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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkrad-Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenkrad zum Einstellen einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkung, die eine solche Lenkrad-Vorrichtung aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aktivieren einer an dem Lenkrad angeordneten Massageeinrichtung.
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Lenkrad-Vorrichtungen mit einem Lenkrad kommen in Kraftfahrzeugen zum Einsatz, um einem Fahrer des Kraftfahrzeugs das Einstellen einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, wobei die Betätigung des Lenkrads mittels einer oder zweier Hände des Fahrers erfolgt. Um eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zu ändern, wird das Lenkrad mittels der Hand/der Hände des Fahrers gedreht. Hierzu berührt eine jeweilige Handfläche der das Lenkrad betätigenden Hand/der Hände des Fahrers das Lenkrad. Auch wenn eine momentane Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs nicht geändert, sondern beibehalten werden soll, d. h. wenn das Lenkrad nicht betätigt werden soll, wird das Lenkrad in der Regel vom Fahrer festgehalten, um ein unerwünschtes Verstellen des Lenkrads und einen damit verbundenen unerwünschten Fahrtrichtungswechsel zu vermeiden. Zudem ist ein ”freihändiges” Fahren, also ein Loslassen des Lenkrads während der Fahrt in vielen Staaten gesetzlich untersagt. Dies bedeutet, dass wenigstens eine Hand des Fahrers normalerweise immer das Lenkrad festhält, wobei dann wenigstens eine Handfläche der Hand/der Hände das Lenkrad berührt. Bei einem längeren Fahrbetrieb führt dies jedoch häufig zu Ermüdungserscheinungen in der Hand/den Händen des Fahrers, welche sich sowohl nachteilig auf das Komfortgefühl des Fahrers auswirken als auch zu einem sicherheitskritischen Verhalten des Fahrers führen können, da derartige Ermüdungserscheinungen den Fahrer dazu verleiten können, das Lenkrad nicht mehr mit der erforderlichen Haltekraft festzuhalten.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für eine Lenkrad-Vorrichtung sowie für ein entsprechendes Verfahren anzugeben, gemäß welcher oben genannte Nachteile beseitigt oder zumindest reduziert sind.
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Oben genannte Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, an dem Lenkrad eine Massageeinrichtung zum Erzeugen einer Massagewirkung für eine die Massageeinrichtung berührende Handfläche eines Fahrers des Kraftfahrzeugs vorzusehen. Mittels einer derartigen Massageeinrichtung kann aufgrund der erzeugten Massagewirkung das Komfortgefühl des Fahrers beim Betätigen bzw. Festhalten des Lenkrads erheblich erhöht werden, insbesondere wenn das die erfindungsgemäße Lenkrad-Vorrichtung aufweisende Kraftfahrzeug vom Fahrer über einen längeren Zeitraum hinweg gesteuert werden soll. Unerwünschten Ermüdungserscheinungen des Fahrers wird mittels der Massageeinrichtung entgegengewirkt. Zudem kann mittels einer derartigen Massageeinrichtung die Fahrsicherheit verbessert werden, da durch das Vermeiden von Ermüdungserscheinungen beim Fahrer auch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von sicherheitskritischen Situationen beim Steuern des Kraftfahrzeugs, beispielsweise durch ein vorübergehendes Loslassen des Lenkrads, verringert werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Massageeinrichtung wenigstens ein in das Lenkrad, insbesondere in einen Lenkradkranz, integriertes und mit Luft befüllbares Luftpolster und eine mit dem Luftpolster in Fluidverbindung stehende Druckbeaufschlagungsvorrichtung umfassen, mittels welcher ein Luftdruck in dem Luftpolster einstellbar ist. Durch Variation des Luftdrucks in dem Luftpolster mittels der Druckbeaufschlagungsvorrichtung kann auf einfache Weise die gewünschte Massagewirkung erzielt werden. Hinsichtlich der konkreten Ausführungsform des Luftpolsters ergeben sich für den Fachmann dabei vielerlei technische Realisierungsmöglichkeiten. Das Luftpolster kann derart in das Lenkrad integriert sein, dass eine Oberfläche des Luftpolsters direkt in Kontakt mit der zu massierenden Handfläche des Fahrers steht. Alternativ kann aber auch daran gedacht sein, dass das Luftpolster selbst nicht direkt mit der Handfläche in Kontakt steht, sondern innerhalb des Lenkrads, insbesondere innerhalb des Lenkradkranzes, angeordnet ist, und ein Oberflächenmaterial des Lenkrads (beispielsweise eine Lederhülle o. Ä.) zu Schwingungen anregt, so dass das Oberflächenmaterial die eigentliche Massagewirkung aufgrund ihrer vom Luftpolster erzeugten Vibration bewirkt. Die Druckbeaufschlagungsvorrichtung muss nicht notwendigerweise in dem Lenkrad selbst integriert sein, sondern kann separat vom Lenkrad angeordnet sein, wobei die zum Betrieb erforderliche Fluidverbindung mittels einer geeigneten Druckleitung zwischen dem Luftpolster und der Druckbeaufschlagungsvorrichtung hergestellt sein kann.
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In einer weiterbildenden Ausführungsform kann die Massageeinrichtung eine Steuerungseinheit umfassen, mittels welcher die Druckbeaufschlagungseinrichtung derart ansteuerbar ist, dass zum Erzeugen der Massagewirkung ein zeitlich variierender, insbesondere pulsierender, Luftdruck erzeugt wird. Mittels einer derartigen zeitlichen Variation des Luftdrucks können durch die Massageeinrichtung, wenn diese als mit Luft befüllbares Luftpolster ausgebildet ist, auf einfache Weise die zum Erzielen der gewünschten Massagewirkung erforderlichen Vibrationen erzeugt werden.
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Um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs eine gleichzeitige Massage sowohl der Handflächen der linken als auch rechten Hand zu ermöglichen, kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform in das Lenkrad ein erstes und ein zweites Luftpolster integriert sein, wobei das erste Luftpolster bezüglich einer Geradeaus-Stellung des Lenkrads in einem linken Seitenabschnitt des Lenkrads, insbesondere bei 9:00 Uhr, angeordnet sein kann, während das zweite Luftpolster bezüglich der Geradeaus-Stellung des Lenkrads in einem rechten Seitenabschnitt, insbesondere bei ca. 3:00 Uhr angeordnet sein kann. Das erste Luftpolster kann dann zur komfortablen Massage der Handfläche der linken Hand verwendet werden, während das zweite Luftpolster zur Massage der Handfläche der rechten Hand verwendet werden kann. Es ist klar, dass die beiden Luftpolster auch separat verwendet werden können, d. h. die Handflächen der linken und rechten Hand müssen nicht gleichzeitig das erste und zweite Luftpolster berühren.
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Um die Fahrsicherheit des die erfindungsgemäße Lenkrad-Vorrichtung verwendenden Kraftfahrzeugs zu erhöhen, kann die Lenkrad-Vorrichtung eine Aktivierungseinrichtung zum Aktivieren der Steuerungseinheit oder der Massageeinrichtung umfassen, die insbesondere zeitabhängig oder in Abhängigkeit einer Fahrtauglichkeit eines Fahrers ein Aktivierungssignal an die Steuerungseinheit oder die Massageeinrichtung übermittelt. Sobald die Steuerungseinheit bzw. die Massageeinrichtung ein solches Aktivierungssignal empfängt, wird die Massageeinrichtung zum Erzeugen der gewünschten Massagewirkung aktiviert. Mittels einer solchen zeitabhängigen Übermittlung eines solchen Aktivierungssignals kann in regelmäßigen Abständen eine Massagewirkung an der Handfläche bzw. den Handflächen des Fahrers erzielt werden, um unerwünschte Ermüdungserscheinungen, insbesondere bei einem längeren Betrieb der Lenkrad-Vorrichtung in dem Kraftfahrzeug, möglichst zu vermeiden. Beispielsweise kann für den Fall, dass festgestellt wurde, dass die Fahrtauglichkeit des Fahrers einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet, das Aktivierungssignal zum Sicherstellen einer hohen Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs an die Steuerungseinheit bzw. Massageeinrichtung übermittelt werden. Die Fahrtauglichkeit wiederum kann beispielsweise mittels eines geeigneten Müdigkeitsassistenten überwacht werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch daran gedacht sein, dass die Fahrtauglichkeit von einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs als einen bestimmten Schwellwert unterschreitend eingestuft wird, wenn von dem Fahrer auffällige Fahrmanöver, beispielsweise ein ”Driften” des Kraftfahrzeugs von einer ersten in eine zweite Fahrspur oder „schlenkerartige” Fahrbewegungen o. Ä. durchgeführt werden.
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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkung, die eine Lenkrad-Vorrichtung mit einem oder mehreren der vorhergehend genannten Merkmale aufweist, wobei das Lenkrad an einer Lenksäule des Kraftfahrzeugs angebracht ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aktivieren einer an dem Lenkrad des Kraftfahrzeugs angeordneten Massageeinrichtung zum Erzeugen einer Massagewirkung für eine die Massageeinrichtung berührende Handfläche eines Fahrers. Die Massageeinrichtung wird zeitabhängig oder in Abhängigkeit einer ermittelten Fahrtauglichkeit des Fahrers aktiviert. Vorzugsweise kann die Fahrtauglichkeit des Fahrers mittels eines Müdigkeitsassistenten überwacht werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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In der 1 ist eine erfindungsgemäße Lenkrad-Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs dargestellt und mit 1 bezeichnet. Die Lenkrad-Vorrichtung 1 umfasst ein Lenkrad 2 zum Einstellen einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. An dem Lenkrad 2 ist eine Massageeinrichtung 3 zum Erzeugen einer Massagewirkung für eine die Massageeinrichtung 3 berührende Handfläche eines Fahrers des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Massageeinrichtung 3 kann ein in das Lenkrad 3 integriertes und jeweils mit Luft befüllbares erstes und zweites Luftpolster 4, 5 aufweisen. In einer vereinfachten Variante kann aber auch nur ein einziges Luftpolster 4, 5 vorgesehen sein. In einer alternativen, weiterbildenden Variante kann dagegen grundsätzlich auch eine beliebige Anzahl an Luftpolstern in das Lenkrad 2 integriert sein.
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Vorzugsweise ist die Massageeinrichtung 3 in einen Lenkradkranz 6 des Lenkrads 2 integriert. Das erste und zweite Luftpolster 4, 5 kann jeweils mit einer Druckbeaufschlagungsvorrichtung 7, welche in der 1 nur grobschematisch dargestellt ist, in Fluidverbindung stehen (vgl. Pfeile 8). Die Fluidverbindung 8 kann dann mittels herkömmlicher geeigneter Druckleitungen realisiert sein. Die Druckbeaufschlagungsvorrichtung 7 kann getrennt von dem Lenkrad 2 angeordnet sein und beispielsweise eine herkömmliche Pumpeinheit umfassen. Mittels der Druckbeaufschlagungsvorrichtung 7 ist ein Luftdruck in dem ersten und zweiten Luftpolster 4, 5 einstellbar. Die Massageeinrichtung 3 kann ferner eine Steuerungseinheit 9 aufweisen, mittels welcher die Druckbeaufschlagungseinrichtung 7 derart ansteuerbar ist, dass zum Erzeugen der Massagewirkung an der Handfläche des Fahrers ein zeitlich variierender Luftdruck erzeugt wird; vorzugsweise wird ein pulsierender Luftdruck erzeugt. Auf diese Weise können in dem ersten und zweiten Luftpolster 4, 5 Vibrationen erzeugt werden, welche zu der gewünschten Massagewirkung führen, wenn der bzw. die Handflächen des Fahrers das erste bzw. zweite Luftpolster 4, 5 berühren.
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Das erste und zweite Luftpolster 4, 5 kann jeweils bezüglich einer in der 1 gezeigten Geradeaus-Stellung des Lenkrads 2 in einem linken Seitenabschnitt 10 bzw. einem rechten Seitenabschnitt 11 angeordnet sein. Vorzugsweise ist das erste Luftpolster 4 bezüglich der Geradeaus-Stellung des Lenkrads 2 bei ca. 9:00 Uhr angeordnet, und entsprechend ist das zweite Luftpolster 5 bezüglich der Geradeaus-Stellung des Lenkrads 2 bei 3:00 Uhr angeordnet. In Varianten sind grundsätzlich aber auch andere Anordnungs-Positionen der beiden Luftpolster 4, 5 vorstellbar. In weiterbildenden Varianten kann auch eine andere Anzahl an Luftpolstern in das Lenkrad 2 integriert sein.
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Die Lenkrad-Vorrichtung 1 kann eine Aktivierungseinrichtung 12 zum Aktivieren der Steuerungseinheit 9 oder der Massageeinrichtung 3 umfassen. Die Aktivierungseinrichtung 12 kann zeitabhängig oder auch in Abhängigkeit einer Fahrtauglichkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs ein Aktivierungssignal an die Steuerungseinrichtung 9 bzw. die Massageeinrichtung 3 übermitteln, was bedeutet, dass die Massageeinrichtung 3 zeitabhängig oder in Abhängigkeit einer gegebenenfalls ermittelten Fahrtauglichkeit des Fahrers aktiviert wird. Die Fahrtauglichkeit des Fahrers wiederum kann von einem Müdigkeitsassistenten 13 überwacht werden. Hierzu kann der Müdigkeitsassistent 13 mit der Aktivierungseinrichtung 12 in Kommunikationsverbindung stehen. Steuerungseinheit 9, Aktivierungseinrichtung 12 und Müdigkeitsassistent 13 können in ein herkömmliches Steuergerät des die erfindungsgemäße Lenkrad-Vorrichtung 1 verwendenden Kraftfahrzeugs integriert sein.
