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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern von Funktionseinheiten in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von einer auf ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs einwirkenden Griffkraft.
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Die
DE 10 2005 025 993 A1 beschreibt ein Lenkrad eines Fahrzeuges, bei welchem das Lenkrad mehrere Segmente aufweist und jeweils einem Segment mindestens ein druck- oder zugsensitives Bedienelement zugeordnet ist. Durch Betätigung eines Bedienelements sind Fahrzeugfunktionen wie ein Anzeigen der Fahrtrichtung, Einschalten eines Fernlichts oder Aufrufen von fahrzeugbezogenen Informationen oder Infotainment-Inhalten aktivierbar.
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Die
WO 98 / 05 543 A1 betrifft ein Lenkrad mit einem faseroptischen Sensor, mittels welchem eine elastische Verformung einer Ummantelung des Lenkrads erfasst wird, wenn ein Fahrer das Lenkrad umgreift. Bei Krafteinwirkung auf eine Lichtleitfaser des Sensors können Fahrzeugfunktionen ausgelöst, also beispielsweise Licht, Hupe oder Scheibenwischer betätigt werden. Ebenso kann mit Hilfe des Sensors überwacht werden, ob das Lenkrad vom Fahrer umgriffen wird.
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In der
DE 102 09 207 A1 ist ein Lenkrad beschrieben, mittels welchem es neben einer Feststellung des Vorliegens einer Griffkraft möglich ist, die Größe der Griffkraft zu erfassen. Ein Auslösen einer Fahrzeugfunktion wird vom Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes der Griffkraft abhängig gemacht. Eine entsprechende Anordnung von auf die Griffkraft reagierenden Sensoren an dem Lenkrad erlaubt eine differenzierte Betrachtung der an unterschiedlichen Orten des Lenkrads aufgebrachten Griffkräfte. Das Auslösen der Fahrzeugfunktion kann zudem vom Vorliegen weiterer Faktoren wie dem Erfassen einer Verzögerung oder einer Pedalkraft im Bremspedal abhängig gemacht werden.
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In der
DE 20 2006 005 593 U1 ist ein drucksensibles Lenkrad für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 beschrieben, mittels dessen an allen Stellen einer Lenkradoberfläche ein Anfassdruck eines Fahrers des Kraftfahrzeugs erfasst wird, wobei mittels eines Einstellpotentiometers eine Empfindlichkeit einer Schaltschwelle zum Auslösen eines Schaltsignals basierend auf dem erfassten Anfassdruck eingestellt werden kann.
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Die
DE 101 48 535 A1 zeigt ein Verfahren zur Erfassung einer momentanen Lenkbereitschaft eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs durch Auswerten von Messwerten eines Drucksensors in einem Lenkrad, auf das der Fahrer Druck ausübt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Möglichkeiten des Ansteuerns von Funktionseinheiten in einem Kraftfahrzeug über die auf das Lenkrad einwirkende Griffkraft zu erweitern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einem ersten Aspekt durch ein Verfahren zum Ansteuern von Funktionseinheiten in einem Kraftfahrzeug gelöst, bei welchem mindestens ein druck- oder zugsensitiver Sensor eine auf ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs einwirkende Griffkraft erfasst und Messsignale erzeugt, eine Auswerte- und Steuereinheit die Messsignale des Sensors empfängt und in Abhängigkeit von zumindest einem variabel definierten Schwellenwert der Messsignale Steuersignale an die Funktionseinheiten ausgibt. Durch das variable Definieren des zumindest einen Schwellenwertes ist es möglich, das Ansteuern einer Funktionseinheit von Faktoren abhängig zu machen, welche einen Einfluss auf die auf das Lenkrad einwirkende Griffkraft haben können. Diese Faktoren können beispielsweise die körperliche Konstitution eines Fahrers oder der Anspannungszustand des Fahrers sein.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass beim Definieren des zumindest einen Schwellenwertes zumindest ein Messsignal von mindestens einer von dem Sensor verschiedenen Einrichtung zum Erfassen einer Messgröße berücksichtigt wird. Hierbei misst die Einrichtung zum Erfassen einer Messgröße eine Motordrehzahl, einen Abstand zu einem von dem Kraftfahrzeug verschiedenen Objekt, eine Lenkradbewegung, ein Lenkradmoment, einen Auslenkwinkel oder eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit. So kann beispielsweise bei einer hohen Motordrehzahl der Schwellenwert der für das Auslösen eines Schaltvorgangs aufzubringenden Griffkraft erniedrigt werden, oder es kann der Schwellenwert für das griffkraftgesteuerte Ansteuern eines Fahrtrichtungsanzeigers beim Verringern des Abstandes zu einem voraus fahrenden Fahrzeug abgesenkt werden. Wird ein erhöhtes Lenkradmoment oder ein bestimmter Auslenkwinkel des Lenkrads gemessen, so kann dieser Messgröße eine beim Definieren des zumindest einen Schwellenwertes zu berücksichtigende, erhöhte Abstütz- bzw. Haltekraft zugeordnet werden.
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Alternativ dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die jeweils auf unterschiedliche Segmente des Lenkrads einwirkende Griffkraft beim Definieren des zumindest einen Schwellenwertes zu berücksichtigen. So wird das Ansteuern einer Funktionseinheit zugelassen, sobald die Differenz zweier auf unterschiedliche Segmente des Lenkrads unterschiedlich stark einwirkenden Griffkräfte einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Ebenso werden beim Definieren des zumindest einen Schwellenwertes in einem Segment eine Druckkraft und in einem anderen Segment eine Zugkraft berücksichtigt. Durch ein differenziertes Auswerten der Druck- oder Zugkraft in dem jeweiligen Segment des Lenkrads kann das Ansteuern einer Funktionseinheit vom Ort des Kraftaufbringens abhängig gemacht werden. Auch kann dadurch, dass unterschiedliche Griffkräfte auf verschiedene Segmente einwirken, eine voraussichtlich zu erwartende Lenkbewegung erkannt und gegebenenfalls unterstützt werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der zumindest eine Schwellenwert der Griffkraft, bei dem eine Funktionseinheit angesteuert wird, unter Berücksichtigung zumindest eines Signals von einer Einrichtung zum qualitativen Erfassen des Fahrzustandes und/oder einer Einrichtung zum Erfassen einer Betätigung von zumindest einem Bedienelement verändert werden kann. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Einrichtung zum qualitativen Erfassen des Fahrzustandes feststellt, dass das Kraftfahrzeug gerade verzögert oder beschleunigt wird oder dass es rückwärts fährt. Alternativ oder ergänzend kann die Einrichtung zum Erfassen der Betätigung eines Bedienelements etwa feststellen, dass gerade ein Schalthebel eines Schaltgetriebes, eine Hupe oder ein Fahrtrichtungsanzeiger betätigt wird. Unter derartigen Bedingungen, wie sie über die genannten Einrichtungen erfasst werden, kann von einem Einwirken erhöhter Abstütz- bzw. Haltekräfte auf das Lenkrad ausgegangen werden. Dies kann durch ein Heraufsetzen des Schwellenwertes für das Ansteuern der Funktionseinheiten berücksichtigt werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren zum Ansteuern von Funktionseinheiten in einem Kraftfahrzeug gelöst, bei welchem mindestens ein druck- oder zugsensitiver Sensor eine auf ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs einwirkende Griffkraft erfasst und Messsignale erzeugt und eine Auswerte- und Steuereinheit die Messsignale des Sensors empfängt und Steuersignale an die Funktionseinheiten ausgibt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit eine Zeitmesseinrichtung umfasst oder mit einer Zeitmesseinrichtung gekoppelt ist, um die Griffkraft als Funktion der Zeit zu ermitteln.
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Dadurch wird erreicht, das Ansteuern einer Funktionseinheit davon abhängig zu machen, ob über eine bestimmte Zeitspanne eine gegenüber einem definierten Werteintervall erhöhte Griffkraft auf das Lenkrad einwirkt. Ebenso wird die Funktionseinheit in Abhängigkeit von einer zeitlichen Veränderung der Griffkraft angesteuert, also beispielsweise aufgrund eines raschen Anstiegs oder Abfalls der Griffkraft.
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Darüber hinaus kann über die Ermittlung der Griffkraft als Funktion der Zeit festgestellt werden, über welche Zeitspanne ein Kontakt einer Hand oder gegebenenfalls beider Hände des Fahrers zum Lenkrad besteht und so beispielsweise eine Lenkzeitüberwachung bzw. Einschlaferkennung realisiert werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass beim Ermitteln der Griffkraft als Funktion der Zeit die Auswerte- und Steuereinheit die Steuersignale in Abhängigkeit von zumindest einem variabel definierten Schwellenwert für die Messsignale ausgibt. So kann beispielsweise bei einem Fahrer, welcher beim Umgreifen des Lenkrads grundsätzlich eine vergleichsweise hohe Griffkraft aufwendet, ein höherer Schwellenwert für das Ansteuern der Funktionseinheit definiert werden, als bei einem Fahrer, welcher das Lenkrad weniger fest umgreift.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich hierbei gezeigt, wenn der variabel definierte Schwellenwert von einer über eine vorbestimmte Mindestzeitspanne aufgebrachten, in einem Mindestwerteintervall liegenden Griffkraft abhängt. Dadurch kann beispielsweise der Umstand berücksichtigt werden, dass ein Fahrer das Lenkrad etwa während einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vorübergehend fester umgreift, bevor er eine Funktionseinheit durch kurzzeitiges Erhöhen der Griffkraft ansteuert.
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Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der Erfindung ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit aufgrund der Messsignale des zumindest einen druck- oder zugsensitiven Sensors eine am wahrscheinlichsten nachfolgende Bedienhandlung am Lenkrad und gibt zumindest einen Teil der Steuersignale mindestens in Abhängigkeit von der abgeleiteten, am wahrscheinlichsten nachfolgenden Bedienhandlung aus. So kann das Erfassen einer vorbereitenden Greifhandlung des Fahrers in Form eines Erhöhens seiner Griffkraft zum frühzeitigen Erkennen eines anstehenden Lenkmanövers genutzt und beispielsweise zum Aktivieren von Fahrerassistenzsystemen genutzt werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des nicht beanspruchten Aspekts der Erfindung ist es vorgesehen, dass beim Erkennen des anstehenden Lenkmanövers ein Spurwechselassistenzsystem aktiviert wird, worauf eine Ausrichtung zumindest einer Einrichtung zum Erkennen von einem von dem Kraftfahrzeug verschiedenen Objekt verändert wird. Hierbei werden geeignete Sensoren auf benachbarte Fahrspuren ausgerichtet, und der Fahrer kann vor herannahenden Fahrzeugen gewarnt werden.
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Vorteilhafterweise werden von der Auswerte- und Steuereinheit beim Erkennen einer Lenkabsicht zu einem Spurwechsel Steuersignale zum Deaktivieren eines Systems zur automatischen Distanzregelung und/oder zum Deaktivieren eines Spurhaltesystems ausgegeben, damit eine Verringerung der Distanz zu einem voraus fahrenden Fahrzeug zu einer dem Spurwechsel vorangehenden Beschleunigung des Kraftfahrzeugs genutzt bzw. damit ein Spurwechsel überhaupt vorgenommen werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung des nicht beanspruchten Aspekts der Erfindung kann die Auswerte- und Steuereinheit beim Erfassen einer erhöhten Griffkraft frühzeitig eine Gefahrensituation erkennen und so frühzeitig Steuersignale an ein geeignetes Fahrzeugstabilisierungssystem ausgeben, um beispielsweise durch Aufbringen eines Gegenmoments auf das Lenkrad destabilisierende Lenkmanöver zu unterbinden.
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Von besonderem Vorteil ist es weiterhin, wenn beim Ausgeben der Steuersignale zumindest ein Signal von einer Einrichtung zum qualitativen Erfassen des Fahrzustandes und/oder zum Erfassen einer Betätigung von zumindest einem Bedienelement berücksichtigt wird. So kann für das Erkennen der am wahrscheinlichsten nachfolgenden Bedienhandlung beispielsweise eine Lenkradbewegung und/oder die Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers mit herangezogen werden. Auf diese Weise kann etwa bei einem Erhöhen der Griffkraft durch den Fahrer in Kombination mit der Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers das Kraftfahrzeug in einen Überholmodus gesteuert werden, ohne dass ein Gaspedal vom Fahrer betätigt werden muss.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn beim Ausgeben der Steuersignale an eine Funktionseinheit zumindest ein Messsignal von mindestens einer von dem Griffkraftsensor verschiedenen Einrichtung zum Erfassen einer Messgröße berücksichtigt wird. So kann beispielsweise bei einer hohen Motordrehzahl ein Schaltvorgang als die am wahrscheinlichsten nachfolgende Bedienhandlung gewertet werden oder beim Verringern des Abstandes zu einem voraus fahrenden Kraftfahrzeug das Betätigen eines Fahrtrichtungsanzeigers. Die am wahrscheinlichsten nachfolgende Bedienhandlung kann so in Abhängigkeit von der Plausibilität der Fahrerabsicht auf das Messsignal des Griffkraftsensors hin ausgeführt werden.
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Zudem wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein nicht beanspruchtes Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad gelöst, welches mindestens einen druck- oder zugsensitiven Sensor zum Erfassen der Griffkraft und zum Erzeugen von Messsignalen umfasst, wobei eine dem Sensor zugeordnete Steuereinheit zum Ausgeben von Steuersignalen an ein Schaltgetriebe, eine Antriebseinheit und/oder eine Bremsanlage des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Bei einem beispielsweise durch ein Erhöhen der Griffkraft ausgelösten Schaltvorgang können so die Hände des Fahrers beim Schalten am Lenkrad verbleiben. Dies steigert gleichzeitig die Sicherheit und den Bedienkomfort für den Fahrer. Ergänzend oder alternativ kann es vorgesehen sein, die Beschleunigung und/oder Verzögerung des Kraftfahrzeugs über Griffkraftsignale zu steuern. Dadurch wäre es vorstellbar, auch ein mit konventionellen Gas- und Bremspedalen ausgestattetes Kraftfahrzeug ohne größere Umbauten für Fahrer nutzbar zu machen, welchen etwa aufgrund einer Behinderung eine Betätigung der Pedale nicht möglich ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist hierfür das Lenkrad mehrere Segmente auf, wobei die einzelnen Segmente jeweils einer über die Steuersignale ansteuerbaren Funktionseinheit eindeutig zugeordnet sind. So kann beispielsweise über ein Segment die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, über ein anderes seine Verzögerung mittels der Griffkraft angesteuert werden. Alternativ oder ergänzend können Segmente jeweils dem Herauf- bzw. dem Herunterschalten eines Ganges zugeordnet sein.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung durch ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad gelöst, welches mindestens einen druck- oder zugsensitiven Sensor zum Erfassen der Griffkraft und zum Erzeugen von Messsignalen und eine Auswerte- und Steuereinheit zum Empfangen der Messsignale des Sensors und zum Ausgeben von Steuersignalen an Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs umfasst, wobei die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Steuersignale in Abhängigkeit von zumindest einem variabel definierbaren Schwellenwert der Messsignale auszugeben. Die Auswerte- und Steuereinheit ist dazu ausgelegt, beim Definieren des zumindest einen Schwellenwertes: zumindest ein Messsignal von mindestens einer von dem Sensor verschiedenen Einrichtung zum Erfassen einer Messgröße zu berücksichtigen, wobei die Einrichtung zum Erfassen einer Messgröße dazu ausgebildet ist, eine Motordrehzahl, einen Abstand zu einem von dem Kraftfahrzeug verschiedenen Objekt, eine Lenkradbewegung, ein Lenkradmoment, einen Auslenkwinkel oder eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit zu messen, oder die jeweils auf unterschiedliche Segmente des Lenkrads einwirkende Griffkraft zu berücksichtigen, wobei die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgelegt ist, das Ansteuern der Funktionseinheiten zuzulassen, sobald eine Differenz zweier auf unterschiedliche Segmente des Lenkrads unterschiedlich stark einwirkende Griffkräfte den bestimmten Schwellwert überschreitet und/oder die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgelegt ist, beim Definieren des zumindest einen Schwellenwertes in einem der Segmente eine Druckkraft und in einem anderen der Segmente eine Zugkraft zu berücksichtigen.
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Ebenso wird eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erreicht, wenn die Auswerte- und Steuereinheit eine Zeitmesseinrichtung umfasst oder mit einer Zeitmesseinrichtung gekoppelt ist und die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Griffkraft als Funktion der Zeit zu ermitteln. Die Auswerte- und Steuereinheit ist dazu ausgelegt, das Ansteuern der Funktionseinheiten davon abhängig zu machen, ob über eine bestimmte Zeitspanne eine gegenüber einem definierten Werteintervall erhöhte Griffkraft auf das Lenkrad einwirkt und/oder ein Erhöhen der Griffkraft im Vergleich zu einem definierten Griffkraftwerteintervall für eine Mindest- oder Maximaldauer vorliegt, und/oder die Funktionseinheiten in Abhängigkeit von einer zeitlichen Veränderung der Griffkraft anzusteuern.
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Zur Lösung der Aufgabe kann es alternativ oder ergänzend in einer nicht beanspruchten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Auswerte- und Steuereinheit dazu ausgelegt ist, aufgrund der Messsignale eine am wahrscheinlichsten nachfolgende Bedienhandlung am Lenkrad zu ermitteln und zumindest einen Teil der Steuersignale mindestens in Abhängigkeit von der abgeleiteten, am wahrscheinlichsten nachfolgenden Bedienhandlung auszugeben.
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Die im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten, soweit anwendbar, auch für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Ansteuern von Funktionseinheiten in Abhängigkeit von der auf das Lenkrad des Kraftfahrzeugs einwirkenden Griffkraft.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
- 1 ein schematisiertes Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs, bei welchem Funktionseinheiten in Abhängigkeit von einer auf ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs einwirkenden Griffkraft angesteuert werden.
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In 1 ist schematisch ein Lenkrad 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Lenkrad 10 besitzt im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen druck- oder zugsensitiven Sensor 12 zum Erfassen einer auf das Lenkrad einwirkenden Griffkraft und zum Erzeugen von Messsignalen. Der vorliegend als in einem Lenkradkranz angeordnet dargestellte Sensor 12 kann auch in Lenkradspeichen und/oder in einer Lenkradnabe angeordnet sein und kann beispielsweise einen Lichtwellenleiter aufweisen, bei welchem ein in diesen eingekoppeltes Lichtsignal in Abhängigkeit von einer auf den Lichtwellenleiter ausgeübten Druckkraft verändert wird. Ebenso ist es vorstellbar, ergänzend oder alternativ zugsensitive Sensoren 12, wie beispielsweise Dehnungsmessstreifen im Lenkrad 10 anzuordnen. Die Messsignale werden von einer Auswerte- und Steuereinheit 14 empfangen. Die Auswerte- und Steuereinheit 14 gibt Steuersignale an Funktionseinheiten 16 des Kraftfahrzeuges aus.
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Bei diesen Funktionseinheiten 16 handelt es sich beispielsweise um einen Fahrtrichtungsanzeiger 16a, eine Hupe 16b, ein Fernlicht 16c, ein Schaltgetriebe 16d, eine Antriebseinheit 16e, eine Bremsanlage 16f, ein Radio 16g oder ein Multifunktionsanzeigegerät 16h zur Anzeige und Abfrage von fahrzeugbezogenen Informationen und/oder Infotainment-Inhalten. Ebenso ist es vorstellbar, dass Fahrerassistenzsysteme wie ein Spurwechselassistenzsystem 16i, ein System zu einer automatischen Distanzregelung 16j, ein Spurhaltesystem 16k, ein Fahrzeugstabilisierungssystem 161 und/oder eine Geschwindigkeitsregelanlage 16m von der Auswerte- und Steuereinheit 14 angesteuert werden.
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Bei einem stufenlosen Automatikgetriebe kann es vorgesehen sein, mittels der Griffkraft über die Auswerte- und Steuereinheit 14 das Automatikgetriebe anzusteuern und ein feinjustierbares Schalten wie bei der Nutzung einer Tiptronic-, oder einer Kickdown-Funktion und/oder ein Variieren des Drehzahlbereichs zu ermöglichen.
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Auf diese Weise ist es einem Fahrer möglich, auf sichere und gleichzeitig komfortable Weise unterschiedliche Funktionseinheiten 16 zu bedienen, ohne dass er seine Hand vom Lenkrad 10 nehmen muss. Gleichzeitig ist so die Möglichkeit gegeben, die Anzahl üblicherweise vorhandener Bedienelemente zu reduzieren und somit deren Übersichtlichkeit zu erhöhen.
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In 1 ist gezeigt, dass von der Auswerte- und Steuereinheit 14 zumindest ein Signal von einer Einrichtung 18 zum qualitativen Erfassen eines Fahrzustandes und/oder einer Einrichtung 20 zum Erfassen einer Betätigung von zumindest einem Bedienelement empfangbar ist, um dieses beim Ausgeben der Steuersignale berücksichtigen zu können. Bei der Einrichtung 18 zum qualitativen Erfassen des Fahrzustandes kann es sich um eine Einrichtung zum qualitativen Erfassen einer Beschleunigung oder Verzögerung des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einen Beschleunigungssensor 18a oder um eine Einrichtung zum qualitativen Erfassen einer Fahrtrichtung, etwa einen Fahrtrichtungssensor 18b handeln. Der Beschleunigungssensor 18a kann für ein Erfassen von Längs-, Quer- und/oder Vertikalbeschleunigungen ausgelegt sein.
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Stellt beispielsweise der Beschleunigungssensor 18a fest, dass das Kraftfahrzeug gerade beschleunigt wird oder der Fahrtrichtungssensor 18b dass es rückwärts fährt, so können dabei vom Fahrer zusätzlich auf das Lenkrad 10 aufgebrachte Abstütz- bzw. Haltekräfte von der Auswerte- und Steuereinheit 14 beim Ausgeben von Signalen an die Funktionseinheiten 16 mit einbezogen werden. In analoger Weise können von der Auswerte- und Steuereinheit 14 Signale von einer Einrichtung 20 zum Erfassen einer Betätigung von zumindest einem Bedienelement wie einem Schalthebel des Schaltgetriebes 16d, einem Druckknopf der Hupe 16b oder einem Bedienhebel des Fahrtrichtungsanzeigers 16a berücksichtigt werden. Dabei kann eine Kraftfahrzeugelektronik üblicherweise feststellen, dass das entsprechende Bedienelement gerade betätigt wird. Gegebenenfalls kann ein eigener Drucksensor 20a eine Bedienung des Bedienelements frühzeitig erfassen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in 1 darüber hinaus gezeigt, dass die Auswerte- und Steuereinheit 14 zumindest ein Messsignal von mindestens einer von dem Sensor verschiedenen Einrichtung 22 zum Erfassen einer Messgröße empfangen kann, um dieses beim Ausgeben der Steuersignale berücksichtigen zu können. Bei dieser Einrichtung 22 zum Erfassen einer Messgröße kann es sich beispielsweise um einen Motordrehzahlmesser 22a, einen Abstandssensor 22b, einen Lenkradwinkelsensor 22c oder einen Lenkkraftmesser 22d handeln.
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Die von der Einrichtung 22 erfassten Messgrößen oder die qualitativen Informationen, welche von der Einrichtung zum qualitativen Erfassen des Fahrzustandes 18 oder der Einrichtung 20 zum Erfassen einer Betätigung von zumindest einem Bedienelement erfasst werden, können dazu herangezogen werden, eventuell zusätzlich auf das Lenkrad 10 aufgebrachte Abstütz- bzw. Haltekräfte beim Ausgeben der Steuersignale an die Funktionseinheiten 16 mit einzubeziehen und beispielsweise beim Definieren eines Schwellenwertes der Griffkraft, bei welchem eine Funktionseinheit 16 angesteuert wird zu berücksichtigen. Beim Definieren des zumindest einen Schwellenwertes kann es darüber hinaus vorgesehen sein, die jeweils auf unterschiedliche Segmente 24 des Lenkrads 10 einwirkende Griffkraft zu berücksichtigen, indem beispielsweise das Ansteuern einer Funktionseinheit 16 zugelassen wird, sobald die Differenz zweier auf unterschiedliche Segmente 24 des Lenkrads 10 unterschiedlich stark einwirkenden Griffkräfte einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Vorteilhafterweise ist bei der Anordnung der Segmente 24 darauf zu achten, einen oberen und einen unteren Bereich des Lenkrades 10 weniger drucksensitiv zu gestalten als eine linken und einen rechten Bereich. Wie in 1 angedeutet, können die druck- oder zugsensitiven Segmente 24 auch lediglich in dem linken und rechten Bereich des Lenkrads 10, welcher durch die Linien A und B begrenzt ist, angeordnet sein.
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In 1 ist gezeigt, dass die Auswerte- und Steuereinheit 14 mit einer Zeitmesseinrichtung 26 gekoppelt ist, um die auf das Lenkrad 10 einwirkende Griffkraft als Funktion der Zeit ermitteln zu können. Mit Hilfe der Zeitmesseinrichtung 26 wird das Ansteuern einer Funktionseinheit 16 davon abhängig gemacht, ob über eine bestimmte Zeitspanne eine gegenüber einem definierten Werteintervall erhöhte Griffkraft auf das Lenkrad 10 einwirkt. Das Ansteuern der Funktionseinheiten 16 wird vom Vorliegen einer Mindest- oder Maximaldauer des Erhöhens der Griffkraft im Vergleich zu einem definierten Griffkraftwerteintervall abhängig gemacht. Ebenso wird die Funktionseinheit 16 in Abhängigkeit von einer zeitlichen Veränderung der Griffkraft angesteuert, also beispielsweise aufgrund eines raschen Anstiegs oder Abfalls der Griffkraft. Darüber hinaus kann über die Ermittlung der Griffkraft als Funktion der Zeit festgestellt werden, über welche Zeitspanne ein Kontakt einer Hand oder gegebenenfalls beider Hände des Fahrers zum Lenkrad 10 besteht und so beispielsweise eine Lenkzeitüberwachung bzw. Einschlaferkennung realisiert werden. Im Falle der Einschlaferkennung kann dem Fahrer ein Warnsignal übermittelt werden.
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Ebenso kann es vorgesehen sein, das Informationsangebot des Radios 16g oder des Multifunktionsanzeigegeräts 16h dann zu reduzieren, wenn beispielsweise infolge einer stresssituationsbedingten Anspannung des Fahrers über eine vorbestimmte Zeitspanne hinweg eine gegenüber einem definierten Werteintervall erhöhte Griffkraft auf das Lenkrad 10 einwirkt.
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Mit Hilfe der Zeitmesseinrichtung 26 ist es möglich, eine Funktionseinheit 16 in Abhängigkeit von Griffkraftsequenzen durch die Auswerte- und Steuereinheit 14 ansteuern zu lassen. So kann beispielsweise ein Schaltvorgang des Schaltgetriebes 16d aufgrund zweier kurz aufeinander folgender Griffkraftimpulse ausgelöst werden. Ebenso ist es vorstellbar, die Funktionseinheiten 16 bei einem Vorliegen von bestimmten Kombinationen, bei welchen Griffkraftimpulse auf unterschiedliche Segmente 24 des Lenkrads 10 einwirken, oder bei welchen Druck- und Zugkräfte kombiniert werden, anzusteuern.
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Zum Ausgeben der Steuersignale an die Funktionseinheiten 16 kann die Auswerte- und Steuereinheit 14 aufgrund der Messsignale des Sensors 12 eine am wahrscheinlichsten nachfolgende Bedienhandlung am Lenkrad 10 ermitteln. Erhält die Auswerte- und Steuereinheit 14 vom Sensor 12 ein Messsignal, welches einem Erhöhen der Griffkraft durch den Fahrer entspricht, so kann diese Information zum frühzeitigen Erkennen eines anstehenden Lenkmanövers und beispielsweise zum Aktivieren des Spurwechselassistenzsystems 16i genutzt werden. Das Spurwechselassistenzsystem 16i kann daraufhin eine Ausrichtung einer Einrichtung 28 zum Erkennen von einem von dem Kraftfahrzeug verschiedenen Objekt verändern. Die Einrichtung 28 zum Erkennen von einem von dem Kraftfahrzeug verschiedenen Objekt kann beispielsweise Radarsensoren, Kameras oder Laserscanner umfassen, welche zum Assistieren bei einem Spurwechsel auf benachbarte Fahrspuren ausgerichtet werden und deren Signale zur Warnung des Fahrers vor herannahenden Fahrzeugen herangezogen werden. Gleichzeitig kann die Auswerte- und Steuereinheit 14 vor dem Spurwechsel Steuersignale zum Deaktivieren des Systems zur automatischen Distanzregelung 16j und des Spurhaltesystems 16k ausgeben.
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Ebenso kann es vorgesehen sein, das Informationsangebot des Radios 16g oder des Multifunktionsanzeigegeräts 16h dann zu reduzieren, wenn eine am wahrscheinlichsten nachfolgende Bedienhandlung am Lenkrad 10 ermittelt wird, welche erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers erfordert, wie beispielsweise ein Überholmanöver.
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Die Auswerte- und Steuereinheit 14 kann jedoch auch beim Erfassen einer Erhöhung der Griffkraft auf das Lenkrad 10 das Fahrzeugstabilisierungssystem 161 ansteuern und wie in 1 angedeutet durch Aufbringen eines Gegenmoments auf das Lenkrad 10 destabilisierende Lenkmanöver unterbinden.
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Auch beim Ableiten der am wahrscheinlichsten nachfolgenden Bedienhandlung am Lenkrad 10 können die von der Einrichtung 22 zum Erfassen einer Messgröße bereitgestellten Daten oder die qualitativen Informationen, welche von der Einrichtung zum qualitativen Erfassen des Fahrzustandes 18 oder der Einrichtung 20 zum Erfassen der Betätigung von zumindest einem Bedienelement erfasst werden, berücksichtigt werden. So kann für das Erkennen der am wahrscheinlichsten nachfolgenden Bedienhandlung durch die Auswerte- und Steuereinheit 14 beispielsweise die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers 16a mit herangezogen werden. Auf diese Weise kann bei einer Erhöhung der Griffkraft durch den Fahrer in Kombination mit der Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers 16a das Kraftfahrzeug in einen Überholmodus gesteuert werden, ohne dass ein Gaspedal vom Fahrer betätigt werden muss.
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Zwar zeigt die 1 eine Vielzahl von Funktionseinheiten 16, welche von der Auswerte- und Steuereinheit 14 in Abhängigkeit der von dem Sensor 12 erfassten Griffkraft angesteuert werden können, jedoch sind weitere Ausführungsformen mit nur einer Funktionseinheit 16, mit einzelnen, ausgewählten oder mit weiteren, vorliegend nicht gezeigten Funktionseinheiten 16 denkbar. Ebenso ist die in 1 dargestellte Einrichtung 18 zum qualitativen Erfassen eines Fahrzustandes, die Einrichtung 20 zum Erfassen einer Betätigung von zumindest einem Bedienelement, die Einrichtung 22 zum Erfassen einer Messgröße und die Zeitmesseinrichtung 26 fakultativ. Auch können in weiteren Ausführungsformen die Segmente 24 auf eine geeignete andere als der in 1 gezeigten Weise angeordnet oder nicht vorhanden sein.
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Zur Herstellung sinnvoller Ausführungsformen, welche gegenüber dem Stand der Technik erweiterte Möglichkeiten des Ansteuerns von Funktionseinheiten in einem Kraftfahrzeug über die auf das Lenkrad einwirkende Griffkraft bieten, sind zahlreiche Kombinationen der in 1 dargestellten Funktionseinheiten 16, Einrichtungen 18, 20, 22, 26 und Segmente 24 vorstellbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lenkrad
- 12
- Sensor
- 14
- Auswerte- und Steuereinheit
- 16
- Funktionseinheit
- 16a
- Fahrtrichtungsanzeiger
- 16b
- Hupe
- 16c
- Fernlicht
- 16d
- Schaltgetriebe
- 16e
- Antriebseinheit
- 16f
- Bremsanlage
- 16g
- Radio
- 16h
- Multifunktionsanzeigegerät
- 16i
- Spurwechselassistenzsystem
- 16j
- System zu einer automatischen Distanzregelung
- 16k
- Spurhaltesystem
- 161
- Fahrzeugstabilisierungssystem
- 16m
- Geschwindigkeitsregelanlage
- 18
- Einrichtung zum qualitativen Erfassen eines Fahrzustandes
- 18a
- Beschleunigungssensor
- 18b
- Fahrtrichtungssensor
- 20
- Einrichtung zum Erfassen einer Betätigung von zumindest einem Bedienelement
- 20a
- Drucksensor
- 22
- Einrichtung zum Erfassen einer Messgröße
- 22a
- Motordrehzahlmesser
- 22b
- Abstandssensor
- 22c
- Lenkradwinkelsensor
- 22d
- Lenkkraftmesser
- 24
- Segment
- 26
- Zeitmesseinrichtung
- 28
- Einrichtung zum Erkennen von einem von dem Kraftfahrzeug verschiedenen Objekt
- A, B
- Linie
