CN106256574A - 用于使方向盘周围通风的装置和用于操作该装置的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于使车辆的方向盘周围通风的装置。该装置包含在方向盘附近的至少一个可调节的通风装置，其中该至少一个通风装置的可调节性被配置为：在方向盘的不同的旋转角度下使空气流到达方向盘上的至少一个假想点。还公开了一种用于操作该装置的方法。在该装置中，至少一个通风装置能够与方向盘的旋转同步地进行调节，使得空气流在方向盘旋转期间和/或之后近似跟随方向盘上的至少一个假想点的移动。

Description

用于使方向盘周围通风的装置和用于操作该装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于使车辆的方向盘周围通风的装置。该装置包含靠近方向盘或在方向盘附近的至少一个可调节的通风装置。该通风装置的可调节性被配置为在不同的方向盘旋转角度下使空气流到达方向盘上的至少一个假想点。还提供了一种用于操作该装置的方法。

背景技术

用于使车辆——特别是机动车辆——的方向盘通风或加热的装置是已知的。特别是，方向盘的电加热被越来越多地使用以便抵消发生在特别是高效机动车辆中的废热的短缺。通过将热集中到车辆中允许乘员以尽可能直接的方式感觉到热的点，通过有限量的热能够实现的效果被最大化。由于在行程期间方向盘与驾驶员的手在方向盘上直接接触，所以在此可以实现对驾驶员的热舒适性的直接影响。在这方面，也特别显著的是，手特别是手指通常是裸露的并且实际上对热和冷具有高的敏感度，这对于热舒适性的感觉尤为重要。

然而，方向盘电加热单元从成本的角度是相当不利的，并且需要在车辆中特别是在电气系统中采取进一步的措施以便能够操作这些加热单元。此外，缺点是，与加热系统相比，方向盘通过热传导性的影响的直接且有效的冷却将涉及相当大的程度的复杂性并且迄今为止尚未切实可行。

DE 10 2008 005 894 A1公开了一种用于产生用于机动车辆的空气流的方法和装置。在这种情况下，来自方向盘中的一个或多个开口的空气流被偏转到驾驶员的一个或两个手腕。空气流特别是被引导到对应于所谓的“10到2”位置的方向盘的两个角区域。“10到2”被理解为一方向盘位置，在该位置，驾驶员的左手被定位在方向盘圆周的上部中心的左侧60°并且右手被定位在方向盘圆周的上部中心的右侧60°。该术语涉及手的位置与常规模拟时钟差十分钟两点或1:50的刻度盘的相似性。

此公开的方法和/或装置的缺点主要是，经调节的空气必须在它能够通过方向盘中预定点处的开口逸出之前被引入到可旋转的方向盘中。相应的空气引导元件(特别是通风通道)的构造和安装、避免泄漏、噪声传播、空气流的过多的压力损失和由不足的热绝缘引起的温度变化，仅能够在有限的车辆环境的空间中困难地实施。

发明内容

因此，本发明的目的是：提供一种用于使方向盘周围通风的装置和一种用于操作该装置的方法，通过该装置和该方法，可以避免上述缺点。

该目的是通过一种在此所公开的用于使车辆的方向盘周围通风的装置来实现的。该装置包含靠近方向盘的至少一个可调节的通风装置，其中该至少一个通风装置的可调节性被配置为在不同的方向盘旋转角度下使空气流到达方向盘上的至少一个假想点。在该装置中，该至少一个通风装置能够与方向盘的旋转进行同步调节，使得空气流在方向盘旋转期间和/或之后近似跟随方向盘上的至少一个假想点的移动。

附图说明

图1是用于使机动车辆的方向盘周围通风的装置的示意图示；

图2类似于图1但是描绘了方向盘的旋转的视图；

图3是说明了当方向盘处于直线向前位置时的左手空气流和右手空气流的详细示意图；

图4是说明了当方向盘被向右旋转时的左手空气流和右手空气流的详细示意图；

图5是方法的简化框图。

现在将详细参考通风装置的当前优选实施例，通风装置的示例在附图中进行说明。

具体实施方式

在这种情况下，在本文件的意义内，“方向盘”也可以被理解为其他等效装置，通过该等效装置，驾驶员能够驾驶或控制车辆，即，例如单辙或多辙车辆的转向把手或转向臂、转向杆或诸如此类。

方向盘旋转是方向盘围绕其中心轴线和/或围绕转向柱的旋转运动，执行方向盘旋转是为了改变车辆的方向的目的。在方向盘旋转结束后，方向盘可以处在相对于旋转之前的初始位置和/或相对于其在直线向前的零位置的任何角度位置。因此，它也可以被旋转。方向盘旋转是偏离直线向前的位置的方向盘位置。

“方向盘周围”被理解为围绕方向盘的区域，驾驶员的手在行程期间通常位于该区域中。该区域围绕方向盘轮缘的外圆周和/或方向盘的手支承表面并且从方向盘延伸足够远，无论以何种方式放置在方向盘上的手通常在该区域中。方向盘周围的区域还包括开关和在行程期间驾驶员可以通过方向盘上的手够到的其他控制装置，例如——但不排他地——用于操作方向指示器、挡风玻璃刮水器、喇叭、灯、收音机、车载计算机、巡航控制或甚至转向柱换档机构的换挡拨片或换档杆。用于调节方向盘的选项，例如高度调节、倾斜调节或纵向调节，将方向盘周围增大相应的调节范围。

方向盘周围的通风意味着产生至少一个空气流，其将空气引入到方向盘周围并且因此也迫使空气从方向盘周围离开，或甚至产生方向盘周围内部的再循环或循环空气流。方向盘周围的温度控制也可以通过较高或较低温度的空气被引入到方向盘周围而与方向盘周围的通风相关联。因此，可以实现方向盘周围的加热或冷却。同样地，关于空气湿度的调节可以通过具有较低或较高绝对空气湿度的空气被引入到方向盘周围而与方向盘周围的通风相关联。因此，例如，也可以实现方向盘周围的除湿。

至少一个可调节的通风装置被附接成靠近方向盘或在方向盘附近。在这种情况下，“方向盘附近”被理解为距方向盘或距方向盘周围的距离足够小，使得由通风装置产生的空气流能够到达方向盘周围以便实现上述通风。

至少一个通风装置的可调节性可以不同地实现。在此，可以是关于空气流的方向的可调节性的情况。这可以例如通过两组叶片来实现，这两组叶片相对于彼此垂直地被设置在通风装置上并且其角度是可调节的，其中一个允许上/下调节并且另一个允许左/右调节。许多其他不同的设计是可想到的并且用在机动车辆中常见的并且通常被附接到仪表板的空气调节系统的通风装置中。此外，可以提供关于空气流的扇出的可调节性，即，从出口出现的空气流被集中成狭窄的喷射流或宽广地成扇形散开。此外，在上述通风装置中已使用这样的调节选项。最后，还可以实现关于出现的空气流的空气量和/或空气速度和/或强度的可调节性。例如，通过通风装置的可变节流，即，通过打开或关闭，可以调节空气流的范围和强度。类似地，出现的空气流的空气量和/或空气速度和/或强度的可调节性可以通过设置在通风装置的上游的风扇的可变控制来实现。对于关于空气方向、扇出和强度的调节的不同的可能性的组合自然是可能的。

在任何情况下，至少一个通风装置的可调节性必须被配置为在不同的方向盘旋转角度下使空气流到达方向盘上的至少一个假想点。在这种情况下，能够到达的方向盘上的点应该首先是驾驶员的手被主要放置的点。如果为了改变车辆的方向而旋转方向盘，则这些点也应该能够被空气流到达。到达这些点意味着在这种情况下在这些点处可以产生能够被驾驶员的裸手感觉到的空气速度。

在此，也有提供多个通风装置使得通过它们的组合可以实现方向盘周围的改进的覆盖范围的可能性。例如，第一通风装置可以覆盖方向盘周围的第一区域，第二通风装置可以覆盖第二区域等等。当旋转方向盘时离开第一区域并且进入第二区域的方向盘上的假想点最初可以被第一通风装置的空气流到达并且随后被第二通风装置的空气流到达。根据方向盘、方向盘周围的几何复杂性以及车辆上的安装条件，也可以提供大量的通风装置和方向盘周围的相关区域。

通过到达驾驶员的手主要位于的方向盘上的那些点，将经调节的空气直接供应至驾驶员的手和其周围并且从而直接影响驾驶员的热舒适性的感觉是可能的。由于即使当旋转方向盘时也可以到达方向盘上的这些点，所以不仅当车辆正在直线向前行驶时，而且当转弯时，影响舒适性的感觉是可能的。

为了允许不被驾驶员对方向盘的旋转运动中断的方向盘上的特定点的恒定通风，该装置的特征在于，至少一个通风装置可以与方向盘的旋转进行同步调节，使得空气流在方向盘旋转期间和/或之后近似跟随方向盘上的至少一个假想点的移动。在这种情况下，至少一个通风装置的同步调节可以例如通过通风装置与方向盘或固定到方向盘——特别是转向柱——的部件的机械连接来实现，该机械连接将方向盘的旋转运动传送成通风装置的至少一个调节装置的运动。同样地，以机电整合的方式实现同步调节是可能的。通过传感器单元，可以同时检测到方向盘的旋转角度，并且可以根据在控制单元中对检测到的角度的评估和至少一个致动器的激活来控制至少一个通风装置的调节。车辆的方向盘上或转向柱上的相应的角度传感器可以被认为是传感器单元，而且例如基于来自车辆的车载电源的其它测量值和操作数据——例如来自车轮传感器或加速度传感器的信息——的评估单元确定方向盘的旋转。

有利的是，至少一个可调节的通风装置是喷嘴，其流出横截面位于大体上平行于方向盘平面。这意味着喷嘴的流出方向大体上平行于方向盘的旋转轴线，其中喷嘴被有利地设置成在车辆的纵向方向上与方向盘间隔开，使得通过空气流的方向调节和/或可变扇出，可以到达尽可能大的方向盘周围的区域。在具有被附接到方向盘附近的仪表板的空气调节单元的可调节的通风装置的机动车辆的通常布置中，这些通风装置可以用作该装置的通风装置。

特别有利的是，该装置包含被配置用于调节至少一个通风装置的空气流的温度和/或空气湿度的装置。当相应地调节空气流的空气时，驾驶员的舒适性的感觉可能特别容易地受影响。

通过提供暖空气，可以实现驾驶员的手的有效加热，其能量需求相对低。例如，当在寒冷条件下预热车辆时，通过该装置加热驾驶员的手，可以实现快速加热效果，其中避免耗能加热车辆内部或方向盘上的高热容量的寒冷部件是可能的。同样地，如果发动机的废热和/或可能安装的(附加的)加热装置的性能不足以经由常规车辆加热单元将车辆的整个内部或车辆周围带到舒适的温度，则也可以实现进一步的加热效果。此外，即使当因为例如车辆不具有封闭的内部或车辆是具有开放的车顶的敞篷车而导致驾驶员的周围不能够被完全加热时，实现可察觉的加热效果是可能的。

通过提供冷的和/或干燥的空气，驾驶员的手可以被有效地冷却。以类似加热驾驶员的手的方式，因此可以以快速和节能的方式实现由驾驶员直接感受到的冷却效果。另外，在热的车辆内部中或在热的环境中的开放的车辆中，也可以采用冷却功率的低利用实现主观上有效的冷却作用。

也有利的是，该装置包含被配置为检测至少一只手在方向盘上的位置的测量装置。其结果是，将至少一个通风装置的空气流直接定向至该手的实际位置和/或驾驶员的双手的实际位置是可能的。因此，相比于定向至驾驶员的手采取的和/或常规位置，例如，所谓的“10至2”位置，可以实现更强大的通风效果。在方向盘旋转期间空气流跟随的至少一个假想点可以使用来自这些测量装置的信息来确定。以这种方式，也可以考虑至少一只手在方向盘上的运动。例如，当被驾驶员握住时，这当方向盘被旋转成足够远使得它不能被任何进一步旋转时是必须的，无需将手定位在方向盘上的其他位置，空气流跟随的方向盘上的假想点可以从旧的手位置移动到新的手位置。类似地，检测当直线向前行驶时手的定位的改变以及相应地改变方向盘周围的通风是可能的。

在该装置的优选实施例中，这些测量装置包含至少一个电容传感器、压力传感器或摄像机。

有利的是，该装置包含被配置用于检测至少一只手和/或方向盘表面的湿度的另外的测量装置。使用关于手的皮肤表面上的湿度的信息，通过考虑与其相关的蒸发冷却，可以更准确地估计主观感受到的空气流对热舒适性的效果。因此，可以更灵敏和/或更有效地实现对驾驶员的舒适性的感觉的所需效果。

也优选的是，该装置包含至少一个开关，通过该开关，可以激活和/或停用该装置。如果该装置与车辆中的其它装置——特别是空气调节单元——组合，则通过开关，还实现了附加优势：该装置的至少一个通风装置被用于不同的功能，其中方向盘周围的通风是这些功能之一。该开关也可以被链接到车辆的其它功能，例如打开和/或关闭敞篷汽车或任何其他开放或部分开放的车辆中的盖或车顶。

也有利的是，该装置包含方向盘，其表面具有低的热渗透系数。热渗透系数可以根据热导率、密度和人体的热容量来计算，通过热渗透系数，描述根据与人体接触的温度感觉是可能的。由于热量通过热传导从手移除或被供应至手，由于一只手与方向盘的接触——取决于方向盘的温度——可以由此影响和/或减小使用该装置由空气流所产生的效果和/或对驾驶员的热舒适性的感觉的预期效果。冷方向盘被感觉为越冷，其表面上的热渗透系数越高。类似地，温暖或热方向盘被感觉为越热，其表面上的热渗透系数越高。因此，有利的是，方向盘表面具有低的热渗透系数。在这种情况下，小于1Ws^0.5m^-2K^–1的值被理解为低。特别是，必须考虑通常直接接触驾驶员的手的方向盘表面的区域，例如方向盘的外方向盘圆周和/或方向盘轮缘或手支承表面。

在用于操作该装置的方法中，调节方向盘附近的至少一个可调节的通风装置使得空气流在方向盘旋转期间和/或之后近似跟随方向盘上的至少一个假想点的移动。空气流跟随方向盘上的假想点意味着在这种情况下空气流在方向盘上的该点的区域中所产生的空气速度能够被位于那里的裸手感觉到并且当方向盘旋转而裸手仍然位于那里时继续被感觉到。然而，如果驾驶员移动远离固定到方向盘的假想坐标系中的该假想点，则空气速度可以被降低。这里的目的是，在该点处集中空气流，以便最小化用于产生和可选择地调节空气流的能量需求。因此，有利的是，定向空气流使得局部最大空气速度存在于该假想点处。当旋转方向盘时，为了跟随至少一个假想点，可以不断或逐步进行至少一个通风装置的调节。

在该方法的一个有利实施例中，调节方向盘附近的至少一个可调节的通风装置使得在方向盘旋转期间和/或之后，空气流的方向被调节。这意味着空气流关于其方向跟随方向盘的旋转。

在该方法的另一有利实施例中，调节方向盘附近的至少一个可调节的通风装置使得在方向盘旋转期间和/或之后，空气流的扇出被调节。其结果是，例如，如果通过旋转方向盘，驾驶员的手近似垂直于流出方向被移动远离通风装置，并且同时空气流被同时成扇形散开，则也可以到达手。

在该方法的另一有利实施例中，调节方向盘附近的至少一个可调节的通风装置使得在方向盘旋转期间或之后，空气流的强度被调节。这可以例如——但不排他地——通过通风装置的可变节流，即，通过打开或关闭或通过设置在通风装置的上游的风扇的可变控制来实现。这种类型的调节允许通过增加空气流的强度来最小化驾驶员的手上的空气速度的改变，即当驾驶员的手通过方向盘的旋转近似平行于流出方向被移动远离通风装置时。

有利的是，在方向盘旋转期间和/或之后，改变来自方向盘附近的至少一个可调节的通风装置的空气流的温度。以这种方式，补偿驾驶员的手上的空气的温度差是可能的，该温度差是由于手以可变的方式被移动远离通风装置引起的。

在该方法的优选实施例中，该方法通过被分配给该装置的开关的操作来激活或停用。驾驶员因而可以有意识地打开或关闭该功能。

最后，特别有利的是，当打开车辆的盖或车顶和/或至少一个车窗时，则激活该方法。因此，车辆内部的空气调节的限制可以因此至少部分被根据本发明的方法补偿。

示例性实施例在图1到图5中示出。

图1示出了在处于方向盘的直线向前位置的车辆中的该装置的布置。驾驶员的手2a、2b位于方向盘1上的“10到2”位置。左手2a位于行进方向上方向盘1的左手侧并且右手2b位于方向盘1的右手侧。通风装置3a、3b是喷嘴，其流出横截面位于大体上平行于方向盘平面。通风装置3a、3b产生空气流4a、4b，空气流4a、4b被定向为朝向驾驶员的手2a、2b。左手通风装置3a在方向盘附近偏向方向盘1的左侧并且利用空气流4a使方向盘周围的左手部分特别是驾驶员的左手2a通风。右手通风装置3b被设置成在方向盘附近偏向方向盘1的右侧并且利用空气流4b使方向盘周围的右手部分特别是驾驶员的右手2b通风。通风装置3a、3b被附接到位于挡风玻璃6下方的仪表板5。

在图2中，示出了在方向盘旋转期间该装置的布置。方向盘1向右旋转约45°，由此驾驶员的手2a、2b的位置改变。驾驶员的左手2a被稍微向上且向右移动，而驾驶员的右手2b被向下且稍微向右移动。在根据本发明的方法的实施例中，调节通风装置3a、3b使得改变空气流4a、4b。左手通风装置3a被调节成使得左手空气流4a跟随驾驶员的左手2a。为此，左手空气流4a被定向成进一步向上。右手通风装置3b被调节成使得右手空气流4b跟随驾驶员的右手2b。为此，右手空气流4b被定向为进一步向下。

图3示出了参照处于方向盘的直线向前位置的方向盘1的左手空气流4a和右手空气流4b。

当向右旋转方向盘1并且驾驶员的手2采取“10到2”位置时的左手空气流4a和右手空气流4b的定向在图4中是可见的。

在图5中，示出了该方法的实施例的简化顺序。在步骤S1，检测驾驶员的手2a、2b的位置。这可以通过传感器单元来进行，或者甚至根据基于经验数据和/或驾驶信息的估计。用于通过车辆的空气调节单元使方向盘周围通风的空气的调节发生在步骤S2。同时，设置空气温度和空气湿度。在步骤S3，处理用于方向盘通风的要求，其中通过考虑驾驶员的手2a、2b的定位和由车辆的空气调节单元预定的关于空气调节的边界条件，可以设置方向盘周围并且特别是驾驶员的手2a、2b的通风的预设置。最后，在步骤S4，设置至少一个通风装置3a、3b上的空气流4a、4b的方向、扇出和强度。

Claims (17)

1.一种用于使车辆的方向盘周围通风的装置，包含在所述方向盘附近的至少一个可调节的通风装置，其中所述至少一个可调节的通风装置的可调节性被配置为：在所述方向盘的不同的旋转角度下使空气流到达所述方向盘上的至少一个假想点，

其中所述至少一个可调节的通风装置能够与所述方向盘的旋转同步地进行调节，使得所述空气流在所述方向盘旋转期间和/或之后近似跟随所述方向盘上的所述至少一个假想点的移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个可调节的通风装置是喷嘴，所述喷嘴具有流出横截面，所述流出横截面被定位成大体上平行于方向盘平面。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述装置包含被配置用于调节来自所述至少一个可调节的通风装置的所述空气流的温度和/或空气湿度的设备。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述装置包含被配置用于检测至少一只手在所述方向盘上的位置的测量装置。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述测量装置包含至少一个电容传感器。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述测量装置包含至少一个压力传感器。

7.根据权利要求4所述的装置，其中所述测量装置包含至少一个摄像机。

8.根据权利要求4所述的装置，其中所述装置包含另外的测量装置，所述另外的测量装置被配置用于检测所述至少一只手和/或所述方向盘的表面上的湿度。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述装置包含至少一个开关，通过所述至少一个开关，所述装置可以被激活和/或停用。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包含方向盘，所述方向盘的表面具有较低的热渗透系数。

11.一种用于操作根据权利要求1所述的装置的方法，其中所述方向盘附近的所述至少一个可调节的通风装置被调节成使得所述空气流在所述方向盘旋转期间和/或之后近似跟随所述方向盘上的所述至少一个假想点的移动。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一个可调节的通风装置被调节成使得在所述方向盘旋转期间和/或之后所述空气流的方向被调节。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一个可调节的通风装置被调节成使得在所述方向盘旋转期间和/或之后所述空气流的扇出被调节。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一个可调节的通风装置被调节成使得在所述方向盘旋转期间和/或之后所述空气流的强度被调节。

15.根据权利要求11所述的方法，其中在所述方向盘旋转期间和/或之后，来自所述至少一个可调节的通风装置的所述空气流的温度被改变。

16.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法通过被分配给所述装置的开关的操作来激活或停用。

17.根据权利要求16所述的方法，其中当所述车辆的盖或车顶和/或至少一个车窗被打开时，所述方法被激活。