DE3788647T2

DE3788647T2 - Fahrzeugsteuereinrichtung mit einstellbaren funktionsbezeichnungselementen.

Info

Publication number: DE3788647T2
Application number: DE3788647T
Authority: DE
Inventors: James Burgess; Thomas Wheeler
Original assignee: Electro Mechanical Products Inc
Current assignee: Electro Mechanical Products Inc
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1987-05-01
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2007-05-02
Also published as: EP0306494A1; WO1987006893A1; JPH01502895A; JP2598442B2; CA1280492C; EP0306494A4; US4792783A; DE3788647D1; EP0306494B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Gebrauch in einem Fahrzeug zur Einstellung vom Bediener steuerbarer Funktionen und insbesondere einer Vorrichtung mit einer Sichtanzeige und zugehörigen Schaltern zur Veränderung und optischen Anzeige einer Vielzahl von Fahrzeugfunktionen sowie mit Einrichtungen zur Übertragung der Steuersignale innerhalb des Fahrzeugs.
Praktisch alle Steuerelemente für vom Bediener steuerbare Funktionen in heutigen Fahrzeugen, von Personen- und Lastkraftwagen bis zu landwirtschaftlichen Fahrzeugen und Flugzeugen sind an ihren Armaturenbrettern, Sitzen und/oder Türen angebracht. Zur Betätigung eines solchen Steuerelements muß der Bediener eine Hand vom Lenkrad zum Steuerelement bewegen sowie seine Aufmerksamkeit von der Sicht in Fahrtrichtung ablenken, um das zu betätigende Steuerelement zu lokalisieren. Diese Ablenkung kann sowohl gefährlich als auch unbequem sein.
Es sind Systeme zur Überwindung dieser Nachteile durch Montage von Steuerelementen an oder in der Nähe des Fahrzeuglenkrads vorgeschlagen worden. Diese Systeme befriedigen jedoch nicht die Bedürfnisse der Kunden, da sie entweder 1) zu viele Schalter aufweisen oder 2) nur wenige Funktionen steuern. Um das erste Extrem zu veranschaulichen: ein vorgeschlagener Lieferwagen-Prototyp, abgebildet in der Ausgabe vom 13. Januar 1986 der Detroit Free Press und in der Ausgabe von Mai 1986 des Car and Driver Magazine, ist mit einem Lenkrad mit mehr als 40 Schaltern ausgestattet - sicher genug, um den Bediener abzulenken und zu verwirren, der gerade entscheidet, welchen Schalter er betätigen soll. Im anderen Extremfall weist das von Kishi u. a. in der US-PS-4 456 903 offenbarte System eine geringe Anzahl von am Lenkrad montierten Schaltern zur Betätigung einer Drehzahlsteuereinrichtung auf. Im Gegensatz zu diesen beiden Extremfällen ist es in hohem Maße wünschenswert, mehr Funktionen mit einer geringeren Zahl von Schaltern zu steuern.
Vom Bediener betätigte Steuerelemente werden nur relativ selten benutzt, und die zu bedienenden Funktionen bündeln sich gewöhnlich zu natürlichen Gruppen von einigen verwandten Funktionen, wie z. B. Radiosteuerelemente, Klimasteuerelemente usw. Es ist daher möglich, nur wenige Schalter zur gruppenweisen Steuerung vieler Funktionen einzusetzen. Dies läßt sich bewerkstelligen, indem man die Schalter jeweils einer einzigen Gruppe verwandter Funktionen zuordnet und die Schalter mit einer veränderlichen Sichtanzeige verbindet, welche die von jedem Schalter gesteuerte spezifische Funktion anzeigt.
Um die Bedienungssicherheit eines Fahrzeugs zu bewahren, ist es wichtig, daß die Schalter leicht zu lokalisieren sind und daß sie dem Nutzer zumindest ein nichtvisuelles Feedback liefern, wie z. B. eine Tastempfindung, die anzeigt, daß der Schalter aktiviert worden ist.
Demnach wäre es nützlich, wenn eine Steuereinrichtung für bedienerbetätigte Funktionen in der Nähe des Bedieners angeordnet wäre und über eine Baugruppe mit einer verhältnismäßig geringen Zahl von Schaltern, die mit einer Sichtanzeige von veränderlichen Funktionsbezeichnungselementen verbunden ist, viele Fahrzeugfunktionen steuern könnte.
In der DE-A-3 104 668 wird ein Steuersystem für verschiedene Funktionen in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Das System weist eine numerische Eingabeeinheit, eine Funktionsumschaltsteuereinheit, eine tragbare Sichtanzeigeeinheit und eine serielle Schnittstelle für eine elektronische Einheit auf. Die multifunktionale Steuereinheit kann zum Beispiel eine LCD-Matrixeinheit sein, in der die Eingabeeinheit, die Umschalteinrichtung und die Betätigungselemente durch berührungsempfindliche Tasten betätigt werden.
In der älteren EP-PS-0 199 916, die nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, weshalb ihr Inhalt in der eingereichten Form gemäß Artikel 54(3) und (4) EPÜ als im Stand der Technik enthalten zu betrachten ist, wird eine zentralisierte Bedienungs- und Informationseingabe/-ausgabeanordnung zum Gebrauch in Fahrzeugen beschrieben, die ein Menüsystem mit einem Hauptmenü aufweist, wobei Untermenüs vom Hauptmenü aus durch Schalter anwählbar sind, die den entsprechenden Sichtanzeigefeldern der Menüs zugeordnet sind.
In der SAE Technical Paper Series, Nr. 850309, wird eine Nutzerführungskonzeption für Fahrzeuginformationssysteme diskutiert, die ein Menüsystem und Bedingungen zur Verbesserung seiner Funktion mit einem zweistufigen Menü beschreibt. Es wird ein zentrales Informationssystem und seine Verwendung in einem Fahrzeug untersucht und über eine Verringerung der Ablenkungsdauer des Fahrers im Vergleich zu individuellen Informationssystemen berichtet. Die vom Fahrer zu bedienende Tastatur war in einem Beispiel am Armaturenbrett rechts vom Lenkrad (in einem Fahrzeug mit Linkslenkung) angebracht.
Die vorliegende Erfindung schafft eine für den Bediener zugängliche Steuereinrichtung zur Betätigung einer Vielzahl von Steuerelementen, die in einem Fahrzeug vom Bediener entfernt angeordnet sind, mit:
einer ersten, in der Nähe des Bedieners angeordneten Baugruppe, die aufweist:
mehrere Schalter, wobei mindestens einige der Schalter entfernt angeordnete Funktionen steuern können, wobei die Funktionen zu irgendeiner Gruppe unter mehreren Gruppen von verwandten Funktionen gehören;
eine Sichtanzeigeeinrichtung, die getrennte Teile aufweist, wobei jeder Teil in unmittelbarer Nähe eines anderen von den mehreren Schaltern angeordnet und diesem Schalter zugeordnet ist, um veränderliche Funktionsbezeichnungselemente anzuzeigen, welche die Funktionen in irgendeiner der Gruppen spezifizieren, die den mehreren Schaltern zugeordnet sind;
einen Mikroprozessor, der für den Empfang von Signalen eingerichtet ist, die sich auf die Aktivierung der mehreren Schalter beziehen, um die veränderlichen Bezeichnungselemente festzulegen, die jedem der mehreren Schalter zuzuordnen sind, und die Anzeige der Bezeichnungselemente an der Sichtanzeigeeinrichtung zu veranlassen, und um als Antwort auf die Aktivierung irgendeines der mehreren Schalter Steuersignale zur Steuerung der Fernfunktionen zu erzeugen; und
eine Einrichtung zur Übertragung der vom Mikroprozessor erzeugten Steuersignale; wobei
die erste Baugruppe auf dem Lenkelement des Fahrzeugs angeordnet ist; wobei der Mikroprozessor so arbeitet, daß er mehrere Gruppen von Funktionen jeweils einem der mehreren Schalter zuordnet, um in einem Hauptmenü das entsprechende Bezeichnungselement jeder Funktionsgruppe auf einem entsprechenden Teil der Sichtanzeige anzuzeigen, und wobei der Mikroprozessor ferner, nach Auswahl einer von den mehreren angezeigten Funktionsgruppen aus dem Hauptmenü durch den Bediener unter Verwendung des entsprechenden Schalters, die Funktionen der gewählten Gruppe je einem der Schalter zuordnet, um das entsprechende Bezeichnungselement jeder Funktion der gewählten Funktionsgruppe an dem entsprechenden Teil der Sichtanzeige anzuzeigen, der vom Bediener unter Verwendung des entsprechenden Schalters wählbar ist;
wobei die Steuereinrichtung ferner eine zweite Baugruppe einschließt, die im Fahrzeug entfernt vom Lenkelement angeordnet ist, welche zweite Baugruppe aufweist: eine Einrichtung, welche die übertragenen Steuersignale empfängt und als Antwort darauf elektrische Signale erzeugt; eine Steuersignal-Verteilungseinrichtung, welche die von der Empfangseinrichtung für die übertragenen Steuersignale erzeugten elektrischen Signale empfängt und als Antwort darauf entsprechende Signale an die ausgewählte Funktion übermittelt.
Ein weiter unten beschriebenes Beispiel bietet eine Fahrzeug- Funktionssteuereinrichtung, die in der Nähe des Fahrzeugbedieners angeordnet ist und vom Bediener über ein kleines Drucktastenfeld, wie z. B. durch Schnappschalter, und eine zugeordnete Sichtanzeige betätigt werden kann. Die Sichtanzeige zeigt die gegenwärtige Funktionsbezeichnung jedes zugeordneten Schalters sowie gegebenenfalls den Status der von ihm beeinflußten Steuervariablen an. Die Funktionsbezeichnungen sind veränderlich. Die Steuereinrichtung weist einen Mikroprozessor auf, der die Auswahl der an der Sichtanzeige dargestellten veränderlichen Funktionsbezeichnungselemente steuert und folglich veranlaßt, daß eines aus einer Vielzahl von "Menüs" angezeigt und in Verbindung mit den Drucktasten verwendet wird. Die Stromversorgung der am Lenkrad montierten Steuereinrichtung erfolgt mittels einer unabhängigen Batterie mit einer Reservestromversorgung zum Nachladen der Batterie mit Hilfe eines Fotoelements, das Licht aus einer am Fahrzeugaufbau angebrachten Lichtquelle empfängt.
Gewünschte Funktionssteuerungsänderungen werden über die Schalter in Verbindung mit einer Sichtanzeige des entsprechenden Menüs eingegeben. Signale, welche diese Änderungen bewirken, werden codiert und vom Lenkrad zu einem Empfänger übertragen, der entfernt vom Bediener angeordnet ist.
Die empfangenen codierten Signale werden in elektrische Signale umgewandelt und an eine Steuereinrichtung übergeben, die als Antwort darauf die entsprechenden Befehle an die verschiedenen zu steuernden Fahrzeugfunktionen weiterleitet.
Als weiteres Beispiel der Erfindung weist die Steuereinrichtung eine erste, in der Nähe des Bedieners angeordnete Baugruppe auf, die eine Sichtanzeige, deren Teile wechselnde Funktionsbezeichnungselemente darstellen, die eine Auswahl eines von mehreren Menüs ausführbarer Steuerfunktionen anzeigen, eine Anzahl von Schaltern, deren jeder einem anderen, das Menü der ausführbaren Steuerfunktionen darstellenden Teil der Sichtanzeige zugeordnet ist, und einen Mikroprozessor einschließt, der für den Empfang der Signale eingerichtet ist, die sich auf die Aktivierung der Schalter beziehen. Diese Baugruppe schließt ferner einen Signalsender ein, der mit dem Mikroprozessor verbunden ist, um die von der Mikroprozessoreinrichtung erzeugten Signale zu übertragen, und kann eine Stromversorgung, wie z. B. eine Batterie, und einen photovoltaischen Energiewandler einschließen, der so eingerichtet ist, daß er Licht aus einer außen am Lenkrad angeordneten Lichtquelle empfängt und die von der Stromversorgung eingespeiste elektrische Energie ergänzt. Die Steuereinrichtung schließt außerdem eine entfernt vom Bediener angeordnete Baugruppe mit einem Steuersignalempfänger zum Empfang der vom Sender erzeugten Signale und einen Steuersignalverteiler ein, der die vom Steuersignalempfänger erzeugten elektrischen Signale empfängt und als Antwort darauf entsprechende Steuersignale weiterleitet. Die entfernt angeordnete Baugruppe kann auch eine Lichtquelle einschließen, die Lichtenergie erzeugen kann, welche dem photovoltaischen Energiewandler zugeführt wird.
Die übertragenen Signale können die zu steuernde Funktion eindeutig spezifizieren oder ersatzweise zunächst das angezeigte Menü und dann den Schalter spezifizieren, der aktiviert wird. Das Menü-Spezifikationssignal kann jedesmal bei Aktivierung eines Schalters gesendet werden, oder nur dann, wenn die Sichtanzeige eines neuen Menüs veranlaßt wird.
Die erste Baugruppe kann am Lenkrad des Fahrzeugs angebracht werden und kann ferner einen vom Mikroprozessor zugänglichen nichtflüchtigen Speicher zum Abspeichern aktueller Werte von entsprechenden Steuervariablen einschließen. Sie kann außerdem eine Festwertspeicher-(ROM-)Einrichtung enthalten, um das vom Mikroprozessor benutzte Programm zu speichern.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung können einen Rückführungssignalempfänger, der an den Steuersignalverteiler angeschlossen ist, um elektrische Signale vom Signalverteiler in übertragbare Signale umzuwandeln, sowie einen in der Nähe des Bedieners angeordneten Empfänger aufweisen, um die Rückführungs-Steuersignale in elektrische Signale zur Verwendung durch den Mikroprozessor umzuwandeln. Signale können zwischen den beiden Baugruppen beispielsweise über optische, induktive oder Hall- Effekt-Wandler übertragen werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Nahdarstellung eines Fahrzeuglenkrads mit der erfindungsgemäßen ersten Baugruppe;
Fig. 2 ist eine Nahdarstellung eines anderen Fahrzeuglenkrads mit einem anderen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen ersten Baugruppe, die ein Hauptmenü zeigt;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des an seiner Lenksäule angebrachten Fahrzeuglenkrads von Fig. 1 sowie der Signalübertragung von der erfindungsgemäßen ersten Baugruppe zur erfindungsgemäßen zweiten Baugruppe.
Fig. 4 ist eine Nahdarstellung der Lenksäule von Fig. 3, die eine optische Strecke zur Signalübertragung von der ersten zur zweiten Baugruppe zeigt;
Fig. 5 ist eine Nahdarstellung der Lenksäule von Fig. 3, die eine andere Übertragungsstrecke zur Signalübertragung von der ersten zur zweiten Baugruppe zeigt, wobei ein Hall-Effekt-Wandler eingesetzt wird;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild der Schaltungen eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen ersten Baugruppe;
Fig. 7A-7E sind Beispiele für darstellbare Menüs, die Alternativen zu dem in Fig. 2 gezeigten Hauptmenü sind und durch veränderliche Bezeichnungselemente der Sichtanzeige nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt werden;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Hierarchie der Menüs für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt; und
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm eines Computerprogramms, das durch den Mikroprozessor in einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen ersten Baugruppe implementiert wird.

Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung besser verständlich. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel wird zwar im Zusammenhang mit einem Pkw erläutert; ein Fachmann für die Gestaltung von Fahrzeugsteuereinrichtungen wird jedoch ohne weiteres erkennen, daß die vorliegende Erfindung leicht an Lkw's, Motorräder, Militärfahrzeuge, Traktoren und andere landwirtschaftliche Motorfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Wasserfahrzeuge und Flugzeuge angepaßt werden kann. In der gesamten vorliegenden Patentanmeldung soll der Begriff "Aufbau" oder "Karosserie" alle Teile des Fahrzeugs einschließen, die nicht direkt vom Fahrzeugbediener zur Lenkung des Fahrzeugs betätigt werden.
Fig. 1 zeigt eine Nahdarstellung eines Kraftfahrzeuglenkrads 10 mit der erfindungsgemäßen ersten Baugruppe 12. Die Baugruppe 12 weist ein Drucktastenfeld 16 auf, vorzugsweise mit Berührungstasten, wie z. B. Schnappschaltern, sowie eine Sichtanzeigeeinheit 18. Die Schalter 16 können in einem ergonomisch geeigneten Schema angeordnet sein. Einzelne Schalter in dem Feld 16 sind durch einen angehängten Buchstaben gekennzeichnet. Für ein gegebenes Schema bleibt diese Kennzeichnung in der gesamten vorliegenden Patentanmeldung unverändert.
In Fig. 1 ist das Schalterfeld 16 in zwei Spalten von je sechs Schaltern angeordnet. Die Sichtanzeigeeinheit 18 ist in Verbindung mit den Schaltern 16 so organisiert, daß jedem der Schalter 16 ein separater Abschnitt der Sichtanzeigeeinheit 18 zugeordnet werden kann. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sichtanzeigeeinheit 18 eine einzige, senkrecht angeordnete Fläche ohne Trennung in die jedem Schalter 16 zugeordneten Abschnitte. Auf Wunsch kann jedoch die Sichtanzeigeeinheit 18 in Segmente unterteilt werden.
Die Sichtanzeigeeinheit 18 kann auf irgendeiner der verschiedensten Sichtanzeigetechnologien basieren, wie z. B. Flüssigkristallanzeigen (LCD), Leuchtdioden (LED), elektrochromen Anzeigen, Katodenstrahlröhren (CRT) und Elektrolumineszenzanzeigen. Die Sichtanzeigeeinheit 18 wird so gewählt, daß sie dem Fahrzeugbediener eine Vielzahl von Beschriftungen anzeigen kann. Eine Punktmatrixanzeige kann als Sichtanzeigeeinheit 18 geeignet sein; für den Fachmann wird aber irgendeines von mehreren Alternativverfahren für die Anzeige der Beschriftungen offensichtlich sein.
Außer den an dem Lenkrad von Fig. 1 dargestellten steuerbaren Funktionen können auch bestimmte andere Funktionen, die stets am Lenkrad verfügbar sein sollten (wie z. B. eine Hupe) oder die einen reservierten Schalter erfordern, unabhängig von der Baugruppe 12 am Lenkrad 10 angeordnet werden.
Fig. 2 zeigt eine alternative Konfiguration der in das Lenkrad 10 eingebauten ersten Baugruppe 12. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann das Lenkrad 10 eine Anzahl von Speichen 14 aufweisen, die sich strahlenförmig von einem mittleren Teil 15 zu einem peripheren Ring 13 erstrecken. Die Sichtanzeigeeinheit 18 ist in zwei getrennte Abschnitte unterteilt, wobei jeder Abschnitt in Bereiche unterteilt ist, die jedem Schalter 16 zugeordnet sind. In Fig. 2 gibt es zwei Spalten mit je sechs Schaltern, wobei aber die Zahl der Schalter und ihre Konfiguration entsprechend nichttechnischen Anforderungen, wie z. B. der Gestaltung und dem Aussehen, verändert werden können, solange die Anzahl der Schalter eine bestimmte, mäßig große Zahl nicht übersteigt, wie etwa bei der Baugruppe 12 oder 18. Das Lenkrad 10 in Fig. 2 zeigt außerdem zwei Schalter mit festen Bezeichnungen, wie z. B. "HUPE" oder "RÜCKSPRUNG", deren Funktionen in späteren Abschnitten der vorliegenden ausführlichen Beschreibung geschildert werden.
Außerdem zeigen
Fig. 1 und 2 zwar eine Funktionssteuereinrichtung, deren erste Baugruppe 12 in das Lenkrad 10 eingebaut ist, aber die Funktionssteuereinrichtung kann auch die Form eines Zusatzgeräts annehmen und daher vom Lenkrad 10 abtrennbar sein. In dieser Zusatzkonfiguration kann die erste Baugruppe der Funktionssteuereinrichtung zwei horizontal angeordnete Sichtanzeigeeinheiten 18 mit zugeordneten Schaltern 16 aufweisen.
Im allgemeinen kann diese Erfindung in jedem beliebigen Anwendungsfall verwendet werden, wo ein Bediener eine verhältnismäßig große Anzahl von entfernt angeordneten Funktionen mit einer relativ kleinen Zahl von Schaltern steuern möchte. So wird für den Fachmann offensichtlich sein, daß die erste Baugruppe in den Ausführungsbeispielen, die zur Erläuterung der Erfindung dienen, zwar jeweils am Lenkrad eines Fahrzeugs angebracht ist, aber an jeder beliebigen Stelle in der Nähe des Bedieners angeordnet werden kann.
Fig. 3 der Zeichnungen zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Inneren eines Kraftwagens. Das Lenkrad 10 mit der daran angebrachten ersten Baugruppe 12 ist uni die Lenksäule 20 drehbar. Die Lenksäule 20 wird gegenüber dem übrigen Kraftfahrzeugaufbau 24 in einer festen Position gehalten. Von der Baugruppe 12 erzeugte Signale gelangen durch das Kabel 26 zu der Sendereinrichtung 28. Der Sender 28 kann so konstruiert sein, daß er elektrische Signale in optische Signale umwandelt, oder auch so, daß er ein veränderliches Magnetfeld erzeugt, welches den durch das Kabel 26 zugeführten Signalen entspricht. An der Lenksäule 20 ist ein Empfänger 30 angebracht, der die vom Sender 28 übertragenen codierten Signale empfängt.
Wenn der Sender 28 und der Empfänger 30 optische Einrichtungen sind, besteht keine besondere Notwendigkeit, den Sender 28 und den Empfänger 30 mit hoher Genauigkeit aufeinander auszurichten. Man kann nämlich erreichen, daß das vom Sender 28 erzeugte Licht das Innere der Lenksäule 20 durchflutet, um sicherzustellen, daß der Empfänger 30 die vom Sender 28 übertragenen Signale unabhängig vom Drehwinkel des Lenkrads 10 empfängt.
Das vom optischen Empfänger 30 empfangene Signal wird über das Kabel 32 übertragen, um die zweite Baugruppe 34 zu steuern.
Wenn der Sender 28 veränderliche Magnetfelder erzeugt und der Empfänger 30 ein Hall-Effekt-Sensor oder ein induktiver Meßfühler ist, kann ebenso jede benötigte Ausrichtung der Teile ohne weiteres bewerkstelligt werden, um sicherzustellen, daß Steuersignale unabhängig von der Winkelstellung des Lenkrads übertragen und empfangen werden können.
Die Baugruppe 34 formt die über das Kabel 32 empfangenen Signale und veranlaßt, daß entsprechende Befehle, die von der Baugruppe 12 ausgehen, über geeignete Leitungen 36 zu den gesteuerten Einheiten gesendet werden. In bestimmten Fällen empfängt die Baugruppe 34 von der gesteuerten Einheit über die Leitungen 36 ein Rückführungssignal.
Fig. 4 zeigt die Lenksäule 20 und die unteren rotierenden Teile 21 des Lenkrads 10 in einer Schnittansicht. Innerhalb der Lenksäule 20 und des rotierenden Teils 21 befindet sich eine Lenkwelle 23, die sich vom Lenkrad 10 zum Lenkgetriebe (nicht dargestellt) des Fahrzeugs erstreckt. Der optische Sender 28 kann beispielsweise ein Infrarot-(IR-)Strahler sein, wie er von Motorola unter der Artikel-Nr. MFOE 71 erhältlich ist. Der Photodetektor 30, der für infrarotes Licht empfindlich ist, kann von Motorola bezogen werden. Modulierte Signale, die den Sender 28 über das Kabel 26 erreichen, bewirken, daß der Strahler 28 z. B. Digitalsignale aussendet, die von dem IR-Detektor 30 empfangen werden. Für diesen Zweck ist ein asynchrones serielles Kommunikationsformat geeignet.
Fig. 5 zeigt eine weitere Schnittansicht der Lenksäule 20 und des unteren Teils 21 des Lenkrads 10. Die Lenkwelle 23 verbindet ebenfalls das Lenkrad 10 mit dem Lenkgetriebe (nicht dargestellt). Wie bei der Diskussion von Fig. 4 empfängt der Meßwandler gemäß Fig. 5 Steuersignale aus dem Kabel 26. Diese Signale bewirken innerhalb der Lenksäule ein veränderliches Magnetfeld, und der Empfänger 30 spricht auf diese veränderlichen Magnetfelder an. Dem Empfänger 30, der ein Hall-Effekt-Meßwandler sein kann, werden zwei Signale zugeführt. Ein Leiterpaar vom Kabel 29 ist mit einer Spannungsmeßeinrichtung verbunden, um etwaige Schwankungen zu erfassen, während das andere Paar in den Kabeln 31 eine Versorgungsspannung erzeugt. Die Modulation des Signals in der Leitung 26 beeinflußt das Magnetfeld innerhalb des Hohlraums 33, und diese Modulation wird elektronisch zur Steuereinrichtung 34 übertragen, wo sie ausgewertet und zur Erzeugung der gewünschten Steuersignale verwendet wird. Das Kommunikationsformat kann ein asynchrones serielles Format sein.
Als Alternative kann die Kommunikation zwischen dem Lenkrad 10 und der Lenksäule durch serielle Kommunikation entweder mittels eines induktiven Gebers oder mittels direkter Leitungen bewerkstelligt werden. Wenn Leitungen verwendet werden, kann die Kommunikation auch im Parallelformat erfolgen.
Fig. 6 der Zeichnungen ist ein Blockschaltbild der elektronischen Baugruppen eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Sichtanzeigeeinheit 18 der Baugruppe 12 kann beispielsweise die Form zweier kleiner parallel er Felder annehmen, wie z. B. von Punktmatrix-Flüssigkristall- (LCD-)Anzeigeeinheiten (Hersteller Polaroid oder Hitachi), welche die verschiedensten Beschriftungen erzeugen können. Jedes der Anzeigefelder 18 kann vorzugsweise geeignete Anzeigesymbole oder alphanumerische Zeichen gleichzeitig darstellen, sowie ein Reihe von Sonderzeichen, wie z. B. Pfeile oder andere Indikatoren, die eine Menge oder Sollwerte usw. angeben. Abschnitte der Sichtanzeigeeinheit 18 sind jedem der Schalter 16 zugeordnet, vorzugsweise diejenigen Abschnitte, die dem zugeordneten Schalter am nächsten benachbart sind, um für eine eindeutige Kennzeichnung der Funktion zu sorgen, die durch Betätigung jedes Schalters bereitgestellt wird. Die Baugruppe 12 weist ferner zwei Reihen von Schaltern 16 auf, die elektrische Kontakte schließen, wenn sie niedergedrückt werden.
Außerdem weist die Baugruppe 12 den Mikroprozessor 38 auf, der aus einer nachladbaren Batterie 40 über die Stromversorgungsleitung 42 mit Elektroenergie versorgt wird. Der Mikroprozessor 38 kann passend aus der Intel-Familie ausgewählt werden und kann etwa ein Modell 8052 sein. Die Stromversorgungsleitung 42 speist außerdem den optischen Empfänger 44, den Anzeigentreiber 46, den Festwertspeicher (ROM) 48, den nichtflüchtigen Speicher 50 und den optischen Sender 50. Der Anzeigentreiber 46 kann ein Hitachi H044780, der ROM 48 kann ein Intel 27512, und der nichtflüchtige Speicher 50 kann ein Intel 2816 sein. Nach dem Einschalten der Stromversorgung arbeitet der Mikroprozessor 38 ein aus dem ROM 48 eingelesenes Computerprogramm ab. Dieses Programm führt der Mikroprozessor 38 immer wieder aus, um zu bewirken, daß die Baugruppe 12 ihre gewünschten Funktionen ausführt.
Die erste Baugruppe 12 versorgt die Sichtanzeigen 18 und die Schalter 16 mit elektrischem Strom. Dieser Strom wird unter der Steuerung des Mikroprozessors 38 durch den Anzeigentreiber 46 über die Speiseleitung 54 zugeführt. Der Mikroprozessor 38 liefert auch geeignete Signale über den Bus 56 zum Anzeigentreiber 46. Der Anzeigentreiber 46 veranlaßt seinerseits, daß entsprechende Signale über den Bus 58 zu den entsprechenden Teilen der Sichtanzeigeeinheit 18 übertragen werden. Der Mikroprozessor 38 empfängt dann wieder Signale über den Bus 60 von den Speicherkontaktschaltern 16a-16n. Diese Signale zeigen die Aktivierung eines Schalters durch einen Nutzer an, der versucht, die Ausführung einer bestimmten Fahrzeugfunktion zu veranlassen. Der Mikroprozessor 38 speichert und liest außerdem frühere Steuersollwerte im bzw. aus dem nichtflüchtigen Speicher 50. Diese Werte können durch die Baugruppe 12 angezeigt werden, wie ausführlicher in den späteren Abschnitten der vorliegenden ausführlichen Beschreibung geschildert wird. Als Antwort auf den Empfang von Signalen, die das richtige Schließen eines oder mehrerer von den Schaltern 16a-16n bedeuten, veranlaßt der Mikroprozessor 38 die Übertragung eines modulierten Signals über die Leitung 62 zum optischen Sender 52. Diese Modulationen können Impulsmodulationen sein oder irgendeine andere geeignete Form haben, wie z. B. das oben diskutierte asynchrone serielle Format.
Der optische Sender 52 erzeugt ein optisches Signal, wie z. B. ein Infrarotsignal (IR-Signal), das von dem optischen Detektor 64 in der zweiten Baugruppe 34 empfangen wird. Der Detektor 64 (der mit elektrischem Strom versorgt wird, wenn eine Lampe 65 am Fahrzeug oder im Inneren des Fahrzeugs durch Betätigung eines der Schalter 67 eingeschaltet wird oder wenn der Zündschalter 66 geschlossen wird, um die Stromzufuhr für den Betrieb des Fahrzeugs einzuschalten) empfängt die vom optischen Sender 52 übertragenen Signale und wandelt sie in elektrische Signale um, die dann über die Leitung 68 zum Empfänger 67 übertragen werden.
Es sind mindestens zwei unterschiedliche Kommunikationsarten zum Empfänger 67 möglich. In einer Betriebsart wird dem Empfänger 67 bei einer Änderung des angezeigten Menüs ein Code vom Mikroprozessor 38 übermittelt, der das neue Menü bezeichnet. Bis zur nächsten Menüänderung werden alle nachfolgenden Betätigungen der Schalter 16 vom Empfänger 67 im Hinblick auf das gegenwärtig angezeigte Menü interpretiert. Der Empfänger 67 überträgt entsprechende Signale, die sowohl das gegenwärtige Menü als auch den aktivierten Schalter anzeigen, zum Signalverteiler 34. In einer anderen Betriebsart wird jeder einzelnen steuerbaren Funktion ein eindeutiger Code zugeordnet. Bei der Steuerung einer bestimmten Funktion wird unabhängig von dem angezeigten Menü oder dem zu betätigenden Schalter ihr Code verwendet, um anzukündigen, daß die spezielle Funktion auszuführen ist. Schalterschließvorgänge und das gegenwärtig angezeigte Menü werden durch den Mikroprozessor 38 interpretiert, der einen entsprechenden eindeutigen Code an den optischen Sender 52 übermittelt. Dieser Code wird vom Detektor 64 empfangen und vom Empfänger 67 interpretiert, der ein entsprechendes elektrisches Signal für den Signalverteiler 34 erzeugt. Die oben beschriebene Vorrichtung kann in jeder der beiden Betriebsarten verwendet werden, vorausgesetzt daß für den Mikroprozessor 38 ein geeignetes Programm entwickelt wird.
Durch Schließen des Zündschalters 66 zum Einschalten der Stromzufuhr für den Betrieb des Fahrzeugs wird auch die Lichtquelle 72 aktiviert, die ihrerseits Licht ausstrahlt, das von dem Photozellenfeld 74 empfangen wird. Das Photozellenfeld 74 (z. B. eine Silizium-Solarzelle) ist am Lenkrad angebracht und wandelt die vom Photozellenfeld empfangene Lichtenergie in elektrischen Strom zum Nachladen der Batterie 40 um. Die Baugruppe 12 kann zwar durch Einschalten einer Innenlichtquelle aktiviert werden (durch Schließen eines Schalters, entweder direkt oder durch Öffnen einer Tür) aber diese Aktivierungsart ist eine zeitlich begrenzte Funktion. Mit anderen Worten, wenn innerhalb einer mäßig langen Zeitspanne von beispielsweise 15 Sekunden nichts weiter geschieht, wird die Baugruppe 12 von der Stromzufuhr getrennt. Diese Betriebsart vermeidet die Verschwendung von Energie, gestattet aber auch die Aktivierung bestimmter Funktionen, wie z. B. von Türschlössern, ohne daß dazu die elektrische Anlage des Fahrzeugs eingeschaltet werden muß.
Die zweite Baugruppe 34 wird aktiviert, wenn sie nach dem Einschalten des Zündschalters 66 oder der Innenlichtquellen 65 elektrischen Strom erhält. Der Verteiler 34 empfängt geeignete Steuersignale über die Leitung 68 vom optischen Empfänger 64 und veranlaßt nach Decodierung dieser Signale, daß entsprechende Steuersignale an die verschiedenen zu steuernden Kraftfahrzeugfunktionen gesendet werden. Über die Leitungen 36 empfängt die Baugruppe 34 Rückführungssteuersignale, die sie in elektrische Signale umwandelt und über die Leitung 76 überträgt. Die Signale auf der Leitung 76 werden vom optischen Sender 78 empfangen und in optische Signale umgewandelt, die von dem am Lenkrad montierten Detektor 44 empfangen werden. Diese Rückführungssignale werden wieder in die elektrische Form umgewandelt und über die Leitung 80 zum Mikroprozessor 38 übermittelt.
Zu den vom Mikroprozessor 38 vorgenommenen Handlungen nach Empfang entsprechender Schalterschließsignale über den Bus 60 gehört die Anzeige eines anderen Beschriftungsmenüs an der Sichtanzeige 18. Geeignete Formate für diese Zusatzmenüs sind im ROM 48 enthalten und werden aus dem ROM abgerufen, wenn ein neues Menü verlangt wird. Der nichtflüchtige Speicher 50 enthält Werte, die in Abhängigkeit von dem gerade verwendeten Menü an entsprechenden Stellen auf der Sichtanzeigeeinheit 18 dargestellt werden können.
In der vorstehenden Beschreibung wurde zwar ein optisches Sender/Empfänger-Paar dargestellt, das für die Kommunikation zwischen dem Lenkrad und dem Kraftfahrzeugaufbau verwendet wird, der Fachmann wird jedoch einsehen, daß andere Meßwandler, wie z. B. der Hall-Sensor gemäß Fig. 5 oder ein induktiver Geber, diese Funktion ebenfalls ausüben können.
Fig. 2 und 7A-7D zeigen Details von einigen Menüs, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Alle Menüs werden an der Sichtanzeigeeinheit 18 der Steuereinrichtung in Fig. 2 angezeigt. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist das Hauptmenü Anzeigeelemente auf, die sich auf andere wählbare Menüs beziehen (Beleuchtung, Scheibenwischer, Klimasteuerung, Türschlösser/Fensterheber, Sitzsteuerelemente, Zubehör, Radio, Spiegel, Telefon, Fahrtencomputer, Türfernbedienung und anwählbare diagnostische Anzeigen). Für die Anzeige im Hauptmenü in Fig. 2 könnten andere Funktionen gewählt werden, die Schalter bezeichnen, welche für die Getriebesteuerung, Alarmfreigabe, die Gefahrenwarnbeleuchtung, den Fahrtenregler, die Zündungsfernbedienung, diagnostische Anzeigen sowie als Hupen- oder Rücksprungschalter usw. zu verwenden sind. Der Mikroprozessor 38 (in Fig. 6) kann so programmiert werden, daß er bei jeder Reaktivierung der Baugruppe 12 das Hauptmenü anzeigt und zum Hauptmenü zurückkehrt, wenn er eine vorgegebene Zeit lang ein anderes Menü angezeigt hat, ohne daß einer der Schalter 16 betätigt worden ist.
Fig. 7A zeigt das Menü KLIMASTEUERUNG, das durch Betätigung des Schalters 16c zugänglich ist, dem an der Sichtanzeigeeinheit 18 in Fig. 2 die Bezeichnung 90 "KLIMASTEUERUNG" zugeordnet ist. Ein Hauptmerkmal des Menüsystems ist die Fähigkeit, das letzte vorher angezeigte Menü, zu dem die Bezeichnung RÜCKSPRUNG gehört, wiederaufzurufen. Dieser RÜCKSPRUNG- Schalter ist in allen Menüs übereinstimmend in der gleichen Position angeordnet. Da er übereinstimmend beschriftet und angeordnet werden kann, braucht der RÜCKSPRUNG-Schalter nicht einem Teil der Sichtanzeigeeinheit 18 zugeordnet zu werden. Das gleiche gilt für den Schalter HUPE (d. h. den Schalter, dem die Bezeichnung RÜCKSPRUNG zugeordnet ist), der in allen Menüs aktiv ist, so daß er an einer zweckmäßigen, vorher festgelegten Position angeordnet werden kann, wie z. B. der unteren linken Ecke der Sichtanzeige.
Das Menü KLIMASTEUERUNG steuert die Funktionen, die sich auf die Innenraumbedingungen des Kraftfahrzeugs beziehen. Die Bedienelemente werden durch den Schalter aktiviert und deaktiviert, dem die EIN/AUS- Bezeichnungselemente 94 zugeordnet sind. Die Drehzahl des Ventilators kann schrittweise durch Betätigung des Schalters verändert werden, dem entweder die Bezeichnung 96 (zur Erhöhung der Drehzahl) oder die Schalterbezeichnung 98 (zur Verringerung der Drehzahl) zugeordnet ist. Die von diesen beiden Schaltern ausgeübte gemeinsame Funktion (in diesem Falle "VENTILATOR") kann in dem Bereich der Sichtanzeigeeinheit 18 zwischen den beiden Feldern mit den Bezeichnungen 96 oder 98 angezeigt werden. Heizelemente im Rückfenster werden durch den Schalter aktiviert, dem dar Bezeichnungselement 100 entspricht, während der Schalter mit dem zugeordneten Anzeigeelement 102 die Enteisung der Windschutzscheibe veranlaßt.
Die gewünschte Innentemperatur wird durch die an die Felder 104 und 106 angrenzenden Schalter gesteuert. Zwischen diesen beiden Feldern kann die gewünschte Temperatur digital angezeigt werden. Die Beschriftung 108 weist auf die Drucktaste hin, mit der die Klimaanlage eingeschaltet wird, und mit den Schaltern zu den Beschriftungen 110-114 wird kontrolliert, wohin die gekühlte Luft gelenkt wird. Das einzige vom Menü KLIMASTEUERUNG aus zugängliche Menü ist das in Fig. 2 dargestellte Hauptmenü. Der Zugriff erfolgt durch Betätigung des Schalters RÜCKSPRUNG in der Nähe des Feldes 92, wie weiter oben beschrieben wurde.
Fig. 7B zeigt das Menü RADIO, das außer dem EIN/AUS-Schalter in der Nähe der Beschriftung 82 digitale Anzeigen der Frequenz und des Rundfunkwellenbereichs 84, möglicherweise einschließlich einer Stereo-Anzeige 85, sowie die Lautstärkeregler 86a und b einschließt. Die Felder 86a und b können aus speziellen auf- und abwärtsgerichteten Pfeilen oder anderen Symbolen, die der schrittweisen Erhöhung bzw. Verminderung der Lautstärke entsprechen, sowie einer gemeinsamen Beschriftung bestehen, wie z. B. "VOL." (Lautstärke). Andere Funktionen, die mit der Radiobedienung zusammenhängen, sind die Auf- und Abwärts-Suchlaufschalterfelder 90a bzw. 90b und die Programmspeicherschalter mit den Beschriftungen 92a-d. Der Speicherschalter 16c wird in Verbindung mit den Programmspeicherschaltern für die Felder 92a-d als Einstellschalter beim Abspeichern der Rundfunkfrequenzen in dem nichtflüchtigen Speicher 50 verwendet (s. Fig. 6).
Die Lautstärkeschalter sind Schrittschalter, ebenso wie die den VENTILATOR-Beschriftungsfeldern 96 und 98 in Fig. 7A zugeordneten Schalter. Die Suchlaufschalter 16g und 16h sind gleichfalls Schrittschalter, die eine schrittweise Veränderung der Frequenzeinstellung des Radios bewirken. Durch Betätigung des Schalters mit der Beschriftung 88 wird die Anzeige eines völlig getrennten Menüs veranlaßt, des Menüs MODUS (Betriebsart). Das Hauptmenü ist durch Betätigung des Schalters RÜCKSPRUNG zugänglich, der sich an das Feld 92d anschließt.
Fig. 7C der Zeichnungen zeigt das Menü MODUS, das durch Betätigung des Schalters 16f in der Nähe des Feldes 88 in dem in Fig. 7B dargestellten Radio-Menü angewählt werden kann. Wie dargestellt ist, arbeiten die den Feldern 116 und 118 zugeordneten Schalter in Verbindung mit dem Modus-Menü als Inkremental- oder Schrittschalter und bewirken die Veränderung des Lautstärkeabgleichs der Lautsprecher zwischen links und rechts bzw. zwischen vorn und hinten. Außerdem erscheint zwischen den Feldern 116 und 118 ein Sondersymbol, das die gegenwärtige Abgleicheinstellung darstellt. Durch Betätigung des Schalters 16f neben der RADIO-Beschriftung 120 wird das in Fig. 7B dargestellte Menü RADIO angezeigt, und durch Betätigung des Schalters 16e, der dem Feld 122 zugeordnet ist, wird das Menü ENTZERRER angezeigt (s. Fig. 7D). Das Menü RADIO kann auch von dem in Fig. 2 dargestellten Hauptmenü aus erreicht werden, indem der zur RADIO- Beschriftung 120 gehörende Schalter betätigt wird. Die Funktionen TIEFEN, ÜBERBLENDER und HÖHEN, die je zwei Schalter aus dem Feld 16 belegen, zeigen gleichfalls Sondersymbole an, die ihre aktuellen Einstellungen darstellen.
Fig. 7D zeigt eine mögliche Form des Menüs ENTZERRER, das von dem in Fig. 7C dargestellten übergeordneten Menü zugänglich ist. Je nach seiner Orientierung kann das Menü ENTZERRER funktionsfreie Schalter oder redundante Schalter enthalten. Wie in Fig. 7D gezeigt, können die den Feldern 124L und 124R zugeordneten Schalter die Anhebung der Frequenzen unterhalb 50 Hz beeinflussen. Der dem Feld 124L zugeordnete Schalter kann die Anhebung dieses Frequenzbandes schrittweise verringern, während der Schalter für den Bereich 124R die Anhebung verstärken kann. Der dem Abschnitt 120 zugeordnete Schalter bewirkt die Anzeige des Menüs RADIO, während der Schalter neben dem Feld 88 das Menü MODUS zur Anzeige bringt.
Fig. 7E zeigt eine alternative Form des Menüs ENTZERRER. Dieses Menü ermöglicht dem Bediener, an dem Feld 140, das dem Schalter 16b zugeordnet ist, den gegenwärtig eingestellten Rundfunkwellenbereich und die Frequenz abzulesen und festzustellen, ob die Signale in Stereo empfangen werden. Auf der linken Seite des in Fig. 7E dargestellten Entzerrer-Menüs befinden sich außerdem Schalter zu Anwählen des Menüs MODUS, des Menüs RADIO sowie Lautstärkeregler. Der rechte Abschnitt der Sichtanzeige 18 zeigt in Balkenform die aktuellen Einstellwerte jedes der fünf Entzerrerbänder an. Diese Entzerrereinstellungen können verändert werden, indem die zugeordneten Schalter 16g-16k solange betätigt werden, bis die gewünschte Einstellung erreicht wird. Wegen seiner zyklischen Funktionsweise kann der Schalter für das gewählte Frequenzband solange niedergedrückt gehalten werden, bis das veränderliche Bezeichnungselement den gewünschten Pegel erreicht. Der Pegel bewegt sich zyklisch vom niedrigen zum hohen Wert und dann wieder zurück zum niedrigen Wert. Durch Betätigung des Schalters 161 wird das Menü MAGNETBAND (nicht dargestellt) aktiviert.
Fig. 8 der Zeichnungen zeigt die Hierarchie unter den Menüs. Wenn man im Hauptmenü gemäß Fig. 2 arbeitet, kann jedes der anderen zwölf Menüs, mit denen das Hauptmenü direkt verbunden ist, durch Betätigung des passenden Schalters (s. Fig. 2) angewählt werden. Mittels der Funktion RÜCKSPRUNG kann das vorher angezeigte Menü nochmals angezeigt werden. Diese Möglichkeit wird in fig. 8 durch die Doppelpfeile angezeigt, mit denen Blöcke verbunden sind, weiche die verschiedenen anzeigbaren Menüs darstellen. Wenn das Hauptmenü infolge einer "Zeitabschaltung" eines vorhergehenden Menüs (etwa des MODUS-Menüs 132) angezeigt worden ist, kann außerdem dieses vorhergehende Menü mit Hilfe der Funktion RÜCKSPRUNG nochmals angezeigt werden, auch wenn in Fig. 8 kein Pfeil dargestellt ist, der diese Menüs miteinander verbindet. Wie zu erkennen ist, kann das RADIO- Menü 130 vom Hauptmenü 128 aus angewählt werden. Ferner kann das Menü MODUS 132 vom Menü RADIO 130 angewählt werden, und das RADIO-Menü 130, das ENTZERRER-Menü 134 und das MAGNETBAND-Menü 136 (nicht im einzelnen dargestellt) können vom MODUS-Menü 132 aus angewählt werden. Da das RADIO- Menü 130 vom ENTZERRER-Menü 134 aus zugänglich ist, bilden die Menüs RADIO, MODUS und ENTZERRER einen Menüzyklus.
Auf Wunsch können Menüs erzeugt und denjenigen hinzugefügt werden, die in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt sind, wobei der Mikroprozessor 38 gemäß Fig. 3 die Kontrolle sowohl über das gegenwärtig angezeigte Menü als auch über die Identitäten der Menüs beibehält, die vom aktuellen Menü aus erreicht werden können. Die anzeigbaren Menüs können durch Auswechseln des ROM-Speichers 48 in Fig. 6 verändert werden, wenn zusätzliche steuerbare Merkmale zur Verwendung mit der Steuereinrichtung gewünscht und/oder entwickelt werden.
Fig. 9 der Zeichnungen zeigt ein Blockschaltbild des Programms, das von dem Mikroprozessor 38 in Fig. 6 auszuführen ist. Der Mikroprozessor tritt durch Einschalten entweder des Zündschalters oder einer Innenlichtquelle aus einem Ruhezustand in diese Programmphase ein. Der erste Schritt für den Mikroprozessor 38 besteht darin, daß er die Stellungen der Schalter 16 abfragt. Wenn keiner der Schalter geschlossen ist, kontrolliert der Mikroprozessor 38, ob seit dem letzten Schließen eines Schalters ein vorgegebenes Zeitintervall abgelaufen ist. Wenn ja, wird das Hauptmenü zur erneuten Anzeige angewählt. Als nächstes veranlaßt der Mikroprozessor 38 den Anzeigentreiber 46, das gegenwärtig angewählte Menü anzuzeigen, wobei er möglicherweise gespeicherte Werte aus dem nichtflüchtigen Speicher 50 abruft, wie z. B. die Frequenz, auf die das Radio gegenwärtig abgestimmt ist. Dann kontrolliert der Mikroprozessor 38, ob der Zündschalter eingeschaltet ist. Wenn ja, springt das Programm zur Abfrage des Schalterfeldes zurück. Ist der Zündschalter ausgeschaltet, dann wurde die Anzeige durch Einschalten einer Innenlichtquelle aktiviert, und der Mikroprozessor 38 stellt dann fest, ob die Anzeige schon länger als eine Nominalzeitspanne von beispielsweise 30 Sekunden eingeschaltet ist. Ist diese Zeitspanne überschritten, dann geht die Steuereinrichtung in einen Ruhezustand über, um elektrische Energie zu sparen. Sonst springt das Programm zum Schalterabfrage zurück.
Wenn nach dem Abfragen der Schalter der Mikroprozessor 38 feststellt, daß einer davon geschlossen worden ist, werden die durch dieses Schließen erzeugten Signale als nächstes einer Entprellungsoperation unterworfen. Wenn der geschlossene Schalter in Verbindung mit dem aktuellen Menü als Kippschalter betrieben wird und während einiger vorangehender Abfrageschleifen durch das in Fig. 9 dargestellte Flußdiagramm geschlossen war, wird der gegenwärtige Schließvorgang ignoriert. Dadurch soll ein schneller, unbeabsichtigter Wechsel zwischen den von dem aktivierten Schalter gesteuerten Zuständen verhindert werden. Als nächstes stellt der Mikroprozessor 38 fest, welcher Schalter geschlossen worden ist. Wenn das Schließen des Schalters einen Menüwechsel bedeutet, dann ruft der Mikroprozessor 38 Daten aus dem ROM 48 ab, die für das neue Menü erforderlich sind, einschließlich aller Werte, die in Verbindung mit dem nichtflüchtigen Speicher angezeigt werden müssen. Der Mikroprozessor 38 übermittelt dann diese Informationen über den Bus 56 zum Anzeigentreiber 46, der seinerseits die Informationen über den Bus 58 zu den Sichtanzeigeelementen 18 weiterleitet.
Wenn kein Menüwechsel ansteht, aber ein Kippschalter (wie z. B. der EIN/AUS-Schalter für das Feld 94 in Fig. 7A) betätigt worden ist, veranlaßt der Mikroprozessor 38, daß ein in dem nichtflüchtigen Speicher 38 gespeicherter Wert zusammen mit dem Wert der diesem Kippschalter zugeordneten Steuervariablen geändert wird. Der Mikroprozessor 38 veranlaßt dann, daß der Anzeigentreiber 46 die Anzeige des gegenwärtig dargestellten Menüs aktualisiert, indem der Wert verändert wird, der in Verbindung mit dem betätigten Schalter angezeigt wird. Wenn schließlich der betätigte Schalter kein Kippschalter ist, muß er ein Schrittschalter sein (wie z. B. der Ventilatorsteuerschalter 96 in Fig. 7A). Das Schließen des Schrittschalters bewirkt, daß der Mikroprozessor 38 den Wert der zugeordneten Steuervariablen im nichtflüchtigen Speicher 50 ändert und gegebenenfalls den neuen Wert der Steuervariablen, wie z. B. der Rundfunkfrequenz, speichert. Im Anschluß an diese Änderungen von gespeicherten Operationen veranlaßt der Mikroprozessor 38, daß der neue Wert in Übereinstimmung mit dem aktuellen Menü angezeigt wird. Dann nimmt der Mikroprozessor die Operationen entsprechend dem Flußdiagramm beim ersten Kästchen wieder auf, indem er die Schalter der Baugruppe 12 abfragt.

Claims

1. Für den Bediener zugängliche Steuereinrichtung zur Betätigung einer Vielzahl von Steuerelementen, die in einem Fahrzeug vom Bediener entfernt angeordnet sind, mit:

einer ersten, in der Nähe des Bedieners angeordneten Baugruppe (12), die aufweist:

mehrere Schalter (16), wobei mindestens einige der Schalter entfernt angeordnete Funktionen steuern können, wobei die Funktionen zu irgendeiner Gruppe unter mehreren Gruppen von verwandten Funktionen gehören; eine Sichtanzeigeeinrichtung (18), die getrennte Teile aufweist, wobei jeder Teil in unmittelbarer Nähe eines anderen von den mehreren Schaltern angeordnet und diesem Schalter zugeordnet ist, um veränderliche Funktionsbezeichnungselemente anzuzeigen, welche die Funktionen in irgendeiner der Gruppen spezifizieren, die den mehreren Schaltern zugeordnet sind;

einen Mikroprozessor (38), der für den Empfang von Signalen eingerichtet ist, die sich auf die Aktivierung der mehreren Schalter (16) beziehen, um die veränderlichen Bezeichnungselemente festzulegen, die jedem der mehreren Schalter zuzuordnen sind, und die Anzeige der Bezeichnungselemente an der Sichtanzeigeeinrichtung zu veranlassen, und um als Antwort auf die Aktivierung irgendeines der mehreren Schalter Steuersignale zur Steuerung der Fernfunktionen zu erzeugen; und eine Einrichtung (28) zur Übertragung der vom Mikroprozessor (38) erzeugten Steuersignale; wobei

die erste Baugruppe (12) auf dem Lenkelement (10) des Fahrzeugs angeordnet ist;

wobei der Mikroprozessor (38) so arbeitet, daß er mehrere Gruppen von Funktionen jeweils einem von mehreren Schaltern zuordnet, um in einem Hauptmenü das entsprechende Bezeichnungselement jeder Funktionsgruppe auf einem entsprechenden Teil der Sichtanzeige anzuzeigen, und wobei der Mikroprozessor (38) ferner, nach Auswahl einer von den mehreren angezeigten Funktionsgruppen aus dem Hauptmenü durch den Bediener unter Verwendung des entsprechenden Schalters, die Funktionen der gewählten Gruppe je einem der Schalter (16) zuordnet, um das entsprechende Bezeichnungselement jeder Funktion der gewählten Funktionsgruppe an dem entsprechenden Teil der Sichtanzeige anzuzeigen, der vom Bediener unter Verwendung des entsprechenden Schalters wählbar ist;

wobei die Steuereinrichtung ferner eine zweite Baugruppe (34) einschließt, die im Fahrzeug entfernt vom Lenkelement (10) angeordnet ist, welche zweite Baugruppe aufweist: eine Einrichtung (30), welche die übertragenen Steuersignale empfängt und als Antwort darauf elektrische Signale erzeugt; eine Steuersignal-Verteilungseinrichtung (70), welche die von der Empfangseinrichtung für die übertragenen Steuersignale erzeugten elektrischen Signale empfängt und als Antwort darauf entsprechende Signale an die ausgewählte Funktion überträgt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Baugruppe eine Batterie (40) zur Versorgung mehrerer Schalter, des Mikroprozessors (38) und der Übertragungseinrichtung (28) für die Steuersignale mit elektrischer Energie sowie eine photovoltaische Energieumwandlungseinrichtung zum Empfang von Licht aus einer vom Lenkrad (10) aus abgeschalteten Lichtquelle zum Nachladen der Batterie mit elektrischer Energie aufweist; wobei die zweite Baugruppe (34) eine Lichtquelle aufweist, die so betrieben werden kann, daß sie Lichtenergie erzeugt, die auf die photovoltaische Energieumwandlungseinrichtung gelenkt wird.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Baugruppe ferner eine nichtflüchtige Speichereinrichtung (50) aufweist, die durch den Mikroprozessor (38) zugänglich ist, um die zuletzt spezifizierten Werte zu speichern, die mit den verschiedenen gesteuerten Funktionen verbunden sind.

4. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Baugruppe (12) ferner, einen Festwertspeicher aufweist, der ein durch den Mikroprozessor (38) abzuarbeitendes Programm enthält.

5. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtung zur Signalübertragung als Antwort auf die vom Mikroprozessor (38) erzeugten Signale optische Signale überträgt und die Einrichtung zum Empfang der übertragenen Signale so eingerichtet ist, daß sie die von der Signalübertragungseinrichtung erzeugten optischen Signale empfängt.

6. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Signalübertragungseinrichtung als Antwort auf die vom Mikroprozessor (38) erzeugten Signale veränderliche Magnetfelder erzeugt und die Einrichtung zum Empfang der übertragenen Signale auf die von der Übertragungseinrichtung erzeugten veränderlichen Magnetfelder reagiert und als Antwort darauf elektrische Signale erzeugt.

7. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Baugruppe (12) ferner einen Festwertspeicher aufweist, der ein vom Mikroprozessor (38) abzuarbeitendes Programm enthält.

8. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Baugruppe (12) ferner eine Einrichtung zum Empfang von Rückkopplungssignalen aufweist, die den Status-der Steuerungsfunktion im Kraftfahrzeug betreffen, wobei der Ausgang der Einrichtung an den Mikroprozessor (38) angeschlossen ist, und wobei die zweite Baugruppe (34) ferner eine Einrichtung (76) zur Übertragung von Rückkopplungssignalen aufweist, die getrennt vom Lenkelement (10) angebracht und mit der Steuereinrichtung verbunden ist, um die von der Steuereinrichtung erzeugten Signale zu übertragen.

9. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zunächst bei jedem Einschalten des Fahrzeugs zum Gebrauch eine bestimmte Gruppe von den Gruppen verwandter Funktionen an der Sichtanzeigeeinrichtung (18) angezeigt wird.

10. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die bestimmte Gruppe von den Gruppen verwandter Funktionen nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne, während der keiner von den mehreren Schaltern (16) aktiviert wird, an der Sichtanzeigeeinrichtung (18) angezeigt wird.

11. Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die letzte vorher angezeigte Gruppe verwandter Funktionen durch Aktivieren eines bestimmten Schalters von den mehreren Schaltern (16) erneut angezeigt werden kann.

12. Fahrzeug, das zum Gebrauch durch einen Bediener in dem Fahrzeug eine Steuereinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.