteln einer Aufforderung des Fahrers, die Hände auf die Metallringe 212, 213, 222, 223 aufzulegen;
- - Vermessen und/oder Identifizieren des Fahrers (z.B. hinsichtlich seiner Berechtigung zum Benutzen des Fahrzeugs) mittels optischer und/oder elektronischer Komponenten (insbesondere der Elektrodenelemente 21, 22);
- - Schalten eines durch zumindest eines der Elektrodenelemente 21, 22 ausgebildeten Schalters, z.B. zur vollständigen Aktivierung eines Fahrzeugassistenzsystem und/oder eines autonomen Fahrzeugmodus; und
- - Erzeugen eines optischen Signals mittels der Lichterzeugungseinrichtung zumindest eines der Elektrodenelemente 21, 22 zum Übermitteln einer Information bezüglich eines aktualisierten Fahrzeugstatus;
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Darüber hinaus können die Elektrodenelemente 21, 22 Bestandteil eines Handerkennungssystems sein, bei dem z.B. das linke und das rechte Elektrodenelement 21, 22 unterschiedlichen Sensierschaltkreisen zugehören. Denkbar ist z.B., dass das eine Elektrodenelement in Reihe und/oder parallel mit einem ersten Sensierschaltkreis eines Handerkennungssystems des Fahrzeugs geschaltet ist, während das andere Elektrodenelement mit einem zweiten Sensierschaltkreis des Handerkennungssystems verbunden ist. Denkbar ist auch, dass die Metallringe 212, 213 bzw. 222, 223 zumindest eines der Elektrodenelemente 21, 22 jeweils unterschiedlichen Sensierschaltkreisen zugehören. Möglich ist auch, dass die Elektrodenelemente 21, 22 und/oder die Metallringe 212, 213 bzw. 222, 223 jeweils über mindestens einen Schalter mit mindestens einem Sensierschaltkreis verbunden sind. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in 5 dargestellt.
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Mit Hilfe der Elektrodenelemente 21, 22 erfolgt wie oben bereits erwähnt insbesondere eine Messung von Vitalfunktionen (Vitalparameter) des Fahrers. Beispielsweise wird anhand der Messung der Vitalfunktionen festgestellt, ob der Fahrer fahrtüchtig ist, und/oder ein Schalten des Fahrzeugs in einen autonomen Fahrmodus erfolgt.
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Der Lenkradkranz 11 weist zudem eine Abdeckung in Form eines Lederbezugs 111 auf, der eine Umschäumung und ein Lenkradskelett des Lenkradkranzes 11 umgibt. Der Lederbezug 111 setzt sich aus einer Mehrzahl in Umfangsrichtung des Lenkradkranzes 11 aneinander grenzender Lederteilstücke (z.B. Teilstücke 112a-112d) zusammen. Die Elektrodenelemente 21, 22 sind nun so positioniert, dass sie jeweils einen Übergangsbereich zwischen zwei benachbarten (z.B. aneinandergrenzenden) Lederteilstücken überdecken, also im Übergangsbereich zwischen den Teilstücken 112a, 112b bzw. zwischen den Teilstücken 112c, 112d.
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Denkbar ist beispielsweise, dass die benachbarten Lederteilstücke 112a, 112b bzw. 112c, 112d jeweils über eine Naht miteinander verbunden sind, wobei die Elektrodenelemente 21, 22 derartige Nähte überdecken können. Möglich ist jedoch auch, dass die benachbarten Lederteilstücke 112a, 112b bzw. 112c, 112d über die Elektrodenelemente 21, 22 miteinander verbunden sind und/oder dass die Lederteilstücke 112a -112d über die Elektrodenelemente 21, 22 an dem Lenkradkranz 11 festgelegt sind. Denkbar ist natürlich, dass mehr als die zwei in 1 gezeigten Elektrodenelemente 21, 22 vorhanden sind, um mehr als zwei Übergangsbereiche abzudecken. Die Erfindung ist allerdings nicht darauf beschränkt, dass die Elektrodenelemente 21, 22 im Übergangsbereich zwischen benachbarten Teilen (Teilstücken) des Lederbezugs angeordnet sind. Vielmehr könnten die Elektrodenelemente 21, 22 auch an anderen Positionen des Lenkradkranzes 11 angebracht sein. Des Weiteren könnten die Metallringe 212, 213, 222, 223 auch beanstandet von dem Grundkörper 211, 221 positioniert sein.
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3 zeigt eine vergrößerte Darstellung sowohl einer der Elektrodenanordnungen (die in 1 rechte Elektrodenanordnung 22) als auch der Speiche 13c. An der Speiche 13c ist die Schaltereinheit 42 angebracht, wobei sich der Lederbezug 111 vom Lenkradkranz 11 in den Bereich der Speiche 13c hinein bis zu der Schaltereinheit 42 erstreckt. Denkbar ist, dass die Übergänge des Lederbezugs 111, d.h. der Lederteilstücke 112c, 112d zu dem Elektrodenelement 22 ähnlich dem Übergang des Lederbezugs 111 zu der Schaltereinheit 42 gestaltet sind. Analog kann natürlich der Übergang des Lederbezuges 111 zu dem in 1 linken Elektrodenelement 21 gestaltet sein.
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Möglich ist auch, dass die Metallringe 222, 223 der Elektrodenanordnung 22 eine ähnliche oder zumindest ähnlich wirkende Oberfläche aufweisen wie ein metallisierter (zum Beispiel verchromter) Bereich der Schaltereinheit 4. Denkbar ist auch, dass eine mittels der Leuchterzeugungseinrichtung erzeugte Beleuchtung (z.B. des Grundkörpers 211, 221) an eine Beleuchtung eines Schalterbereichs 421 (etwa einer Beschriftung) angepasst ist (analog kann die Beleuchtung in Bezug auf das in 1 linke Elektrodenelement 21 angepasst sein).
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Die 4 zeigt eine Abwandlung der 3, wonach zusätzlich zu den sich entlang einer radial orientierten Ebene (d.h. einer Ebene, die parallel zu einer radialen Richtung des Lenkrades und einer Lenkachse verläuft) erstreckenden Elektrodenelementen 21, 22 zumindest ein weiteres Elektrodenelement 23 vorhanden ist. Das weitere Elektrodenelement 23 ist an einer nach innen weisenden Ausbuchtung 113 des Lenkradkranzes 11 angeordnet, wobei es sich nicht entlang des radialen Umfanges U1 des Lenkradkranzes 11 erstreckt, sondern zumindest näherungsweise in Richtung des die Lenkradnabe umlaufenden Umfanges U2 des Lenkradkranzes 11 orientiert ist.
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Das Elektrodenelement 23 weist zwei in einem Abstand voneinander platzierte elektrisch leitfähige Elektrodenflächen 232, 233 auf, die analog zu den Elektrodenelementen 21, 22 an einem insbesondere optisch transparenten Grundkörper 231 angeordnet sind. Dem Grundkörper 233 sind mindestens eine Lichterzeugungseinrichtung und/oder mindestens ein Lichtsensor zugeordnet (nicht dargestellt).
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5 illustriert ein Ausführungsbeispiel einer von einer Fahrzeug-ECU 350 bereitgestellte oder mit der Fahrzeug-ECU gekoppelten Schaltung 300 zum Betreiben zweier Elektrodenelemente der erfindungsgemäßen Lenkradanordnung, z.B. der Elektrodenelemente 21, 22 der 1 bis 4. Zusätzlich zu den Elektrodenflächen 212, 213 bzw. 222, 223 weisen die Elektrodenelemente 21, 22 jeweils einen Lichtsensor 214, 224 mit mindestens einer Fotodiode und/oder eine Lichterzeugungseinrichtung 215, 225 mit mindestens einer LED auf. Beispielsweise umfasst die Lichterzeugungseinrichtung 215, 225 eine RGB-LED-Anordnung oder ein LED-Array.
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Die Schaltung 300 umfasst einen ersten und einen zweiten Sensierschaltkreis 310, 320, z.B. in Form eines Wechselstrom- oder eines Gleichstromsensierkreises, sowie mehrere Schalter 501 - 507, wobei die Elektrodenflächen 212, 213 bzw. 222, 223 der parallel zueinander geschalteten Elektrodenelemente 21, 22 abhängig von dem Schaltzustand der Schalter 501 - 507 unabhängig voneinander mit dem ersten und/oder dem zweiten Sensierkreis 310, 320 verbunden werden können. Auf diese Weise kann z.B. ein Multiplexbetrieb zur Messung unterschiedlicher Vitalparameter (z.B. der Herzfrequenz und des Hautleitwerts) realisiert werden.
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So könnte eine Herzfrequenzmessung beispielsweise dadurch erfolgen, dass i) die Elektrodenflächen (Sensorflächen) 212, 213, ii) die Elektrodenflächen 222, 223 oder iii) sowohl die Elektrodenflächen 212, 213 als auch die Elektrodenflächen 222, 223 (z.B. abwechselnd) mit dem ersten Sensierschaltkreis 310 verbunden werden (durch Schließen des Schalters 505 und durch Schließen der Schalter 501, 502 und/oder der Schalter 503, 504). Denkbar ist auch, dass ein Vergleich der Messungen i), ii) und/oder iii) miteinander erfolgt.
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Darüber hinaus ließe sich z.B. ein Hautleitwert durch (z.B. abwechselndes) Verbinden der Elektrodenflächen 212, 213 oder der Elektrodenflächen 222, 223 mit dem zweiten Sensierschaltkreis 320 durch Schließen des Schalters 506 und der Schalter 501, 502 bzw. 503, 504 bestimmen. Denkbar ist wiederum, dass ein Vergleich der Messungen mit den Elektrodenflächen 212, 213 ermittelten Messwerte mit den Messwerten, die unter Verwendung der Elektrodenflächen 222, 223 bestimmt wurden, erfolgt.
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Die Lichtsensoren 214, 224 und/oder die Lichterzeugungseinrichtungen 215, 225 können unabhängig von den oben beschriebenen Messungen betrieben werden. Denkbar ist jedoch auch, dass Vitalparameter (z.B. die Herzfrequenz) optisch mit Hilfe der Lichtsensoren 214, 224 und/oder der Lichterzeugungseinrichtungen 215, 225 gemessen werden. Die Messergebnisse der optischen Messungen können z.B. mit Messungen, die mit Hilfe der Elektrodenflächen 212, 213, 222, 223 durchgeführt wurden, kombiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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