DE102018128419A1 - Lenkhandhabe eines Fahrzeugs mit einer drehbar gelagerten Querstruktur - Google Patents

Lenkhandhabe eines Fahrzeugs mit einer drehbar gelagerten Querstruktur Download PDF

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Jasper Stern
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkhandhabe eines Fahrzeugs mit einer drehbar gelagerten Querstruktur, an welcher zumindest an einem Ende unter funktionaler Zwischenschaltung einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung ein Griffelement für einen Fahrer gegenüber der Querstruktur um eine zu deren Drehachse zumindest annähernd parallele Drehachse verdrehbar angeordnet und die Antriebsvorrichtung ausgelegt ist, einer vom Fahrer mit seiner Hand am Griffelement aufgebrachten Kraft, welche ohne Einwirkung der Antriebsvorrichtung ein Verdrehen des Griffelements bewirken würde, ein Moment solcher Höhe entgegen zu setzen, dass das Griffelement eine oder mehrere diskrete Verdrehpositionen einnimmt, welche vom Verdrehwinkel der Querstruktur abhängig ist oder sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lenkhandhabe eines Fahrzeugs mit einer drehbar gelagerten Querstruktur, an welcher zumindest an einem Ende unter funktionaler Zwischenschaltung einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung ein Griffelement für einen Fahrer gegenüber der Querstruktur um eine zu deren Drehachse zumindest annähernd parallele Drehachse verdrehbar angeordnet ist. Zum Stand der Technik wird neben der JP-2004-352124 A insbesondere auf die DE 10 2016 225 452 A1 verwiesen.
  • Im Rahmen der Entwicklung von zumindest teilweise autonom fahrenden zweispurigen Kraftfahrzeugen wird auch die Entwicklung neuartiger Lenkhandhaben angedacht, mit Hilfe derer ein Fahrer in einem weiterhin verfügbaren nicht automatisierten Fahrmodus das Fahrzeug lenken, d.h. dessen Fahrtrichtung vorgeben oder einstellen kann. Die hierfür bislang verwendeten Lenkräder benötigen nämlich relativ viel Bauraum, welcher jedenfalls dann, wenn das Fahrzeug autonom fährt, zu anderen Zwecken genutzt werden könnte. Neben einer Verlagerung von Lenkrädern beim autonomen Fahren werden daher auch neuartige Lenkhandhaben untersucht, welche zumindest in einem autonomen Fahrzustand, in welchem die Lenkhandhabe des Fahrzeugs auch bei Kurvenfahrt im Wesentlichen in einer im von einem Fahrer gesteuerten Fahrbetrieb einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs entsprechenden Neutralposition verharrt, weniger Bauraum benötigen.
  • Vorgeschlagen wurde hierfür bereits eine Lenkhandhabe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, wobei die sog. Querstruktur, welche in der besagten Neutralposition der Lenkhandhabe praktisch horizontal im Fahrzeug-Innenraum liegt, unterschiedlichst gestaltet sein kann. Durch Ergreifen und geeignetes Führen zumindest eines Griffelements, welches im Endbereich der Querstruktur vorgesehen bzw. angebracht ist, kann der Fahrer im nicht autonomen Fahrbetrieb die Querstruktur bzw. Lenkhandhabe um ihre Drehachse verdrehen. Die eingangs zweitgenannte Schrift schlägt weiterhin eine elektromotorische Antriebsvorrichtung zum Verdrehen des Griffelements vor, wobei auch eine geeignete Mechanik, so beispielsweise ein endloses Zugmittelgetriebe zum Verdrehen eines Griffelements vorgesehen sein kann.
  • Es kann erwünscht sein, dass das Griffelement oder die üblicherweise beiden, nämlich an beiden Enden der Querstruktur vorgesehenen Griffelemente zumindest näherungsweise vorgegebene Verdrehpositionen bezüglich der Querstruktur einnehmen, um eine ansonsten mögliche Verunsicherung des Fahrers zu vermeiden. Wie diese genannte Anforderung in günstiger Weise erfüllt werden kann, soll hiermit aufgezeigt werden, d.h. dies ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist für eine Lenkhandhabe (insbesondere eines zweispurigen Kraftfahrzeugs) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung ausgelegt ist, einer vom Fahrer mit seiner Hand am Griffelement aufgebrachten Kraft, welche ohne Einwirkung der Antriebsvorrichtung ein Verdrehen des Griffelements bewirken würde, ein Moment solcher Höhe entgegen zu setzen, dass das Griffelement eine oder mehrere diskrete Verdrehposition(en) einnimmt, welche vom Verdrehwinkel der Querstruktur abhängig ist oder sind. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird das bspw. in Verbindung mit „steer-by-wire“ oder von Computerspielen grundsätzlich bekannte force-feedback-Prinzip auf eine Lenkhandhabe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 übertragen. Das heißt, dass zumindest eine vorgegebene Verdrehposition des Griffelements gegenüber der Querstruktur vorliegt, welche von einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung zumindest annähernd, nämlich nach dem force-feedback-Prinzip eingestellt wird. Unter dem Begriff „Verdrehposition“ wird dabei ein bestimmter Winkel verstanden, den das Griffelement bzw. eine charakteristische Gerade desselben mit der Querstruktur bzw. mit einer charakteristischen Geraden derselben einschließt. Diese (zumindest eine) vorgegebene Verdrehposition ist vom aktuellen Verdrehwinkel der Querstruktur (in oder gegenüber einem fahrzeugfesten Koordinatensystem) abhängig. Bei einer erfindungsgemäßen Lenkhandhabe wird nämlich im nicht autonomen, d.h. durch den Fahrer gesteuerten Fahrbetrieb die Querstruktur beim Lenken des Fahrzeugs um eine erste fahrzeugfeste Drehachse verdreht, beispielsweise vergleichbar mit den in einer Neutralposition eines herkömmlichen Lenkrads horizontalen Lenkrad-Speichen. Im Verlauf einer größeren Verdrehbewegung der Querstruktur beispielsweise um einen Winkel größer 100° (ausgehend von der Neutralposition) müssen sich die Griffelemente ihrerseits gegenüber der Querstruktur (um deren jeweilige Verdrehachse, welche zumindest annährend parallel zur vorstehend genannten ersten fahrzeugfesten Verdrehachse ist) verdrehen, wenn der Fahrer nicht gezwungen werden soll, das Griffelement loszulassen oder an diesem umzugreifen. Eine solche notwendige Verdrehbewegung soll nun von der Antriebsvorrichtung unterstützt, aber nicht in einer den Fahrer völlig entmündigenden Weise umgesetzt werden. Vielmehr soll dem Fahrer durch die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung vermittelt werden, welche Verdrehposition oder Verdrehpositionen des Griffelements in Abhängigkeit vom jeweiligen Verdrehwinkel der Querstruktur vorteilhaft bzw. ergonomisch ist oder sind.
  • Eine solche quasi führende Unterstützung ist durch den force-feedback-Mechanismus mittels einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gut darstellbar. Demnach setzt die Antriebsvorrichtung, bei welcher es sich um einen Elektromotor (oder um eine andere geeignete Motoreinheit, bspw. um einen elektromagnetischen Schrittmotor) handeln kann, einer vom Fahrer am Griffelement aufgebrachten Kraft ein Moment entgegen, welches minimal ist, wenn oder solange sich das Griffelement in der oder in einer der mehreren vorgegebenen diskreten Verdrehposition(en), welche ihrerseits vom aktuellen Verdrehwinkel der Querstruktur abhängig ist oder sind, befindet. Möchte der Fahrer hingegen von dieser diskreten Verdrehposition abweichen, so setzt die Antriebsvorrichtung der hierbei vom Fahrer am Griffelement aufgebrachten Kraft ein mit zunehmender Abweichung ansteigendes Moment entgegen, so dass der Fahrer letztlich das Griffelement zumindest in direkter Umgebung der vom System, d.h. von der Antriebsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Lenkhandhabe vorgegebenen Position halten wird. Selbstverständlich wird die Antriebsvorrichtung hierfür von einer elektronischen Steuereinheit geeignet angesteuert.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass im Falle zweier Griffelemente (jeweils eines an beiden Enden der Querstruktur) dem Fahrer zeitweise ein einhändiges Lenken (in einem nicht autonomen Fahrzustand) ermöglicht wird, wobei das von ihm nicht ergriffene Griffelement durch die Antriebsvorrichtung dem aktuellen Verdrehwinkel der Querstruktur entsprechend nachgeführt wird. Indem damit auch die Verdrehposition des nicht ergriffenen (und somit keiner Krafteinwirkung durch die Hand des Fahrers ausgesetzten) Griffelements automatisch nachgeführt wird, befindet sich dieses somit stets in einer solchen Position, welche der Fahrer erwartet, wenn er dieses Griffelement wieder ergreifen möchte. Vorteilhafterweise kann hierbei auch die Verdrehposition des anderen vom Fahrer ergriffenen Griffelements solchermaßen berücksichtigt werden, dass beispielsweise dessen Positions-Abweichungen von der vorgegebenen diskreten Verdrehposition quasi gespiegelt auf das nicht ergriffene Griffelement übertragen werden. Auch im Falle mehrerer diskreter Verdrehpositionen kann die Position des ergriffenen Griffelements solchermaßen berücksichtigt werden, dass am nicht ergriffenen Griffelement die der Verdrehposition des ergriffenen Griffelements vergleichbare Verdrehposition eingestellt wird.
  • Bereits erwähnt wurde eine elektronische Steuereinheit, welche die besagte vorzugsweise elektromotorische Antriebseinheit geeignet ansteuert. Wie die Ansteuerung für eine diskrete Verdrehposition aussehen kann wurde bereits erläutert, nämlich indem das von der Antriebseinheit gegen die Hand-Kraft des Fahrers gerichtete Moment („Gegen-Moment“) mit zunehmender Abweichung von der vorzugebenden diskreten Verdrehposition betragsmäßig überproportional ansteigt. Im Falle mehrerer nahe nebeneinander liegender diskreter Verdrehpositionen erfolgt mit geringer Entfernung von einer dieser diskreten Verdrehpositionen zunächst ebenfalls ein Anstieg des sog. Gegen-Momentes (der Antriebseinheit), jedoch fällt dieses mit etwas weiterer Entfernung bzw. weiter zunehmender Abweichung und damit erfolgender Annäherung an die nächste (benachbarte) diskrete Verdrehposition wieder ab.
  • Nun ist es mit einer die erfindungsgemäße Ansteuerung der Antriebseinheit einer erfindungsgemäßen Lenkhandhabe übernehmenden elektronischen Steuereinheit vorteilhafterweise möglich, dass die eine oder mehrere diskrete und vom Verdrehwinkel der Querstruktur abhängige(n) Verdrehposition(en) des Griffelements von zumindest einer weiteren Randbedingung, wie beispielsweise einem aktuellen Fahrmodus oder der aktuellen Fahrzeug-Umgebung oder der aktuellen Fahrgeschwindigkeit abhängig ist/sind. Beispielsweise kann beim Einparken des Fahrzeugs eine andere Position der Griffelemente ergonomisch vorteilhaft sein als beim (vom Fahrer gesteuerten) Fahren bei mittlerer oder bei hoher Fahrgeschwindigkeit. Beispielsweise kann beim Fahren in der Stadt eine andere Position der Griffelemente ergonomisch vorteilhaft sein als beim Fahren über Land. Beispielsweise kann der Fahrer eine sportlicher oder eine komfortabler orientierte Fahrweise bevorzugen, wofür verschiedene Fahrmodi („Sport“ oder „Komfort“ etc.) in der allgemeinen Fahrzeug-Elektronik vorgesehen sein können, denen wiederrum verschiedene Verdrehpositionen der Griffelemente (bei bestimmten Verdrehwinkeln der Querstruktur) zugeordnet sein können. Im Übrigen kann auch für den autonomen Fahrbetrieb oder Fahrmodus, d.h. wenn sich das Fahrzeug ohne Zutun des oder eines Fahrers bewegt, eine besondere Position der Griffelemente vorgesehen sein, nämlich eine sog. Ruheposition, in welcher die Lenkhandhabe in ihrer Gesamtheit eine möglichst kompakte, raumsparende Form annimmt. Und schließlich ist es noch möglich, dass die besagte elektronische Steuereinheit zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung(en) selbstlernend ausgebildet sein kann, derart, dass für unterschiedliche Fahrer unterschiedliche Verdrehpositionen des Griffelements gewählt (und folglich auch zunächst ermittelt und abgespeichert) werden, welche aus einem sich wiederholenden Verhalten des jeweiligen Fahrers bei vorhergehenden Fahrtabschnitten abgeleitet werden oder wurden.
  • Die beigefügten Figuren zeigen auf das Wesentliche abstrahiert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Verdrehpositionen der Griffelemente (1, 2, 4, 6 - 9) einer Lenkhandhabe eines Fahrzeugs sowie in 5 mit Verdeutlichung des Moments oder Gegen-Moments einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung zur Darstellung mehrerer diskreter Verdrehpositionen eines Griffelements. 3 zeigt ebenfalls stark abstrahiert eine Explosionsdarstellung einer Antriebsvorrichtung zwischen einem Griffelement und der sog. Querstruktur der Lenkhandhabe.
  • Zunächst auf 1 Bezug nehmend ist hierin eine auf das wesentliche abstrahierte Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Lenkhandhabe eines Personenkraftwagens gezeigt, welche einen topfförmigen Zentralkörper 1a sowie einen jeweils rechtsseitig und linksseitig hiervon abzweigenden Arm 11 bzw. 1r aufweist, die miteinander zusammenhängend eine sog. Querstruktur 1 bilden. Diese Querstruktur 1 ist um eine zentrale Drehachse D1, welche in der Figurendarstellung senkrecht zur Zeichenebene verläuft, drehbar im Innenraum des Personenkraftwagens bzw. Fahrzeugs angeordnet. Innerhalb des Zentralkörpers 1a kann wie üblich ein Airbag angeordnet sein. An den freien Enden der Arme 1l, 1r ist jeweils ein Griffelement 2 bzw. 21, 2r drehbar um eine Drehachse D2l (für das Griffelement 2l) bzw. D2r (für das Griffelement 2r) angeordnet, wobei die Drehachsen D2l, D2r parallel (bzw. annährend parallel, bspw. um bis zu 15° geneigt) zur Drehachse D1 verlaufen. Das (in den 1, 2, 4 in der Neutralposition der Querstruktur 1) linksseitige Griffelement 21 kann ein Fahrer des Fahrzeugs mit seiner linken Hand H ergreifen, so wie dies in den 2, 4, 5, 7 - 9 dargestellt ist und das rechte Griffelement 2r kann vom Fahrer mit seiner rechten Hand ergriffen werden, was vorliegend nicht dargestellt bzw. nicht gegeben ist. Dabei befindet sich das linksseitige Griffelement 21 (mit der Fahrer-Hand H) jedoch nur dann linksseitig der Drehachse D1, wenn sich die Lenkhandhabe zumindest näherungsweise in ihrer (beispielsweise) in den 1, 2 gezeigten Neutralposition befindet. In dieser Neutralposition befinden sich die lenkbaren Räder des Fahrzeugs in ihrer Geradeaus-Position, das heißt in dieser Neutralposition fährt das Fahrzeug exakt geradeaus. Wird hingegen die Lenkhandhabe und somit auch deren Querstruktur 1 ausgehend von der Neutralposition gemäß den 1, 2 um 180° um die Drehachse D1 verdreht, so gelangt das zunächst linksseitige Griffelement 21 mit der Hand H des Fahrers, welche der Fahrer an diesem Griffelement 21 belässt, auf die rechte Seite, d.h. rechtsseitig der Drehachse D1, so wie dies in 9 dargestellt ist.
  • Damit der Fahrer mit seiner Hand H während einer solchen Verdrehbewegung der Lenkhandhabe bzw. der Querstruktur 1 um einen Verdrehwinkel von bspw. 180° sich weder unzumutbar verrenken noch umgreifen muss und dabei seine Hand H am jeweiligen Griffelement 2, bspw. wie figürlich gezeigt nur am Griffelement 21, belassen kann, ist jedes Griffelement 2 um seine Drehachse D2(l,r) gegenüber der Querstruktur 1 verdrehbar, d.h. kann gegenüber dieser verschiedene Verdrehpositionen einnehmen. Dabei ist jedes Griffelement 2 hebelartig und vorliegend L-förmig ausgebildet, mit einem kurzen Schenkel 2a und einem hierauf (in einer zur Drehachse D2 senkrechten Ebene) im wesentlichen senkrecht stehenden langen Schenkel 2b (vgl. hierzu insbesondere 2, 3). Dabei sind das linksseitige und das rechtsseitige Griffelement 21 bzw. 2r zueinander spiegelbildlich an der Querstruktur 1 angebracht, wobei sich der längere und in Neutralposition der Lenkhandhabe zumindest näherungsweise vertikal ausgerichtete Schenkel 2b bezüglich der Drehachse D1 in Radialrichtung betrachtet weiter außen als der kürzere und in dieser Neutralposition annährend horizontal ausgerichtete Schenkel 2a befindet.
  • Wie 3 zeigt, in welcher perspektivisch und in Explosionsdarstellung ein Arm 11 der Querstruktur 1 mit einem Griffelement 2 (bzw. 21) und einer Antriebsvorrichtung 3, auf welche noch näher eingegangen wird, gezeigt ist, ist der lange Schenkel 2b des Griffelements 2 solchermaßen geformt, dass er bzw. dieses vom Fahrer gut mit seiner Hand H ergriffen werden kann, weshalb dieser auch als Griffbereich oder Griffabschnitt bezeichnet wird, während der kurze Schenkel 2a mit seinem freien Ende unter Zwischenschaltung der genannten Antriebsvorrichtung 3 um die Drehachse D2 (bzw. D2l) verdrehbar am jeweiligen Arm 1l (bzw. für das rechte Griffelement 2r am Arm 1r) der Querstruktur 1 angelenkt ist.
  • Nun könnte grundsätzlich jedes Griffelement 2 gegenüber der Querstruktur 1 (bzw. deren jeweiligen Arm 1l, 1r) frei um die Drehachse D2 (I bzw. r) verdrehbar sein und der Fahrer könnte, wenn er die Lenkhandhabe mit seinen beiden Händen H an beiden Griffelementen 2 ergreift, diese Griffelemente 2 im Verlauf einer Verdrehung der Querstruktur 1 um 180° solchermaßen gegenüber der Querstruktur 1 verdrehen, wie es für ihn angenehm ist, jedoch ist dies - wie vor der Figurenbeschreibung ausgeführt wurde - nicht erwünscht. Vielmehr soll durch eine bzw. die beispielsweise elektromotorische Antriebsvorrichtung 3 jedes Griffelement 2 in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Querstruktur 1 in eine oder mehrere diskrete Verdrehposition(en) (gegenüber der Querstruktur 1) gebracht werden, wobei diese diskrete Verdrehposition (oder Verdrehpositionen) nicht exakt eingehalten werden muss (bzw. müssen), sondern durch den Fahrer mit seiner Hand H durch Aufbringen von Kraft zumindest geringfügig übersteuert werden kann (bzw. können). Hierfür ist (wie 3 zeigt) zwischen jedem Griffelement 2 und der Querstruktur 1 funktional eine geeignete elektromotorische Antriebsvorrichtung 3 zwischengeschaltet. Konkret kann dieser bspw. Elektromotor bzw. diese Antriebsvorrichtung 3 im Gelenkpunkt zwischen dem jeweiligen Griffelement 2 und der Querstruktur 1 angeordnet sein, wobei die Drehachse der Antriebsvorrichtung 3 mit der Drehachse D2 (I bzw. r) zusammenfällt. Ein Verdrehen des Griffelements 2 gegenüber dem Arm 11 (bzw. 1r) durch die Antriebsvorrichtung 3 erfolgt also gemäß dem Rotationspfeil R.
  • Nun auf 4 Bezug nehmend ist hierin die Lenkhandhabe bzw. deren Zustand oder Form bei sehr niedriger Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, beispielsweise beim Einparken desselben, dargestellt. Dabei ist jedes Griffelement 2 - im Weiteren wird teilweise der Einfachheit halber auf die Unterscheidung zwischen links „I“ und rechts „r“ verzichtet - in drei verschiedenen möglichen Verdrehpositionen dargestellt und es sind Hilfslinien g1, g2, g3 gezeichnet, die durch die Drehachse D2 laufende parallele Gerade zum langen Schenkel 2b des Griffelements 2 sind. Wahlweise kann der Fahrer mit seiner (hier nur linken) Hand H das (linke) Griffelement 2 in einer dieser drei Verdrehpositionen, die beispielsweise durch den Winkel zwischen der jeweiligen Hilfsgeraden und einer längs der Querstruktur 1 durch die beiden Punkte D2l und D2r (von den beiden Griffelementen 2) laufenden Geraden definiert sein können, halten. Wie in diesem Sinne die genannte elektromotorische Antriebsvorrichtung 3 geeignet angesteuert werden kann, zeigt 5:
  • In 5 ist (nur) das linksseitige Griffelement 2 mit der Hand H aus 4 nur in einer der drei möglichen diskreten Verdrehpositionen gezeigt und es sind die drei Hilfslinien bzw. Hilfsgeraden g1, g2, g3 aus 4 gezeigt. Diese sind bis in ein kartesisches Koordinatensystem K hinein verlängert, auf dessen Abszisse der Winkel β der Verdrehpositionen des Griffelements 2 und auf dessen Ordinate der Betrag des Momentes M aufgetragen ist, welches die besagte Antriebsvorrichtung 3 einer vom Fahrer mit seiner Hand H im Sinne eines Verdrehens des Griffelements 2 aufgebrachten Kraft entgegen setzt. Wie klar ersichtlich ist, ist das entgegengesetzte Moment M in den vorgegebenen drei diskreten Verdrehpositionen (g1, g2, g3) jeweils am geringsten und steigt mit zunehmendem Winkelabstand (β) von/zu diesen drei diskreten Verdrehpositionen an, wobei ausgehend von der mittleren Verdrehposition (g2) ab einem gewissen Winkelabstand wieder ein verringertes Moment M entgegen gesetzt wird, nämlich mit Annäherung an eine der anderen, „äußeren“ Verdrehpositionen (g1, g3). Mit einem weiteren Verdrehen des Griffelements 2 über diese „äußeren“ Verdrehpositionen (g1, g3) hinaus nimmt jedoch das von der Antriebsvorrichtung 3 entgegen gesetzte Moment M stark überproportional zu, so dass der Fahrer veranlasst wird, eine Verdrehposition im Bereich der besagten drei diskreten Verdrehpositionen (g1, g2, g3) zu wählen. Anhand dieses Diagramms bzw. Momentenverlaufs im Koordinatensystem K der 5 kann im Übrigen auch erläutert werden, wie eine einzige diskrete Verdrehposition (für einen bestimmten Verdrehwinkel der Querstruktur 1) vorgegeben wird: Hierfür ist lediglich das Momenten-Minimum bei „g2“ vorgesehen, während die beiden „äußeren“ lokalen Minima (bei g1, g3) ersatzlos entfallen. Der stark überproportionale Anstieg des Moments M schließt sich dann zu beiden Seiten an das „mittlere“ und einzige Momenten-Minimum (g2) an.
  • Im weiteren wird erläutert bzw. in mehreren Figuren gezeigt, wie die Griffelemente 2 bei einem Verdrehen der Querstruktur 1 (durch den Fahrer) erfindungsgemäß unter Einwirkung der Antriebsvorrichtung 3 positioniert werden. Hierfür wird zunächst nochmals auf die 1, 2 verwiesen, wobei 1 die Lenkhandhabe beispielsweise bei abgestelltem Fahrzeug zeigt, während in 2 eine mögliche diskrete Verdrehposition der beiden Griffelemente 2 bei Fahrt im niedrigen bis mittleren Geschwindigkeitsbereich in Neutralstellung der Lenkhandhabe gezeigt ist.
  • 7 zeigt nun bei gleicher Fahrgeschwindigkeit (wie bei 2) die Lenkhandhabe mit geringem (im Uhrzeigersinn orientierten) Verdrehwinkel der Querstruktur 1, also beim hier einhändigen Lenken durch den Fahrer, dessen linke Hand H das linksseitige Griffelement 2 bzw. 21 hält. Hier ist ersichtlich, dass auch das rechtsseitige Griffelement 2r, an welchem keine Hand anliegt, gegenüber der Position in 2 verdreht wird, und zwar solchermaßen, dass der Fahrer dieses rechtsseitige Griffelement 2r einfach und ergonomisch günstig mit seiner rechten Hand ergreifen könnte. Konkret ist dieses hierfür in 7 ebenso wie das linke Griffelement 21 in Bezug auf ein fahrzeugfestes Koordinatensystem ähnlich wie in 2 ausgerichtet oder orientiert, wobei der Neigungswinkel des jeweiligen Griffelements 2 und genauer des durch dessen langen Schenkel 2b gebildeten Griffbereichs oder Griffabschnitts desselben gegenüber einer Vertikalen beim Verdrehen der Querstruktur 1 annähernd gleich bleibt.
  • 8 zeigt nun die Verhältnisse bei noch weiterem Verdrehen der Querstruktur 1 im Uhrzeigersinn bis zu einem Verdrehwinkel von circa 100° (gegenüber der Neutralposition). Hier befindet sich das zunächst linksseitige Griffelement 21 mit der Hand H des Fahrers bereits geringfügig rechtsseitig der Drehachse D1 der Querstruktur 1, während sich das ursprünglich rechtsseitige Griffelement 2r (ohne Hand des Fahrers) nun geringfügig linksseitig der Drehachse D1 befindet. Dabei ist dieses Griffelement 2r ohne Fahrer-Hand durch die Antriebsvorrichtung 3 weiter in eine solche Verdrehposition verdreht (worden), dass der Fahrer dieses Griffelement 2r einfach und ergonomisch günstig mit seiner rechten Hand ergreifen könnte. Ausdrücklich darauf hingewiesen wird in diesem Zusammenhang, dass der Fahrer ausgehend vom Zustand nach 2 seine linke Hand H bis zum vorliegenden Zustand nach 8 nicht vom Griffelement 21 genommen hat und an diesem auch nicht umgreifen musste.
  • Gleiches gilt für ein weiteres Verdrehen der Querstruktur 1 durch die linke Hand H des Fahrers bis zu einem Verdrehwinkel von ca. 180° gegenüber der Neutralposition, was in 9 dargestellt ist. Auch unter diesem Verdrehwinkel der Querstruktur 1 ist das jeweilige Griffelement 21 bzw. 2r im Raum annährend gleich ausgerichtet wie bei jedem anderen Verdrehwinkel der Querstruktur 1. In anderen Worten ausgedrückt kann bei einer erfindungsgemäßen Lenkhandhabe der Neigungswinkel eines vorliegend durch den langen Schenkel 2b dargestellten Griffabschnittes eines Griffelements 2 einer erfindungsgemäßen Lenkhandhabe gegenüber einer in FahrzeugLängsrichtung ausgerichteten Vertikalebene einen beim Verdrehen der Querstruktur 1 im wesentlichen unveränderten Neigungswinkel aufweisen. Unter den Begriff „im Wesentlichen unverändert“ können dabei Winkeländerungen in der Größenordnung von +/- 15° verstanden werden.
  • Vorstehendes gilt selbstverständlich nur für solche Fahrmodi, in denen ein oder der Fahrer des Fahrzeugs die Lenkhandhabe betätigt, d.h. in fahrergesteuerten Fahrzuständen. In einem autonomen Fahrmodus hingegen, in welchem sich das Fahrzeug ohne Zutun des Fahrers fortbewegt, wird die Lenkhandhabe vorzugsweise in einen möglichst raumsparenden Zustand überführt. Dafür können die Griffelemente 2 vorzugsweise in Neutralstellung der Querstruktur 1 in ihre in 6 dargestellte Ruheposition verdreht werden, selbstverständlich abermals durch die geeignet angesteuerten Antriebsvorrichtungen 3 (jedes einzelnen Griffelements 21 bzw. 2r). In dieser Ruheposition sind die beiden Griffelemente 2 mit ihren freien Enden einander direkt zugewandt und überdecken mit ihren langen Schenkeln 2b anteilig ein oberhalb der Drehachse D1 liegendes Segment des kreiszylindrischen Zentralkörpers 1a.
  • 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
    • JP 2004352124 A [0001]
    • DE 102016225452 A1 [0001]

Claims (5)

  1. Lenkhandhabe eines Fahrzeugs mit einer drehbar gelagerten Querstruktur (1), an welcher zumindest an einem Ende unter funktionaler Zwischenschaltung einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung (3) ein Griffelement (2, 21, 2r) für einen Fahrer gegenüber der Querstruktur (1) um eine zu deren Drehachse (D1) zumindest annähernd parallele Drehachse (D2, D21, D2r) verdrehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (3) ausgelegt ist, einer vom Fahrer mit seiner Hand am Griffelement (2) aufgebrachten Kraft, welche ohne Einwirkung der Antriebsvorrichtung (3) ein Verdrehen des Griffelements (2) bewirken würde, ein Moment (M) solcher Höhe entgegen zu setzen, dass das Griffelement (2) eine oder mehrere diskrete Verdrehpositionen einnimmt, welche vom Verdrehwinkel der Querstruktur (1) abhängig ist oder sind.
  2. Lenkhandhabe nach Anspruch 1 mit an beiden Enden der Querstruktur (1) verdrehbar angeordneten Griffelementen (2) und jeweils einer zugeordneten elektromotorischen Antriebsvorrichtung (3), welche ohne jegliche Krafteinwirkung durch eine Hand des Fahrers das zugehörige Griffelement (2) angepasst an den aktuellen Verdrehwinkel der Querstruktur (1) positioniert und bei dieser Positionierung auch die aktuelle Verdrehposiiton des anderen Griffelements (2) berücksichtigt.
  3. Lenkhandhabe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebsvorrichtung (3) das oder die Griffelement(e) (2) im Falle eines autonomen Fahrbetriebs des Fahrzeugs in eine Ruheposition überführt.
  4. Lenkhandhabe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine elektronische Steuereinheit zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung(en) (3) die eine oder mehrere diskrete und vom Verdrehwinkel der Querstruktur (1) abhängige(n) Verdrehposition(en) des Griffelements (2) anhand zumindest einer weiteren Randbedingung, wie beispielsweise Fahrmodus, Umgebung, Fahrgeschwindigkeit festlegt.
  5. Lenkhandhabe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine elektronische Steuereinheit zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung(en) (3) selbstlernend ausgebildet ist, derart, dass für unterschiedliche Fahrer unterschiedliche Verdrehpositionen des Griffelements (2) gewählt werden, welche aus einem sich wiederholenden Verhalten des jeweiligen Fahrers abgeleitet werden.
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