DE102022122892A1

DE102022122892A1 - Steering wheel with specific arrangement of sensor electrodes on an annular handle arch, system and method

Info

Publication number: DE102022122892A1
Application number: DE102022122892.4A
Authority: DE
Inventors: Iordanis Tsinistidis; Benjamin Dietz; Mohamed Elamin
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-09-09
Filing date: 2022-09-09
Publication date: 2024-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad (2) für ein Fahrzeug (1), mit einem Griffbogen (3), der zumindest als Ringabschnitt ausgebildet ist, und mit mehreren Sensorelektroden (12, 13, 14) zum Detektieren eines Berührens des Griffbogens (3) durch eine Hand (7, 8) eines Nutzers, wobei die Sensorelektroden (12, 13, 14) an dem Griffbogen (3) angeordnet sind, wobei der Griffbogen (3) eine radial innere Seite (10) und eine radial äußere Seite (11) aufweist, wobei das Lenkrad (2) zumindest drei separate Sensorelektroden (12, 13, 14) aufweist, die verteilt auf der radial inneren Seite (10) und auf der radial äußeren Seite (11) separiert voneinander angeordnet sind, so dass zumindest eine der drei Sensorelektroden (12, 13, 14) auf der radial inneren Seite (10) angeordnet ist und zumindest eine andere der drei Sensorelektroden (12, 13, 14) an der radial äußeren Seite (11) angeordnet ist, so dass bei einem Umgreifen des Griffbogens (3) mit eine Hand (7, 8) zwei Sensorelektroden (12, 13, 14) überdeckt werden und mit der Anordnung der Sensorelektroden (12, 13, 14) ein gleichzeitiges Umgreifen des Griffbogens (3) mit beiden Händen (7, 8) an zwei unterschiedlichen Berührstellen erfassbar ist.The invention relates to a steering wheel (2) for a vehicle (1), with a handle arch (3), which is designed at least as a ring section, and with a plurality of sensor electrodes (12, 13, 14) for detecting contact with the handle arch (3). a hand (7, 8) of a user, the sensor electrodes (12, 13, 14) being arranged on the handle arch (3), the handle arch (3) having a radially inner side (10) and a radially outer side (11). has, wherein the steering wheel (2) has at least three separate sensor electrodes (12, 13, 14), which are distributed separately from one another on the radially inner side (10) and on the radially outer side (11), so that at least one of the three sensor electrodes (12, 13, 14) are arranged on the radially inner side (10) and at least one other of the three sensor electrodes (12, 13, 14) is arranged on the radially outer side (11), so that when the Handle bow (3) with one hand (7, 8) two sensor electrodes (12, 13, 14) are covered and with the arrangement of the sensor electrodes (12, 13, 14) a simultaneous grasp of the handle bow (3) with both hands (7, 8) can be detected at two different contact points.

Description

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Fahrzeug. Das Lenkrad weist einen Griffbogen auf, der zumindest als Ringabschnitt ausgebildet ist. Das Lenkrad weist darüber hinaus mehrere separate Sensorelektroden auf. Die Sensorelektroden sind zum Detektieren eines Berührens des Griffbogens durch eine Hand eines Nutzers ausgebildet. Die Sensorelektroden sind an dem Griffbogen angeordnet. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit einem derartigen Lenkrad. Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von zumindest einem Berührungszustand eines Griffbogens eines Lenkrads durch eine Hand eines Nutzers.One aspect of the invention relates to a steering wheel for a vehicle. The steering wheel has a handle arch which is designed at least as a ring section. The steering wheel also has several separate sensor electrodes. The sensor electrodes are designed to detect contact with the handle arch by a user's hand. The sensor electrodes are arranged on the handle arch. Another aspect of the invention relates to a system with such a steering wheel. Yet another aspect of the invention relates to a method for detecting at least one touch state of a handle arch of a steering wheel by a user's hand.

Ein Lenkrad, wie es oben dargelegt wurde, ist beispielsweise aus der EP 2 723 625 B1 bekannt. Dort sind Sensorelektroden auf einer Vorderseite und auf einer Rückseite eines Lenkradkranzes angeordnet. Vorderseite und Rückseite sind in dem Zusammenhang in Richtung einer Längsachse des Lenkradkranzes zu sehen, um den sich der Lenkradkranz drehen kann.A steering wheel, as explained above, is, for example, from the EP 2 723 625 B1 known. Sensor electrodes are arranged there on a front and on a back of a steering wheel rim. In this context, the front and back can be seen in the direction of a longitudinal axis of the steering wheel rim, around which the steering wheel rim can rotate.

Darüber hinaus ist aus der US 200/0189493 A1 ein Lenkrad bekannt, bei welchem an der Innenseite ein erster Sensor und an der Außenseite des Lenkradkranzes ein zweiter Sensor angeordnet ist. Die dort zwei Sensoren sollen spezifische Berührungen einer Hand eines Nutzers mit dem Lenkradkranz detektieren.In addition, from the US 200/0189493 A1 a steering wheel is known, in which a first sensor is arranged on the inside and a second sensor is arranged on the outside of the steering wheel rim. The two sensors there are intended to detect specific contacts between a user's hand and the steering wheel rim.

Insbesondere ein Detektieren eines Umgreifens des Lenkradkranzes durch Hände eines Nutzers ist dadurch nur sehr eingeschränkt möglich.In particular, detecting a user's hands grasping the steering wheel rim is only possible to a very limited extent.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenkrad, ein System und ein Verfahren zu schaffen, bei welchem ein Detektieren von spezifischen Berührzuständen an spezifischen Stellen des Lenkrades durch Hände eines Nutzers verbessert ist.It is the object of the present invention to create a steering wheel, a system and a method in which the detection of specific touch states at specific locations on the steering wheel by a user's hands is improved.

Diese Aufgabe wird durch ein Lenkrad, ein Verfahren und ein System gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This task is solved by a steering wheel, a method and a system according to the independent claims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Fahrzeug. Das Lenkrad weist einen Griffbogen auf, der zumindest als Ringabschnitt ausgebildet ist. Er kann auch ein vollständig ganzer Ring, insbesondere ein Kreisring sein. Der Griffbogen ist daher zumindest ein Ringabschnitt. Das Lenkrad weist darüber hinaus mehrere separate Sensorelektroden auf. Die Sensorelektroden sind zum Detektieren eines Berührens des Griffbogens durch zumindest eine Hand eines Nutzers ausgebildet. Die Sensorelektroden sind an dem Griffbogen angeordnet.One aspect of the invention relates to a steering wheel for a vehicle. The steering wheel has a handle arch which is designed at least as a ring section. It can also be a completely complete ring, in particular a circular ring. The handle bow is therefore at least a ring section. The steering wheel also has several separate sensor electrodes. The sensor electrodes are designed to detect contact with the handle arch by at least one hand of a user. The sensor electrodes are arranged on the handle arch.

Der Griffbogen weist eine in Bezug zur Ringachse beziehungsweise Längsachse des Griffbogens betrachtet radial innere Seite und eine radial äußere Seite auf. Die Ringachse ist insbesondere auch die Achse, um welche sich der Griffbogen und somit auch das Lenkrad drehen kann, um Lenkwinkel der Räder einstellen zu können. Die radial innere Seite ist daher in einem kleineren Radius zur Ringachse angeordnet, als die radial äußere Seite. Das Lenkrad weist zumindest drei separate Sensorelektroden auf. Diese zumindest drei Sensorelektroden sind verteilt auf der radial inneren Seite und auf der radial äußeren Seite separiert voneinander angeordnet. Diese Anordnung ist derart, dass zumindest eine der drei Sensorelektroden auf der radial inneren Seite angeordnet ist und zumindest eine andere der drei Sensorelektroden an der radial äußeren Seite angeordnet ist, sodass bei einem Umgreifen des Griffbogens mit der Hand zwei Sensorelektroden überdeckt werden. Die nochmals weitere dritte Sensorelektrode ist entweder an der radial inneren Seite oder an der radial äußeren Seite angeordnet. Es ist daher insbesondere vorgesehen, dass durch diese spezifische Anordnung der zumindest drei separaten Sensorelektroden ein gleichzeitiges Umgreifen des Griffbogens mit beiden Händen eines Nutzers detektierbar ist. Durch die spezifische Anzahl von separaten Sensorelektroden und deren Anordnung ist es nämlich ermöglicht, dass die lokal unterschiedlichen Berührstellen der Hände mit dem Griffbogen individuell erkannt werden können. Denn durch die spezifische Anordnung und Anzahl der separaten Sensorelektroden ist es vorgesehen, dass eine Hand, die an einer Berührstelle den Griffbogen umgreift, eine der beiden Sensorelektroden und insbesondere nur, eine weitere der drei Sensorelektroden berührt. Aufgrund der spezifischen Anordnung der Sensorelektroden an der radial inneren Seite und an der radial äußeren Seite kann daher auch nicht nur das einfache Berühren, wie ein Auflegen einer geöffneten Hand auf einen Teilbereich des Griffbogens erkannt werden, sondern tatsächlich auch das Umgreifen des Griffbogens detektiert werden. Gleiches ist dann möglich, wenn gleichzeitig die zweite Hand an einer anderen lokalen Berührstelle den Griffbogen berührt. Auch dort ist dann aufgrund der spezifischen Anordnung von einer der beiden Sensorelektroden und der dann dritten Sensorelektrode das nicht nur bloße Auflegen oder leichte Berühren an dem Griffbogen mit geöffneter Hand zu erkennen, sondern tatsächlich auch der umgreifende Zustand der Hand detektierbar. Durch die Anordnung der zumindest drei Sensorelektroden können die lokalen Berührstellen der zwei Hände auch unterschieden werden und dann auch zuverlässig und sicher erkannt werden, dass gleichzeitig beide Hände den Griffbogen umgreifen. Eine solche Detektion ist besonders vorteilhaft, wenn mit diesen spezifischen Zuständen der Hände, nämlich einem Umgreifen des Griffbogens gleichzeitig an unterschiedlichen Stellen, ein Betriebszustand einer Funktionseinheit des Fahrzeugs verbunden ist. So kann in dem Zusammenhang ein Betriebszustand insbesondere ein Betriebszustand eines elektronischen Fahrzeugführungssystems sein. Beispielsweise kann diese Betriebsweise ein spezifisches Autonomielevel sein. Dies bedeutet also, dass beispielsweise dann, wenn dieses Umgreifen des Griffbogens mit zwei Händen eines Nutzers, insbesondere des Fahrers, gleichzeitig vorliegt auch erkannt wird, dass auf einen hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs umgestellt wird. Beispielsweise kann dies das Autonomielevel 3 oder 4 sein.The handle bow has a radially inner side and a radially outer side when viewed in relation to the ring axis or longitudinal axis of the handle bow. The ring axis is in particular also the axis around which the handle arch and thus also the steering wheel can rotate in order to be able to adjust the steering angle of the wheels. The radially inner side is therefore arranged at a smaller radius to the ring axis than the radially outer side. The steering wheel has at least three separate sensor electrodes. These at least three sensor electrodes are distributed on the radially inner side and arranged separately from one another on the radially outer side. This arrangement is such that at least one of the three sensor electrodes is arranged on the radially inner side and at least one other of the three sensor electrodes is arranged on the radially outer side, so that when the hand grasps the handle arch, two sensor electrodes are covered. The further third sensor electrode is arranged either on the radially inner side or on the radially outer side. It is therefore particularly provided that this specific arrangement of the at least three separate sensor electrodes allows a user to simultaneously grasp the handle arch with both hands. The specific number of separate sensor electrodes and their arrangement make it possible for the locally different points of contact of the hands with the grip bow to be individually recognized. Because of the specific arrangement and number of separate sensor electrodes, it is intended that a hand that grips the handle arch at a contact point touches one of the two sensor electrodes and in particular only one other of the three sensor electrodes. Due to the specific arrangement of the sensor electrodes on the radially inner side and on the radially outer side, not only simple touching, such as placing an open hand on a portion of the handle bow, can be detected, but actually gripping around the handle bow can also be detected. The same is possible if at the same time the second hand touches the handle bow at another local contact point. There, too, due to the specific arrangement of one of the two sensor electrodes and then the third sensor electrode, it is not only possible to detect the mere placing or slight touching of the handle arch with an open hand, but also the circumferential state of the hand can actually be detected. By arranging the at least three sensor electrodes, the local contact points of the two hands can also be distinguished and it can then be reliably and safely recognized that both hands are gripping the handle arch at the same time. Such detection is particularly advantageous when these specific conditions of the hands, namely gripping the handle bow in different places at the same time, occur Operating state of a functional unit of the vehicle is connected. In this context, an operating state can in particular be an operating state of an electronic vehicle guidance system. For example, this mode of operation can be a specific level of autonomy. This means that, for example, if this grasping of the handle arch with two hands of a user, in particular the driver, occurs at the same time, it is also recognized that the vehicle is being switched to highly automated driving mode. For example, this can be autonomy level 3 or 4.

Da es gerade bei solchen auch sicherheitsrelevanten Betriebsweisen des Fahrzeugs wichtig ist, dass das damit verknüpfte Auslösekriterien, hier das Umgreifen eines Griffbogens, sicher detektiert wird, ist die vorgeschlagene Erfindung besonders vorteilhaft. Sie genügt durch die Anzahl und Anordnung der Sensorelektroden höchsten Ansprüchen insbesondere im Hinblick auf das sichere Detektieren des gleichzeitigen Umgreifens von zwei Händen an unterschiedlichen Stellen des Griffbogens. Andererseits kann sie zuverlässig erkennen, dass beispielsweise ein nur leichtes Auflegen mit der Handinnenfläche auf dem Griffbogen, jedoch kein geschlossenes Umgreifen der Hand vorliegt. Denn dann, wenn beispielsweise die geöffnete Hand mit der Handinnenfläche auf der radial äußeren Seite des Griffbogens aufliegt, ist die Sensorelektrode, die an der radial inneren Seite angeordnet ist, nicht berührt. Dadurch wird erkannt, dass kein Umgreifen vorliegt. Andererseits kann durch diese Anordnung und Anzahl der Sensorelektroden auch erkannt werden, wenn lediglich nur eine Hand den Griffbogen umgreift. Dann ist zwar gegebenenfalls ein Berühren einer radial innenliegenden Sensorelektrode und einer radial äußeren Sensorelektrode erkannt, dennoch mangelt es dann zusätzlich an einem gleichzeitigen Berühren der einen der beiden Sensorelektroden und gleichzeitig der dritten Sensorelektrode.Since it is particularly important in such safety-relevant operating modes of the vehicle that the associated triggering criteria, in this case the gripping of a handlebar, is reliably detected, the proposed invention is particularly advantageous. Due to the number and arrangement of the sensor electrodes, it meets the highest demands, particularly with regard to the reliable detection of the simultaneous gripping of two hands at different points on the handle arch. On the other hand, it can reliably detect that, for example, there is only a slight resting of the palm of the hand on the grip bow, but no closed grip of the hand. For example, when the open hand rests with the palm of the hand on the radially outer side of the handle arch, the sensor electrode, which is arranged on the radially inner side, is not touched. This makes it clear that there is no grasping. On the other hand, this arrangement and number of sensor electrodes can also be used to detect when only one hand grips the handle arch. Then, although touching of a radially inner sensor electrode and a radially outer sensor electrode may be detected, there is still a lack of simultaneous touching of one of the two sensor electrodes and at the same time of the third sensor electrode.

Es wird daher durch das vorgeschlagene Lenkrad nicht nur ein besonders vorteilhafter Aufbau und eine besonders vorteilhafte Anordnung der Sensorelektroden erreicht, sondern durch dieses Konzept ist auch ein sehr einfacher und dennoch hochfunktionell und sicherer Aufbau des Lenkrads im Hinblick auf die oben genannten Detektionsereignisse gegeben.The proposed steering wheel therefore not only achieves a particularly advantageous structure and a particularly advantageous arrangement of the sensor electrodes, but this concept also provides a very simple and yet highly functional and safe structure of the steering wheel with regard to the above-mentioned detection events.

In einem Ausführungsbeispiel ist eine erste Sensorelektrode an der radial inneren Seite des Griffbogens angeordnet. Eine zweite Sensorelektrode ist insbesondere an der radial inneren Seite des Griffbogens angeordnet. Eine dritte Sensorelektrode ist insbesondere an der radial äußeren Seite angeordnet. Bei diesem Beispiel sind die vorgesehenen Sensorelektroden in größerer Zahl an der radial inneren Seite angeordnet.In one embodiment, a first sensor electrode is arranged on the radially inner side of the handle bow. A second sensor electrode is arranged in particular on the radially inner side of the handle bow. A third sensor electrode is arranged in particular on the radially outer side. In this example, the sensor electrodes provided are arranged in larger numbers on the radially inner side.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass eine erste Sensorelektrode an der radial äußeren Seite des Griffbogens angeordnet ist. Eine zweite Sensorelektrode kann an der radial äußeren Seite des Griffbogens angeordnet sein. Eine dritte Sensorelektrode ist bei diesem Ausführungsbeispiel insbesondere an der radial inneren Seite angeordnet. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel sind daher mehrere Elektroden an der radial äußeren Seite angeordnet, als an der radial inneren Seite. Beide, im Hinblick auf die Anordnung auf der radial inneren Seite und auf der radial äußeren Seite inversen, Ausführungsbeispiele sind gleich funktionell.In another exemplary embodiment, it can be provided that a first sensor electrode is arranged on the radially outer side of the handle bow. A second sensor electrode can be arranged on the radially outer side of the handle bow. In this exemplary embodiment, a third sensor electrode is arranged in particular on the radially inner side. In such an embodiment, more electrodes are therefore arranged on the radially outer side than on the radially inner side. Both exemplary embodiments, which are inverse in terms of the arrangement on the radially inner side and on the radially outer side, are equally functional.

In einem Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Sensorelektrode, wenn sie beispielsweise an der radial inneren Seite des Griffbogens angeordnet sind, in Umlaufrichtung um die Ringachse des Griffbogens betrachtet durch zumindest einen Spalt beabstandet angeordnet. Damit sind sie in azimutaler Richtung um die Ringachse auch getrennt voneinander positioniert. Insbesondere sind sie in dieser Umlaufrichtung überlappungsfrei angeordnet. Durch einen solchen Spalt können unerwünschte Falschdetektionen besonders vorteilhaft vermieden werden. Es kann dann eindeutiger unterschieden werden, ob eine Hand die erste Sensorelektrode oder die zweite Sensorelektrode umgreift. Insbesondere kann dadurch deutlich unterschieden werden, ob eine Hand beispielsweise die erste Sensorelektrode berührt und die zweite Hand die zweite Sensorelektrode berührt. Eine noch genauere Detektion von einem gleichzeitigen Berühren beider Hände des Griffbogens ist dadurch ermöglicht. Insbesondere das Berühren an unterschiedlichen Stellen des Griffbogens ist dadurch besonders präzise detektierbar. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine entsprechende Realisierung vorgesehen sein, jedoch die erste Sensorelektrode und die zweite Sensorelektrode können dann an der radial äußeren Seite angeordnet sein.In one exemplary embodiment, the first and second sensor electrodes, when they are arranged, for example, on the radially inner side of the handle bow, are arranged spaced apart by at least one gap when viewed in the circumferential direction around the ring axis of the handle bow. This means that they are positioned separately from one another in the azimuthal direction around the ring axis. In particular, they are arranged without overlapping in this direction of rotation. Such a gap can particularly advantageously avoid undesirable false detections. It can then be distinguished more clearly whether a hand grips the first sensor electrode or the second sensor electrode. In particular, this makes it possible to clearly distinguish whether one hand touches the first sensor electrode and the second hand touches the second sensor electrode. This enables even more precise detection of both hands touching the handle bow at the same time. In particular, touching at different points on the handle arch can be detected particularly precisely. In another exemplary embodiment, a corresponding implementation can be provided, but the first sensor electrode and the second sensor electrode can then be arranged on the radially outer side.

In einem Ausführungsbeispiel sind die erste Sensorelektrode und die zweite Sensorelektrode in dieser Umlaufrichtung um die Ringachse betrachtet überlappungsfrei zueinander angeordnet. Auch dadurch können Fehldetektionen besser vermieden werden. Ein diesbezüglich azimutaler Überlapp ist vollständig verhindert.In one exemplary embodiment, the first sensor electrode and the second sensor electrode are arranged without overlapping one another when viewed in this direction of rotation around the ring axis. This also makes it easier to avoid false detections. An azimuthal overlap in this regard is completely prevented.

Es kann vorgesehen sein, dass die dritte Sensorelektrode in Umlaufrichtung um die Ringachse betrachtet überlappend mit der ersten und der zweiten Sensorelektrode angeordnet ist. Dies bedeutet dann auch, dass in dieser azimutalen Richtung die Sensorelektrode sowohl mit der ersten Sensorelektrode als auch mit der zweiten Sensorelektrode überlappend angeordnet ist. Die oben genannten Detektionsszenarien sind dann besonders vorteilhaft ermöglicht.It can be provided that the third sensor electrode is arranged to overlap with the first and second sensor electrodes when viewed in the circumferential direction around the ring axis. This then also means that in this azimuthal direction the sensor electrode is connected to both the first sensor sensor electrode and also with the second sensor electrode is arranged overlapping. The above-mentioned detection scenarios are then made particularly advantageous.

Es kann in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass ein Spalt zwischen zwei auf einer der Seiten des Griffbogens angeordneten Sensorelektroden in der Zwölf-Uhr-Position des Lenkrades bei Neutralstellung ausgebildet ist. Die Zwölf-Uhr-Position bzw. Stellung ist dabei jene, die bei bestimmungsgemäß im Grundzustand angeordnetem Lenkrad oben ist. Der Grundzustand des Lenkrads ist derjenige, bei welchem kein Einschlag des Lenkrads vorliegt.In one exemplary embodiment, it can be provided that a gap is formed between two sensor electrodes arranged on one of the sides of the handle arch in the twelve o'clock position of the steering wheel in the neutral position. The twelve o'clock position or position is that which is at the top when the steering wheel is properly positioned in the basic state. The basic state of the steering wheel is the one in which there is no turning of the steering wheel.

Diese Position des Spalts ist dahingehend besonders vorteilhaft, da sie dann bei frontseitiger Betrachtung eine Sensorelektrode linksseitig und eine Sensorelektrode rechtsseitig positioniert. Damit kann den üblichen Griffbereichen, die von einer linken Hand und von einer rechten Hand eines Nutzers auftreten, im besonderen Maße Rechnung getragen werden. Da üblicherweise das Umgreifen des Griffbogens mit der linken Hand eines Nutzers zwischen der Sechs-Uhr-Position und der Zwölf-Uhr-Position des Lenkrades bei Neutralstellung erfolgt und das Greifen des Griffbogens mit einer rechten Hand vorzugsweise zwischen der Zwölf-Uhr-Position und der Sechs-Uhr-Position auftritt, ist diese Spaltposition besonders vorteilhaft, um ein jeweiliges Berühren beziehungsweise Umgreifen des Griffbogens mit der linken Hand und der rechten Hand zuverlässig detektieren zu können.This position of the gap is particularly advantageous because it then positions a sensor electrode on the left side and a sensor electrode on the right side when viewed from the front. This means that the usual grip areas that arise from a user's left hand and right hand can be taken into particular account. Since the handle arch is usually gripped with a user's left hand between the six o'clock position and the twelve o'clock position of the steering wheel in neutral position and the handle arch is gripped with a right hand preferably between the twelve o'clock position and the The six o'clock position occurs, this gap position is particularly advantageous in order to be able to reliably detect any touching or gripping of the handle bow with the left hand and the right hand.

In einem Ausführungsbeispiel kann ein Spalt in der Sechs-Uhr-Stellung ausgebildet sein. Auch dies gilt entsprechend dann, wenn eine Grundposition des Lenkrads eingenommen ist. Eine Ausgestaltung mit zwei Spalten, insbesondere an der Zwölf-Uhr-Position und an der Sechs-Uhr-Position des Lenkrades bei Neutralstellung des Lenkrades kann ebenfalls vorgesehen sein.In one embodiment, a gap may be formed at the six o'clock position. This also applies when the steering wheel is in a basic position. A design with two columns, in particular at the twelve o'clock position and at the six o'clock position of the steering wheel when the steering wheel is in neutral position, can also be provided.

Abhängig davon, ob und welche Lenkradspeiche das Lenkrad aufweist, können sich die Sensorelektroden, die in einem Ausführungsbeispiel an der radial inneren Seite ausgebildet sind, gegebenenfalls vollständig zwischen der Zwölf-Uhr-Position des Lenkrades und der Sechs-Uhr-Position einerseits und der Sechs-Uhr-Stellung und der Zwölf-Uhr-Stellung andererseits erstrecken und es kann dann an der Zwölf-Uhr-Position und/oder an der Sechs-Uhr-Position des Lenkrads bei Neutralstellung des Lenkrads ein Spalt gebildet sein. Neutralstellung bedeutet dabei die Stellung des Lenkrades bei welcher die Reifen des Kraftfahrzeugs geradeaus in Bezug auf eine Fahrtrichtung ausgerichtet sind.Depending on whether and which steering wheel spoke the steering wheel has, the sensor electrodes, which in one embodiment are formed on the radially inner side, can optionally be completely between the twelve o'clock position of the steering wheel and the six o'clock position on the one hand and the six -O'clock position and the twelve o'clock position on the other hand and a gap can then be formed at the twelve o'clock position and / or at the six o'clock position of the steering wheel when the steering wheel is in neutral position. Neutral position means the position of the steering wheel in which the tires of the motor vehicle are aligned straight ahead in relation to a direction of travel.

Weist das Lenkrad eine Lenkradspeiche auf, die innerhalb des Griffbogens angeordnet ist und beispielsweise mit der radial inneren Seite des Griffbogens verbunden ist, so können sich eine Sensorelektrode oder im Ausführungsbeispiel mehrere Sensorelektroden, die an der radial inneren Seite des Griffbogens angeordnet sind, von der jeweilig genannten Stellung bis zu der Anbindung der Lenkradspeiche an die radial innere Seite des Griffbogens erstrecken.If the steering wheel has a steering wheel spoke which is arranged within the handle arch and is connected, for example, to the radially inner side of the handle arch, then a sensor electrode or, in the exemplary embodiment, several sensor electrodes, which are arranged on the radially inner side of the handle arch, can be located from the respective one Extend the mentioned position up to the connection of the steering wheel spoke to the radially inner side of the handle arch.

Es können in einem solchen Ausführungsbeispiel dann auch mehrere, insbesondere auch mehr als zwei, separate Sensorelektroden an der radial inneren Seite des Griffbogens angeordnet sein. Auch diese sind insbesondere aber azimutal ohne Überlapp zueinander angeordnet.In such an exemplary embodiment, several, in particular more than two, separate sensor electrodes can then be arranged on the radially inner side of the handle bow. These are also arranged in particular azimuthally without overlapping one another.

In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich eine Sensorelektrode, die an der radial inneren Seite des Griffbogens angeordnet ist, in Umlaufrichtung um die Längsachse des Griffbogens betrachtet, maximal um einen Winkel zwischen 20° bis 50°. Das bedeutet, dass in einem Querschnitt des Griffbogens betrachtet, der senkrecht zur Längsachse des Griffbogens erzeugt ist, eine Sensorelektrode maximal über das genannte Winkelsegment ausgebildet ist. Dadurch wird in besonders vorteilhafter Weise erreicht, dass die Sensorelektroden relativ stark fokussiert auf den radial inneren Bereich und den radial äußeren Bereich des Griffbogens ausgebildet sind. Weite Erstreckungen dieser Sensorelektrode in Umlaufrichtung um die Längsachse des Griffbogens, insbesondere auf eine Vorderseite und ein Rückseite des Griffbogens, sind dadurch vermieden. Genau dadurch kann auch in besonders vorteilhafter Weise erreicht werden, dass durch ein bloßes leichtes Berühren oder Auflegen einer Hand mit geöffneter Handfläche bereits mehrere Sensorelektroden mit einer Hand gleichzeitig berührt werden würden und in dem Zusammenhang dann fälschlicherweise ein umgriffener Zustand des Griffbogens durch eine Hand erfasst werden würde. Durch diese insbesondere sehr schmalen Winkelsegmente in Umlaufrichtung der Längsachse des Griffbogens lassen sich die Sensorelektroden an der radial inneren Seite des Griffbogens als auch an der radial äußeren Seite des Griffbogens lokal konzentrieren. Insbesondere sind diese Winkelsegmente symmetrisch um eine Sechs-Uhr-Position und/oder um eine Zwölf-Uhr-Position des Lenkrads in Umlaufrichtung um diese Längsachse des Griffbogens zu sehen.In one exemplary embodiment, a sensor electrode, which is arranged on the radially inner side of the handle bow, extends, viewed in the circumferential direction around the longitudinal axis of the handle bow, by a maximum of an angle between 20° to 50°. This means that, viewed in a cross section of the handle arch, which is generated perpendicular to the longitudinal axis of the handle arch, a sensor electrode is formed at most over the said angular segment. This ensures in a particularly advantageous manner that the sensor electrodes are designed to be relatively focused on the radially inner region and the radially outer region of the handle bow. This avoids long extensions of this sensor electrode in the circumferential direction around the longitudinal axis of the handle bow, in particular on a front and a back of the handle bow. This is exactly how it can be achieved in a particularly advantageous manner that simply by lightly touching or placing a hand with an open palm, several sensor electrodes would be touched with one hand at the same time and, in this context, a state of the handle bow being gripped by one hand would then be incorrectly detected would. These particularly very narrow angle segments in the circumferential direction of the longitudinal axis of the handle bow allow the sensor electrodes to be locally concentrated on the radially inner side of the handle bow as well as on the radially outer side of the handle bow. In particular, these angle segments can be seen symmetrically around a six o'clock position and/or around a twelve o'clock position of the steering wheel in the circumferential direction around this longitudinal axis of the handle arch.

In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich eine Sensorelektrode, die an der radial äußeren Seite angeordnet ist, in Umlaufrichtung um die Längsachse des Griffbogens betrachtet, maximal um einen Winkel zwischen 20° bis 50°. Auch hier gelten die Vorteile, wie sie bereits oben für eine entsprechende azimutale Erstreckung einer Sensorelektrode an der radial inneren Seite genannt wurden.In one exemplary embodiment, a sensor electrode that is arranged on the radially outer side extends, viewed in the circumferential direction around the longitudinal axis of the handle bow, by a maximum of an angle between 20° to 50°. The advantages also apply here, as already mentioned above for a corresponding one corresponding azimuthal extent of a sensor electrode on the radially inner side were called.

Insbesondere ist zumindest eine Sensorelektrode als streifenförmige Elektrode gebildet. Diese streifenförmige Elektrode erstreckt sich insbesondere mit ihrer Längsachse in Umlaufrichtung um die Ringachse betrachtet. Die Längsachse einer derartigen streifenförmigen Elektrode ist daher in einem Ausführungsbeispiel insbesondere auch parallel zur Längsachse des Griffbogens. Insbesondere ist die streifenförmige Elektrode in azimutaler Richtung um die Ringachse betrachtet länger, insbesondere um ein Vielfaches länger, als sie in Umlaufrichtung der Längsachse des Griffbogens ausgebildet ist. Dadurch kann sie in einem Ausführungsbeispiel in Umlaufrichtung um die Ringachse möglichst lange unterbrechungsfrei ausgebildet sein. Auch dadurch können Bereiche, in denen nicht detektiert werden kann und die somit Detektionslücken bilden würden, vermieden werden.In particular, at least one sensor electrode is formed as a strip-shaped electrode. This strip-shaped electrode extends in particular with its longitudinal axis in the circumferential direction around the ring axis. The longitudinal axis of such a strip-shaped electrode is therefore in particular also parallel to the longitudinal axis of the handle bow in one exemplary embodiment. In particular, the strip-shaped electrode, viewed in the azimuthal direction around the ring axis, is longer, in particular many times longer, than it is designed in the circumferential direction of the longitudinal axis of the handle bow. As a result, in one exemplary embodiment it can be designed to be uninterrupted for as long as possible in the direction of rotation around the ring axis. This also makes it possible to avoid areas in which detection cannot be carried out and which would therefore form detection gaps.

In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Länge einer Sensorelektrode an der radial inneren Seite von dem Spalt bis zu einer Anbindung einer Lenkradspeiche des Lenkrads an den Griffbogen. Insbesondere erstreckt sich die Sensorelektrode in dieser Richtung und mit dieser Länge unterbrechungsfrei. Diesbezüglich sind auch die bereits oben genannten Vorteile im besonderen Maße unterstützt.In one exemplary embodiment, the length of a sensor electrode on the radially inner side extends from the gap to a connection of a steering wheel spoke of the steering wheel to the handle arch. In particular, the sensor electrode extends in this direction and with this length without interruption. In this regard, the advantages already mentioned above are particularly supported.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Überprüfen einer Berührung eines Lenkrads mit zumindest einer Hand, insbesondere gleichzeitig mit beiden Händen eines Nutzers, wobei das Lenkrad nach dem oben genannten Aspekt oder einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel davon ausgebildet ist. Das System weist insbesondere zumindest eine Auswerteeinheit auf. Mit dieser Auswerteeinheit sind Berührungszustände der Sensorelektroden mit zumindest einer Hand, insbesondere gleichzeitig beiden Händen, des Nutzers auswertbar. Abhängig von den Berührungszuständen ist ein Umgreifen des Griffbogens mit zumindest einer Hand, insbesondere gleichzeitig mit beiden Händen, insbesondere an unterschiedlichen Berührstellen des Griffbogens, erkennbar. Insbesondere werden diese Berührungszustände mit dem System ausgewertet und es wird ein Erkennen dieser Berührungszustände erreicht.A further aspect of the invention relates to a system for checking a touch of a steering wheel with at least one hand, in particular simultaneously with both hands of a user, the steering wheel being designed according to the above-mentioned aspect or an advantageous exemplary embodiment thereof. The system in particular has at least one evaluation unit. With this evaluation unit, contact states of the sensor electrodes with at least one hand, in particular both hands at the same time, of the user can be evaluated. Depending on the contact conditions, a grasping of the handle bow with at least one hand, in particular simultaneously with both hands, in particular at different contact points of the handle bow, can be seen. In particular, these touch states are evaluated with the system and recognition of these touch states is achieved.

In einem Ausführungsbeispiel ist das System ein elektronisches Fahrzeugführungssystem. Abhängig von dem Erkennen, dass beide Hände eines Nutzers gleichzeitig den Griffbogen, insbesondere an unterschiedlichen Berührstellen, umgreifen, ist ein Auslösekriterium erkannt. Ein diesem Auslösekriterium zugeordneter Autonomielevelbetrieb des Fahrzeugs wird dann eingestellt. Dieses Auslösekriterium ist dadurch definiert, dass gleichzeitig beide Hände einen umgreifenden Zustand des Griffbogens an unterschiedlichen Berührstellen vollziehen.In one embodiment, the system is an electronic vehicle guidance system. Depending on the recognition that both hands of a user grasp the handle arch at the same time, in particular at different contact points, a trigger criterion is recognized. An autonomy level operation of the vehicle assigned to this trigger criterion is then set. This triggering criterion is defined by the fact that both hands simultaneously grasp the handle arch at different contact points.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von zumindest einem Berührungszustand eines Griffbogens eines Lenkrads. Das Lenkrad ist insbesondere gemäß dem oben genannten Aspekt oder einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel davon ausgebildet. Es ist hier ein Berührungszustand zumindest einer Hand eines Nutzers erfassbar. Bei einem Berühren des Griffbogens durch zumindest eine Hand wird ausgewertet, ob durch eine Hand eine an einer radial inneren Seite des Griffbogens angeordnete Sensorelektrode berührt wird und ob durch die Hand eine an einer radial äußeren Seite des Griffbogens angeordnete Sensorelektrode gleichzeitig berührt wird. Dann, wenn die an der radial inneren Seite angeordnete Sensorelektrode und die an der radial äußeren Seite angeordnete Sensorelektrode gleichzeitig durch die erste Hand berührt werden, wird ein Umgreifen des Griffbogens durch die Hand als Berührzustand erkannt. Insbesondere wird bei dem Verfahren ein Berühren des Griffbogens mit der zweiten Hand ausgewertet. Dies erfolgt dahingehend, ob durch diese zweite Hand eine an einer radial inneren Seite des Griffbogens angeordnete zweite Sensorelektrode berührt wird und ob durch die zweite Hand eine an der radial äußeren Seite des Griffbogens angeordnete Sensorelektrode berührt wird. Dann, wenn die an der radial inneren Seite angeordnete zweite Sensorelektrode und die an der radial äußeren Seite angeordnete Sensorelektrode gleichzeitig durch die zweite Hand berührt werden, wird ein Umgreifen des Griffbogens durch die zweite Hand als Berührzustand erkannt. Es wird also bei dem Verfahren insbesondere ermöglicht, dass ein gleichzeitiges Umgreifen des Griffbogens an unterschiedlichen Berührstellen mit beiden Händen eines Nutzers sicher und zuverlässig detektiert wird. Dies kann dann auch eindeutig von einem nur Auflegen zumindest einer der beiden Hände mit offener Handinnenfläche, beispielsweise auf die radial äußere Seite des Griffbogens, erkannt. Somit kann auch eindeutig zwischen einem derartigen bloßen Auflegen mit geöffneter Handfläche und einem tatsächlichen Umgreifen unterschieden werden. Dies kann dann besonders präzise für beide separate Hände eines Nutzers erfolgen.A further aspect of the invention relates to a method for detecting at least one contact state of a handle arch of a steering wheel. The steering wheel is designed in particular according to the above-mentioned aspect or an advantageous embodiment thereof. A touch state of at least one hand of a user can be detected here. When the handle bow is touched by at least one hand, it is evaluated whether a hand touches a sensor electrode arranged on a radially inner side of the handle bow and whether the hand simultaneously touches a sensor electrode arranged on a radially outer side of the handle bow. Then, when the sensor electrode arranged on the radially inner side and the sensor electrode arranged on the radially outer side are touched simultaneously by the first hand, gripping around the handle arch by the hand is recognized as a touching state. In particular, the method evaluates touching the handle bow with the second hand. This occurs as to whether this second hand touches a second sensor electrode arranged on a radially inner side of the handle bow and whether the second hand touches a sensor electrode arranged on the radially outer side of the handle bow. Then, when the second sensor electrode arranged on the radially inner side and the sensor electrode arranged on the radially outer side are touched simultaneously by the second hand, gripping around the handle arch by the second hand is recognized as a touching state. In particular, the method makes it possible for a user to simultaneously grasp the handle arch at different contact points with both hands in a safe and reliable manner. This can then be clearly recognized by simply placing at least one of the two hands with an open palm, for example on the radially outer side of the handle bow. This means that a clear distinction can be made between simply laying on the hand with an open palm and actually grasping it. This can then be done particularly precisely for both separate hands of a user.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems, welches ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenkrads aufweist;
2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenkrads;
3 eine Schnittdarstellung durch einen Griffbogen des Lenkrads gemäß 2;
4 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenkrads; und
5 eine Schnittdarstellung durch den Griffbogen des Lenkrads gemäß 4.

Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below using schematic drawings. Show it:

1 a simplified representation of an exemplary embodiment of a motor vehicle according to the invention with an exemplary embodiment of a system according to the invention, which has an exemplary embodiment of a steering wheel according to the invention;
2 a top view of an embodiment of a steering wheel according to the invention;
3 a sectional view through a handle arch of the steering wheel 2 ;
4 a top view of a further embodiment of a steering wheel according to the invention; and
5 a sectional view through the handle arch of the steering wheel 4 .

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are given the same reference numerals.

In 1 ist in einer schematischen Darstellung ein Teilbereich eines Kraftfahrzeugs 1 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 1 kann ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen sein.In 1 a partial area of a motor vehicle 1 is shown in a schematic representation. The motor vehicle 1 can be a passenger car or a truck.

Das Kraftfahrzeug 1 ist ein zumindest teilautonom betreibbares Kraftfahrzeug. Es kann beispielsweise auch das Autonomielevel 3 oder 4 aufweisen.The motor vehicle 1 is a motor vehicle that can be operated at least partially autonomously. For example, it can also have autonomy level 3 or 4.

Das Fahrzeug 1 weist ein Lenkrad 2 auf. Das Lenkrad 2 ist mit Rädern des Fahrzeugs 1 gekoppelt. Abhängig von Lenkbewegungen des Lenkrads 2 werden die Lenkwinkel der Räder verändert. Das Lenkrad 2 weist einen Griffbogen 3 auf. Der Griffbogen 3 kann auch als Lenkradkranz bezeichnet werden. Der Griffbogen 3 ist zumindest als Ringabschnitt ausgebildet. Er kann jedoch auch als vollständiger Ring ausgebildet sein. Insbesondere kann er als Kreisring ausgebildet sein. Der Griffbogen 3 ist das Element, welches bestimmungsgemäß zum Berühren mit Händen vorgesehen ist, um das Lenkrad 2 zu drehen.The vehicle 1 has a steering wheel 2. The steering wheel 2 is coupled to wheels of the vehicle 1. Depending on the steering movements of the steering wheel 2, the steering angles of the wheels are changed. The steering wheel 2 has a handle arch 3. The handle arch 3 can also be referred to as a steering wheel rim. The handle arch 3 is designed at least as a ring section. However, it can also be designed as a complete ring. In particular, it can be designed as a circular ring. The handle arch 3 is the element which is intended to be touched by hands in order to turn the steering wheel 2.

Darüber hinaus weist das Ausführungsbeispiel des Lenkrads 2 eine Lenkradspeiche 4 auf. Das Lenkrad 2 weist auch eine Ringachse A auf. Die Ringachse A ist die Achse des Griffbogens 3, um welche sich dieser Griffbogen 3 bogenförmig herum erstreckt. Insbesondere ist die Ringachse A in einem Ausführungsbeispiel auch die Drehachse, um welche das Lenkrad 2 drehbar ist.In addition, the exemplary embodiment of the steering wheel 2 has a steering wheel spoke 4. The steering wheel 2 also has a ring axis A. The ring axis A is the axis of the handle bow 3, around which this handle bow 3 extends in an arc. In particular, in one exemplary embodiment, the ring axis A is also the axis of rotation about which the steering wheel 2 can be rotated.

Hier beispielhaft gezeigte Speichenelemente 5 und 6 sind mit dem Griffbogen 3 verbunden. Der Griffbogen 3 ist hier im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Hände 7 und 8 eines Nutzers 9 berührt. Das Berühren ist hier an unterschiedlichen Berührstellen des Griffbogens 3 realisiert.Spoke elements 5 and 6 shown here as examples are connected to the handle bow 3. In the exemplary embodiment shown, the handle bow 3 is touched by the hands 7 and 8 of a user 9. Touching is carried out here at different contact points on the handle bow 3.

Der Griffbogen 3 weist in Bezug zur senkrecht zur Figurenachse stehenden Ringachse A eine radial innere Seite 10 und eine radial äußere Seite 11 auf. Der Griffbogen 3 kann im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse B (2) eine eckenfreie Kontur aufweisen. Die Längsachse B läuft um die Ringachse A um.The handle arch 3 has a radially inner side 10 and a radially outer side 11 in relation to the ring axis A, which is perpendicular to the figure axis. The handle arch 3 can have a cross section perpendicular to its longitudinal axis B ( 2 ) have a corner-free contour. The longitudinal axis B revolves around the ring axis A.

In einem Ausführungsbeispiel eines Lenkrads 2, wie es in 2 gezeigt ist, ist an dieser Innenseite 10 eine erste Sensorelektrode 12 angeordnet. Im in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an dieser radial inneren Seite 10 eine dazu separate zweite Sensorelektrode 13 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus an der radial äußeren Seite 11 eine dritte Sensorelektrode 14 angeordnet. Die Sensorelektroden 12, 13 und 14 sind voneinander separiert. Es kann in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass die dritte Sensorelektrode 14 vollständig umlaufend ausgebildet ist. Sie ist dann hier in dem Ausführungsbeispiel um 360° unterbrechungsfrei an dieser radial äußeren Seite 11 ausgebildet. Die hier zwei vorgesehenen Sensorelektroden 12 und 13 sind durch einen ersten Spalt 15 voneinander separiert. Der erste Spalt 15 ist in der Grundstellung des Lenkrads 2, in der keine Lenkbewegung um die Ringachse A vollzogen ist, in der Zwölf-Uhr-Position des Lenkrads 2 bei Neutralstellung des Lenkrads 2. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Spalt, insbesondere ein zweiter Spalt 16, in der Grundstellung des Lenkrads 2 in einer Sechs-Uhr-Stellung ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Elektrodensystem nur diese drei separaten Sensorelektroden 12, 13 und 14 aufweist. Die Sensorelektroden 12, 13 und 14 sind Bestandteil eines Erfassungssystems 17. Das Erfassungssystem 17 kann auch eine Auswerteeinheit 18 aufweisen. Die Position der Auswerteeinheit 18 in 2 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Sie kann auch vielfältig anderweitig positioniert sein. Ebenso ist es möglich, dass diese Auswerteeinheit 18 auch extern zum Lenkrad 2 angeordnet ist.In an exemplary embodiment of a steering wheel 2, as shown in 2 is shown, a first sensor electrode 12 is arranged on this inside 10. Im in 2 In the exemplary embodiment shown, a separate second sensor electrode 13 is arranged on this radially inner side 10. In the exemplary embodiment, a third sensor electrode 14 is also arranged on the radially outer side 11. The sensor electrodes 12, 13 and 14 are separated from each other. In one exemplary embodiment, it can be provided that the third sensor electrode 14 is designed to be completely circumferential. In the exemplary embodiment, it is then formed on this radially outer side 11 without interruption through 360°. The two sensor electrodes 12 and 13 provided here are separated from one another by a first gap 15. The first gap 15 is in the basic position of the steering wheel 2, in which no steering movement is carried out about the ring axis A, in the twelve o'clock position of the steering wheel 2 with the steering wheel 2 in the neutral position. It can also be provided that a gap, in particular a second gap 16 is formed in the basic position of the steering wheel 2 in a six o'clock position. In particular, it can be provided that the electrode system only has these three separate sensor electrodes 12, 13 and 14. The sensor electrodes 12, 13 and 14 are part of a detection system 17. The detection system 17 can also have an evaluation unit 18. The position of the evaluation unit 18 in 2 is only to be understood as an example. It can also be positioned in a variety of other ways. It is also possible for this evaluation unit 18 to also be arranged externally to the steering wheel 2.

Das Erfassungssystem 17 mit den spezifisch angeordneten Sensorelektroden 12, 13 und 14 sowie bezüglich der Anzahl ist insbesondere dazu ausgebildet, ein Umgreifen des Griffbogens 3 an zwei unterschiedlichen Berührstellen gleichzeitig mit den Händen 7 und 8 zu erfassen. Insbesondere kann in dem Zusammenhang ein Umgreifen mit den Händen 7 und 8 an den in 1 gezeigten Berührstellen erfasst werden. Abhängig von einem derartigen Erfassen, welches dann ein Auslösekriterium darstellt, kann ein damit verknüpfter Autonomielevelbetrieb, beispielweise das Autonomielevel 3 oder 4, des Fahrzeugs 1 eingestellt werden. Dies kann automatisch durch das entsprechende System des Fahrzeugs 1 erfolgen.The detection system 17 with the specifically arranged sensor electrodes 12, 13 and 14 and in terms of the number is designed in particular to detect gripping of the handle arch 3 at two different contact points simultaneously with the hands 7 and 8. In particular, in this context, you can grip the hands 7 and 8 on the in 1 the contact points shown can be detected. Depending on such detection, which then represents a trigger criterion, an associated autonomy level operation, for example autonomy level 3 or 4, of the vehicle 1 can be set. This can be done automatically by the corresponding system of the vehicle 1.

Wie darüber hinaus in 2 auch zu erkennen ist, sind die beiden Sensorelektroden 12 und 13, die an der radial inneren Seite 10 angeordnet sind, in dieser Umlaufrichtung um die Ringachse A überlappungsfrei zueinander angeordnet. Sie sind auch in dieser azimutalen Richtung in Reihenfolge nacheinander zueinander angeordnet. Darüber hinaus ist auch zu erkennen, dass die hier vorzugsweise einzige Sensorelektrode 14, die an der radial äußeren Seite 11 angeordnet ist, in Umlaufrichtung um die Ringachse A betrachtet überlappend mit dem Spalt 15, insbesondere diesen vollständig überlappend, und überlappend mit der Sensorelektrode 12 und der Sensorelektrode 13 angeordnet ist. Insbesondere ist die dritte Sensorelektrode 14 auch vollständig überlappend mit dem Spalt 16, in dieser Umlaufrichtung um die Ringachse A betrachtet, angeordnet.Like beyond that in 2 It can also be seen that the two sensor electrodes 12 and 13, which are arranged on the radially inner side 10, are arranged without overlapping one another in this direction of rotation around the ring axis A. They are also in order in this azimuthal direction arranged differently to each other. In addition, it can also be seen that the here preferably only sensor electrode 14, which is arranged on the radially outer side 11, overlaps with the gap 15, in particular completely overlapping it, and overlaps with the sensor electrode 12 and the sensor electrode 13 is arranged. In particular, the third sensor electrode 14 is also arranged to completely overlap with the gap 16, viewed in this circumferential direction around the ring axis A.

In 3 ist in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie III-III in 2 der Griffbogen 3 gezeigt. Es ist hier ein Schnitt senkrecht zu der Längsachse B dargestellt.In 3 is in a sectional view along section line III-III in 2 the handle bow 3 shown. A section perpendicular to the longitudinal axis B is shown here.

Wie zu erkennen ist, erstreckt sich die hier im Schnitt gezeigte erste Sensorelektrode 12 in Umlaufrichtung um die Längsachse B maximal um einen Winkel zwischen 20° und 50°. Insbesondere ist dieses Winkelmaß symmetrisch um die Sechs-Uhr-Stellung des Griffbogens 3 ausgebildet. Insbesondere ist die dritte Sensorelektrode 14 in Umlaufrichtung um die Längsachse B des Griffbogens 3 betrachtet maximal um einen Winkel zwischen 20° bis 50° ausgebildet. Auch hier ist insbesondere eine symmetrische Erstreckung um die Zwölf-Uhr-Stellung des Griffbogens 3 ausgebildet. Wie somit zu erkennen ist, erstrecken sich die Sensorelektroden 12, 13 und 14 in Umlaufrichtung um die Längsachse B betrachtet nur relativ lokal an der radial äußeren Seite 11 und an der radial inneren Seite 10. Eine diesbezüglich umfängliche azimutale Erstreckung um die Längsachse B, sodass die Sensorelektroden 14 auch bis zu einer Vorderseite 19 und zu einer Rückseite 20 des Griffbogens 3 reichen würden, ist daher nicht vorgesehen.As can be seen, the first sensor electrode 12 shown here in section extends in the circumferential direction around the longitudinal axis B by a maximum of an angle between 20° and 50°. In particular, this angle measure is designed symmetrically around the six o'clock position of the handle bow 3. In particular, the third sensor electrode 14 is formed at a maximum angle of between 20° to 50° when viewed in the circumferential direction around the longitudinal axis B of the handle arch 3. Here too, a symmetrical extension around the twelve o'clock position of the handle bow 3 is formed. As can thus be seen, the sensor electrodes 12, 13 and 14 extend in the circumferential direction around the longitudinal axis B only relatively locally on the radially outer side 11 and on the radially inner side 10. A circumferential azimuthal extension in this regard around the longitudinal axis B, so that The sensor electrodes 14 would also extend to a front 19 and a back 20 of the handle bow 3 is therefore not provided.

Insbesondere sind die Sensorelektroden 12, 13 und 14 als streifenförmige Elektroden gebildet, die sich mit ihren Längsachsen in Umlaufrichtung um die Ringachse A erstrecken. Insbesondere sind die Längsachsen der Sensorelektroden 12, 13 und 14 somit parallel zu der Längsachse B orientiert.In particular, the sensor electrodes 12, 13 and 14 are formed as strip-shaped electrodes whose longitudinal axes extend around the ring axis A in the circumferential direction. In particular, the longitudinal axes of the sensor electrodes 12, 13 and 14 are thus oriented parallel to the longitudinal axis B.

Insbesondere durch diese Anordnung der drei Sensorelektroden 12, 13 und 14 an den jeweiligen Stellen am Griffbogen 3 und auch relativ zueinander lässt sich ein Umgreifen von zwei Händen 7 und 8 gleichzeitig an unterschiedlichen Berührstellen des Griffbogens 3 sicher erkennen. Es lässt sich damit auch ein sicheres Unterscheiden von einem nur Auflegen einer Hand mit geöffneter Handfläche auf dem Griffbogen 3 erreichen.In particular, this arrangement of the three sensor electrodes 12, 13 and 14 at the respective locations on the handle arch 3 and also relative to one another allows two hands 7 and 8 to grasp simultaneously at different contact points on the handle arch 3. This also makes it possible to reliably distinguish between simply placing a hand with an open palm on the grip bow 3.

In 4 ist eine Darstellung gemäß 2 gezeigt. Im Unterschied zur Darstellung in 2 ist hier vorgesehen, dass die erste Sensorelektrode 12 und die zweite Sensorelektrode 13 an der radial äußeren Seite 11 angeordnet sind. Die dritte Sensorelektrode 3 ist hier an der radial inneren Seite 10 angeordnet. Die Spalte 15 und 16 sind zu erkennen, die hier an der radial äußeren Seite 11 gebildet sind. Damit ist die Anordnung der auch hier vorzugsweise vorgesehenen drei separaten Sensorelektroden 12, 13 und 14 invers zum Ausführungsbeispiel in 2. In 5 ist eine Schnittdarstellung des Griffbogens 3 entlang der Schnittlinie V-V in 4 gezeigt. Auch hier ist die azimutale Erstreckung der hier gezeigten Sensorelektroden 13 und 14 in Umlaufrichtung um die Längsachse A vorzugsweise entsprechend maximal um jeweils einen Winkel zwischen 20° und 50°. Insbesondere ist mit dem System 17 auch ein System zum Überprüfen einer Berührung eines Lenkrads 2 insbesondere gleichzeitig mit zwei Händen 7 und 8 gebildet.In 4 is a representation according to 2 shown. In contrast to the representation in 2 It is provided here that the first sensor electrode 12 and the second sensor electrode 13 are arranged on the radially outer side 11. The third sensor electrode 3 is arranged here on the radially inner side 10. The columns 15 and 16 can be seen, which are formed here on the radially outer side 11. The arrangement of the three separate sensor electrodes 12, 13 and 14, which are also preferably provided here, is inverse to the exemplary embodiment in 2 . In 5 is a sectional view of the handle bow 3 along the section line VV in 4 shown. Here too, the azimuthal extent of the sensor electrodes 13 and 14 shown here in the circumferential direction around the longitudinal axis A is preferably a maximum of an angle between 20° and 50°. In particular, the system 17 also forms a system for checking a touch on a steering wheel 2, in particular simultaneously with two hands 7 and 8.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2723625 B1 [0002]
US 2000189493 A1 [0003]

Claims

Steering wheel (2) for a vehicle (1), with a handle arch (3), which is designed at least as a ring section, and with a plurality of sensor electrodes (12, 13, 14) for detecting contact with the handle arch (3) by a hand (7 , 8) of a user, wherein the sensor electrodes (12, 13, 14) are arranged on the handle arch (3), characterized in that the handle arch (3) has a radially inner side (10) and a radially outer side (11). , wherein the steering wheel (2) has at least three separate sensor electrodes (12, 13, 14), which are distributed separately from one another on the radially inner side (10) and on the radially outer side (11), so that at least one of the three Sensor electrodes (12, 13, 14) are arranged on the radially inner side (10) and at least one other of the three sensor electrodes (12, 13, 14) is arranged on the radially outer side (11), so that when gripping around the handle bow (3) two sensor electrodes (12, 13, 14) can be covered with one hand (7, 8) and with the arrangement of the sensor electrodes (12, 13, 14) a simultaneous grasp of the handle arch (3) with both hands (7, 8 ) can be detected at two different contact points.

Steering wheel (2). Claim 1 , characterized in that a first sensor electrode (12, 13, 14) is arranged on the radially inner side (10) and a second sensor electrode (12, 13, 14) is arranged on the radially inner side (10) and a third sensor electrode (12, 13, 14) is arranged on the radially outer side (11).

Steering wheel (2). Claim 2 , characterized in that the first and second sensor electrodes (12, 13, 14) are arranged spaced apart by at least one gap (15, 16) when viewed in the circumferential direction around the ring axis (A) of the handle arch (3).

Steering wheel (2). Claim 3 , characterized in that the first sensor electrode (12, 13, 14) and the second sensor electrode (12, 13, 14) are arranged without overlapping each other in this direction of rotation.

Steering wheel (2). Claim 3 or 4 , characterized in that the third sensor electrode (12, 13, 14) is arranged overlapping with the first and second sensor electrodes (12, 13, 14), viewed in the direction of rotation around the ring axis (A).

Steering wheel (2) according to one of the previous ones Claims 3 until 5 , characterized in that a gap (15) is formed in the twelve o'clock position of the steering wheel (2).

Steering wheel (2) according to one of the previous ones Claims 3 until 6 , characterized in that a gap (16) is formed in the six o'clock position of the steering wheel (2).

Steering wheel (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor electrode (12, 13, 14), which is arranged on the radially inner side (10), is viewed in the circumferential direction of the longitudinal axis (B) of the handle arch (3). , extends a maximum of an angle between 20° and 50°.

Steering wheel (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor electrode (12, 13, 14), which is arranged on the radially outer side (11), is viewed in the circumferential direction of the longitudinal axis (B) of the handle arch (3). , extends a maximum of an angle between 20° and 50°.

Steering wheel (2) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor electrode (12, 13, 14) is formed as a strip-shaped electrode which extends with its longitudinal axis in the circumferential direction around the ring axis (A).

Steering wheel (2) according to one of the previous ones Claims 3 until 7 and after Claim 10 , characterized in that the length of a sensor electrode (12, 13, 14) on the radially inner side (10) extends from the gap (15) to a connection of a steering wheel spoke (4) of the steering wheel (2) to the handle arch (3 ) extends, in particular extends without interruption.

Steering wheel (2). Claim 1 , characterized in that a first sensor electrode (12, 13, 14) is arranged on the radially outer side (11) and a second sensor electrode (12, 13, 14) is arranged on the radially outer side (11) and a third sensor electrode (12, 13, 14) is arranged on the radially inner side (10).

System (17) for checking contact with a steering wheel (2) with at least one hand (7, 8), the steering wheel (2) being designed according to one of the preceding claims, wherein the system (17) has an evaluation unit (18), with which simultaneous touch states of the sensor electrodes (12, 13, 14) with both hands (7, 8) are evaluated and, depending on the touch states, a simultaneous grasp of the handle arch (3) with both hands (7, 8) is detected.

System (17) after Claim 13 , which is a vehicle guidance system in which, depending on a recognition, both hands (7, 8) are one The user grasps the handle arch (2) at two different contact points, an autonomy level operation of the vehicle (1) assigned to this trigger criterion is set.

Method for detecting at least one contact state of a handle arch (3) of a steering wheel (2), in particular according to one of the preceding ones Claims 1 until 13 , by at least one hand (7, 8), in which when the hand (7, 8) is touched, it is evaluated whether a hand (7, 8) is arranged on a radially inner side (10) of the handle arch (3). Sensor electrode (12, 13, 14) is touched and whether the hand (7, 8) touches a sensor electrode (12, 13, 14) arranged on a radially outer side (11) of the handle arch (3), and then if the sensor electrode (12, 13, 14) arranged on the radially inner side (10) and the sensor electrode (12, 13, 14) arranged on the radially outer side (11) are touched simultaneously by the hand (7, 8). Gripping the handle arch (3) by this hand (7, 8) is recognized as a touch state, and/or when the other hand (7, 8) is touched, in particular at the same time as the hand (7, 8), it is evaluated whether the other hand (7, 8) touches a sensor electrode (12, 13, 14) arranged on a radially inner side (10) of the handle arch (3) and whether this other hand (7, 8) touches one on a radially outer one Side (11) of the handle arch (3) arranged sensor electrode (12, 13, 14) is touched, and then when the sensor electrode (12, 13, 14) arranged on the radially inner side (10) and that on the radially outer side (11) arranged sensor electrode (12, 13, 14) are touched at the same time by this other hand (7, 8), gripping the handle arch (3) by this other hand (7, 8) is recognized as a touch state.