DE102017011067B4

DE102017011067B4 - Blinkerschalter für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017011067B4
Application number: DE102017011067.0A
Authority: DE
Inventors: Lukas Fiala; Wojciech Ficek
Original assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2037-12-01
Also published as: KR102489276B1; DE102017011067A1; CN109849775A; KR20190070270A

Abstract

Blinkerschalter (B) für ein Kraftfahrzeug mit einem autonomen und einem nichtautonomen Fahrmodus,
aufweisend einen Blinkerschalthebel (H), der an einem Schalthebelgehäuse (G) verschwenkbar gelagert ist,
wobei der Blinkerschalthebel (H) im nichtautonomen Fahrmodus ausgehend von einer Mittelstellung in den beiden Betätigungsrichtungen jeweils sowohl in eine Tippstellung (T_l, T_r) als auch in eine Raststellung (R_l, R_r) verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Blinkerschalter (B) eine Aktuatorik (A) aufweist, die im autonomen Fahrmodus eine rastende Positionierung des Blinkerschalthebels (H) in den Raststellungen (R_l, R_r) verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Blinkerschalter für ein Kraftfahrzeug mit einem autonomen und einem nichtautonomen Fahrmodus, aufweisend einen Blinkerschalthebel, der an einem Schalthebelgehäuse verschwenkbar gelagert ist, wobei der Blinkerschalthebel im nichtautonomen Fahrmodus ausgehend von einer Mittelstellung in den beiden Betätigungsrichtungen jeweils sowohl in eine Tippstellung als auch in eine Raststellung verschwenkbar ist.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 000 419 A1 ist beispielsweise eine durch die magnetischen Haltekräfte von Dauermagneten vermittelte stabile Positionierung eines Schalthebels beschrieben, die durch das Einschalten eines elektromagnetisch erzeugten Gegenfelds aufgehoben werden kann. Ein solches Gegenfeld könnte beispielsweise in einem autonomen Fahrmodus seinen Einsatz finden.
Blinkerschalthebel für Kraftfahrzeuge weisen zumeist, ausgehend von einer neutralen Mittelstellung, in beiden Betätigungsrichtungen jeweils eine Tippstellung zur Ankündigung eines Fahrspulwechsels und eine Raststellung zur Ankündigung eines Fahrtrichtungswechsel auf. Aus den beiden Raststellungen ist der Blinkerschalthebel zumeist entweder manuell oder durch eine Drehbewegung des Lenkrads zurückstellbar.
Moderne Kraftfahrzeuge weisen zunehmend mehrere Betriebsarten mit unterschiedlichen Autonomiestufen auf. Dabei sind als Grenzfälle etwa ein autonomer Fahrmodus vorgesehen, der weitgehend ohne eine Einflussnahme eines Fahrzeugnutzers auskommt, sowie auch ein nichtautonomer Fahrmodus, in dem das Fahrzeug auf klassische Weise durch einen Fahrer gelenkt und gesteuert wird.
In diesem Zusammenhang offenbart die DE 10 2015 203 208 A1 ein Spurwechselassistenzsystem, das das Fahrzeug auf einen Spurwechselwunsch des Fahrers hin im Rahmen eines automatisierten Spurwechselmanövers automatisiert steuert.
Für den nichtautonomen Fahrmodus ist es dabei vorteilhaft oder sogar erforderlich, dass die „üblichen“ Bedienelemente vorhanden sind, wie beispielsweise ein Blinkerschalter mit einem Blinkerschalthebel, durch dessen Betätigung der Fahrer entweder einen bevorstehenden Spurwechsel oder auch eine Fahrtrichtungsänderung signalisieren kann.
Für den autonomen Fahrmodus ist allerdings die Betätigung eines Blinkerschalthebel als Fahrtrichtungsanzeiger durch einen Fahrzeugnutzer wenig sinnvoll, da die Blinkleuchten bereits durch die Fahrautomatik des autonomen Fahrzeugs gesetzt und auch zurückgesetzt werden. Daher wird die manuelle Betätigung des Blinkerschalthebels im autonomen Fahrmodus im Allgemeinen keine Signalisierungen auslösen, was bedeutet, dass eine Betätigung dieses Bedienelements durch die automatische Steuerung das autonom fahrende Fahrzeug ignoriert wird.
Eine tippende Betätigung des Blinkerschalthebels kann dagegen auch im autonomen Fahrmodus mit eine sinnvolle Funktion auslösen, wie beispielsweise eine Anforderung an das autonome Fahrzeug, bei nächster Gelegenheit einen Spurwechsel auszuführen.
Es stellte sich die Aufgabe, die Betätigungsmöglichkeiten eines Blinkerschalters auf einfache und vorteilhafte Weise an einen autonomen wie auch an einen nichtautonomen Fahrmodus anzupassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Blinkerschalter eine Aktuatorik aufweist, die im autonomen Fahrmodus eine rastende Positionierung des Blinkerschalthebels in den Raststellungen verhindert.
Das Funktionsprinzip der Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert werden. Es zeigen auf schematische Weise die

1 einen Blinkerschalter in einem autonomen Fahrmodus,
2 einen Blinkerschalter in einem nichtautonomen Fahrmodus eines Kraftfahrzeugs.

Die 1 und 2 stellen jeweils schematisch einen Blinkerschalter B für ein Kraftfahrzeug dar. Ein solcher Blinkerschalter B ist zumeist als Lenkstockschalter an der Lenksäule eines Kraftfahrzeugs angeordnet und weist ein Schalthebelgehäuse G und einen an dem Schalthebelgehäuse G schwenkbar gelagerten Blinkerschalthebel H auf.
Das hier nicht bildlich dargestellte Innere des Schalthebelgehäuses G enthält neben elektrischen Komponenten zur Erfassung von Schalthebelstellungen und zur entsprechenden Erzeugung von elektrischen Schaltsignalen auch Komponenten zur mechanischen Lagerung und zur Positionierung des Blinkerschalthebels H in mehreren Schalthebelstellungen. Beispielsweise kann der Blinkerschalthebel H hierzu einen federbelasteten Rastbolzen aufweisen, der innerhalb des Schalthebelgehäuses G mehrere stabile oder labile Positionen an einer Rastkurve einnehmen kann.
Die 2 zeigt schematisch mögliche Schaltstellungen eines Blinkerschalthebels H an einem Blinkerschalter B, der entweder in einem konventionellen (nichtautonomen) Kraftfahrzeug verwendet wird oder in einem Kraftfahrzeug, welches sich im nicht nichtautonomen Fahrmodus befindet.
In der 2 steht der Blinkerschalthebel H unbetätigt in einer Mittelstellung M und kann aus dieser Stellung heraus durch eine Schwenkbewegung nach rechts oder links in jeweils eine erste Schaltstellung überführt werden, die jeweils als Tippstellung T_r, bzw. T_l ausgebildet ist. Die Tippstellungen T_r, T_l sind labile Schaltstellungen, so dass nach dem Loslassen des Blinkerschalthebels H dieser wieder von selbst in seine Mittelstellung M zurückfällt. Die beiden Tippstellungen T_r, T_l dienen so zur nur kurzeitigen Betätigung von Blinkleuchten des Fahrzeugs, etwa um durch diese einen Fahrspurwechsel anzukündigen.
Wird der Blinkerschalthebel H über eine der Tippstellungen T_r, T_l hinausbewegt, so gelangt er in eine der beiden Raststellungen R_r bzw. R_l. In diesen Raststellungen R_r bzw. R_l verbleibt der Blinkerschalthebel H jeweils stabil, und zwar so lange, bis er aus der jeweiligen Raststellung R_r bzw. R_l entweder manuell entfernt oder durch eine Lenkraddrehung mechanisch gelöst wird. Die beiden Raststellung R_r bzw. R_l ermöglichen so ein länger andauerndes Betätigen der Blinkleuchten, etwas zur Anzeige einer beabsichtigten Änderung der Fahrtrichtung.
Die zuvor beschriebene Funktionsweise eines Blinkerschalters B ist üblich und über viele Jahrzehnte bekannt. Bei modernen Kraftfahrzeugen, die neben einem konventionellen Fahrmodus auch noch einen autonomen Fahrmodus aufweisen, erweist sich die vorbeschriebene Funktionsweise eines Blinkerschalters B aber im autonomen Fahrmodus als unzweckmäßig.
Ein vollständig autonom fahrendes Kraftfahrzeug würde grundsätzlich keinen Blinkerschalter B benötigen, da die autonome Steuerung des Kraftfahrzeugs die Blinkleuchten des Fahrzeugs sowohl zur Ankündigung einer Fahrtrichtungsänderung als auch zur Ankündigung eines Fahrspurwechsels ohne Mitwirkung des Fahrzeugnutzers ansteuern kann.
Bei einem Kraftfahrzeug, welches alternativ die Verwendung eines nichtautonomen, also konventionellen Fahrmodus ermöglicht, ist ein solcher Blinkerschalter B mit einem Blinkerschalthebel H erforderlich, damit dem Fahrzeugnutzer im nichtautonomen Fahrmodus, jetzt in seiner Eigenschaft als Fahrer des Fahrzeugs, die gewohnten, zur Steuerung des Kraftfahrzeugs erforderlichen Bedienelemente zur Verfügung stehen.
Wie bereits erwähnt, sollte ein vorhandener Blinkerschalthebel H, wenn sich das Kraftfahrzeug im autonomen Fahrmodus befindet, auf keinen Fall die gleiche Funktionalität wie im nichtautonomen Fahrmodus aufweisen, da über diesen ansonsten Signalisierungen erfolgen können, die im Widerspruch zu Signalisierungen oder sogar zu ausgeführten Fahrmanövern stehen, welche durch die autonome Fahrzeugsteuerung bewirkt werden. Stattdessen kann vorgesehen sein, die Stellungen des Blinkerschalthebels H im autonomen Fahrmodus einfach zu ignorieren und den Blinkerschalter B damit quasi stillzulegen. Diese einfache Lösung erscheint jedoch hinsichtlich eines nun funktionslos erscheinenden Bedienelements als unbefriedigend.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, die im autonomen Fahrmodus nicht gebrauchten Betätigungsstellungen des Blinkschalthebels B durch eine Aktuatorik A unzugänglich zu machen. Dabei kann vorgesehen werden, im autonomen Fahrmodus entweder alle Betätigungsstellungen T_l, T_r, R_l, R_r oder zumindest nur die Raststellungen R_l, R_r des Blinkerschalthebels H durch die Aktuatorik A zu sperren.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, im autonomen Fahrmodus nur die Raststellungen R_l, R_r des Blinkerschalthebels H gegen eine Betätigung zu sperren und die Tippstellungen T_l, T_r für abweichende Funktionen zu verwenden. Speziell kann vorteilhaft vorgesehen werden, im autonomen Fahrmodus das Bewegen des Blinkerschalthebels H in eine Tippstellung T_l, T_r durch die Fahrautomatik als Anforderung zu interpretieren, bei nächster Gelegenheit einen Fahrspurwechsel zur linken bzw. rechten Spur einzuleiten.
Zusätzlich kann auch im nichtautonomen Fahrmodus vorgesehen werden, Raststellungen R_l, R_r des Blinkerschalthebels H mechanisch zu sperren, etwa in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit. Dieses kann sinnvoll sein, um bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit, aus der heraus ein unmittelbar erfolgender Fahrtrichtungswechsel nicht möglich ist, ein versehentliches Setzen des Blinkerschalthebels H in eine Raststellung R_l, R_r zu verhindern.
Die erfindungsgemäße Funktionsweise eines Blinkerschalters B wird durch die 1 skizzenhaft verdeutlicht. Die 1 zeigt, wie die 2 auch, einen Blinkerschalter B, wobei aber angenommen werden soll, dass ich sich das Kraftfahrzeug nun im autonomen Fahrmodus befindet.
Im autonomen Fahrmodus steuert die Fahrzeugsteuerung eine im Bereich des Schalthebelgehäuses G angeordnete Aktuatorik A an. Die Aktuatorik A führt, auf eine hier nur schematisch angedeutete Weise, eine Sperrung der beiden Raststellungen R_l, R_r aus. Hierdurch kann der Blinkerschalthebel H in beiden Betätigungsrichtungen nur noch bis maximal in eine der Tippstellungen T_l, T_r verschwenkt werden, aus der der Blinkerschalthebel H nach Beendigung der manuellen Einwirkung auch sofort in seine Mittelstellung M zurückschwenkt.
Die Sperrung der Raststellungen R_l, R_r kann dadurch bewirkt werden, dass ein Erreichen der Raststellungen des Blinkerschalthebels H mechanisch blockiert wird, was durch das Einschalten mechanischer Sperren erfolgen kann, wie sie etwa in der DE 10 2007 014 745 B4 beschrieben sind.
Alternativ kann auch ein Einrasten des Blinkerschalthebels H in den Raststellungen unterbunden werden. In der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 000 419 A1 ist eine durch die magnetischen Haltekräfte von Dauermagneten vermittelte stabile Positionierung eines Schalthebels beschrieben, die zu durch das Einschalten eines elektromagnetisch erzeugten Gegenfelds aufgehoben werden kann. Ein solches Gegenfeld könnte in einem autonomen Fahrmodus dazu eingesetzt werden, eine stabile Positionierung von vornherein zu unterbinden und dadurch die Raststellungen funktionell zu sperren.
Der vollständige Inhalt der beiden Druckschriften DE 10 2007 014 745 B4 und DE 10 2015 000 419 A1 , die auf Patentanmeldungen der Anmelderin zurückgehen, wird hiermit per Referenz in die Beschreibung aufgenommen.
Bezugszeichen

A: Aktuatorik
B: Blinkerschalter
G: Schalthebelgehäuse
H: Blinkerschalthebel
M: Mittelstellung
Rl: Raststellung links
Rr: Raststellung rechts
Tl: Tippstellung links
Tr: Tippstellung rechts

Claims

Blinkerschalter (B) für ein Kraftfahrzeug mit einem autonomen und einem nichtautonomen Fahrmodus, aufweisend einen Blinkerschalthebel (H), der an einem Schalthebelgehäuse (G) verschwenkbar gelagert ist, wobei der Blinkerschalthebel (H) im nichtautonomen Fahrmodus ausgehend von einer Mittelstellung in den beiden Betätigungsrichtungen jeweils sowohl in eine Tippstellung (T_l, T_r) als auch in eine Raststellung (R_l, R_r) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Blinkerschalter (B) eine Aktuatorik (A) aufweist, die im autonomen Fahrmodus eine rastende Positionierung des Blinkerschalthebels (H) in den Raststellungen (R_l, R_r) verhindert.
Blinkerschalthebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorik (A) mechanische Sperren ansteuert, die in einer Ansteuerstellung das Erreichen der Raststellungen (R_l, R_r) verhindert.
Blinkerschalthebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Raststellungen (R_l, R_r) durch die magnetische Anziehungskraft von Permanentmagneten realisiert sind, und im autonomen Fahrmodus eingeschaltete Elektromagnete ein magnetisches Gegenfeld erzeugen, welches ein Zusammenhalten der Permanentmagnete verhindert.
Blinkerschalthebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im autonomen Fahrmodus eine tippenden Betätigung des Blinkerschalthebels (H) die Fahrautomatik zur Einleitung eines Fahrspurwechsel auffordert.