DE10207380A1 - Fahrzeuglenkrad mit integrierter Folienelektronik - Google Patents
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Abstract
Es wird ein ummanteltes Fahrzeuglenkrad mit einem Lenkradkranz, Lenkradspeichen und einer Lenkradnabe sowie an dem Lenkrad angeordnete Schalter und/oder Sensoren 1 bis 9 zur Betätigung von elektrischen Vorrichtungen 19 bis 23 vorgestellt, bei dem die Schalter und/oder Sensoren mit einer im Fahrzeuglenkrad angeordneten Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung 10 über Sensor- und/oder Steuerleitungen 34 bis 40 signaltechnisch verbunden sind und bei dem die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 10 über zumindest eine Daten- oder Signalübertragungsstrecke 11; 17, 18 mit den zu betätigenden elektrischen Vorrichtungen 19 bis 23 verbunden ist. DOLLAR A Zur Vergrößerung des bauteiltechnischen Integrationsgrades, zur Vereinfachung der Montage und zur Reduzierung der Herstellkosten eines solchen Lenkrades wird vorgeschlagen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 10 zusammen mit mindestens einer Sensor- oder Daten- bzw. Steuerleitung 34 bis 40 auf einer flexiblen Folie 26 angeordnet ist, die in das Ummantelungsmaterial des Lenkrades eingebettet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein ummanteltes Fahrzeuglenkrad mit einem Lenkradkranz, mit Lenkradspeichen und mit einer Lenkradnabe, sowie mit an dem Lenkrad angeordneten Schaltern und/oder Sensoren zur Betätigung von elektrischen Vorrichtungen, wobei die Schalter und/oder Sensoren mit einer im Fahrzeuglenkrad angeordneten Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung über zumindest eine Daten- oder Signalübertragungsstrecke mit den zu betätigenden elektrischen Vorrichtungen verbunden ist.
- Ein derartiges Fahrzeuglenkrad ist beispielsweise aus der
DE 196 48 374 A1 bekannt. Nachteilig an diesem Fahrzeuglenkrad ist, dass die im Lenkrad integrierten Schalter über diskrete Leitungen in einfacher Drahttechnolgie mit dem in dem Fahrzeuglenkrad integriertem Mikrocomputer verbunden sind. Durch diesen konstruktiven Aufbau ist der Herstellungsaufwand für ein solches Lenkrad vergleichsweise hoch, da die einzelnen Schalter sowie die genannten Leitungen vor dem Ummanteln des metallischen Lenkradkörpers mit einem geeigneten Polsterungsmaterial in aufwendiger Weise an diesem Lenkrad an vorgewählten Positionen angeordnet und fixiert werden müssen. - Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe an die Erfindung darin, den bauteiltechnischen Integrationsgrad bei solchen mit Schaltern und/oder Sensoren ausgestatteten Fahrzeugbauteilen weiter zu erhöhen, so dass die Herstellkosten reduzierbar sind oder bei gleichen Herstellkosten die Funktionalität des Fahrzeugbauteils vergrößert werden kann.
- Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
- Demnach hat die Erfindung ein ummanteltes Fahrzeuglenkrad zum Gegenstand, dass über einen Lenkradkranz, Lenkradspeichen sowie eine Lenkradnabe verfügt, wobei an dem Lenkrad Schalter und/oder Sensoren angeordnet sind, die zur Betätigung von elektrischen Vorrichtungen dienen, und bei denen die Schalter und/oder Sensoren mit einer im Fahrzeuglenkrad angeordneten Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung über Sensor- und/oder Steuerleitungen verbunden sind. Dabei steht die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung über zumindest eine Daten- oder Signalübertragungsstrecke mit den zu betätigenden elektrischen Vorrichtungen in Verbindung. Zudem ist vorgesehen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung auf einer flexiblen Folie aufgebracht ist, die in das Ummantelungsmaterial des Lenkrades eingebettet ist.
- Darüber hinaus kann durch eine Integration der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung zusammen mit den Sensor- und/oder Daten- bzw. Steuerleitungen auf der gleichen flexiblen Folie eine deutliche Bauteil-, Gewichts- und Montageaufwandreduzierung gegenüber den Lenkradvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik erzielt werden. Zudem können in dieses flexible Folienelektronikbauteil auch alle gewünschten Sensoren und/oder Schalter eines Lenkrades integriert werden.
- Ein solches Folienelektronikbauteil kann sodann die Herstellung eines Fahrzeuglenkrades dadurch vereinfachen, dass alle nötigen Schalter und Sensoren, Leitungen sowie die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung auf einem einzigen Bauteil, nämlich auf einer flexiblen Folie, angeordnet sind.
- Außerdem kann diese hochintegrierte Folienelektronik entsprechend des jeweiligen Unterbringungsortes der Sensoren und/oder Schalter sowie der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung geometrisch individuell auf das jeweilige Design des Fahrzeuglenkrades vorkonfiguriert werden.
- Als weiterer Vorteil ist zu nennen, dass im Gegensatz zu den bisher bekannten mit Sensoren und/oder Schaltern ausgerüsteten Lenkrädern das erfindungsgemäße Lenkrad eine weitere Reduzierung des Bauteilaufwandes dadurch gestattet, dass nicht mehr wie bisher einzelne, mit individuellen Gehäusen ausgestattete Sensoren oder Schalter verbaut und mittels gesonderter Steckverbinder mit der Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung innerhalb oder außerhalb des Lenkrades verbunden werden müssen.
- Für Sonderanwendungen soll aber nicht ausgeschlossen werden, dass auch einzelne Sensoren und/oder Schalter über Sensor- und/oder Steuerungsleitungen in konventioneller Drahtleitertechnologie mit der auf der flexiblen Folie angeordneten Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung direkt oder über auf der Folie befindliche Anschlussvorrichtungen verbunden sind.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die flexible Folie eine etwa tintenfischförmige Geometrie auf, bei der die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung etwa im Zentrum dieses Gebildes angeordnet ist, während die Sensoren und/oder Schalter an den Enden dieser vom Zentrum ausgehenden Folienstränge angeordnet sind. Die Übertragung der Sensorsignale- und/oder Schaltbefehle erfolgt dabei wiederum über auf der Folie angeordnete Leiterbahnen.
- Die von den Sensoren oder Schaltern zu der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung übertragenen Signale werden mittels dort abgespeicherter Algorithmen zu Steuerungs- und/oder Regelungssignalen weiterverarbeitet, die beispielsweise über eine konventionelle Wickelfeder im Bereich der Lenkradsäule zu den zu steuernden oder zu regelnden elektrischen Geräten des Fahrzeuges weitergeleitet werden.
- Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung über einen Sender verfügt, oder zumindest mit einem solchen signaltechnisch verbunden ist, der ebenfalls auf der flexiblen Folie aufgebracht ist. Mit Hilfe dieses Senders können die Steuerungs- und/oder Regelungsbefehle zu einem Empfänger an einem Empfängercomputer drahtlos weitergeleitet werden, wobei letzterer dann auf die zu steuernden beziehungsweise zu regelnden elektrischen Vorrichtungen einwirken kann.
- Die Erfindung lässt sich anhand konkreter Ausführungsbeispiele erläutern, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer in ein Fahrzeuglenkrad integrierbaren Folienelektronik, zusammen mit nachgeordneten zu steuernden und/oder zu regelnden Geräten, -
2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, sowie -
3 eine dritte Variante der Erfindung. - Demnach ist in
1 in stark vereinfachter Form ein Lenkradfolienelektronikbauteil12 mit einer flexiblen Kunstofffolie26 dargestellt, auf der neben Schaltern und Sensoren1 bis9 auch eine zentrale Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 in Form eines Mikrocomputers untergebracht ist. - Bei den Sensoren und Schaltern handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um einen Ein/Aus-Schalter
1 für ein Radio, einen Radiosendesuchlaufschalter2 , einen Laut/Leise-Regler3 für eine Audioanlage, ein Lenkradheizungs schalter4 , zwei Schalter5 ,6 für die Getriebegangwahl, einen Abstandssensor7 zum Ermitteln der Sitzposition eines Fahrers, einen Hupenschalter8 sowie um eine Zündpille9 für einen im Fahrzeuglenkrad untergebrachten Airbag. - Wie dieser Abbildung außerdem entnehmbar ist, kann die auf der Folie
26 angeordnete Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 mit einer Wickelfeder11 im Bereich einer Fahrzeuglenksäule über Daten- und Steuerleitungen verbunden sein, so dass in an sich bekannter Weise mit Hilfe der Wickelfeder11 die von der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 kommenden Steuer- und/oder Regelungsbefehle aus dem rotierenden System des Lenkrades heraus zu den anzusteuernden elektrischen Geräten19 ,20 ,21 ,22 ,23 weiterleitbar sind. - In dem Ausführungsbeispiel gemäß
2 ist zusätzlich dargestellt, dass das Lenkradfolienelektronikbauteil12 auch über Verbindungsvorrichtungen13 ,14 verfügen kann, mit deren Hilfe außerhalb des Lenkradfolienelektronikbauteils12 befindliche Sensoren oder Schalter15 ,16 mit diesem Lenkradelektronikbauteil12 verbindbar sind. Zudem kann auch vorgesehen sein, dass diese externen Sensoren und/oder Schalter15 ,16 über nicht auf der Folie26 befindliche elektrische Leitungen direkt mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 verbunden sind. - Zudem ist in dieser
2 dargestellt, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 mit einem außerhalb des Lenkradfolienbauteils12 befindlichen Funksender17 verbunden sein kann, mit dem die Steuerungs- und/oder Regelungsbefehle der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 drahtlos zu einem sich außerhalb des rotierenden Systems des Fahrzeuglenkrades befindlichen Funkempfänger18 weiter geleitet werden können. Dieser Funkempfänger18 wandelt die derart empfangenen Steuerungs- und/oder Regelungssignale dann zur Weiterleitung an die bereits oben erwähnten fahrzeugfest angeordneten elektrischen Geräte19 bis23 weiter. - In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die hier nicht gesondert graphisch dargestellt ist, kann auch vorgesehen sein, dass der Funksender
17 auf dem Folienelektronikbauteil12 angeordnet ist. - In dem Ausführungsbeispiel gemäß
3 ist die Lenkradfolienelektronik12 auf einer Folie26 angeordnet, die eine etwa tintenfischförmige Geometrie aufweist. Während im Zentralbereich dieser Folie26 die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 positioniert ist, führen Ausläufer fangarmartig zu den einzelnen Sensoren und/oder Schaltern1 bis7 . Dabei stehen diese Schalter und/oder Sensoren1 bis7 über gesonderte Steckverbinder27 bis33 mit elektrischen Leiterbahnen34 bis40 auf der Folie26 in Verbindung, die zu der zentralen Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung10 führen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Sensoren und/oder Schalter1 bis7 auf dieser tintenfischförmigen Folie26 aufgebracht und mit den dort befindlichen elektrischen Leiterbahnen34 bis40 ohne gesonderte Steckverbinder verbunden sind. -
- 1
- Schalter (Radio an/aus)
- 2
- Sensor (Radio Sendersuchlauf)
- 3
- Schalter Radio laut/leise
- 4
- Lenkradheizungsschalter
- 5
- Schalter (Getriebegangwahlschalter)
- 6
- Schalter (Getriebegangwahlschalter)
- 7
- Sensor (Abstandssensor)
- 8
- Schalter (Hupenschalter)
- 9
- Zündpille
- 10
- Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung
- 11
- Wickelfeder
- 12
- Lenkradfolienelektronikbauteil
- 13
- Verbindungsvorrichtung
- 14
- Verbindungsvorrichtung
- 15
- Sensor
- 16
- Schalter
- 17
- Funksender
- 18
- Funkempfänger
- 19
- Elektrisches Gerät
- 20
- Elektrisches Gerät
- 21
- Elektrisches Gerät
- 22
- Elektrisches Gerät
- 23
- Elektrisches Gerät
- 24
- Elektrisches Gerät
- 25
- Elektrisches Gerät
- 26
- Folie
- 27
- Verbindungsvorrichtung
- 28
- Verbindungsvorrichtung
- 29
- Verbindungsvorrichtung
- 30
- Verbindungsvorrichtung
- 31
- Verbindungsvorrichtung
- 32
- Verbindungsvorrichtung
- 33
- Verbindungsvorrichtung
- 34
- Signal- oder Datenleitung
- 35
- Signal- oder Datenleitung
- 36
- Signal- oder Datenleitung
- 37
- Signal- oder Datenleitung
- 38
- Signal- oder Datenleitung
- 39
- Signal- oder Datenleitung
- 40
- Signal- oder Datenleitung
Claims (6)
- Ummanteltes Fahrzeuglenkrad mit einem Lenkradkranz, Lenkradspeichen und einer Lenkradnabe, sowie mit an dem Lenkrad angeordneten Schaltern und/oder Sensoren (
1 bis9 ) zur Betätigung von elektrischen Vorrichtungen (19 bis23 ), wobei die Schalter und/oder Sensoren mit einer im Fahrzeuglenkrad angeordneten Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (10 ) über mindestens eine Sensor- und/oder Steuerleitung (34 bis40 ) signaltechnisch verbunden sind, und bei dem die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (10 ) über zumindest eine Daten- oder Signalübertragungsstrecke (11 ;17 ,18 ) mit den zu betätigenden elektrischen Vorrichtungen (19 bis23 ) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (10 ) auf einer flexiblen Folie (26 ) angeordnet ist, die in das Ummantelungsmaterial des Lenkrades eingebettet ist. - Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (
10 ) mit den Sensoren und/oder Schaltern (1 bis9 ) über Sensor- und/oder Steuerleitungen (34 bis40 ) verbunden ist, die alle (1 bis9 ;34 bis40 ) auf der gleichen Folie (26 ) angeordnet sind, auf der auch die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung (10 ) vorhanden ist. - Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (
10 ), den Sensor- und/oder Steuerungsleitungen (34 bis40 ) sowie den damit verbundenen Sensoren und/oder Schaltern (1 bis9 ) ausgerüstete Folie (26 ) eine etwa tintenfischförmige Geometrie aufweist, wobei die Steuerungs- und Regelungsvorrichtung (10 ) im Zentrum dieses geometrischen Körpers angeordnet ist. - Fahrzeuglenkrad nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren und/oder Schalter (
15 ,16 ) über Sensor- und/oder Steuerungsleitungen in Drahtleitungstechnologie mit dem Lenkradfolienelektronikbauteil (12 ) und/oder direkt mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (10 ) verbunden sind. - Fahrzeuglenkrad nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (
10 ) über eine Wickelfeder (11 ) im Bereich der Lenksäule mit den zu steuernden oder zu regelnden elektrischen Geräten (19 bis23 ) verbunden ist. - Fahrzeuglenkrad nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (
10 ) über einen Sender (17 ) verfügt oder mit diesem in Verbindung steht, mit dem Steuerungs- und/oder Regelungsbefehle zu einem Empfänger (18 ) an einem Empfängercomputer drahtlos weiterleitbar sind, wobei letzterer auf die zu steuernden bzw. zu regelnden elektrischen Vorrichtungen (19 bis23 ) einwirken kann.
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