CN1771158A - 机动车的方向盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机动车的方向盘，本发明的目标是以这样一种方式将信息从驾驶员导航系统或驾驶员辅助系统提供给驾驶员，即所述信息容易被接收且驾驶员还能给所述系统或电话输入信息，而不必将他或她的注意力从交通上转移开。为了实现该目标，将方向盘构形为驾驶员的通信接口。

Description

机动车的方向盘
技术领域
本发明涉及一种机动车的方向盘。
背景技术
机动车方向盘是已知的，其具有气囊和开关或按键，例如通过开关或按键能在收音机上设定一个台或甚至能设定其音量，而不用操作通常在仪表板中安装到驾驶员侧的收音机本身，从而不会使驾驶员从道路交通上分心。
道路交通日益增加的复杂性要求增加关于驾驶员周围环境的驾驶员信息，因而传递给车辆驾驶员的信息量日益增加。另一方面，驾驶员接受信息的能力是有限的，驾驶员还必须全神贯注于基本的驾驶职责，由于日益增加的道路交通量，驾驶职责也要求日益增加的专心。
为此，在机动车中正在越来越多地使用用于感知危险情况的驾驶员辅助系统和驾驶员导航系统。已知通过仪表板中的目视系统或通过语音系统使驾驶员意识到危险情况，驾驶员导航系统配有显示器，该显示器也布置在仪表板中。驾驶员辅助系统是已知的，例如从德国公开专利申请19821163A1中和从欧洲专利申请0640903A1中。
目视系统的缺点是它们在驾驶员的另一侧上布置在仪表板中，所以特别是当驾驶员正在凝视驾驶员导航系统的显示器时，他不能注意道路交通。
发明内容
因而，本发明基于下面的目标，以这样一种方式使得驾驶员可得到信息，例如驾驶员导航系统或驾驶员辅助系统的信息，即驾驶员能容易地领会它，且驾驶员还能给系统或电话输入信息，而不必显著地减少他在道路交通上的注意力。
根据权利要求1的特征，本发明实现该目标。
因而，方向盘根据本发明体现为驾驶员的通信接口。
这样，作为驾驶员的信息设备，方向盘配有使得传递信息变为可能的元件，所述信息由机动车上的传感器或由检测车辆乘客行为的传感器产生，或借助于通过远程输送或近程遥测在机动车中收到的信号而产生。车辆乘客行为例如可以理解成是坐姿或驾驶员疲劳。
用于给驾驶员提供信息的方向盘上的元件的布置具有下列优点，即实质上对驾驶员在道路交通上的注意力没有影响，这是因为无论如何当驾驶员正在驾驶时，方向盘也在他的视觉领域内。
可以将发光元件和/或显示器和/或振动元件结合到方向盘中作为用于给驾驶员提供信息的元件。
优选地，所述元件布置在方向盘的泡沫装饰物中或方向盘的装饰物的若干部分中。有利地，在笔直向前方向上的方向盘的方向盘缘的上半部中提供所述元件。
在另一个实施方式中，规定将元件布置成均匀分布在方向盘缘上，在这种情况下，有利地，仅仅操纵与方向盘的旋转无关地位于顶部的元件，即，元件在方向盘缘旋转时相对于方向盘缘移动。
在另一个实施方式中，规定提供用于检测手在方向盘上的位置的装置，和规定仅仅操纵被手覆盖的元件。
可以提供不同类型的发光元件，因而，能使用条形发光元件和/或点状发光元件和/或构形为符号的发光元件。
可以提供箭头或移动的点作为驾驶员导航系统的推荐行驶方向的显示元件。能通过箭头以明确的方式显示将对行驶方向作出的变化。借助于移动的点这也是可能的，那时将这些移动的点接连照亮，所以产生一个点正在规定方向上移动的印象。
有利地，能以这样一种方式操纵箭头或点作为与行驶方向变化位置的距离的函数，即它们不同程度地发光或具有不同的颜色。结果，能将行驶方向的必需变化及时通知驾驶员。通过触发箭头或点的闪光和/或触发它们的颜色从绿色到红色的变化的操纵过程，能获得已经到达行驶方向变化位置的事实。
也能提供对应的颜色元件，即红色、黄色、绿色的元件，用来显示还不能看到的交通信号灯信息的下一项。结果，驾驶员能在他到达交通信号灯时调整他的驾驶风格以适合交通信号灯的可能状态，就象已经能看到一组交通信号灯的情况中那样。另外，可以提供方向盘中的数字显示器，其表明到交通信号灯显示下一次变化为止的时间长度，即，到交通信号灯例如从绿色经由黄色变化到红色的时间为止的时间长度。这种安排适于为任何一组交通信号灯调整驾驶风格，即，甚至为驾驶员将看到的多组交通信号灯调整驾驶风格。
通过改变发光元件的颜色和/或辐射强度和/或通过使发光元件闪光，能表现警告功能。因而，在一个实施方式中，规定通过将发光元件的颜色从绿色变成红色来表明与在前方行驶车辆的距离的减小。在一个实施方式中，在笔直向前方向上的方向盘的方向盘缘的上半部中提供用于表现警告功能的条形发光元件。
为了显示危急驾驶条件，如冰、ABS制动、ESP功能和牵引力控制功能，提供闪光元件，这些危急驾驶条件中的每一个都被分配特定颜色的元件。
显示危险和显示危急驾驶条件的另一个可能性是布置振动元件，其振动频率和振动强度能改变。有利地，将振动元件以这样一种方式布置在方向盘上，即能在整个方向盘缘上至少近似以相同的强度感觉到振动。
也能将至少一个显示字母数字字符和符号的显示器布置为显示器。所述显示器例如可以充当电话显示器和显示通话者或所选数字。在另一个实施方式中，能以这样一种方式操纵显示元件，即与方向盘的旋转无关地，显示器上的信息不改变其位置，即，它好象被固定到车辆上。
在另一个实施方式中，在方向盘上提供用于给导航系统以及电话输入信息并显示该信息的开关。
附图说明
将参考附图在示范性的实施方式中说明本发明，其中：
图1表示应用传统驾驶员导航系统时的标准情况；
图2A-D表示被照亮的条在方向盘中的布置；
图3表示具有振动元件的方向盘；
图4A、B表示具有发光的符号和条的方向盘；
图5表示具有发光的点的方向盘；
图6表示当应用具有方向盘上的显示器的驾驶员导航系统时的驾驶员情况；
图7表示关于下一个交通信号灯的信息的显示；
图8表示振动元件在方向盘上的布置；
图9A-C表示具有不同输入信号的与前方车辆处于不同距离的车辆；
图9D-F表示在后方车辆的方向盘上，与图9A-C中的车辆距离对应的输出信号；
图10A-C表示当有行驶方向变化时的不同路线情况；
图11A-C表示图10A-C的路线情况在方向盘上的显示；
图12A、B表示作为行驶方向的函数的不同路线情况；
图13A-C表示图12A、B的路线情况在方向盘上的显示；
图14A、B表示驾驶员正感受到疲劳时的危险情况；
图15表示根据图14A、B的情况的显示；
图16-16B表示具有不同布置的发光元件的方向盘；和
图17表示其中布置着字母数字显示器和开关的方向盘。
具体实施方式
图1表示传统驾驶员导航系统的应用的标准情况。传统驾驶员导航系统具有在仪表板中布置到驾驶员侧的显示器1，因而当凝视该显示器时，驾驶员必须不可避免地注意该侧，所以在这个时间内，他不能注意道路交通，从而，相当大地增加了事故的危险。如果将来传达给驾驶员的信息量增加，则该状态是特别危险的。然而，图1中的方向盘已经具有用于表明危险情况的被照亮的条2。
图2A-D表示条2的不同实施方式。图2C的实施方式中的条2比其它实施方式中的窄，这些条适合于依靠它们改变颜色，例如从绿色变成红色，或改变它们的亮度来表明危险情况。这些条例如可以由一连串能发出不同颜色的多色LED组成。这些条例如适合于表明与位于驾驶员自己的车辆前方的车辆的过短距离，要不然就适合于传达冰的警告。
图3表示具有振动元件3的方向盘，振动元件3也能让驾驶员发觉危险情况。例如在交通阻塞结束时，例如与在前方行驶的车辆或与位于驾驶员自己的车辆前方的另一个车辆碰撞的危险越大，振动元件3的振动程度越大，所述振动元件3以这样一种方式等间隔地布置在方向盘缘4上，即当笔直向前行驶时和当转弯时，驾驶员触摸至少一个振动元件。例如通过改变具有旋转不平衡质量的小电动机的旋转速度或改变施加到振动膜上的交流电压的频率，来引起不同的振动。此外，在具有不变频率的振动的情况下，能将振动的节奏变为危险情况的严重性的函数。
图4A表示一个方向盘，其中在方向盘缘4中提供了箭头5，箭头5能发光且是驾驶员导航系统的一部分。例如，这里示出了一个箭头，其指向右边且向驾驶员表明他必须在下一个时机向右转变方向。以同样的方式，条6也能表明规定的笔直向前行驶(图4B)。
表明行驶方向变化的另一种可能的方式是布置被照亮的点7(图5)。当需要改变行驶方向时，以这样一种方式操纵这些点，即将它们向右或向左接连照亮，即，能看到一个向右或向左移动的点。
图6再一次表示将驾驶员导航系统布置在方向盘上时的驾驶员情况。通过将发光的箭头5布置在方向盘上，能取消驾驶员侧的显示器1。驾驶员能在不必妨碍他观察道路交通的情况下察觉发光的箭头，该信息的显示能与转向角传感器的信息结合起来。
图7表示在方向盘上关于下一个交通信号灯的信息的显示。为了该目的，在方向盘缘上提供发红光的元件8、发黄光的元件9和发绿光的元件10。交通信号灯传达信息，该信息表明它是否正在显示红色、黄色或绿色，然后，对应的元件在方向盘上发光。如果例如由于转弯，直到在到达下一组交通信号灯之前为止都不能看到下一组交通信号灯，则该信息是有利的。然而，如果方向盘上的另外的数字显示表明所指示的交通信号灯状态还要持续多长，则该显示甚至适于能从远距离看到的交通信号灯，在图7中没有示出这种数字显示。
在图8中再一次示出了振动元件在方向盘上的布置。应该以这样一种方式布置这些元件，即驾驶员能察觉它们，即使驾驶员正在仅仅用一只手操纵方向盘。
图9D-F表示作为图9A-C中所示的两个车辆之间距离的函数的不同地发光的方向盘缘。当车辆A接近位于其前方的车辆B时，这被用传感器14检测到，如图9A中所示。传感器触发车辆A的方向盘缘中的被照亮的条11，方向盘缘首先发绿光，如图9D中由影线所示的。当车辆A更接近地接近车辆B时(图9B)，传感器使得条中的颜色改变或触发发黄光的色条，所以能在车辆A的方向盘缘上看到黄色条12，如图9E中改变的影线所示。当车辆A进一步接近车辆B时，使条中的颜色再一次改变或触发发红光的色条，所以现在能在车辆A的方向盘缘上看到红色条13，如图9F中由再一次改变的影线所示。
通过改变色条的亮度和/或通过闪光能产生另外的警告。
图11A-C表示图10A-C的不同路线情况。当车辆接近根据路线信息系统的规定行驶方向必须向左改变的十字路口时(图10A)，发绿光的箭头15出现在方向盘缘上(图11A)。这向驾驶员表明他必须准备向左转变方向。当他如图10B中所示地进一步接近十字路口时，箭头的颜色改变，能看到发红光的箭头16，如图11B中由不同的影线所示的。这个发红光的箭头向驾驶员表示他现在必须向左转变方向。
如果驾驶员没注意到向左转变方向的需要或认出得太晚，他驶过十字路口，如图10C中所示，则路线信息系统发出回转的指令。为了该目的，两个被照亮的转向箭头17出现在方向盘上，指向左边的左侧转向箭头17和指向右边的右侧转向箭头18，如能在图11C中看到的。
图13A表示图12A中所示和由路线信息系统规定的笔直向前行驶的显示。所述笔直向前行驶再次由两个被照亮的箭头表示，该两个箭头为指向右边的左侧箭头19和指向左边的右侧箭头20。
图13B表示根据图12B在规定的向右转变方向的情况下，在方向盘缘上的显示。为了该目的，路线信息系统触发指向右边的被照亮的箭头21。
显示将被执行的行驶方向变化的另一种可能方式是在图13C中所示的被照亮的箭头22。当根据图12B有向右的行驶方向变化时，从左手侧开始触发这些点，在这种情况下当一个点发光时，前面的点熄灭，所以产生被照亮的点从左到右移动的印象。当有向左的行驶方向变化时，以这样一种方式触发这些点，即产生被照亮的点从右到左移动的印象。
图14A表示可能由驾驶员疲劳引起的车辆A的危急车辆运动。驾驶员不再保持他的笔直向前的路线，而是在曲折的路线上行驶。于是，车辆A发出的信号以或大或小的程度碰到在前方行驶的车辆B或根本不再碰到它。车辆A的方向盘上的振动元件23由到达车辆A的不同强度的响应信号触发(图15)。另外，触发发光元件24是可能的。
在图14B中，由于车辆A在其危急车辆运动期间被车辆C赶上，所以情况恶化。该车辆由车辆A发出的信号另外检测。通过振动元件23的振动强度的增加向车辆A的驾驶员表明该危险增大的情况。另外，能通过增加光的亮度或通过使发光元件24闪光来表明该情况。
图16、16A-B表示实现发光元件的不同的可能方式。
图16A、B表示穿过图16的方向盘的截面A-A。在图16A中的实施方式中，发光元件25如LED元件在方向盘缘4中布置在具有小横截面的方向盘缘的区域中。根据路线信息系统或用于感知危险情况的接收器系统的信号，发光元件可以发出两个或更多颜色和被同时或接连触发。
图16B表示一个实施方式，其中发光元件26布置在面对车辆乘客的方向盘缘的整个侧面上，且以与发光元件25相同的方式触发所述发光元件26。
图17表示配有用于显示符号和字母数字字符的显示器27以及开关28的方向盘。显示器27例如可以充当电话显示器和显示呼叫者与拨号号码。可以以这样一种方式触发字母数字字符，即与方向盘的旋转无关地，显示器27中的信息停留在图17中所示的位置中。显示器还能与开关一道用于给导航系统输入信息和显示该信息，以及用于在驾驶模式期间显示来自导航系统的反馈消息。为了安全的原因，只能在驻车位置中操作某些功能可能是有利的。
本身已知的线路用于触发布置在方向盘上的元件。

Claims (24)

1.一种机动车的方向盘，
其特征在于所述方向盘体现为驾驶员的通信接口。
2.如权利要求1所述的方向盘，其特征在于
作为驾驶员的信息系统，所述方向盘配有使给驾驶员传递信息变为可能的元件(2，3，5，6-13，15-27)，所述信息由机动车上的传感器和/或由检测车辆乘客行为的传感器产生，和/或借助于通过远程输送或近程遥测在机动车中收到的或从那儿发射的信号而产生。
3.如权利要求1或2所述的方向盘，其特征在于将发光元件和/或显示器和/或振动元件结合到所述方向盘中。
4.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于所述元件(2，3，5，6-13，15-27)布置在所述方向盘的泡沫装饰物中或所述方向盘的装饰物的若干部分中。
5.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于在笔直向前方向上的方向盘的方向盘缘(4)的上半部中提供所述元件(25，26)。
6.如权利要求1到4中的至少一个所述的方向盘，其特征在于将元件(7)布置成均匀分布在所述方向盘缘(4)上。
7.如权利要求6所述的方向盘，其特征在于仅仅操纵与所述方向盘的旋转无关地位于顶部的元件(7)。
8.如权利要求1到6中的至少一个所述的方向盘，其特征在于提供用于检测手在所述方向盘上的位置的装置，和仅仅操纵被手覆盖的元件。
9.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于使用条形发光元件(6，11-13)和/或点状发光元件(7)和/或构形为符号(5，15-21)的发光元件。
10.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于提供箭头(5，15-21)或移动的点(7，22)作为驾驶员导航系统的推荐行驶方向的显示元件。
11.如权利要求10所述的方向盘，其特征在于能以这样一种方式操纵所述箭头(5，15-21)或点(7，22)作为与行驶方向变化位置的距离的函数，即它们不同程度地发光或具有不同的颜色。
12.如权利要求10或11所述的方向盘，其特征在于当到达所述行驶方向变化位置时，操纵所述箭头(5，15-21)或点(7，22)以使得它们闪光。
13.如权利要求10到12中的至少一个所述的方向盘，其特征在于当接近所述行驶方向变化位置时，所述箭头(5，15-21)或点(7，22)将它们的颜色从绿色变成红色。
14.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于提供对应交通信号灯的颜色元件(8，9，10)用来显示交通信号灯信息的下一项。
15.如权利要求14所述的方向盘，其特征在于提供在所述方向盘中的数字显示器，其表明到所述交通信号灯显示下一次变化为止的时间长度。
16.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于通过改变所述发光元件(2，3，5，6-13，15-27)的颜色和/或辐射强度和/或通过使所述发光元件(2，3，5，6-13，15-27)闪光，能表现警告功能。
17.如权利要求16所述的方向盘，其特征在于能通过将至少一个发光元件(11，12，13)的颜色从绿色变成红色来表明与位于前方的车辆的距离的减小。
18.如权利要求17所述的方向盘，其特征在于在笔直向前方向上的所述方向盘的方向盘缘的上半部中提供至少一个条形发光元件(11，12，13)。
19.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于提供闪光元件(24)用来显示危急驾驶条件，如冰、ABS制动、ESP功能和牵引力控制功能，这些危急驾驶条件中的每一个都被分配特定颜色的元件。
20.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于布置振动频率和振动强度可以改变的振动元件(23)用来显示危险和显示危急驾驶条件。
21.如权利要求20所述的方向盘，其特征在于将所述振动元件(23)以这样一种方式布置在方向盘上，即能在整个方向盘缘(4)上至少近似以相同的强度感觉到振动。
22.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于布置至少一个用于显示符号和字母数字字符的显示器(27)。
23.如权利要求22所述的方向盘，其特征在于以这样一种方式操纵所述显示元件，即与所述方向盘的旋转无关地，所述显示器上的信息不改变其位置。
24.如前述权利要求中的至少一个所述的方向盘，其特征在于在所述方向盘上提供用于给导航系统以及电话输入信息和显示该信息的开关(28)。
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