DE102012209584A1

DE102012209584A1 - Verfahren zur fallweisen Freigabe oder Sperrung der Funktion von Lenkrad- oder Lenkstockschaltern, sowie Kraftfahrzeug mit Lenkrad- und Lenkstockschaltern

Info

Publication number: DE102012209584A1
Application number: DE102012209584A
Authority: DE
Inventors: Uwe Thiesmeyer; Thomas Oeltjebruns
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-12-12
Also published as: CN104364123A; WO2013182501A1; US20150143941A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fallweisen Freigabe oder Sperrung der Funktion von Lenkrad- oder Lenkstockschaltern (11, 12, 13, 14, 15, 23, 24) in einem Kraftfahrzeug. Gemäß der Erfindung wird mindestens eine Funktion eines der Lenkrad- oder Lenkstockschalter (11, 12, 13, 14, 15) in Abhängigkeit von einer Betätigung eines anderen Lenkrad- oder Lenkstockschalters (23, 24) freigegeben oder gesperrt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, die Funktion von Lenkrad- oder Lenkstockschaltern in einem Kraftfahrzeug fallweise freizugeben oder zu sperren, sowie ein Kraftfahrzeug mit Lenkrad- und Lenkstockschaltern gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Aus der DE 102 11 825 A1 ist es bekannt, die Funktion von Lenkrad- oder Lenkstockschaltern in einem Kraftfahrzeug fallweise freizugeben oder zu sperren, nämlich in Abhängigkeit von einem mit einem Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkel des Lenkrades oder von der Geschwindigkeit, mit der das Lenkrad gedreht wird, um Fehlbedienungen in bestimmten Fahrsituationen auszuschließen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Funktion von Lenkrad- oder Lenkstockschaltern in bestimmten Fahrsituationen, in denen Fehlbedienungen drohen, unabhängig vom momentanen Lenkwinkel freigegeben oder gesperrt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung gibt es bestimmte Abhängigkeiten und Prioritäten von Lenkrad- und Lenkstockschaltern von- bzw. zueinander, indem Schalterfunktionen nach bestimmten Prioritäten freigegeben oder gesperrt werden, und zwar vorzugsweise lenkwinkelunabhängig.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass es bei der Vielzahl von Schaltern an Lenkrad und Lenksäule von modernen Kraftfahrzeugen, die heute eher am Lenkrad als an der Lenksäule angeordnet werden, vorteilhaft sein kann, die Funktion mancher fehlbedienungsgefährdeter Lenkrad- oder Lenkstockschalter nicht oder nicht nur in Abhängigkeit vom momentanen Lenkwinkel, sondern in Abhängigkeit von einer Betätigung eines anderen Lenkrad- oder Lenkstockschalters freizugeben oder zu sperren.
Beispielsweise gibt es Lenkräder, die Schaltwippen zum Hoch- und Herunterschalten tragen, welche (auch) durch Ziehen mit dem Finger betätigt werden können. Es kann sein, dass eine derartige Schaltwippe bei Geradeausfahrt oder bei Kurvenfahrt innerhalb eines Winkelbereichs des Lenkrades liegt, in dem sich ein Lenkstockschalter befindet (ein von der Lenksäule abstehender mehr oder weniger langer Hebel), mit dem die Lichthupe oder eine Scheibenschnellreinigung betätigt wird, indem der Fahrer den entsprechenden Lenkstockschalter zu sich hin zieht. Natürlich konstruiert man derartige Lenkstockschalter so, dass diese evtl. vorhandene Schalter am Lenkrad möglichst nicht berühren können, doch werden gerade Lichthupe und Scheibenschnellreinigung häufig in Situationen betätigt, in denen der Fahrer schnell reagieren muss und daher sicherheitshalber kräftiger zugreift als eigentlich nötig.
Dabei kann es geschehen, dass ein Lenkstockschalter aufgrund seiner Eigenelastizität überzogen wird und dadurch zugleich auch eine Schaltwippe betätigt wird, entweder durch Berührung durch den Lenkstockschalter selbst oder durch Berührung mit den Fingern der Hand, die den Lenkstockschalter betätigt. Die Schaltwippenfunktion lenkwinkelabhängig zu sperren, würde die Kontrolle des Fahrers über das Fahrzeug jedoch übermäßig einschränken.
Die Erfindung ist auch für andere Kombinationen von Schaltern an Lenkrad und Lenksäule geeignet, insbesondere für solche, bei denen die Funktion eines Lenkradschalters in Abhängigkeit von einer Betätigung eines oder mehrerer Lenkstockschalter freigegeben oder gesperrt wird.
Der Begriff "Schalter", wie hierin verwendet, soll nicht nur Schaltelemente mit mehreren stabilen Schaltzuständen umfassen, sondern auch Taster mit nur einem stabilen Schaltzustand. In jedem Fall beginnt die Sperrung der entsprechenden Schaltfunktion in dem Augenblick, in dem der Fahrer den sperrenden Schalter betätigt. Wenn der fallweise gesperrte Schalter nur einen stabilen Schaltzustand hat, endet dessen Sperrung vorzugsweise eine vorbestimmte Zeitspanne – wie z. B. 1 Sekunde – nachdem kein Betätigungssignal vom sperrenden Schalter mehr empfangen worden ist. Bei einem Schalter mit mehreren stabilen Schaltzuständen ist ein unbeabsichtigtes Auslösen in der Regel weniger leicht möglich, doch kann es je nach den Gegebenheiten im Fahrzeug zweckmäßig sein, auch dessen Funktion(en) vorübergehend zu sperren.
Eine Ausführungsform, in der die mindestens eine Funktion eines der Lenkrad- oder Lenkstockschalter unabhängig vom momentanen Lenkwinkel des Lenkrades gesperrt und freigegeben wird, eignet sich besonders für Fahrzeuge, die über keinen Lenkwinkelsensor verfügen, aber auch für Fahrzeuge mit einem fern von Lenkrad und Lenksäule angeordneten Lenkwinkelsensor, weil in diesem Fall die hard- und softwaremäßige Verknüpfung aufwändig wäre.
Bei Kraftfahrzeugen, in denen ein geeigneter Lenkwinkelsensor vorhanden ist, kann im Rahmen der Erfindung aber auch dessen Lenkwinkelsignal mit genutzt werden. Beispielsweise kann die Sperrung der Funktion eines Lenkradschalters in Abhängigkeit von der Betätigung eines Lenkstockschalters auch in Abhängigkeit davon erfolgen, ob sich dieser Lenkradschalter bei dem aktuellen Lenkwinkel in der Nähe dieses Lenkstockschalters befindet oder nicht, das heißt, ob bei diesem Lenkwinkel tatsächlich eine Fehlauslösung droht oder nicht. Auf diese Weise kann man ganz gezielt bestimmte ungewollte Schalterwechselwirkungen ausschließen, ohne die Bedienbarkeit in sämtlichen Lenkwinkeln oder in einem weiten Bereich von Lenkwinkeln ganz zu unterdrücken. Bei Kraftfahrzeugen mit Lenkwinkelsensor, bei denen eine Funktion eines Lenkrad- oder Lenkstockschalters nur in Abhängigkeit vom Lenkwinkel freigegeben oder gesperrt wird, müsste man Schaltersperrungen sicherheitshalber in weiten Winkelbereichen durchführen.
Die Erfindung ist besonders zweckmäßig in Fällen, in denen mindestens ein oder jeder Schalter, der eine Funktion hat, die durch Betätigung eines der anderen Schalter freigegeben oder gesperrt wird, hinter dem Lenkrad befindlich und auf den Fahrer zu betätigen ist und insbesondere an der Rückseite des Lenkrades angeordnet ist, wie z.B. bei einer Gangschaltwippe, da in derartigen Fällen besonders leicht Fehlauslösungen drohen. Die Erfindung kann aber auch bei anderen Lenkradschaltern nützlich sein, z.B. bei Bedienschaltern für ein Autoradio, ein Multimediagerät, einen Bordcomputer oder eine Geschwindigkeitsregelanlage, welche z.B. vorne auf den Speichen des Lenkrades angeordnet sein können. Beispielsweise neigen manche Fahrer dazu, zur Betätigung der Akustikhupe mit der ganzen Hand auf das Lenkrad zu schlagen, wodurch die genannten Bedienschalter ebenfalls ausgelöst werden können. Dies kann mit der Erfindung verhindert werden.
Voraussichtlich ist die Erfindung jedoch am zweckmäßigsten in Fällen, in denen die Funktion eines rückwärtig angeordneten bzw. von hinter dem Lenkrad zu bedienenden Lenkradschalters durch einen Lenkstockschalter insbesondere für Blinker, Lichthupe oder Scheibenschnellreinigung gesperrt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Sperren bzw. Freigeben von Schalterfunktionen mittels Verarbeitung von Signalen der Lenkrad- oder Lenkstockschalter innerhalb der Lenksäule durchgeführt. Durch die schalternahe Verarbeitung kann die Reaktionszeit sehr kurz sein. In diesem Fall wird die Erfindung vorzugsweise mittels eines Signal- und/oder Datenverarbeitungsmoduls in der Lenksäule realisiert, das dafür eingerichtet ist, Signale von mindestens einem Lenkrad- oder Lenkstockschalter zu empfangen, zumindest teilweise zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einer Betätigung eines anderen Lenkrad- oder Lenkstockschalters an eine Fahrzeugelektronik weiterzuleiten oder nicht weiterzuleiten.
Das Sperren bzw. Freigeben mittels Verarbeitung von Signalen von den Lenkrad- oder Lenkstockschaltern kann aber auch außerhalb der Lenksäule durchgeführt werden. Über eine entsprechende elektrische Verbindung können ohnehin vorhandenen Kapazitäten anderer Datenverarbeitungseinheiten im Fahrzeug mitgenutzt werden. Natürlich ist auch eine Aufteilung der Verarbeitung zwischen Lenkradmodulen und anderen Datenverarbeitungseinheiten möglich.
Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Deren einzige Figur ist ein Blockdiagramm von Lenkrad- oder Lenkstockschaltern sowie von verschiedenen Modulen in einem Kraftfahrzeug.
An einem Lenkrad 10, das schematisch als ein strichpunktiert umrandeter Block dargestellt ist, befinden sich verschiedene Lenkradschalter, nämlich Autoradio-Bedienschalter 11, Bordcomputer-Bedienschalter 12, Geschwindigkeitsregelungs-Bedienschalter 13, eine linke Gangschaltwippe 14 zum Herunterschalten und eine rechte linke Gangschaltwippe 15 zum Hochschalten. Die Gangschaltwippen 14 und 15 können aus der Richtung hinter dem Lenkrad 10 betätigt werden, z.B. durch Drücken und/oder Ziehen mit einem oder mehreren Fingern. Dabei sind verschiedene Schaltschemata darstellbar, also Ziehen an einer beliebigen Wippe nur Hochschalten, Drücken an einer beliebigen Wippe nur Herunterschalten, oder umgekehrt; oder Ziehen bzw. Drücken auf einer Lenkradseite Hochschalten und Ziehen bzw. Drücken auf der anderen Lenkradseite Herunterschalten.
Das Lenkrad 10 ist drehbar an einer Lenksäule gelagert, und die Lenkradschalter 11 bis 15 sind über eine Wickelfederkassette 21 zum Ausgleich von Lenkraddrehungen elektrisch mit einem Lenksäulenmodul 20 verbunden. Das schematisch als ein gestrichelt umrandeter Block dargestellte Lenksäulenmodul 20 umfasst eine Lenksäulenmodul-Elektronik 22, einen z.B. rechts angeordneten Blinker-Lenkstockschalter 23, mit dem auch Beleuchtungsfunktionen wie z. B. Aufblenden bzw. Lichthupe gesteuert werden können, und einen z. B. links angeordneten Wischer-Lenkstock-schalter 24, mit dem auch ein Scheibenschnellreinigungsbetrieb gestartet werden kann. Es können auch noch weitere, hier nicht dargestellte Bedienelemente an der Lenksäule angebracht sein, z. B. ein Gangwahlhebel oder eine elektrische Lenksäulenverstellung.
Die Lenksäulenmodul-Elektronik 20 ist elektrisch mit verschiedenen Modulen der Kraftfahrzeug-Elektronik 30 verbunden, die schematisch als ein durchgezogen umrandeter Block dargestellt ist, nämlich mit Modulen für eine Karosserie-Elektronik 31, Antriebsstrang-Elektronik 32, Multimedia-Elektronik 33 und Instrumententafel-Elektronik 34.
Die mit dickeren Linien eingezeichneten elektrischen Leitungen von den Bedienschaltern 11 bis 15 im Lenkrad 10 durchlaufen die Wickelfederkassette 21 alle Einszu-Eins, nicht aber die Lenksäulenmodul-Elektronik 22, in der eine teilweise Signalverarbeitung und -beeinflussung stattfindet.
Insbesondere findet in der Lenksäulenmodul-Elektronik 22 eine Filterung bzw. Plausibilitätsprüfung derart statt, dass ein Signal von der linken Gangschaltwippe 14 nicht an die Kraftfahrzeug-Elektronik 30 bzw. deren Antriebsstrang-Elektronik 32 weitergeleitet wird, wenn innerhalb einer gewissen Zeitspanne zuvor der Blinker-Lenkstockschalter 23 betätigt worden ist, z.B. um Lichthupe die Lichthupe zu aktivieren. Außerdem wird ein Signal von der rechten Gangschaltwippe 15 nicht weitergeleitet, wenn innerhalb einer gewissen Zeitspanne davor der Wischer-Lenkstockschalter 24 für Scheibenschnellreinigung betätigt worden ist. In beiden Fällen besteht nämlich eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer die Gangschaltwippe 14 oder 15 nur versehentlich berührt hat. Diese Gefahr besteht zwar nur in gewissen Lenkwinkelbereichen, doch wird in diesem Ausführungsbeispiel das versehentliche Betätigen der Gangschaltwippen 14 oder 15 lenkwinkelunabhängig verhindert. Die Kontrolle des Fahrers über das Fahrzeug wird dadurch nicht übermäßig eingeschränkt.
Ähnlich können auch Signale von anderen Bedienschaltern 11 bis 15 am Lenkrad 10 oder von anderen Schaltern am Lenksäulenmodul 20 in Abhängigkeit von einer Betätigung von anderen Lenkrad- oder Lenkstockschaltern an die Fahrzeugelektronik 30 weitergeleitet werden oder nicht. Beispielsweise können Signale von den Autoradio-Bedienschaltern 11, den Bordcomputer-Bedienschaltern 12 und/oder den Geschwindigkeitsregelungs-Bedienschaltern 13 ignoriert werden, wenn das Lenkrad 10 gerade schnell gedreht wird, weil dies darauf hindeutet, dass der Fahrer diese Schalter versehentlich während eines Parkmanövers betätigt hat, und nicht durch irgendwelche Reaktionen des Autoradios, des Bordcomputers oder der Geschwindigkeitsregelung gestört werden soll. Um das schnelle Drehen des Lenkrades erkennen zu können, kann die Lenksäulenmodul-Elektronik 21 auch einen Lenkwinkelsensor 25 enthalten.
Die Schalter, deren Funktion zweitweise gesperrt wird, können Taster sein, wie z. B. die Gangschaltwippen 14 und 15, oder auch Schalter mit mehreren stabilen Schaltzuständen. Im letzteren Fall kann deren Funktion nach Beendigung der Sperrphase ausgeführt werden oder nicht, wobei im letzteren Fall eventuell eine Warnung erfolgen kann, dass die offenbar versehentlich gewählte Funktion nicht ausgeführt worden ist. Falls ein Schalter mit mehreren stabilen Schaltzuständen automatisch zurückgesetzt werden kann, wie es z.B. bei einem Blinkerschalter der Fall ist, kann auch von dieser Möglichkeit Gebrauch gemacht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10211825 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur fallweisen Freigabe oder Sperrung der Funktion von Lenkrad- oder Lenkstockschaltern (11, 12, 13, 14, 15, 23, 24) in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Funktion eines der Lenkrad- oder Lenkstockschalter in Abhängigkeit von einer Betätigung eines anderen Lenkrad- oder Lenkstockschalters freigegeben oder gesperrt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktion eines der Lenkrad- oder Lenkstockschalter (11, 12, 13, 14, 15, 23, 24) bei Betätigung eines der anderen Lenkrad- oder Lenkstockschalter gesperrt wird und dass die Funktion bei Beendigung der Betätigung des anderen Lenkrad- oder Lenkstockschalters oder eine vorbestimmte Zeitspanne nach der Betätigung oder Beendigung der Betätigung wieder freigegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktion eines der Lenkrad- oder Lenkstockschalter (11, 12, 13, 14, 15, 23, 24) unabhängig vom momentanen Lenkwinkel des Lenkrades (10) gesperrt und freigegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schalter, der eine Funktion hat, die in Abhängigkeit von einer Betätigung eines der anderen Schalter freigegeben oder gesperrt wird, ein Lenkradschalter (11, 12, 13, 14, 15) ist und der entsprechende andere Schalter ein Lenkstockschalter (23, 24) ist, insbesondere ein in der Nähe des Lenkradschalters liegender Lenkstockschalter.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein oder jeder Schalter, der eine Funktion hat, die in Abhängigkeit von einer Betätigung eines der anderen Schalter freigegeben oder gesperrt wird, von hinter dem Lenkrad (10) auf den Fahrer zu betätigen ist und insbesondere an der Rückseite des Lenkrades angeordnet ist (14, 15).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein oder jeder Schalter, der eine Funktion hat, die in Abhängigkeit von einer Betätigung eines der anderen Schalter freigegeben oder gesperrt wird, ein Taster ist (14, 15).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein oder jeder Schalter, der eine Funktion hat, die in Abhängigkeit von einer Betätigung eines der anderen Schalter freigegeben oder gesperrt wird, ein Bedienschalter für ein Autoradio (11), ein Multimediagerät, einen Bordcomputer (12), eine Geschwindigkeitsregelanlage (13) oder insbesondere eine Gangschaltwippe (14, 15) ist und dass der entsprechende andere Schalter ein Blinker-Lenkstockschalter (23) oder Scheinwerfer-Lenkstockschalter oder insbesondere ein Fernlicht- oder Wischer-Lenkstockschalter (24) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperren bzw. Freigeben mittels Verarbeitung von Signalen von den Lenkrad- oder Lenkstockschaltern (11, 12, 13, 14, 15, 23, 24) in Schaltmodulen innerhalb der Lenksäule durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperren bzw. Freigeben mittels Verarbeitung von Signalen von den Lenkrad- oder Lenkstockschaltern (11, 12, 13, 14, 15, 23, 24) in außerhalb der Lenksäule durchgeführt wird.
Kraftfahrzeug mit Lenkrad- und Lenkstockschaltern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenksäule des Kraftfahrzeugs ein Signal- und/oder Datenverarbeitungsmodul (22) enthält, das dafür eingerichtet ist, Signale von mindestens einem Lenkrad- oder Lenkstockschalter (11, 12, 13, 14, 15, 23, 24) zu empfangen, zumindest teilweise zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einer Betätigung eines anderen Lenkrad- oder Lenkstockschalters an eine Fahrzeugelektronik (30) weiterzuleiten oder nicht weiterzuleiten.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal- und/oder Datenverarbeitungsmodul (22) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.