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Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug, umfassend mindestens eine Kurbelscheibe, an welcher ein Kurbelarm zur rotatorischen Betätigung der Kurbelscheibe angeordnet ist, und mindestens ein Schalterelement.
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In Fahrzeugen wird ein altbekanntes Lenkradprinzip verwendet, in welchem durch die habhafte Ausbildung eines Lenkkranzes die räumliche Ausgestaltung einer Instrumententafel des Fahrzeuges eingeschränkt wird. Zum Teil werden große Flächen im Randbereich der Instrumententafel durch den Lenkkranz abgedeckt und erschweren dessen Ablesbarkeit.
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Aus der
DE 10 2015 207 477 A1 ist eine Anordnung eines Lenkrades in einem für autonomes Fahren geeigneten Kraftfahrzeug angegeben, bei welchem das gesamte Lenkrad aus einer Gebrauchsposition in eine Ruhelage schwenkbar oder kippbar ist, in welcher der Fahrer des Fahrzeuges weiterhin einen Lenkwunsch durch Verdrehen des Lenkrades vorgeben kann. In der Ruhelage ist das Lenkrad in seiner Position so verändert, dass der Blick des Fahrers auf die üblicherweise hinter dem Lenkrad liegende und von diesem in dessen Gebrauchsposition zu mindestens verdeckte Armaturentafel und insbesondere auf einen darin wie üblich vorgesehenen Bildschirm vom Lenkrad im wesentlich geringeren Umfang verdeckt wird.
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Aus der
WO 99/14095 A1 ist ein Lenkrad-Ensemble bekannt, bei welchem der Lenkkranz auf die Hälfte reduziert ist und nur den unteren halbkreisförmigen Teil aufweist. An diesem Lenkkranz ist ein Steuerungshebel fest montiert, mittels welchem eine Vorauswahl der Orientierung des Lenkrades eingestellt werden kann. Durch den Verzicht auf den oberen Teil des Lenkkranzes wird hierbei die Instrumententafel freigegeben. Die
DE 199 56 870 A1 offenbart ein handbetätigtes Lenkorgan für Flurförder-Fahrzeuge, bei welchem eine Kurbelscheibe an einer Armlehne befestigt ist. Die Kurbelscheibe ist mit einem feststehenden Knauf verbunden, durch welchen die Kurbelscheibe in die eine bzw. die andere Richtung bewegt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug anzugeben, bei welchem eine komfortable Lenkung durch den Fahrzeugführer möglich ist, aber gleichzeitig die Sicht des Fahrers auf die Instrumententafel unbeeinträchtigt bleibt.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Die Aufgabe ist mit einer Lenkeinrichtung dadurch gelöst, dass die Kurbelscheibe nahe der Instrumententafel angeordnet ist und der Kurbelarm in Richtung der Kurbelscheibe kippbar ausgebildet ist, welche den gekippten Kurbelarm aufnimmt und an einem die Kurbelscheibe drehfest umgebenden Gehäuse mindestens eine das Schalterelement tragende Satelliten-Bedieneinheit befestigt ist. Eine solche Lenkeinrichtung hat den Vorteil, dass eine ausreichende Lenkfähigkeit des Fahrzeuges, insbesondere in einem teilautonomen Fahrbetrieb, gegeben ist und trotzdem eine zuverlässige Sicht zur Beobachtung der Instrumententafel vorhanden ist. Darüber hinaus lassen sich an einem solchen Gehäuse beliebig viele Schalterfunktionen integrieren, womit das gesamte Potential einer feststehenden Lenkanlage genutzt werden kann. Insbesondere die mindestens eine Satelliten-Bedieneinheit ist besonders geeignet, um eine entsprechende Vielzahl von Schalterfunktionen nahe der Kurbelscheibe anzuordnen.
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Vorteilhafterweise ist der gekippte Kurbelarm in einem Nabentopf der Kurbelscheibe voll versenkbar. Neben der verbesserten Sichtbarkeit auf der Instrumententafel durch den gekippten Kurbelarm stellt eine solche Klappbarkeit des Kurbelarmes sicher, dass bei einer Airbagauslösung als auch bei einem Kopfaufschlag Gefährdungen der Insassen des Fahrzeuges minimiert werden.
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In einer Ausgestaltung weist eine Rückseite des Kurbelarmes einen Beschlagdeckel zur Abdeckung des gekippten Kurbelarmes auf, in welchem eine Eingriffsmulde zum Ausklinken des Kurbelarmes ausgebildet ist. Insbesondere bei einem autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges, wo die Kurbelscheibe nicht benötigt wird, wird der Kurbelarm in die Kurbelscheibe abgeklappt. Möchte der Fahrer den manuellen Fahrbetrieb wieder aufnehmen, so kann er einfach durch Eingreifen in die Eingriffsmulde den Kurbelarm komfortabel wieder ausklappen.
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In einer Variante sind zwei Satelliten-Bedieneinheiten an dem Gehäuse der Kurbelscheibe so befestigt, dass zwischen diesen mit einem Gehäuseabschnitt eine seitlich gekippte Handablage gebildet ist, deren Öffnung von dem Gehäuseabschnitt weg weist. Der lichte Abstand zwischen den beiden Satelliten-Bedieneinheiten wird dabei so gewählt, dass aus Sicht der Ergonomie eine bequeme Handablage, beispielsweise mit einem Handgriff in Form eines seitlich gekippten „U” ermöglicht wird. So können die insbesondere an der oberen Satelliten-Bedieneinheit angeordneten Schalter bequem betätigt werden.
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In einer Ausführungsform ist an dem Gehäuseabschnitt zwischen den beiden Satelliten-Bedieneinheiten ein Gangwahlhebel angeordnet. Dieser Gangwahlhebel lässt sich bei abgelegter Hand einfach betätigen, ohne dass der Fahrzeugführer die Hand von der Lenkeinheit entfernen muss.
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In einer Weiterbildung umfasst die erste Satelliten-Bedieneinheit einen Menü-Navigationsschalter, wobei ein Hauptmenüschalter mit einem Stellrad an einem Gehäusearm zwischen der ersten Satelliten-Bedieneinheit und dem Gehäuse ausgebildet ist, und an der ersten Satelliten-Bedieneinheit vorzugsweise ein Tempomat-Hebel angeordnet ist. An einer einzigen Satelliten-Bedieneinheit lässt sich eine Vielzahl von Schaltelementen anordnen, die auch üblicherweise an einem Lenkrad mit einem gebräuchlichen Lenkradkranz angeordnet sind. Somit bleibt der Komfort für die Betätigung des Fahrzeuges auch bei einem Fahrzeug mit der beschriebenen Lenkeinrichtung zuverlässig erhalten.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Satelliten-Bedieneinheit als Lichtdrehschalter ausgebildet. Dabei wird sich der Vorteil zu Nutze gemacht, dass auch der Lichtdrehschalter, welcher in herkömmlichen Fahrzeugen außerhalb der Lenkeinrichtung angeordnet ist, jetzt an der Lenkeinrichtung befestigt ist, was den Komfort der Betätigung erhöht.
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In einer weiteren Weiterbildung nimmt das Gehäuse zwei Kurbelscheiben auf, wobei oberhalb der Kurbelscheiben in oder an dem Gehäuse eine Anzeigeeinheit ausgebildet ist. Durch die Verwendung des Gehäuses mit zwei Kurbelscheiben wird die Bewegungsfreiheit des Fahrzeugführers in der Fahrerkabine deutlich verbessert. So wird insbesondere auch ein Ein- und Ausstieg erleichtert. Mittels der Anzeigeeinheit können wichtige Anzeigen, die normalerweise auf der Instrumententafel angezeigt werden, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehzahlmesser oder Kontrollleuchten, dargestellt werden, so dass die Instrumententafel nicht beobachtet werden muss. In einer Variante überspannt die Anzeigeeinheit annähernd das ganze Gehäuse oberhalb der Kurbelscheiben, wobei die Anzeigeeinheit aus einer volltransparenten Trägerplatte besteht, welche mit einer anzeigefähigen, vorzugsweise durch Berührung aktivierbaren Dünnschichtfolie beschichtet ist. Die Ausbildung der Anzeigeeinheit aus einem volltransparenten Material erlaubt es dem Fahrzeuginsassen, die dahinterliegende Instrumententafel und die daran angeordneten Anzeigen vollständig zu beobachten. Mittels der anzeigefähigen Dünnschichtfolie lassen sich einerseits die Schalterbedienumfänge an den Satelliten-Bedieneinheiten verdeutlichen, zum anderen kann diese Dünnschichtfolie aber auch die gesamte Anzeige der Instrumententafel übernehmen, so dass auf eine zusätzliche Instrumententafel verzichtet werden kann. Somit wird der Weg freigegeben für eine völlig neue Gestaltung der Instrumententafel, was ein großes Designpotential darstellt.
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Vorteilhafterweise ist eine Rückseite der volltransparenten Trägerplatte mit einer zweiten Folie beschichtet, durch welche ein Hintergrund der Trägerplatte farb- und/oder kontrastmäßig veränderbar ist. So kann beispielsweise, um eine Blendwirkung zu verhindern, ein dunkel eingespielter Hintergrund die Ablesbarkeit der Anzeige verbessern.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung,
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung,
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3 eine zweite Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung nach 2.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung 1 dargestellt, bei welcher zwei Kurbelscheiben 3, 5 in einem Gehäuse 7 angeordnet sind. Zwischen den beiden Kurbelscheiben 3, 5 ist in dem Gehäuse 7 ein Airbag 9 platziert. Oberhalb des Airbags 9 erstreckt sich eine Anzeigeeinheit 11, vor welcher eine Schalterleiste 13 ausgebildet ist. In 1 ist in erster Linie die Kurbelscheibe 3 näher ausgeführt, an welcher ein eingekippter Kurbelarm 15 befestigt ist, mittels welchem die Kurbelscheibe 3 während des Lenkvorganges im ausgeklappten Zustand zur Lenkung rotatorisch betätigt wird.
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Im vorgegebenen Fall wird das Fahrzeug als teilweise autonom fahrendes Fahrzeug betrachtet, wobei in dem autonomen Fahrmodus eine Lenkung durch den Fahrzeugführer nicht notwendig ist und deshalb der Kurbelarm 15 in einem Nabentopf 17 der Kurbelscheibe 3 versenkbar ist. Je nach Belastungsrichtung schwenkt ein Kurbelknauf des Kurbelarmes 15 bis an den Nabentopf 17, der den Kurbelarm 15 aufnimmt bzw. auf eine Polsterabdeckung des Nabentopfes 17. Dabei kann konstruktiv der Kurbelarm 15 der Kurbelscheibe 3 um ca. 180° komplett in den aufnehmenden Nabentopf 17 eines umlenkenden nicht weiter dargestellten Zahnrades eingeklappt werden. Der Kurbelarm 15 weist einen Beschlagdeckel 19 mit einer Eingriffsmulde auf, mittels welcher durch Einklinken des Daumens der Kurbelarm 15 wieder zur Betätigung der Kurbelscheibe 3 aufgerichtet werden kann.
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Auf der Seite der Lenkeinrichtung 1, wo der Kurbelarm 15 abklappbar gestaltet ist, können ein oder mehrere Satelliten-Bedieneinheiten angeordnet werden. So sind an dem Gehäuse 7 seitlich schräg nach oben bzw. nach unten zur Kurbelscheibe 3 zwei Satelliten-Bedieneinheiten 21, 23 angeordnet. Die Satelliten-Bedieneinheiten 21, 23 haben zueinander einen lichten Abstand von ca. 100 bis 120 mm und bilden eine bequeme Handablage mit einem Handgriff in Form eines seitlich gekippten „U”, wobei die Öffnung des „U” nach außen weg von dem Gehäuse 7 weist. Die Hand kann dabei bequem an einen Gehäuseabschnitt 25 zwischen den beiden Satelliten-Bedieneinheiten 21, 23 abgelegt werden und einen Gangwahlhebel 57, der in der Tiefe des Gehäuseabschnittes 25 positioniert ist, bequem bedienen.
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Die erste Satelliten-Bedieneinheit 21 weist dabei Menü-Navigationsschalter 27 mit Tasten auf. Ein Tempomat-Hebel 29, der Wahlhebel und Stellrad aufweist, ist an dieser ersten Satelliten-Bedieneinheit 21 beweglich angeordnet. Ein Gehäusearm 31 verbindet die erste Satelliten-Bedieneinheit 21 mit dem Gehäuse 7, wobei an diesem Gehäusearm 31 ein Hauptwahlschalter 33, welcher ein Stellrad 35 zur Auswahl der Menüfunktionen und einen oberseitigen Schalterknopf 37 zur Aktivierung der ausgewählten Funktion umfasst. Zur besseren Aktivierung des Hauptwahlschalters 33 ist dieser mit seiner Hauptachse schräg im Raum und zum Fahrzeugführer leicht geneigt angeordnet, was eine gute Erreichbarkeit durch den Daumen der linken Bedienhand garantiert.
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Die zweite Satelliten-Bedieneinheit 23 ist als Lichtdrehschalter 39 ausgebildet. Der Lichtdrehschalter wird bevorzugt in einer unteren Position angeordnet. Die Symbolik des Lichtdrehschalters 39 ist nun frei einsehbar und wird nicht durch einen Lenkkranz abgedeckt. So können für beide Satelliten-Bedieneinheiten 21 und 23 beispielsweise die Funktionen des Fahrtlichtes, des Tempomates oder der Bediennavigation ohne Beeinträchtigung durch die Kurbelarme angesteuert werden.
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Aufgrund der Gestaltung der Handablage lassen sich die Schalter der ersten oberen Satelliten-Bedieneinheit 21 so anordnen, dass sie bei auf der zweiten unteren Satelliten-Bedieneinheit 23 abgelegter Hand mit der Daumenspitze über eine Schwenkbewegung des Daumen bedient werden können.
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Die Anzeigeeinheit 11 kann bildlich wiedergeben, was gerade per Schaltereingabe an den Satelliten-Bedieneinheiten 21 und 23 initialisiert wird.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung 41 dargestellt, welches sich von der in 1 beschriebenen Lenkeinrichtung 1 dadurch unterscheidet, dass es eine Display-Alternative aufweist. Das in 2 dargestellte Display 43 ist beispielsweise halbkreisförmig ausgebildet und überspannt die gesamte Breite der Lenkeinrichtung 41, so dass dieses Display 43 im Prinzip die komplette Instrumententafel abdeckt. Damit wichtige Anzeigen, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehzahlmesser oder Kontrollleuchten, noch einsehbar sind, besteht das Display 43 aus einem äußeren Rahmen 45, der eine volltransparente Kunststoffplatte 47 aufnimmt, die beispielsweise aus Polycarbonat ausgebildet ist. Durch die Verwendung der volltransparenten Kunststoffplatte 47 können alle Anzeigen der Instrumententafel sicher abgelesen werden.
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Soll aber das Display 43 selbst eine Anzeige ermöglichen, so wird die volltransparente Kunststoffplatte 47 mit einer Dünnschichtfolie 49 bedeckt, die beispielsweise nach der AMOLED-Technologie erzeugt wird. Eine solche Dünnschichtfolie 49 ist transparent und durch Berührung aktivierbar. Mittels eines solchen Displays 43 kann nicht nur die Funktionalität der Schalterbedienumfänge der Lenkeinheit 41 des Fahrzeuges dargestellt, sondern es können auch sämtliche Funktionalitäten der Instrumententafel in diese Anzeige verlagert werden. Bei Wegfall der konventionellen Instrumententafel entfallen infolge der komplexen Anzeigemöglichkeit des Displays 43 die Kosten für die Instrumententafel. Der die Kunststoffplatte 47 umgebende äußere Rahmen 45 wird durch eine angepasste Werkstoff- und Gestaltungsmaßnahme in die Lage versetzt, auch einen Kopfaufschlag des Fahrzeugführers im Crashfall zu bestehen.
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Eine in den Rahmen 47 integrierte Hutze 51 ist vorgesehen, bei starkem Sonnenlichteinfall die Blendwirkung zu reduzieren. In einer Alternative kann eine zweite Folie 53, auf einer Rückseite der Kunststoffplatte 47 aufgetragen werden (3), um die Blendwirkung zu unterbinden. Diese zweite Dünnschichtfolie 53 wird so angesteuert, dass bei starker Blendwirkung der Hintergrund des Displays 43 beispielsweise dunkel eingespielt wird, wodurch die Ablesbarkeit verbessert wird. Optional kann vorgesehen werden, dass bei diesem Display 43 der Rahmen 45 nach hinten verschwenkt werden kann, um das Raumgefühl und die Sicht nach vorn zu verbessern.
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In 3 ist ersichtlich, dass in dem Gehäuse 7 ein Getriebe 55 enthalten ist, mittels welchem die Lenkbewegungen der Kurbelscheiben 3, 5 auf eine Lenksäule umgesetzt werden.
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Durch eine gut dimensionierte Arretierung des Rahmens 45 in der Gebrauchsstellung ergibt sich weiterhin ein Vorteil bei einer Airbagauslösung, da sich der Luftsack des Airbags 9 an dem Display 43 großflächig abstützen kann, während der untere Bereich des nicht-drehbaren Luftsackes nur mit kurzem Überstand gehalten werden muss.
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Durch ein Steck- und Baukastensystem der Befestigungs- und Arretier-Einheit am Rahmen 45 ist man zudem in der Lage, mehrere Varianten des Displays 43 anzubieten. Gleichzeitig ist auch eine Austauschbarkeit des Displays 43 mit geringem Aufwand gegeben, was eine Reparatur oder den Wechsel der Farb- und/oder Materialausstattung des Rahmens 45 erleichtert.
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Eine analoge Austauschbarkeit ist für die Satelliten-Bedieneinheiten 21, 23 vorgesehen, so dass unterschiedliche Ausstattungsvarianten logistisch abgedeckt werden. Die zweite Satelliten-Bedieneinheit 23 für das vorgeschlagene Fahrlicht ist weniger frequentiert und gehört zur Fahrzeuggrundausstattung, so dass sich hier eine Austauschbarkeit weniger lohnt, aber eine Reparaturlösung durchaus vertretbar ist.
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Mittels der Ausgestaltung der beschriebenen Lenkeinrichtungen 1, 43 können nahezu sämtliche Bedien- und Anzeigefunktionen in einen zentralen Bereich verlagert werden. Hier findet der Fahrzeugführer die absolut kürzesten Bedienwege vor und kann trotzdem ohne größere Sichtablenkung immer das Fahrgeschehen verfolgen. Bei beidseitig vollständig einklappbaren Kurbelarmen 3 ist im autonomen Fahrmodus des Fahrzeuges eine ungestörte Eingabe in dem interaktiven Display 45 sichergestellt.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkeinrichtung
- 3
- Kurbelscheibe
- 5
- Kurbelscheibe
- 7
- Gehäuse
- 9
- Airbag
- 11
- Anzeigeeinheit
- 13
- Schalterleiste
- 15
- Kurbelarm
- 17
- Nabentopf
- 19
- Beschlagdeckel
- 21
- Satelliten-Bedieneinheit
- 23
- Satelliten-Bedieneinheit
- 25
- Gehäuseabschnitt
- 27
- Menü-Navigationsschalter
- 29
- Tempomat-Hebel
- 31
- Gehäusearm
- 33
- Hauptwahlschalter
- 35
- Stellrad
- 37
- Schalterknopf
- 39
- Lichtdrehschalter
- 41
- Lenkeinrichtung
- 43
- Display
- 45
- Rahmen
- 47
- Kunststoffplatte
- 49
- Dünnschichtfolie
- 51
- Hutze
- 53
- Dünnschichtfolie
- 55
- Getriebe
- 57
- Gangwahlhebel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015207477 A1 [0003]
- WO 99/14095 A1 [0004]
- DE 19956870 A1 [0004]
