EP4731464A1 - Lenkradeingabevorrichtung für ein kraftfahrzeug und herstellungsverfahren - Google Patents

Abstract

Eine Lenkradeingabevorrichtung (3) weist ein Eingabeelement (4) zur Anbringung an einem Lenkradgehäuse (2) auf. Das Eingabeelement (4) weist ein Anzeigemodul mit einer ersten Lichtleiterschicht (5, 6, 7) auf und die Lenkradeingabevorrichtung (3) weist eine erste Lichtquelle (9, 10, 17) auf, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht (15) zu erzeugen und in die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) einzukoppeln. Die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) weist eine Symbolstruktur (21, 22, 23) zur Auskopplung des in die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eingekoppelten Lichts (15) auf. Das Eingabeelement (4) weist eine Sensorschicht (16) zur Berührungsdetektion auf, die parallel zu der ersten Lichtleiterschicht (5, 6, 7) angeordnet ist und die Symbolstruktur (21, 22, 23) überdeckt. Die Lenkradeingabevorrichtung (3) weist eine Auswerteeinheit (26) auf, die dazu eingerichtet ist, eine Berührung in einem die Symbolstruktur (21, 22, 23) überdeckenden Bereich zu detektieren und basierend darauf wenigstens ein Steuersignal zu erzeugen.

Description

Lenkradeingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Herstellungsverfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkradeingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Herstellungsverfahren für eine solche Lenkradeingabevorrichtung.

In modernen Kraftfahrzeugen hat eine das Kraftfahrzeug führende Person die Möglichkeit, eine Vielzahl von Kraftfahrzeugfunktionen zu steuern beziehungsweise zu bedienen. Im Cockpit eines Kraftfahrzeugs ist dazu eine Vielzahl entsprechender Bedienelemente erforderlich. Um die einzelnen Bedienelemente beziehungsweise Teile der Bedienelemente den verschiedenen Kraftfahrzeugfunktionen zuordnen zu können, sind die Bedienelemente mit Visualisierungen betreffend ihre Funktionen versehen, also mit entsprechenden Symbolen, die auf die gesteuerte oder beeinflusste Kraftfahrzeugfunktion hinweisen. Aufgrund der Vielzahl solcher Symbole führt dies zu einer reduzierten Übersichtlichkeit im Cockpit. Dies kann wiederum dazu führen, dass die das Fahrzeug führende Person Schwierigkeiten hat, das korrekte Bedienelement beziehungsweise die korrekte Stelle an dem Bedienelement schnell zu identifizieren, was sich negativ auf die Fahrsicherheit auswirkt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem ein Symbol, welches auf die Funktion der Eingabevorrichtung oder eine momentane Funktion der Eingabevorrichtung hinweist, wahlweise angezeigt und nicht angezeigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, in einer Lenkradeingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Lichtleiterschicht mit einer Symbolstruktur vorzusehen, durch die mittels einer Lichtquelle in die Lichtleiterschicht eingekoppeltes Licht ausgekoppelt werden kann, um das Symbol darzustellen. Eine berührungsempfindliche Sensorschicht überdeckt die Symbolstruktur, sodass eine Eingabe durch Berühren in dem entsprechenden Bereich der Sensorschicht detektiert werden kann. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Lenkradeingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug angegeben. Die Lenkradeingabevorrichtung weist ein Eingabeelement zur Anbringung an einem Lenkradgehäuse eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs auf. Das Eingabeelement weist ein Anzeigemodul mit einer ersten Lichtleiterschicht auf. Die Lenkradeingabevorrichtung weist eine erste Lichtquelle auf, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht zu erzeugen und in die erste Lichtleiterschicht einzukoppeln. Die erste Lichtleiterschicht weist eine Symbolstruktur zur Auskopplung des in die erste Lichtleiterschicht eingekoppelten Lichts auf. Das Eingabeelement weist eine Sensorschicht zur Berührungsdetektion auf, welche die Symbolstruktur überdeckt und beispielsweise parallel zu der ersten Lichtleiterschicht angeordnet ist. Die Lenkradeingabevorrichtung weist eine Auswerteeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, eine Berührung des Eingabeelements in einem die Symbolstruktur überdeckenden Bereich der Sensorschicht zu detektieren und basierend darauf, also basierend auf der detektierten Berührung des Eingabeelements in dem die Symbolstruktur überdeckenden Bereich der Sensorschicht, wenigstens ein Steuersignal zu erzeugen.

Die Auswerteeinheit kann in verschiedenen Ausführungsformen der Lenkradeingabevorrichtung als Recheneinheit oder Teil einer Recheneinheit aufgefasst werden. Unter einer Recheneinheit kann insbesondere ein Datenverarbeitungsgerät verstanden werden, das wenigstens einen Verarbeitungsschaltkreis enthält. Die Recheneinheit kann also insbesondere Daten zur Durchführung von Rechenoperationen verarbeiten. Darunter fallen gegebenenfalls auch Operationen, um indizierte Zugriffe auf eine Datenstruktur, beispielsweise eine Umsetzungstabelle, LUT (englisch: „look-up table“), durchzuführen.

Die Recheneinheit kann insbesondere einen oder mehrere Computer, einen oder mehrere Mikrocontroller und/oder einen oder mehrere integrierte Schaltkreise enthalten, beispielsweise eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, ASIC (englisch: „application-specific integrated circuit“), eines oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays, FPGA, und/oder eines oder mehrere Einchipsysteme, SoC (englisch: „system on a chip“). Die Recheneinheit kann auch einen oder mehrere Prozessoren, beispielsweise einen oder mehrere Mikroprozessoren, eine oder mehrere zentrale Prozessoreinheiten, CPU (englisch: „central processing unit“), eine oder mehrere Grafikprozessoreinheiten, GPU (englisch: „graphics processing unit“) und/oder einen oder mehrere Signalprozessoren, insbesondere einen oder mehrere Digitalsignalprozessoren, DSP, enthalten. Die Recheneinheit kann auch einen physischen oder einen virtuellen Verbund von Computern oder sonstigen der genannten Einheiten beinhalten. In verschiedenen Ausführungsbeispielen beinhaltet die Recheneinheit eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwareschnittstellen und/oder eine oder mehrere Speichereinheiten.

Eine Speichereinheit kann als flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, DRAM (englisch: „dynamic random access memory“) oder statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, SRAM (englisch: „static random access memory“), oder als nicht-flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als Festwertspeicher, ROM (englisch: „read-only memory“), als programmierbarer Festwertspeicher, PROM (englisch: „programmable read-only memory“), als löschbarer programmierbarer Festwertspeicher, EPROM (englisch: „erasable programmable read-only memory“), als elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher, EEPROM (englisch: „electrically erasable programmable read-only memory“), als Flash-Speicher oder Flash- EEPROM, als ferroelektrischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, FRAM (englisch: „ferroelectric random access memory“), als magnetoresistiver Speicher mit wahlfreiem Zugriff, MRAM (englisch: „magnetoresistive random access memory“) oder als Phasenänderungsspeicher mit wahlfreiem Zugriff, PCRAM (englisch: „phase-change random access memory“), ausgestaltet sein.

Wenigstens eine weitere Recheneinheiten, beispielsweise Steuergeräte, des Kraftfahrzeugs können das wenigstens eine Steuersignal erhalten und beispielsweise verarbeiten und/oder weiterleiten, um eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen des Kraftfahrzeugs zu aktivieren, zu deaktivieren, zu steuern oder in sonstiger Weise zu beeinflussen. Die wenigstens eine Fahrzeugfunktion kann beispielsweise eine Funktion eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs, eines Multimediasystems des Kraftfahrzeugs, eines Kommunikationssystems des Kraftfahrzeugs, einer Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs, eines Fahrtrichtungsanzeigers und so weiter beinhalten.

In manchen Ausführungsformen kann die wenigstens eine weitere Recheneinheit als Teil der Lenkradeingabevorrichtung aufgefasst werden, obwohl die Recheneinheit nicht notwendigerweise an oder in dem Lenkrad angeordnet ist beziehungsweise dazu vorgesehen ist, an oder in dem Lenkrad angebracht zu werden.

Die erste Lichtleiterschicht ist insbesondere flächig ausgebildet und kann als starrer Lichtleiter oder, bevorzugt, als Folienlichtleiter ausgestaltet sein. Die erste Lichtleiterschicht ist insbesondere transparent oder im Wesentlichen transparent oder transflexiv für sichtbares Licht.

Die erste Lichtquelle kann beispielsweise eine Leuchtdiode beinhalten oder aus einer Leuchtdiode bestehen.

Die Einkopplung des Lichts in die erste Lichtleiterschicht mittels der ersten Lichtquelle kann direkt erfolgen, indem insbesondere die Lichtquelle direkt an einem Ende, also einem lateralen Ende oder einer Stirnseite, der ersten Lichtleiterschicht angeordnet ist und so das erzeugte Licht in die erste Lichtleiterschicht einkoppeln kann. Die Einkopplung kann auch indirekt erfolgen, insbesondere über ein weiteres Lichtleiterelement, das die Lichtquelle optisch mit einer entsprechenden Seite oder einem entsprechenden Einkoppelbereich der ersten Lichtleiterschicht verbindet. Auf diese Weise kann die erste Lichtquelle auch räumlich entfernt von der ersten Lichtleiterschicht angeordnet werden.

Die erste Lichtleiterschicht kann beispielsweise in Bereichen um die Symbolstruktur herum plan und insbesondere mit einer sehr geringen Oberflächenrauigkeit ausgebildet sein, sodass das eingekoppelte Licht nur im Bereich der Symbolstruktur beziehungsweise, falls vorhanden, in Bereichen weiterer Symbolstrukturen oder sonstiger Auskoppelstrukturen der ersten Lichtleiterschicht ausgekoppelt wird. Im Bereich der Symbolstruktur kann die erste Lichtleiterschicht eine im Vergleich zu der planen Oberfläche erhöhte Oberflächenrauigkeit aufweisen, was dann zur Auskopplung des eingekoppelten Lichts führt. Insbesondere wird das eingekoppelte Licht innerhalb der ersten Lichtleiterschicht in Bereichen außerhalb der Symbolstruktur beziehungsweise der sonstigen Auskoppelstrukturen oder weiteren Symbolstrukturen total reflektiert, sodass eine Auskopplung dort unterbleibt, wohingegen die Totalreflexion im Bereich der Symbolstruktur durch eine Oberflächenmodifikation, beispielsweise Mikrostrukturierung oder Aufrauhung, gestört oder unterbrochen wird und stattdessen eine Auskopplung des Lichts im entsprechenden Bereich erfolgt.

Die Symbolstruktur kann also als Oberflächenstruktur der ersten Lichtleiterschicht mit einer Form, insbesondere makroskopischen Form, aufgefasst werden, welche ein vorgegebenes Symbol darstellt. Das Symbol kann von einem Betrachter aufgrund des ausgekoppelten Lichts erkannt und identifiziert werden, sodass dem Betrachter angezeigt werden kann, welche Funktion beispielsweise im Augenblick durch die Betätigung des Eingabeelements ausgelöst würde. In manchen Ausführungsformen kann die Symbolstruktur aus einer Mikrostruktur mehrerer Strukturelemente, insbesondere Mikrostrukturelemente, gebildet sein. Der Begriff der makroskopischen Form kann in Abgrenzung zur Form der einzelnen Strukturelemente, welche jeweils beispielsweise eine mikroskopische Form aufweisen, bezeichnet werden kann, verstanden werden. Während die makroskopische Form der Symbolstruktur das Symbol darstellt, beeinflussen die mikroskopischen Formen der einzelnen Strukturelemente im Allgemeinen die makroskopische Form nicht wesentlich. Die mikroskopische Form der Strukturelemente kann durch das zur Herstellung der Strukturelemente eingesetzte Verfahren bestimmt sein und/oder an die optischen Erfordernisse zur Auskopplung des Lichts angepasst werden.

Die Sensorschicht ist insbesondere auf einer Seite der ersten Lichtleiterschicht angeordnet, in Richtung der das Licht durch die Symbolstruktur ausgekoppelt wird. Die Sensorschicht zur Berührungsdetektion kann auch als Touch-Oberfläche bezeichnet werden und kann beispielsweise als kapazitive berührungsempfindliche Oberfläche ausgestaltet sein oder dergleichen.

Die Berührung des Eingabeelements kann eine direkte Berührung der Sensorschicht sein. Je nach Ausführungsform kann die Berührung auch eine Berührung einer weiteren Schicht oder einer Abdeckung oder dergleichen sein, welche auf einer der ersten Lichtleiterschicht abgewandten Seite der Sensorschicht angeordnet ist. Letzteres kann als indirekte Berührung der Sensorschicht verstanden werden. Ist hier oder im Folgenden von einer Berührung der Sensorschicht die Rede, so kann dies eine direkte oder indirekte Berührung der Sensorschicht bezeichnen, sofern nichts anderes erwähnt ist.

Dass die Sensorschicht die Symbolstruktur überdeckt, kann insbesondere derart aufgefasst werden, dass die Sensorschicht zumindest in dem Bereich des Eingabeelements vorhanden ist und angeordnet ist, in welchem dem Betrachter das Symbol angezeigt wird. Der Betrachter kann also auf den Bereich des angezeigten Symbols drücken beziehungsweise diesen Bereich berühren, um die entsprechende Fahrzeugfunktion zu steuern beziehungsweise zu beeinflussen.

Die Lichtquelle kann beispielsweise mittels einer Steuereinheit angesteuert werden, sodass sie das Licht wahlweise erzeugen oder nicht erzeugen kann. Dementsprechend kann gesteuert werden, ob das Symbol wie beschrieben angezeigt wird oder nicht. Die Steuereinheit kann Teil der Auswerteeinheit sein oder umgekehrt oder kann separat von der Auswerteeinheit vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann Teil der Lenkradeingabevorrichtung sein oder kann in manchen Ausführungsformen der

Lenkradeingabevorrichtung separat zu der Lenkradeingabevorrichtung vorgesehen sein.

Beispielsweise kann die Fahrzeugfunktion nur dann durch Berührung des Bereichs der Symbolstruktur beeinflusst oder gesteuert werden, wenn die erste Lichtquelle aktiv ist, das Licht also eingekoppelt und an der Symbolstruktur ausgekoppelt wird. Ansonsten kann die Steuerung der Fahrzeugfunktion beispielsweise unterbleiben. Dies kann durch die Auswerteeinheit oder die wenigstens eine weitere Recheneinheit des Kraftfahrzeugs implementiert werden, wobei die Auswerteeinheit beziehungsweise die wenigstens eine weitere Recheneinheit dann entsprechend mit der Steuereinheit verbunden ist, um die erforderliche Information über den An- oder Aus-Zustand der ersten Lichtquelle zu erhalten.

Mit der erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung kann also die Anzeige des Symbols mittels der Symbolstruktur der ersten Lichtleiterschicht wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden, sodass eine Aktivierung beispielsweise nur dann erfolgen kann, wenn die entsprechende Fahrzeugfunktion benötigt oder durchführbar ist. So kann in anderen Situationen, in denen die genannte Fahrzeugfunktion nicht verfügbar oder nicht erforderlich ist, die Anzeige des Symbols unterbleiben, sodass die Anzahl angezeigter Symbole insgesamt im Cockpitbereich des Kraftfahrzeugs reduziert werden kann, was zu einer erhöhten Fahrsicherheit beiträgt.

In zumindest einer Ausführungsform der Lenkradeingabevorrichtung weist die erste Lichtleiterschicht außer der Symbolstruktur eine oder mehrere zusätzliche Symbolstrukturen auf, die das eingekoppelte Licht ebenfalls aus der ersten Lichtleiterschicht auskoppeln können. So können gleichzeitig an verschiedenen lateralen Positionen der ersten Lichtleiterschicht zwei oder mehr verschiedene Symbole angezeigt werden. Die Sensorschicht überdeckt dabei auch die zusätzlichen Symbolstrukturen. Die Auswerteeinheit erkennt beispielsweise eine Berührung des Eingabeelements in dem die Symbolstruktur überdeckenden Bereich der Sensorschicht oder in einem eine der zusätzlichen Symbolstrukturen überdeckenden Bereich der Sensorschicht und erzeugt das wenigstens eine Steuersignal abhängig davon, in welchem der genannten Bereiche die Berührung detektiert wurde. Dementsprechend kann durch Berührung an unterschiedlichen Stellen eine unterschiedliche Steuerung der Fahrzeugfunktion oder weiterer Fahrzeugfunktionen realisiert werden. In verschiedenen Ausgestaltungsformen ist das Lenkradgehäuse Teil der Lenkradeingabevorrichtung. Das Eingabeelement ist dann an dem Lenkradgehäuse angebracht beziehungsweise an diesem befestigt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Anzeigemodul wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht auf. Die Lenkradeingabevorrichtung weist für jede weitere Lichtleiterschicht der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht eine weitere Lichtquelle auf, die jeweils dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht zu erzeugen und in die jeweilige weitere Lichtleiterschicht einzukoppeln. Jede weitere Lichtleiterschicht der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht weist eine jeweilige weitere Symbolstruktur zur Auskopplung des in die jeweilige weitere Lichtleiterschicht eingekoppelten Lichts auf.

Die Sensorschicht überdeckt die weitere Symbolstruktur jeder weiteren Lichtleiterschicht der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht. Die Auswerteeinheit ist dazu eingerichtet, für jede weitere Lichtleiterschicht der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht eine Berührung der Sensorschicht in einem die weitere Symbolstruktur der jeweiligen Lichtleiterschicht überdeckenden Bereich zu detektieren und basierend darauf, also basierend darauf, ob und in welchem der genannten Bereiche die Berührung detektiert wurde, das wenigstens eine Steuersignal zu erzeugen.

Mit anderen Worten unterscheidet sich das wenigstens eine Steuersignal abhängig davon, ob der die Symbolstruktur überdeckende Bereich oder ein eine der weiteren Symbolstrukturen überdeckender Bereich berührt wird, und falls dies der Fall ist, welcher dieser Bereiche. Effektiv wird das wenigstens eine Steuersignal also abhängig davon erzeugt, welches gegenwärtig angezeigte Symbol durch den Benutzer berührt wird.

Die erste Lichtquelle und die weiteren Lichtquellen für die wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht können wahlweise und unabhängig voneinander aktiviert und deaktiviert werden. Es kann also sein, dass nur in eine der Lichtleiterschichten Licht eingekoppelt wird oder in keine oder in mehrere oder in alle. Die Symbolstrukturen der unterschiedlichen Lichtleiterschichten können übereinander oder teilweise übereinander beziehungsweise überlappend angeordnet sein. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn nicht mehrere Lichtquellen entsprechender Lichtleiterschichten gleichzeitig aktiviert sind, die übereinanderliegende oder überlappende Symbolstrukturen aufweisen.

Dementsprechend werden also nicht mehrere übereinanderliegende Symbole gleichzeitig angezeigt. Es ist aber auch möglich, dass Symbolstrukturen der einzelnen Lichtleiterschichten lateral versetzt zueinander angeordnet sind, also insbesondere nicht überlappen. In diesem Fall kann ebenfalls immer nur eine der Lichtleiterschichten mit Licht aus der entsprechenden Lichtquelle versorgt werden oder es können mehrere gleichzeitig versorgt werden, sodass mehrere Symbole gleichzeitig an unterschiedlichen lateralen Positionen angezeigt werden können. Es sind beliebige Kombinationen diesbezüglich möglich.

Jede weitere Lichtleiterschicht der wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht ist beispielsweise parallel zu der ersten Lichtleiterschicht angeordnet. Insbesondere sind die Sensorschicht, die erste Lichtleiterschicht und alle Lichtleiterschichten der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht entlang einer Stapelrichtung, die senkrecht ist zu einer lateralen Ebene in der sich die erste Lichtleiterschicht erstreckt, auch als Schichtebene bezeichnet, übereinander angeordnet. Mit anderen Worten bilden die Sensorschicht, die erste Lichtleiterschicht und alle Lichtleiterschichten der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht beispielsweise einen Schichtstapel in der Stapelrichtung.

Durch die wahlweise Aktivierung und Deaktivierung der entsprechenden Lichtquellen und daraus folgenden wahlweisen Anzeige eines oder mehrerer unterschiedlicher oder in Kombination unterschiedlicher Symbole mittels der entsprechenden Symbolstrukturen wird eine Vielzahl von Anzeigemöglichkeiten beziehungsweise Anzeigestatus mit unterschiedlichen angezeigten Symbolen realisierbar, wobei die Lichtquellen derart gesteuert werden können, dass immer nur diejenigen Symbole angezeigt werden, die im entsprechenden Szenario gewünscht oder erforderlich sind oder deren zugeordnete Funktionen entsprechend verfügbar sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht eine zweite Lichtleiterschicht auf und die weitere Lichtquelle, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht zu erzeugen und in die zweite Lichtleiterschicht einzukoppeln, ist eine zweite Lichtquelle beziehungsweise wird als zweite Lichtquelle bezeichnet. Das Eingabeelement weist einen Schaltungsträger auf, wobei die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle auf gegenüberliegenden Oberflächen des Schaltungsträgers auf dem Schaltungsträger befestigt sind. Ein Teil des Schaltungsträgers ist zwischen der ersten Lichtleiterschicht und der zweiten Lichtleiterschicht angeordnet.

Der Schaltungsträger ragt mit anderen Worten also teilweise in den Bereich zwischen der ersten Lichtleiterschicht und der zweiten Lichtleiterschicht hinein und steht teilweise über die erste und die zweite Lichtleiterschicht über. In diesem überstehenden Bereich sind auf gegenüberliegenden Oberflächen des Schaltungsträgers die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle angeordnet. So kann eine platzsparende Anordnung der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle, die in diesem Fall insbesondere als Leuchtdioden ausgebildet sind, erreicht werden. Über den Schaltungsträger können die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle mit der Steuereinheit elektrisch verbunden sein. Die Steuereinheit kann ebenfalls auf dem Schaltungsträger oder einem weiteren Schaltungsträger oder an einer anderen Stelle positioniert sein.

Der Schaltungsträger ist insbesondere nicht transparent beziehungsweise ist opak für sichtbares Licht. Dementsprechend kann der Teil des Schaltungsträgers, der zwischen der ersten und der zweiten Lichtleiterschicht angeordnet ist, unerwünschten Austritt von Licht an den stirnseitigen Enden beziehungsweise im Bereich der Einkopplung des Lichts der Lichtleiterschichten verhindern beziehungsweise reduzieren.

Beispielsweise können die erste und die zweite Lichtquelle als jeweilige Seitenemitter- Leuchtdioden ausgestaltet sein. Mit anderen Worten ist eine Hauptaustrittsrichtung des jeweils erzeugten Lichts parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Befestigungsoberfläche der jeweiligen Leuchtdiode auf dem Schaltungsträger. Auf diese Weise lässt sich eine besonders kompakte Bauweise realisieren.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Schaltungsträger als flexible Leiterplatte oder flexibler Schaltungsträger ausgestaltet.

Solche flexiblen Leiterplatten, die beispielsweise Folienleiterplatten sein können, lassen sich besonders dünn ausbilden und sind daher besonders gut zur platzsparenden Anordnung zwischen der ersten und der zweiten Lichtleiterschicht geeignet. Ferner ermöglicht die flexible Ausgestaltung des Schaltungsträgers auch eine flexible Kontaktierung des Schaltungsträgers beziehungsweise eine flexible Positionierung der Steuereinheit oder sonstiger elektronischer Komponenten, die gegebenenfalls mit dem Schaltungsträger verbunden sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Eingabeelement einen Schaltungsträger auf, auf dem die erste Lichtquelle befestigt ist. Das Eingabeelement weist ein weiteres Lichtleiterelement auf, welches zwischen der ersten Lichtquelle und der ersten Lichtleiterschicht angeordnet ist, um mittels der ersten Lichtquelle erzeugtes Licht in die erste Lichtleiterschicht einzukoppeln. Dementsprechend lässt sich die erste Lichtquelle räumlich entfernt von der ersten Lichtleiterschicht anordnen, was zu einer erhöhten Flexibilität der räumlichen und baulichen Ausgestaltung der Lenkradeingabevorrichtung führt. Analoge Ausführungsformen ergeben sich auch für Implementierungen, in denen die Lenkradeingabevorrichtung die wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht wie oben beschrieben aufweist. Die jeweiligen weiteren Lichtquellen können dann ebenfalls auf dem Schaltungsträger angeordnet und über gegebenenfalls weitere Lichtleiterelemente mit der entsprechenden Lichtleiterschicht verbunden sein.

Die erste Lichtquelle kann in solchen Ausführungsformen als Oberseitenemitter- Leuchtdiode ausgestaltet sein, wobei die Hauptrichtung des emittierten Lichts in diesem Fall senkrecht zu der Befestigungsoberfläche der ersten Lichtquelle auf dem Schaltungsträger sein kann. Es lassen sich aber auch hier Seitenemitter-Leuchtdioden einsetzen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Lichtleiterschicht als Folienlichtleiter ausgestaltet.

In solchen Ausführungsformen ist gegebenenfalls die wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht jeweils ebenfalls als Folienlichtleiter ausgestaltet.

Der Folienlichtleiter kann beispielsweise eine Kunststofffolie aufweisen, beispielsweise einer Kunststofffolie, die Polycarbonat, PC, Polymethylmetacrylat, PMMA, Polyvinylalkohol, PVA, oder dergleichen enthält oder daraus jeweils besteht.

Folienlichtleiter können insbesondere signifikant dünner ausgestaltet sein als starre Lichtleiterschichten. Dadurch weisen die seitlichen Ränder der Lichtleiterschicht, wenn sie als Folienlichtleiter ausgestaltet ist, eine kleinere Fläche auf als bei starren Lichtleiterschichten. Dies führt wiederum dazu, dass ein unerwünschter Lichtaustritt an den Rändern reduziert werden kann. Auch an der Stelle, an der das Licht jeweils in die Lichtleiterschicht eingekoppelt wird, lässt sich durch die Verwendung der Lichtleiterfolie der unerwünschte Lichtaustritt beziehungsweise unerwünschte Reflexionen von dem durch die entsprechende Lichtquelle erzeugten Licht reduzieren.

In Ausführungsformen in denen das Anzeigemodul die wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht aufweist, ist die Verwendung von Folienlichtleitern besonders vorteilhaft, weil sich dadurch die gesamte Dicke des Anzeigemoduls reduzieren lässt. Insbesondere wird auch der Abstand zwischen den einzelnen Lichtleiterschichten und damit zwischen den verschiedenen Symbolstrukturen verringert. Für den Betrachter wird dadurch der Effekt, dass mittels verschiedener Lichtleiterschichten angezeigte Symbole sich an unterschiedlichen Tiefenpositionen befinden, reduzieren. Mit anderen Worten scheinen die verschiedenen Symbole der verschiedenen Lichtleiterschichten für den Betrachter im Wesentlichen auf derselben Ebene zu liegen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform, insbesondere einer Ausführungsform, in der die erste Lichtleiterschicht als Folienlichtleiter ausgestaltet ist, liegt eine Schichtdicke der ersten Lichtleiterschicht in einem Bereich [0,1 mm, 0,7 mm] oder in einem Bereich [0,1 mm, 0,5 mm] oder in dem Bereich [0,01 mm, 1 mm] oder in dem Bereich [1 mm, 10 mm].

Dies gilt in entsprechenden Ausführungsformen beispielsweise auch für die jeweiligen weiteren Lichtleiterschichten, insbesondere wenn diese als Folienlichtleiter ausgestaltet sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Symbolstruktur eine Vielzahl von Strukturelementen auf.

Die Strukturelemente können beispielsweise als Vertiefungen oder Erhöhungen in beziehungsweise auf einer Oberfläche der entsprechenden Lichtleiterschicht realisiert sein. Die Strukturelemente können auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Prägeverfahren, Stempelverfahren, Laserstrukturierung oder Prägelithographie, insbesondere Nano-Prägelithographieverfahren oder auch Fräs verfahren, in die entsprechende Lichtleiterschicht eingebracht werden. Ebenfalls ist es möglich, die Lichtleiterschicht mit der Symbolstruktur und den entsprechenden Strukturelementen durch Spritzgussverfahren herzustellen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt die laterale Ausdehnung der Strukturelemente jeweils in einem Bereich [20 pm, 70 pm] oder in dem Bereich [20 pm, 30 pm] oder in dem Bereich [40 pm, 70 pm].

Dies gilt gegebenenfalls in entsprechenden Ausführungsformen für die Strukturelemente der weiteren Lichtleiterschichten analog. Die laterale Ausdehnung kann dabei aus Ausdehnung innerhalb der Erstreckungsebene der jeweiligen Lichtleiterschicht verstanden werden. Die laterale Ausdehnung kann insbesondere als maximale Abmessung der entsprechenden Strukturelemente in den genannten Richtungen verstanden werden.

Durch solche laterale Ausdehnungen lässt sich einerseits eine effektive Lichtauskopplung erreichen und andererseits sind die Symbolstrukturen bei deaktivierter Lichtquelle nicht oder kaum erkennbar.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Strukturelemente der Vielzahl von Strukturelementen voneinander einen jeweiligen lateralen Mindestabstand auf, der in dem Bereich [10 pm, 150 pm] oder in dem Bereich [10 pm, 100 pm] liegt.

Der laterale Mindestabstand ist dabei der minimale Abstand, der zwischen den jeweiligen Strukturelementen vorliegt, also insbesondere ein Mindestabstand zwischen jeweiligen Außenkanten oder äußeren Rändern der Strukturelemente.

Durch solche lateralen Mindestabstände lässt sich einerseits eine effektive Lichtauskopplung erreichen und andererseits sind die Symbolstrukturen bei deaktivierter Lichtquelle nicht oder kaum erkennbar.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Tiefenausdehnung der Strukturelemente der Vielzahl von Strukturelementen senkrecht zu der lateralen Ausdehnung jeweils in einem Bereich [5 pm, 25 pm] oder in dem Bereich [10 pm, 20 pm].

Durch solche Tiefenausdehnungen lässt sich einerseits eine effektive Lichtauskopplung erreichen und andererseits sind die Symbolstrukturen bei deaktivierter Lichtquelle nicht oder kaum erkennbar.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Strukturelemente der Vielzahl von Strukturelementen in einer Schnittebene senkrecht zu der lateralen Ausdehnung jeweils eine Kontur auf, die einem Kreisbogen, insbesondere einem Halbkreisbogen, oder einem Ellipsenbogen oder einem Dreieck, insbesondere einem gleichschenkligen oder gleichseitigen Dreieck, entspricht.

Beispielsweise sind die Strukturelemente also halbkugelförmig, teilkugelförmig, kegelförmig, pyramidenförmig oder dergleichen ausgestaltet. Auf diese Weise lässt sich eine effektive Lichtauskopplung erzielen und die Strukturelemente können in einfacher Weise hergestellt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Lichtleiterschicht in einem Bereich außerhalb der Symbolstruktur, insbesondere in allen Bereichen außerhalb der Symbolstruktur und weiterer gegebenenfalls vorhandener Symbolstrukturen der ersten Lichtleiterschicht, eine Oberflächenrauigkeit von maximal 150 nm oder maximal 100 nm auf.

Auf diese Weise kann der unerwünschte Lichtaustritt außerhalb der Symbolstruktur reduziert werden.

Die Oberflächenrauigkeit, auch als Oberflächenrauheit bezeichnet, kann beispielsweise als Mittenrauwert oder quadratische Rauheit definiert sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die erste Lichtleiterschicht in dem Bereich der Symbolstruktur eine Oberflächenrauigkeit von mindestens 400 nm oder mindestens 500 nm auf.

Auf diese Weise lässt sich eine effektive Auskopplung des Lichts in dem Bereich der Symbolstruktur erreichen und insbesondere außerhalb davon verhindern.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Eingabeelement eine starre transparente Abdeckung auf, wobei die Sensorschicht zwischen der Abdeckung und dem Anzeigemodul angeordnet ist.

Die Abdeckung ist insbesondere für sichtbares Licht transparent. Die Sensorschicht und gegebenenfalls das Anzeigemodul können mechanisch an der transparenten Abdeckung befestigt sein. So wird eine mechanische Stabilität der Sensorschicht und des Anzeigemoduls und ein Schutz vor externen Beschädigungen erreicht.

Alternativ oder zusätzlich zu der Abdeckung kann das Eingabeelement in verschiedenen Ausführungsformen einen starren Träger aufweisen, wobei das Anzeigemodul auf dem Träger angeordnet ist, sodass sich das Anzeigemodul zwischen der Sensorschicht und dem Träger befindet. Das Anzeigemodul und gegebenenfalls die Sensorschicht können mechanisch an dem Träger befestigt sein. Auch auf diese Weise kann eine mechanische Stabilität des Anzeigemoduls beziehungsweise der Sensorschicht erreicht werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Lenkradeingabevorrichtung das Lenkradgehäuse auf und das Eingabeelement ist an dem Lenkradgehäuse befestigt, sodass sich das Eingabeelement außerhalb des Lenkradgehäuses befindet. Die Auswerteeinheit ist im Inneren des Lenkradgehäuses angeordnet.

Das Lenkradgehäuse ist insbesondere undurchsichtig, opak oder nicht transparent für sichtbares Licht. Die Auswerteeinheit ist daher für einen Betrachter von außen im Gegensatz zu dem Eingabeelement nicht oder im Wesentlichen nicht sichtbar.

Das Lenkradgehäuse kann beispielsweise einen Zentralabschnitt des Lenkrads bilden oder als Airbaggehäuse ausgestaltet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Lichtquelle im Inneren des Lenkradgehäuses angeordnet.

Dies gilt in entsprechenden Ausführungsformen gegebenenfalls analog für die weiteren Lichtquellen.

Sind die erste Lichtquelle und/oder die weiteren Lichtquellen direkt an dem Eingabeelement angeordnet, so kann dieses also außerhalb des Lenkradgehäuses angeordnet sein, wohingegen die Lichtquellen in das Lenkradgehäuse ragen beziehungsweise durch dieses verdeckt sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung angegeben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Lenkrad oder einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung angegeben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für eine erfindungsgemäße Lenkradeingabevorrichtung angegeben. Dabei wird die erste Lichtleiterschicht bereitgestellt und die Symbolstruktur wird durch ein Prägeverfahren oder ein Stempelverfahren oder ein Laserstrukturierungsverfahren oder ein Prägelithographieverfahren, insbesondere ein Nano-Prägelithographieverfahren, und/oder ein Fräsverfahren, insbesondere ein Diamant-Fräsverfahren, in die erste Lichtleiterschicht eingebracht. Alternativ wird die Lichtleiterschicht mit der ersten Symbolstruktur durch ein Spritzgussverfahren hergestellt.

Dies gilt analog in entsprechenden Ausführungsformen der Lenkradeingabevorrichtung auch für die Herstellung der weiteren Lichtleiterschichten.

Das Herstellungsverfahren beinhaltet insbesondere Schritte zum Zusammenbau der Lenkradeingabevorrichtung, sodass die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lenkradeingabevorrichtung resultiert. Hierzu können konventionelle und bekannte Montageverfahren eingesetzt werden.

Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens folgen unmittelbar aus den verschiedenen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung und umgekehrt. Insbesondere lassen sich einzelne Merkmale und entsprechende Erläuterungen sowie Vorteile bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen zu der erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung analog auf entsprechende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens übertragen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen können nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen von der Erfindung umfasst sein. Es können insbesondere auch Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst sein, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen. Es können darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand konkreter Ausführungsbeispiele und zugehöriger schematischer Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren können gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Beschreibung gleicher oder funktionsgleicher Elemente wird gegebenenfalls nicht notwendigerweise bezüglich verschiedener Figuren wiederholt.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Lenkrads mit einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Eingabeelements einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung in Draufsicht;

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung durch Lichtleiterschichten weiterer beispielhafter Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Funktionsprinzips einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Funktionsprinzips einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung von Strukturelementen einer Lichtleiterschicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung ;

Fig. 8 eine schematische Darstellung von Strukturelementen einer Lichtleiterschicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung ; Fig. 9 eine schematische Darstellung von Strukturelementen einer Lichtleiterschicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung ;

Fig. 10 eine schematische Darstellung von Strukturelementen einer Lichtleiterschicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung; und

Fig. 11 eine schematische Darstellung von Strukturelementen einer Lichtleiterschicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Darstellung eines Lenkrads 1 mit einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung 3. Die Lenkradeingabevorrichtung 3 weist ein Eingabeelement 4 zur Anbringung an einem Lenkradgehäuse 2 des Lenkrads 1 auf.

Eine schematische Schnittdarstellung durch eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung 3 ist in Fig. 2 dargestellt. Das Eingabeelement 4 weist ein Anzeigemodul mit wenigstens einer Lichtleiterschicht, im gezeigten Beispiel einer ersten Lichtleiterschicht 5 und einer zweiten Lichtleiterschicht 6, auf. Die Lenkradeingabevorrichtung 3 weist eine erste Lichtquelle 9 auf, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht 15 (siehe Fig. 5) zu erzeugen und in die erste Lichtleiterschicht 5 einzukoppeln. In entsprechenden Ausführungsformen mit der zweiten Lichtleiterschicht 6 weist die Lenkradeingabevorrichtung 3 eine zweite Lichtquelle 10 auf, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht 15 zu erzeugen und in die zweite Lichtleiterschicht 6 einzukoppeln. Die Lichtleiterschichten 5, 6 weisen jeweils eine Symbolstruktur 21 , 22 (siehe Fig. 5) auf, die zur Auskopplung des in die jeweilige Lichtleiterschicht 5, 6 eingekoppelten Lichts 15 dienen.

Das Eingabeelement 4 weist auch eine Sensorschicht 16 zur Berührungsdetektion auf, die die Lichtleiterschichten 5, 6 und insbesondere die Symbolstrukturen 21 , 22 überdecken. Die Lenkradeingabevorrichtung 3 weist eine Auswerteeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, eine Berührung des Eingabeelements 4 in einem die Symbolstruktur 21 oder die Symbolstruktur 22 überdeckenden Bereich der Sensorschicht 16 zu detektieren und basierend auf der Detektion wenigstens ein Steuersignal zu erzeugen. Die Lichtquellen 9, 10 können beispielsweise als seitenemittierende Leuchtdioden, auch als Seitenemitter-Leuchtdioden bezeichnet, ausgestaltet sein, die auf einem flexiblen Schaltungsträger 11 angeordnet sind, insbesondere auf gegenüberliegenden Oberflächen des flexiblen Schaltungsträgers 1 1. Beispielsweise kann ein Teil des flexiblen Schaltungsträgers 11 zwischen der ersten Lichtleiterschicht 5 und der zweiten Lichtleiterschicht 6 angeordnet sein.

In manchen Ausführungsformen weist die Lenkradeingabevorrichtung 3 auch eine transparente Abdeckung 8 auf, welche die Lichtleiterschichten 5, 6 sowie die Sensorschicht 16 abdeckt.

Auf diese Weise kann das Eingabeelement 4 beispielsweise vollständig transparent ausgestaltet sein. Es ist auch möglich, dass auf einer der Abdeckung 8 gegenüberliegenden Seite des Anzeigemoduls ein starrer Träger vorgesehen ist, der die Lichtleiterschichten 5, 6 trägt und so zur mechanischen Stabilität beiträgt. Zwischen den Lichtleiterschichten 5, 6 und dem Träger kann auch eine Dekorschicht oder ein sonstiges Dekorelement angeordnet sein, das dann von der Seite der Abdeckung 8 aus sichtbar ist.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf das Eingabeelement 4 einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung 3. Es sind verschiedene Symbole 12 durch die Lichtleiterschichten 5, 6 und gegebenenfalls weitere Lichtleiterschichten gleichzeitig oder selektiv anzeigbar. Diese Symbole 12 können einem Benutzer anzeigen, welche Fahrzeugfunktion gerade verfügbar ist oder grundsätzlich verfügbar ist und wo der Benutzer das Eingabeelement 4 berühren muss, um die entsprechende Funktion zu steuern.

In Fig. 4 sind schematisch zwei Varianten von optionalen Kantenabdeckungen der Lichtleiterschichten 5, 6 in weiteren beispielhaften Ausführungsformen der Lenkradeingabevorrichtung 3 dargestellt. Es kann beispielsweise eine Farbschicht oder eine durch Hinterspritzen (englisch: in-mould) erzeugte Schicht oder eine sonstige opake Schicht als U-förmige Schicht 13 oder L-förmige Schicht 14 an den Kanten vorgesehen sein, um unerwünschten Lichtaustritt an den Kanten weiter zu reduzieren.

In den Figuren Fig. 5 und Fig. 6 ist schematisch ein Funktionsprinzip einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkradeingabevorrichtung 3 dargestellt. In diesem Beispiel weist das Anzeigemodul drei übereinander angeordnete Lichtleiterschichten 5, 6, 7 auf und die Sensorschicht 16 folgt der obersten Lichtleiterschicht 7, wiederum gefolgt von der Abdeckung 8.

In diesem Ausführungsbeispiel weist jede der Lichtleiterschichten 5, 6, 7 eine entsprechende Symbolstruktur 21 , 22, 23 auf, wobei sich die Symbolstrukturen 21 , 22, 23 überlappen beziehungsweise übereinander angeordnet sind. Für jede der Lichtleiterschichten 5, 6, 7 ist eine Lichtquelle 9, 10, 17, insbesondere eine entsprechende Leuchtdiode, vorgesehen, die das Licht 15 seitlich in die zugehörige Lichtleiterschicht 5, 6, 7 einkoppeln können. Die Lichtquellen 9, 10, 17 sind beispielsweise auf entsprechenden Schaltungsträgern 18, 19, 20 angeordnet. Im Szenario der Fig. 5 ist beispielsweise die Lichtquelle 17 aktiviert, erzeugt das Licht 15 und koppelt es in die oberste Lichtleiterschicht 7 ein. Das Licht 15 wird durch die Symbolstruktur 23 aus der obersten Lichtleiterschicht 7 in Richtung der Sensorschicht 16 beziehungsweise der Abdeckung 8 ausgekoppelt, sodass das Symbol 12 für Betrachter angezeigt wird.

Der Betrachter kann nun das Eingabeelement 4 in dem Bereich der Sensorschicht 16, der die Symbolstruktur 23 überdeckt, berühren und die Auswerteeinheit 26, die beispielsweise als Mikrocontroller ausgestaltet sein kann und auf einer weiteren Leiterplatte 24 angeordnet sein kann, detektiert beispielsweise die entsprechende Berührung und erzeugt basierend darauf das wenigstens eine Steuersignal. Dabei kann die Auswerteeinheit 26 bei der Erzeugung des wenigstens einen Steuersignals insbesondere berücksichtigen, dass zum Zeitpunkt der Berührung nur die Lichtquelle 17 der obersten Lichtleiterschicht 7 aktiv war und die übrigen Lichtquellen 9, 10 deaktiviert waren. So kann die Intention des Benutzers adäquat umgesetzt werden.

Die Lichtquellen 9, 10, 17 können beispielsweise über eine Steuereinheit angesteuert werden, die ebenfalls auf der weiteren Leiterplatte 24, beispielsweise im selben Mikrocontroller wie die Auswerteeinheit 26, integriert ist. Die Lichtquellen 9, 10, 11 und/oder die Sensorschicht 16 können über Verbindungselemente 25 auf der weiteren Leiterplatte 24 mit dieser verbunden sein.

Im Beispiel der Fig. 6 ist die Lichtquelle 17 der obersten Lichtleiterschicht 7 ebenso wie die Lichtquelle 9 der untersten Lichtleiterschicht 5 deaktiviert. Die Lichtquelle 10 der mittleren Lichtleiterschicht 6 ist aktiviert und koppelt das Licht 15 in die mittlere Lichtleiterschicht 6 ein. Das eingekoppelte Licht 15 wird durch die Symbolstruktur 22 der mittleren Lichtleiterschicht 6 ausgekoppelt und auf diese Weise wird dem Betrachter ein anderes Symbol 12 angezeigt. Der Betrachter kann wiederum den entsprechenden Bereich berühren und die Auswerteeinheit 26 kann das wenigstens eine Steuersignal abhängig von der detektierten Berührung erzeugen. Dabei wird das wenigstens eine Steuersignal jedoch abweichend von dem Szenario der Fig. 5 erzeugt, da das angezeigte Symbol 12 und somit die Intention des Benutzers bei der Berührung der Sensorschicht 16 eine andere ist.

In den Figuren Fig. 7 bis Fig. 11 sind verschiedene Möglichkeiten zur geometrischen Ausgestaltung von Strukturelementen 27 der Symbolstruktur 21 der Lichtleiterschicht 5 schematisch dargestellt. Die Erläuterungen und Ausführungen lassen sich analog auf die Symbolstrukturen 22, 23 der übrigen Lichtleiterschichten 6, 7 übertragen.

In Fig. 7 ist eine seitliche Schnittdarstellung durch die Lichtleiterschicht 5 dargestellt. Die Strukturelemente sind beispielsweise regelmäßig angeordnete halbkugelförmige Vertiefungen in einer Oberfläche der Lichtleiterschicht 5.

In einem konkreten und nicht beschränkenden Beispiel können die Strukturelemente 27 beispielsweise eine Ausdehnung von 25 pm in der x-y-Ebene beziehungsweise in x- Richtung aufweisen und einen Abstand zwischen den einzelnen Strukturelementen 27 von 20 pm. Die Tiefe der Strukturelemente 27 in z-Richtung kann beispielsweise 10 pm betragen. Die Schichtdicke der Lichtleiterschicht 5, die beispielsweise eine Polycarbonatschicht sein kann, kann beispielsweise 125 pm, 250 pm oder 480 pm oder dergleichen betragen.

In einem anderen konkreten, nicht beschränkenden Beispiel ist die laterale Ausdehnung der Strukturelemente 27 50 pm und die Strukturelemente 27 sind seitlich um 20 pm beabstandet. Die Tiefe der Strukturelemente 27 kann beispielsweise ebenfalls 20 pm betragen. Die Schichtdicke der Lichtleiterschicht 5 kann auch hier 125 pm, 250 pm oder 480 pm und so weiter betragen.

In Fig. 8 ist schematisch eine weitere geometrische Ausgestaltung der Strukturelemente 27 in Draufsicht, also der x-y-Ebene, gezeigt. Hier ist die Form der Strukturelemente 27 derart, dass sie eine rechteckige Grundfläche, beispielsweise mit Seitenlängen von ungefähr 20 pm und ungefähr 11 pm aufweisen sowie eine Tiefe von ungefähr 8 pm. Die Dicke der Lichtleiterschicht 5 ist in diesem Beispiel insbesondere 100 pm. Die Lichtleiterschicht 5 kann hier beispielsweise als PMMA-Folie ausgestaltet sein. Ein weiteres Beispiel für die Strukturelemente 27 ist in Fig. 9 gezeigt. Auch hier sind die Grundflächen der Strukturelemente 27 rechteckig beziehungsweise rechteckig mit abgerundeten Ecken und weisen beispielsweise Seitenlängen von ungefähr 20 pm beziehungsweise ungefähr 12 pm auf.

Im Beispiel der Fig. 10 sind die Strukturelemente 27 als Kugelschalen oder Kegel ausgestaltet, sodass sie kreisrunde Grundflächen aufweisen, beispielsweise mit einem Durchmesser von 50 pm bis 70 pm. Die Tiefe in z-Richtung der Strukturelemente 27 kann beispielsweise 10 pm bis 20 pm betragen und deren Abstand voneinander in der x-y- Ebene beispielsweise 100 pm bis 150 pm. In Fig. 11 ist das Beispiel der kegelförmigen Strukturelemente 27 in der Querschnittsdarstellung gezeigt.

Claims

Patentansprüche

1 . Lenkradeingabevorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Eingabeelement (4) zur Anbringung an einem Lenkradgehäuse (2) des Kraftfahrzeugs, wobei das Eingabeelement (4) ein Anzeigemodul mit einer ersten Lichtleiterschicht (5, 6, 7) aufweist und die Lenkradeingabevorrichtung (3) eine erste Lichtquelle (9, 10, 17) aufweist, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht (15) zu erzeugen und in die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) einzukoppeln; die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eine Symbolstruktur (21 , 22, 23) zur Auskopplung des in die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eingekoppelten Lichts (15) aufweist; das Eingabeelement (4) eine Sensorschicht (16) zur Berührungsdetektion aufweist, welche die Symbolstruktur (21 , 22, 23) überdeckt; und die Lenkradeingabevorrichtung (3) eine Auswerteeinheit (26) aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Berührung des Eingabeelements (4) in einem die Symbolstruktur (21 , 22, 23) überdeckenden Bereich der Sensorschicht (16) zu detektieren und basierend darauf wenigstens ein Steuersignal zu erzeugen.

2. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach Anspruch 1 , wobei das Anzeigemodul wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht (5, 6, 7) aufweist; die Lenkradeingabevorrichtung (3) für jede weitere Lichtleiterschicht (5, 6, 7) der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eine weitere Lichtquelle (9, 10, 17) aufweist, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht (15) zu erzeugen und in die jeweilige weitere Lichtleiterschicht (5, 6, 7) einzukoppeln; jede weitere Lichtleiterschicht (5, 6, 7) der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eine jeweilige weitere Symbolstruktur (21 , 22, 23) zur Auskopplung des in die jeweilige weitere Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eingekoppelten Lichts (15) aufweist; die Sensorschicht (16) die weitere Symbolstruktur (21 , 22, 23) jeder weiteren Lichtleiterschicht (5, 6, 7) der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht (5, 6, 7) überdeckt; und die Auswerteeinheit (26) dazu eingerichtet ist, für jede weitere Lichtleiterschicht (5, 6, 7) der wenigstens einen weiteren Lichtleiterschicht (5, 6, 7), eine Berührung des Eingabeelements (4) in einem die weitere Symbolstruktur (21 , 22, 23) der jeweiligen weiteren Lichtleiterschicht (5, 6, 7) überdeckenden Bereich der Sensorschicht (16) zu detektieren und basierend darauf das wenigstens eine Steuersignal zu erzeugen.

3. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach Anspruch 2, wobei die wenigstens eine weitere Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eine zweite Lichtleiterschicht (5, 6, 7) aufweist und die weitere Lichtquelle (9, 10, 17), die dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht (15) zu erzeugen und in die zweite Lichtleiterschicht (5, 6, 7) einzukoppeln, eine zweite Lichtquelle (9, 10, 17) ist; das Eingabeelement (4) einen Schaltungsträger (11 ) aufweist, wobei die erste Lichtquelle (9, 10, 17) und die zweite Lichtquelle (9, 10, 17) auf gegenüberliegenden Oberflächen des Schaltungsträgers (11) auf dem Schaltungsträger (11) befestigt sind; und wobei ein Teil des Schaltungsträgers (11 ) zwischen der ersten Lichtleiterschicht (5, 6, 7) und der zweiten Lichtleiterschicht (5, 6, 7) angeordnet ist.

4. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach Anspruch 3, wobei der Schaltungsträger (11) als flexible Leiterplatte ausgestaltet ist.

5. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Eingabeelement (4) einen Schaltungsträger (11 ) aufweist, auf dem die erste Lichtquelle (9, 10, 17) befestigt ist; und das Eingabeelement (4) ein weiteres Lichtleiterelement aufweist, welches zwischen der ersten Lichtquelle (9, 10, 17) und der ersten Lichtleiterschicht (5, 6, 7) angeordnet ist, um mittels der ersten Lichtquelle (9, 10, 17) erzeugtes Licht (15) in die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) einzukoppeln.

6. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) als Folienlichtleiter ausgestaltet ist.

7. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Schichtdicke der ersten Lichtleiterschicht (5, 6, 7) in dem Bereich [0,1 mm, 0,7 mm] oder in dem Bereich [0,1 mm, 0,5 mm] oder in dem Bereich [0,01 mm, 1 mm] oder in dem Bereich [1 mm, 10 mm] liegt.

8. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Symbolstruktur (21 , 22, 23) eine Vielzahl von Strukturelementen (27) aufweist, deren laterale Ausdehnung jeweils in dem Bereich [20 pm, 70 pm] oder in dem Bereich [20 pm, 30 pm] oder in dem Bereich [40 pm, 70 pm] liegt.

9. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach Anspruch 8, wobei die Strukturelemente (27) der Vielzahl von Strukturelementen (27) voneinander einen jeweiligen lateralen Mindestabstand aufweisen, der in dem Bereich [10 pm, 150 pm] oder in dem Bereich [10 pm, 100 pm] liegt.

10. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei eine Tiefenausdehnung der Strukturelemente der Vielzahl von Strukturelementen (27) senkrecht zu der lateralen Ausdehnung jeweils in dem Bereich [5 pm, 25 pm] oder in dem Bereich [10 pm, 20 pm] liegt.

11 . Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Strukturelemente (27) der Vielzahl von Strukturelementen (27) in einer Schnittebene senkrecht zu der lateralen Ausdehnung jeweils eine Kontur aufweisen, die einem Kreisbogen oder einem Ellipsenbogen oder einem Dreieck entspricht.

12. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) in einem Bereich außerhalb der Symbolstruktur (21 , 22, 23) eine Oberflächenrauigkeit von maximal 150 nm oder maximal 100 nm aufweist; und/oder die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) in dem Bereich der Symbolstruktur (21 , 22, 23) eine Oberflächenrauigkeit von mindestens 400 nm oder mindestens 500 nm aufweist.

13. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingabeelement (4) eine starre transparente Abdeckung (8) aufweist, wobei die Sensorschicht (16) zwischen der Abdeckung (8) und dem Anzeigemodul angeordnet ist.

14. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingabeelement (4) einen starren Träger aufweist, wobei das Anzeigemodul auf dem Träger angeordnet ist, sodass sich das Anzeigemodul zwischen der Sensorschicht (16) und dem Träger befindet.

15. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lenkradeingabevorrichtung (3) das Lenkradgehäuse (2) aufweist und das Eingabeelement (4) an dem Lenkradgehäuse (2) befestigt ist, sodass sich das Eingabeelement (4) außerhalb des Lenkradgehäuses (2) befindet; und die Auswerteeinheit (26) in einem Inneren des Lenkradgehäuses (2) angeordnet ist.

16. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach Anspruch 15, wobei die erste Lichtquelle (9, 10, 17) im Inneren des Lenkradgehäuses (2) angeordnet ist.

17. Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei das Lenkradgehäuse (2) als Airbaggehäuse (2) ausgestaltet ist.

18. Herstellungsverfahren für eine Lenkradeingabevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) bereitgestellt wird und die Symbolstruktur (21 , 22, 23) durch ein Prägeverfahren oder ein Stempelverfahren oder ein Laserstrukturierungsverfahren oder ein Prägelithographieverfahren und/oder ein Fräsverfahren in die erste Lichtleiterschicht (5, 6, 7) eingebracht wird; oder die Lichtleiterschicht (5, 6, 7) mit der ersten Symbolstruktur (21 , 22, 23) durch ein Spritzgussverfahren hergestellt wird.