DE102018206747A1 - Steering handle of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkhandhabe eines Fahrzeuges, wobei das Fahrzeug in einem autonomen und einem manuellem Fahrmodus betreibbar ist umfassend einen Steuerkörper, mit welchem zumindest eine translatorische Bewegung und/oder zumindest eine rotatorische Bewegung durch einen Fahrzeuglenker ausübbar ist und welche translatorische und/oder rotatorische Bewegung in Form eines Lenkbefehls in eine Lenkbewegung auf zumindest zwei Fahrzeugräder umsetzbar ist und wobei die Lenkübersetzung der translatorischen und der rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers auf die Fahrzeugräder unterschiedlich groß ist.

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The invention relates to a steering handle of a vehicle, wherein the vehicle is operable in an autonomous and a manual driving mode comprising a control body, with which at least one translational movement and / or at least one rotational movement can be exercised by a vehicle driver and which translational and / or rotational movement in the form of a steering command in a steering movement on at least two vehicle wheels can be implemented and wherein the steering ratio of the translational and the rotational movement of the control body is different in size to the vehicle wheels.
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Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkhandhabe eines Fahrzeuges sowie ein Verfahren zum Lenken eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 43 17 522 A1 und die US 2017/0277176 A1 verwiesen.The invention relates to a steering handle of a vehicle and a method for steering a vehicle according to the preamble of claim 1. The prior art is by way of example on the DE 43 17 522 A1 and the US 2017/0277176 A1 directed.

Einige Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge bzw. Personenkraftwagen werden dahingehen ausgelegt, dass diese nicht mehr nur in einem manuellen Fahrmodus, also von einem Fahrzeugführer selbst gesteuert, sondern vielmehr in einem autonomen Fahrmodus, also wenn das Fahrzeug die Fahraufgabe teilweise oder ganz übernimmt, betrieben werden.Some vehicles, in particular motor vehicles or passenger cars are designed to be operated not only in a manual driving mode, ie by a driver himself, but rather in an autonomous driving mode, ie when the vehicle partially or completely takes over the driving task.

Der manuelle Fahrmodus, also wenn der Fahrer die Fahraufgabe, wie beispielsweise die Lenkaufgabe des Fahrzeuges übernimmt, stellt beim autonomen Fahren bzw. beim teilautomatisierten Fahren vielmehr eine Rückfallebene dar. Dennoch ist es wünschenswert, dass der Fahrer jederzeit in eine autonome Fahrt des Fahrzeuges eingreifen kann und die Steuerung des Fahrzeuges selbst übernehmen kann.The manual driving mode, that is, when the driver assumes the driving task, such as the steering task of the vehicle, rather represents a fallback in autonomous driving or semi-automated driving. Nevertheless, it is desirable that the driver can intervene at any time in an autonomous drive of the vehicle and can take over the control of the vehicle itself.

Im autonomen Fahrmodus ist es weiterhin aus Komfortgründen wünschenswert den Fahrzeuginsassen möglichst viel Raum, insbesondere Bein- und Armfreiheit im Fahrzeuginnenraum zu gewährleisten. Deshalben ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Eingabeelemente, welche für den manuellen Fahrmodus höchste Relevanz hatten, jedoch für eine autonome Fahrt nur mehr in wenigen Situationen genutzt werden, möglichst platzsparend oder verstaubar im Fahrzeug auszulegen bzw. anzuordnen.
So ist es auch bekannt, dass bei einem autonom fahrenden Fahrzeug keine herkömmlichen, runden Lenkräder mehr in die Fahrgastzelle, sondern vielmehr kleine Joysticks oder knopfartige Lenkhandhaben verbaut werden. Derartige kleine Lenkhandhaben können einfach in das Fahrzeug integriert werden und nehmen dem Fahrer wenig Platz. Beispiele für solche neuartigen Lenkhandhaben sind in der DE 43 17 522 A1 und der US 2017/0277176 A1 offenbart.In autonomous driving mode, it is further desirable for reasons of comfort, to ensure the vehicle occupants as much space as possible, in particular leg and arm freedom in the vehicle interior. Therefore, it is known from the prior art, input elements, which had the highest relevance for the manual driving mode, but are used for autonomous driving only in a few situations, interpreted as space-saving or stowable in the vehicle or arrange.
So it is also known that in an autonomously driving vehicle no conventional round steering wheels more in the passenger compartment, but rather small joysticks or button-like steering handles are installed. Such small steering handles can be easily integrated into the vehicle and take the driver little space. Examples of such novel steering handles are in the DE 43 17 522 A1 and the US 2017/0277176 A1 disclosed.

Solche neuartigen kompakten Lenkhandhaben ziehen jedoch auch Nachteile mit sich. Durch den großen Umfang eines herkömmlichen Lenkrads und die Möglichkeit mehrere Lenkradumdrehungen zu nutzen, ist das herkömmliche Lenkrad bezüglich dessen Auflösungsgenauigkeit und somit Präzision allen anderen neuartigen und kompakten Lenkhandhaben überlegen. Durch die kleine und kompakte Bauweise erreichen neuartige Lenkhandhaben aufgrund ihres geringen Lenkhubs bei weitem nicht die Auflösung eines herkömmlichen Lenkrads, was insbesondere das Fahren im Hochgeschwindigkeitsbereich erheblich erschwert. Ein Zielkonflikt zwischen „niedriger Geschwindigkeit mit vollem Radlenkwinkel und hoher Geschwindigkeit mit reduziertem Radlenkwinkel für erhöhte Präzision“ entsteht. Auch Ansätze mit nichtlinearen oder geschwindigkeitsabhängigen Lenkübersetzungen haben bisher zu keinen befriedigenden Ergebnissen geführt.However, such novel compact steering handles also entail disadvantages. Due to the large circumference of a conventional steering wheel and the ability to use multiple steering wheel turns, the conventional steering wheel with respect to its resolution accuracy and thus precision superior to all other novel and compact steering handles. Due to their small steering stroke, the small and compact design means that new types of steering handle are far from achieving the resolution of a conventional steering wheel, which makes driving in the high-speed range particularly difficult. A conflict of objectives arises between "low speed with full wheel steering angle and high speed with reduced wheel steering angle for increased precision". Even approaches with non-linear or speed-dependent steering ratios have so far led to no satisfactory results.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lenkhandhabe aufzugzeigen, welche sowohl den genannten Zielkonflikt zwischen einer hohen Präzision bei hohen Geschwindigkeiten und großen Radlenkwinkeln bei geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeuges löst und dennoch kompakt und platzsparend ausgebildet ist.It is therefore an object of the invention to show a steering handle lift, which solves both said target conflict between high precision at high speeds and large Radlenkwinkeln at low speeds of the vehicle and yet is compact and space-saving design.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch eine Lenkhandhabe eines Fahrzeuges sowie ein Verfahren zum Lenken eines Fahrzeuges mit einer derartigen Lenkhandhabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution of the problem results from a steering handle of a vehicle and a method for steering a vehicle with such a steering handle with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Dabei wird eine Lenkhandhabe eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges bzw. eines Personenkraftwagens vorgeschlagen.
Das Fahrzeug ist dabei sowohl in einem manuellen, als auch in einem autonomen Fahrmodus betreibbar.
Unter einem autonomen Fahrmodus wird ein autonomes Fahren (auch automatisiertes oder automatisches Fahren genannt) des Fahrzeuges bezeichnet, worunter die Fortbewegung von Fahrzeugen, mobilen Robotern und fahrerlosen Transportsystemen zu verstehen ist, die sich weitgehendautonom verhalten. Im autonomen Fahrmodus übernimmt also das Fahrzeug die Fahr- und damit verbundenen Nebenaufgaben. In diesem konkreten Beispiel bezieht sich die Begrifflichkeit „autonomer Fahrmodus“ insbesondere auf eine autonome Lenkung. So ist unter autonomer Fahrmodus ebenfalls ein sogenanntes hochautomatisiertes oder teilautonomes Fahren mitinbegriffen, bei welchem das Fahrzeug nicht jede, aber die überwiegende Fahraufgabe und auch die Bremsung übernimmt.
Unter einem manuellem Fahrmodus wird im Sinne dieser Erfindung die Situation verstanden, in welcher der Fahrer bzw. ein Fahrzeuginsasse zumindest Teilaufgaben, also in diesem Falle die Lenkaufgabe, selbst übernimmt.In this case, a steering handle of a vehicle, in particular a motor vehicle or a passenger car is proposed.
The vehicle is operable in both a manual and in an autonomous driving mode.
An autonomous driving mode is an autonomous driving (also called automated or automatic driving) of the vehicle, which means the movement of vehicles, mobile robots and driverless transport systems, which behave largely autonomous. In autonomous driving mode, the vehicle thus assumes the driving and associated secondary tasks. In this concrete example, the term "autonomous driving mode" refers in particular to an autonomous steering. Thus, under autonomous driving mode, a so-called highly automated or partially autonomous driving is also included, in which the vehicle assumes not every, but the predominant driving task and also the braking.
Under a manual driving mode is understood in the context of this invention, the situation in which the driver or a vehicle occupant at least subtasks, so in this case the steering task, even takes over.

Zur Lenkung bzw. Steuerung des Fahrzeuges, in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeuges, steht einem Fahrzeuginsassen, also insbesondere einem Fahrzeugfahrer bzw. einem Fahrzeuglenker eine Lenkhandhabe zur Verfügung.
Diese Lenkhandhabe umfasst dabei einen Steuerkörper, welcher im Sinne eines autonom fahrenden Fahrzeuges kompakt und einfach im Fahrzeuginnenraum verstaubar sowie platzsparend ausgebildet ist.
Beispielsweise kann ein solcher Steuerkörper knopfförmig oder knüppelförmig ausgebildet sein. Dabei ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Steuerkörper zylinderförmig ausgebildet ist, wobei dessen Umfang derart in seiner Größe gewählt ist, dass ein Fahrzeuginsasse diesen mit einer Hand bzw. mit den Fingern einer Hand einfach umgreifen kann. Beispielsweise ist der Umfang eines solchen Steuerkörpers in einer Größenordnung von 2cm bis 7cm ausgebildet.For steering or control of the vehicle, in a manual driving mode of the vehicle, a steering handle is available to a vehicle occupant, that is to say in particular a vehicle driver or a vehicle driver.
This steering handle comprises a control body, which in the sense of an autonomously driving Vehicle is compact and easy stowed in the vehicle interior and space-saving design.
For example, such a control body may be knob-shaped or button-shaped. It is particularly preferably provided that the control body is cylindrical, wherein the circumference is selected such that its size, that a vehicle occupant can easily surround this with one hand or with the fingers of one hand. For example, the scope of such a control body is designed in the order of 2cm to 7cm.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein Fahrzeuglenker durch zumindest eine translatorische Bewegungen bzw. Bedienung des Steuerkörpers bzw. durch eine rotatorische Bewegung bzw. Bedienung des Steuerkörpers einen Lenkbefehl an die Fahrzeugräder ausübt und diese Bewegung in eine Lenkbewegung auf zumindest zwei Fahrzeugräder umsetzbar ist.
In anderen Worten kann der Fahrzeuglenker durch die Ausübung einer Drehkraft am Steuerkörper bzw. durch die Ausübung einer Schubkraft am Steuerkörper ein Lenken von zumindest zwei Fahrzeugrädern verursachen. Der Fahrer kann also mit einer translatorischen Bewegung bzw. einer rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers eine Fahrzeuglenkung herbeiführen.Furthermore, it is provided that a vehicle driver exerts a steering command to the vehicle wheels by at least one translational movement or operation of the control body or by a rotational movement or operation of the control body and this movement can be converted into a steering movement to at least two vehicle wheels.
In other words, by applying a rotational force to the control body or by exerting a thrust force on the control body, the vehicle driver can cause steering of at least two vehicle wheels. The driver can thus bring about a vehicle steering with a translational movement or a rotational movement of the control body.

Besonders bevorzugt ist der Steuerkörper dabei derart im Fahrzeug angeordnet, dass der Fahrzeuglenker den Steuerkörper zumindest annähernd um die Fahrzeughochachse drehen muss, um ein Lenken eine Drehung der Fahrzeugräder zu verursachen.
Damit ein Lenken der Fahrzeugräder durch die translatorische Bewegung des Steuerkörpers erfolgt, ist es weiterhin vorgesehen, dass der Steuerkörper derart im Fahrzeug angeordnet ist, dass diese translatorische Bewegung zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung erfolgt.Particularly preferably, the control body is arranged in such a way in the vehicle that the vehicle driver must turn the control body at least approximately to the vehicle vertical axis to cause a steering rotation of the vehicle wheels.
So that the vehicle wheels are deflected by the translatory movement of the control body, it is further provided that the control body is arranged in the vehicle such that this translational movement takes place at least approximately in the vehicle transverse direction.

Die Umsetzung bzw. Ausführung einer Lenkbewegung der Fahrzeugräder erfolgt dabei bevorzugt auf die beiden Vorderräder des Fahrzeuges.The implementation or execution of a steering movement of the vehicle wheels is preferably carried out on the two front wheels of the vehicle.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Lenkübersetzungen auf die Fahrzeugräder bei einer translatorischen Bewegung bzw. Bedienung des Steuerkörpers unterschiedlich ist zu der Lenkübersetzung auf die Fahrzeugräder bei einer rotatorischen Bewegung bzw. Bedienung des Steuerkörpers.
Die Lenkübersetzung beschreibt dabei die Höhe bzw. die Größe des Radlenkwinkels im Verhältnis zu dem von einem Fahrzeuglenker eingegebenen Lenkwinkel an der Lenkhandhabe bei der Übertragung der Lenkbewegung von der Lenkhandhabe auf die Fahrzeugräder. Bevorzugt geschieht die Übertragung der Lenkbewegungen von der Lenkhandhabe auf die Fahrzeugräder dabei über ein sogenanntes Lenkgestänge, also insbesondere durch Spurstangen oder ähnlichem, welches von einem geeigneten Lenkgetriebe betätigt wird.Furthermore, it is provided that the steering ratios to the vehicle wheels in a translational movement or operation of the control body is different from the steering ratio to the vehicle wheels in a rotational movement or operation of the control body.
The steering ratio describes the height or the size of the Radlenkwinkels in relation to the inputted by a driver steering angle to the steering handle in the transmission of the steering movement of the steering handle on the vehicle wheels. Preferably, the transmission of the steering movements of the steering handle on the vehicle wheels done via a so-called steering linkage, ie in particular by tie rods or the like, which is actuated by a suitable steering gear.

Dies hat den Vorteil, dass durch zwei unterschiedliche Bedien- bzw. Bewegungsvorgänge des Steuerkörpers zwei unterschiedliche Lenksituationen abgebildet werden können bzw. erfolgen können. Nämlich Lenkung mit einem direkten Ansprechverhalten und eine mit einem weniger direkten Ansprechverhalten auf die Lenkeingabe des Fahrers.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass eine der Bewegungen, bevorzugt die translatorische Bewegung, des Steuerkörpers eine größere Lenkübersetzung, also ein indirekteres Ansprechverhalten, als die rotatorische Bewegung des Steuerkörpers verursacht.This has the advantage that two different steering or steering operations of the control body two different steering situations can be mapped or can be done. Namely steering with a direct response and one with a less direct response to the driver's steering input.
It is preferably provided that one of the movements, preferably the translational movement of the control body causes a larger steering ratio, that is, a more indirect response, as the rotational movement of the control body.

Der Fahrzeuglenker hat somit die Möglichkeit zwei unterschiedliche Lenkübersetzungen bei der Eingabe des Lenkbefehls durch unterschiedliche Bedienvarianten des Steuerkörpers auszuwählen.
Dabei eignet sich eine der Bedienvarianten, nämliche jene, bei welcher eine größere Lenkübersetzung und damit ein indirekteres Ansprechverhalten erfolgt (also bevorzugt die translatorische Bewegung des Steuerkörpers) für Lenkeingaben im höheren Geschwindigkeitsbereich, bei reduzierten Lenkwinkeln, also beispielsweise auf einer Autobahnfahrt.
Befindet sich das Fahrzeug in einem niedrigerem Geschwindigkeitsbereich, in welchem große bzw. größere Radwinkel und damit ein direkteres Ansprechverhalten erforderlich sind, wie beispielsweise bei einem Einparkvorgang oder in einer Stadtfahrt, so eignet sich die andere Bedienvarianten, bei welcher eine kleinere Lenkübersetzung erfolgt.The vehicle driver thus has the opportunity to select two different steering ratios when entering the steering command by different operating variants of the control body.
In this case, one of the operating variants, namely those in which a larger steering ratio and thus an indirect response is (ie preferably the translational movement of the control body) for steering inputs in the higher speed range, at reduced steering angles, so for example on a highway ride.
The vehicle is in a lower speed range in which large or larger wheel angle and thus a more direct response are required, such as during a parking or in a city trip, so is the other operating variants, in which a smaller steering ratio.

Je nachdem, in welcher Situation sich das Fahrzeug aktuell befindet (also beispielsweise in einem Hochgeschwindigkeitsbereich oder in einem Einparkmanöver) und welche Lenkübersetzung der Fahrer in dieser wünscht, kann dieser dann zwischen der translatorischen und der rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers zur Eingabe eines Lenkbefehls auswählen. Alternativ kann der Fahrzeuglenker auch beide Bewegungen, also quasi eine Überlappung aus einer translatorischen und rotatorischen Bewegung ausführen.Depending on the situation in which the vehicle is currently located (ie, for example, in a high-speed area or in a parking maneuver) and which steering ratio the driver desires in this, this can then select between the translational and the rotational movement of the control body for inputting a steering command. Alternatively, the vehicle driver can also perform both movements, that is, as it were, an overlap from a translational and rotational movement.

Es ist zusätzlich oder alternativ auch möglich, einen Schalt- oder Blockier bzw. Ausblendemechanismus vorzusehen, welcher ab dem Erreichen einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeuges, eine Lenkeingabe über jene Bewegung des Steuerkörpers, welche die geringe Lenkübersetzung umfasst, blockiert bzw. verhindert bzw. ausblendet. Somit können die Fahrzeugräder ab Erreichen dieser Grenzgeschwindigkeit nur mehr über die Bewegung des Steuerkörpers, welcher die größere Lenkübersetzung umfasst, gelenkt bzw. gedreht werden. Eine solche Verhinderung bzw. Blockade ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass ein fließendes bzw. langsames bzw. soften Ausblenden einer Bewegungsvariante erfolgt. Eine solche softe Ausblendung der Bewegung erfolgt dabei bevorzugt derart, dass es für den Fahrzeuglenker im Wesentlichen nicht merkbar ist.
Eine solche Grenzfahrzeuggeschwindigkeit befindet sich bevorzugt in einem Bereich zwischen 50 km/h und 120 km/h.It is additionally or alternatively also possible to provide a switching or blocking or Ausblendemechanismus which blocks from reaching a certain limit speed of the vehicle, a steering input via that movement of the control body, which includes the low steering ratio, or blocks or hides. Thus, the vehicle wheels from reaching this limit speed only more about the movement of the control body, which is the larger Steering translation comprises, steered or rotated. Such prevention or blockage is preferably designed such that a flowing or slow or soft hiding a movement variant takes place. Such a soft suppression of the movement is preferably carried out in such a way that it is essentially unnoticeable for the vehicle driver.
Such a limit vehicle speed is preferably in a range between 50 km / h and 120 km / h.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Lenkhandhabe in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeuges, wenn diese also von einem Fahrzeuginsassen bzw. von einem Fahrzeuglenker nicht benutzt wird, in einer Fläche, auf welcher die Lenkhandhabe aufliegt, versenkt ist.
Sollte das Fahrzeug dann in einen manuellen Fahrmodus wechseln, so ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Lenkhandhabe wieder von der Fläche, auf welcher diese im Fahrzeuginnenraum aufliegt, absteht, sodass ein Fahrzeuglenker diese bedienen kann.
Ein solches Versenken oder Ausfahren der Lenkhandhabe kann beispielsweise automatisch bei erfassen eines Fahrmoduswechsels durch einen entsprechend angesteuerten Aktuator, insbesondere Elektromotors erfolgen. Es ist jedoch alternativ auch denkbar, dass die Lenkhandhabe mobil im Fahrzeug vorhanden ist und bei Nicht-Bedarf beliebig im Fahrzeug verstaut werden kann.Furthermore, it is preferably provided that the steering handle in an autonomous driving mode of the vehicle, if it is not used by a vehicle occupant or by a vehicle driver, sunk in a surface on which the steering handle rests.
If the vehicle then changes into a manual driving mode, then it is preferably provided that the steering handle again protrudes from the surface on which it rests in the vehicle interior, so that a vehicle driver can operate it.
Such sinking or extension of the steering handle can for example be done automatically when detecting a driving mode change by a suitably controlled actuator, in particular electric motor. However, it is alternatively also conceivable that the steering handle is mobile in the vehicle and can be stowed anywhere in the vehicle when not in demand.

Um einen Handwechsel für einen Fahrzeuglenker zu ermöglichen kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung zwei solcher (fest im Fahrzeuginnenraum angeordnete) Steuerkörper angeordnet sein.In order to enable a hand change for a vehicle driver, in a further advantageous embodiment of the invention, two such (fixed in the vehicle interior) control body may be arranged.

Neben der genannten Lenkhandhabe ist ein Verfahren zum Lenken eines Fahrzeuges mit einer Lenkhandhabe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 vorgesehen. Dabei gibt der Fahrzeuglenker einen Lenkbefehl durch eine translatorische bzw. eine rotatorische Bewegung des Steuerkörpers aus. Das Fahrzeug befindet sich dabei in einem manuellen Fahrmodus. Dabei erfolgt bei der Ausübung der translatorischen Bewegung des Steuerkörpers ein kleinerer Radlenkwinkel als bei der Ausübung der rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers.In addition to the aforementioned steering handle, a method for steering a vehicle with a steering handle according to one of claims 1 to 3 is provided. In this case, the vehicle driver issues a steering command by a translatory or a rotational movement of the control body. The vehicle is in a manual driving mode. In this case, in the exercise of the translational movement of the control body is a smaller Radlenkwinkel than in the exercise of the rotational movement of the control body.

Besonders bevorzugt ist erfolgt der Lenkbefehl durch den Fahrzeuglenker in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei höheren Geschwindigkeiten erfolgt dann beispielsweise der Lenkbefehl durch den Fahrzeuglenker über eine translatorische Bewegung des Steuerkörpers während bei niedrigeren Geschwindigkeiten der Lenkbefehl überwiegend über die Drehbewegung bzw. die rotatorische Bewegung des Steuerkörpers erfolgt.
Es ist alternativ auch möglich, dass die jeweiligen Eingabevarianten (also eine rotatorische oder translatorische Bewegung des Steuerkörpers) nur für einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges befähigt und damit nur in einem solchen Geschwindigkeitsbereich betreibbar sind. Beispielsweise kann die rotatorische Bewegung des Steuerkörpers zur Eingabe eines Lenkbefehls nur in einem Geschwindigkeitsbereich von 0 bis 80 km/h (im Betrag) aktiviert sein. Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit größer 80 km/h so kann es vorgesehen sein, dass nur eine translatorische Bewegung des Steuerkörpers zur Eingabe eines Lenkbefehls möglich ist.Particularly preferred is the steering command by the driver as a function of the vehicle speed. At higher speeds then, for example, the steering command is carried out by the vehicle driver via a translational movement of the control body while at lower speeds the steering command is predominantly via the rotational movement or the rotational movement of the control body.
Alternatively, it is also possible that the respective input variants (ie a rotational or translational movement of the control body) are only capable of a certain speed range of the vehicle and thus can only be operated in such a speed range. For example, the rotational movement of the control body for entering a steering command can be activated only in a speed range of 0 to 80 km / h (in amount). If the vehicle speed is greater than 80 km / h, provision may be made for only a translatory movement of the control body to be able to input a steering command.

Aus ergonomischer Sicht ist es weiterhin vorteilhaft, dass die translatorische Bewegung des Steuerkörpers zur Eingabe eines Lenkbefehls zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung erfolgt. Die Lenkhandhabe ist also bevorzugt derart im Fahrzeuginnenraum angeordnet, dass bei translatorischer Bewegung des Steuerkörpers ein Lenkbefehl erfolgt.From an ergonomic point of view, it is furthermore advantageous that the translational movement of the control body for inputting a steering command takes place at least approximately in the vehicle transverse direction. The steering handle is thus preferably arranged in the vehicle interior such that a translational movement of the control body is a steering command.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung, ist es vorgesehen, dass der Steuerkörper zusätzlich zur Eingabe von anderen vom Fahrer bzw. vom Fahrzeuginsassen initiierten Befehlen dient. Beispielsweise kann eine weitere translatorische Bewegung dieses Steuerkörpers (in eine andere Richtung als jene translatorische Bewegung zur Eingabe eines Lenkbefehls) ein Brems- bzw. Beschleunigungsbefehl darstellen. Besonders bevorzugt ist diese weitere translatorische Bewegungsrichtung zumindest annähernd in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the control body additionally serves to input other commands initiated by the driver or the vehicle occupant. For example, a further translational movement of this control body (in a direction other than that translational movement for inputting a steering command) may represent a braking or acceleration command. Particularly preferably, this further translational movement direction is aligned at least approximately in the vehicle longitudinal direction.

Daneben kann die Steuereinheit über weitere Bewegungsrichtungen in weitere Raumrichtungen bzw. Raumachsen verfügen, mit welcher der Fahrzeugfahrer bzw. ein Fahrzeuginsasse weitere Befehle bezüglich der Erfüllung der Fahraufgabe in einem manuellem Fahrmodus ausgeben kann.In addition, the control unit can have further directions of movement in further spatial directions or spatial axes, with which the vehicle driver or a vehicle occupant can issue further commands regarding the fulfillment of the driving task in a manual driving mode.

Die erfindungsgemäße Lenkhandhabe, welche bevorzugt kompakt und handlich ausgebildet ist, ermöglicht dabei vorteilhaft eine größere Arm- sowie Beinfreiheit für einen Fahrzeuginsassen. Während einer manuellen Fahrt kann jedoch über die zwei unterschiedlichen Bedienkanäle zur Eingabe eines Lenkbefehls durch den Fahrzeuglenker bei hohen Geschwindigkeiten eine große Lenkübersetzung und bei niedrigeren Geschwindigkeiten eine geringere Lenkübersetzung gewährleistet werden. Trotz einer deutlich kompakteren Lenkhandhabe im Vergleich zu einem herkömmlichen Lenkrad, kann damit in jeder Situation eine passende Lenkung ausgeführt werden.The steering handle according to the invention, which is preferably compact and handy, advantageously allows greater arm and legroom for a vehicle occupant. During a manual drive, however, a large steering ratio can be ensured at high speeds by means of the two different control channels for inputting a steering command by the vehicle driver, and a lower steering ratio can be ensured at lower speeds. Despite a significantly more compact steering handle compared to a conventional steering wheel, it can be performed in any situation a suitable steering.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features are apparent from the claims and from the description also from the drawings, wherein the individual features in each case alone or to several be realized in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and can represent advantageous and inherently protectable versions for which protection is claimed here.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.In the following the invention will be further explained with reference to an embodiment. Essential to the invention may be all features described in more detail.

In der einzigen Figur ist dabei ein beispielhafter Steuerkörper einer Lenkhandhabe zur Eingabe eines Lenkbefehls im manuellen Fahrmodus eines Fahrzeuges in einer dreidimensionalen Ansicht aufgezeigt.In the single figure, an exemplary control body of a steering handle for inputting a steering command in the manual driving mode of a vehicle is shown in a three-dimensional view.

Der Steuerkörper 1 ist dabei kappenförmig bzw. zumindest annähernd zylinderförmig ausgebildet. Zur Eingabe eines Lenkbefehls in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeuges, kann ein Fahrzeuglenker zwischen zwei Bedienvarianten am Steuerkörper 1 auswählen.
Die erste Variante ist eine rotatorische Bewegung D bzw. eine Drehbewegung D des Steuerkörpers 1 um dessen Zylinderlängsachse A. Die zweite Variante um einen Lenkbefehl auszugeben, ist eine translatorische Bewegung T1 des Steuerkörpers 1. In diesem Fall ist insbesondere aus ergonomisch günstiger Sichtweise diese translatorische Bewegungsrichtung T1 des Steuerköpers zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung Q ausgebildet. Möchte also der Fahrzeuglenker einen Lenkbefehl an das Fahrzeug ausgeben kann dieser entweder den Steuerkörper 1 drehen oder diesen in eine Richtung (welche beispielsweise durch eine schienenartige Führung S vorgegeben ist) translatorisch verschieben.The tax body 1 is cap-shaped or at least approximately cylindrical. For inputting a steering command in a manual driving mode of the vehicle, a vehicle driver can choose between two operating variants on the control body 1 choose.
The first variant is a rotational movement D or a rotary movement D of the tax body 1 around its cylindrical longitudinal axis A , The second variant to issue a steering command is a translatory movement T 1 of the tax body 1 , In this case, in particular from an ergonomically favorable point of view, this translational movement direction T 1 of the control body at least approximately in the vehicle transverse direction Q educated. So if the vehicle driver wants to issue a steering command to the vehicle this can either the control body 1 turn it or turn it in one direction (which, for example, by a rail-like guide S is given) move translationally.

Die beiden Bedienungs- bzw. Bewegungsvarianten unterscheiden sich jedoch in deren Lenkübersetzung an den Fahrzeugrädern. Dabei ist es in diesem Falle vorgesehen, dass bei einer translatorischen Bewegung T1 des Steuerkörpers 1 die Lenkübersetzung auf die Fahrzeugräder größer ist, als bei einer rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers 1.
Sind also große Radlenkwinkel der Fahrzeugräder bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, beispielsweise bei einem Einparkvorgang, erwünscht, so ist es voreilhaft einen Lenkbefehl über eine Drehung D des Steuerkörpers auszugeben. Ist jedoch eine große Lenkübersetzung, also kleine Radlenkwinkel bei höheren Geschwindigkeiten bzw. eine direkte Lenkung, beispielsweise bei einer Autobahnfahrt, gewünscht, so ist es vorteilhaft den Lenkbefehl über einer translatorische Bewegung T1 des Steuerkörpers 1 auszugeben.However, the two operating or movement variants differ in their steering ratio at the vehicle wheels. It is provided in this case that in a translational movement T 1 of the tax body 1 the steering ratio is greater on the vehicle wheels, as in a rotational movement of the control body 1 ,
Thus, if large wheel steering angles of the vehicle wheels at low vehicle speeds, for example during a parking maneuver, are desired, then it is prematurely a steering command via a turn D of the tax body. However, if a large steering ratio, so small Radlenkwinkel at higher speeds or direct steering, for example, a highway ride, desired, it is advantageous to the steering command on a translational movement T 1 of the tax body 1 issue.

Dabei ist es weiterhin vorgesehen, dass der Steuerkörper 1 derart im Fahrzeug angeordnet ist, dass die translatorische Bewegung T1 des Steuerkörpers 1 zur Eingabe eines Lenkbefehls zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung Q ausgebildet ist bzw. ausgerichtet ist bzw. durchführbar ist. Dazu kann der Steuerkörper 1 beispielsweise an einer geeigneten Führung bzw. Schiene S geführt werden. Weiterhin ist der Steuerkörper 1 so im Fahrzeug angeordnet, dass die rotatorische Bewegung D zur Ausführung eines Lenkbefehls zumindest annähernd um die Fahrzeughochachse H erfolgt. Diese bevorzugten Ausführungsrichtungen der Bewegungen sind aus ergonomischer Sicht vorteilhaft.
Dreht also beispielsweise ein Fahrzeuglenker den Steuerkörper 1 um die Fahrzeughochachse H nach rechts bzw. im Uhrzeigersinn, so wird das Fahrzeug nach rechts gelenkt. Bewegt der Fahrer den Steuerkörper 1 translatorisch entlang der Fahrzeugquerrichtung Q in Fahrzeugfahrtrichtung FFahrt (bei Vorwärtsfahrt) betrachtet nach rechts, so lenkt das Fahrzeug nach rechts. Andersherum gilt das gleiche für eine Linkslenkung.It is further provided that the control body 1 is arranged in the vehicle such that the translational movement T 1 of the tax body 1 for entering a steering command at least approximately in the vehicle transverse direction Q is formed or aligned or is feasible. For this purpose, the control body 1 For example, on a suitable guide or rail S be guided. Furthermore, the control body 1 so arranged in the vehicle that the rotational movement D for executing a steering command at least approximately about the vehicle vertical axis H he follows. These preferred directions of execution of the movements are advantageous from an ergonomic point of view.
Thus, for example, a vehicle driver turns the control body 1 around the vehicle's vertical axis H to the right or clockwise, the vehicle is steered to the right. The driver moves the control body 1 translational along the vehicle transverse direction Q in vehicle direction F ride (when driving forward) considered to the right, so the vehicle steers to the right. The other way around the same applies to a left-hand drive.

Weiterhin kann der Steuerkörper 1 in diesem Fall ein eine weitere Raumrichtung, nämlich im eingebauten Zustand zumindest annähernd in Fahrzeuglängsrichtung L translatorisch bewegt werden. Mit einer solchen translatorischen Bewegung T2 in Fahrzeuglängsrichtung L kann ein Fahrzeuginsasse bzw. ein Fahrzeugfahrer in einem manuellem Fahrmodus des Fahrzeuges eine Fahrzeugbeschleunigung (beispielsweise bei translatorischen Bewegung T2 in Fahrzeugfahrtrichtung FFahrt ) oder eine Fahrzeugverzögerung (beispielsweise eine translatorische Bewegung T2 entgegen der Fahrzeugfahrtrichtung FFahrt ) bewirken.Furthermore, the control body 1 in this case a further spatial direction, namely in the installed state, at least approximately in the vehicle longitudinal direction L be moved translationally. With such a translatory movement T 2 in the vehicle longitudinal direction L a vehicle occupant or a vehicle driver in a manual driving mode of the vehicle, a vehicle acceleration (for example, in translational movement T 2 in vehicle direction F ride ) or a vehicle deceleration (for example, a translational motion T 2 against the vehicle direction of travel F ride ) cause.

Die Lenkhandhabe kann beispielsweise eine mobile Lenkhandhabevorrichtung darstellen, welche beliebig von jedem Fahrzeuginsassen innerhalb des Fahrzeuginnenraums genutzt bzw. verstellt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Lenkhandhabe an einer stationär festen Position im Fahrzeug angeordnet ist. Damit diese während einer autonomen Fahrt des Fahrzeuges nicht stört, ist es möglich den Steuerkörper 1 bzw. die gesamte Lenkhandhabe in die Fläche, auch welcher sie im Fahrzeuginnenraum aufliegt, einzusenken bzw. einzufahren.The steering handle, for example, represent a mobile steering handle device, which can be used or adjusted as desired by each vehicle occupant within the vehicle interior. However, it is also possible that the steering handle is arranged at a stationary fixed position in the vehicle. So that it does not interfere during an autonomous drive of the vehicle, it is possible the control body 1 or to sink or retract the entire steering handle in the area, which also rests in the vehicle interior.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steuerkörpercontrol body
LL
FahrzeuglängsrichtungVehicle longitudinal direction
QQ
FahrzeugquerrichtungVehicle transverse direction
HH
FahrzeughochrichtungVehicle vertical direction
DD
Rotatorische BewegungRotatory movement
T1T1
Translatorische BewegungTranslational movement
T2T2
Translatorische BewegungTranslational movement
FFahrt F ride
FahrzeugfahrtrichtungVehicle heading
AA
Zylinderlängsachsecylinder longitudinal axis
SS
Schienerail

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4317522 A1 [0001, 0004]DE 4317522 A1 [0001, 0004]
  • US 2017/0277176 A1 [0001, 0004]US 2017/0277176 A1 [0001, 0004]

Claims (9)

Lenkhandhabe eines Fahrzeuges, wobei das Fahrzeug in einem autonomen und einem manuellem Fahrmodus betreibbar ist, umfassend einen Steuerkörper, mit welchem zumindest eine translatorische Bewegung und/oder zumindest eine rotatorische Bewegung durch einen Fahrzeuglenker ausübbar ist und welche translatorische und/oder rotatorische Bewegung in Form eines Lenkbefehls in eine Lenkbewegung auf zumindest zwei Fahrzeugräder umsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübersetzung der translatorischen und der rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers auf die Fahrzeugräder unterschiedlich groß ist.A steering handle of a vehicle, wherein the vehicle is operable in an autonomous and a manual driving mode, comprising a control body, with which at least one translational movement and / or at least one rotational movement exercisable by a vehicle driver and which translational and / or rotational movement in the form of a Steering command in a steering movement on at least two vehicle wheels can be implemented, characterized in that the steering ratio of the translational and the rotational movement of the control body is different in size to the vehicle wheels. Lenkhandhabe nach Anspruch 1, wobei die Lenkübersetzung auf die Fahrzeugräder bei der Ausübung einer translatorischen Bewegung des Steuerkörpers größer ist als die Lenkübersetzung bei Ausübung einer rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers.Steering handle to Claim 1 wherein the steering ratio to the vehicle wheels in the exercise of a translational movement of the control body is greater than the steering ratio upon exercise of a rotational movement of the control body. Lenkhandhabe gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Lenkhandhabe in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeuges in einer Fläche, auf welcher die Lenkhandhabe im Fahrzeuginnenraum aufliegt, versenkt ist und wobei die Lenkhandhabe in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeuges von der Fläche ausfahrbar ist.Steering handle according to one of the preceding claims, wherein the steering handle in an autonomous driving mode of the vehicle in a surface on which the steering handle rests in the vehicle interior, sunk and wherein the steering handle in a manual driving mode of the vehicle from the surface is extendable. Verfahren zum Lenken eines Fahrzeuges mit einer Lenkhandhabe gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Fahrzeuglenker in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeuges über eine translatorische und/oder eine rotatorische Bewegung des Steuerkörpers einen Lenkbefehl zum Lenken zumindest zweier Fahrzeugräder ausgibt, wobei bei Ausübung einer translatorischen Bewegung des Steuerkörpers ein kleinerer Radlenkwinkel als bei der Ausübung einer rotatorischen Bewegung des Steuerkörpers erfolgt.Method for steering a vehicle with a steering handle according to one of the preceding Claims 1 to 3 wherein a vehicle driver in a manual driving mode of the vehicle via a translational and / or rotational movement of the control body outputs a steering command for steering at least two vehicle wheels, wherein upon exercise of a translational movement of the control body, a smaller Radlenkwinkel than in the exercise of a rotational movement of the control body he follows. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Lenkbefehl durch den Fahrzeuglenker in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeiten entweder über eine translatorische Bewegung des Steuerkörpers oder über eine rotatorische Bewegung des Steuerkörpers erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the steering command is effected by the vehicle driver in dependence on the vehicle speeds either via a translatory movement of the control body or via a rotational movement of the control body. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Lenkbefehl durch den Fahrzeuglenker bei Fahrzeuggeschwindigkeiten größer 80 km/h über eine translatorische Bewegung des Steuerkörpers und bei Fahrzeuggeschwindigkeiten kleiner 80 km/h über eine rotatorische Bewegung des Steuerkörpers erfolgt.Method according to Claim 5 , wherein the steering command by the vehicle operator at vehicle speeds greater than 80 km / h via a translational movement of the control body and at vehicle speeds less than 80 km / h via a rotational movement of the control body. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die translatorische Bewegung des Steuerkörpers zur Eingabe eines Lenkbefehls in Fahrzeugquerrichtung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the translational movement of the control body for inputting a steering command in the vehicle transverse direction. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche wobei ab Erreichen einer maximalen Grenzfahrzeuggeschwindigkeit die Ausübung eines Lenkbefehls durch eine rotatorische Bewegung des Steuerkörpers ausgeblendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the exercise of a steering command by a rotational movement of the control body is hidden from reaching a maximum limit vehicle speed. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche wobei bei einer translatorischen Bewegung des Steuerkörpers in Fahrzeuglängsrichtung durch den Fahrzeuglenker eine Fahrzeugverzögerung oder eine Fahrzeugbeschleunigung erfolgt.Method according to one of the preceding claims wherein in a translational movement of the control body in the vehicle longitudinal direction by the vehicle driver, a vehicle deceleration or a vehicle acceleration takes place.
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