DE102012207945A1

DE102012207945A1 - Lenkrad mit eingebautem Schaltmodul

Info

Publication number: DE102012207945A1
Application number: DE201210207945
Authority: DE
Inventors: Joo Young Chun
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2032-05-12
Also published as: KR101350177B1; KR20130065032A; CN103158631A; CN103158631B; US20130147284A1; US9136075B2; JP2013121814A; DE102012207945B4; JP6063147B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltmodul, das innerhalb eines Lenkrades von einem Fahrzeug angeordnet ist, das ein Eingabe-Schaltmodul, ein Feedback-Modul und eine Steuervorrichtung umfasst. Das Eingabe-Schaltmodul ermöglicht es, dass ein Fahrer eine Vielfalt von Schaltvorgängen durch zum Beispiel Drücken der linken, rechten, vorderen oder hinteren Seite des Lenkrades oder durch Vollziehen einer Torsionsbewegung nach links oder nach rechts oder einer diagonalen Bewegung nach links oder nach rechts mit Bezug auf das Lenkrad ausführen kann. Das Schaltmodul empfängt Eingänge von dem Eingabe-Schaltmodul, die mit diesen Schaltvorgängen korrelieren und gibt ein Signal an eine Fahrzeugvorrichtung wie zum Beispiel ein Head-Up-Display und ebenfalls an ein Feedback-Modul aus, das dem Fahrer eine Feedback-Reaktion zur Verfügung stellt, die den Schaltvorgang bestätigt. Die vorliegende Erfindung ermöglichtes, dass der Fahrer Fahrzeugvorrichtungen und -Systeme unter Beibehaltung des Kontakts mit dem Lenkrad steuern kann, wodurch die Fahrzeugsicherheit verbessert wird.

Description

HINTERGRUND
(a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein in ein Lenkrad eingebautes Schaltmodul. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Schaltmodul, in welchem ein Eingabe-Schaltmodul und ein Feedback-Modul kombiniert sind und innerhalb des Lenkrades montiert sind, so dass ein Schaltvorgang durchgeführt werden kann, während ein Fahrer das Lenkrad hält.
(b) Stand der Technik
Ein Lenkrad ist dafür vorgesehen, um die Richtung eines Fahrzeugs zu steuern und umfasst üblicherweise einen Griffabschnitt in der Form eines Kreisringes, ein in dem Innendruckmesser des Griffabschnitts montiertes Airbag-Modul und eine Hupe. Im Allgemeinen sind eine Auswahl von Schaltern in der Nähe des Griffabschnitts des Lenkrades oder des Airbag-Moduls angebracht, um eine Vielfalt von Fahrzeugfunktionen wie zum Beispiel Audio, Video und Navigation (AVN), ein Head-Up-Display (HUD) oder dergleichen zu bedienen.
Schalter aus dem Stand der Technik sind im Allgemeinen klein und in der Nähe des Griffabschnitts des Lenkrades in komplizierten Mustern angeordnet; infolgedessen habe sie daher den großen Nachteil, dass es erforderlich ist, dass ein Fahrer den Griffabschnitt des Lenkrades loslässt, um die Schalter zu betätigen, wodurch ein risikoreicher und unsicherer Fahrzustand erzeugt wird. Darüber hinaus sind solche Schalter aus dem Stand der Technik nachteilig, weil ihre geringe Größe und ihr komplizierter Aufbau die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass ein Fahrer versehentlich den falschen Schalter berührt.
In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen ist es klar, dass es eine Notwendigkeit für Schalter gibt, die ermöglichen, dass ein Fahrer Fahrzeugfunktionen wie zum Beispiel AVN, HUD oder dergleichen steuern kann, während ermöglicht wird, dass die Hände des Fahrers mit dem Griffabschnitt des Lenkrades in ständigem Kontakt bleiben.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Schaltmodul bereit, das in ein Lenkrad eingebaut werden kann. Das Schaltmodul umfasst ein Eingabe-Schaltmodul und ein Feedback-Modul. Das Eingabe-Schaltmodul umfasst einen Kraft-Drehmoment-Sensor, der derart funktioniert, indem eine Drehmoment-Betätigungskraft wie zum Beispiel eine Haltekraft oder eine Torsionskraft von einem Fahrer aufgenommen wird. Das Feedback-Modul funktioniert derart, indem eine Feedback-Empfindung (z. B. akustisches Signal oder Vibration) dem Fahrer bereitgestellt wird, wodurch dem Fahrer bestätigt werden kann, dass die Schaltfunktion betätigt wurde. Wenn das Schaltmodul innerhalb des Lenkrades montiert ist, kann der Schaltvorgang des Eingabe-Schaltmoduls durch eine Vielfalt von Maßnahmen durch den Fahrer, wie zum Beispiel Drücken des Lenkrades nach vorne oder nach hinten, oder Drehen nach links oder nach rechts durchgeführt werden, während der Kontakt zwischen den Händen des Fahrers und des Lenkrades beibehalten wird.
In einer Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung ein in den Griffabschnitt eines Lenkrades eingebautes Schaltmodul bereit, das ein Eingabe-Schaltmodul mit einem Kraft-Drehmoment-Sensor umfasst, der durch insgesamt sieben (7) Bewegungen betätigt wird, umfassend: eine Schub- oder Ziehbewegung (Push- oder Pull-Bewegung), eine kurze Drückbewegung (kurze Pressing-Bewegung), eine Torsionsbewegung nach links oder rechts, und eine Umhüllbewegung in einer linken oder rechten diagonalen Richtung. Darüber hinaus umfasst das Schaltmodul ein Feedback-Modul zum Bereitstellen einer Feedback-Empfindung (z. B. akustisches Signal oder Vibration) an den Fahrer.
In einem Ausführungsbeispiel kann das in den Griffabschnitt des Lenkrades eingebaute Schaltmodul gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine Steuervorrichtung umfassen, die das Feedback-Modul durch Erfassen eines Ausgangssignals, das mit dem Betrieb des Eingabe-Schaltmoduls korreliert, betreibt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Eingabe-Schaltmodul einen ersten Befestigungsblock, der an einen ersten querverlaufenden Abschnitt des Griffabschnitts des Lenkrades befestigt ist; einen verstellbaren Block, der drehstarr verstellbar an dem ersten Befestigungsblock angebracht ist; einen zweiten Befestigungsblock, der an einen zweiten querverlaufenden Abschnitt des Griffabschnitt des Lenkrades befestigt ist; einen Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor, der zwischen dem verstellbaren Block und dem zweiten Befestigungsblock angeordnet ist und mit diesen verbunden ist; und eine Mehrzahl von Eingangsverbindungen, die mit dem verstellbaren Block und der Außenfläche des zweiten Befestigungsblocks zum Anlegen einer Kraft oder eines Drehmoments an den Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor verbunden ist. Der ersten und zweiten querverlaufenden Abschnitte erstrecken sich über den Innendurchmesser und den Außendurchmesser des Lenkrades, und sind durch einen Umfangsabstand, der ungefähr dem Abstand zwischen den ersten und zweiten Befestigungsblöcken entspricht, getrennt.
In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Bindemittel eines flexiblen Materials zwischen dem ersten Befestigungsblock und dem zweiten Befestigungsblock eingeschoben.
In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine Eingangsverbindung ein Paar von Gelenkverbindungen und eine elastische Verbindung umfassen, wobei ein erster Endbereich des Paares von Gelenkverbindungen drehbar in einem Schlitz, der an der Außenfläche des verstellbaren Blocks gebildet ist, in Eingriff steht; und der zweite Endbereich des Paares von Gelenkverbindungen drehbar an einem ersten Endbereich der elastischen Verbindung in Eingriff steht, während der zweite Endbereich der elastischen Verbindung an der Außenfläche des zweiten Befestigungsblocks befestigt ist.
In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel sind der verstellbare Block und der zweite Befestigungsblock des Eingabe-Schaltmoduls durch einen Verbindungsblock einstückig miteinander verbunden und ein Feedback-Modul ist innerhalb des Verbindungsblocks montiert.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Feedback-Modul an einer Position in dem Griffabschnitt des Lenkrades neben dem Eingabe-Schaltmodul separat eingehaust.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kommt das Feedback-Modul als ein Vibrationsmotor zum Einsatz, um nach Empfangen eines Betriebssignals von einer Steuervorrichtung in Schwingungen verssetzt zu werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Eingabe-Schaltmodul mit einem Kraft-Drehmoment-Sensor und ein Feedback-Modul innerhalb des Lenkrades montiert werden, so dass ein Betrieb des montierten Eingabe-Schaltmoduls durch eine Vielfalt von Maßnahmen des Fahrers wie zum Beispiel einem Drücken des Lenkrades nach vorne oder nach hinten, oder Verdrehen des Lenkrades nach links oder nach rechts durchgeführt werden kann. Demzufolge ermöglicht die Erfindung, dass ein Fahrer das Eingabe-Schaltmodul mühelos bedienen kann, während er mit dem Griffabschnitt des Lenkrades in Kontakt bleibt, wodurch ermöglicht wird, dass der Fahrer eine sichere Kontrolle über das Fahrzeug behält. Darüber hinaus, da eine Vielfalt von Schaltern (z. B. AVN, HUD oder dergleichen) innerhalb eines Eingabe-Schaltmoduls integriert werden können, macht es die Erfindung möglich, alle Schalter einfach und sicher zu betätigen, während gleichzeitig ein schönes Erscheinungsbild durch Entfernen der unzähligen kleinen, sinnlos angeordneten Schalter, die im Stand der Technik typisch sind, bereitgestellt wird.
Darüber hinaus sollte klar sein, dass der Fahrer die Beendigung des Schaltvorgangs erfassen kann, weil eine von dem Feedback-Modul ausgegebene Vibration erzeugt wird, nachdem der Schaltvorgang in das Eingabe-Schaltmodul eingegeben worden ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich unter Bezugnahme auf deren bestimmte beispielhafte Ausführungsformen ausführlich beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, welche nachfolgend lediglich der Veranschaulichung dienen und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, wobei:
1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Eingabe-Schaltmodul gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 zeigt eine schematische Ansicht, die eine beispielhafte Einbaulage eines Eingabe-Schaltmoduls innerhalb eines Lenkrades gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Ausführungsbeispiel des Eingabe-Schaltmoduls innerhalb eines Lenkrades gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
4 und 5 zeigen Querschnittsansichten, die betriebsfähige Beispiele des in dem Lenkrad eingebauten Schaltmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend wird nun ausführlich auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es zu beachten, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung auf jene beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist die Erfindung dazu vorgesehen, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern ebenso verschiedenste Alternativen, Abänderungen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, welche innerhalb dem Geist und dem Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt ist, umfasst sein können.
Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug- oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Eingabe-Schaltmodul 20 einen ersten Befestigungsblock 21, einen verstellbaren Block 23, einen Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24, einen Verbindungsblock 28 und einen zweiten Befestigungsblock 22. Der erste Befestigungsblock 21 und der zweite Befestigungsblock 22 befestigen die jeweiligen Endbereiche des Eingabe-Schaltmoduls 20 innerhalb des Lenkrades. Der verstellbare Block 23 ist an dem ersten Befestigungsblock 21 drehstarr verstellbar angebracht. Ein Bindemittel 26 kann zwischen dem ersten Befestigungsblock 21 und dem verstellbaren Block 23 eingeschoben werden. Der verstellbare Block 23 ist mit einem Verbindungsblock 28 über einen Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 verbunden, der zwischen dem verstellbaren Block 23 und dem Verbindungsblock 28 angeordnet ist. Der Verbindungsblock 28 ist mit dem zweiten Befestigungsblock 22 verbunden. Eine Mehrzahl von Eingangsverbindungen 25 ist mit dem verstellbaren Block 23 und der Außenfläche des zweiten Befestigungsblocks 22 verbunden und funktioniert derart, um eine Kraft oder ein Drehmoment an den Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 anzulegen. Jede der Eingangsverbindungen 25 umfasst ein Paar von Gelenkverbindungen 25-1 und eine elastische Verbindung 25-2. Ein erster Endbereich 25-1-1- des Paares von Gelenkverbindungen 25-1 steht in einem an der Außenfläche des verstellbaren Blocks 23 gebildeten Schlitz 27 drehbar in Eingriff und der zweite Endbereich 25-1-2 des Paares von Gelenkverbindungen 25-1 steht mit einem ersten Endbereich 25-2-1 der elastischen Verbindung 25-2 in Eingriff, während der zweite Endbereich 25-2-2 der elastischen Verbindung 25-2 an der Außenfläche des zweiten Befestigungsblocks 22 befestigt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Eingangsverbindungen 25 vorhanden: eine vordere Eingangsverbindung 25a, eine hintere Eingangsverbindung 25b, eine linke Eingangsverbindung 25c und eine rechte Eingangsverbindung 25d (die Richtungen sind relativ zu der Position des Lenkrades mit Bezug auf den Fahrer, z. B. wird die dem Fahrer zugewandet Oberfläche des Lenkrades als die Vorderseite angesehen).
Wie in 2 gezeigt, weist die vorliegende Erfindung insofern wesentliche Merkmale auf, dass ein Eingabe-Schaltmodul 20 mit einem Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 innerhalb eines Griffabschnitts 12 eines Lenkrades 10 montiert ist und gleichzeitig ein Feedback-Modul 30 zum Bereitstellen einer Empfindung des Schaltvorgangs an einen Fahrer ebenfalls darin angeordnet ist (siehe z. B. 4). Daher wird abhängig von der Eingabe des Fahrers in das Eingabe-Schaltmodul 20 (wie zum Beispiel nach vorne drücken, nach hinten drücken, nach links drücken, nach rechts drücken, ein Verdrehbewegung des Griffabschnitts oder dergleichen) der Schaltausgang des Eingabe-Schaltmoduls 20 innerhalb des Griffabschnitts 12 erzeugt, wodurch das Feedback-Modul 30 aktiviert wird und dem Fahrer eine Feedback-Empfindung (z. B. ein akustisches Signal oder eine Vibration) bereitgestellt wird, die bestätigt, dass das Eingabe-Schaltmodul 20 aktiviert wurde.
In anderen Worten gesagt wird der Schaltausgang des Eingabe-Schaltmoduls 20 innerhalb des Griffabschnitts 12 zum Beispiel durch sieben Bewegungen aktiviert und der Fahrer kann sich den Schaltvorgang zum Beispiel durch Empfinden einer Vibration als eine Rückmeldung des Schaltausgangs bestätigen lassen. Die sieben Bewegungen können zum Beispiel umfassen: eine Kraft durch eine Schubbewegung, während der Griffabschnitt gehalten wird (eine Drückbewegung, während die Vorderseite des Griffabschnitts gedrückt wird); eine Kraft durch eine Zugbewegung, während der Griffabschnitt gehalten wird (eine Drückbewegung, während die Rückseite des Griffabschnitts gezogen wird); eine Kraft durch eine kurze Drückbewegung durch Festhalten des ganzen Griffabschnitts; eine Kraft durch eine Torsionsbewegung durch Verdrehen des Griffabschnitts nach links; eine Kraft durch eine Torsionsbewegung durch Verdrehen des Griffabschnitts nach rechts; eine Kraft durch eine Torsionsbewegung durch Verdrehen des Griffabschnitts in einer linken diagonalen Richtung (gegen den Uhrzeigersinn), während der Griffabschnitt umhüllt wird; und eine Kraft durch eine Torsionsbewegung durch Verdrehen des Griffabschnitts in einer rechten diagonalen Richtung (im Uhrzeigersinn), während der Griffabschnitt umhüllt wird.
Anordnungen des innerhalb des Griffabschnitts 12 des Lenkrades montierten Eingabe-Schaltmoduls 20 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, ist ein erster Befestigungsblock 21 des Eingabe-Schaltmoduls 20 an einen ersten querverlaufenden Abschnitt ”Linie a” des Griffabschnitts 12 befestigt, während ein zweiter Befestigungsblock 22 an einen zweiten querverlaufenden Abschnitt ”Linie b” des Griffabschnitts 12 befestigt ist. In einem Ausführungsbeispiel kann ein verstellbarer Block 23 an der inneren Seitenfläche des ersten Befestigungsblocks 21 durch ein Bindemittel 26 aus einem flexiblen Material drehstarr verstellbar angebracht sein.
In anderen Worten gesagt, da das Bindemittel 26 aus einem flexiblen Material an den Randbereich des ersten Befestigungsblocks 21 und des verstellbaren Blocks 23 gebondet ist, kann eine Torsionsbewegung des verstellbaren Blocks 23 in eine Richtung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn mit Bezug auf den ersten Befestigungsblock 21 erreicht werden. Die innere Seitenfläche des verstellbaren Blocks 23 ist einstückig an der einen Seitenfläche des Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensors 24 fixiert, ein hohl ausgebildeter Verbindungsblock 28 ist einstückig an der inneren Seitenfläche des zweiten Befestigungsblocks 22 angebracht und die innere Seitenfläche des Verbindungsblocks 28 ist einstückig an der anderen Seitenfläche des Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensors 24 fixiert.
Der Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 ist als ein herkömmlicher Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor mit einer Mehrzahl von elastischen Trägern (nicht gezeigt) ausgeführt, die mit der inneren Seitenfläche des verstellbaren Blocks 23 verbunden sind und gleichzeitig mit der inneren Seitenfläche des Verbindungsblocks 28 verbunden sind. Jeder elastische Träger des Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensors 24 weist eine mechanisch verformte Charakteristik auf, wie z. B. einen Torsionsträger, der mit einer elastischen Rückstellkraft verdreht ist, wenn eine Kraft oder ein Drehmoment daran angelegt wird.
Ein Feedback-Modul kann innerhalb des Verbindungsblocks 28 montiert sein, in welchem das Feedback-Modul zum Beispiel als ein Vibrationsmotor (nicht gezeigt) verwendet werden kann, der zusammen mit dem Schaltausgang des Eingabe-Schaltmoduls 20 Schwingungen ausgesetzt ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Feedback-Modul 30 innerhalb des Griffabschnitts 12 getrennt von dem Eingabe-Schaltmodul 20 montiert sein. Das Feedback-Modul 30 kann zum Beispiel separat innerhalb des Griffabschnitts 12 entweder neben dem ersten Befestigungsblock 21 oder dem zweiten Befestigungsblock 22 montiert werden, um sofort eine Feedback-Empfindung des Schaltvorgangs an die Hände des Fahrers zu übertragen.
Wie in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in 4 gezeigt, umfasst eine primäre Anordnung zum Betätigen des Eingabe-Schaltmoduls 20 der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von (z. B. vier) Eingangsverbindungen 25, die im gleichen Abstand zwischen dem verstellbaren Block 23 und der Außenfläche des zweiten Befestigungsblocks 22 verbunden sind. Die Eingangsverbindungen 25 dienen dazu, um eine Kraft oder ein Drehmoment gemäß den Betätigungskräften des Fahrers an den Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 zu übertragen. Die Eingangsverbindungen 25 umfassen ein Paar von Gelenkverbindungen 25-1, die einen ersten Endbereich 25-1-1 aufweisen, der mit einem Kupplungsendbereich 29, der einstückig an der Außendurchmesserfläche des verstellbaren Blocks 23 durch einen Scharnierstift in einem Schlitz 27 des Kupplungsendbereichs 29 gebildet ist, drehbar in Eingriff steht, und einen zweiten Endbereich 25-1-2, der mit einem ersten Endbereich 25-2-1 einer elastischen Verbindung 25-2, deren zweiter Endbereich 25-2-2 an der Außendurchmesserfläche des zweiten Befestigungsblocks 22 befestigt ist, drehbar in Eingriff steht.
Wenn der erste Endbereich 25-2-1 der elastischen Verbindung 25-2, die mit dem zweiten Endbereich 25-1-2 der Gelenkverbindung 25-1 drehbar in Eingriff steht, gedrückt wird, wird der erste Endbereich 25-2-1 der elastischen Verbindung 25-2 entlang der Pressrichtung um einen Festpunkt verdreht, z. B. der zweite Endbereich 25-2-2, der an dem zweiten Befestigungsblock 22 befestigt ist, wobei die elastische Kraft darin akkumuliert wird. Währenddessen ist der Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 mit der Eingangsseite einer Steuervorrichtung 40 zum Ausgeben eines Signals dazu verbunden und ein als das Feedback-Modul 30 ausgeführter Vibrationsmotor ist mit der Ausgangsseite der Steuervorrichtung verbunden.
Der Betrieb des in dem Lenkrad der vorliegenden Erfindung eingebauten und wie oben aufgebauten Schaltmoduls wird nachstehend beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4, falls ein Fahrer eine Drückbewegung durch Drücken der Vorderseite des Griffabschnitts durchführt, während der Griffabschnitt 12 des Lenkrades 10 gehalten wird, wird die Vorderseite (die dem Fahrer zugewandte Fläche) des Griffabschnitts 14 gedrückt, die eine Presskraft auf eine vordere Eingangsverbindung 25a aus den vier beispielhaften Eingangsverbindungen 25 ausübt.
Daher wird die elastische Verbindung 25-2 der vorderen Eingangsverbindung 25-1 durch Akkumulieren der elastischen Kraft darin gedrückt und drückt gleichzeitig die Gelenkverbindung 25-1 in Richtung des ersten Befestigungsblocks 21. Zum selben Zeitpunkt befindet sich die Gelenkverbindung 25-1 in einem Zustand, so dass sie in Richtung des ersten Befestigungsblocks 21 entlang dem Schlitz 27, der an dem Kupplungsendbereich 29 des verstellbaren Blocks 23 gebildet ist, verschoben wird. Zu diesem Zeitpunkt erfasst der mit dem verstellbaren Block 23 verbundene Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 die Kraft, die erzeugt wird, wenn die Gelenkverbindung 25-1 verschoben wird, und gibt ein Signal an die Steuervorrichtung 40 aus.
Im Gegenzug sendet die Steuervorrichtung 40 Betriebssignale, um bestimmte Funktionen der Vorrichtung wie z. B. AVN, ein HUD oder dergleichen zu aktivieren und überträgt zum selben Zeitpunkt ein Betriebssignal an den als das Feedback-Modul ausgeführten Vibrationsmotor. Der Vibrations-Motor erzeugt dann eine Schwingung und der Fahrer kann eine Empfindung des Schaltvorgangs durch solch eine Feedback-Schwingung wahrnehmen.
Wie in 4 gezeigt, wenn der Fahrer eine Drückbewegung durch Ziehen der Rückseite des Griffabschnitts 14 durchführt, während der Griffabschnitt 12 des Lenkrades 10 gehalten wird, wird die Rückseite des Griffabschnitts 12 gedrückt, was eine Presskraft auf eine hintere Eingangsverbindung 25b aus den vier beispielhaften Eingangsverbindungen 25 ausübt. Daher werden die gleichen Vorgänge, wie diejenigen, die durchgeführt werden, wenn die vordere Eingangsverbindung 25a gedrückt wird, durchgeführt, um eine weitere bestimmte Funktion der Vorrichtung wie z. B. AVN, ein HUD oder dergleichen zu aktivieren.
Unterdessen, falls der Fahrer den Griffabschnitt 12 nach links oder nach recht verdreht, während der Griffabschnitt 12 des Lenkrades 10 gehalten wird, d. h., eine Torsionsbewegung durch Verdrehen des Griffabschnitts 12 nach links oder nach rechts durchführt, wird die Presskraft auf eine linke Eingangsverbindung 25c oder eine rechte Eingangsverbindung 25d aus den vier beispielhaften Eingangsverbindungen 25 entsprechend ausgeübt. Daher werden die gleichen Vorgänge, wie diejenigen, die durchgeführt werden, wenn die vordere Eingangsverbindung 25a gedrückt wird, durchgeführt, um noch eine weitere bestimmte Funktion der Vorrichtung wie z. B. AVN, ein HUD oder dergleichen zu aktivieren.
Unter Bezugnahme auf 5, wenn der Fahrer eine Torsionsbewegung durch Verdrehen des Griffabschnitts 12 in einer linken diagonalen Richtung (im Uhrzeigersinn) oder in einer rechten diagonalen Richtung (entgegen dem Uhrzeigersinn) durchführt, während der Griffabschnitt 12 des Lenkrades 10 umhüllt wird, wird ein Torsionsmoment auf die Gelenkverbindung 25-1 von jeder Eingangsverbindung 25 aufgebracht und wird gleichzeitig an den mit der Gelenkverbindung 25-1 verbundenen verstellbaren Block 23 übertragen, so dass eine Torsionsbewegung des verstellbaren Blocks 23 in einer linken oder einer rechten Richtung um das Bindemittel 26 aus einem flexiblen Material erreicht wird. Der mit dem verstellbaren Block 23 verbundene Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor 24 erfasst die Torsionsbewegung des verstellbaren Blocks 23 und gibt ein Signal an die Steuervorrichtung 40 aus, was noch eine weitere bestimmte Funktion der Vorrichtung wie AVN (Audio, Video, Navigation), ein Head-Up-Display (HUD) oder dergleichen aktiviert.
Ferner, falls der Fahrer eine kurze Drückbewegung durch Festhalten des ganzen Griffabschnitts 12 durchführt, während der Griffabschnitt 12 des Lenkrades 10 gehalten wird, wird die Presskraft gleichzeitig auf vier Eingangsverbindungen 25a, 25b, 25c und 25d ausgeübt, was noch eine weitere bestimmte Funktion der Vorrichtung aktiviert, für die Schaltvorgänge erforderlich sind.
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele davon ausführlich beschrieben worden. Jedoch ist es für den Fachmann verständlich, dass Änderungen in diesen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den Grundsätzen und dem Geist der Erfindung abzuweichen, deren Umfang in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten bestimmt wird.

Claims

Schaltmodul, aufweisend: ein Eingabe-Schaltmodul; ein Feedback-Modul; eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, um Signale von dem Eingabe-Schaltmodul zu empfangen und um ein Signal an eine Vorrichtung und das Feedback-Modul auszugeben.
Schaltmodul nach Anspruch 1, wobei das Eingabe-Schaltmodul aufweist: einen ersten Befestigungsblock mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich; einen verstellbaren Block mit einem ersten Endbereich, einem zweiten Endbereich und einem Umfangsabschnitt, wobei der erste Endbereich des verstellbaren Blocks an dem zweiten Endbereich des ersten Befestigungsblocks drehstarr verstellbar angebracht ist; einen Verbindungsblock mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich, wobei der erste Endbereich des Verbindungsblocks mit dem zweiten Endbereich des verstellbaren Blocks verbunden ist und ein Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor zwischen dem verstellbaren Block und dem Verbindungsblock eingeschoben ist; einen zweiten Befestigungsblock mit einem ersten Endbereich, einem zweiten Endbereich und einem Umfangsabschnitt, wobei der erste Endbereich des zweiten Befestigungsblocks an dem zweiten Endbereich des Verbindungsblocks angebracht ist; und eine Mehrzahl von Eingangsverbindungen, die den Umfangsabschnitt des verstellbaren Blocks mit dem Umfangsabschnitt des zweiten Befestigungsblocks verbinden, wobei die Eingangsverbindungen um die Umfangsflächen des verstellbaren Blocks und des zweiten Befestigungsblocks äquidistant beabstandet sind und eingerichtet sind, um eine Kraft und/oder ein Drehmoment auf den Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor auszuüben.
Schaltmodul nach Anspruch 1, wobei der erste Endbereich des verstellbaren Blocks an dem zweiten Endbereich des ersten Befestigungsblocks durch ein Bindemittel drehstarr verstellbar angebracht ist.
Schaltmodul nach Anspruch 3, wobei das Bindemittel ein flexibles Material ist.
Schaltmodul nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Eingangsverbindungen jeweils aufweist: ein Paar von Gelenkverbindungen mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich, wobei der erste Endbereich mit der Umfangsfläche des verstellbaren Blocks drehbar in Eingriff steht; und eine elastische Verbindung mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich, wobei der erste Endbereich mit dem zweiten Endbereich des Paares von Gelenkverbindungen drehbar verbunden ist und der zweite Endbereich an der Umfangsfläche des zweiten Befestigungsblocks fest angebracht ist.
Schaltmodul nach Anspruch 5, wobei der erste Endbereich des Paares von Gelenkverbindungen mit der Umfangsfläche des verstellbaren Blocks durch einen Vorsprung mit einem Schlitz drehbar in Eingriff steht.
Schaltmodul nach Anspruch 5, wobei der zweite Endbereich der elastischen Verbindung direkt an der Umfangsfläche des zweiten Befestigungsblocks fest angebracht ist.
Schaltmodul nach Anspruch 5, wobei der zweite Endbereich der elastischen Verbindung an der Umfangsfläche des zweiten Befestigungsblocks durch einen Montagebügel fest angebracht ist.
Schaltmodul nach Anspruch 1, derart eingerichtet, so dass es innerhalb eines Lenkrades zu montieren ist.
Schaltmodul nach Anspruch 2, wobei der erste Endbereich des ersten Befestigungsblocks an einer ersten Innenfläche eines Lenkrades angebracht ist und der zweite Endbereich des zweiten Befestigungsblocks an einer zweiten Innenfläche des Lenkrades angebracht ist.
Schaltmodul nach Anspruch 1, wobei das Feedback-Modul innerhalb des Eingabe-Schaltmoduls angeordnet ist.
Schaltmodul nach Anspruch 1, wobei das Feedback-Modul neben dem Eingabe-Schaltmodul angeordnet ist.
Schaltmodul nach Anspruch 2, wobei das Feedback-Modul innerhalb des Verbindungsblocks angeordnet ist.
Schaltmodul nach Anspruch 1, wobei das Feedback-Modul einen Vibrationsmotor aufweist, der eingerichtet ist, um eine Schwingung nach Empfangen des Ausgangssignals von der Steuervorrichtung zu erzeugen.
Schaltmodul nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Audiosystem, einem Navigationssystem, einem Heizungssystem, einem Kühlungssystem, einem Head-Up-Display, einem Blinker, einem Scheinwerfer, einer Geschwindigkeitsregelanlage, einer Innenbeleuchtung und einer Sitzpositionssteuerung besteht.
Schaltmodul nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ein Head-Up-Display ist.
Schaltmodul nach Anspruch 2, wobei das Eingabe-Schaltmodul eingerichtet ist, um unterschiedliche Signale an die Steuervorrichtung, die mit unterschiedlichen Bewegungsvorgängen durch einen Fahrer korrelieren, zu senden.
Schaltmodul nach Anspruch 17, wobei die Bewegungsvorgänge aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus einer Schubbewegung, einer Ziehbewegung, einer Drückbewegung, einer Torsionsbewegung nach links, einer Torsionsbewegung nach rechts, einer Umhüllbewegung in einer linken diagonalen Richtung und einer Umhüllbewegung in einer rechten diagonalen Richtung besteht.
Schaltmodul, aufweisend: ein Eingabe-Schaltmodul, aufweisend einen ersten Befestigungsblock mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich; einen verstellbaren Block mit einem ersten Endbereich, einem zweiten Endbereich und einem Umfangsabschnitt, wobei der erste Endbereich des verstellbaren Blocks an dem zweiten Endbereich des ersten Befestigungsblocks drehstarr verstellbar angebracht ist; einen Verbindungsblock mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich, wobei der erste Endbereich des Verbindungsblocks mit dem zweiten Endbereich des. verstellbaren Blocks verbunden ist und ein Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor zwischen den verstellbaren Block und den Verbindungsblock eingeschoben ist; einen zweiten Befestigungsblock mit einem ersten Endbereich, einem zweiten Endbereich und einem Umfangsabschnitt, wobei der erste Endbereich des zweiten Befestigungsblocks an dem zweiten Endbereich des Verbindungsblocks angebracht ist; und eine Mehrzahl von Eingangsverbindungen, die den Umfangsabschnitt des verstellbaren Blocks mit dem Umfangsabschnitt des zweiten Befestigungsblocks verbinden, wobei die Eingangsverbindungen um die Umfangsflächen des verstellbaren Blocks und des zweiten Befestigungsblocks äquidistant beabstandet sind und eingerichtet sind, um eine Kraft und/oder ein Drehmoment auf den Sechs-Achsen-Kraft-Drehmoment-Sensor auszuüben; ein Feedback-Modul, und eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, um Signale von dem Eingabe-Schaltmodul zu empfangen und ein Signal an eine Vorrichtung und das Feedback-Modul auszugeben.