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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen einer einem Lenkwinkel eines Fahrzeugs entsprechenden Stellung eines Lenksensors, mittels welchem das Fahrzeug von einem Nutzer lenkbar ist, wobei das Fahrzeug in einem ersten und einem zweiten Fahrmodus betreibbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anzeigen zum Anzeigen einer einem Lenkwinkel eines Fahrzeugs entsprechenden Stellung eines Lenksensors.
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Bei autonom fahrenden Fahrzeugen ist es in besonderen Fällen notwendig, dass ein Fahrzeuginsasse die Kontrolle über das Fahrzeug übernimmt. Dies ist beispielsweise auf Straßenabschnitten der Fall, deren Markierungen nicht ausreichend sind, um vom Fahrzeug eindeutig erkannt zu werden. Bei der Übergabe der Lenkaufgabe von dem Fahrzeug an einen Fahrzeuginsassen, ist es notwendig, dass die Stellung des Lenksensors dem Fahrer mitgeteilt wird. Hierzu kann entweder das Lenkrad während der Fahrt im ersten Fahrmodus mitgedreht werden. Dies führt jedoch dazu, dass der Fahrer während der Fahrt im autonomen Fahrmodus durch ein sich ständig bewegendes Bauteil gestört sein kann. Wird das Lenkrad nicht mitgedreht, muss dieses zum Zeitpunkt der Übergabe auf die dem momentanen Lenkwinkel entsprechende Stellung springen. Hierdurch entsteht jedoch eine Zeitverzögerung bei der Übergabe. Weiterhin ist es möglich, das Lenkrad aus einer Nullstellung heraus zu verwenden. Findet die Übergabe jedoch in einer Kurvenfahrt statt, steht das Lenkrad nach dieser Kurvenfahrt schräg. Eine intuitive Lenkung ist dann nicht mehr möglich.
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Aus der
DE 10 2015 207 474 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Veränderung des Blickfelds oder Gesichtsfelds eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges bekannt. Hierbei werden in einem autonomen Fahrbetrieb eines Fahrzeugs von einem Lenkrad verdeckte Objekte auf dem die Objekte verdeckenden Bereich des Lenkrads angezeigt. Hierzu wird insbesondere ein Display auf den für den Fahrer sichtbaren Seiten des Lenkradkranzes oder der Lenkradspeichen angeordnet.
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In der gattungsbildenden
DE 10 2014 206 195 A1 wird eine Fahrzeug-Lenkhandhabe beschrieben, bei der ein Erfassungselement an einer Tragstruktur gelagert ist. Die Tragstruktur ist verformbar und eine Sensorik misst eine Position, Bewegung oder Kraft. Anhand der Signale der Sensorik wird ein Fahrerwunsch erfasst. Eine Visualisierungseinheit kann die Position des Erfassungselements relativ zu einer Neutrallage darstellen, etwa anhand virtueller Speichen. Ferner können Auswölbungen am Erfassungselement erzeugt werden, wenn der Fahrer das Lenken selbst übernehmen will, um die Position anzuzeigen.
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In der
DE 10 2017 105 772 A1 wird eine entfernbare Lenkradanordnung für ein autonomes Fahrzeug beschrieben, bei der ein Lenkradwinkel durch Drehen eines Lenkrads angezeigt wird. Alternativ kann der Lenkwinkel durch eine Leuchtanzeige anzeigen, beispielsweise durch selektives Beleuchten von Abschnitten der Leuchtanzeige.
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Die
DE 10 2014 216 105 A1 schlägt ein Lenkrad mit einer im Lenkradkranz vorgesehenen Anzeige vor, die nach Art einer Segmentanzeige einen Hinweis hinsichtlich des Fahrzeug-Lenkwinkels ausgibt.
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Aus der US 2015 / 0 120 089 A1 ist schließlich ein entfernbares Gerät zum Betreiben eines Fahrzeugs bekannt, das als Fernsteuerung genutzt werden kann. Durch Rotieren und Kippen des Geräts kann die Bewegung des Fahrzeugs gesteuert werden. Auf einem Bildschirm können andere Fahrzeuge dargestellt und durch Berühren für eine Fernsteuerungsfunktion ausgewählt werden, etwa um einen Überholvorgang durchzuführen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchen es möglich ist, die Lenkaufgabe sicher und effizient an einen Fahrer zu übergeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Erfassungsvorrichtung, mittels welcher erfassbar ist, wenn das Fahrzeug von dem ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus wechselt. Weiterhin umfasst die Vorrichtung einen Sensor, mittels welchem der Lenkwinkel des Fahrzeugs erfassbar ist, den das Fahrzeug bei dem Wechsel von dem ersten in den zweiten Fahrmodus aufweist, wobei aus dem Lenkwinkel eine Stellung für den Lenksensor ermittelbar ist. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Anzeigevorrichtung, die bei dem Lenksensor angeordnet ist, mit einer Anzeigefläche und eine Steuervorrichtung. Mittels der Steuervorrichtung ist die Anzeigevorrichtung derart ansteuerbar, dass auf der Anzeigefläche ein graphisches Objekt erzeugt wird, welches die ermittelte Stellung des Lenksensors bei dem Fahrmoduswechsel anzeigt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist erfassbar, dass sich der Lenksensor bei dem Nutzer befindet, wobei der Lenksensor tragbar ist. Ferner ist eine Platzierung des Nutzers relativ zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erfassbar und die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, die Anzeigevorrichtung derart anzusteuern, dass, wenn erfasst wird, dass der Nutzer nicht in Fahrtrichtung des Fahrzeugs platziert ist, auf der Anzeigefläche des Lenksensors eine Sicht in Fahrtrichtung auf die Straße angezeigt wird, und dass, wenn erfasst wird, dass der Nutzer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs platziert ist, ein graphisches Lenkradmittelteil auf der Anzeigefläche erzeugt wird.
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Unter einem Lenksensor wird dabei insbesondere ein Gerät verstanden, mittels welchem ein Soll-Lenkwinkel eingestellt werden kann. Ein solcher Lenksensor ist beispielsweise ein Lenkrad des Fahrzeugs. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es vorteilhafterweise möglich, eine Stellung für das Lenkrad anzuzeigen, ohne das Zeitverzögerungen entstehen oder ohne dass ein Lenkrad ständig mitbewegt werden muss. Hierdurch kann der Übergang der Lenkaufgabe an den Fahrer vorteilhafterweise besonders intuitiv und angenehm für den Fahrer gestaltet werden.
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Weiterhin kann der erste Fahrmodus ein Fahrmodus sein, in dem das Fahrzeug nicht von dem Nutzer lenkbar ist, und der zweite Fahrmodus kann ein Fahrmodus sein, in dem das Fahrzeug von dem Nutzer lenkbar ist, so dass bei dem Wechsel von dem ersten in den zweiten Fahrmodus die Lenkaufgabe von dem Fahrzeug an den Nutzer übergeht. Der erste Fahrmodus kann ein Fahrmodus, in dem das Fahrzeug autonom, insbesondere vollautonom betrieben wird, sein. Der zweite Fahrmodus ist insbesondere ein Fahrmodus, in dem das Fahrzeug teilautonom oder nicht autonom betrieben wird. Durch das graphische Objekt kann die Stellung des Lenksensors dem Fahrer bei einer Übergabe der Lenkaufgabe bei einem Fahrmoduswechsel vorteilhafterweise auf intuitive und einfache Weise angezeigt werden.
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Die Anzeigevorrichtung ist erfindungsgemäß bei dem Lenksensor angeordnet. Insbesondere ist die Anzeigefläche in den Lenksensor integriert. Hieraus ergibt sich vorteilhafterweise, dass dem Nutzer direkt auf dem Lenksensor die dem Lenkwinkel entsprechende Stellung für den Lenksensor angezeigt werden kann.
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In einer Ausgestaltung ist der Lenksensor ein Lenkrad mit zumindest einem Lenkradkranz. Der Lenkradkranz schließt dann insbesondere die Anzeigefläche ein. Dabei kann das Lenkrad insbesondere tragbar in dem Fahrzeug angeordnet sein. Dies bedeutet, dass das Lenkrad nicht fest mit dem Fahrzeug verbunden sein muss. Das Lenkrad kann von dem Fahrer auf eine Weise verwendet werden, wie beispielsweise auch sogenannte Controller für Spielkonsolen in Form von Lenkrädern bei Fahrspielen verwendet werden. Die mit dem tragbaren Lenkrad ausgeführten Bewegungen können dabei direkt an die Vorderachse des Fahrzeugs zur Einstellung des entsprechenden Lenkwinkels übertragen. Hierzu kann das tragbare Lenkrad insbesondere lösbar, beispielsweise mittels eines Kabels, mit dem Fahrzeug verbunden werden.
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Dabei kann die Anzeigefläche insbesondere vor einem herkömmlichen Lenkradmittelteil angeordnet sein. Ein herkömmliches Lenkradmittelteil umfasst dabei einen sogenannten Pralltopf, welcher sich bei einem Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad verformt und den Aufprall dadurch abschwächt. Auf dem Pralltopf ist dabei in der Regel eine Betätigungsvorrichtung für eine Hupe angeordnet. Weiterhin umfasst das Mittelteil Speichen, welche den Pralltopf mit dem Lenkradkranz verbinden. Die Speichen und/oder der Pralltopf können dabei Bedienelemente umfassen, welche es ermöglichen, dass Funktionen des Fahrzeugs über das Lenkrad bedienbar sind.
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Der Pralltopf kann dabei hinter der Anzeigefläche angeordnet sein, so dass die Sicherheitsfunktionen, die von einem herkömmlichen Lenkrad bereitgestellt werden, auch von der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt werden können.
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Weiterhin kann das Lenkrad jedoch auch auf der Fahrerseite des Fahrzeugs befestigt sein. In einer solchen Ausgestaltung der Vorrichtung kann ein Lenkrad im zweiten Fahrmodus vorteilhafterweise auf herkömmliche Weise bedient werden, wobei auf der in dem Lenkrad integrierten Anzeigefläche ein graphisches Objekt zur Lenkradstellungsanzeige erzeugt wird.
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In dem ersten Fahrmodus kann die Anzeigevorrichtung des Lenksensors vorteilhafterweise von dem Fahrer in mehreren Betriebsmodi betrieben werden. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung in einem Arbeits- oder Freizeitmodus betrieben werden. In einem Arbeitsmodus kann der Fahrer Präsentationen oder sonstige Dokumente erstellen. Weiterhin kann der Fahrer im Arbeits- oder Freizeitmodus Telefonate führen. Beispielsweise kann der Fahrer auch Telefonkonferenzen abhalten. In einem Freizeitmodus kann der Fahrer Filme ansehen oder Computerspiele spielen.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Lenksensor ein mobiles Nutzerendgerät mit der Anzeigefläche, so dass das graphische Objekt auf der Anzeigefläche des mobilen Endgerätes erzeugt wird. Ein solches Nutzerendgerät kann dabei insbesondere ein Smartphone oder ein Tablet-Computer sein. Dies bedeutet, dass der Nutzer zur Lenkung des Fahrzeugs sein eigenes Smartphone oder seinen Tablet-Computer verwenden kann. Das Fahrzeug muss in diesem Fall kein Lenkrad aufweisen. Weiterhin kann der Nutzer in dem ersten Fahrmodus sein Smartphone und/oder seinen Tablet-Computer auf herkömmliche Weise in einem Arbeits- oder Freizeitmodus betreiben.
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Das graphische Objekt kann insbesondere ein Mittelteil eines körperlichen Lenkrads darstellen, dessen Ausrichtung die Stellung des Lenksensors anzeigt. Es kann daher im zweiten Fahrmodus vorteilhafterweise das Aussehen eines herkömmlichen Lenkrades erzeugt werden, so dass dem Nutzer beim Ausführen der Lenkaufgabe ein gewohntes Bild angezeigt wird.
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Weiterhin kann auf der Anzeigefläche eine berührungsempfindliche Oberfläche angeordnet sein. Das graphische Objekt umfasst dann insbesondere Schaltflächen, welche mittels einer Berührung der berührungsempfindlichen Oberfläche bedienbar sind. In dieser Ausgestaltung ist die Anzeigefläche als Touch-Screen ausgestaltet. Hierdurch kann vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass in dem zweiten Fahrmodus die Funktionen eines herkömmlichen Lenkradmittelteils von dem Lenksensor bereitgestellt werden können. Dadurch kann die Bedienung einer Hupe über eine Berührung der berührungsempfindlichen Oberfläche möglich sein. Zudem können auch sonstige bei einem herkömmlichen Mittelteil angeordnete Bedienelemente durch solche Schaltflächen ersetzt werden. Weiterhin kann in dem ersten Fahrmodus die Anzeigefläche als herkömmlicher Touch-Screen verwendet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind in dem zweiten Fahrmodus mittels des Lenksensors Lenkbefehle erfassbar. Mittels einer elektrischen Leitung sind die erfassten Lenkbefehle an einen elektromechanischen Aktor weiterleitbar, welcher die erfassten Lenkbefehle ausführt. Es handelt sich daher bei dem im Fahrzeug vorhandenen Lenksystem insbesondere um ein sogenanntes Steer-by-Wire System, bei welchem Lenksignale mittels elektrischer Signale übermittelt werden. Hierdurch ist es vorteilhafterweise besonders einfach, einen Lenksensor bereitzustellen, der sich während einer Fahrt in dem ersten Fahrmodus nicht dreht.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Anzeigen einer einem Lenkwinkel eines Fahrzeugs entsprechenden Stellung eines Lenksensors, mittels welchem das Fahrzeug von einem Nutzer lenkbar ist, wobei das Fahrzeug in einem ersten und einem zweiten Fahrmodus betreibbar ist. Bei dem Verfahren wird erfasst, wenn das Fahrzeug von dem ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus wechselt. Zudem wird der Lenkwinkel, den das Fahrzeug bei dem Wechsel von dem ersten in den zweiten Fahrmodus aufweist, ermittelt, wobei aus dem Lenkwinkel eine Stellung für den Lenksensor ermittelt wird. Es wird auf einer Anzeigefläche einer bei dem Lenksensor angeordneten Anzeigevorrichtung ein graphisches Objekt erzeugt, welches die Stellung des Lenksensors bei dem Fahrmoduswechsel anzeigt. Das Verfahren wird insbesondere von der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt und weist daher alle Vorteile der Vorrichtung auf.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Platzierung des Nutzers relativ zu dem Lenksensor erfasst, wobei der Lenksensor fest in dem Fahrzeug angeordnet ist. Wenn erfasst wird, dass der Nutzer zum Zeitpunkt des Fahrmoduswechsels derart relativ zu dem Lenksensor platziert ist, dass eine Übernahme der Lenkaufgabe nicht möglich ist, wird die Platzierung des Nutzers innerhalb des Fahrzeugs derart verändert, dass eine Übernahme der Lenkaufgabe möglich ist. In autonom fahrenden Fahrzeugen ist es insbesondere möglich, dass ein Fahrer des Fahrzeugs nicht mit Blick in Fahrtrichtung sitzt. Muss jedoch der Fahrer hinzugezogen und die Lenkaufgabe übergeben werden, muss der Fahrer seine Ausrichtung innerhalb des Fahrzeugs wechseln. Es wird hierbei beispielsweise der Sitz des Fahrers gedreht und/oder verschoben, bis er die Lenkaufgabe übernehmen kann. Hierbei wird der Sitz insbesondere in eine voreingestellte Stellung gebracht, die der Fahrer selbst gewählt hat.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erfasst, dass sich der Lenksensor bei dem Nutzer befindet, wobei der Lenksensor tragbar ist. Es wird weiterhin eine Platzierung des Nutzers relativ zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erfasst. Wenn erfasst wird, dass der Nutzer nicht in Fahrtrichtung des Fahrzeugs platziert ist, wird auf der Anzeigefläche des Lenksensors die Sicht in Fahrtrichtung auf die Straße angezeigt wird. Wenn erfasst wird, dass der Nutzer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs platziert ist, wird ein graphisches Lenkradmittelteil auf der Anzeigefläche erzeugt. Der Fahrer kann in diesem Fall auch dann die Lenkaufgabe übernehmen, wenn er nicht in Fahrtrichtung innerhalb des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Die Sicht auf die Straße kann beispielsweise auf ein mobiles Nutzerendgerät oder ein tragbares Lenkrad des Fahrers zusätzlich zu dem graphischen Objekt eingeblendet werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2a bis 2c zeigen ein Untergestell des Fahrzeugs mit möglichen Lenkwinkeln,
- 3a bis 3c zeigen den möglichen Lenkwinkel entsprechenden Stellungen eines herkömmlichen Lenkrads,
- 4a bis 4c zeigen Anzeigen auf der Anzeigefläche der erfindungsgemäßen Vorrichtung in unterschiedlichen Fahrmodi,
- 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 7 zeigt ein Flussdiagramm für ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 8 zeigt ein Flussdiagramm für ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 9 zeigt ein Flussdiagramm für ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- 10a und 10b zeigt von dem dritten Ausführungsbeispiel des Verfahrens auf der Anzeigefläche erzeugbare Anzeigen.
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Mit Bezug zu den 1 und 2 wird ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 2 erläutert, die in einem Fahrzeug 1 angeordnet ist.
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Das Fahrzeug 1 kann dabei in einem ersten und einem zweiten Fahrmodus betrieben werden. Der erste Fahrmodus ist dabei insbesondere ein Fahrmodus, in dem das Fahrzeug 1 nicht von einem Fahrer gelenkt wird. In dem ersten Fahrmodus wird das Fahrzeug 1 vielmehr vollautonom betrieben. Dies bedeutet, dass die gesamte Fahraufgabe bei dem Fahrzeug 1 liegt. Der Fahrer des Fahrzeugs 1 kann sich in diesem Fall anderen Beschäftigungen widmen. In dem zweiten Fahrmodus fällt die Lenkaufgabe an den Fahrer. Im zweiten Fahrmodus wird das Fahrzeug 1 dabei beispielsweise teilautonom betrieben. Dies bedeutet, dass der Fahrer beispielsweise nur die Lenkaufgabe übernimmt, während die Geschwindigkeit vom Fahrzeug 1 geregelt wird. Alternativ kann in dem zweiten Fahrmodus auch die gesamte Fahraufgabe bei dem Fahrer liegen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 umfasst eine Erfassungsvorrichtung 5, mittels welcher erfassbar ist, in welchem Fahrmodus das Fahrzeug 1 betrieben wird. Dabei erfasst die Erfassungsvorrichtung 5 insbesondere, wenn das Fahrzeug in dem ersten Fahrmodus betrieben wird und das Fahrzeug 1 von dem ersten in den zweiten Fahrmodus wechselt.
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Die Vorrichtung 2 umfasst zudem einen Sensor 7, mittels welchem im ersten Fahrmodus ein Lenkwinkel α des Fahrzeugs 1 erfassbar ist. Dabei ist insbesondere der Lenkwinkel α zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 1 von dem ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus wechselt von dem Sensor 7 erfassbar.
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In 2a ist ein Untergestell 11 eines Fahrzeugs 1 gezeigt. Das Untergestell 11 umfasst dabei insbesondere die Vorderachse 12 mit einem rechten 12.1 und einem linken Vorderrad 12.2. Bei einer Geradeausfahrt, sind die Vorderräder 12.1 und 12.2 derart ausgerichtet, dass die Ausrichtung einer durch die Längsachse der Reifen 12.1 bzw. 12.2 gelegten Gerade 14 mit einer durch das Fahrzeug 1 gelegten Längsgeraden 13 keinen Winkel einnehmen. Der Lenkwinkel α beträgt in diesem Fall null Grad. Bei einer Kurvenfahrt werden die Vorderräder 12.1 und 12.2 in Schrägstellung ausgerichtet. Der Winkel α, den die durch die Längsachse der Vorderräder 12.1 und 12.2 gelegte Gerade 14 mit der durch das Fahrzeug 1 gelegten Längsgeraden 13 einnehmen, ist der Lenkwinkel α. Dies ist in den 2b oder 2c gezeigt.
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In den 3a bis 3c ist ein dem Lenkwinkel α entsprechender Einschlagwinkel α' für ein herkömmliches körperliches Lenkrad 17 gezeigt. Der Einschlagwinkel α' ist dabei definiert als der Winkel, den eine vertikal durch das Lenkrad 17 gelegte Gerade 15 mit einer Gerade 16 einnimmt, die durch das Lenkrad 17 in gedrehter Stellung gelegt wird. Dabei fallen die Geraden 15 und 16 bei einer Geradeausfahrt zusammen. Bei einer Kurvenfahrt hingegen ergibt sich der Einschlagwinkel α'.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug 1 weist weiterhin ein Lenkrad 3 auf, welches als Lenksensor dient. Mit dem Lenkrad 3 kann in dem zweiten Fahrmodus von dem Fahrer ein Lenkbefehl an das Fahrzeug 1 erteilt werden. Die Lenkbefehle werden dabei durch Drehen des Lenkrads 3 erteilt, wobei die mit dem Lenkrad 3 ausgeführten Bewegungen erfasst werden. Das Lenkrad 3 ist über eine elektrische Leitung 9 mit einem Aktor 8 verbunden. Die von dem Fahrer im zweiten Fahrmodus mittels des Lenkrads 3 eingestellten Lenkwinkel α werden mittels der elektrischen Leitung 9 an den Aktor 8 weitergeleitet. Dieser wiederum führt die Lenkbefehle dadurch aus, dass er die Vorderräder 12.1 und 12.2 des Fahrzeugs 1 derart ansteuert, dass der gewünschte Lenkwinkel α in Abhängigkeit von dem erfassten Einschlagwinkel α' des Lenkrads 3 eingestellt wird. Das in dem Fahrzeug 1 angeordnete Lenksystem ist daher ein sogenanntes Steer-by-Wire-Lenksystem, bei dem ein Lenkwinkel mittels elektrischer Übertragung eingestellt werden.
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Das Lenkrad 3 umfasst dabei einen herkömmlichen Lenkradkranz 3.1, der von dem Fahrer im zweiten Fahrmodus ergriffen werden kann. Weiterhin ist innerhalb des Lenkradkranzes 3.1 eine Anzeigefläche 3.2 einer Anzeigevorrichtung 4 angeordnet. Die Anzeigefläche 3.2 füllt dabei insbesondere die von dem Lenkradkranz 3.1 eingeschlossene Fläche nicht komplett aus. Vielmehr ist die Form der Anzeigefläche 3.2 einem bei dem herkömmlichen körperlichen Lenkrad 17 angeordneten Mittelteil nachempfunden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Fahrer den Lenkradkranz 3.1 des Lenkrads 3 umgreifen kann, wie er es von dem herkömmlichen Lenkrad 17 gewohnt ist.
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Alternativ kann die Anzeigefläche 3.2 auch die gesamte von dem Lenkradkranz 3.1 eingeschlossene Fläche ausfüllen. Hierdurch wird es ermöglicht, dass dem Fahrer im ersten Fahrmodus eine große Anzeigefläche 3.2 bereitgestellt wird, auf welcher er beispielsweise Computerspiele oder Filme gut sehen kann.
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Die Vorrichtung 2 umfasst zudem eine Steuervorrichtung 6, die mit der Anzeigevorrichtung 4, der Erfassungsvorrichtung 5 und dem Sensor 7 verbunden ist. Wird von der Erfassungsvorrichtung 5 ein Fahrmoduswechsel von dem ersten in den zweiten Fahrmodus erfasst, wird der zum Zeitpunkt des Fahrmoduswechsel eingestellte Lenkwinkel α erfasst.
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Die Vorrichtung 2 umfasst weiterhin eine Ermittlungsvorrichtung 19, mittels welcher die dem erfassten Lenkwinkel α entsprechende Stellung für das Lenkrad 3 ermittelbar ist. Insbesondere wird der dem Lenkwinkel α entsprechende Einschlagwinkel α' für ein herkömmliches Lenkrad 17 ermittelt und an die Steuervorrichtung 6 übertragen. Die Steuervorrichtung 6 wiederum steuert die Anzeigevorrichtung 4 derart an, dass auf ihrer Anzeigefläche 3.2 ein graphisches Objekt 10 erzeugt wird.
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Das graphische Objekt 10 zeigt dabei eine Stellung für das Lenkrad 3 mit einem Einschlagwinkel α' eines herkömmlichen Lenkrads 17 an, der dem Lenkwinkel α entspricht. Dabei ist das graphische Objekt 10 insbesondere derart ausgestaltet, dass ein körperliches Lenkradmittelteil angezeigt wird. Das graphische Lenkradmittelteil 10 umfasst dabei Speichen 10.1 und eine graphische Hupe 10.2. Die graphischen Speichen 10.1 ersetzen dabei physische Speichen, welche die Hupe des Fahrzeugs 1 mit dem Lenkradkranz 3.1 verbinden.
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Die Ausrichtung des graphischen Lenkradmittelteils 10 zeigt dadurch auf herkömmliche Weise die Stellung eines Lenkrads 17 an.
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Weiterhin ist auf der Anzeigefläche 3.2 eine berührungsempfindliche Oberfläche 18 angeordnet. Das graphische Element 10 kann dann zusätzlich zumindest eine bedienbare Schaltfläche 10.3 umfassen, welche mittels einer Berührung mit einem Betätigungselement bedient werden können. Die Schaltfläche 10.3 ersetzt dabei insbesondere eine herkömmliche Hupe. Hierdurch kann weiterhin die Funktion einer Hupe mit dem Lenkrad 3 bereitgestellt werden. Zudem können weitere Schaltflächen auf dem graphischen Lenkradmittelteil 10 angeordnet sein, mittels welchen die Bedienung anderer Fahrzeugfunktionen, beispielsweise eines Radios oder einer Klimaanlage, möglich sind.
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In den 4a bis 4c ist ein erfindungsgemäßes Lenkrad 3 mit einer integrierten Anzeigefläche 3.2 gezeigt. Im ersten Fahrmodus kann dabei auf der Anzeigefläche 3.2 ein Freizeitmodus eingestellt sein, mittels welchem der Fahrer während dem Fahren im ersten Fahrmodus Filme ansehen oder Computerspiele spielen kann. Alternativ kann ein Arbeitsmodus eingestellt sein, in welchem der Fahrer Präsentationen und/oder Dokumente erstellen kann. Weiterhin können im Arbeitsmodus Telefonate, beispielsweise auch Telefonkonferenzen oder sonstige geschäftliche Arbeiten ausgeführt werden.
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Wird von der Erfassungsvorrichtung 7 erfasst, dass das Fahrzeug 1 in absehbarer in den zweiten Fahrmodus wechselt, wird dies dem Fahrer auf der Anzeigefläche 3.2 angezeigt. Dabei kann ein solcher Fahrmoduswechsel auf Straßenabschnitten notwendig werden, auf denen das Fahrzeug 1 nicht vollautonom fahren kann. Hierdurch kann der Fahrer frühzeitig darauf vorbereitet werden, dass er zumindest die Lenkaufgabe übernehmen muss. Weiterhin kann ein solcher Fahrmoduswechsel vom Fahrer aktiv angefordert werden.
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In 4c ist die Anzeige auf der Anzeigefläche 3.2 zum Zeitpunkt des Fahrmoduswechsels angezeigt. Es wird das mit Bezug zu 1 erläuterte graphische Objekt 10 auf der Anzeigefläche 3.2 erzeugt. Dabei zeigt ein direkter Vergleich mit dem in 3c gezeigten herkömmlichen Lenkrad 17, dass die Anzeige auf der Anzeigefläche 3.2 dafür sorgt, dass dem Fahrer bei dem Fahrmoduswechsel ein Bild gezeigt wird, welches er von einem herkömmlichen Lenkrad 17 gewohnt ist.
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Mit Bezug zu 5 wird ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 beschrieben.
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Dabei unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 lediglich dadurch, dass das Lenkrad 3' nicht fest in dem Fahrzeug 1 befestigt ist. Die Lenkaufgabe kann daher von dem Fahrer von jedem Ort im Fahrzeug 1 aus ausgeführt werden. Das Lenkrad 3' weist dabei ebenfalls einen Lenkradkranz 3.1' und eine Anzeigevorrichtung 4' mit einer Anzeigevorrichtung 3.2' auf.
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Dabei wird das tragbare Lenkrad 3' an die elektrische Leitung 9 angeschlossen, mittels welcher Lenkbefehle an den Aktor 8 übertragen werden. Alternativ kann das tragbare Lenkrad 3' auch mit einer drahtlosen Schnittstelle ausgestattet sein. Lenkbefehle können dann mittels der Schnittstelle an den Aktor 8 übertragen werden, der in diesem Fall ebenfalls eine Schnittstelle zum Empfang der Lenkbefehle aufweist.
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Weiterhin kann eine Kamera im Innenraum des Fahrzeugs auf den Fahrer gerichtet sein und so die mit dem tragbaren Lenkrad 3' ausgeführten Bewegungen erfasst werden. Diese Bewegungen werden in Lenkbefehle umgesetzt und an den Aktor übertragen.
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Weiterhin kann auch die Anzeigefläche 3.2' eine berührungsempfindliche Oberfläche 18 aufweisen, mittels welcher Schaltflächen, wie mit Bezug zum ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 2 erläutert, bedient werden können.
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Zudem kann die Anzeigefläche 3.2' im vollautonomen Fahrmodus in einem Arbeits- und/oder einem Freizeitmodus betrieben werden.
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Mit Bezug zu 6 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 beschrieben.
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Im dritten Ausführungsbeispiel ist der Lenksensor 3" ein mobiles Endgerät des Nutzers. Im vorliegenden Beispiel ist das mobile Endgerät 3" ein Tablet-Computer des Nutzers. Es ist dann kein separates Lenkrad mehr notwendig. Vielmehr kann der Tablet-Computer 3" vom Nutzer wie ein Lenkrad verwendet werden. Alternativ kann auch ein Smartphone des Nutzers verwendet werden.
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Das graphische Objekt 10 wird dann auf der Anzeigefläche 3.2" des Tablet-Computers erzeugt.
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Dabei weist ein Tablet-Computer in der Regel ohnehin eine berührungsempfindliche Oberfläche auf, mittels welcher Schaltflächen bedient werden können. Es können daher auch über den Tablet-Computer eine graphische Hupe oder andere auf dem graphischen Objekt 10 angeordnete Schaltflächen zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen verwendet werden.
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Zudem kann die Anzeigefläche 3.2" im vollautonomen Fahrmodus in einem Arbeits- und/oder einem Freizeitmodus betrieben werden.
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Die tragbaren Lenksensoren 3' und 3" können insbesondere auch aus dem Fahrzeug 1 entfernt werden und so als Identifikationsmittel, beispielsweise Schlüssel, für das Fahrzeug 1 dienen.
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Mit Bezug zu 7 wird ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, welches beispielsweise mit der Vorrichtung 2 aus 1 ausgeführt wird.
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Ausgangssituation ist hierbei, dass das Fahrzeug 1 in dem ersten Fahrmodus betrieben wird. Dies wird in S1 des Verfahrens erfasst.
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In Schritt S2 wird erfasst, dass ein Wechsel des Fahrzeugs 1 von dem ersten in den zweiten Fahrmodus unmittelbar bevorsteht.
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Es wird dann in Schritt S3 des Verfahrens der Lenkwinkel α des Fahrzeugs 1 erfasst. Insbesondere wird der Lenkwinkel α bereits zu einem Zeitpunkt kurz vor dem Fahrmoduswechsel erfasst und dann kontinuierlich weitererfasst.
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In Schritt S4 wird ein dem Lenkwinkel α entsprechender Einschlagwinkel α' für das Lenkrad 3'' ermittelt.
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In Schritt S5 wird die Anzeigefläche 3.2 derart angesteuert, dass das graphische Objekt 10 auf der Anzeigefläche 3.2 erzeugt wird, wobei die Ausrichtung des graphischen Objekts 10 abhängig vom ermittelten Lenkwinkel α ist.
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In Schritt S6 wechselt das Fahrzeug 1 dann von dem ersten in den zweiten Fahrmodus.
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Mit Bezug zu 8 wird ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, welches ebenfalls mit der Vorrichtung 2 aus 1 ausgeführt wird.
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Die Verfahrensschritte S11 bis S15 entsprechen dabei den Verfahrensschritten S1 bis S5 des ersten Ausführungsbeispiels.
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In Schritt S16 wird die Platzierung des Fahrers relativ zu dem Lenkrad 3 erfasst.
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Beispielsweise wird erfasst, dass der Fahrer mit dem Rücken zum Lenkrad 3 sitzt. Dabei ist insbesondere der Fahrersitz derart in dem Fahrzeug 1 angeordnet, dass der Fahrer während des ersten Fahrmodus zu anderen im Fahrzeug 1 sitzenden Mitinsassen blickt. In einer solchen Ausrichtung kann der Fahrer das Lenkrad 3 des Fahrzeugs 1 nicht ergreifen und die Fahraufgabe nicht übernehmen.
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Es wird daher in Schritt S17 der Fahrersitz gedreht und in eine vom Fahrer voreingestellte Fahrposition gebracht, aus welcher er bequem das Lenkrad 3 erreichen kann. Die Platzierung des Fahrers wird daher so verändert, dass er die Fahraufgabe übernehmen kann. Insbesondere ist der Fahrer dann in Fahrtrichtung ausgerichtet und kann aus der Windschutzscheibe auf die Straße vor ihm blicken.
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In Schritt S18 wechselt das Fahrzeug 1 von dem ersten in den zweiten Fahrmodus, wenn sichergestellt ist, dass der Fahrer die Lenkaufgabe übernehmen kann. Hierzu muss der Fahrer beispielsweise ein Bedienelement bedienen, mit welchem er anzeigt, dass er jetzt die Lenkaufgabe übernimmt.
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Alternativ kann in Schritt S16 auch erfasst werden, dass der Fahrer zwar in Fahrtrichtung sitzt, der Fahrersitz jedoch nicht in der vom Fahrer für eine Fahraufgabe eingestellte Position gebracht ist. Beispielsweise ist der Abstand zwischen dem Fahrer und dem Lenkrad 3 soweit eingestellt, dass die Arme des Fahrers nicht zum Lenkrad 3 reichen. Der Sitz wird dann lediglich nach vorne gefahren, so dass der Fahrer das Lenkrad 3 wieder erreichen kann.
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Mit Bezug zu 9 wird ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, welches mit einer der beiden Vorrichtungen 2 gemäß 5 oder 6 ausgeführt werden kann.
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Die Schritte S21 bis S25 entsprechen dabei wiederum den Schritten S1 bis S5 des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Es wird dann in Schritt S26 die Platzierung des Fahrers relativ zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 erfasst.
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Wird erfasst, dass der Fahrer in Fahrtrichtung platziert ist, wird in Schritt 27 wie in 10a gezeigt, das graphische Lenkradmittelteil 10 auf der Anzeigefläche 3.2' bzw. 3.2" erzeugt.
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Wird erfasst, dass der Fahrer nicht in Fahrtrichtung platziert ist, das bedeutet, dass sein Blick nicht auf die Straße vor dem Fahrzeug gerichtet ist, wird in Schritt 27 auf der Anzeigefläche 3.2' oder 3.2" wie in 10b gezeigt, die Sicht in Fahrtrichtung auf die Straße angezeigt. Hierzu kann beispielsweise ein Bild einer Kamera, die bei der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, auf der Anzeigefläche 3.2' bzw. 3.2" angezeigt werden.
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In Schritt S28 wiederum wechselt das Fahrzeug 1 vom ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus.
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Nach dem vollzogenen Fahrmoduswechsel kann das graphische Objekt 10 zunächst durchscheinend angezeigt werden, so dass das graphische Lenkradmittelteil 10 gleichzeitig mit der Sicht auf die Straße angezeigt wird. Das graphische Objekt 10 kann dann auf Anordnung des Nutzers ausgeblendet oder wieder eingeblendet werden.
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Weiterhin kann das graphische Objekt 10 auch in eine virtuelle Brille, die der Fahrer trägt projiziert werden. Die Anzeigefläche ist in diesem Fall nicht bei dem Lenksensor angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Vorrichtung
- 3, 3'
- Lenksensor; Lenkrad
- 3"
- Lenksensor; mobiles Nutzerendgerät
- 3.1
- Lenkradkranz
- 3.2, 3.2', 3.2"
- Anzeigefläche
- 4
- Anzeigevorrichtung
- 5
- Erfassungsvorrichtung
- 6
- Steuervorrichtung
- 7
- Sensor
- 8
- Aktor
- 9
- elektrische Leitung
- 10
- graphisches Objekt; graphisches Lenkradmittelteil
- 10.1
- graphische Speichen
- 10.2
- graphische Hupe
- 10.3
- Schaltflächen
- 11
- Untergestell
- 12
- Vorderachse
- 12.1, 12.2
- rechtes Vorderrad, linkes Vorderrad
- 13 - 16
- Geraden
- 17
- herkömmliches Lenkrad
- 18
- berührungsempfindliche Oberfläche
- 19
- Ermittlungsvorrichtung
- α
- Lenkwinkel
- α'
- Einschlagwinkel
- S1 - S8
- Verfahrensschritte
- S11 - S18
- Verfahrensschritte
- S21 - S28
- Verfahrensschritte
