DE102017223719A1

DE102017223719A1 - Lenkradanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017223719A1
Application number: DE102017223719.8A
Authority: DE
Inventors: Marcus Ted Kandler
Original assignee: Takata AG
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2037-12-23
Also published as: DE102017223719B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkradanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad (10), das mindestens einen Betätigungsabschnitt (12) umfasst, über den das Lenkrad (10) zum Hervorrufen einer Richtungsänderung des Fahrzeugs betätigbar ist, und mit mindestens einem zumindest für einen Teil des optischen Spektrums transparenten optischen Element (20) zur Abgabe von Licht. Das mindestens eine optische Element (20) weist mindestens eine Koppelfläche (21), über die Licht einer lichterzeugenden Vorrichtung (30) in das mindestens eine optische Element (20) einkoppelbar ist, und eine Streustruktur mit einer Vielzahl von Streuelementen (23) zur Streuung des in das mindestens eine optische Element (20) eingekoppelten Lichtes auf, wobei das von dem mindestens einen optischen Element (20) abgegebene Licht Licht ist, das an der Streustruktur gestreut wurde. Das mindestens eine optische Element (20) ist punktuell an dem Lenkrad (10) befestigt, so dass das mindestens eine optische Element (20) überwiegend freistehend ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkradanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Anordnungen sind bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2008 057 332 A1 . [Die DE 10 2011 016 417 A1 betrifft ein leuchtendes Dekorteil für einen Fahrzeuginnenraum insgesamt und wurde daher hier nicht zitiert.] Bei den bekannten Anordnungen dient ein Beleuchtungssystem häufig zur Anzeige eines Funktionszustands des Lenkrads oder anderer Fahrzeuginformationen. Oft sind die Beleuchtungssysteme mit großem Aufwand in einer Komponente der Lenkradanordnung integriert.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine Anordnung bereitzustellen, die eine möglichst einfach realisierbare optische Signalisierung von Fahrzeuginformationen ermöglicht, die für einen Fahrer wahrnehmbar sind.
Dieses Problem wird durch die Bereitstellung der Lenkradanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Danach wird eine Lenkradanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad, das mindestens einen Betätigungsabschnitt umfasst, über den das Lenkrad zum Hervorrufen einer Richtungsänderung des Fahrzeugs betätigbar ist, und mit mindestens einem zumindest für einen Teil des elektromagnetischen Spektrums transparenten optischen Element zur Abgabe von Licht bereitgestellt. Der Betätigungsabschnitt kann beispielsweise als Lenkradkranz ausgebildet sein. Der Teil des elektromagnetischen Spektrums, für den das optische Element transparent ist, kann insbesondere der Teil sein, der für das menschliche Auge sichtbar ist (Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm). Das mindestens eine optische Element weist mindestens eine Koppelfläche auf, über die Licht einer lichterzeugenden Vorrichtung in das mindestens eine optische Element einkoppelbar ist.
Das mindestens eine optische Element weist ferner eine Streustruktur mit einer Vielzahl von Streuelementen zur Streuung des in das mindestens eine optische Element eingekoppelten Lichtes auf. Dabei ist das von dem mindestens einen optischen Element abgegebene Licht Licht, das an der Streustruktur gestreut wurde. Das optische Element der Lenkradanordnung kann bereits vorhandene lichterzeugende Vorrichtungen nutzen, wodurch eine optische Signalisierung durch die Lenkradanordnung oder auch eine Gestaltung der Erscheinungsform der Lenkradanordnung einfach realisierbar ist.
Das mindestens eine optische Element ist punktuell an dem Lenkrad befestigt, so dass das mindestens eine optische Element überwiegend freistehend ist. Darunter ist zu verstehen, dass das mindestens eine optische Element an einem oder mehreren Punkten an dem Lenkrad befestigt ist, wobei jeder Punkt eine im Vergleich zu dem mindestens einen optischen Element sehr geringe Ausdehnung hat, so dass das mindestens eine optische Element überwiegend freistehend ist. Durch geschickte Anordnung des/der Befestigungspunkte(s) hinter einem Lenkradelement (bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Lenkradanordnung im Fahrzeug und aus Sicht des Fahrers betrachtet) kann der Eindruck erweckt werden, dass das mindestens eine optische Element vollständig freistehend ist. Beispielsweise kann das mindestens eine optische Element an einer Schaltwippe des Lenkrads festgelegt (und mit dieser bewegbar) sein, insbesondere auf einer dem Fahrer abgewandten und dem Armaturenbrett (Cluster) des Fahrzeugs zugewandten Seite der Schaltwippe. Zwischen der Schaltwippe und dem Armaturenbrett steht häufig ein großer anderweitig ungenutzter Bauraum zur Verfügung. Das mindestens eine optische Element kann an einem anderen Lenkradelement befestigt sein als dem Lenkradelement, dessen Kontur die Form des optischen Elements (abschnittsweise) nachahmt.
Dabei kann das mindestens eine optische Element so ausgebildet sein, dass es das über die mindestens eine Koppelfläche eingekoppelte Licht (nahezu verlustlos) zu den Streuelementen leitet. Die mindestens eine Koppelfläche kann eine Linse umfassen oder als Linse ausgebildet sein, wobei die Linse zur Bündelung oder Aufweitung des eingekoppelten Lichts dient.
Die Streustruktur kann homogen über die gesamte Ausdehnung des mindestens einen optischen Elements ausgebildet sein, das heißt die Streuelemente können homogen über das mindestens eine optische Element verteilt sein. Somit kann das mindestens eine optische Element das eingekoppelte Licht der lichterzeugenden Vorrichtung gleichmäßig abgeben, so dass im Prinzip das gesamte optische Element leuchtet. Alternativ kann die Streustruktur mehrere Abschnitte umfassen, die voneinander beabstandet sind und die jeweils eine Vielzahl von Streuelementen umfassen. Auch kann nur ein derartiger Abschnitt vorgesehen sein, der sich über einen Teil des mindestens einen optischen Elements erstreckt. Hierdurch kann/können ein oder mehrere Bereiche des mindestens einen optischen Elements Licht abgeben. Dies kann insbesondere für die Gestaltung der Erscheinungsform der Lenkradanordnung genutzt werden.
Durch die Streustruktur können unterschiedliche Brechungswinkel in das Material des mindestens einen optischen Elements eingebracht werden. Sofern die lichterzeugende Vorrichtung polychromatisches Licht abgibt, kann dieses durch diese Streustruktur spektral in die einzelnen Farbkomponenten aufgelöst werden.
Die Streustruktur kann durch Mikrorisse im Material des mindestens einen optischen Elements ausgebildet sein. Dabei können die Mikrorisse an der Oberfläche des mindestens einen optischen Elements und/oder im Inneren des mindestens einen optischen Elements vorgesehen sein. Auch ist denkbar, dass das mindestens eine optische Element aus Acrylglas oder Kristallglas gefertigt ist. Die Mikrorisse können dabei durch Bearbeitung mit einem Laser eingebracht werden.
Das mindestens eine optische Element kann eine Oberfläche aufweisen, die sich aus mehreren (ebenen) Flächen zusammensetzt, die unter Ausbildung einer oder mehrerer Kanten aufeinander treffen. Diese Kante(n) kann/können (in Kombination mit den Mikrorissen oder allein) die Streustruktur des mindestens einen optischen Elements ausbilden. Alternativ kann das mindestens eine optische Element eine Oberfläche (ausschließlich der mindestens einen Koppelfläche) aufweisen, die von einer in sich geschlossenen, gekrümmten Fläche gebildet wird. In dieser Alternative weist die Oberfläche keine Kanten auf.
Das mindestens eine optische Element kann als massiver Körper oder als Hohlkörper ausgebildet sein. Der massive Körper weist lediglich eine Außenoberfläche auf, während der Hohlkörper eine Wandung mit einer Außen- und einer Innenoberfläche aufweist, wobei die Wandung einen Hohlraum umschließt. Die zuvor erwähnte Oberfläche (mit oder ohne Kanten) bezieht sich dabei auf die Außenoberfläche und gegebenenfalls vorhandene Innenoberfläche.
In das Material des mindestens einen optischen Elements können eine oder mehrere Linsen eingearbeitet sein, die beispielsweise eine optisch vergrößernde Wirkung haben. Die Linse(n) kann/können derart angeordnet und ausgerichtet sein, dass bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Lenkradanordnung im Fahrzeug für den Fahrer ein Element (eine Anzeige) jenseits der Lupe, beispielsweise ein Element (eine Anzeige) des Armaturenbretts, zwecks Lesbarkeit oder Hervorhebung vergrößert erscheint.
Sofern das mindestens eine optische Element als Hohlkörper ausgebildet ist, kann der Hohlraum mit Luft, einem Edelgas oder anderweitig befüllt sein. So kann in dem Hohlraum beispielsweise ein nebelartiges Fluid vorgesehen sein, das Streupartikel umfasst, an denen das Licht der lichterzeugenden Vorrichtung gestreut werden kann. So kann die Streustruktur durch die in dem Hohlraum vorhandene Füllung ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann das mindestens eine optische Element einstückig ausgebildet sein. Somit kann vermieden werden, dass (unerwünschte) Lichtbrechungserscheinungen an Übergängen zwischen Teilen des optischen Elements auftreten. Allerdings kann die Lichtbrechung an Übergängen durchaus erwünscht sein, so dass auch vorstellbar ist, dass das mindestens eine optische Element aus mehreren Stücken aufgebaut ist, die gegebenenfalls durch entsprechende Koppelstücke mechanisch und lichtleitend miteinander verbunden sind. Auch kann das mindestens eine optische Element mehrstückig ausgebildet sein, wobei die Stücke voneinander beabstandet sind und jeweils mindestens eine Koppelfläche aufweisen, über welche Licht in jedes Stück des optischen Elements einkoppelbar ist.
Das Lenkrad kann mehrere Elemente umfassen. So kann der Betätigungsabschnitt als ein Lenkradkranz ausgebildet sein, der von einem Fahrer ergreifbar ist. Ein weiteres Element des Lenkrads kann ein zentraler Bereich (insbesondere eine Lenkradnabe) sein, wobei der Lenkradkranz den zentralen Bereich teilweise oder vollständig umläuft. Der zentrale Bereich kann ein Airbagmodul abdecken. Der Lenkradkranz kann mittels mindestens einer Lenkradspeiche mit dem zentralen Bereich verbunden sein. An der mindestens einen Lenkradspeiche kann eine Schaltwippe angeordnet sein. Denkbar ist allerdings auch, dass der Betätigungsabschnitt nicht als Lenkradkranz ausgebildet ist, sondern z.B. als Handgriff, der sich etwa - bezogen auf die Geradeausfahrtstellung des Lenkrades - seitlich der Lenkradnabe befindet. Der Betätigungsabschnitt könnte auch durch ein im Prinzip beliebig gestaltetes, insbesondere seitlich der Lenkradnabe angeordnetes Lenkelement mit einem Griffbereich ausgebildet sein. Das Lenkrad umfasst beispielsweise zwei derartige Betätigungsabschnitte.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das mindestens eine optische Element entlang einer Kontur eines Elements des Lenkrads (Lenkradelements) und/oder entlang eines Abschnitts der Kontur des Elements des Lenkrads. Beispielsweise kann sich das mindestens eine optische Element entlang der Kontur des zentralen Bereichs erstrecken. Auch ist denkbar, dass sich das mindestens eine optische Element entlang der Kontur der Schaltwippe erstreckt und entsprechend der Schaltwippe beweglich ist. Dementsprechend kann das mindestens eine optische Element eine Form aufweisen, die der Kontur des jeweiligen Lenkradelements entspricht, und ist das mindestens eine optische Element im Bereich des jeweiligen Lenkradelements angeordnet. Alternativ kann das mindestens eine optische Element eine Form aufweisen (beispielsweise kreisringförmig sein), die unabhängig von der Kontur jedes der Elemente des Lenkrads ist beziehungsweise unabhängig von der Kontur des Lenkradelements ist, in dessen Bereich das mindestens eine optische Element angeordnet ist.
Das mindestens eine optische Element kann verschiedenartig bezüglich des Elements des Lenkrads angeordnet sein. So kann bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Lenkradanordnung im Fahrzeug und aus Sicht des Fahrers betrachtet das mindestens eine optische Element neben dem Element des Lenkrads angeordnet sein. In dieser Ausführungsform ist das mindestens eine optische Element für den Fahrer stets sichtbar. Alternativ kann bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Lenkradanordnung im Fahrzeug und aus Sicht des Fahrers betrachtet das mindestens eine optische Element hinter dem Element des Lenkrads angeordnet sein. Dabei kann das mindestens eine optische Element vollständig oder teilweise von dem Element des Lenkrads verdeckt sein. Ist das mindestens eine optische Element vollständig verdeckt, so ist das Element an sich für den Fahrer nicht sichtbar, lediglich das Licht, das das mindestens eine optische Element abgibt. Zudem kann das mindestens eine optische Element in einem Abstand zu dem Element des Lenkrads angeordnet sein. Durch das mindestens eine optische Element kann eine ansprechende Hintergrundbeleuchtung geschaffen werden. So kann das mindestens eine optische Element zur dekorativen Beleuchtung oder zur Anzeige einer Fahrzeuginformation eingesetzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das mindestens eine optische Element lösbar an dem Lenkrad (Lenkradelement) befestigt. Die lösbare Verbindung kann beispielsweise eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung sein. Insbesondere kann es sich um eine Schnappverbindung handeln. Das mindestens eine optische Element kann einen gesonderten Verbindungsbereich zur Herstellung der Verbindung mit dem Lenkrad aufweisen. Der Verbindungsbereich kann besonders geformt und/oder optisch besonders gekennzeichnet sein. Somit wird dem Benutzer erleichtert, nach dem Lösen der Verbindung ebendiese derart wieder herzustellen, dass das mindestens eine optische Element stets in gleicher Weise an dem Lenkrad befestigt und bezüglich der lichterzeugenden Vorrichtung orientiert wird. Dies ist insbesondere von Bedeutung für die mindestens eine Koppelfläche, die derart gegenüber der lichterzeugenden Vorrichtung angeordnet sein muss, dass das Licht der lichterzeugenden Einrichtung über die Koppelfläche in das mindestens eine optische Element einkoppelbar ist. Das Lenkrad (Lenkradelement) kann eine Ausnehmung aufweisen, in die der Verbindungsbereich oder ein im Verbindungsbereich des mindestens einen optischen Elements angeordnetes Gegenstück einsteckbar ist.
Das Licht der lichterzeugenden Vorrichtung kann per Freistrahl und/oder über eine Lichtführungseinrichtung von der lichterzeugenden Vorrichtung zu der mindestens einen Koppelfläche gelangen. Die Lichtführungseinrichtung kann einen Lichtleiter oder eine Lichtröhre und gegebenenfalls Umlenkelemente (wie zum Beispiel Umlenkspiegel) und Linsen zur Bündelung umfassen. Die Lichtführungseinrichtung kann insbesondere im Lenkrad angeordnet sein, so dass sie für einen Benutzer nicht sichtbar ist. Für den Fall, dass Licht mehrerer lichterzeugender Vorrichtungen genutzt wird, können entsprechend mehrere Lichtführungseinrichtungen vorgesehen sein. Alternativ kann eine Lichtführungseinrichtung für alle lichterzeugenden Vorrichtungen dienen. Die mehreren lichterzeugenden Vorrichtungen können Licht unterschiedlicher Wellenlänge (Farbe) abgeben. Somit kann, sofern das mindestens eine optische Element zur dekorativen Beleuchtung dient, ein Benutzer eine konkrete Farbe wählen. Wenn das mindestens eine optische Element zur Anzeige einer Fahrzeuginformation dient, kann eine Farbe einer bestimmten Fahrzeuginformation entsprechen. Beispielsweise kann ein manueller Fahrmodus durch die Farbe grün (das Lenkrad kann/muss bedient werden) symbolisiert werden, während ein autonomer Fahrmodus beispielsweise durch die Farbe rot (das Lenkrad darf nicht bedient werden) symbolisiert wird. Um die lichterzeugende(n) Vorrichtung(en) zu steuern, kann eine Treiberelektronik vorgesehen sein, die aufgrund der Fahrzeuginformationen oder anderweitiger Eingaben die lichterzeugende(n) Vorrichtung(en) veranlasst, entsprechend Licht abzugeben.
Die lichterzeugende Vorrichtung kann monochromatisches Licht, das heißt Licht einer definierten Wellenlänge beziehungsweise eines engen Wellenlängenbereichs, abgeben. Auch ist denkbar, dass die lichterzeugende Vorrichtung polychromatisches Licht abgibt. Die lichterzeugende Vorrichtung kann das Licht kontinuierlich oder gepulst abgeben, so dass das mindestens eine optische Element entsprechend dauerhaft beziehungsweise gepulst Licht abgibt. Durch die Lichtpulse kann das mindestens eine optische Element dem Fahrer eine bestimmte Situation, beispielsweise eine Gefahr (Nähe zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, Hindernis beim Fahrspurwechsel) anzeigen. Unterschiedliche Pulsfrequenzen und/oder (zeitliche) Längen der Lichtpulse können dabei verschiedenen Situationen (Gefahren) zugeordnet sein.
Die lichterzeugende Vorrichtung kann beliebig im Fahrzeug angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, dass die lichterzeugende Vorrichtung Teil der Lenkradanordnung ist. Die lichterzeugende Vorrichtung kann dabei Licht abgeben, das einzig für das mindestens eine optische Element vorgesehen ist und in dieses eingekoppelt wird. Alternativ kann die lichterzeugende Vorrichtung dem mindestens einen optischen Element einerseits und mindestens einer weiteren Funktion (Anzeige, Funktionsschalter) des Lenkrads oder des Fahrzeugs andererseits Licht bereitstellen. So kann für das mindestens eine optische Element eine lichterzeugende Vorrichtung verwendet werden, die Licht ebenso einer Anzeige einer Schaltwippe oder des zentralen Bereichs des Lenkrads bereitstellt. Somit können für das mindestens eine optische Element bereits vorhandene Lichtführungseinrichtungen verwendet werden.
Bei der lichterzeugenden Vorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode oder einen Laser (insbesondere einen Halbleiterlaser). Dadurch, dass die lichterzeugende Vorrichtung nicht unmittelbar an dem optischen Element angeordnet sein muss, entfällt die Notwendigkeit, eine zum Betrieb der lichterzeugenden Vorrichtung verwendete Treiberelektronik in der Nähe des optischen Elementes anzuordnen.
Die in Bezug auf die lichterzeugende Vorrichtung genannten Merkmale gelten für die lichterzeugende Vorrichtung, sowohl wenn sie ein Teil der Lenkradanordnung ist, als auch wenn sie außerhalb der Lenkradanordnung angeordnet ist.
Die Lenkradanordnung kann mehr als ein optisches Element aufweisen. Die optischen Elemente können mit Licht einer oder verschiedener lichterzeugender Vorrichtung(en) gespeist werden. In letzterem Fall können die optischen Elemente Licht beispielsweise unterschiedlicher Farbe abgeben. Dabei können die optischen Elemente derart gekoppelt sein, dass sie gleichzeitig (gleichphasig) oder phasenverschoben Licht abgeben. Auch können die optischen Elemente völlig unabhängig voneinander Licht abgeben.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Sensoreinheit vorgesehen, die ausgebildet ist, die Intensität des von dem mindestens einen optischen Element abgegebenen Lichts zu messen. Die Sensoreinheit kann beispielsweise als Handauflagesensor (hands on detection) dienen, wenn das mindestens eine optische Element im Bereich des mindestens einen Betätigungsabschnitts des Lenkrads angeordnet ist. So vermindert sich die Intensität des Lichts, das die Sensoreinheit erreicht, wenn eine Hand auf dem mindestens einen Betätigungsabschnitt aufliegt. Die Sensoreinheit kann auch dazu ausgebildet sein, Licht (Intensität, Wellenlänge) anderer Lichtquellen im Fahrzeuginnenraum oder die Intensität des Tageslichts zu messen. Die Sensoreinheit kann mit der Treiberelektronik der lichterzeugende(n) Vorrichtung(en) verknüpft sein, wobei die Treiberelektronik aufgrund der von der Sensoreinheit empfangenen Messwerte die lichterzeugende(n) Vorrichtung(en) veranlasst, Licht mit einer mit dem Messwert korrelierten Eigenschaft abzugeben. So kann/können beispielsweise durch Messung einer Wellenlänge einer anderen Lichtquelle im Fahrzeuginnenraum die lichterzeugende(n) Vorrichtung(en) durch die Treiberelektronik veranlasst werden, Licht mit einer identischen/ähnlichen oder anderweitig passenden Wellenlänge abzugeben. Auch ist denkbar, dass die Intensität des Lichts insgesamt im Fahrzeuginnenraum durch die Sensoreinheit gemessen wird und in Abhängigkeit des Messwerts die lichterzeugende(n) Vorrichtung(en) durch die Treiberelektronik veranlasst wird/werden, Licht mit einer definierten Wellenlänge und/oder Intensität abzugeben. Die Sensoreinheit kann beabstandet von dem Lenkrad angebracht sein. Beispielsweise ist die Sensoreinheit nicht lenkradseitig, sondern fahrzeugfest (zum Beispiel an der Lenksäule oder der Instrumententafel) montiert.
Das mindestens eine optische Element kann wie bereits erwähnt zur dekorativen Beleuchtung dienen, die beispielsweise eine bestimmte Atmosphäre im Fahrzeuginnenraum schaffen soll. In diesem Zusammenhang können zusätzlich gezielt Gerüche in den Fahrzeuginnenraum eingebracht werden, um die beabsichtigte Wirkung zu verstärken.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 schematisch eine Vorderansicht einer Lenkradanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Seitenansicht der Lenkradanordnung aus 1;
3 eine Rückansicht der Lenkradanordnung aus 1;
4 schematisch eine Vorderansicht des optischen Elements der Lenkradanordnung aus 1;
5 eine Seitenansicht des optischen Elements aus 4;
6 eine Rückansicht des optischen Elements aus 4;
7 schematisch eine Vorderansicht einer Lenkradanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
8 schematisch eine Vorderansicht einer Lenkradanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
9-12 schematische Darstellungen des Querschnitts des optischen Elements gemäß verschiedener Ausführungsformen.

Die in den 1 bis 3 in Vorder-, Seiten- beziehungsweise Rückansicht dargestellte erfindungsgemäße Lenkradanordnung 1 umfasst ein Lenkrad 10, das einen zentralen Bereich (Nabenbereich) 11 und einen Betätigungsabschnitt in Form eines den zentralen Bereich 11 vollständig umlaufenden Lenkradkranzes 12 aufweist. Die Vorderansicht aus 1 entspricht dabei der Sicht, die ein Fahrer auf die Lenkradanordnung hat, wenn diese bestimmungsgemäß in einem Fahrzeug angeordnet ist. Der Lenkradkranz 12 ist über (hier beispielhaft) drei Speichen 13 mit dem zentralen Bereich 11 verbunden. An zwei Speichen 13 ist jeweils eine Schaltwippe 14 angeordnet, wobei sich die Schaltwippen 14 (aus Sicht des Fahrers) jeweils hinter der Speiche 13 befinden und seitlich über die Speichen hinaus ragen. Die Speichen 13 sind ferner mit Funktionsschaltern 15 versehen. Die Funktionsschalter 15 sind zum Teil beleuchtet. Das Lenkrad 10 ist an einer Lenksäule des Fahrzeugs anbringbar.
Die Lenkradanordnung 1 umfasst ferner ein optisches Element 20, das als Formteil ausgebildet sein kann und zumindest für einen Teil des optischen Spektrums transparent ist (4-6). Das optische Element 20 ist einstückig ausgebildet. Das optische Element 20 umfasst zwei Koppelflächen 21, über die Licht in das optische Element 20 einkoppelbar ist. Das optische Element 20 ist ringartig mit einer Unterbrechung ausgebildet. Die Koppelflächen 21 sind dabei an den freien Enden des optischen Elements 20 am Übergang zu der Unterbrechung vorgesehen. Das optische Element 20 ist derart geformt, dass sich die zwei Koppelflächen 21 in einem Abstand zueinander gegenüberliegen. Das Licht wird von einer lichterzeugenden Vorrichtung (zum Beispiel in Form eines Lasers oder einer Leuchtdiode) 30 bereitgestellt. Die lichterzeugende Vorrichtung kann auch die beleuchteten Funktionsschalter 15 mit Licht versorgen. Das optische Element 20 ist zusammen mit der lichterzeugenden Vorrichtung 30 in den 4 bis 6 dargestellt. Die lichterzeugende Vorrichtung 30 ist in der Unterbrechung des ringförmigen optischen Elements 20 angebracht, so dass das von ihr erzeugte Licht über die Koppelflächen 21 in das optische Element 20 eintritt. Die lichterzeugende Vorrichtung 30 ist beispielsweise an einer der Speichen 13, auf der dem Fahrer abgewandten Seite der Speichen befestigt, insbesondere an der Speiche, die keine Schaltwippe trägt, 2. Die lichterzeugende Vorrichtung 30 und das optische Element 20 sind mechanisch nicht oder lösbar miteinander verbunden. An der dem Fahrer abgewandten Seite der Schaltwippen 14 ist je eine Haltevorrichtung 22 zur Befestigung des optischen Elements 20 am Lenkrad 10 vorgesehen. Die Haltevorrichtungen 22 sind als Aufnahmen ausgebildet, in die das optische Element einklemmbar ist. Das optische Element 20 ist damit lösbar an dem Lenkrad 10 befestigt. Wie in 1 erkennbar, sind die Haltevorrichtungen 22 und die lichterzeugende Vorrichtung 30 derart hinter den Speichen 13 angeordnet, dass sie für einen Fahrer nicht sichtbar sind.
Das optische Element umfasst eine Streustruktur, die durch eine Vielzahl von Streuelementen 23 gebildet wird. Die Streuelemente 23 sind als Mikrorisse im Material des optischen Elements 20 im Innern des optischen Elements 20 ausgebildet. Die Streuelemente 23 sind dabei homogen über das gesamte optische Element 20 verteilt.
Das optische Element 20 weist eine Form auf, die im Wesentlichen der Kontur des zentralen Bereichs 11 des Lenkrads 10 entspricht. Dabei erstreckt sich das optische Element 20 um den zentralen Bereich 11 herum. Dabei besteht außerhalb der Befestigungspunkte ein Abstand 40 (aus Sicht des Fahrers) zwischen dem zentralen Bereich 11 und dem optischen Element 20. Hierdurch kann die freistehende Wirkung optisch hervorgehoben werden. Alternativ kann das optische Element eine von den Lenkradelementen unabhängige Form aufweisen. So kann das optische Element 20 wie in den 7 und 8 gezeigt im Wesentlichen kreisringförmig sein. Dabei sind der Durchmesser des Kreisringes und die Lage des Kreismittelpunkts bezüglich des zentralen Bereichs variabel. So ist in der Ausführungsform aus 7 der Durchmesser des Kreises des optischen Elements 20 etwas kleiner als der Durchmesser des Lenkradkranzes 12, und der Kreismittelpunkt des optischen Elements 20 deckt sich im Wesentlichen mit dem Mittelpunkt des zentralen Bereichs 11. In der Ausführungsform aus 8 ist der Durchmesser des kreisringförmigen optischen Elementes 20 etwas größer als der zentrale Bereich 11, und der Kreismittelpunkt des optischen Elements 20 ist gegenüber dem Mittelpunkt des zentralen Bereichs 11 versetzt. Darüber hinaus weist die Ausführungsform aus 8 ein zweites optisches Element 20 auf, das kreisflächenförmig ausgebildet und auf dem zentralen Bereich 11 angeordnet ist. Die beiden optischen Elemente 20 der Ausführungsform aus 8 können gekoppelt oder unabhängig voneinander Licht abgeben, wobei sie Licht von einer oder von verschiedenen lichterzeugenden Vorrichtungen einkoppeln.
Es wird angemerkt, dass die Ausgestaltung des optischen Elements 20 im Prinzip beliebig ist und je nach gewünschter Funktion oder Montageposition angepasst werden kann. Denkbar ist auch, dass mehr oder weniger als zwei Koppelflächen vorhanden sind; z.B. eine weitere Koppelfläche, über die Licht (z.B. einer weiteren, möglicherweise an anderer Stelle positionierten lichterzeugenden Einrichtung) in das optische Element 20 einkoppelbar ist. In diesem Fall kann das optische Element 20 mehrstückig ausgebildet sein.
Das optische Element 20 weist eine Außenoberfläche 24 auf. Die Außenoberfläche 24 kann unterschiedlich geformt sein. So weist das optische Element 20, dessen Querschnitt in 9 dargestellt ist, als Außenoberfläche eine einzelne gekrümmte Fläche auf. In der Ausführungsform aus 10 weist die Außenoberfläche 24 des dort im Querschnitt dargestellten optischen Elements 20 vier Flächen auf, die unter Ausbildung von Kanten 28 aufeinander treffen und eine viereckige Querschnittsform ausbilden. Die Kanten 28 dienen der Streuung des in das optische Element eingekoppelten Lichts. Während in den Ausführungsformen der 9 und 10 das optische Element 20 als massive Körper ausgebildet sind, ist das optische Element 20 aus 11 als Hohlkörper ausgebildet. Der Hohlkörper weist eine Wandung 26 mit einer Außenoberfläche 24 und einer Innenoberfläche 25 auf, wobei die Wandung 26 einen Hohlraum 27 umschließt. Dieser Hohlraum 27 ist mit Luft, einem Gas oder einem nebelartigen Fluid befüllbar. Das nebelartige Fluid kann eine Streustruktur bereitstellen. Neben viereckiger und runder Querschnittsform sind beliebige andere Querschnittsformen denkbar. Ferner können zwei oder mehr optische Elemente miteinander kombiniert werden. So ist eine Kombination aus einem optischen Element 20a, das als Hohlkörper ausgebildet ist, und einem optischen Element 20i, das als massiver Körper ausgebildet ist, denkbar. Insbesondere kann das massive optische Element 20i in dem Hohlraum 27 des als Hohlkörper ausgebildeten optischen Elements 20a angeordnet sein. Ein Beispiel ist in 12 dargestellt. Hier weisen beide optischen Elemente 20a, 20i eine runde Querschnittsform auf. Andere Kombinationen der Querschnittsformen sind möglich. Durch das Ineinanderstecken der optischen Elemente kann eine Dreidimensionalität bezüglich der beschriebenen Streustruktur und lichterzeugenden Vorrichtungen erzeugt werden.
In jeder der Ausführungsformen tritt das Licht der lichterzeugenden Vorrichtung 30 über die Koppelflächen 21 in das optische Element 20 ein. Das eingekoppelte Licht wird an den Streuelementen 23 gestreut und tritt über die Oberfläche aus dem optischen Element aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008057332 A1 [0002]
DE 102011016417 A1 [0002]

Claims

Lenkradanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit - einem Lenkrad (10), das mindestens einen Betätigungsabschnitt (12) umfasst, über den das Lenkrad (10) zum Hervorrufen einer Richtungsänderung des Fahrzeugs betätigbar ist, und - mindestens einem zumindest für einen Teil des optischen Spektrums transparenten optischen Element (20) zur Abgabe von Licht, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (20) mindestens eine Koppelfläche (21), über die Licht einer lichterzeugenden Vorrichtung (30) in das mindestens eine optische Element (20) einkoppelbar ist, und eine Streustruktur mit einer Vielzahl von Streuelementen (23) zur Streuung des in das mindestens eine optische Element (20) eingekoppelten Lichtes aufweist, wobei das von dem mindestens einen optischen Element (20) abgegebene Licht Licht ist, das an der Streustruktur gestreut wurde, und dass das mindestens eine optische Element (20) punktuell an dem Lenkrad (10) befestigt ist, so dass das mindestens eine optische Element (20) überwiegend freistehend ist.
Lenkradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streustruktur homogen über die gesamte Ausdehnung des mindestens einen optischen Elements (20) ausgebildet ist.
Lenkradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streustruktur mehrere Abschnitte umfasst, die von einander beabstandet sind und die jeweils eine Vielzahl von Streuelementen (23) umfassen.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streustruktur durch Mikrorisse im Material des mindestens einen optischen Elements (20) an der Oberfläche (24, 25) des mindestens einen optischen Elements (20) und/oder im Inneren des mindestens einen optischen Elements (20) ausgebildet ist.
Lenkradanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Streustruktur durch mindestens eine Kante (28) an der Oberfläche (24) des mindestens einen optischen Elements (20) ausgebildet ist.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (20) so ausgebildet ist, dass es das über die mindestens eine Koppelfläche (21) eingekoppelte Licht zu den Streuelementen (23) leitet.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht per Freistrahl oder über eine Lichtführungseinrichtung von der lichterzeugenden Vorrichtung (30) zu der mindestens einen Koppelfläche (21) gelangt.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (20) einstückig ausgebildet ist.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (12) einen Lenkradkranz ausbildet, der einen zentralen Bereich (11) des Lenkrades (10) zumindest teilweise umläuft.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das mindestens eine optische Element (20) entlang einer Kontur eines Elements des Lenkrads (10) oder entlang eines Abschnitts der Kontur des Elements des Lenkrads erstreckt, insbesondere entlang der Kontur des zentralen Bereichs (11) erstreckt.
Lenkradanordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (20) derart bezüglich des Elements des Lenkrads (10) angeordnet ist, dass bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Lenkradanordnung (1) im Fahrzeug und aus Sicht des Fahrers betrachtet das mindestens eine optische Element (20) hinter dem Element des Lenkrads (10) angeordnet und dabei vollständig oder teilweise von dem Element des Lenkrads (10) verdeckt ist.
Lenkradanordnung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element (20) in einem Abstand zu dem Element des Lenkrads (10) angeordnet ist.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine optische Element (20) lösbar an dem Lenkrad (10) befestigt ist.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichterzeugende Vorrichtung (30) Teil der Lenkradanordnung ist (1) und Licht für das mindestens eine optische Element (20) allein oder für das mindestens eine optische Element (20) und mindestens eine weitere Funktion des Lenkrads (10) bereitstellt.
Lenkradanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinheit, die ausgebildet ist, die Intensität des von dem mindestens einen optischen Element (20) abgegebenen Lichts zu messen.