DE102018201538A1

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Info

Publication number: DE102018201538A1
Application number: DE102018201538.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Knoll; Jens Heimann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Eine Schutzvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug (F) ist geeignet, einen Fahrzeuginsassen (3) davor zu schützen, versehentlich mit einem Lenkrad (2) des Fahrzeugs (F) zu interagieren, wenn sich das Fahrzeug (F) in einem Autonom-Fahrmodus befindet.A protection device for use in a vehicle (F) is adapted to protect a vehicle occupant (3) from accidentally interacting with a steering wheel (2) of the vehicle (F) when the vehicle (F) is in an autonomous driving mode ,

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, ein Verfahren und ein computerlesbares Medium nach den Ansprüchen 9, 10 und 11.The invention relates to a protective device according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a vehicle, a method and a computer-readable medium according to claims 9, 10 and 11.

Stand der TechnikState of the art

Moderne Fahrzeuge verfügen immer häufiger über Systeme, welche in bestimmten Situationen ein autonomes Fahren, d. h. ein automatisiertes Fahren ohne Eingreifen eines Fahrzeugführers, ermöglichen. Ein Beispiel für solche Systeme sind Systeme zum hochautomatisierten Fahren, sogenannte HAF, entsprechend dem Standard SAE Level 4. Bei solchen HAF-Systemen übernimmt das Fahrzeug selbst die Steuerung des Fahrzeuges, und der Fahrer muss in gewissen, vordefinierten Szenarien (sogenannten Usecases) das System nicht überwachen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von „Hands off“, d.h. Fahren ohne manuelle Interaktion, und „Eyes Off“, d.h. Fahren ohne visuelle Überwachung. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass sich der Fahrer anderen Beschäftigungen widmen kann, beispielsweise dem Studium von Dokumenten oder Kommunikationseinrichtungen.Modern vehicles are increasingly equipped with systems that in certain situations autonomous driving, d. H. enable automated driving without the intervention of a driver. An example of such systems are systems for highly automated driving, so-called HAF, according to the SAE Level 4 standard. In such HAF systems, the vehicle itself controls the vehicle, and the driver must use the system in certain predefined scenarios (so-called use cases) do not monitor. This is also referred to as "hands off", i. Driving without manual interaction, and "eyes off", i. Driving without visual surveillance. In this way, the driver is able to devote himself to other occupations, such as the study of documents or communication devices.

Zumindest bei Fahrzeugen ohne Steer-by-Wire, also einer elektronisch gesteuerten Lenkung ohne direkte mechanische Kopplung zwischen dem Lenkrad und den Rädern, besteht beim autonomen Fahren die Möglichkeit, dass sich das Lenkrad aufgrund der mechanischen Kopplung zwischen Lenkrad und Rädern entsprechend der Lenkbewegung des autonom fahrenden Fahrzeuges dreht. Dies kann beispielsweise Probleme in Bezug auf die Arbeitssicherheit für Fahrzeugführer mit sich bringen, da von dem rotierenden Lenkrad eine potenzielle Verletzungsgefahr ausgehen kann. Zum Beispiel ist es denkbar, dass ein Fahrzeuginsasse in den Zwischenraum zwischen Lenkradring und Lenkradmittelpunkt greift und sich bei plötzlichen Lenkbewegungen verletzt. Es könnte ferner zu versehentlichen Fehlbedienungen durch den Fahrer kommen. Diesen Gefahren wird bisher beispielsweise dadurch vorgebeugt, dass ein Fahrersitz während einer autonomen Fahrt derart verdreht wird, dass ein bestimmter Bereich rund um das Lenkrad durch den Fahrer nicht mehr genutzt werden kann.At least in vehicles without steer-by-wire, so an electronically controlled steering without direct mechanical coupling between the steering wheel and the wheels, there is the possibility that autonomously driving the steering wheel due to the mechanical coupling between the steering wheel and wheels according to the steering movement of the autonomous moving vehicle turns. This can, for example, bring with it problems with regard to occupational safety for vehicle drivers since the rotating steering wheel can pose a potential risk of injury. For example, it is conceivable that a vehicle occupant engages in the space between the steering wheel ring and the center of the steering wheel and injures in the event of sudden steering movements. It could also lead to accidental incorrect operation by the driver. These dangers have hitherto been prevented, for example, by twisting a driver's seat during an autonomous drive such that a certain area around the steering wheel can no longer be used by the driver.

Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu beheben oder zumindest zu vermindern.The object of the invention is to eliminate or at least reduce the disadvantages of the prior art.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schutzvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch ein Fahrzeug mit dieser Schutzvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9, durch ein Verfahren zum Verhindern von ungewollten Interaktionen mit einem Lenkrad des Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 10 und durch ein computerlesbares Medium mit den Merkmalen nach Anspruch 11.The object is achieved by a protection device for use in a vehicle having the features of claim 1, by a vehicle having this protection device having the features of claim 9, by a method for preventing unwanted interactions with a steering wheel of the vehicle having the features of claim 10 and by a computer-readable medium having the features of claim 11.

Eine Schutzvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug ist dazu geeignet, einen Fahrzeuginsassen davor zu schützen, versehentlich mit einem Lenkrad des Fahrzeugs zu interagieren, wenn sich das Fahrzeug in einem Autonom-Fahrmodus befindet. Eine derartige Schutzvorrichtung verhindert präzise und sicher, dass es während einer Autonomfahrt zu einer ungewollten Interaktion zwischen einem Fahrzeuginsassen und dem Lenkrad kommt. Auf diese Weise wird eine Verletzungsgefahr und eine Fehlbedienung ausgeschlossen. Zudem muss der Fahrzeugführer nicht aus dem Gefahrenbereich herausmanövriert werden (wie dies z. B. durch das oben genannte Verdrehen des Sitzes geschieht), sondern die Gefahrenquelle selbst, nämlich das rotierende Lenkrad, wird mittels der Schutzvorrichtung abgeschirmt.A protective device for use in a vehicle is adapted to protect a vehicle occupant from accidentally interacting with a steering wheel of the vehicle when the vehicle is in an autonomous driving mode. Such a protection device precisely and reliably prevents inadvertent interaction between a vehicle occupant and the steering wheel during autonomous driving. In this way, a risk of injury and incorrect operation is excluded. In addition, the driver does not have to be maneuvered out of the danger zone (as is done, for example, by the above-mentioned twisting of the seat), but the source of danger itself, namely the rotating steering wheel, is shielded by means of the protection device.

Unter einem Fahrzeug ist jedwedes Beförderungsmittel zu verstehen, welches eine Fortbewegung zu Land, zu Wasser oder in der Luft ermöglicht. Typische Beispiele für Fahrzeuge im Sinne der Erfindung sind Kraftfahrzeuge wie Autos oder Lastwagen. A vehicle is to be understood as any means of transport which makes it possible to travel by land, sea or air. Typical examples of vehicles within the meaning of the invention are motor vehicles such as cars or trucks.

Unter einem Fahrzeuginsassen ist ein Lebewesen im Innern eines Fahrzeugs zu verstehen, beispielsweise Fahrzeugführer oder Beifahrer. Es kann sich bei den Fahrzeuginsassen aber auch um Passagiere beispielsweise eines Autobusses handeln.A vehicle occupant is to be understood as a living being inside a vehicle, for example driver or front passenger. It may be in the vehicle occupants but also passengers, for example, a bus.

Unter dem Begriff „Lenkrad“ sind einerseits klassische runde Lenkräder zu verstehen, welche typischerweise einen im wesentlichen kreisrunden Lenkradring, einen Lenkradmittelpunkt und zumindest eine Speiche umfassen, wobei die Speiche den Lenkradring mit dem Lenkradmittelpunkt verbindet. Ein solches Lenkrad umfasst typischerweise einen oder mehrere Zwischenräume, nämlich innerhalb des Lenkradrings, insbesondere zwischen Lenkradring, Lenkradmittelpunkt und Speiche(n). Ferner sind unter dem Begriff „Lenkrad“ aber auch alle anderen Steuerelemente zur manuellen Richtungssteuerung von Fahrzeugen zu verstehen, beispielsweise Joysticks oder Steuerknüppel.The term "steering wheel" on the one hand to understand classic round steering wheels, which typically include a substantially circular steering wheel ring, a steering wheel center and at least one spoke, the spoke connects the steering wheel ring with the center of the steering wheel. Such a steering wheel typically includes one or more spaces, namely within the steering wheel ring, in particular between the steering wheel ring, steering wheel center and spoke (s). Furthermore, the term "steering wheel" but also all other controls for manual direction control of vehicles to understand, for example, joysticks or joysticks.

Unter dem Begriff „Autonom-Fahrmodus“ ist ein Betriebszustand des Fahrzeugs zu verstehen, in welchem das Fahrzeug selbsttätig fährt, und in welchem insbesondere keine manuelle Interaktion eines Fahrzeugführers mit dem Lenkrad nötig ist. Charakteristisch für einen Autonom-Fahrmodus im Sinne der Erfindung ist dabei, dass sich das Lenkrad während des Autonom-Fahrmodus bewegt, weil automatisch ausgeführte Lenkbewegungen auf das Lenkrad rückübertragen werden.The term "autonomous driving mode" is to be understood as an operating state of the vehicle in which the vehicle drives automatically, and in which, in particular, no manual interaction of a vehicle driver with the steering wheel is necessary. Characteristic of an autonomous driving mode according to the invention is that the steering wheel moves during the autonomous driving mode, because automatically executed steering movements are transmitted back to the steering wheel.

Bei typischen Ausführungsformen ist die Schutzvorrichtung geeignet, einen Warnton abzugeben, wenn der Fahrzeuginsasse während des Autonom-Fahrmodus in ein Umfeld des Lenkrads eindringt. Unter dem Umfeld des Lenkrads ist dabei ein bestimmter Bereich um das Lenkrad herum zu verstehen, insbesondere ein Bereich, welcher von einem Fahrzeugführer typischerweise durchgriffen wird, wenn der Fahrzeugführer das Lenkrad greifen möchte. Unter einem Eindringen ist dabei zu verstehen, dass ein Fahrzeuginsasse mit einem Körperteil, zum Beispiel einer Hand, einem Arm oder einem Kopf, oder auch mit einem Objekt, zum Beispiel einem Werkzeug, in das Umfeld des Lenkrads gerät, und zwar absichtlich oder unabsichtlich. Ein solcher Warnton hat den Vorteil, dass er eine besonders einfache Möglichkeit ist, die Schutzvorrichtung zu realisieren. Er kann von der vorhandenen Bordinfrastruktur ausgegeben werden. Fahrzeuge sind typischerweise in der Lage, solche Warntöne abzugeben, beispielsweise wenn eine Tankfüllung sich dem Ende zu neigt oder wenn ein Reifendruck plötzlich sinkt. Alternativ oder in Kombination mit dem Warnton könnte auch ein optisches Signal ausgesendet werden, z. B. ein Blinklicht.In typical embodiments, the protection device is adapted to emit a warning sound when the vehicle occupant enters an environment of the steering wheel during the autonomous driving mode. Under the environment of the steering wheel is to be understood a certain area around the steering wheel around, in particular an area which is typically penetrated by a driver when the driver wants to grip the steering wheel. Intrusion is understood to mean that a vehicle occupant with a body part, for example a hand, an arm or a head, or even with an object, for example a tool, gets into the environment of the steering wheel intentionally or unintentionally. Such a warning sound has the advantage that it is a particularly simple way to realize the protection device. It can be issued by the existing infrastructure. Vehicles are typically able to deliver such warning sounds, such as when a tank is about to end or when tire pressure suddenly drops. Alternatively or in combination with the warning sound and an optical signal could be sent out, for. B. a flashing light.

Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Schutzvorrichtung eine mechanische Abschirmung. Unter einer solchen mechanischen Abschirmung ist ganz allgemein eine Vorrichtung zu verstehen, welche eine mechanische Hürde zwischen einem Fahrzeuginsassen und dem Lenkrad bildet. Mit anderen Worten: ein Fahrzeuginsasse, welcher während des Autonom-Fahrmodus Gefahr läuft, in das Umfeld des Lenkrads einzudringen, wird durch die mechanische Abschirmung darin gehindert. Anstatt mit dem Lenkrad zu interagieren, wird er mit der mechanischen Abschirmung interagieren, beispielsweise an ihr anstoßen. Eine solche mechanische Abschirmung hat den Vorteil, dass sie eine einfache und sichere Möglichkeit darstellt, eine ungewollte Interaktion zwischen Fahrzeuginsasse und Lenkrad zu verhindern.In typical embodiments, the protection device includes a mechanical shield. Such a mechanical shield is generally understood to mean a device which forms a mechanical barrier between a vehicle occupant and the steering wheel. In other words, a vehicle occupant who is in danger of intruding into the environment of the steering wheel during the autonomous driving mode is prevented by the mechanical shielding therein. Instead of interacting with the steering wheel, it will interact with the mechanical shield, for example, abut it. Such a mechanical shield has the advantage that it provides a simple and secure way to prevent unwanted interaction between the vehicle occupant and the steering wheel.

Bei typischen Ausführungsformen umfasst die mechanische Abschirmung eine Haube und/oder einen Rollladen und/oder eine Scheibe. Unter einer Haube ist dabei jede Art von Teilhohlkörper zu verstehen, welcher geeignet ist, über das Lenkrad gestülpt zu werden. Unter einem Rollladen ist dabei typischerweise eine Vorrichtung zu verstehen, welche geeignet ist, von oben, von unten oder von der Seite zwischen das Lenkrad und einen Bereich einzufahren, in welchem sich Fahrzeuginsassen aufhalten. Ein Rollladen bildet dabei in einem ausgefahrenen Zustand typischerweise eine im Wesentlichen flache Wand. Unter einer Scheibe ist dabei ein im Wesentlichen flache Vorrichtung zu verstehen, welche geeignet ist, zwischen das Lenkrad und einen Bereich einzuschwenken, in welchem sich Fahrzeuginsassen aufhalten, um so das Lenkrad abzuschirmen. Eine Scheibe kann beispielsweise rund sein, ähnlich einer Frisbee-Scheibe. Solche Hauben, Rollläden oder Scheiben haben den Vorteil, dass sie einfache geometrische Formen sind, welche das Lenkrad einfach und effektiv gegen ungewollte Interaktionen abschirmen können.In typical embodiments, the mechanical shield comprises a hood and / or a roller shutter and / or a disc. Under a hood is any kind of partial hollow body to understand, which is suitable to be slipped over the steering wheel. Under a roller shutter is typically a device to understand, which is suitable to retract from above, from below or from the side between the steering wheel and an area in which vehicle occupants reside. A roller shutter typically forms an essentially flat wall in an extended condition. In this case, a disk is to be understood as meaning a substantially flat device which is suitable for pivoting between the steering wheel and an area in which vehicle occupants reside, so as to shield the steering wheel. For example, a disk may be round, similar to a Frisbee disk. Such hoods, shutters or discs have the advantage that they are simple geometric shapes that can shield the steering wheel easily and effectively against unwanted interactions.

Bei typischen Ausführungsformen ist die mechanische Abschirmung zumindest zum Teil in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs integriert und ist geeignet, zu Beginn des Autonom-Fahrmodus aus einer Verstauposition in eine Schutzposition verbracht zu werden. Die mechanische Abschirmung ist zudem geeignet, am Ende des Autonom-Fahrmodus aus der Schutzposition in die Verstauposition verbracht zu werden. Unter dem Armaturenbrett ist dabei insbesondere ein gesamter Bereich des Fahrzeugs zu verstehen, welcher sich vom Passagierraum aus betrachtet typischerweise hinter dem Lenkrad und/oder seitlich versetzt neben dem Lenkrad befindet.In typical embodiments, the mechanical shield is at least partially integrated with a dashboard of the vehicle and is adapted to be moved from a stowed position to a guard position at the beginning of the autonomous driving mode. The mechanical shield is also adapted to be moved from the protection position to the stowed position at the end of the autonomous driving mode. Under the dashboard is in particular an entire area of the vehicle to understand, which is viewed from the passenger compartment, typically behind the steering wheel and / or laterally offset next to the steering wheel.

Unter der Verstauposition ist dabei eine Position der mechanischen Abschirmung zu verstehen, in welcher die mechanische Abschirmung einen normalen Fahrbetrieb nicht stört und/oder in welcher die mechanische Abschirmung nicht sichtbar ist und/oder in welcher die mechanische Abschirmung zumindest zum Teil, bevorzugt im Wesentlichen komplett, im Armaturenbrett versenkt ist. Unter der Schutzposition ist dabei eine Position zu verstehen, in welcher die mechanische Abschirmung derart vor dem und/oder um das Lenkrad herum positioniert ist, dass eine ungewollte Interaktion zwischen den Fahrzeuginsassen, insbesondere dem Fahrzeugführer, und dem Lenkrad vermieden wird.Under the stowage position is to be understood a position of the mechanical shield in which the mechanical shield does not interfere with normal driving and / or in which the mechanical shield is not visible and / or in which the mechanical shield at least in part, preferably substantially complete , sunk in the dashboard. The protective position is to be understood as meaning a position in which the mechanical shield is positioned in front of and / or around the steering wheel in such a way that unwanted interaction between the vehicle occupants, in particular the vehicle driver, and the steering wheel is avoided.

Eine Integration der mechanischen Schutzvorrichtung in das Armaturenbrett ist deshalb vorteilhaft, weil dieser Bereich des Fahrzeugs typischerweise sowieso ein Ort ist, an welchem Hebel, Knöpfe, Vorrichtungen und dergleichen angeordnet sind. Zudem bietet eine solche Integration den Vorteil, dass das Hin-und Herbewegen der mechanischen Schutzvorrichtung zwischen Verstauposition und Schutzposition bewerkstelligt werden kann, ohne dass dafür große Teile des Fahrgastraumes benötigt würden. Die Schutzvorrichtung ist typischerweise geeignet, das Verbringen der mechanischen Schutzvorrichtung aus der Verstauposition in die Schutzposition und/oder das Verbringen der mechanischen Schutzvorrichtung aus der Schutzposition in die Verstauposition automatisch zu bewerkstelligen.Integration of the mechanical protection device into the dashboard is advantageous because this area of the vehicle is typically a location where levers, knobs, devices, and the like are located. In addition, such an integration offers the advantage that the reciprocation of the mechanical protection device between storage position and protective position can be accomplished without requiring large parts of the passenger compartment would be required. The protection device is typically adapted to automatically effect the movement of the mechanical protection device from the stowed position to the protective position and / or the movement of the mechanical protection device from the protection position to the stowed position.

Bei typischen Ausführungsformen ist die mechanische Abschirmung zumindest zum Teil in dem Lenkrad integriert und ist geeignet, zu Beginn des Autonom-Fahrmodus aus einer Verstauposition in eine Schutzposition verbracht zu werden, wobei die mechanische Abschirmung geeignet ist, am Ende des Autonom-Fahrmodus aus der Schutzposition in die Verstauposition verbracht zu werden. Eine Integration der mechanischen Schutzvorrichtung in das Lenkrad hat den Vorteil, dass das Hin-und Herbewegen der mechanischen Schutzvorrichtung zwischen Verstauposition und Schutzposition auf besonders einfache Art und auf besonders kurzem Wege bewerkstelligt werden kann. Alternativ zu einer Integration in das Lenkrad ist beispielsweise auch eine Integration in den Fahrzeugboden oder in den Fahrzeughimmel oder auch in andere Fahrzeugzeile möglich. In typical embodiments, the mechanical shield is at least partially integrated with the steering wheel and is adapted to be moved from a stowed position to a guard position at the beginning of the autonomous driving mode, the mechanical shield being adapted to exit the guard position at the end of the autonomous driving mode to be put in the stowage position. An integration of the mechanical protection device in the steering wheel has the advantage that the back and forth movement of the mechanical protection device between stowed position and protective position can be accomplished in a particularly simple manner and on a particularly short path. As an alternative to integration into the steering wheel, for example, integration in the vehicle floor or in the headliner or in another vehicle line is also possible.

Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Schutzvorrichtung eine Führungsvorrichtung zum Führen der mechanischen Abschirmung. Unter der Führungsvorrichtung ist dabei jedwede Vorrichtung zu verstehen, die geeignet ist, die mechanische Abschirmung zwischen der Verstauposition und der Schutzposition hin und her zu bewegen. Die Führungsvorrichtung ist also geeignet, das Verbringen von der Verstauposition in die Schutzposition zu unterstützen und/oder zu bewerkstelligen. Die Führungsvorrichtung ist geeignet, ein Mitdrehen der Schutzvorrichtung mit dem Lenkrad zu verhindern. Eine solche Führungsvorrichtung hat den Vorteil, dass mit ihrer Hilfe die mechanische Abdeckung sicher und präzise aus der Verstauposition in die Schutzposition bewegt und wieder zurückbewegt werden kann.In typical embodiments, the protection device comprises a guide device for guiding the mechanical shield. The guide device is to be understood as any device which is suitable for moving the mechanical shield back and forth between the stowed position and the protective position. The guide device is therefore suitable for assisting and / or accomplishing the movement from the storage position into the protective position. The guide device is adapted to prevent co-rotation of the protective device with the steering wheel. Such a guide device has the advantage that with their help, the mechanical cover safely and precisely moved from the stowed position in the protective position and can be moved back again.

Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Schutzvorrichtung zumindest eine Luftkammer, wobei die Luftkammer geeignet ist, bevorzugt automatisch mit Luft gefüllt und wieder entleert zu werden. Die Luftkammer ist geeignet, in einem aufgeblasenen Zustand zumindest einen Zwischenraum innerhalb des Lenkrads zu verdecken. Unter einer Luftkammer ist dabei typischerweise ein aufblasbarer Sack - ähnlich einem Airbag - zu verstehen. Unter einem „Zwischenraum innerhalb des Lenkrads“ ist dabei typischerweise ein offener Bereich zwischen dem Lenkradring, dem Lenkradmittelpunkt und zumindest einer Lenkradspeiche zu verstehen. Bei manuellem Fahrbetrieb erleichtert dieser Zwischenraum - bzw. eine Mehrzahl an Zwischenräumen - es, den Lenkradring zu umgreifen. Während eine Autonomfahrt stellen aber diese Zwischenräume eine Gefahr dar: Wenn ein Fahrer währen der Autonomfahrt durch den Zwischenraum greift, dann kann er bei einer plötzlichen automatischen Lenkbewegung z. B. von einer Speiche am Handgelenk getroffen und verletzt werden. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Schutzvorrichtung eine Mehrzahl an Luftkammern und/oder die Luftkammer(n) ist/sind geeignet, alle Zwischenräume innerhalb des Lenkrads zu verdecken. Bei typischen Ausführungsformen ist die Luftkammer geeignet, das gesamte Lenkrad zu verdecken.In typical embodiments, the protection device comprises at least one air chamber, wherein the air chamber is suitable, preferably automatically filled with air and emptied again. The air chamber is adapted to obscure at least a gap within the steering wheel in an inflated state. Under an air chamber is typically an inflatable bag - to understand - similar to an airbag. A "gap inside the steering wheel" is typically an open area between the steering wheel ring, the center of the steering wheel and at least one steering wheel spoke. In manual driving this gap - or a plurality of gaps - it makes it easier to embrace the steering wheel ring. During an Autonomfahrt but these gaps represent a danger: If a driver engages during the Autonomfahrt through the gap, then he can in a sudden automatic steering movement z. B. hit by a spoke on the wrist and injured. In typical embodiments, the protection device includes a plurality of air chambers, and / or the air chamber (s) is / are capable of covering all gaps within the steering wheel. In typical embodiments, the air chamber is adapted to cover the entire steering wheel.

Ein Fahrzeug umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine Schutzvorrichtung, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde.A vehicle in one embodiment of the invention comprises a protection device which has already been described in the previous description.

Die vorgenannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Verhindern von ungewollten Interaktionen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs während eines Autonom-Fahrmodus, mit den Schritten:

- Aktivieren eines Lenkrad-Schutzmodus, sobald das Fahrzeug in den Autonom-Fahrmodus überführt wird;
- Deaktivieren des Lenkrad-Schutzmodus, sobald der Autonom-Fahrmodus beendet wird.

The aforementioned object is further achieved by a method for preventing unwanted interactions with a steering wheel of a vehicle during an autonomous driving mode, comprising the steps of:

Activating a steering wheel protection mode as soon as the vehicle is placed in the autonomous driving mode;
- Deactivate the steering wheel protection mode as soon as the autonomous driving mode is ended.

Bei typischen Ausführungsformen des Verfahrens umfasst das Aktivieren des Lenkrad-Schutzmodus ein Aktivieren und/oder Bewegen einer Schutzvorrichtung nach zumindest einer vorgenannten Ausführungsform der Erfindung.In typical embodiments of the method, activating the steering wheel protection mode includes activating and / or moving a protection device according to at least one embodiment of the invention.

Ein computerlesbares Medium umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung Computerprogrammcode zur Durchführung eines der vorgenannten Verfahren. Dieser Computerprogrammcode kann beispielsweise auf einem Steuergerät des Fahrzeugs ablaufen.A computer readable medium in one embodiment of the invention comprises computer program code for performing any of the foregoing methods. This computer program code can for example run on a control unit of the vehicle.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in Draufsicht;
2: eine schematische Darstellung der Schutzvorrichtung aus 1 in Seitenansicht;
3: eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in Draufsicht;
4: ein Flussdiagramm zur Visualisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verhindern von ungewollten Interaktionen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs während eines Autonom-Fahrmodus.

In the following the invention will be explained with reference to drawings. Show it:

1 a schematic representation of a protective device according to the invention in plan view;
2 : a schematic representation of the protection device 1 in side view;
3 a schematic representation of another protective device according to the invention in plan view;
4 3 is a flowchart for visualizing a method according to the invention for preventing undesired interactions with a steering wheel of a vehicle during an autonomous driving mode.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Fahrzeug F, insbesondere aus einem Führerhaus des Fahrzeugs F. In dem Führerhaus sind unter anderem ein Lenkrad 2 und ein Armaturenbrett 4 angeordnet. Das Fahrzeug F befindet sich in einem Autonom-Fahrmodus, das heißt, dass sich das Fahrzeug F in einer hochautomatisierten Fahrt befindet. Bei dieser hochautomatisierten Fahrt F wird unter anderem automatisch gelenkt, und die Lenkbewegungen werden an das Lenkrad 2 übertragen, welches sich also mitbewegt. Damit ein (in 1 nicht gezeigter Fahrer) keine unerwünschten Interaktionen mit dem Lenkrad vollführen kann - denkbar wäre z. B. ein versehentliches Hineingreifen in das Lenkrad und eine Verletzung durch plötzliche automatische Lenkbewegungen - ist eine mechanische Abschirmung 1 über das Lenkrad 2 gestülpt. Die mechanische Abschirmung 1 ist Teil einer Schutzvorrichtung, welche eine ungewollte Interaktion des Fahrers mit dem Lenkrad 2 während des Autonom-Fahrmodus verhindert. 1 shows a section of a vehicle F , in particular from a cab of the vehicle F , In the cab are under other a steering wheel 2 and a dashboard 4 arranged. The vehicle F is in an autonomous driving mode, that is, the vehicle is F in a highly automated drive. In this highly automated ride F Among other things, it is steered automatically, and the steering movements are applied to the steering wheel 2 transferred, which thus moves. So that a (in 1 not shown driver) can perform any undesirable interactions with the steering wheel - conceivable z. For example, an accidental clutching in the steering wheel and a sudden automatic steering movement - is a mechanical shield 1 over the steering wheel 2 slipped. The mechanical shielding 1 is part of a protective device, which prevents unwanted interaction of the driver with the steering wheel 2 prevented during the autonomous driving mode.

In 1 befindet sich die mechanische Abschirmung 1 in ihrer Schutzposition, also in einer Position, in welcher sie das Lenkrad 2 schützt. Wenn sich das Fahrzeug F nicht im Autonom-Fahrmodus befindet - also insbesondere, wenn das Fahrzeug F vom Fahrer von Hand gelenkt wird - dann befindet sich die mechanische Abschirmung 1 in ihrer Verstauposition im Armaturenbrett 4 des Fahrzeugs F. Der in 1 dargestellte Pfeil P symbolisiert die Tatsache, dass die mechanische Abschirmung 1 aus dem Armaturenbrett 4 herausgefahren wird, um von der Verstauposition in die Schutzposition zu gelangen.In 1 is the mechanical shield 1 in its protective position, that is in a position in which it the steering wheel 2 protects. When the vehicle F not in the autonomous driving mode - so in particular, when the vehicle F Manually steered by the driver - then there is the mechanical shield 1 in their stowed position in the dashboard 4 of the vehicle F , The in 1 illustrated arrow P symbolizes the fact that the mechanical shielding 1 from the dashboard 4 is moved out to get from the stowed position in the protective position.

Die mechanische Abschirmung 1 ist in 1 teiltransparent dargestellt. Eine derartige Teiltransparenz kann beispielsweise mittels einer teiltransparenten Plastikfolie oder mittels eines Netzes bewerkstelligt werden. Eine solche Teiltransparenz hat den Vorteil, dass der Fahrer das Lenkrad 2 noch erkennen kann und somit stets informiert ist, dass das Lenken während der Autonomfahrt noch funktioniert, wodurch der Fahrer beruhigt wird. Natürlich ist aber auch eine Volltransparenz der mechanischen Abschirmung denkbar, oder aber eine völlige Intransparenz.The mechanical shielding 1 is in 1 partially transparent. Such a partial transparency can be accomplished for example by means of a partially transparent plastic film or by means of a network. Such a partial transparency has the advantage that the driver the steering wheel 2 can still recognize and thus is always informed that the steering during the Autonomfahrt still works, whereby the driver is reassured. Of course, a full transparency of the mechanical shielding is conceivable, or a complete lack of transparency.

Die mechanische Abschirmung 1 in 1 hat die Form einer Haube mit mehreren im Wesentlichen rechteckigen Elementen. Diese rechteckigen Elemente können beispielsweise gegeneinander faltbar sein, ähnlich einer Landkarte oder einem Fächer. Die mechanische Abschirmung 1 kann dann in der Verstauposition im Armaturenbrett 4 gefaltet verstaut sein, was eine Platzersparnis mit sich bringt. Mittels einer in 1 nicht dargestellten Führungsvorrichtung kann die mechanische Abschirmung 1 dann aus der Verstauposition in die Schutzposition ausgeklappt werden, ähnlich einem Fächer oder einem Cabrioverdeck.The mechanical shielding 1 in 1 has the shape of a hood with several substantially rectangular elements. For example, these rectangular elements may be foldable against each other, similar to a map or a fan. The mechanical shielding 1 can then be in the stowage position in the dashboard 4 folded folded, which saves a lot of space. By means of an in 1 Not shown guiding device, the mechanical shield 1 then folded out of the stowed position in the protective position, similar to a fan or a convertible top.

2 zeigt eine schematische Darstellung der Schutzvorrichtung aus 1 in Seitenansicht. Das Lenkrad 2 des Fahrzeugs F ist wiederum von der haubenförmigen mechanischen Abschirmung 1 geschützt. Die mechanische Abschirmung 1 wurde aus ihrer Verstauposition im Armaturenbrett 4 in die in 1 gezeigte Schutzposition über bzw. vor dem Lenkrad 2 geklappt, was in 2 wiederum durch den Pfeil P symbolisiert wird. Der Fahrzeuginsasse 3 (welcher hier auch der Fahrer des Fahrzeugs F ist) kann sich während der Autonomfahrt anderen Tätigkeiten widmen und läuft nicht Gefahr, ungewollt mit dem Lenkrad 2 zu interagieren, weil dieses durch die mechanische Abschirmung 1 geschützt ist. In 2 ist erkennbar, dass die haubenförmige mechanische Abschirmung 1 das Lenkrad 2 auch seitlich umgreift, wodurch der Schutz gegen unbeabsichtigte Interaktion weiter verbessert wird. 2 shows a schematic representation of the protection device 1 in side view. The steering wheel 2 of the vehicle F is again from the hood-shaped mechanical shielding 1 protected. The mechanical shielding 1 got out of her stowage position in the dashboard 4 in the in 1 shown protective position above or in front of the steering wheel 2 worked out what was in 2 again by the arrow P is symbolized. The vehicle occupant 3 (which here also the driver of the vehicle F is) can devote to other activities during the autonomy and does not run the risk of accidentally using the steering wheel 2 to interact because of this through the mechanical shielding 1 is protected. In 2 It can be seen that the hood-shaped mechanical shield 1 the steering wheel 2 also embraces laterally, whereby the protection against unintentional interaction is further improved.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in Draufsicht. Die Schutzvorrichtung des Fahrzeugs F umfasst hier eine aufblasbare mechanische Abschirmung 1 ähnlich einem Airbag. Die luftsackförmige mechanische Abschirmung 1 ist in 3 der übersichtlicheren Darstellung halber lediglich mittels Linien dargestellt; man kann sich diese airbagähnliche mechanische Abschirmung 1 aber ohne Weiteres teiltransparent oder intransparent vorstellen. Die mechanische Abschirmung 1 verdeckt im in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel das Lenkrad 2 komplett. Insbesondere werden alle vier Zwischenräume 5 des Lenkrads verdeckt, so dass es dem Fahrer nicht möglich ist, durch einen der Zwischenräume hindurchzugreifen und sich womöglich bei plötzlichen heftigen Lenkbewegungen zu verletzen oder die Lenkbewegungen zu stören. In 3 ist der besseren Übersicht halber nur einer der vier Zwischenräume 5 mit einem Bezugszeichen versehen. 3 shows a schematic representation of another protective device according to the invention in plan view. The protective device of the vehicle F here includes an inflatable mechanical shield 1 similar to an airbag. The airbag-shaped mechanical shield 1 is in 3 for the sake of clarity, only by means of lines; You can get this airbag-like mechanical shield 1 but easily imagined partially transparent or non-transparent. The mechanical shielding 1 hidden in the 3 shown embodiment, the steering wheel 2 completely. In particular, all four spaces are 5 obscured the steering wheel, so that it is not possible for the driver to reach through one of the gaps and possibly injure in sudden violent steering movements or disturb the steering movements. In 3 is for better clarity, only one of the four spaces 5 provided with a reference numeral.

Die airbagähnliche mechanische Abschirmung 1 hat ihre Verstauposition nicht im Armaturenbrett des Fahrzeugs F, sondern im Lenkrad 2, beispielsweise im Bereich der Lenkradmitte. Von dort aus wird die mechanische Abschirmung 1 zu Beginn eines Autonom-Fahrmodus derart aufgeblasen, dass sie in ihre Schutzposition über dem Lenkrad 2 gelangt. Am Ende des Autonom-Fahrmodus wird die mechanische Schutzvorrichtung 1 wieder in Ihre Verstauposition im Lenkrad 2 gebracht, beispielsweise mittels Einsaugens.The airbag-like mechanical shielding 1 does not have its stowage position in the dashboard of the vehicle F but in the steering wheel 2 , for example in the center of the steering wheel. From there, the mechanical shield 1 at the beginning of an autonomous driving mode inflated so that they are in their protective position above the steering wheel 2 arrives. At the end of the autonomous driving mode becomes the mechanical protection device 1 back to your stowed position in the steering wheel 2 brought, for example by means of suction.

Prinzipiell kann die mechanische Abschirmung 1 auch andere Formen haben als die in 1 und 2 gezeigte Haubenform und die in 3 gezeigte Luftsackform. In typischen Ausführungsformen hat die mechanische Abschirmung 1 zum Beispiel die Form eines Rolladens, die Form einer Scheibe, die Form eines Cabrioverdecks oder die Form einer fixen Haube, welche an einem flexiblen Schwenkarm befestigt ist und vom Fahrer ganz einfach über das Lenkrad verschwenkt wird. In weiteren typischen Ausführungsformen hat die mechanische Abschirmung 1 zum Beispiel die Form einer Maschinenabdeckung oder einer Wuchtabdeckung, wie sie beim Wuchten von Reifen zum Einsatz kommt. In typischen Ausführungsformen hat die mechanische Abschirmung 1 zum Beispiel die Form einer zylindrischen Haube oder eines überdimensionalen, faltbaren Zylinderhuts („Faltzylinder“).In principle, the mechanical shielding 1 also have other forms than those in 1 and 2 shown hood shape and the in 3 shown airbag shape. In typical embodiments, the mechanical shield has 1 For example, the shape of a shutter, the shape of a disc, the shape of a convertible top or the shape of a fixed hood, which is attached to a flexible arm and is easily pivoted by the driver on the steering wheel. In other typical embodiments, the mechanical shield 1 For example, the shape of a machine cover or a balancing cover, as used in balancing tires. In typical embodiments, the mechanical shield has 1 for example, the shape of a cylindrical hood or an oversized, foldable cylinder hat ("folding cylinder").

Die Schutzvorrichtung umfasst bei typischen Ausführungsbeispielen eine Führungsvorrichtung, welche geeignet ist, die mechanische Abschirmung 1 entlang einer Führungsbahn und/oder Kurvenbahn ein- und auszuklappen. In diesem Zusammenhang kann die Schutzvorrichtung ferner ein Drehgelenk und eine Gegenmulde umfassen, welche beispielsweise im Armaturenbrett 4 angeordnet sein kann. In Fällen, wo die mechanische Abschirmung 1 ihre Verstauposition im Lenkrad hat, umfasst die mechanische Abschirmung 1 und/oder die Schutzvorrichtung typischerweise eine Drehmomentstütze, damit sich die mechanische Abschirmung 1 nicht mit dem Lenkrad mitdreht.The protection device in typical embodiments includes a guide device that is suitable for the mechanical shielding 1 fold in and out along a guideway and / or curved path. In this context, the protection device may further comprise a pivot and a counter recess, which for example in the dashboard 4 can be arranged. In cases where the mechanical shielding 1 has its stowage position in the steering wheel, includes the mechanical shielding 1 and / or the protection device typically includes a torque arm to allow the mechanical shield 1 does not rotate with the steering wheel.

4 zeigt ein Flussdiagramm zur Visualisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verhindern von ungewollten Interaktionen mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs während eines Autonom-Fahrmodus. 4 shows a flowchart for visualizing a method according to the invention for preventing unwanted interactions with a steering wheel of a vehicle during an autonomous driving mode.

In einem ersten Schritt S1 wird der Autonom-Fahrmodus aktiviert und die Autonomfahrt wird gestartet. Nach einer kurzen Zeitspanne (welche es dem Fahrer z. B. ermöglicht, sich aus dem Umfeld des Lenkrads zurückzuziehen) wird der Lenkrad-Schutzmodus im Schritt S2 aktiviert.In a first step S1 the autonomous driving mode is activated and the autonomy is started. After a short period of time (which allows the driver, for example, to withdraw from the environment of the steering wheel), the steering wheel protection mode is in step S2 activated.

Zeitgleich wird ein Warntonmodus im Schritt S3 aktiviert: Dieser Warntonmodus ist typischerweise mit einer Lichtschranke oder dergleichen gekoppelt, welche das Umfeld des Lenkrads überwacht. Dringt ein Objekt in das Umfeld ein, dann wird ein Warnton ausgegeben. Zeitglich mit den Schritten S2 und S3 wird der Schritt S4, nämlich die Aktivierung der mechanischen Abschirmung 1, gestartet. Somit wird der Lenkrad-Schutzmodus bereits durch den Warntonmodus implementiert, wodurch zumindest ein gewisser Schutz gewährleistet wird, solange die mechanische Abschirmung 1 ihre Schutzposition noch nicht vollends erreicht hat.At the same time, a warning sound mode in step S3 activated: This warning tone mode is typically coupled to a light barrier or the like, which monitors the environment of the steering wheel. If an object penetrates into the environment, a warning tone is emitted. Timely with the steps S2 and S3 becomes the step S4 namely the activation of the mechanical shielding 1 , started. Thus, the steering wheel protection mode is already implemented by the warning tone mode, whereby at least some protection is ensured as long as the mechanical shielding 1 has not yet fully reached its protective position.

Wenn der Schritt S4, nämlich die Überführung der mechanischen Abschirmung 1 in ihre Schutzposition, abgeschlossen ist, dann verbleibt das Fahrzeug F im Autonom-Fahrmodus (dargestellt als Schritt S5).When the step S4 namely the transfer of the mechanical shielding 1 is completed in its protective position, then the vehicle remains F in autonomous driving mode (shown as step S5 ).

Wird irgendwann im Schritt S6 ein Befehl zur Deaktivierung des Autonom-Fahrmodus gegeben, so wird im Schritt S7 die Deaktivierung der mechanischen Abschirmung 1 angeordnet und ein Verbringen der mechanischen Abschirmung 1 in ihre Verstauposition gestartet. Zeitgleich wird im Schritt S8 der Warntonmodus deaktiviert. Wenn das Verstauen der mechanischen Abschirmung 1 abgeschlossen ist, dann wird im Schritt S9 der Lenkrad-Schutzmodus deaktiviert und der Autonom-Fahrmodus wird im finalen Schritt S10 beendet.Will someday in the step S6 given a command to disable the autonomous driving mode, so in step S7 the deactivation of the mechanical shielding 1 arranged and a movement of the mechanical shield 1 started in their stowed position. At the same time in step S8 the warning tone mode is deactivated. When stowing the mechanical shield 1 is completed, then in step S9 the steering wheel protection mode is deactivated and the autonomous driving mode is in the final step S10 completed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Mechanische AbschirmungMechanical shielding
22: Lenkradsteering wheel
33: Fahrzeuginsassepassenger
44: Armaturenbrettdashboard
55: Zwischenraum gap
S1S1: Aktivierung Autonom-FahrmodusActivation autonomous driving mode
S2S2: Aktivierung Lenkrad-SchutzmodusActivation steering wheel protection mode
S3S3: Aktivierung WarntonmodusActivation warning sound mode
S4S4: Aktivierung mechanische AbschirmungActivation mechanical shielding
S5S5: Autonomfahrtautonomous driving
S6S6: Befehl zur Deaktivierung des Autonom-FahrmodusCommand to deactivate the autonomous driving mode
S7S7: Deaktivierung mechanische AbschirmungDeactivation mechanical shielding
S8S8: Deaktivierung WarntonmodusDeactivation warning tone mode
S9S9: Deaktivierung Lenkrad-SchutzmodusDeactivation steering wheel protection mode
S10S10: Deaktivierung Autonom-Fahrmodus Deactivation autonomous driving mode
FF: Fahrzeugvehicle
PP: Pfeil (symbolisiert Ausklappen der mechanischen Abschirmung)Arrow (symbolizes unfolding of the mechanical shield)

Claims

Protective device for use in a vehicle (F), characterized in that the protective device is adapted to protect a vehicle occupant (3) from accidentally interacting with a steering wheel (2) of the vehicle (F) when the vehicle (F) is in an autonomous driving mode.

Guard after Claim 1 , characterized in that the protection device is adapted to emit a warning sound when the vehicle occupant (3) penetrates into an environment of the steering wheel (2) during the autonomous driving mode.

Protective device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device comprises a mechanical shield (1).

Guard after Claim 3 , characterized in that the mechanical shield (1) comprises a hood and / or a roller shutter and / or a disc.

Protection device according to one of Claims 3 to 4 characterized in that the mechanical shield (1) is at least partially integrated in a dashboard (4) of the vehicle (F) and adapted to be moved from a stowed position to a guard position at the beginning of the autonomous driving mode, wherein the mechanical Shield (1) is adapted to be moved from the protection position to the stowed position at the end of the autonomous driving mode.

Protection device according to one of Claims 3 to 5 characterized in that the mechanical shield (1) is at least partially integrated in the steering wheel (2) and adapted to be moved from a stowed position to a protective position at the beginning of the autonomous driving mode, the mechanical shield (1) being suitable is to be moved from the protection position to the stowed position at the end of the autonomous driving mode.

Protection device according to one of Claims 3 to 6 , characterized in that the protective device comprises a guide device for guiding the mechanical shield (1).

Protective device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device comprises at least one air chamber, wherein the air chamber is adapted to be automatically filled with air and emptied, the air chamber is adapted to at least one intermediate space (5) in an inflated state within the steering wheel (2).

Vehicle (F) comprising a protective device according to one of the preceding claims.

A method for preventing unwanted interactions with a steering wheel (2) of a vehicle (F) during an autonomous driving mode, comprising the steps of: Activating a steering wheel protection mode as soon as the vehicle (F) is placed in the autonomous driving mode; - Deactivate the steering wheel protection mode as soon as the autonomous driving mode is ended.

Computer-readable medium, characterized in that the computer-readable medium computer program code for performing the method according to Claim 10 includes.