DE102018216137A1 - Steering wheel for a road vehicle, road vehicle and method for operating a road vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lenkrad (1, 2, 2b) für ein Straßenkraftfahrzeug, wobei das Straßenkraftfahrzeug insbesondere sowohl für einen manuellen, durch einen Fahrer gesteuerten als auch für einen in Bezug auf eine Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb ausgestaltet ist, wobei das Lenkrad (1, 2, 2b) einen Lenkradkranz (101, 102) aufweist, der derart ausgestaltet ist, dass er durch Formänderung von einer ersten Form (1, 101) in eine zweite Form (2, 102) bringbar ist und von der zweiten Form (2, 102) in die erste Form (1, 101) bringbar ist, wobei in der zweiten Form (2, 102) die Breite des Lenkradkranzes (101, 102) in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads (1, 2, 2b) im Vergleich zu der ersten Form (1, 101) größer ist und in der zweiten Form (2, 102) die Höhe des Lenkradkranzes (101, 102) in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads (1, 2, 2b) im Vergleich zu der ersten Form (1, 101) kleiner ist.The invention relates to a steering wheel (1, 2, 2b) for a road motor vehicle, the road motor vehicle being designed in particular both for manual operation controlled by a driver and for at least partially autonomous operation with respect to steering, the steering wheel (1, 2, 2b) has a steering wheel rim (101, 102) which is designed such that it can be brought from a first shape (1, 101) into a second shape (2, 102) by changing the shape and from the second shape (2, 102) can be brought into the first form (1, 101), in the second form (2, 102) the width of the steering wheel rim (101, 102) in relation to the straight position of the steering wheel (1, 2, 2b) compared the first shape (1, 101) is larger and in the second shape (2, 102) the height of the steering wheel rim (101, 102) in relation to the straight position of the steering wheel (1, 2, 2b) compared to the first shape ( 1, 101) is smaller.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Straßenkraftfahrzeug, wobei das Straßenkraftfahrzeug insbesondere sowohl für einen manuellen, durch einen Fahrer gesteuerten als auch für einen mindestens teilautonomen Betrieb ausgestaltet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Straßenkraftfahrzeugs.The invention relates to a steering wheel for a road motor vehicle, the road motor vehicle being designed in particular both for manual operation controlled by a driver and for at least partially autonomous operation. The invention further relates to a method for operating such a road motor vehicle.
Wenn ein Straßenkraftfahrzeug durch einen Fahrer gesteuert wird, gehört das Lenkrad zu den wichtigsten Bedienelementen, da es die Steuerung der Fahrtrichtung ermöglicht. Zusätzlich kann ein Lenkrad Bedienelemente für weitere Funktionen, einschließlich Funktionen, die eine Fahrt des Fahrzeugs betreffen, aufweisen. Solche Bedienelemente dienen zum Beispiel zur Steuerung oder Regelung eines Abstands zu vorausfahrenden Fahrzeugen und/oder zur Steuerung eines Tempomats.When a road vehicle is controlled by a driver, the steering wheel is one of the most important controls since it enables the direction of travel to be controlled. In addition, a steering wheel can have control elements for further functions, including functions that relate to driving the vehicle. Such controls are used, for example, to control or regulate a distance from vehicles in front and / or to control a cruise control.
Straßenkraftfahrzeuge weisen heutzutage ein kontinuierlich steigendes Maß an Automatisierungsfunktionen auf, die den Fahrer entlasten können und die Fahrt des Fahrzeugs teilweise oder vollständig autonom gestalten. Das heißt, dass zur Steuerung des Fahrzeugs ein reduziertes Maß an Eingriffen oder, im Falle einer vollständig autonomen Fahrt, keine Eingriffe durch den Fahrer erforderlich sind.Road vehicles today have a continuously increasing level of automation functions that can relieve the driver and make the driving of the vehicle partially or completely autonomous. This means that a reduced degree of intervention or, in the case of a completely autonomous journey, no intervention by the driver is required to control the vehicle.
Straßenkraftfahrzeuge, die ein teilweise und/oder ein vollständig autonomes Fahren ermöglichen, sind heutzutage häufig so ausgestaltet, dass sie wahlweise eine manuell gesteuerte Fahrt ermöglichen. Während einer teilweise oder vollständig autonomen Fahrt wird der Fahrer von Tätigkeiten zur Steuerung des Fahrbetriebes des Fahrzeugs entlastet oder befreit.Road vehicles that enable partial and / or fully autonomous driving are nowadays often designed in such a way that they optionally enable a manually controlled drive. During a partially or completely autonomous journey, the driver is relieved or relieved of activities for controlling the driving operation of the vehicle.
Bei einer Ausführung anderer Tätigkeiten während einer teilweise oder vollständig autonomen Fahrt ist es für den Fahrer vorteilhaft, eine gegenüber der manuell gesteuerten Fahrt erhöhte Bewegungsfreiheit am Fahrersitz zu haben. Steuerelemente, die während der teilweise oder vollständig autonomen Fahrt nicht benötigt werden, schränken die Bewegungsfreiheit des Fahrers ein. Dies betrifft insbesondere das Lenkrad.When performing other activities during a partially or completely autonomous drive, it is advantageous for the driver to have increased freedom of movement in the driver's seat compared to the manually controlled drive. Controls that are not required during the partially or fully autonomous drive restrict the driver's freedom of movement. This particularly affects the steering wheel.
In Abhängigkeit von der Art und der Konstruktion des Fahrzeugs besteht überdies die Gefahr, dass der Fahrer während einer teilweise und/oder vollständig autonomen Fahrt unbeabsichtigt, zum Beispiel durch versehentliche Berührung eines Bedienelements aufgrund einer geringen Bewegungsfreiheit, Funktionen steuert.Depending on the type and construction of the vehicle, there is also the risk that the driver may inadvertently control functions during a partially and / or completely autonomous journey, for example by accidentally touching an operating element due to a lack of freedom of movement.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Lenkrad für ein Straßenkraftfahrzeug, ein Straßenkraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betrieb eines Straßenkraftfahrzeugs anzugeben, die ausgestaltet sind, die Bewegungsfreiheit eines Fahrers während eines teilweise oder vollständig autonomen Betriebes zu erhöhen.It is an object of the invention to provide a steering wheel for a road motor vehicle, a road motor vehicle and a method for operating a road motor vehicle, which are designed to increase the freedom of movement of a driver during a partially or completely autonomous operation.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird ein Lenkrad für ein Straßenkraftfahrzeug vorgeschlagen, dessen Höhe, betrachtet in Geradeausstellung des Lenkrads, reduzierbar ist. Durch Reduktion der Höhe wird die Bewegungsfreiheit im Bereich über dem Lenkrad und/oder unter dem Lenkrad erhöht.According to a basic idea of the invention, a steering wheel for a road motor vehicle is proposed, the height of which, viewed in the straight-ahead position of the steering wheel, can be reduced. By reducing the height, the freedom of movement in the area above the steering wheel and / or under the steering wheel is increased.
Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen: Ein Lenkrad für ein Straßenkraftfahrzeug, wobei das Straßenkraftfahrzeug insbesondere sowohl für einen manuellen, durch einen Fahrer gesteuerten als auch für einen in Bezug auf eine Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb ausgestaltet ist, wobei das Lenkrad einen Lenkradkranz aufweist, der derart ausgestaltet ist, dass er durch Formänderung von einer ersten Form in eine zweite Form bringbar ist und von der zweiten Form in die erste Form bringbar ist, wobei in der zweiten Form die Breite des Lenkradkranzes in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads im Vergleich zu der ersten Form größer ist und in der zweiten Form die Höhe des Lenkradkranzes in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads im Vergleich zu der ersten Form kleiner ist.In particular, in order to achieve the object, the following is proposed: a steering wheel for a road motor vehicle, the road motor vehicle being designed in particular both for manual operation controlled by a driver and for at least partially autonomous operation with respect to steering, the steering wheel having a steering wheel rim which is designed such that it can be brought from a first form into a second form by changing the form and can be brought from the second form into the first form, the width of the steering wheel rim in relation to the straight-ahead position of the steering wheel in comparison with that in the second form first form is larger and in the second form the height of the steering wheel rim with respect to the straight-ahead position of the steering wheel is smaller in comparison to the first form.
Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass der Abstand zweier einander gegenüberliegender Teilabschnitte des Lenkradkranzes im Vergleich zu der ersten Form entlang einer ersten Richtung größer und der Abstand zweier weiterer einander gegenüberliegender Teilabschnitte des Lenkradkranzes im Vergleich zu der ersten Form entlang einer zweiten Richtung kleiner ist, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung senkrecht zueinander stehen. As an alternative or in addition, it is proposed that the distance between two mutually opposite sections of the steering wheel rim is greater in comparison to the first shape along a first direction and the distance between two further opposite sections of the steering wheel rim is smaller in comparison to the first shape along a second direction, wherein the first direction and the second direction are perpendicular to each other.
Das Straßenkraftfahrzeug kann insbesondere jede Art von angetriebenem Fahrzeug sein, das für die Bewegung auf Straßen vorgesehen ist. Insbesondere kann es ein Personenkraftwagen sein, zum Beispiel ein für den Privatgebrauch oder den geschäftlichen Gebrauch bestimmtes Fahrzeug oder ein für Car-Sharing-Dienste bestimmtes Fahrzeug. Alternativ kann das Straßenkraftfahrzeug insbesondere ein Transportfahrzeug, zum Beispiel ein Kastenwagen, ein Leichtlastkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus, zum Beispiel ein Bus des öffentlichen Nahverkehrs, ein Oberleitungsbus oder ein Reisebus oder ein Leichtfahrzeug, zum Beispiel ein vierrädriges Leichtfahrzeug, oder eine Arbeitsfahrzeug, zum Beispiel ein Baufahrzeug oder ein Abfallsammelfahrzeug, sein.The road motor vehicle can in particular be any type of powered vehicle that is intended for movement on roads. In particular, it can be a passenger car, for example a vehicle intended for private or business use or a vehicle intended for car sharing services. Alternatively, the road motor vehicle can in particular be a transport vehicle, for example a panel van, a light truck or a truck or a bus, for example a public transport bus, a trolleybus or a coach or a light vehicle, for example a four-wheeled light vehicle or a work vehicle Example, a construction vehicle or a refuse collection vehicle.
Der manuelle, durch den Fahrer gesteuerte Betrieb bezeichnet einen Fahrbetrieb, in dem der Fahrer einen Lenkwinkel während der Fahrt selbst vorgibt, insbesondere ändert und/oder beibehält. Ein solcher Fahrbetrieb kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass überhaupt keine Funktionen eines Fahrer-Assistenzsystems des Fahrzeugs ausgeführt werden. Alternativ kann ein solcher Fahrbetrieb Funktionen von Assistenzsystem zulassen, die den Lenkwinkel des Fahrzeugs nicht oder nicht unmittelbar vorgeben. Hierzu zählen zum Beispiel Funktionen eines Antiblockiersystems, einer Antriebsschlupfregelung, eines Anti-Schleuder-Systems, eines Navigationssystems, eines Tempomats, eines Abstandsregel-Tempomats, eines Spurwechselassistenten, eines Notbremsassistenten. Alternativ kann ein solcher Fahrbetrieb Funktionen von Assistenzsystemen umfassen, die zwar den Lenkwinkel beeinflussen, jedoch eine Kontrolle und/oder Korrektur durch den Fahrer ermöglichen und/oder voraussetzen. Ein solches Assistenzsystem könnte zum Beispiel ein Parkassistent sein, der zwar ein automatisches Lenken ermöglicht, jedoch jederzeit einen Eingriff in die Lenkung zulässt.The manual operation controlled by the driver designates a driving mode in which the driver himself specifies, in particular changes and / or maintains a steering angle while driving. Such driving operation can in particular be designed such that no functions of a driver assistance system of the vehicle are carried out at all. Alternatively, such driving operation can allow functions of the assistance system that do not or do not directly specify the steering angle of the vehicle. These include, for example, functions of an anti-lock braking system, traction control, an anti-skid system, a navigation system, a cruise control, a cruise control, a lane change assistant, an emergency brake assistant. Alternatively, such driving operation can include functions of assistance systems that influence the steering angle, but enable and / or require control and / or correction by the driver. Such an assistance system could, for example, be a parking assistant, which enables automatic steering, but allows intervention in the steering at any time.
Der in Bezug auf den Lenkwinkel mindestens teilautonome Betrieb bezeichnet einen Fahrbetrieb, in dem der Fahrer einen Lenkwinkel während der Fahrt nicht oder nicht ständig selbst vorgibt. Ein solcher Fahrbetrieb kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass auf manchen Teilstrecken, zum Beispiel Autobahnen, ein Lenkeingriff des Fahrers nicht oder nur in Ausnahmefällen oder nur auf Wunsch des Fahrers erforderlich ist. Auch kann ein solcher Fahrbetrieb so ausgestaltet sein, dass ein Lenkeingriff des Fahrers auf allen Teilstrecken nicht oder nur in Ausnahmefällen oder nur auf Wunsch des Fahrers erforderlich ist. Auch kann ein solcher Fahrbetrieb insbesondere vollständig autonom sein. In diesem Fall finden durch den Fahrer keine Vorgaben oder Einstellungen des Lenkwinkels während der Fahrt statt, und zum Beispiel auch keine Vorgaben der Fahr-Geschwindigkeit des Fahrzeugs.The at least partially autonomous operation with respect to the steering angle denotes a driving operation in which the driver does not or does not constantly specify a steering angle while driving. Such driving operation can in particular be designed in such a way that on some sections, for example motorways, steering intervention by the driver is not required or is only required in exceptional cases or only at the driver's request. Such driving operation can also be designed in such a way that the driver does not need to intervene in steering on all sections or only in exceptional cases or only at the driver's request. Such driving operation can in particular be completely autonomous. In this case, the driver does not specify or adjust the steering angle while driving, and, for example, does not specify the driving speed of the vehicle.
Insbesondere kann das Lenkrad gegenüber Lenkrädern von herkömmlichen Fahrzeugen mit rein manuellem Betrieb einen kleineren Außenumfang aufweisen. Zum Beispiel kann der Außenumfang um 10 bis 20 Prozent kleiner sein als bei Lenkrädern herkömmlicher Fahrzeuge. In einer konkreten Ausführungsform kann der Außenumfang in einem Bereich von 950 bis 1100 mm liegen, was bei einer angenähert kreisrunden Form des Lenkrad Kranzes einem Kranzdurchmesser von ca. 300 bis 350 mm entspricht. Wenn beim Betrieb von modernen Fahrzeugen zunehmend Fahrerassistenzsysteme aktiv sind und optional zumindest zeitweise ein Lenkeingriff des Fahrers nicht vorgesehen oder nicht erforderlich ist, kann die Größe der Lenkräder gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen reduziert werden.In particular, the steering wheel can have a smaller outer circumference compared to steering wheels of conventional vehicles with purely manual operation. For example, the outer circumference can be 10 to 20 percent smaller than that of conventional vehicle steering wheels. In a specific embodiment, the outer circumference can be in a range from 950 to 1100 mm, which corresponds to a ring diameter of approximately 300 to 350 mm with an approximately circular shape of the steering wheel rim. If driver assistance systems are increasingly active when operating modern vehicles and, optionally, steering intervention by the driver, at least temporarily, is not provided or is not required, the size of the steering wheels can be reduced compared to conventional vehicles.
Der die Lenkachse umlaufende Außenumfang des Lenkrades kann in der ersten Form, muss aber nicht notwendigerweise kreisrund sein. Lenkräder moderner Fahrzeuge sind häufig nicht vollständig kreisrund. Es weist einen Lenkradkranz auf, der den äußeren Rand des Lenkrads, an welchem der Fahrer gewöhnlicher Weise das Lenkrad mit den Händen hält, bildet. Der Lenkradkranz kann ein mit einem inneren Bereich des Lenkrads verbundener Teil und/oder ein Verbund mehrerer Teile sein, der - abgesehen von zumindest einer festen oder lösbaren Verbindung mit dem inneren Bereich des Lenkrads - ansonsten unabhängig ist. Alternativ kann der Lenkradkranz mit dem inneren Bereich des Lenkrads mindestens teilweise ein gemeinsames Teil/mehrere gemeinsame Teile bilden. Das heißt zum Beispiel, dass ein Teil des Lenkradkranzes zum Beispiel mit einer Lenkradspeiche, die dazu dient, den Lenkradkranz zu halten und ein von einem Fahrer aufgebrachtes Lenkdrehmoment auf die Lenkachse zu übertragen, ein gemeinsames Teil bilden kann.The outer circumference of the steering wheel surrounding the steering axis can be in the first form, but need not necessarily be circular. Steering wheels of modern vehicles are often not completely circular. It has a steering wheel rim which forms the outer edge of the steering wheel, on which the driver usually holds the steering wheel with his hands. The steering wheel rim can be a part connected to an inner region of the steering wheel and / or a composite of several parts which - apart from at least one fixed or detachable connection to the inner region of the steering wheel - is otherwise independent. Alternatively, the steering wheel rim can at least partially form a common part / several common parts with the inner region of the steering wheel. This means, for example, that a part of the steering wheel rim, for example with a steering wheel spoke, which serves to hold the steering wheel rim and to transmit a steering torque applied by a driver to the steering axle, can form a common part.
Der Lenkradkranz kann demnach als Teil/Mehrzahl von Teilen mit einer vollständig umgreifbaren, zum Beispiel kreisrunden Querschnittsfläche ausgestaltet sein, wenn der Querschnitt quer zur Umlaufrichtung des Lenkradkranzes um die Lenkachse betrachtet wird. Er kann alternativ oder zusätzlich als mit dem inneren Bereich des Lenkrads integriertes Teil/integrierte Mehrzahl von Teilen ausgeführt sein. Der Lenkradkranz kann, muss aber nicht in Bezug auf einen Umlauf von 360 ° in dessen Umlaufrichtung durchgängig sein. Insbesondere kann er zum Beispiel kleine Unterbrechungen aufweisen, insbesondere solche Unterbrechungen, die im Vergleich zu einer umgreifenden Hand eines durchschnittlichen, erwachsenen Menschen klein sind, sodass keine Gefahr besteht, dass ein Fahrer zum Beispiel beim Drehen des Lenkrads in einen leeren Bereich greift.The steering wheel rim can accordingly be designed as a part / plurality of parts with a completely encompassable, for example circular, cross-sectional area if the cross section is viewed transversely to the direction of rotation of the steering wheel rim around the steering axis. Alternatively or in addition, it can be designed as a part / integrated plurality of parts integrated with the inner region of the steering wheel. The steering wheel rim can, but does not have to, in relation to be 360 ° in its direction of rotation. In particular, it can have, for example, small interruptions, in particular interruptions that are small in comparison to the gripping hand of an average adult, so that there is no risk that a driver will reach into an empty area, for example when turning the steering wheel.
Eine Formänderung des Lenkradkranzes zwischen der ersten und der zweiten Form kann insbesondere mithilfe einer Kraft, zum Beispiel verursacht durch das Drehmoment mindestens eines Stellmotors, der beispielsweise im oder am Lenkrad oder nahe am Lenkrad angeordnet ist, ausgeführt werden. Alternativ kann eine solche Kraft zum Beispiel durch einen Fahrer aufgebracht werden. Ein solcher Stellmotor kann zum Beispiel im Bereich der Lenkachse, also nahe dem Mittelpunkt des Lenkrads, angeordnet sein. Die Lenkachse ist die Achse, um die das Lenkrad bei einem Lenkvorgang dreht. Die Richtung der Lenkachse im Fahrzeug wird als x-Richtung bezeichnet. Der Stellmotor kann zum Beispiel ein Elektromotor mit mindestens einer Spindel und/oder mindestens einer Zahnstange sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Formänderung zum Beispiel durch den Fahrer durchgeführt werden, indem er beispielsweise - bei einer Formänderung von der ersten Form in die zweite Form - Teilbereiche des Lenkradkranzes, die bei Geradeausstellung des Lenkrads links und rechts in Breitenrichtung liegen, weiter auseinander zieht, oder Teilbereiche des Lenkradkranzes, die bei Geradeausstellung des Lenkrads oben und unten liegen, in eine Richtung aufeinander zu drückt.A change in shape of the steering wheel rim between the first and the second shape can be carried out in particular with the aid of a force, for example caused by the torque of at least one servomotor, which is arranged, for example, in or on the steering wheel or close to the steering wheel. Alternatively, such a force can be applied by a driver, for example. Such a servomotor can be arranged, for example, in the region of the steering axis, that is to say near the center of the steering wheel. The steering axis is the axis around which the steering wheel turns during a steering operation. The direction of the steering axis in the vehicle is referred to as the x direction. The servomotor can be, for example, an electric motor with at least one spindle and / or at least one rack. As an alternative or in addition, the shape change can be carried out, for example, by the driver, for example by - in the case of a shape change from the first shape to the second shape - pulling further apart regions of the steering wheel rim which are left and right in the width direction when the steering wheel is in a straight position, or partial areas of the steering wheel rim, which are above and below when the steering wheel is in a straight position, presses towards one another.
Die erste Form kann insbesondere eine solche Form sein, die für einen manuellen, durch den Fahrer gesteuerten Fahrbetrieb geeignet ist. Insbesondere kann in dieser ersten Form der Lenkradkranz kreisrund, in Teilabschnitten kreisrund oder insgesamt näherungsweise kreisrund sein. Insbesondere kann der Lenkradkranz in der ersten Form auch Abflachungen und/oder Unterbrechungen aufweisen.The first form can in particular be a form which is suitable for manual driving operation controlled by the driver. In particular, in this first form the steering wheel rim can be circular, circular in partial sections or approximately circular overall. In particular, the steering wheel rim in the first form can also have flats and / or interruptions.
Die zweite Form kann insbesondere für den mindestens teilautonomen Betrieb vorgesehen sein. Die zweite Form ist eine solche Form, die sich dadurch auszeichnet, dass die Bewegungsfreiheit des Fahrers gegenüber der ersten Form erhöht ist. Dies betrifft insbesondere die Bewegungsfreiheit des Fahrers im Bereich oberhalb der Oberschenkel bei einer gewöhnlichen Sitzposition und den Bereich oberhalb des Lenkrads, durch den hindurch der Fahrer auf die Windschutzscheibe und durch diese hindurch blicken kann. Ist die Höhe des Lenkradkranzes z. B. bei unveränderter Position des Mittelpunkts des Lenkradkranzes in der zweiten Form geringer, ergibt sich ein größerer Abstand zwischen einem Fahrersitz bzw. einem Innenraum-Boden des Fahrzeugs und der Unterkante des Lenkradkranzes. Zusätzlich ergibt sich ein größerer Bereich oberhalb des Lenkrads für einen Blick nach außen oder auf den Bereich zwischen Lenkrad und Windschutzscheibe. Auch kann der Fahrer den Raum oberhalb des Lenkrades zum Beispiel für Handbewegungen nutzen. Ferner ist es im autonomen Betrieb möglich, dass der Fahrer durch den Raum oberhalb der Windschutzscheibe visuelle Darstellungen betrachtet, die insbesondere ausschließlich im autonomen Betrieb zulässig sind. Zum Beispiel kann der Fahrer auf diese Weise einen Bildschirm oder ein Display betrachten.The second form can be provided in particular for at least partially autonomous operation. The second form is such a form, which is characterized in that the freedom of movement of the driver is increased compared to the first form. This applies in particular to the freedom of movement of the driver in the area above the thighs in a normal sitting position and the area above the steering wheel through which the driver can look at and through the windshield. Is the height of the steering wheel rim z. B. with unchanged position of the center of the steering wheel rim in the second form, there is a greater distance between a driver's seat or an interior floor of the vehicle and the lower edge of the steering wheel rim. In addition, there is a larger area above the steering wheel for a view to the outside or to the area between the steering wheel and the windshield. The driver can also use the space above the steering wheel for hand movements, for example. Furthermore, in autonomous operation it is possible for the driver to view visual representations through the space above the windshield, which in particular are only permitted in autonomous operation. For example, the driver can view a screen or display in this way.
Die Breite des Lenkradkranzes bezeichnet in Geradeausstellung des Lenkrads den größten Abstand vom linken zum rechten äußeren Rand des Lenkradkranzes. Dieser Abstand wird in Bezug auf eine horizontal verlaufende Richtung, die als y-Richtung bezeichnet wird, gemessen. Die y-Richtung liegt orthogonal zur x-Richtung, die der Richtung der Lenkachse entspricht, verläuft also horizontal von einem Rand des Lenkradkranzes auf einer Seite zum seitlichen Rand auf der anderen Seite.The width of the steering wheel rim indicates the greatest distance from the left to the right outer edge of the steering wheel rim in the straight-ahead position of the steering wheel. This distance is measured in relation to a horizontal direction, which is referred to as the y direction. The y-direction is orthogonal to the x-direction, which corresponds to the direction of the steering axis, and therefore runs horizontally from an edge of the steering wheel rim on one side to the side edge on the other side.
Die Höhe des Lenkradkranzes bezeichnet in Geradeausstellung des Lenkrads in Bezug auf eine z-Richtung den größten Abstand vom oberen zum unteren Rand des Lenkradkranzes. Die z-Richtung liegt orthogonal zur x-Richtung (Richtung der Lenkachse) und zur y-Richtung (Horizontale). Die z-Richtung verläuft also - in den meisten Fahrzeugen - entlang einer Schrägen nach vorne und nach oben oder nach hinten und nach unten.In the straight-ahead position of the steering wheel, the height of the steering wheel rim denotes the greatest distance from the upper to the lower edge of the steering wheel rim in relation to a z direction. The z direction is orthogonal to the x direction (direction of the steering axis) and to the y direction (horizontal). In most vehicles, the z-direction runs along a slope forwards and upwards or backwards and downwards.
Hierbei ist anzumerken, dass orthogonale Richtungen im Sinne von Vektoren im Gegensatz zu Achsen orthogonal sind, wenn das Skalarprodukt beider Richtungen oder Vektoren null ergibt. Dies gilt unabhängig davon, ob die Vektoren in Bezug auf das Lenkrad auf Achsen liegen, die sich schneiden, oder nicht.It should be noted that orthogonal directions in the sense of vectors as opposed to axes are orthogonal if the scalar product of both directions or vectors is zero. This applies regardless of whether the vectors lie on axes that intersect with respect to the steering wheel or not.
Das heißt in der Konsequenz: Die x-Richtung, die y-Richtung und/oder die z-Richtung müssen sich nicht schneiden. Das heißt, dass die Breite des Lenkrads nicht zwangsläufig in der durch den Mittelpunkt des Lenkrads gehenden Horizontalen gemessen wird, sondern in der Horizontalen, in der sich der höchste Wert für die Breite ergibt. Analog wird in Bezug auf die Höhe des Lenkrads verfahren.As a consequence, the x direction, the y direction and / or the z direction do not have to intersect. This means that the width of the steering wheel is not necessarily measured in the horizontal line passing through the center of the steering wheel, but in the horizontal line in which the highest value for the width results. The same applies to the height of the steering wheel.
Eine Formänderung von der ersten Form in die zweite Form und/oder von der zweiten Form in die erste Form ist insbesondere reversibel. Der Lenkradkranz ist in diesem Fall so ausgestaltet, dass solche Formänderungen vielfach und/oder beliebig oft vollzogen werden können. Dies kann insbesondere erreicht werden durch die Verwendung flexibler, dehnbarer Materialien für den Lenkradkranz, die zur Bildung des Lenkradkranzes dennoch ausreichend steif sind, zum Beispiel geeignetem Kunststoff. Alternativ oder zusätzlich kann der Lenkradkranz mehrere flexible oder steife oder in Teilbereichen flexible und in anderen Teilbereichen steife Teile aufweisen, die miteinander verbunden sind und die erwähnten Formänderungen aufgrund ihrer Flexibilität und/oder ihrer Verbindungen, die flexibel oder gelenkig sein können, zulassen. Insbesondere auf die Verwendung von gelenkig und/oder flexibel miteinander verbundenen Gliedern als Teile des Lenkradkranzes wird weiter unten eingegangen.A change in shape from the first shape to the second shape and / or from the second shape to the first shape is particularly reversible. In this case, the steering wheel rim is designed in such a way that such changes in shape can be carried out many times and / or as often as desired. This can be achieved in particular by using flexible, stretchable materials for the steering wheel rim, which are nevertheless sufficiently rigid to form the steering wheel rim, for example suitable plastic. Alternatively or additionally, the steering wheel rim can have a plurality of flexible or rigid parts which are flexible in some areas and rigid in other areas which are connected to one another and which allow the shape changes mentioned due to their flexibility and / or their connections, which can be flexible or articulated. In particular, the use of articulated and / or flexibly interconnected links as parts of the steering wheel rim is discussed below.
Insbesondere kann/können die erste Form und/oder die zweite Form arretierbar sein. Ein Vorteil besteht darin, sodass die jeweils eingestellte Form durch auf das Lenkrad bzw. den Lenkradkranz wirkende Kräfte nicht oder nicht wesentlich verändert werden kann. Eine solche Formstabilität ist häufig gefordert. Die Arretierung kann aufgehoben werden, wenn die Form wieder verändert werden soll. Insbesondere kann ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, sodass ein der Lenkradkranz in der jeweiligen Form verriegelbar ist und die Verriegelung wieder lösbar ist.In particular, the first shape and / or the second shape can be locked. One advantage is that the shape set in each case cannot be changed or cannot be changed significantly by forces acting on the steering wheel or the steering wheel rim. Such dimensional stability is often required. The lock can be released if the shape is to be changed again. In particular, a locking mechanism can be provided so that the steering wheel rim can be locked in the respective shape and the locking can be released again.
Die erste Form des Lenkradkranzes kann eine Kreisform sein oder kann näher an der Kreisform liegen als die zweite Form, welche insbesondere näher als die erste Form an einer Ovalform oder einem Viereckform mit konvex nach außen gerundeten Längs- und/oder Querseiten liegen kann. Der Umfang des Lenkradkranzes in seiner Umfangsrichtung um die Lenkachse kann bei beiden Formen gleich sein oder der Umfang kann in der zweiten Form größer sein.The first shape of the steering wheel rim can be a circular shape or can be closer to the circular shape than the second shape, which in particular can be closer to an oval shape or a square shape with convexly rounded longitudinal and / or transverse sides than the first shape. The circumference of the steering wheel rim in its circumferential direction about the steering axis can be the same in both forms or the circumference can be larger in the second form.
Das Lenkrad kann als Teil eines Lenksystems genutzt werden, das eine mechanische Verbindung zu zumindest einem lenkbaren Rad eines Fahrzeugs aufweist. Hierbei ist insbesondere eine Entkopplungsmöglichkeit im Lenkstrang zwischen Lenkrad und Rad sinnvoll, damit das Lenkrad in einem mindestens teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs nicht automatisch mitdreht, wenn das Rad gelenkt wird. Eine solche Entkopplungsmöglichkeit kann zum Beispiel eine lösbare Kupplung sein. Alternativ kann das Lenkrad im Rahmen eines Steer-by-Wire-Systems genutzt sein. In diesem Falle besteht auch im manuellen Betrieb keine mechanische Verbindung zwischen dem zumindest einen lenkbaren Rad und dem Lenkrad. Allerdings kann es in dem mindestens teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs auch vorgesehen sein, dass das Lenkrad eine Lenkbewegung der gelenkten Räder mit vollzieht. Denkbar ist dabei, dass das Lenkrad mechanisch mit dem zumindest einen lenkbaren Rad gekoppelt ist. Insbesondere kann es jedoch zumindest in dem teilautonomen oder autonomen Betrieb von dem zumindest einen lenkbaren Rad mechanisch entkoppelt sein. In diesem Fall kann die von dem Lenkrad nachvollzogene Lenkbewegung durch einen Aktuator generiert werden. Ferner insbesondere kann die von dem Lenkrad nachvollzogene Lenkbewegung bezogen auf gleichgroße Lenkbewegungen des zumindest einen lenkbaren Rades kleinere Drehbewegungen um die Lenkachse aufweisen als im Fall eines manuellen Lenkbetriebes.The steering wheel can be used as part of a steering system that has a mechanical connection to at least one steerable wheel of a vehicle. A decoupling option in the steering line between the steering wheel and the wheel is particularly useful here, so that the steering wheel does not automatically turn when the wheel is steered in an at least partially autonomous operation of the vehicle. Such a decoupling option can be a releasable coupling, for example. Alternatively, the steering wheel can be used as part of a steer-by-wire system. In this case there is no mechanical connection between the at least one steerable wheel and the steering wheel even in manual operation. However, it can also be provided in the at least partially autonomous operation of the vehicle that the steering wheel also performs a steering movement of the steered wheels. It is conceivable that the steering wheel is mechanically coupled to the at least one steerable wheel. In particular, however, it can be mechanically decoupled from the at least one steerable wheel, at least in the semi-autonomous or autonomous mode. In this case, the steering movement reproduced by the steering wheel can be generated by an actuator. Furthermore, in particular the steering movement reproduced by the steering wheel can have smaller rotary movements about the steering axis in relation to steering movements of the same size of the at least one steerable wheel than in the case of manual steering operation.
Es kann in beiden Fällen ein Force-Feedback-Aktuator vorhanden sein, der insbesondere Lenkkräfte und/oder Vibrationen des Lenksystems und/oder von der Straße auf das lenkbare Rad einwirkende Kräfte simuliert. Alternativ oder zusätzlich kann die Position und/oder Ausrichtung des Lenkrades insbesondere relativ zu einer Lenkradachse verstellbar sein. Zum Beispiel kann die Position des Lenkrads in Richtung der Lenkachse verstellbar sein und/oder kann das Lenkrad auf- und abbewegbar sein.In both cases, a force feedback actuator can be present, which in particular simulates steering forces and / or vibrations of the steering system and / or forces acting on the steerable wheel from the road. Alternatively or additionally, the position and / or orientation of the steering wheel can in particular be adjustable relative to a steering wheel axis. For example, the position of the steering wheel can be adjustable in the direction of the steering axis and / or the steering wheel can be moved up and down.
Innerhalb eines Raumes, der bei Draufsicht auf das Lenkrad in Richtung der Lenkachse außen von dem Lenkradkranz begrenzt wird, können insbesondere weitere Bedienelemente und/oder Einrichtungen wie ein Airbag und/oder ein Display vorgesehen sein. Die genannten Teile können jeweils mit dem Lenkradkranz drehbar sein und/oder fest im Cockpit angeordnet sein, zum Beispiel im Sinne eines Lenkrads mit fest stehender Nabe.In a space that is delimited from the outside by the steering wheel rim when the steering wheel is viewed from above in the direction of the steering wheel, in particular further operating elements and / or devices such as an airbag and / or a display can be provided. The parts mentioned can each be rotatable with the steering wheel rim and / or arranged in the cockpit, for example in the sense of a steering wheel with a fixed hub.
Das vorgeschlagene Lenkrad bietet den Vorteil, dass die Bewegungsfreiheit für einen Fahrer des Straßenkraftfahrzeugs gegenüber der ersten Form erhöht ist, wenn sich das Lenkrad in der zweiten Form befindet. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn sich das Straßenkraftfahrzeug in einem in Bezug auf die Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb befindet.The proposed steering wheel offers the advantage that the freedom of movement for a driver of the road motor vehicle is increased compared to the first form when the steering wheel is in the second form. This can be the case in particular if the road motor vehicle is in an operation which is at least partially autonomous with regard to the steering.
Insbesondere kann durch die geringere Höhe des Lenkradkranzes, bzw. durch den geringeren Abstand der zwei weiteren einander gegenüberliegender Teilabschnitte des Lenkradkranzes, in der zweiten Form sowohl oberhalb als auch unterhalb des Lenkradkranzes mehr Bewegungsfreiheit als in der ersten Form vorhanden sein. Das heißt, dass die Lenkradabschnitte oberhalb und unterhalb der Lenkradachse sich beide an eine Horizontalebene annähern können, wenn der Lenkradkranz in die zweite Form gebracht wird.In particular, the lower height of the steering wheel rim, or the smaller distance between the two further opposing sections of the steering wheel rim, means that there is more freedom of movement both above and below the steering wheel rim in the second form than in the first form. This means that the steering wheel sections above and below the steering wheel axis can both approach a horizontal plane if the steering wheel rim is brought into the second shape.
Die Bewegungsfreiheit ist insbesondere im Bereich unterhalb des Lenkrads erhöht, in dem sich zum Beispiel die Hüften und/oder die Oberschenkel des Fahrers befinden. Auch kann ein Drehen eines Fahrersitzes hin zu einem Fahrzeuginnenraum, sodass sich der Fahrer zum Beispiel weiteren Passagieren zuwenden kann, durch die erhöhte Bewegungsfreiheit erleichtert oder ermöglicht werden. Die zweite Form ist nicht nur für einen zumindest teilweise autonomen Betrieb, sondern alternativ oder zusätzlich bei Stillstand des Fahrzeugs von Vorteil. Das Fahrzeug muss daher nicht zwingend einen zumindest teilweise autonomen Betrieb haben, um die Erfindung mit Vorteil zu nutzen.The freedom of movement is increased in particular in the area below the steering wheel, in which, for example, the driver's hips and / or thighs are located. Turning a driver's seat towards a vehicle interior so that the driver can turn towards additional passengers, for example, can be facilitated or made possible by the increased freedom of movement. The second form is advantageous not only for at least partially autonomous operation, but alternatively or additionally when the vehicle is at a standstill. The vehicle therefore does not necessarily have to be at least partially autonomous in order to use the invention to advantage.
Alternativ oder zusätzlich kann der Sichtbereich des Fahrers durch den Bereich oberhalb des Lenkrads, zum Beispiel auf Anzeigeelemente im Armaturenbrett wie zum Beispiel ein Display, in der zweiten Form größer sein.Alternatively or additionally, the driver's field of vision can be larger in the second form through the area above the steering wheel, for example on display elements in the dashboard, for example a display.
Zusätzlich ist die Gefahr, dass der Fahrer unbeabsichtigt auf das Lenkrad einwirkt, aufgrund der erhöhten Bewegungsfreiheit verringert. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass die Lenkung bei zumindest teilautonomer Fahrt nicht von den Rädern abgekoppelt ist.In addition, the risk that the driver unintentionally acts on the steering wheel is reduced due to the increased freedom of movement. This applies in particular in the event that the steering is not uncoupled from the wheels when driving at least partially autonomously.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist innerhalb mindestens eines in umlaufender Richtung des Lenkradkranzes verlaufenden Abschnitts des Lenkradkranzes ein reversibel verformbares, sich in umlaufender Richtung des Lenkradkranzes erstreckendes Stabilisierungsteil angeordnet, wobei das Stabilisierungsteil ausgestaltet ist, den mindestens einen Abschnitt des Lenkradkranzes in der ersten Form und/oder in der zweiten Form zu stabilisieren.In an advantageous embodiment, a reversibly deformable stabilizing part, which extends in the circumferential direction of the steering wheel rim, is arranged within at least one section of the steering wheel rim running in the circumferential direction of the steering wheel rim, the stabilizing part being designed, the at least a portion of the steering wheel rim in the first form and / or to stabilize in the second form.
Ein solches Stabilisierungsteil kann zum Beispiel ein Federdraht sein oder eine insbesondere vorgespannte Feder, zum Beispiel eine Zugfeder, eine Gummifeder und/oder eine Feder aus einem weiteren elastischen Material oder eine Feder anderer Art. Alternativ oder zusätzlich kann das Stabilisierungsteil zum Beispiel eine gespanntes Seil (z. B. Drahtseil) und/oder einen gespannten Draht aufweisen.Such a stabilizing part can be, for example, a spring wire or a spring, in particular a pretensioned spring, for example a tension spring, a rubber spring and / or a spring made of a further elastic material or a spring of another type. Alternatively or additionally, the stabilizing part can, for example, be a tensioned rope ( e.g. wire rope) and / or have a tensioned wire.
Das Stabilisierungsteil kann sich in oder entlang der umlaufenden Richtung des Lenkradkranzes mindestens über einen Teilbereich des Lenkradkranzes erstrecken und alternativ oder zusätzlich über den gesamten Lenkradkranz. Es kann insbesondere Relativbewegungen von verschiedenen Teilen des Lenkradkranzes verhindern oder beschränken. Dies gilt insbesondere in Bezug auf solche Freiheitsgrade der Bewegung, die Biegungen des Lenkradkranzes in axialer oder radialer Richtung in Bezug auf die Lenkachse betreffen und auch um Freiheitsgrade, die ein Stauchen oder Strecken des Lenkradkranzes in tangentialer bzw. umlaufender Richtung betreffen.The stabilizing part can extend in or along the circumferential direction of the steering wheel rim at least over a portion of the steering wheel rim and alternatively or additionally over the entire steering wheel rim. In particular, it can prevent or restrict relative movements of different parts of the steering wheel rim. This applies in particular to those degrees of freedom of movement that relate to bends of the steering wheel rim in the axial or radial direction with respect to the steering axis and also to degrees of freedom that relate to compression or extension of the steering wheel rim in the tangential or circumferential direction.
Weist der Lenkradkranz zum Beispiel gelenkig und/oder flexibel miteinander verbundene Glieder auf, kann das Stabilisierungsteil zum Beispiel innerhalb solcher Glieder durch in ihnen vorhandene Öffnungen und/oder Aussparungen verlaufen. Das Stabilisierungsteil kann insbesondere in Umfangsrichtung des Lenkradkranzes vorgespannt sein. In jedem Fall kann einer Relativbewegung der Glieder, die zu einer Veränderung der Form des Lenkradkranzes führen würden, entgegengewirkt werden.If the steering wheel rim has, for example, articulated and / or flexibly interconnected links, the stabilizing part can run, for example, within such links through openings and / or recesses in them. The stabilizing part can be prestressed in particular in the circumferential direction of the steering wheel rim. In any case, a relative movement of the links, which would lead to a change in the shape of the steering wheel rim, can be counteracted.
Insbesondere, wenn die Glieder gelenkig miteinander verbunden sind und in Bezug auf die Gelenkbewegungen Anschläge aufweisen - wie weiter unten noch beschrieben wird - kann das Stabilisierungsteil bewirken, dass einer Entfernung des jeweils an dem Anschlag anliegenden Teils von dem Anschlag entgegengewirkt wird. Es geht von dem Stabilisierungsteil eine entsprechende Kraft aus. Die Anschläge können hierbei insbesondere jeweils das Maß der Krümmung des Lenkradkranzes in der ersten und in der zweiten Form mindestens in Teilabschnitten bestimmen: Berühren sich zwei Glieder jeweils an einem ersten Anschlag, kann die erste Form eingestellt sein. Berühren sich dieselben zwei Glieder jeweils an einem zweiten Anschlag, kann die zweite Form eingestellt sein. Das Stabilisierungsteil kann insbesondere bewirken, dass alle Paare von benachbarten Gliedern, die jeweils einen ersten und einen zweiten Anschlag aufweisen, sowohl in der ersten Form als auch in der zweiten Form stabilisiert werden.In particular, if the links are connected to one another in an articulated manner and have stops in relation to the articulated movements - as will be described further below - the stabilizing part can have the effect of counteracting a removal of the part in contact with the stop from the stop. The stabilizing part emits a corresponding force. The stops can in particular determine the degree of curvature of the steering wheel rim in the first and in the second form at least in sections: If two members touch each other on a first stop, the first shape can be set. If the same two links touch each other on a second stop, the second shape can be set. The stabilizing part can in particular have the effect that all pairs of adjacent links, each having a first and a second stop, are stabilized both in the first form and in the second form.
Hierzu kann das Stabilisierungsteil insbesondere - bei Betrachtung in zur Umlaufrichtung des Lenkradkranzes um die Lenkachse orthogonalen Querschnitten - so angeordnet sein, dass es näher an der inneren umlaufenden Kante des Lenkradkranzes verläuft als an der äußeren umlaufenden Kante. In diesem Fall unterstützt das Stabilisierungsteil insbesondere ein Aufeinanderpressen der Glieder in einem Bereich an der inneren umlaufenden Kante des Lenkradkranzes, insbesondere, wenn Gelenke der Glieder mittig in dem Querschnitt angeordnet sind und im Bereich der inneren umlaufenden Kante Anschläge aufweisen. Dies kann zu einer stärkeren Krümmung des Lenkradkranzes führen und daher die erste Form stabilisieren und zumindest einen Teil der Formveränderung zu der ersten Form unterstützen.For this purpose, the stabilizing part can in particular - when viewed in cross sections orthogonal to the direction of rotation of the steering wheel rim around the steering axis - be arranged such that it runs closer to the inner peripheral edge of the steering wheel rim than to the outer peripheral edge. In this case, the stabilizing part supports in particular pressing the links together in an area on the inner circumferential edge of the steering wheel rim, in particular if joints of the links are arranged centrally in the cross section and have stops in the area of the inner circumferential edge. This can lead to a greater curvature of the steering wheel rim and therefore stabilize the first shape and support at least part of the change in shape to the first shape.
Alternativ kann ein Stabilisierungsteil insbesondere so angeordnet sein, dass es näher an der äußeren umlaufenden Kante des Lenkradkranzes verläuft als an der inneren umlaufenden Kante. In diesem Fall unterstützt das Stabilisierungsteil insbesondere ein Aufeinanderpressen der Glieder in einem Bereich an der äußeren umlaufenden Kante des Lenkradkranzes, insbesondere, wenn Gelenke der Glieder mittig in dem Querschnitt angeordnet sind und an der äußeren umlaufenden Kante Anschläge aufweisen. Dies kann zu einer schwächeren Krümmung des Lenkradkranzes führen und daher die zweite Form stabilisieren und zumindest einen Teil der Formveränderung zu der zweiten Form unterstützen.Alternatively, a stabilization part can in particular be arranged such that it runs closer to the outer circumferential edge of the steering wheel rim than to the inner circumferential edge. In this case, the stabilizing part supports in particular pressing the links together in a region on the outer circumferential edge of the steering wheel rim, in particular if the joints of the links are arranged centrally in the cross section and have stops on the outer circumferential edge. This can lead to a weaker curvature of the steering wheel rim and therefore stabilize the second shape and support at least part of the change in shape to the second shape.
Alternativ oder zusätzlich, und insbesondere wenn der Lenkradkranz zumindest teilweise durch ein flexibles Material gebildet ist, kann das Stabilisierungsteil eine Biegesteifigkeit aufweisen, die Verformungen in axialer oder radialer Richtung in Bezug auf die Lenkachse entgegenwirkt oder verhindert.Alternatively or additionally, and in particular if the steering wheel rim is at least partially formed by a flexible material, the stabilizing part can have a bending stiffness that Counteracts or prevents deformations in the axial or radial direction with respect to the steering axis.
Das Stabilisierungsteil kann insbesondere aus Kunststoff und/oder Metall, hier zum Beispiel aus einer Formgedächtnislegierung, gefertigt sein oder aus einem dieser Materialien bestehen.The stabilizing part can in particular be made of plastic and / or metal, here for example a shape memory alloy, or consist of one of these materials.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Lenkradkranz eine Mehrzahl von gelenkig und/oder flexibel miteinander verbundenen Gliedern auf.In a further advantageous embodiment, the steering wheel rim has a plurality of articulated and / or flexibly interconnected links.
Insbesondere können die Glieder kettenartig, insbesondere an der Oberseite und der Unterseite des Lenkradkranzes, alternativ insbesondere an der linken und der rechten Seite des Lenkradkranzes, angeordnet sein, jeweils bezogen auf die Geradeausstellung des Lenkrads. Dabei sind die Glieder der Gliederkette in umlaufender Richtung des Lenkradkranzes aufeinander folgend angeordnet. Die Glieder können von einem sie zumindest teilweise einhüllenden Teil umgeben sein, das insbesondere zur Formstabilität und/oder zu einer entsprechenden haptischen und/oder optischen Wahrnehmung dienen kann. Weiterhin können die Glieder von einem Stabilisierungsteil, z.B. wie andernorts in Beschreibung beschrieben wird, durchlaufen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Stabilisierungsteil zum Beispiel an einem in radialer Richtung betrachtet jeweiligen Außen- und/oder Innenbereich der Glieder mit den Gliedern verbunden oder in Kontakt sein.In particular, the links can be arranged like a chain, in particular on the top and the bottom of the steering wheel rim, alternatively in particular on the left and the right side of the steering wheel rim, in each case based on the straight-ahead position of the steering wheel. The links of the link chain are arranged in succession in the circumferential direction of the steering wheel rim. The limbs can be surrounded by a part at least partially enveloping them, which can serve in particular for dimensional stability and / or for a corresponding haptic and / or visual perception. Furthermore, the links can be separated from a stabilizing part, e.g. as described elsewhere in the description. As an alternative or in addition, a stabilizing part can, for example, be connected to or in contact with the links on an outer and / or inner region of the links viewed in the radial direction.
Die Glieder können untereinander gelenkig miteinander verbunden sein, zum Beispiel durch Gelenke, die jeweils nur einen rotatorischen Freiheitsgrad zulassen und deren Rotationsachse jeweils z. B. parallel oder wenige Grad (z. B. weniger als 10 Grad) geneigt zur Lenkachse des Lenkrads verläuft. Alternativ oder zusätzlich sind flexible Verbindungen, die einen oder mehrere Freiheitsgrade zulassen, zur Verbindung der Gelenke möglich.The links can be connected to one another in an articulated manner, for example by means of joints which each allow only one rotational degree of freedom and whose axis of rotation in each case z. B. parallel or a few degrees (z. B. less than 10 degrees) inclined to the steering axis of the steering wheel. As an alternative or in addition, flexible connections that allow one or more degrees of freedom to connect the joints are possible.
Die Gliederkette(n) kann/können sich in Umlaufrichtung um die Lenkachse über einen oder mehrere Teilabschnitte des Lenkradkranzes oder über den gesamten Lenkradkranz erstrecken. Vorzugsweise ist in einem oberen und in einem unteren Teilabschnitt, jeweils bezogen auf die Geradeausstellung des Lenkrads, jeweils genau eine Gliederkette vorhanden. An der linken und der rechten Seite des Lenkrads können Speichen, Arme und/oder Halterungen ansetzen, zum Beispiel solche Speichen, Arme und/oder Halterungen, deren Länge zum Beispiel mithilfe mindestens eines Stellmotors verstellbar ist, sodass die Breite des Lenkradkranzes beim Wechsel von der ersten in die zweite Form erhöht werden kann. Speichen, Arme und/oder Halterungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie den Lenkradkranz halten und/oder stützen und die Drehung des Lenkradkranzes um die Lenkachse führen. Sie dienen weiterhin insbesondere zur Übertragung eines Lenkdrehmoments und/oder eines Lenkwinkels auf eine materielle Lenkachse und/oder Lenksäule und/oder auf ein Steer-by-Wire-System, sind also mit der materiellen Lenkachse und/oder Lenksäule und/oder mit dem Steer-by-Wire-System verbunden.The link chain (s) can extend in the circumferential direction around the steering axis over one or more sections of the steering wheel rim or over the entire steering wheel rim. Exactly one link chain is preferably present in an upper and in a lower section, in each case based on the straight-ahead position of the steering wheel. Spokes, arms and / or brackets can attach to the left and right side of the steering wheel, for example those spokes, arms and / or brackets whose length can be adjusted, for example, using at least one servomotor, so that the width of the steering wheel rim when changing from the first into the second form can be increased. Spokes, arms and / or brackets are particularly characterized in that they hold and / or support the steering wheel rim and guide the rotation of the steering wheel rim around the steering axis. They also serve in particular to transmit a steering torque and / or a steering angle to a material steering axle and / or steering column and / or to a steer-by-wire system, i.e. they are connected to the material steering axle and / or steering column and / or the steering wheel -by-wire system connected.
Insbesondere in Verbindungsbereichen des Lenkradkranzes, in denen die Speichen, Arme und/oder Halterungen mit dem Lenkradkranz verbunden sind, kann der Lenkradkranz starr ausgeführt sein und daher insbesondere keine beweglichen Glieder aufweisen. Hierdurch kann die Verbindung zwischen den Speichen, Armen und/oder Halterungen und dem Lenkradkranz erleichtert sein. Auch können Teile der Speichen, Arme und/oder Halterungen und Teile des Lenkradkranzes integrale Teile sein, also Bereiche der Speichen, Arme und/oder Halterungen und des Lenkradkranzes aufweisen.In particular in connection areas of the steering wheel rim, in which the spokes, arms and / or brackets are connected to the steering wheel rim, the steering wheel rim can be rigid and therefore in particular have no movable links. This can facilitate the connection between the spokes, arms and / or brackets and the steering wheel rim. Parts of the spokes, arms and / or brackets and parts of the steering wheel rim can also be integral parts, that is to say regions of the spokes, arms and / or brackets and of the steering wheel rim.
Die Glieder können insbesondere untereinander und mit weiteren Teilen des Lenkradkranzes, zum Beispiel Verbindungsbereichen wie oben beschrieben, verbunden sein. Die Drehbeweglichkeit der Glieder untereinander und in Bezug auf die weiteren Teile des Lenkradkranzes kann begrenzt sein, zum Beispiel durch Anschläge wie unten weiter erläutert wird. Die Glieder können so ausgeformt sein, dass sie eine griffartige Form des Lenkradkranzes bilden. Insbesondere können Sie im Querschnitt, wobei die umlaufende, tangentiale Richtung des Lenkradkranzes orthogonal, oder, anders ausgedrückt normal, zum Querschnitt ist, mindestens näherungsweise und/oder teilweise oval oder rund geformt sein. Insbesondere wenn weitere, insbesondere die Glieder umhüllende Teile vorhanden sind, wird auf diese Weise eine gut greifbare Form des Lenkradkranzes realisiert.The links can in particular be connected to one another and to other parts of the steering wheel rim, for example connection areas as described above. The rotational mobility of the links with respect to one another and with respect to the other parts of the steering wheel rim can be limited, for example by stops as will be explained further below. The links can be shaped so that they form a handle-like shape of the steering wheel rim. In particular, they can be at least approximately and / or partially oval or round in cross section, the circumferential, tangential direction of the steering wheel rim being orthogonal or, in other words normal to the cross section. In particular, if there are other parts, in particular parts that enclose the links, an easily graspable shape of the steering wheel rim is realized in this way.
Die Glieder können zur Verstärkung rippenartige Teilbereiche insbesondere in Umfangsrichtung des Lenkradkranzes und in und in radialer Richtung des Lenkradkranzes aufweisen, die insbesondere jeweils eine günstige Form, siehe oben, mitbilden.For reinforcement, the links can have rib-like partial areas, in particular in the circumferential direction of the steering wheel rim and in and in the radial direction of the steering wheel rim, which in particular each form a favorable shape, see above.
Die Glieder können insbesondere mindestens teilweise aus Kunststoff und/oder Metall und/oder einem Verbundwerkstoff, zum Beispiel einem Faserverbundwerkstoff, und/oder einer Formgedächtnislegierung gefertigt sein.The links can in particular be made at least partially of plastic and / or metal and / or a composite material, for example a fiber composite material, and / or a shape memory alloy.
Eine Nutzung von Gliedern im Lenkradkranz stellt eine einfache, haltbare und stabile technische Realisierung des beschriebenen verformbaren Lenkradkranzes dar. Mithilfe von Gliedern kann zwischen der ersten und der zweiten Form des Lenkradkranzes gewechselt werden.Using links in the steering wheel rim represents a simple, durable and stable technical implementation of the deformable steering wheel rim described. Links can be used to switch between the first and the second form of the steering wheel rim.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich mindestens ein Glied an einem Anschlag des Lenkradkranzes, wenn der Lenkradkranz die erste Form oder die zweite Form aufweist. Insbesondere bildet jeweils ein Glied eine Anschlagsfläche für ein benachbartes Glied der Gliederkette. In a further advantageous embodiment, at least one link is located on a stop of the steering wheel rim when the steering wheel rim has the first shape or the second shape. In particular, one link forms a stop surface for an adjacent link of the link chain.
Ein Anschlag kann sich hierbei insbesondere auf die Drehbeweglichkeit eines Gliedes zu einem anderen Glied und eines Gliedes zu einem weiteren Teil des Lenkradkranzes, zum Beispiel einem Verbindungsbereich wie oben beschrieben, beziehen.A stop can relate in particular to the rotational mobility of a link to another link and a link to another part of the steering wheel rim, for example a connection area as described above.
Ein Anschlag kann insbesondere durch zwei Flächen, wobei sich die eine Fläche an einem Glied die andere Fläche an einem anderen, benachbarten Glied oder an einem weiteren Teil des Lenkradkranzes befindet, gebildet werden. Berühren sich diese Flächen, ist nach dem Erreichen der ersten oder zweiten Form eine weitere Relativbewegung des Gliedes in Bezug auf das andere Glied oder das weitere Teil des Lenkradkranzes nicht möglich. Insbesondere ist daher eine Drehbewegung als Relativbewegung limitiert.A stop can in particular be formed by two surfaces, one surface on one link and the other surface on another, adjacent link or on a further part of the steering wheel rim. If these surfaces touch, a further relative movement of the link in relation to the other link or the further part of the steering wheel rim is not possible after reaching the first or second shape. In particular, a rotary movement is therefore limited as a relative movement.
Ein Anschlag bietet demnach eine einfache Möglichkeit, den Winkel zwischen beiden Gliedern bzw. zwischen einem Glied und dem weiteren Teil des Lenkradkranzes zu begrenzen und somit einzustellen. Hierdurch kann/können insbesondere die erste Form und/oder die zweite Form auf einfache Art und Weise mechanisch vorgegeben werden. Insbesondere kann eine Gliederkette so ausgestaltet sein, dass die Glieder zum Teil oder allesamt Anschläge besitzen, die bei der ersten oder der zweiten Form des Lenkradkranzes in den jeweiligen Relativbewegungen gerade erreicht werden, wodurch die jeweilige Form mechanisch vorgegeben wird.A stop therefore offers a simple possibility to limit the angle between the two links or between one link and the further part of the steering wheel rim and thus to adjust it. As a result, the first shape and / or the second shape can be mechanically specified in a simple manner. In particular, a link chain can be designed in such a way that some or all of the links have stops which are just reached in the respective relative movements in the first or the second shape of the steering wheel rim, as a result of which the respective shape is mechanically predetermined.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich mindestens ein Glied jeweils an einem ersten Anschlag, wenn der Lenkradkranz die erste Form aufweist, und befindet sich das mindestens eine Glied jeweils an einem zweiten Anschlag, wenn der Lenkradkranz die zweite Form aufweist.In a further advantageous embodiment, at least one link is in each case at a first stop when the steering wheel rim has the first shape, and the at least one link is in each case at a second stop when the steering wheel rim has the second shape.
Die zwei Anschläge an einem Glied begrenzen einen Bewegungsbereich der Relativbewegung zu einem benachbarten Glied und/oder einem weiteren Teil des Lenkradkranzes an zwei Positionen. Wenn die Relativbewegung eine Drehbewegung ist, insbesondere eine Drehbewegung um eine Achse, deren Richtung entlang der Richtung der Lenkachse zeigt, zum Beispiel eine Gelenksachse, ergeben sich durch die zwei Anschläge daher zwei definierte Drehpositionen. Nicht nur bei einer reinen Drehbeweglichkeit kann die erste Position der ersten Form entsprechen und kann die zweite Position der zweiten Form entsprechen. Dies gilt insbesondere für alle Glieder der Gliederkette.The two stops on one link limit a range of movement of the relative movement to an adjacent link and / or a further part of the steering wheel rim at two positions. If the relative movement is a rotational movement, in particular a rotational movement about an axis, the direction of which points along the direction of the steering axis, for example an articulated axis, the two stops therefore result in two defined rotational positions. The first position can correspond to the first shape and the second position can correspond to the second shape not only in the case of pure rotational mobility. This applies in particular to all links in the link chain.
Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht einfache mechanische Definitionen der ersten Form und der zweiten Form, jeweils eine formstabile Einstellung der gewünschten Form und einen einfachen Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Form. Auch sind, insbesondere wenn eine abschnittsweise konstante Krümmung des Lenkradkranzes in der ersten und/oder in der zweiten Form gewünscht ist, mehrere gleichartige Glieder verwendbar. Auch können alle Glieder gleichartig sein, sodass sich mindestens abschnittsweise in beiden Formen jeweils eine konstante Krümmung des Lenkradkranzes ergibt. Weiterhin ermöglicht eine Nutzung anderer Glieder leicht eine Umstellung des Lenkrads auf andere Krümmungen bzw. eine andere Krümmung insbesondere im Falle gleichartiger, auszuwechselnder Glieder.The described configuration enables simple mechanical definitions of the first form and the second form, in each case a dimensionally stable setting of the desired form and a simple change between the first and the second form. Also, especially if a section-wise constant curvature of the steering wheel rim is desired in the first and / or in the second form, several similar members can be used. All links can also be of the same type, so that there is a constant curvature of the steering wheel rim at least in sections in both shapes. Furthermore, the use of other links easily enables the steering wheel to be changed over to other curvatures or a different curvature, in particular in the case of similar, exchangeable links.
Weiterhin kann der Lenkradkranz mindestens an einem Teilbereich seiner Oberfläche ein um den Lenkradkranz in einem zur Umlaufrichtung des Lenkradkranzes um die Lenkachse orthogonalen Querschnitt mindestens teilweise herumlaufendes Teil aus einem flexiblen Material aufweisen.Furthermore, the steering wheel rim can have at least on a partial area of its surface a part of a flexible material that runs around the steering wheel rim in a cross section that is at least partially orthogonal to the direction of rotation of the steering wheel rim around the steering axis.
Das mindestens teilweise um den Lenkradkranz herumlaufende Teil kann insbesondere ein schlauchartiges Teil aus einem flexiblen Material, zum Beispiel einem Kunststoff, einem Stoff und/oder Leder sein, das um einen Teilabschnitt des Lenkradkranzes herum verläuft. Insbesondere kann das flexible Material ein faseriges Material sein. Das mindestens teilweise herumlaufende Teil dient insbesondere der Polsterung innerer Teile des Lenkradkranzes, zum Beispiel Glieder, insbesondere nach außen hin und der Verbesserung der Greifbarkeit mit der Hand bzw. den Händen. Auch kann es zur Verbesserung des ästhetischen Erscheinungsbildes des Lenkradkranzes und des haptischen Empfindens bei Berührung des Lenkradkranzes dienen.The part that runs at least partially around the steering wheel rim can in particular be a hose-like part made of a flexible material, for example a plastic, a fabric and / or leather, which runs around a partial section of the steering wheel rim. In particular, the flexible material can be a fibrous material. The at least partially rotating part serves, in particular, to upholster the inner parts of the steering wheel rim, for example links, in particular to the outside, and to improve the grip with the hand or hands. It can also serve to improve the aesthetic appearance of the steering wheel rim and the tactile sensation when touching the steering wheel rim.
Neben einer schlauchartigen Form, die mindestens einen Teilabschnitt oder den gesamten Lenkradkranz im zur Umlaufrichtung des Lenkradkranzes orthogonalen Querschnitt umschließt, ist insbesondere auch eine schlauchartige, aber an mindestens einer Seite dieses Querschnitts geöffnete Form möglich, zum Beispiel im Sinne eines in Umlaufrichtung des Lenkradkranzes geschlitzten, umlaufenden Schlauchs. Der Schlitz kann zum Beispiel im Innenbereich des Lenkradkranzes verlaufen, in dem ein Fahrer nicht oder nur selten den Lenkradkranz greift.In addition to a tubular shape that encloses at least a partial section or the entire steering wheel rim in the cross section orthogonal to the circumferential direction of the steering wheel rim, a tubular shape that is open on at least one side of this cross section is also possible, for example in the sense of a slit in the circumferential direction of the steering wheel rim, circumferential hose. The slot can run, for example, in the interior of the steering wheel rim, in which a driver does not or only rarely grips the steering wheel rim.
Wenn das Lenkrad Speichen, Arme und/oder Halterungen besitzt, die mit insbesondere in der Form unveränderlichen Verbindungsbereichen des Lenkradkranzes verbunden sind, können insbesondere die Verbindungsbereiche ohne mindestens teilweise herumlaufendes Teil ausgestaltet sein. Sofern die Verbindungsbereiche zum Beispiel links und rechts in Geradeausstellung des Lenkrads angeordnet sind, können allein die Teilbereiche des Lenkradkranzes im oberen und im unteren Bereich, die jeweils in Umlaufrichtung des Lenkradkranzes zwischen den beiden Verbindungsbereichen liegen, mit mindestens im zur Umlaufrichtung des Lenkradkranzes orthogonalen Querschnitt teilweise herumlaufenden Teilen ausgestattet sein.If the steering wheel has spokes, arms and / or brackets which are connected to connection regions of the steering wheel rim which are in particular unchangeable in shape, the connection regions in particular can be designed without a part which runs around at least partially. If the connection areas for example left and right are arranged in the straight-ahead position of the steering wheel, only the partial areas of the steering wheel rim in the upper and lower areas, each lying in the circumferential direction of the steering wheel rim between the two connecting areas, can be equipped with at least partially rotating parts that are orthogonal to the circumferential direction of the steering wheel rim.
Das in diesem Querschnitt mindestens teilweise um den Lenkradkranz herumlaufende Teil stellt eine einfache Möglichkeit dar, innenliegende Teile des Lenkradkranzes abzudecken und nach außen hin abzupolstern und zu schützen. Die Greifbarkeit durch einen Fahrer, der haptische Eindruck und/oder das ästhetische Erscheinungsbild wird/werden verbessert.The part running around the steering wheel rim in this cross section at least partially represents a simple possibility of covering internal parts of the steering wheel rim and cushioning and protecting them from the outside. The palpability by a driver, the haptic impression and / or the aesthetic appearance is / are improved.
Weiterhin kann der Lenkradkranz mindestens an einem Teilbereich durch ein flexibles Material abgepolstert sein.Furthermore, the steering wheel rim can be padded at least in a partial area by a flexible material.
Durch eine Abpolsterung kann einerseits insbesondere ein Schutz innenliegender Teile, zum Beispiel ein Schutz von Gliedern und/oder eines Stabilisierungsteils erreicht werden. Ein solcher Schutz ist insbesondere bei hohen auftretenden Kräften, zum Beispiel bei ruckartigen Lenkbewegungen, wirksam.By padding, on the one hand, in particular protection of internal parts, for example protection of limbs and / or a stabilizing part, can be achieved. Such protection is particularly effective in the case of high forces, such as jerky steering movements.
Weiterhin können durch eine Abpolsterung insbesondere Körperteile, insbesondere Hände, des Fahrers geschützt werden, zum Beispiel im Hinblick auf Anschläge von Gliedern, die bei einer Formänderung zusammen gepresst werden. Eine solche Funktion kann alternativ oder zusätzlich durch ein in einem zur Umlaufrichtung des Lenkradkranzes orthogonalen Querschnitt mindestens teilweise herumlaufendes Teil erreicht werden. Auch bieten Abpolsterungen einen Schutz bei durch einen Unfall verursachten Kräften.Furthermore, padding, in particular body parts, in particular hands, of the driver can be protected, for example with regard to stops of limbs which are pressed together when there is a change in shape. Such a function can alternatively or additionally be achieved by a part running at least partially in a cross section orthogonal to the direction of rotation of the steering wheel rim. Padding also offers protection against forces caused by an accident.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lenkrad einen Stellmotor auf und ist der Lenkradkranz mithilfe des Stellmotors von der ersten Form in die zweite Form überführbar.In a further advantageous embodiment, the steering wheel has a servomotor and the steering wheel rim can be converted from the first form into the second form with the aid of the servomotor.
Der Stellmotor kann insbesondere ein Elektromotor sein, der zum Beispiel durch einen manuellen, durch den Fahrer gegebenen Befehl oder durch einen Steuerbefehl, zum Beispiel von einem Steuergerät eines Fahrzeugs, gesteuert wird. Ein solcher Befehl kann insbesondere einen Befehl zum An- oder Ausschalten und/oder eine Angabe zum gewünschten Drehsinn des Stellmotors enthalten, sodass eine Änderung von der ersten in die zweite oder von der zweiten in die erste Form initiiert und/oder beendet wird.The servomotor can in particular be an electric motor that is controlled, for example, by a manual command given by the driver or by a control command, for example by a control device of a vehicle. Such a command can in particular contain a command for switching on or off and / or an indication of the desired direction of rotation of the servomotor, so that a change from the first to the second or from the second to the first form is initiated and / or ended.
Der Stellmotor kann insbesondere im Innenbereich des Lenkradkranzes, zum Beispiel in der Nähe der Lenkachse, angeordnet sein. Der Stellmotor kann zum Beispiel an einem mit dem Lenkradkranz mitrotierenden oder stillstehenden Teil des Lenkrads, zum Beispiel einem Instrumententräger, angeordnet sein. Ein solcher Instrumententräger kann sich innerhalb des Lenkradkranzes befinden und zum Beispiel einen Airbag und/oder Bedienelemente und/oder ein Display enthalten. Auch kann der Stellmotor am Lenkradkranz angeordnet sein und/oder mit ihm verbunden sein.The servomotor can be arranged in particular in the interior of the steering wheel rim, for example in the vicinity of the steering axis. The servomotor can be arranged, for example, on a part of the steering wheel that rotates with the steering wheel rim or is stationary, for example an instrument carrier. Such an instrument carrier can be located within the steering wheel rim and can contain, for example, an airbag and / or operating elements and / or a display. The servomotor can also be arranged on the steering wheel rim and / or connected to it.
Der Stellmotor kann insbesondere über eine Spindel, insbesondere eine Gewindespindel verfügen, die eine Linearbewegung eines weiteren Teils, zum Beispiel aufweisend ein mit der Gewindespindel greifendes Innengewinde, entlang der Spindel bewirken kann. Das weitere Teil kann insbesondere mit dem Lenkradkranz, gegebenenfalls über weitere Teile, verbunden sein, sodass eine Verformung des Lenkradkranzes insbesondere an einer Kraftangriffsstelle, an der die durch den Stellmotor verursachte Kraft auf den Lenkradkranz trifft und/oder auf ihn wirkt, möglich ist.The servomotor can in particular have a spindle, in particular a threaded spindle, which can bring about a linear movement of a further part, for example having an internal thread engaging with the threaded spindle, along the spindle. The further part can in particular be connected to the steering wheel rim, possibly via further parts, so that a deformation of the steering wheel rim is possible, in particular at a force application point at which the force caused by the servomotor hits and / or acts on the steering wheel rim.
Insbesondere kann der Lenkradkranz bei Geradeausstellung des Lenkrads links und rechts Verbindungsbereiche aufweisen oder mit Verbindungsbereichen verbunden sein, die mit Speichen, Armen und/oder Halterungen verbunden sind. Die Speichen, Armen und/oder Halterungen können aufgrund der durch den Stellmotor bewirkten Kraft in ihrer Lage und/oder Länge jeweils veränderbar sein, wobei die Speichen, Arme und/oder Halterungen ebenfalls mit einer Lagerung, die eine Rotation um die Lenkachse zulässt, verbunden sein können. Lage- und/oder Längenänderungen der Speichen, Arme und/oder Halterungen können einen Wechsel von der ersten hin zur zweiten Form oder von der zweiten Form hin zur ersten Form des Lenkradkranzes bewirken.In particular, the steering wheel rim can have connection areas on the left and right when the steering wheel is in the straight-ahead position, or can be connected to connection areas which are connected to spokes, arms and / or brackets. The position and / or length of the spokes, arms and / or brackets can each be changed due to the force caused by the servomotor, the spokes, arms and / or brackets also being connected to a bearing that allows rotation about the steering axis could be. Changes in position and / or length of the spokes, arms and / or holders can cause a change from the first to the second shape or from the second shape to the first shape of the steering wheel rim.
Die Speichen, Arme und/oder Halterungen können insbesondere an beliebig ausgeführten Geradführungen, zum Beispiel Linearlager, Schiebehülsen und/oder Schubgelenken, geführt sein und auf solchen Geradführungen bei Geradeausstellung des Lenkrads schlittenartig verfahren. Neben dem einen Stellmotor können mehrere Stellmotoren vorhanden sein, die zum Beispiel im Falle von zwei Stellmotoren jeweils Längenänderungen von einer von zwei Speichen, Armen und/oder Halterungen bewirken können. Andere Ausgestaltungen sind möglich. So kann ein/können mehrere Stellmotoren die zum Wechseln zwischen der ersten und der zweiten Form erforderliche Kraft/erforderlichen Kräfte insbesondere mittels Getrieben, Zahnstangen und/oder Schneckengetrieben aufbringen.The spokes, arms and / or brackets can, in particular, be guided on any linear guides of any type, for example linear bearings, sliding sleeves and / or thrust joints, and can be sled-like on such straight guides when the steering wheel is in the straight-ahead position. In addition to the one servomotor, there can be several servomotors which, for example in the case of two servomotors, can each cause length changes of one of two spokes, arms and / or brackets. Other configurations are possible. Thus one or more servomotors can apply the force / forces required to change between the first and the second form, in particular by means of gears, racks and / or worm gears.
Stellmotoren, insbesondere elektrische Stellmotoren sind eine einfache, zuverlässige, wartungsfreundliche, kostengünstige, leicht durch zum Beispiel einen Fahrer oder durch ein Steuergerät eines Fahrzeugs steuerbare und für den Fahrer in der Anwendung komfortable Möglichkeit, Formänderungen des Lenkradkranzes zwischen der ersten und der zweiten Form zu bewirken.Servomotors, especially electric servomotors are a simple, reliable, easy to maintain, inexpensive, easy to use Example, a driver or controllable by a control device of a vehicle and comfortable for the driver in use to bring about changes in shape of the steering wheel rim between the first and the second shape.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wirkt der Stellmotor auf mindestens einen von zwei Teilabschnitten des Lenkradkranzes, die links und rechts im Lenkradkranz, in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads, angeordnet sind.In a further advantageous embodiment, the servomotor acts on at least one of two sections of the steering wheel rim, which are arranged on the left and right in the steering wheel rim with respect to the straight-ahead position of the steering wheel.
Insbesondere können zwei Stellmotoren vorgesehen sein, von denen je ein Stellmotor auf einen Teilabschnitt des Lenkradkranzes wirkt. Die Stellmotoren können insbesondere über Speichen, Arme und/oder Halterungen, die mit dem Lenkradkranz verbunden sind, auf den Lenkradkranz links und rechts in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads mit Kräften wirken. Die Speichen, Armen und/oder Halterungen können insbesondere so ausgestaltet sein, dass sie durch mindestens einen Stellmotor Änderungen ihrer Länge oder ihrer Lage ausführen können, insbesondere derart, dass sich bei einem Übergang von der ersten Form zur zweiten Form jeweils eine Verlängerung und/oder eine Veränderung der Position jeweils in bezüglich des Lenkradkranzes radialer Richtung nach außen ergibt. Bei einem Übergang von der zweiten Form zur ersten Form ergibt/ergeben sich dementsprechend insbesondere jeweils eine Verkürzung und/oder eine Veränderung der Position jeweils in bezüglich des Lenkradkranzes radialer Richtung nach innen.In particular, two servomotors can be provided, of which one servomotor acts on a section of the steering wheel rim. The servomotors can act in particular on spokes, arms and / or brackets which are connected to the steering wheel rim on the steering wheel rim on the left and right with respect to the straight-ahead position of the steering wheel. The spokes, arms and / or brackets can in particular be designed in such a way that they can carry out changes in their length or position by means of at least one servomotor, in particular in such a way that an extension and / or a change in the position in each case in the radial direction with respect to the steering wheel rim results to the outside. In the case of a transition from the second form to the first form, a shortening and / or a change in the position results in each case in the radial direction inwards with respect to the steering wheel rim.
Alternativ oder zusätzlich ist insbesondere eine Ausgestaltung möglich, in der Speichen, Arme und/oder Halterungen oben und unten in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads mit dem Lenkradkranz verbunden sind und die zum Übergang zwischen der ersten und der zweite Form Kräfte auf den Lenkradkranz übertragen. Über die Speichen, Arme und/oder Halterungen kann ein oder können mehrere Stellmotoren, insbesondere zwei, auf den Lenkradkranz oben und unten wirken.As an alternative or in addition, a configuration is particularly possible in which spokes, arms and / or brackets are connected at the top and bottom with respect to the straight-ahead position of the steering wheel with the steering wheel rim and which transmit forces to the steering wheel rim for the transition between the first and the second form. One or more servomotors, in particular two, can act on the steering wheel rim above and below via the spokes, arms and / or holders.
Der Lenkradkranz kann, zur Verbindung mit Speichen, Armen und/oder Halterungen, Verbindungsbereiche aufweisen oder mit Verbindungsbereichen verbunden sein. Ein solcher Verbindungsbereich kann insbesondere fest oder lösbar mit einer Speiche, einem Arm und/oder einer Halterung verbunden sein, und/oder ein gemeinsames Teil mit einer Speiche, einem Arm und/oder einer Halterung darstellen. Ein Verbindungsbereich kann weiterhin ein weiteres Teil des Lenkrads, insbesondere einen Abschnitt des Lenkradkranzes, umfassen.The steering wheel rim can have connection areas for connection to spokes, arms and / or brackets or can be connected to connection areas. Such a connection area can in particular be permanently or detachably connected to a spoke, an arm and / or a holder, and / or represent a common part with a spoke, an arm and / or a holder. A connection area can further comprise a further part of the steering wheel, in particular a section of the steering wheel rim.
Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine einfache, kompakte und funktionale Übertragung von Kräften, die durch den Stellmotor bewirkt werden, auf den Lenkradkranz.The configuration described enables simple, compact and functional transmission of forces which are brought about by the servomotor to the steering wheel rim.
Weiterhin wird ein Straßenkraftfahrzeug mit einem Lenkrad in einer der beschriebenen Ausgestaltungen vorgeschlagen. Das Straßenkraftfahrzeug kann insbesondere ein Personenkraftwagen sein, aber auch ein weiteres Straßenkraftfahrzeug, zum Beispiel entsprechend einem der oben beschriebenen Straßenkraftfahrzeuge.Furthermore, a road motor vehicle with a steering wheel is proposed in one of the configurations described. The road motor vehicle can in particular be a passenger car, but also another road motor vehicle, for example in accordance with one of the road motor vehicles described above.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lenkradkranz um eine senkrecht zur Drehachse des Lenkrads stehende horizontal verlaufende Drehachse (Horizontale) drehbar.In an advantageous embodiment, the steering wheel rim can be rotated about a horizontal axis of rotation (horizontal) perpendicular to the axis of rotation of the steering wheel.
Insbesondere kann mindestens eine Speiche, ein Arm und/oder eine Halterung, insbesondere zwei Speichen, Arme und/oder eine Halterungen, die den Lenkradkranz tragen und bei einer Drehung mitführen, drehbar um eine senkrecht zur Drehachse des Lenkrads stehende Horizontale angeordnet sein. Eine solche Drehbarkeit kann zum Beispiel mit einer materiellen Drehachse realisiert werden, auf der mindestens eine Speiche, ein Arm und/oder eine Halterung drehbar gelagert ist. Insbesondere können Verschiebungen der mindestens einen Speiche, des mindestens einen Arms und/oder der mindestens eine Halterung entlang der materiellen Drehachse möglich sein, die Übergänge zwischen der ersten Form und der zweiten Form ermöglichen.In particular, at least one spoke, an arm and / or a holder, in particular two spokes, arms and / or a holder, which carry the steering wheel rim and carry it with one turn, can be arranged rotatably about a horizontal which is perpendicular to the axis of rotation of the steering wheel. Such rotatability can be realized, for example, with a material axis of rotation on which at least one spoke, an arm and / or a holder is rotatably mounted. In particular, displacements of the at least one spoke, the at least one arm and / or the at least one holder along the material axis of rotation may be possible, which enable transitions between the first form and the second form.
Eine Drehung kann zum Beispiel manuell und/oder mithilfe eines Stellmotors ausführbar sein. Insbesondere kann ein solcher Stellmotor mit einem an der Drehachse angeordneten Zahnrad zum Beispiel über ein weiteres, am Stellmotor angeordnetes Zahnrad und/oder Getriebe und/oder eine Schnecke zum Zwecke der Ausführung von Drehungen verbunden sein. Drehstellungen - insbesondere eine solche Drehstellung, die die normale Nutzung des Lenkrads in einem Fahrzeug ermöglicht und insbesondere eine Drehstellung, in der der Schwerpunkt des Lenkrads nach unten gewandert ist - können arretierbar sein, zum Beispiel durch Arretierungsbolzen und/oder Anschläge in einem die Drehung bewirkenden Drehmechanismus.For example, a rotation can be carried out manually and / or with the aid of a servomotor. In particular, such a servomotor can be connected to a gearwheel arranged on the axis of rotation, for example via a further gearwheel and / or gear and / or a worm arranged on the servomotor for the purpose of executing rotations. Rotational positions - in particular such a rotational position that enables the normal use of the steering wheel in a vehicle and in particular a rotational position in which the center of gravity of the steering wheel has moved downwards - can be lockable, for example by means of locking bolts and / or stops in one which effects the rotation Rotating mechanism.
Eine Drehung des Lenkradkranzes kann - ausgehend von der normalen, für eine manuelle Fahrt gedachten Position des Lenkrads in einem Cockpit des Fahrzeugs - insbesondere in eine Richtung vornehmbar sein, in der der Schwerpunkt des Lenkrads nach unten wandert. Dies kann insbesondere einer Drehung des Lenkradkranzes nach unten entsprechen, sodass zum Beispiel der Lenkradkranz einer Beinauflage eines Fahrersitzes und/oder einem Fußraum des Fahrers zugewendet wird. Ein zusätzliches Verfahren des Lenkradkranzes in Richtung nach vorne, zum Beispiel unter ein Armaturenbrett, ist möglich, insbesondere, um die Bewegungsfreiheit eines Fahrers weiter zu erhöhen.A rotation of the steering wheel rim - starting from the normal position of the steering wheel in a cockpit of the vehicle intended for manual driving - can in particular be undertaken in a direction in which the center of gravity of the steering wheel moves downward. This can correspond in particular to a downward rotation of the steering wheel rim, so that, for example, the steering wheel rim is turned towards a leg rest of a driver's seat and / or a footwell of the driver. An additional movement of the steering wheel rim towards the front, for example under a dashboard, is possible, especially to further increase a driver's freedom of movement.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Drehung des Lenkradkranzes in entgegengesetzter Richtung, insbesondere, sodass der Schwerpunkt des Lenkradkranzes nach oben wandert, vornehmbar sein. Dies kann insbesondere einer Drehung des Lenkradkranzes nach oben entsprechen, sodass zum Beispiel der Lenkradkranz einer Frontscheibe zugewendet wird. Ein zusätzliches Verfahren des Lenkradkranzes in Richtung nach vorne, zum Beispiel in einen Bereich nahe dem unteren Beginn einer Frontscheibe, ist möglich, insbesondere, um die Bewegungsfreiheit eines Fahrers weiter zu erhöhen.Alternatively or additionally, the steering wheel rim can also be rotated in the opposite direction, in particular so that the center of gravity of the steering wheel rim moves upward. This can correspond in particular to an upward rotation of the steering wheel rim, so that, for example, the steering wheel rim is turned towards a windscreen. An additional movement of the steering wheel rim in the forward direction, for example into an area near the lower start of a windshield, is possible, in particular in order to further increase the driver's freedom of movement.
Eine Vornahme einer solchen Drehbewegung des Lenkradkranzes kann während der Fahrt insbesondere erfolgen, sobald das Lenkrad - insbesondere in einem mindestens in Bezug auf die Lenkung teilautonomen Betrieb - nicht benötigt wird. Alternativ kann die Vornahme einer solchen Drehbewegung im Stand erfolgen.Such a rotary movement of the steering wheel rim can take place during the journey, in particular, as soon as the steering wheel is not required, in particular in an operation that is at least partially autonomous with respect to the steering. Alternatively, such a rotary movement can be carried out while standing.
Eine solche Drehbewegung kann, neben dem Lenkradkranz, auch eine Lenkradnabe betreffen, die zum Beispiel einen Airbag, Bedienelemente und/oder ein Display aufweist, wobei insbesondere die Drehung eines Airbags im Allgemeinen nicht wünschenswert erscheint. Vorzugsweise bleibt die Lenkradnabe trotz der Drehbewegung des Lenkradkranzes an ihrem vorherigen Ort im Cockpit, sodass Bedienelemente und/oder ein Display nutzbar bleiben. Entsprechendes gilt vorzugsweise für einen Airbag.In addition to the steering wheel rim, such a rotary movement can also relate to a steering wheel hub which, for example, has an airbag, operating elements and / or a display, the rotation of an airbag in particular not appearing generally desirable. The steering wheel hub preferably remains in its previous location in the cockpit despite the rotary movement of the steering wheel rim, so that operating elements and / or a display remain usable. The same applies preferably to an airbag.
Ein verkabeltes Bedienelement und/oder eine weitere Einrichtung, die eine Verkabelung benötigt und am Lenkradkranz und/oder einem weiteren Teil, das die Drehbewegung mit vollzieht, zum Beispiel eine Lenkradnabe, vorliegt, kann/können insbesondere durch mindestens ein innerhalb des Lenkrads und/oder des Lenkradkranzes geführtes Kabel, das eine Längenänderung zulässt, an eine weitere Einrichtung des Straßenkraftfahrzeugs angeschlossen sein. Ein solches Kabel kann zum Beispiel ein flexibles Kabel und/oder ein Kabel mit einer Wickelfeder sein. Eine solche weitere Einrichtung kann zum Beispiel ein Steuergerät und/oder ein Display oder ein Ausstattungsmerkmal des Fahrzeugs, zum Beispiel ein Radio, ein Bordcomputer, ein Navigationssystem oder eine Heizungs- und Belüftungsanlage, sein.A wired control element and / or a further device that requires wiring and is present on the steering wheel rim and / or a further part that also carries out the rotary movement, for example a steering wheel hub, can in particular be provided by at least one inside the steering wheel and / or of the steering wheel rim guided cable, which allows a change in length, be connected to another device of the road vehicle. Such a cable can be, for example, a flexible cable and / or a cable with a clock spring. Such a further device can be, for example, a control unit and / or a display or an equipment feature of the vehicle, for example a radio, an on-board computer, a navigation system or a heating and ventilation system.
Mithilfe einer Drehung des Lenkradkranzes kann die Bewegungsfreiheit eines Fahrers des Fahrzeugs weiter erhöht werden. Weiterhin ist die Drehbewegung ein einfach durchzuführender Vorgang, der im Bedarfsfalle, zum Beispiel bei einem Wechsel von einer mindestens in Bezug auf eine Lenkung teilautonomen Fahrt hin zu einer manuellen Fahrt, schnell durchführbar ist. Bei einem Unfall insbesondere während einer in Bezug auf eine Lenkung teilautonomen Fahrt ist die Sicherheit erhöht, da die Gefahr eines Auftreffens von Körperteilen auf das Lenkrad verringert ist.The driver's freedom of movement can be increased further by rotating the steering wheel rim. Furthermore, the rotary movement is an easy to carry out process that can be carried out quickly when required, for example when changing from a trip that is at least partially autonomous in terms of steering to a manual trip. In the event of an accident, particularly during a trip that is partially autonomous with respect to steering, safety is increased, since the risk of body parts hitting the steering wheel is reduced.
Weiterhin wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Betreiben eines Straßenkraftfahrzeugs, wobei das Straßenkraftfahrzeug sowohl für einen manuellen, durch einen Fahrer gesteuerten als auch für einen in Bezug auf eine Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb ausgestaltet ist, wobei bei einem Wechsel von einem manuellen zu einem in Bezug auf die Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb ein Lenkradkranz eines Lenkrads des Fahrzeugs eine erste Formänderung von einer ersten Form in eine zweite Form vollzieht, wobei in der zweiten Form die Breite des Lenkradkranzes in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads im Vergleich zu der ersten Form größer ist und in der zweiten Form die Höhe des Lenkradkranzes in Bezug auf die Geradeausstellung des Lenkrads im Vergleich zu der ersten Form kleiner ist und bei einem Wechsel von einem mindestens teilautonomen Betrieb zu einem manuellen Betrieb der Lenkradkranz des Lenkrads des Fahrzeugs eine zweite Formänderung von der zweiten Form in die erste Form vollzieht. Statt um einen Wechsel von einem manuellen Betrieb zu einem mindestens teilautonomen Betrieb in Bezug auf die Lenkung (und umgekehrt), kann es sich auch um einen anderen Wechsel handeln, z. B. von einem manuellen Betrieb in Bezug auf die Lenkung zu einer Nutzung des Fahrzeugs im Stillstand (und umgekehrt).Furthermore, a method for operating a road motor vehicle is proposed, the road motor vehicle being designed both for manual operation controlled by a driver and for operation that is at least partially autonomous in terms of steering, with a change from a manual to a with respect to the Steering at least partially autonomous operation, a steering wheel rim of a steering wheel of the vehicle undergoes a first change of shape from a first shape to a second shape, the width of the steering wheel rim being larger in relation to the straight-ahead position of the steering wheel in comparison with the first shape and in the second shape second form, the height of the steering wheel rim in relation to the straight-ahead position of the steering wheel is smaller in comparison with the first form, and when changing from an at least partially autonomous operation to manual operation of the steering wheel rim of the steering wheel of the vehicle, a second change in shape from the second form to the first Takes shape. Instead of a change from a manual operation to an at least partially autonomous operation with regard to the steering (and vice versa), it can also be a different change, e.g. B. from manual operation in terms of steering to use of the vehicle at a standstill (and vice versa).
Insbesondere kann eine Formänderung von der ersten Form in die zweite Form vorgenommen werden, gleichzeitig oder kurz nachdem der Wechsel von einem manuellen zu einem in Bezug auf die Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb vorgenommen wurde, wobei „kurz nachdem“ für einen Zeitraum von zum Beispiel 1-10 Sekunden steht. So ergibt sich kein Zeitraum, in dem das Fahrzeug unkontrolliert fährt. Ein solcher Wechsel kann insbesondere manuell von einem Fahrer ausgelöst werden. Auch kann ein solcher Wechsel mithilfe von Sensoren automatisch ausgelöst werden, zum Beispiel, wenn der Fahrer bewusstlos wird.In particular, a change in shape from the first shape to the second shape can be carried out simultaneously or shortly after the change from a manual operation to an operation which is at least partially autonomous with respect to the steering, wherein “shortly after” for a period of for example 1- Stands for 10 seconds. This means that there is no period in which the vehicle is driving uncontrolled. Such a change can in particular be triggered manually by a driver. Such a change can also be triggered automatically with the help of sensors, for example when the driver passes out.
Insbesondere kann eine Formänderung von der zweiten Form in die erste Form vorgenommen werden, kurz bevor der Wechsel von einem in Bezug auf die Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb zu einem manuellen Betrieb vorgenommen wird. So kann ein Fahrer zum Beispiel bereits kurz vor dem Wechsel das Lenkrad greifen, sodass sich kein Zeitraum ergibt, in dem das Fahrzeug unkontrolliert fährt. Dass ein solcher Wechsel kurz bevor steht, kann dem Fahrer zum Beispiel automatisch mittels eines zum Beispiel optischen und/oder akustischen Signals und/oder eines Vibrationssignals und/oder zum Beispiel eines optischen und/oder akustischen Countdowns signalisiert werden.In particular, a change in shape from the second shape to the first shape can be carried out shortly before the change from an operation which is at least partially autonomous with regard to the steering to a manual operation. For example, a driver can grip the steering wheel shortly before the change, so that there is no period in which the vehicle is driving uncontrollably. The driver can automatically know that such a change is imminent, for example by means of an optical and / or acoustic signal and / or a vibration signal and / or for example an optical and / or acoustic countdown.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht bei einem in Bezug auf eine Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb eines Straßenkraftfahrzeugs eine einfach zu realisierende Verbesserung der Bewegungsfreiheit eines Fahrers. Auch kann ein Drehen eines Fahrersitzes hin zu einem Fahrzeuginnenraum, sodass sich der Fahrer zum Beispiel weiteren Passagieren zuwenden kann, durch die erhöhte Bewegungsfreiheit erleichtert oder ermöglicht werden.The described method enables an easy to implement improvement in the freedom of movement of a driver when the road motor vehicle is at least partially autonomous with respect to steering. Turning a driver's seat towards a vehicle interior so that the driver can turn towards additional passengers, for example, can be facilitated or made possible by the increased freedom of movement.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung vollzieht vor oder nach der ersten Formänderung oder gleichzeitig mit ihr der Lenkradkranz eine Drehbewegung um eine senkrecht zur Drehachse des Lenkrads stehende Horizontale nach unten.In an advantageous embodiment, before or after the first change in shape, or simultaneously with it, the steering wheel rim rotates downward about a horizontal that is perpendicular to the axis of rotation of the steering wheel.
Eine solche Drehbewegung wurde oben bereits beschrieben. Die Drehbewegung kann, insbesondere in zeitlicher Nähe, zum Beispiel in der Größenordnung von 1-5 Sekunden davor oder danach, oder gleichzeitig zu/mit der ersten Formänderung geschehen. Es ist, bei einem Wechsel von einem manuellen zu einem zumindest in Bezug auf die Lenkung teilautonomen Betrieb zu vermeiden, dass die Drehbewegung vor dem Wechsel stattfindet, damit kein Zeitraum auftreten kann, in dem das Fahrzeug unkontrolliert fährt.Such a rotary movement has already been described above. The rotary movement can take place, in particular in close proximity, for example in the order of magnitude of 1-5 seconds before or after, or simultaneously with / with the first change in shape. When changing from a manual to a partially autonomous operation, at least with regard to the steering, it is to be avoided that the rotary movement takes place before the change, so that no period can occur in which the vehicle is driving uncontrollably.
Die Drehbewegung kann insbesondere manuell und/oder automatisch ausgelöst und/oder durchgeführt werden. Insbesondere kann in dem Straßenkraftfahrzeug eine Einstellungsmöglichkeit, zum Beispiel zur Einstellung durch den Fahrer, vorhanden sein, in der der Fahrer festlegen kann, ob die Drehbewegung überhaupt stattfinden soll oder nicht. Weitere technische Details wurden bereits oben bei der Beschreibung des entsprechenden Fahrzeugs erwähnt.The rotary movement can in particular be triggered and / or carried out manually and / or automatically. In particular, a setting option, for example for setting by the driver, can be present in the road motor vehicle, in which the driver can determine whether the rotary movement should take place at all or not. Further technical details have already been mentioned above in the description of the corresponding vehicle.
Anlässlich einer zweiten Formänderung, insbesondere vor oder nach oder gleichzeitig mit einer solchen, vollzieht der Lenkradkranz eine Drehbewegung um eine senkrecht zur Drehachse des Lenkrads stehende Horizontale zurück nach oben. Eine solche Drehbewegung sollte abgeschlossen sein, wenn ein Wechsel von einem zumindest in Bezug auf die Lenkung teilautonomen Betrieb hin zu einem manuellen Betrieb des Fahrzeugs vorgenommen wird.On the occasion of a second change in shape, in particular before or after or simultaneously with such a change, the steering wheel rim rotates upward about a horizontal that is perpendicular to the axis of rotation of the steering wheel. Such a rotary movement should be completed when a change is made from at least partially autonomous operation to manual operation of the vehicle.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht bei einem in Bezug auf eine Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb eines Straßenkraftfahrzeugs eine weitere Verbesserung der Bewegungsfreiheit eines Fahrers. Weitere Vorteile wurden bereits oben bei der Beschreibung des entsprechenden Fahrzeugs erwähnt.The described method enables a driver's freedom of movement to be further improved in the case of an at least partially autonomous operation of a road motor vehicle with regard to steering. Further advantages have already been mentioned above in the description of the corresponding vehicle.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird/werden eine Formänderung von der ersten zu der zweiten Form oder von der zweiten zu der ersten Form und/oder eine Drehbewegung durch ein Steuersignal eines Steuergeräts ausgelöst und die Formänderung und/oder die Drehbewegung durch mindestens einen Stellmotor ausgeführt.In an advantageous embodiment, a change in shape from the first to the second shape or from the second to the first shape and / or a rotary movement is / are triggered by a control signal from a control device and the change in shape and / or the rotary movement is carried out by at least one servomotor.
Eine Formänderung von der ersten zur zweiten Form und/oder eine Drehbewegung nach unten, insbesondere bei einem Wechsel von einem manuellen zu einem in Bezug auf die Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb, kann/können von einem Steuergerät vorzugsweise insbesondere dem Fahrer vorgeschlagen werden, zum Beispiel durch ein akustisches und/oder ein optisches Signal, zum Beispiel eine Sprachausgabe und/oder eine Anzeige auf einem Display. Das Steuergerät kann ein im Fahrzeug zumindest teilweise integriertes Steuergerät sein, das zusätzlich über eine Funkschnittstelle und/oder einen Empfänger eines Navigationssatellitensystems verfügen kann.A change in shape from the first to the second shape and / or a rotary movement downwards, in particular when changing from a manual to an operation that is at least partially autonomous in terms of the steering, can be proposed by the control unit, in particular to the driver, for example by an acoustic and / or an optical signal, for example a voice output and / or a display on a display. The control device can be a control device which is at least partially integrated in the vehicle and which can additionally have a radio interface and / or a receiver of a navigation satellite system.
Alternativ oder zusätzlich kann/können eine solche Formänderung und/oder eine solche Drehbewegung automatisch vollzogen werden, wenn der Fahrer einen solchen Wechsel initiiert oder ihm zustimmt. Alternativ, in einer nicht bevorzugten Ausgestaltung, können sowohl eine solche Formänderung von der ersten zur zweiten Form und/oder eine solche Drehbewegung und ein solcher Wechsel automatisch, ohne Zutun des Fahrers, vorgenommen werden.Alternatively or additionally, such a change in shape and / or such a rotary movement can be carried out automatically if the driver initiates such a change or agrees to it. Alternatively, in a non-preferred embodiment, both such a change in shape from the first to the second shape and / or such a rotary movement and such a change can be carried out automatically, without the driver having to do anything.
Eine Formänderung von der zweiten zur ersten Form und/oder eine Drehbewegung zurück nach oben, insbesondere bei einem Wechsel von einem in Bezug auf die Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb hin zu einem manuellen Betrieb, kann/können von einem Steuergerät vorzugsweise insbesondere dem Fahrer vorgeschlagen oder angekündigt werden, zum Beispiel durch ein akustisches und/oder ein optisches Signal, zum Beispiel eine Sprachausgabe und/oder eine Anzeige auf einem Display, oder einen Countdown. Alternativ oder zusätzlich kann/können eine solche Formänderung und/oder eine solche Drehbewegung vollzogen werden, wenn der Fahrer einen solchen Wechsel initiiert. Alternativ, in einer nicht bevorzugten Ausgestaltung, können sowohl eine solche Formänderung von der zweiten zur ersten Form und/oder eine solche Drehbewegung und ein solcher Wechsel automatisch, ohne Zutun des Fahrers, und ohne Ankündigung vorgenommen werden.A change in shape from the second to the first shape and / or a rotary movement back upward, in particular when changing from an operation which is at least partially autonomous in terms of steering to manual operation, can / may be proposed or announced, in particular, to the driver, preferably by a control unit be, for example by an acoustic and / or an optical signal, for example a voice output and / or a display on a display, or a countdown. As an alternative or in addition, such a change in shape and / or such a rotary movement can be carried out when the driver initiates such a change. Alternatively, in a non-preferred embodiment, both such a change in shape from the second to the first shape and / or such a rotary movement and such a change can be carried out automatically, without the driver's intervention, and without notice.
Die Verwendung von Stellmotoren zur Durchführung von Formänderungen und/oder Drehbewegungen wurde bereits oben erläutert. Die Nutzung solcher Stellmotoren erhöht den Komfort für einen Fahrer des Fahrzeugs. Die Verwendung von Steuersignalen eines Steuergeräts erhöht den Komfort und die Sicherheit, insbesondere, wenn der Fahrer bei einem Wechsel von einem in Bezug auf die Lenkung mindestens teilautonomen Betrieb hin zu einem manuellen Betrieb im Vorfeld über den bevorstehenden Wechsel informiert wird.The use of servomotors to carry out shape changes and / or rotary movements has already been explained above. The use of such servomotors increases the comfort for a driver of the vehicle. The use of control signals from a control device increases comfort and safety, in particular if the driver is informed in advance of the upcoming change in the event of a change from an operation which is at least partially autonomous in terms of steering to manual operation.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Lenkrad in der ersten Form in schematischer Ansicht; -
2 ein erfindungsgemäßes Lenkrad in der zweiten Form in schematischer Ansicht; -
3 den Lenkradkranz des in1 dargestellten erfindungsgemäßen Lenkrads in der ersten Form mit Verbindungsbereichen in teilgeschnittener Darstellung in schematischer Ansicht; -
4 den Lenkradkranz des in2 dargestellten erfindungsgemäßen Lenkrads in der zweiten Form mit Verbindungsbereichen in teilgeschnittener Darstellung in schematischer Ansicht; -
5 ein ausgeformtes Glied in schematischer Ansicht; -
6 ein Cockpit mit dem inden 1 und3 dargestellten erfindungsgemäßen Lenkrad in der ersten Form in schematischer Ansicht; -
7 ein Cockpit mit dem inden 2 und4 dargestellten erfindungsgemäßen Lenkrad in der zweiten Form in schematischer Ansicht; -
8 ein Cockpit mit dem inden 2 und4 dargestellten erfindungsgemäßen Lenkrad mit gedrehtem Lenkradkranz in der zweiten Form in schematischer Ansicht.
-
1 an inventive steering wheel in the first form in a schematic view; -
2nd an inventive steering wheel in the second form in a schematic view; -
3rd the steering wheel rim of the in1 Steering wheel according to the invention shown in the first form with connection areas in a partially sectioned representation in a schematic view; -
4th the steering wheel rim of the in2nd Steering wheel according to the invention shown in the second form with connection areas in a partially sectioned representation in a schematic view; -
5 a molded link in a schematic view; -
6 a cockpit with that in the1 and3rd Steering wheel according to the invention shown in the first form in a schematic view; -
7 a cockpit with that in the2nd and4th Steering wheel according to the invention shown in the second form in a schematic view; -
8th a cockpit with that in the2nd and4th Steering wheel according to the invention with rotated steering wheel rim in the second form in a schematic view.
In verschiedenen Figuren gleiche Bezugszeichen für funktionsgleiche Einrichtungen und Elemente verwendet.The same reference numerals are used in different figures for functionally identical devices and elements.
Oben und unten in
Innerhalb des Lenkradkranzes
Das Stabilisierungsteil
Innerhalb des Lenkrads
Die Lenkradhalter
Außen neben den Schlitten
Die horizontale Drehachse
Die horizontale Drehachse
Der erste Teilabschnitt
In
Wird, ausgehend von der in
Das Stabilisierungsteil
Es ist ersichtlich, dass die Schlitten
Die
Die
Insbesondere vor den in den
In
Die Glieder
Die Vorspannung (auf Zug) des Stabilisierungsteils
Die
Die Glieder
Zwei nicht in
Bei einem Wechsel von der ersten Form in die zweite Form, bewirkt durch die genannten Horizontalkräfte, ändern sich die Anschläge vom in
Auch andere Ausgestaltungen von Gliedern
In
In
In
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Lenkrad in der ersten FormSteering wheel in the first form
- 22nd
- Lenkrad in der zweiten FormSteering wheel in the second form
- 2b2 B
- Lenkrad in der zweiten Form mit gedrehtem LenkradkranzSteering wheel in the second form with turned steering wheel rim
- 101101
- Lenkradkranz in der ersten FormSteering wheel rim in the first form
- 102102
- Lenkradkranz in der zweiten FormSteering wheel rim in the second form
- 1111
- VerbindungsbereichConnection area
- 1212th
- StabilisierungsteilStabilizing part
- 1313
- StellmotorServomotor
- 1414
- Spindelspindle
- 1515
- InnengewindehülseInternal thread sleeve
- 1616
- Schlittencarriage
- 1717th
- SchiebehülseSliding sleeve
- 1818th
- SchiebeträgerSliding beam
- 1919th
- LenkradhalterSteering wheel holder
- 2121
- Gliedelement
- 2222
- MittelgliedMiddle link
- 3030th
- StellmotorServomotor
- 3131
- motorseitiges Zahnradgear on the motor side
- 3232
- drehachsenseitiges ZahnradGearwheel on the rotary axis
- 3333
- Lagercamp
- 3434
- horizontale Drehachsehorizontal axis of rotation
- 3535
- flexible Schutzhülseflexible protective sleeve
- 3636
- LenkradnabeSteering wheel hub
- 3737
- DurchgangContinuity
- 201201
- ansteigende Längsversteifungenincreasing longitudinal stiffeners
- 202202
- LängsversteifungenLongitudinal stiffeners
- 203203
- QuerversteifungenCross stiffeners
- 204204
- InnengelenkteilInner joint part
- 205205
- AußengelenkteilOuter joint part
- 205a205a
- AußenbereichOutdoor area
- 205b205b
- AußenbereichOutdoor area
- CC.
- Armaturenbrettdashboard
- G1G1
- Gelenkjoint
- G2G2
- GliedgelenkLimb joint
- GA1GA1
- geschlossener erster Anschlagclosed first stop
- GA2GA2
- geschlossener zweiter Anschlagclosed second stop
- LL
- materielle Lenkachsematerial steering axis
- MM
- MittellinieCenter line
- OA1OA1
- offener erster Anschlagopen first stop
- OA2OA2
- offener zweiter Anschlagopen second stop
- T1T1
- erster Teilabschnittfirst section
- T2T2
- zweiter Teilabschnittsecond section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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-
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