DE19520063C2 - Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder - Google Patents

Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder

Info

Publication number
DE19520063C2
DE19520063C2 DE1995120063 DE19520063A DE19520063C2 DE 19520063 C2 DE19520063 C2 DE 19520063C2 DE 1995120063 DE1995120063 DE 1995120063 DE 19520063 A DE19520063 A DE 19520063A DE 19520063 C2 DE19520063 C2 DE 19520063C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
information transmission
light
steering wheels
steering wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1995120063
Other languages
English (en)
Other versions
DE19520063A1 (de
Inventor
Martin J Dipl Ing Spies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petri AG
Original Assignee
Petri AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petri AG filed Critical Petri AG
Priority to DE1995120063 priority Critical patent/DE19520063C2/de
Publication of DE19520063A1 publication Critical patent/DE19520063A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19520063C2 publication Critical patent/DE19520063C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/027—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems between relatively movable parts of the vehicle, e.g. between steering wheel and column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806—Arrangements for feeding power
    • H04B10/807—Optical power feeding, i.e. transmitting power using an optical signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

Stand der Technik
Für die Übertragung von Informationen aus dem Lenkrad und in das Lenkrad von Fahrzeugen sind verschiedene Verfahren bekannt:
  • - Schleifringe für elektrische Verbindungen mit mehreren Leitungsbahnen.
  • - Wickelfedern mit mehreren Leiterbahnen.
  • - Induktive Übertragung unter Benutzung von Niederfrequenz und in sich drehbaren Kernen mit entsprechendem Luftspalt unter Verwendung mehrerer Kammern für unterschiedliche Signale.
  • - Verwendung von Hochfrequenz mit Modulation und Koppelung von Antennenspulen und Ringen, ohne und mit permeablen Materialien.
  • - Verwendung von obigen Techniken und Übertragung der Information auf einem Leitungspaar über die Verfahren des Multiplexens.
  • - DE 41 20 650 A1 beschreibt ein Verfahren bei dem die Übertragung der Energie induktiv die Übertragung der Daten kapazitiv erfolgt.
  • - Aus DE 41 01 163 C1 ist ein Verfahren bekannt das die Energie über Solarzellen in das Lenkrad bringt und dort LCD-Elemente für die Datenrückübertragung ansteuert.
Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß ein hoher Aufwand für die Einhaltung der entsprechenden mechanischen Toleranzen nötig ist. Alle induktiven Verfahren haben den Nachteil der elektromagnetischen Ein- und Abstrahlung im Fahrzeug sowie die benötigten engen Toleranzen für die Herstellung und Montage. Das unter DE 41 01 163 C1 beschriebe­ ne Verfahren enthält auf der Lenkradseite keine aktiven Sendeelemente und ist damit nur für die Rückübertragung von langsamen Vorgängen wie z. B. Tastenabfragen geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine störsichere Datenübertragung in beiden Richtungen bei niedrigen Anforderungen an die Toleranzen des mechanischen Aufbaus zu erreichen.
Vorliegende Erfindung weist die obigen Nachteile nicht auf, da mit ihr sowohl die Übertragung der im Lenkrad notwendigen Energie als auch die Übertragung der Information in beide Richtungen mit elektromagnetischen Wellen im optischen Bereich durchgeführt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 4 beschrieben.
Entsprechend Fig. 1 besteht der am Fahrzeug (101) fest installierte Teil der Übertragung aus einer Einheit (102) mit Versorgung, Modulator und Demodulator, die über einen oder mehrere Busse (108) mit der Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung, Motorsteuerung und ABS (103), den Betätigungs- und Rückmeldeelementen für Radio, Klima und Fensterheber (104), den Relais oder Ansteuereinheiten für Hupe, Blinker und Wischer (105), dem Telefon (106) und dem Airbag-Steuergerät (107) verbunden ist. Über z. B. Licht emittierende Dioden wird Lichtenergie im Wellenlängenbereich von z. B. 0,5 bis 2 µm (109) über eine Luftstrecke zum Lenkrad (111) übertragen. Ebenso wird über eine bidirektionale Verbindung zwischen Fahrzeug (101) und dem drehbaren Lenkrad (111) mit Licht gleicher oder unterschiedlicher Wellenlänge (110) Information übertragen. Im Lenkrad (111) befindet sich in einem Block (112) ein Energie- und Spannungswandler sowie ein Modulator und Demodulator. Der Energiewandler versorgt die Einheit im Lenkrad.
Mit dieser Einheit (112) sind die Betätigungselemente für Tempomat und Automatische Abstandregelung (AAR) (113), die Einstellelemente für Radio, Klima und Fensterheber (114), die Betätigungselemente für Hupe, Blinker, Wischer und Licht (115), das Mikrophon und die Tastatur für das Autotelefon (116) und der Energiespeicher mit Zündstufe für die Airbag-Auslösung (117) über Bus oder Verdrahtung (118) verbunden. Der Lenkradteil (111) wird dabei vom Fahrzeugteil (101) mittels Licht (103) mit der für alle Funktionen notwendigen Energie versorgt. Die Information zwischen beiden Teilen wird in beiden Richtungen ebenfalls optisch (110) übertragen.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausbildungsform der Erfindung. Die Einheit (101) besteht aus dem Teil (102) für die Versorgung der Licht emittierenden Dioden (201) bis (208), die eine Lichtleistung im Bereich von z. B. 6 bis 30 mW pro Diode in Richtung der Lenkradeinheit (111) abstrahlen, wobei diese Lichtleistung dort mittels Fotodioden (210) bis (214) wieder in elektrische Leistung umgesetzt wird. Dabei kann die Lichtleistung durchaus noch moduliert werden, so daß sowohl Leistung als auch Information mittels dieser Anordnung übertragen werden kann. Die aus den Dioden (210) bis (214) gewonnene elektrische Leistung kann für die Versorgung des Modules (112) direkt verwendet werden oder die entsprechenden Spannungen können in dem Modul mittels eines Spannungswandlers erzeugt werden. Am Modul (112) sind alle Schalter und Anzeigesysteme über die Schnittstelle (230) angeschlossen, die Datenübertragung erfolgt in Richtung Fahrzeug über die Licht emittierenden Dioden (220) und (221) auf die Fotoempfänger der Fahrzeugeinheit (215) und (216), über die Einheit (102) erfolgt die Demodulation und die Übertragung an den Fahrzeugbus (240). Natürlich kann über Modulator und Demodulator auch der Multiplexer in den Modulen (102) und (112) vom Fahrzeugbus (240) und der Betätigung (230) der Telefonkanäle (251) und (229) getrennt werden, wie auch die Überprüfung und Steuerung des Airbag-Systemes über die Schnittstelle (241) und im Lenkrad (231) geschieht.
Eine mögliche Ausführungsform der Fahrzeug-Einheit ist in Fig. 3 dargestellt. Hier besteht das Fahrzeugsystem aus einer Stromversorgung (308), die vom 12-V- oder 24-V-Netz des Fahrzeugs (312) gespeist wird. Die Einheit für die LED-Versorgung und Aufbereitung der Empfangssignale (307) steuert die Leistungsübertragungsdioden (201) bis (208) und die Informationssendedioden (301) bis (302) und die Empfangskanäle (303) bis (306), dabei können zur eindeutigen Trennung unterschiedliche Wellenlängen für die einzelnen Kanäle verwendet werden. Die Informationsübertragung wird von einem Mikroprozessor (309) gesteuert, der über den Buswandler (310) mit dem Fahrzeugbus (313) verbunden ist. Dabei wird der Telefonkanal (311) über die Schnittstelle (314) mit der Telefoneinheit verbunden und einer der Infokanäle für die Telefondaten verwendet. Einen eigenen Datenkanal hat auch das Airbag-Steuergerät, das direkt über die Schnittstelle (315) mit der Sende-Empfangseinheit (307) verbunden ist.
Die Lenkradseite besteht in einer Ausführungsform entsprechend Fig. 4 aus den Leistungsempfängern (404), die mit dem Spannungswandler und einer Energiereserve, z. B. einem Speicherkondensator (401), verbunden sind und damit die Energieversorgung für die Einheiten (402) und (403) sicherstellen. Die Einheit (402) enthält die Bausteine Modulator, Demodulator, Eingangsverstärker, Ausgangsverstärker, Mikroprozessor und Tastendekoder und ist mit den Sende- und Empfangsdioden (407), (408) und (405), (406) verbunden. Diese Einheit (402) ist auch mit den Tasten, Schaltern (411) und Anzeige- LED's (412) verbunden. An der Einheit (402) ist auch die Airbag-Einheit (403) mit Endstufe, Energiereserve und Meßkreis zur Übertragung des Diagnoseergebnisses und zur Übertragung der Airbag-Auslösung angeschlossen. Die nötige Energie erhält diese Airbag-Einheit (403) über den Spannungswandler im Modul (401). Durch die in der Airbag-Einheit (403) vorhandenen Energiereserve kann bei vorliegenden Auslöseinformationen über die Einheit (402) die Anzündpille (412) angesteuert werden.

Claims (7)

1. Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder zur Steuerung von Funktionen im Fahrzeug und im Lenkrad bei der die im Lenkrad benötigte Energie durch Licht übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in dem der Karosserie zugeordneten Teil als auch im Lenkrad jeweils Sende- und Empfangseinrichtungen angeordnet sind.
2. Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Lichtenergie mittels Licht emittierender Dioden und die Wandlung der Lichtenergie mittels fotovoltaischer Halbleiter geschieht.
3. Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Lichtenergie mit thermischen Wandlern geschieht.
4. Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlung der Lichtenergie in elektrische Energie mittels thermischer Wandler geschieht.
5. Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auslösung des Airbags eine Lichtenergie in eine elektrische Energie umgewandelt wird und eine Speicherung dieser elektrischen Energie für die Zündung im Lenkradmodul erfolgt.
6. Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieübertragungskanal von der Fahrzeugeinheit zur Lenkradeinheit zugleich zur Informationsübertragung verwendet wird.
7. Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Informationsübertragung unterschiedliche Wellenlängen des Lichtes verwendet werden.
DE1995120063 1995-06-06 1995-06-06 Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder Expired - Fee Related DE19520063C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995120063 DE19520063C2 (de) 1995-06-06 1995-06-06 Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995120063 DE19520063C2 (de) 1995-06-06 1995-06-06 Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19520063A1 DE19520063A1 (de) 1996-12-12
DE19520063C2 true DE19520063C2 (de) 1998-07-09

Family

ID=7763384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995120063 Expired - Fee Related DE19520063C2 (de) 1995-06-06 1995-06-06 Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19520063C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102995A1 (de) * 2001-01-24 2002-08-14 Bosch Gmbh Robert Datenbus für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug
DE102004008815A1 (de) * 2004-02-20 2005-09-08 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen von Signalen und/oder von elektrischer Energie zwischen einem Fahrzeugsitz und einer Kopfstütze des Fahrzeugsitzes

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0911222A3 (de) * 1997-10-15 2001-01-10 Thomas & Betts GmbH Kabel- und kontaktlose Übertragungseinheit für elektrische Signale und Kraft in drehenden Anwendungen
US6025783A (en) * 1998-04-30 2000-02-15 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Wireless switch detection system
AU1174201A (en) * 1999-11-19 2001-05-30 Infracom Ltd. Infrared vehicle control system
DE102018126023A1 (de) * 2018-10-19 2020-04-23 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Übertragungsvorrichtung, Lenksäulenanordnung, Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Übertragungsvorrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101163C1 (en) * 1991-01-17 1992-05-21 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Wire- and contactless command signal optical transmitter - has photoelectric transmitters, in addition to photoelectric receivers, secured to car chassis
DE4120650A1 (de) * 1991-06-22 1992-12-24 Kolbenschmidt Ag Vorrichtung zur uebertragung von elektrischer energie und daten in kraftfahrzeugen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101163C1 (en) * 1991-01-17 1992-05-21 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Wire- and contactless command signal optical transmitter - has photoelectric transmitters, in addition to photoelectric receivers, secured to car chassis
DE4120650A1 (de) * 1991-06-22 1992-12-24 Kolbenschmidt Ag Vorrichtung zur uebertragung von elektrischer energie und daten in kraftfahrzeugen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102995A1 (de) * 2001-01-24 2002-08-14 Bosch Gmbh Robert Datenbus für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug
DE10102995B4 (de) * 2001-01-24 2006-05-24 Robert Bosch Gmbh Datenbus für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug
DE102004008815A1 (de) * 2004-02-20 2005-09-08 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen von Signalen und/oder von elektrischer Energie zwischen einem Fahrzeugsitz und einer Kopfstütze des Fahrzeugsitzes

Also Published As

Publication number Publication date
DE19520063A1 (de) 1996-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0796178B1 (de) Schaltungsanordnung für in einem kraftfahrzeug anordbare funktionsmodule
DE3689297T2 (de) Einrichtung zur Übertragung und zum Empfang der Information in einem Fahrzeug.
EP0307344A1 (de) Bordnetz für Kraftfahrzeuge und Verfahren zum Betrieb des Bordnetzes
DE19915253A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines verteilten Steuersystems in einem Fahrzeug
DE102011087828A1 (de) Netzwerk-Komponente für ein Fahrzeug-Netzwerk und entsprechendes Fahrzeug-Netzwerk
DE19520063C2 (de) Optische Energie- und Informationsübertragung für Lenkräder
DE102017204138A1 (de) Batterieeinheit
DE102011083811A1 (de) Sitzvorrichtung für ein Luft- oder Raumfahrzeug
DE102018128238A1 (de) Erfassungssystem von mobilen vorrichtungen in einer fahrzeugkabine
DE102018128282A1 (de) Erfassungssystem für mobile vorrichtungen in einer fahrzeugkabine
DE3003641A1 (de) Elektrisches steuer- oder anzeigesystem
DE19829842A1 (de) Nachrichtensystem und Verfahren zur Verwendung eines Interfaceprotokolls für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit mehreren Vorrichtungen
DE4027626C2 (de)
EP3775933B1 (de) Sensoranordnung für ein fahrzeug
DE102018206761A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Versorgen zumindest einer Beleuchtungskomponente eines Fahrzeugs mit elektrischer Energie
EP0648166B1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zum versorgen von lautsprechern und anderen elektrischen verbrauchern in fahrzeugtüren mit signalen
EP0896906A2 (de) Vorrichtung zur Versorgung einer elektrischen Einrichtung in Kraftfahrzeugen
WO1997039934A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur selektiven datenübertragung in verkehrstechnischen kommunikationssystemen
DE19944967C2 (de) Übertragungssystem für Daten- und Steuersignale in einem Kraftfahrzeug
DE102006036561B4 (de) Vorrichtung zur Übertragung von Daten und Energie in einem Kraftfahrzeug
DE69029640T2 (de) Bei selbstbewegenden Fahrzeugen anwendbares System und Methode zur Datenübertragung im Zeitmultiplexverfahren zwischen Master- und Slavestationen
DE19508559A1 (de) Schlupfgeregelte Bremsanlage für Nutzfahrzeuge
EP0680421B1 (de) Datenbus-Vernetzungssystem in Kraftfahrzeugen
DE102019206426A1 (de) Bordnetz und Kraftfahrzeug mit Bordnetz
DE102022203391A1 (de) Fahrzeugbordnetz zur redundanten Übertragung von Signalen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: PETRI AG, 63743 ASCHAFFENBURG, DE

8181 Inventor (new situation)

Free format text: SPIES, MARTIN J., DIPL.-ING. (FH), 86558 HOHENWART, DE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TAKATA-PETRI AG, 63743 ASCHAFFENBURG, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee