DE4101163C1 - Wire- and contactless command signal optical transmitter - has photoelectric transmitters, in addition to photoelectric receivers, secured to car chassis - Google Patents
Wire- and contactless command signal optical transmitter - has photoelectric transmitters, in addition to photoelectric receivers, secured to car chassisInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur draht- und kon taktlosen Übertragung von Befehlssignalen vom Lenkrad an das Chassis eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a device for wire and con tactless transmission of command signals from the steering wheel the chassis of a motor vehicle according to the genus of Claim 1.
Aus der EP 87 138 A1 ist ein derartiges System zur Stromversorgung einer in oder an einem drehbaren Fahrzeugteil vorgesehenen Datenerfassungseinrichtung bekannt. Die insoweit drehbar gelagerte Datenerfassungseinrichtung wird durch einen Drehübertrager mit feststehender Primär- und drehbarer Sekundärspuls induktiv mit Betriebsenergie versorgt. Zur Rückübertragung auf das stehende Fahrzeugteil ist u. a. eine serielle, optisch wirkende Übertragungsstrecke vorgesehen. Nachteilig bei dieser Lösung kann unter bestimmten Anwendungsbedingungen sein, daß induktive Übertragungsmittel nicht vollständig geschirmt werden können und deshalb elektromagnetische Störstrahlungen abgeben.Such a system for power supply is known from EP 87 138 A1 one provided in or on a rotatable vehicle part Data acquisition device known. The rotatable so far stored data acquisition device is by a Rotary transformer with fixed primary and rotatable Secondary pulse inductively supplied with operating energy. For retransmission to the stationary vehicle part u. a. a serial, optically acting transmission link intended. A disadvantage of this solution can be under certain conditions of use that inductive Transmission means are not fully shielded can and therefore electromagnetic interference radiation submit.
Aus der nicht vorveröffentlichten DE-PS 39 42 837 ist bekannt, ein Solarelement zur Dauerstromversorgung aus normalem Umgebungslicht des gegenüber dem Fahrzeugchassis drehbaren Teils einer entsprechenden Befehls- bzw. Daten schnittstelle beispielsweise am Lenkrad eines Kraft fahrzeugs einzusetzen.From the unpublished DE-PS 39 42 837 is known, a solar element for continuous power supply normal ambient light compared to the vehicle chassis rotatable part of a corresponding command or data interface, for example, on the steering wheel of a force vehicle.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige Einrich tung zur draht- und kontaktlosen Übertragung von Befehls signalen vom Lenkrad an das Chassis eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei der induktive Mittel zur Übertragung von Betriebsenergie für eine Befehlsgabeschaltung entfallen und die nicht auf Tageshelligkeit angewiesen ist.The object of the invention is a reliable Einrich device for wireless and contactless transmission of commands signals from the steering wheel to the chassis of a motor vehicle to create inductive means for the transmission of Operating energy for a command circuit is eliminated and which does not rely on daylight.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind gemäß Lehre der darauf rückbezogenen Ansprüche 2 bis 22 gegeben.This task is carried out in a generic facility solved with the characterizing features of claim 1. Advantageous further developments are based on the teaching of the given related claims 2 to 22.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch Ver wendung sowohl eines lichtelektrischen Energiewandlers in Form eines kleinen Solarelements oder Solargenerators und einer daraus gespeisten elektrooptischen Blende, bei spielsweise in Form eines Flüssigkristallelements (LCDs) im drehbaren Teil einer in sich verdrehbaren Befehls- bzw. Datenschnittstelle die Notwendigkeit einer kontinuierli chen elektrischen Stromversorgung einer lenkradseitigen Ansteuereinrichtung vom Fahrzeugchassis aus entfällt und der anstatt durch Tageslicht von chassisfesten Lichtsen dern beleuchtete lichtelektrische Energiewandler ein elek trochemisches Sekundärelement als Energiespeicher über flüssig macht.An advantage of the invention is that Ver application of both a photoelectric energy converter in the form of a small solar element or solar generator and an electro-optical aperture fed from it, at for example in the form of a liquid crystal element (LCD) in the rotatable part of a rotatable command or Data interface the need for continuous Chen electrical power supply to a steering wheel Control device from the vehicle chassis is omitted and the instead of daylight from chassis-fixed lights Illuminated photoelectric energy converters an elec trochemical secondary element as an energy store makes fluid.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt An embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained. It shows
Fig. 1 ein schematisches Funktionsschaltbild der Ein richtung; Fig. 1 is a schematic functional diagram of a direction;
Fig. 2 das an sich bekannte Schaltbild eines geeigneten, integrierten optoelektronischen Lichtempfängers; Fig. 2, the known per se diagram of a suitable integrated optoelectronic light receiver;
Fig. 3 das Blockschaltbild einer einfachen Empfangs schaltung zur Erkennung nur eines Befehls; Fig. 3 shows the block diagram of a simple receiving circuit for the detection of only one command;
Fig. 4 das Blockschaltbild einer Ansteuereinrichtung zur Übertragung mehrerer verschiedener Befehle; Fig. 4 shows the block diagram of a control device for transmitting a plurality of different commands;
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch einen Teil einer kreisrund ausgebildeten optischen Schnitt stelle für ein Lenkrad. Fig. 5 shows a schematic cross section through part of a circular optical interface for a steering wheel.
Gemäß der Fig. 1 umfaßt die Einrichtung eine optoelek trischen Schnittstelle C sowie deren Betriebsbeschal tung, verteilt auf die Bereiche A und B. Dabei sind alle Funktionselemente des Bereichs A feststehend bezüglich einer Basis 10, z. B. bezüglich eines mantelrohrfesten Teils bei einem Fahrzeuglenkrad. Alle Elemente des Be reichs B sind - zusammengenommen - gegenüber Elementen des Bereichs A in Richtung der Bewegungspfeile 23 beweglich.According to FIG. 1, the device comprises a optoelek trical interface C and their Betriebsbeschal tung, distributed to the areas A and B. In this case, all functional elements of the area A with respect to a fixed base 10, for example. B. with respect to a jacket pipe fixed part in a vehicle steering wheel. All elements of the area B are - taken together - movable relative to elements of the area A in the direction of the arrows 23 .
Hier zur Veranschaulichung in linearer Anreihung ab wechselnd aufeinanderfolgende Lichtsender S1 bis S7 und Lichtempfänger E1 bis E7 sind beispielsweise auf der Basis 10 in einem ringförmigen Raum um die Lenkradachse angeordnet, welcher von einem chassisfesten Bauteil (26) und einem lenkradfesten Bauteil (25) umschlossen wird, wie weiter unten aus Fig. 5 ersichtlich. Der Lichtsender S1 und der Lichtempfänger E7 können insoweit benachbart aneinander angrenzen.Here, for illustration in a linear arrangement from alternating successive light transmitters S 1 to S 7 and light receivers E 1 to E 7 , for example, are arranged on the base 10 in an annular space around the steering wheel axis, which is composed of a chassis-fixed component ( 26 ) and a steering-wheel-fixed component ( 25 ) is enclosed, as can be seen further below from FIG. 5. In this respect, the light transmitter S 1 and the light receiver E 7 can adjoin one another.
Die Strahlungsverbindung zwischen Lichtsendern S1, S2, etc. und entsprechenden Lichtempfängern E1 (oder E7), E2 (oder E1), etc. stellt ein Reflexionsmittel 16 her, beispiels weise eine helle Beschichtung im lenkradfesten Teil B, oder eine Spiegelschicht. Zwischen den Lichtsendern bzw. Lichtempfängern und dem Reflexionsmittel ist eine elektro optische Blende 15 angeordnet, in einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung als Flüssigkristall-Display (LCD) ausgeführt. Des weiteren ist als Energieerzeugungs mittel ein lichtelektrischer Wandler, vorzugsweise in Form eines Solarelements bzw. eines Solargenerators 17 vorgese hen. Die beiden vorgenannten Teile sind so im beweglichen Teil B angeordnet, daß das Reflexionsmittel 16 unabhängig von der Augenblicksposition des beweglichen Teils B gegen über dem feststehenden Teil A zwischen wenigstens einem Sender und Empfänger eine optische Reflexverbindung her stellt, und daß das Solarelement bzw. der Solargenerator 17 von wenigstens einem der Lichtsender S1, S2, etc. beleuchtbar ist.The radiation connection between light transmitters S 1 , S 2 , etc. and corresponding light receivers E 1 (or E7), E 2 (or E 1 ), etc. produces a reflection means 16 , for example a bright coating in part B fixed to the steering wheel, or a Mirror layer. An electro-optical diaphragm 15 is arranged between the light transmitters or light receivers and the reflection means, in a preferred embodiment of the invention as a liquid crystal display (LCD). Furthermore, a photoelectric converter, preferably in the form of a solar element or a solar generator 17, is provided as an energy generating medium. The two aforementioned parts are arranged in the movable part B so that the reflection means 16 regardless of the instantaneous position of the movable part B against the fixed part A between at least one transmitter and receiver provides an optical reflex connection, and that the solar element or the solar generator 17 can be illuminated by at least one of the light transmitters S 1 , S 2 , etc.
Der Solargenerator speist über eine Leitung 18 eine Ansteuereinrichtung 19, die wenigstens einen Stütz kondensator 20 als Energiespeicher umfaßt. Sie kann aber gleichwohl noch einen spannungserhöhenden Wandler, insbesondere einen ohne Induktivitäten (z. B. mit ge schalteten Kapazitäten) arbeitenden Schaltwandler bzw. -regler beinhalten, letztwelcher erforderlichenfalls auch eine Wechselspannung an das LCD abzugeben vermag. Hierzu ist die Ansteuereinrichtung 19 - hier beispielsweise über den Hornkontakt 22 - durch eine Verbindungsleitung 21 mit dem LCD 15 verbunden. The solar generator feeds a control device 19 via a line 18 , which comprises at least one support capacitor 20 as an energy store. However, it can nevertheless also contain a voltage-increasing converter, in particular a switching converter or regulator working without inductances (e.g. with switched capacitances), the latter, if necessary, also being able to supply an alternating voltage to the LCD. For this purpose, the control device 19 is connected to the LCD 15 by a connecting line 21, for example via the horn contact 22 .
Im feststehenden Teil A speist eine Treiberschaltung 11, beispielsweise ein Multiplexer oder Ringzähler, mit je einem Ausgang die Lichtsender S1 bis S7, während die Lichtempfänger E1 bis E7 über individuelle Leitungen mit einer Befehlsempfangsschaltung 12 verbunden sind. Die Treiberschaltung 11 bezieht ihre Betriebsspannung vom Bordnetz; sie kann aber auch, wie angedeutet, über einen Aufwärtsspannungswandler 24 vom Bordnetz versorgt werden. Der Wandler kann eine sichere Versorgung während Einbrü chen der Bordnetzspannung, etwa beim Anlassen der Brenn kraftmaschine, sicherstellen. Die Befehlsempfangsschaltung 12 wirkt ihrerseits auf eine Schaltstufe 13, die einen elektrischen Verbraucher 14, etwa das Fahrzeughorn, an zusteuern vermag.In the fixed part A, a driver circuit 11 , for example a multiplexer or ring counter, feeds the light transmitters S 1 to S 7 with one output each, while the light receivers E 1 to E 7 are connected to a command reception circuit 12 via individual lines. The driver circuit 11 draws its operating voltage from the vehicle electrical system; however, as indicated, it can also be supplied from the vehicle electrical system via an upward voltage converter 24 . The converter can ensure a secure supply during drops in the vehicle electrical system voltage, for example when starting the internal combustion engine. The command receiving circuit 12 in turn acts on a switching stage 13 which is capable of controlling an electrical consumer 14 , such as the vehicle horn.
Fig. 2 veranschaulicht einen bekannten Aufbau eines inte grierten lichtelektrischen Empfängers, wie er zur Verwen dung in der erfindungsgemäßen Einrichtung beispielsweise geeignet ist. Einem Fototransistor mit Arbeitswiderstand ist ein Schmitt-Trigger nachgeschaltet. Ohne Lichtan steuerung geht dessen Ausgang z. B. auf logischen High- Zustand. Fig. 2 illustrates a known structure of an inte grated photoelectric receiver as it is suitable for use in the device according to the invention, for example. A Schmitt trigger is connected downstream of a photo transistor with load resistance. Without Lichtan control its output goes z. B. to logic high state.
Sofern nur ein Schaltbefehl übertragen werden soll, kann die Befehlsempfangsschaltung 12 gemäß Fig. 3 z. B. als einfache ODER-Schaltung 12′ ausgeführt sein. Im Falle, daß ein lichtelektrischer Empfänger mit einer gegenüber dem Wirkschaltbild gemäß Fig. 2 invertierenden Auswertung Ver wendung findet, kann stattdessen auch eine UND-Schaltung vorgesehen sein.If only one switching command is to be transmitted, the command receiving circuit 12 according to FIG . B. as a simple OR circuit 12 '. In the event that a photoelectric receiver is used with an evaluation that is inverting compared to the circuit diagram according to FIG. 2, an AND circuit can also be provided instead.
Die Einrichtung funktioniert wie folgt.The setup works as follows.
Die Lichtsender werden von der Treiberschaltung 11, bei spielsweise einem Multiplexer oder Ringzähler, in abwech selnder Aufeinanderfolge, d. h. im Sinne eines ständig um laufenden Lauflichts, zyklisch mit Strom versorgt. Während des Zeitabschnitts, in dem das Solarelement 17 von wenig stens einem Sender bestrahlt wird, baut dieses eine Klem menspannung auf und überträgt eine entsprechende Ladung an die Ansteuereinrichtung 19. Deren Ladekondensator 20 wird dadurch auf- bzw. nachgeladen. Die gespeicherte Ladung wird, ggfs. in geeignet gewandelter Form, über die Ausgangs leitung 21, in welche der Hornkontakt 22 eingefügt ist, dem LCD 15 als Ansteuersignal zugeführt.The light transmitters are cyclically supplied with current by the driver circuit 11 , for example a multiplexer or ring counter, in an alternating sequence, that is to say in the sense of a continuously running running light. During the period in which the solar element 17 is irradiated by at least one transmitter, this builds up a terminal voltage and transmits a corresponding charge to the control device 19 . The charging capacitor 20 is thereby charged or recharged. The stored charge, possibly in a suitably converted form, is fed via the output line 21 , into which the horn contact 22 is inserted, to the LCD 15 as a control signal.
So lange der Hornkontakt 22 geöffnet ist, erscheint das LCD als weitgehend transmissiv für das Sendelicht, wodurch dieses nach Reflexion an der Reflexionsschicht 16 auf we nigstens einen dem jeweiligen Sender benachbarten Licht empfänger fällt. Dies führt dann beispielsweise zu einem entsprechend andauernden High-Signal am Ausgang eines Lichtempfängers gemäß Fig. 2.As long as the horn contact 22 is open, the LCD appears to be largely transmissive for the transmitted light, which means that after reflection on the reflective layer 16, at least one light receiver adjacent to the respective transmitter falls. This then leads, for example, to a correspondingly persistent high signal at the output of a light receiver according to FIG. 2.
Wenn der Hornkontakt 22 geschlossen wird, gelangt be sagtes Ansteuersignal zum LCD 15. Dadurch geht letzteres vom transmissiven in den lichtabsorbierenden Zustand über, in welchem der Reflektor 16 abgedeckt erscheint, so daß ein benachbarter Empfänger erheblich weniger oder gar kein Reflexionslicht mehr empfängt. Dementsprechend geht das Ausgangssignal des betreffenden Empfängers sehr stark zurück, oder sinkt, wenn der Empfänger gemäß Fig. 2 beschaffen ist, praktisch auf den Wert Null.When the horn contact 22 is closed, said drive signal reaches the LCD 15 . As a result, the latter changes from the transmissive to the light-absorbing state, in which the reflector 16 appears covered, so that an adjacent receiver receives considerably less or no reflection light. Accordingly, the output signal of the receiver in question drops very sharply or, if the receiver is designed according to FIG. 2, practically drops to zero.
Die Befehlsempfangsschaltung 12 überwacht kontinuierlich das Auftreten von auf Reflexionsminderungen zurückgehen den Signalen der einzelnen Lichtempfänger E1 bis E7. The command reception circuit 12 continuously monitors the occurrence of the signals of the individual light receivers E 1 to E 7 which are due to reflection reductions.
Sie kann Kipp- oder Haltemittel wie z. B. ein retrigger bares Monoflop umfassen, um die ja nur einen Bruchteil der Gesamtdauer eines Ansteuerzyklus währenden Empfangs signale zu einem kontinuierlichen Ansteuersignal für ein en Verbraucher, etwa das Horn, aufzubereiten. Eine ent sprechende Haltedauer entspricht dann vorzugsweise wenig stens der Zykluszeit, die verstreicht, bis alle Lichtsen der einmal aufeinanderfolgend angesteuert worden sind.You can tilt or holding means such. B. a retrigger cash monoflop, around which only a fraction the total duration of a control cycle during reception signals to a continuous control signal for a to prepare consumers, such as the horn. An ent speaking holding period then preferably corresponds to little at least the cycle time that passes until all the lights which have been activated once in succession.
Für den Einsatz an einem schnell drehbaren Lenkrad kann diese Haltezeit auch größer als die Zykluszeit gewählt werden, damit bei Lenkbetätigung in Gegenumlaufrichtung oder bei Lenkverrissen eine Unterbrechung des dem Ver braucher 14 zuführbaren Steuersignals vermieden wird. Da die Umlauffrequenz 50 Hz und mehr betragen kann, ergibt sich daraus kein merkbar störendes Totzeitverhalten.For use on a quickly rotatable steering wheel, this holding time can also be selected to be greater than the cycle time, so that an interruption of the control signal which can be supplied to the consumer 14 is avoided when the steering is actuated in the opposite direction or when the steering is torn. Since the circulation frequency can be 50 Hz and more, there is no noticeably disturbing dead time behavior.
Eine Erhöhung des Störabstandes bei der Auswertung der Empfangssignale von den lichtelektrischen Empfängern kann dadurch realisiert werden, daß ein entsprechendes Halte glied erst nach einer vorbestimmten Mindestzahl aufge tretener Empfangssignale pro erfolgter Ansteuerung aller Lichtsender aktiviert wird, so daß dadurch eine uner wünschte, störsignalbedingte Aktivierung eines Verbrau chers vermieden wird.An increase in the signal-to-noise ratio when evaluating the Receive signals from the photoelectric receivers can can be realized in that a corresponding stop broken up only after a predetermined minimum number received signals per activation of all Light transmitter is activated, so that an un wish activation of a consumption caused by noise chers is avoided.
Bei Abwandlung der Einrichtung gemäß Fig. 4 können anstel le nur eines Befehls mittels nur eines Befehlsschalters auch mehrere verschiedene Befehle übertragen werden, wenn als Bestandteil der Ansteuereinrichtung 19 ein nur geringe Betriebsleistung verbrauchender CMOS-Kodierschaltkreis 30 eingesetzt wird, welcher das LCD 15 je nach betätigtem Be fehlsschalter 22a bis 22c mit spezifisch unterschiedli chem Takt bzw. intermittierend ansteuert. Auch eine puls weitenmodulierte (PWM) Ansteuerung ist möglich, wobei dann vorzugsweise in der zeitlich veränderlichen Pulsweite die zu übertragende Befehlsinformation kodiert ist.In modification of the device of FIG. 4 can Anstel le only one command means of only one command switch a plurality of different commands are transmitted, when a low operating power consuming as part of the driving means 19 CMOS encoder circuit 30 is inserted, which the LCD 15 depending on the actuated Control switch 22 a to 22 c with a specific different clock or intermittent control. A pulse width modulated (PWM) control is also possible, the command information to be transmitted then preferably being encoded in the time-varying pulse width.
Die entsprechende Taktinformation kann empfangseitig durch (z. B. ODER-verknüpfte) Simultanauswertung der Em pfängersignale als serielles Signal zurückgewonnen und mit einem Festvorrat möglicher Taktmuster verglichen wer den, um so bei Koinzidenz einen spezifischen Befehl an einen bestimmten Verbraucher im Fahrzeug abzugeben. In Abhängigkeit von der maximal zulässigen Lenkdrehschnelle des Lenkrads ergeben sich allerdings zeitliche Streckun gen oder Stauchungen eines empfangseitig entsprechend ge wonnenen, seriell codierten Digitalsignals, so daß ein entsprechender Befehlsdecoder unempfindlich gegenüber Zeitstreckungen oder -dehnungen sein muß. Bei ausreichend hoher Zyklusfrequenz treten entsprechende Ungenauigkeiten jedoch in den Hintergrund. Die bei dieser Betriebsweise maximale Zyklusfrequenz ist in der Praxis nur durch die Ab- und Aufblendschnelligkeit des benutzten LCDs begrenzt und kann bei Verwendung moderner LCDs 50 Hz und mehr betragen.The corresponding clock information can be received at the receiving end through (e.g. OR-linked) simultaneous evaluation of the Em Recipient signals recovered as a serial signal and who compared with a fixed supply of possible clock patterns the, so in the case of coincidence a specific command to deliver a certain consumer in the vehicle. In Dependence on the maximum permissible steering speed the steering wheel, however, results in temporal stretching conditions or compressions of a won, serially coded digital signal, so that a corresponding command decoder insensitive to Time stretches or stretches must be. If sufficient high cycle frequency, corresponding inaccuracies occur however in the background. The in this mode of operation maximum cycle frequency is in practice only through the The fading and fading speed of the LCD used is limited and can use 50 Hz and more when using modern LCDs be.
Im Zusammenhang damit kann die chassisfeste Befehlsem pfangsschaltung 12 auch so ausgebildet sein, daß sie je weils Empfangssignale wenigstens zweier benachbart auf einanderfolgender lichtelektrischer Empfänger E1 bis E7 simultan auswertet.In connection with this, the chassis-fixed command circuit 12 can also be designed in such a way that it receives signals from at least two adjacent to successive photoelectric receivers E 1 to E 7 simultaneously.
Als Ausführungsbeispiel einer praktischen Realisierung der Lichtschnittstelle C ist in Fig. 5 dargestellt. In ein beispielsweise mantelrohrfestes erstes Bauteil 26 greift ein zweites Bauteil 25 mit Zentralbohrung 27 ein, in letztwelcher das Bauteil 25 auf der Lenkwelle mit rotierbar festsitzt.As an exemplary embodiment of a practical realization of the light interface C 5 is shown in Fig.. A second component 25 with a central bore 27 engages in a first component 26 , which is fixed to the jacket tube, in which the component 25 is rotatably stuck on the steering shaft.
Jedes der beiden Bauteile kann z. B. als individueller Kunststoffkörper ausgebildet sein. Gleichwohl können diese Teile auch an herkömmlichen Lenkrad- bzw. Mantel rohrbauelementen integral angeformt sein. Wenigstens eines der Bauteile 25 und 26 besitzt eine kreisrinnen förmige Ausformung mit U-förmigem Querschnitt.Each of the two components can, for. B. be designed as an individual plastic body. Nevertheless, these parts can also be integrally formed on conventional steering wheel or jacket tubular components. At least one of the components 25 and 26 has a circular shape with a U-shaped cross section.
Vorzugsweise können umlaufende Berandungsflächen 25′, 26′ der Bauteile 25 und 26 in der Art einer berührungslos und/oder axial ohne Luftspalt ineinandergreifenden Laby rinthdichtung ausgeführt sein, um Schmutz vom Innenraum fernzuhalten. Gleichwohl können hierfür beide Bauteile 25 und 26 einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, wie dar gestellt. In das mantelrohrfeste Bauteil 26 ist z. B. eine ringförmige Platine 29 eingelegt, die in abwechselnder Aufeinanderfolge lichtelektrische Empfänger E1, E2, etc. und elektrische Lichtsender S1, S2, etc. trägt. Entspre chende Elemente können auch paarweise zu mehr oder weni ger einkörperlichen Reflexionslichtschranken zusammen gefaßt sein. Auf der gegenüberliegenden Innenseite des demgegenüber drehbaren Bauteils 25 ist die erwähnte Re flexionsschicht 16 mit dem davor angeordneten LCD 15 angedeutet. Beide können auch einkörperlich miteinander verbunden sein; beispielsweise kann ein entsprechendes LCD 15 mit einer integralen rückseitigen Reflexions schicht 16 Verwendung finden.Preferably peripheral peripheral surfaces 25 ', 26 ' of the components 25 and 26 in the manner of a contactless and / or axially without air gap interlocking Laby rinth seal can be carried out to keep dirt away from the interior. Nevertheless, both components 25 and 26 can have a U-shaped cross section, as shown. In the jacket pipe-fixed component 26 z. B. an annular circuit board 29 is inserted, which carries in alternating succession photoelectric receivers E 1 , E 2 , etc. and electric light transmitters S 1 , S 2 , etc. Corresponding elements can also be combined in pairs to more or less single-body reflection light barriers. On the opposite inside of the component 25 , which can be rotated in comparison, the aforementioned reflection layer 16 with the LCD 15 arranged in front of it is indicated. Both can also be connected with one another; for example, a corresponding LCD 15 with an integral rear reflection layer 16 can be used.
Das LCD und die Reflexionsschicht können die Form ebener Ringsegmente aufweisen, welche sich zumindest über einen gewissen Umfangswinkel der Anordnung erstrecken. Da sol che spezialgeformten LCDs jedoch schwierig herzustellen und relativ teuer sind, kann bei ausreichender radialer Bemessung der Schnittstelle auch ein preiswertes Rechteck- LCD Verwendung finden, wobei je nach Form sieben bis zehn Lichtsender und -empfänger längs des Umfanges schon genügen können. Entscheidend ist nur, daß Maße und Anordnung des LCDs so auf die Anordnung und Verteilung von Lichtsendern und -emittern abgestimmt sind, daß bei Ansteuerung des LCDs keine Drehposition existiert, in der keiner der Lichtempfänger ansprechen kann, d. h. nicht ausreichend gegen Reflexionslicht abblendbar ist.The LCD and the reflective layer can make the shape more flat Have ring segments which are at least one extend certain circumferential angle of the arrangement. Since sol However, specially shaped LCDs are difficult to manufacture and are relatively expensive, with sufficient radial Dimensioning of the interface also an inexpensive rectangular LCD are used, seven to ten depending on the shape Light transmitters and receivers along the circumference are sufficient can. It is only important that the dimensions and arrangement of the LCDs so on the arrangement and distribution of light transmitters and emitters are coordinated that when the LCDs no rotational position exists in which none of the Can respond to the light receiver, d. H. unsatisfactory is dimmable against reflected light.
Der Rahmen der Erfindung wird nicht verlassen, wenn die Einrichtung so ausgeführt wird, daß die Reflexionsstrah lengänge im wesentlichen radial, d. h. senkrecht zur Lenk radachse 28 verlaufen, und wenn des weiteren zu diesem Zweck ggfs. ein gewölbtes oder gar flexibles LCD als elektrooptische Blende eingesetzt wird.The scope of the invention is not left when the device is designed so that the Reflexionsstrahl passages are substantially radial, ie perpendicular to the steering wheel axis 28 , and if further used for this purpose an arched or even flexible LCD as an electro-optical diaphragm becomes.
Claims (22)
- - daß außer den lichtelektrischen Empfängern (E1, E2, etc.) auch die elektrischen Lichtsender (S1, S2, etc.) chassisfest angeordnet sind, und daß ein lenkradfestes Reflexionsmittel (16) vorgesehen ist, über welches unab hängig von der Stellung des Lenkrades wenigstens einer der besagten Empfänger Licht von wenigstens einem be nachbarten Lichtsender (S1, S2, etc.) empfangen kann;
- - daß das Reflexionsmittel (16) von einer lenkradfesten, flächenhaften, elektrooptischen Blende (15) überdeckt ist;
- - daß ein von jeweils wenigstens einem der Lichtsender (S1, S2, etc.) beleuchtbares/er, lenkradfestes/er Solarele ment/Solargenerator (17) vorgesehen ist,
- - daß vom Solarelement/Solargenerator (17) über eine durch wenigstens eine lenkradfeste Bedieneinrichtung (22; 22a, 22b, 22c, etc.) beeinflußbare, lenkradfeste Ansteuer einrichtung (19) besagter Blende (15) ein Ansteuersignal zuführbar ist, wodurch das hinter derselben angeordnete Reflexionsmittel (16) abschattbar oder freigebbar ist;
- - daß eine chassisfeste Treiberschaltung (11) vorgese hen ist, mittels der die Lichtsender (S1, S2, etc.) einzeln ansteuerbar sind,;
- - daß die lichtelektrischen Empfänger (E1, E2, etc.) mit einer chassisfesten Befehlsempfangsschaltung (12) verbunden sind, welche auf Empfangssignaländerungen anspricht, die aus der Abschattung oder Freigabe des Reflexionsmittels (16) infolge Betätigung der wenigstens einen lenkradseitigen Bedieneinrichtung (22; 22a, 22b, 22c,..) resultieren, und
- - daß die Befehlsempfangsschaltung (12) auf wenigstens einen Verbraucher (14), etwa das Signalhorn des Kraft fahrzeugs, wirkt.
- - That in addition to the photoelectric receivers (E 1 , E 2 , etc.) and the electric light transmitter (S 1 , S 2 , etc.) are arranged fixed to the chassis, and that a steering wheel-fixed reflection means ( 16 ) is provided, via which independent of the position of the steering wheel at least one of said receivers can receive light from at least one neighboring light transmitter (S 1 , S 2 , etc.);
- - That the reflection means ( 16 ) of a steering wheel-fixed, areal, electro-optical diaphragm ( 15 ) is covered;
- - That one of at least one of the light transmitters (S 1 , S 2 , etc.) can be illuminated / he, steering wheel-fixed / he solar element / solar generator ( 17 ) is provided,
- - That from the solar element / solar generator ( 17 ) via an at least one steering wheel-fixed control device ( 22 ; 22 a, 22 b, 22 c, etc.) influenceable, steering wheel-fixed control device ( 19 ) said aperture ( 15 ), a control signal can be supplied, whereby the reflection means ( 16 ) arranged behind it can be shaded or released;
- - That a chassis-fixed driver circuit ( 11 ) is hen hen, by means of which the light transmitter (S 1 , S 2 , etc.) can be controlled individually;
- - That the photoelectric receivers (E 1 , E 2 , etc.) are connected to a chassis-fixed command reception circuit ( 12 ) which responds to changes in the received signal resulting from the shading or release of the reflection means ( 16 ) as a result of actuation of the at least one steering wheel-side control device ( 22 ; 22 a, 22 b, 22 c, ..) result, and
- - That the command receiving circuit ( 12 ) acts on at least one consumer ( 14 ), such as the bugle of the motor vehicle.
- - daß die elektrischen Lichtsender (S1, S2, etc.) und lichtelektrischen Empfänger (E1, E2, etc.) in einem ring förmigen Raum angeordnet sind, welcher von einem chassis festen Bauteil (26) und einem lenkradfesten Bauteil (25) umschlossen wird.
- - That the electrical light transmitter (S 1 , S 2 , etc.) and photoelectric receiver (E 1 , E 2 , etc.) are arranged in a ring-shaped space which of a chassis-fixed component ( 26 ) and a steering wheel-fixed component ( 25 ) is enclosed.
- - daß der ringförmige Raum im wesentlichen durch eine kreisrinnenförmige Ausformung mit U-förmigem Querschnitts profil wenigstens eines der chassis- und lenkradfesten Bau teile (26 und 25) gebildet wird.
- - That the annular space essentially by a circular shape with a U-shaped cross-sectional profile at least one of the chassis and steering wheel fixed construction parts ( 26 and 25 ) is formed.
- - daß besagte chassis- und lenkradfesten Bauteile (26 und 25) ohne axialen Luftspalt ineinandergreifend oder in sich verschachtelt ausgebildet bzw. angeordnet sind.
- - That said chassis and steering wheel fixed components ( 26 and 25 ) are formed or arranged in an interlocking or nested manner without an axial air gap.
- - daß besagte chassis- und lenkradfesten Bauteile (26 und 25) als individuelle Kunststoffkörper ausgebildet sind.
- - That said chassis and steering wheel fixed components ( 26 and 25 ) are designed as individual plastic bodies.
- - daß besagte chassis- und lenkradfesten Bauteile (26 und 25) an herkömmlichen Lenkrad- und Mantelrohrbauelemen ten integral angeformt sind.
- - That said chassis and steering wheel fixed components ( 26 and 25 ) are integrally formed on conventional steering wheel and Mantelrohrbauelemen th.
- - daß die elektrischen Lichtsender (S1, S2, etc.) und lichtelektrischen Empfänger (E1, E2, etc.) längs des Ring umfanges in abwechselnder Aufeinanderfolge angeordnet sind.
- - That the electric light transmitter (S 1 , S 2 , etc.) and photoelectric receiver (E 1 , E 2 , etc.) are arranged along the ring circumference in an alternating sequence.
- - daß die elektrischen Lichtsender (S1, S2, etc.) und lichtelektrischen Empfänger (E1, E2, etc.) paarweise als einkörperliche Lichtschrankenbauelemente ausgeführt sind, welche in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind.
- - That the electrical light transmitter (S 1 , S 2 , etc.) and photoelectric receiver (E 1 , E 2 , etc.) are designed in pairs as single-body light barrier components, which are arranged in succession in the circumferential direction.
- - daß die elektrischen Lichtsender (S1, S2, etc.) von der Treiberschaltunmg (11) abwechselnd in fortlaufender Aufeinanderfolge ansteuerbar sind.
- - That the electric light transmitter (S 1 , S 2 , etc.) of the driver circuit ( 11 ) can be controlled alternately in continuous succession.
- - daß das Reflexionsmittel (16) aus wenigstens einer hellen Oberfläche oder Metallisierung des lenkradfesten Bau teils (25) im Bereich der elektrooptischen Blende (15) besteht.
- - That the reflection means ( 16 ) consists of at least one bright surface or metallization of the steering wheel fixed construction part ( 25 ) in the region of the electro-optical diaphragm ( 15 ).
- - daß die elektrooptische Blende und das/der Solarele ment/Solargenerator längs eines Umfanges um die Lenkradachse an verschiedenen Positionen angeordnet sind.
- - That the electro-optical diaphragm and / the Solarele element / solar generator are arranged along a circumference around the steering wheel axis at different positions.
- - daß als elektrooptische Blende (15) ein flächenhaftes Flüssigkristallelement (LCD) vorgesehen ist.
- - That an areal liquid crystal element (LCD) is provided as the electro-optical diaphragm ( 15 ).
- - daß das Reflexionsmittel (16) und die es überdecken de elektrooptische Blende (15) als einkörperliches Bauele ment realisiert sind.
- - That the reflection means ( 16 ) and it cover de electro-optical diaphragm ( 15 ) are realized as a one-piece construction element.
- - daß die lenkradfeste Ansteuereinrichtung (19) wenig stens einen Kondensator (20) als Energiespeicher umfaßt, welchem von dem Solarelement/Solargenerator (17) zumindest mittelbar Ladung zuführbar ist.
- - That the steering wheel fixed control device ( 19 ) least least comprises a capacitor ( 20 ) as an energy store, which can be supplied at least indirectly by the solar element / solar generator ( 17 ).
- - daß die lenkradfeste Ansteuereinrichtung (19) außerdem noch einen Schaltregler oder Wechselspannungswandler umfaßt.
- - That the steering wheel fixed control device ( 19 ) also includes a switching regulator or AC voltage converter.
- - daß die im Lenkrad vorgesehene Ansteuereinrichtung (19) einen CMOS-Kodierschaltkreis (30) umfaßt, dem über eine Mehrzahl von Bedienelementen (22a, 22b, 22c, etc.) unterschiedliche Befehle übermittelbar sind, und der die elektrooptische Blende (15) je nach Befehlsgabe unter schiedlich ansteuert.
- - That the control device provided in the steering wheel ( 19 ) comprises a CMOS coding circuit ( 30 ), which can be used to transmit different commands via a plurality of control elements ( 22 a, 22 b, 22 c, etc.), and which the electro-optical diaphragm ( 15 ) controlled depending on the command given.
- - daß die Übertragung verschiedener Befehle an die chassisseitige Befehlsempfangsschaltung durch getaktete oder intermittierende Ansteuerung der elektrooptischen Blende (15) mit befehlsweise unterschiedlicher Taktse quenz oder -frequenz geschieht.
- - That the transmission of various commands to the chassis-side command receiving circuit by clocked or intermittent control of the electro-optical diaphragm ( 15 ) with command different frequency or frequency happens.
- - daß die Übertragung verschiedener Befehle an die chassisseitige Befehlsempfangsschaltung durch entsprechend unterschiedlich pulsweitenmodulierte Ansteuerung der elek trooptischen Blende (15) geschieht.
- - That the transmission of various commands to the chassis-side command reception circuit by appropriately different pulse width modulated control of the electro-optical aperture ( 15 ).
- - daß in der chassisfesten Befehlsempfangsschaltung (12) Empfangssignale von jeweils wenigstens zwei benach bart aufeinanderfolgenden lichtelektrischen Empfängern (E1, E2, etc.) simultan auswertbar sind.
- - That in the chassis-fixed command reception circuit ( 12 ) receive signals from at least two neigh bart consecutive photoelectric receivers (E 1 , E 2 , etc.) can be evaluated simultaneously.
- - daß die Befehlsempfangsschaltung (12) eingangsseitig im wesentlichen wenigstens eine ODER- oder UND-Schaltung umfaßt.
- - That the command receiving circuit ( 12 ) on the input side essentially comprises at least one OR or AND circuit.
- - daß die Befehlsempfangsschaltung (12) ein Halteglied mit einer Haltedauer umfaßt, welche wenigstens der Summe der aufeinanderfolgenden Ansteuerzeiten aller Lichtsender (S1, S2, etc.) entspricht.
- - That the command receiving circuit ( 12 ) comprises a holding element with a holding time which corresponds at least to the sum of the successive activation times of all light transmitters (S 1 , S 2 , etc.).
- - daß das Halteglied erst nach einer vorherbestimmten Mindestanzahl aufgetretener Empfangssignale pro erfolgter Ansteuerung aller Lichtsender (S1, S2, etc.) aktiviert wird.
- - That the holding member is activated only after a predetermined minimum number of received signals per activation of all light transmitters (S 1 , S 2 , etc.).
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|---|---|---|---|
| DE19914101163 DE4101163C1 (en) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Wire- and contactless command signal optical transmitter - has photoelectric transmitters, in addition to photoelectric receivers, secured to car chassis |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE4101163C1 true DE4101163C1 (en) | 1992-05-21 |
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| DE19914101163 Expired - Lifetime DE4101163C1 (en) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Wire- and contactless command signal optical transmitter - has photoelectric transmitters, in addition to photoelectric receivers, secured to car chassis |
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