[發明專利]具有改善的手指導航模塊接口的方向盤

在審

• 申請號: 201380070739.3
• 申請日: 2013-12-14
• 公開（公告）號: CN104919401A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: K·C·張;V·恩滕曼;A·凱爾;J·穆;J·賴辛格;M·斯托扎姆
• 申請（專利權）人: 戴姆勒股份公司
• 主分類號: G06F3/038
• 分類號: G06F3/038;G06F3/0354;G06F3/03
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;殷玲

技術領域

本發明涉及一種用于機動車的方向盤，具有光學手指導航模塊、方向盤電子裝置和用于在光學手指導航模塊和方向盤電子裝置之間傳輸數據的通信裝置。

背景技術

在車輛方向盤的開關單元中可以集成加入光學手指導航模塊(OFN)作為用于檢測手指運動的傳感器。傳感器數據必須通過數據總線連接從OFN被傳輸至方向盤電子裝置(LRE，見圖1)。此時，在方向盤內可供用于插頭連接和電纜連接的結構空間非常有限。另外，在OFN和方向盤電子裝置之間的通信應該耐受外界干擾影響并且與從方向盤電子裝置到轉向柱內的套管開關模塊的數據傳輸是同步的。

在所謂的“消費電子裝置”中，通常也采用了OFN?1(見圖2)。其中，OFN?1直接與印刷電路板2相連，在印刷電路板上也安放有分析OFN數據的微控制器3。

在消費電子裝置中，OFN?1和微控制器3一般通過I2C接口(內部集成電路)相互通信。這種串行接口被設計用于在電路板上的控制器之間進行通信并且只需要兩根信號線4和5(串行時鐘SCLK和信號數據SDA)。如果OFN在其表面上檢測到手指運動，則所述OFN通過向微控制器3發出中斷請求的方式來啟動與微控制器3的通信。對此，在OFN?1和微控制器3之間需要有中斷請求線7(MOTION_N)。總之，為了運行工作而需要三根線。但是，對于在方向盤內所需要的在OFN?1和LRE之間通過長信號線進行的數據傳輸而言，I2C接口的抗干擾強度不足以用于機動車應用場合。

已知的SPI接口(串行外圍接口)對于在機動車方向盤中的應用來說可能是足夠強健的。圖3示意性示出了OFN通過SPI接口連接在微控制器3上。如在圖2的例子中那樣，方向盤電子裝置LRE的印刷電路板2配設有微控制器3。OFN?1的電子裝置6設置在多功能開關(MFS)的印刷電路板8上。微控制器3和OFN?1的電子裝置6分別具有一個SPI接口9、10。該SPI接口按照標準需要四條數據線。三條數據線11、12和13是真正的數據傳輸所需要的，即SCLK(串行時鐘)、MOSI(主出從進)、MISO(主進從出)。通過第四條導線14(SS；從選)，主控(在此是微控制器3)選擇想與之通信的從控(在此是OFN?1)。因此，原則上能夠多個從控與一個主控通信，在這里，這些從控能共享這三條數據線，但各自需要一條自己的從選線。但是，SPI接口9、10的四條信號線導致了在方向盤中需要更多的結構空間用于在兩個印刷電路板2、8上的插頭15、16以及相應的電纜束。還有用于第五條導線17的結構空間需求，該第五條導線是類似于圖2的例子中的中斷進程所需要的。

在消費電子裝置中，在作為主控的微控制器3和作為從控的OFN?1之間的數據傳輸由OFN?1來啟動。為此，自身的信號線17被用于所謂的動作-中斷(Motion_Interrupt)請求。如果OFN?1檢測到手指在其表面上的接觸狀態或運動狀態，則它發送動作-中斷請求給所述主控3。所述主控隨后啟動通過串行接口9、10的OFN數據查詢。

這種通信概念對于消費電子裝置帶來了優點，即，只在發生手指運動時根據事件而在主從之間通信。這導致了最少的能量需求，對移動裝置是一個重要方面。但對于在方向盤中的應用就是不太重要了。對于在方向盤中的應用不利的是，動作-中斷請求需要附加的信號線，這使得結構空間問題變得進一步尖銳了。另一方面，這種根據事件的通信只能很困難地“與在方向盤電子裝置和套管開關模塊之間的基本周期性的數據傳輸”同步。

發明內容

因此，本發明的任務在于提供一種方向盤，該方向盤使得能夠在結構空間需求小的情況下實現OFN抗干擾的工作。

根據本發明，該任務將通過根據權利要求1的方向盤來實現。

由從屬權利要求得到了本發明的有利改進方案。

另外，提供一種具有相應方向盤的機動車。

根據本發明的用于機動車的方向盤配備有光學手指導航模塊、方向盤電子裝置和用于在所述光學手指導航模塊和方向盤電子裝置之間傳輸數據的通信裝置。在此，該通信裝置具有只有三條導線的串行數據總線，三條導線中的兩條被設計用于數據傳輸，另一條被設計用于時鐘傳輸。

就是說，有利地在所述光學手指導航模塊和方向盤電子裝置之間設置只有三條導線的數據總線。因此，相比于四條或五條導線，明顯節約了結構空間。由于針對數據傳輸設置了兩條導線，故可以在本發明方向盤的一個改進方案中，還將一條導線用于從方向盤電子裝置到OFN的通信，另一條數據線用于反向通信，由此進一步改善了抗干擾性。