DE102018210776A1

DE102018210776A1 - Steuereinheit für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018210776A1
Application number: DE102018210776.9A
Authority: DE
Inventors: Marcus Ted Kandler; Andreas Hans; Maximilian Borkmann; Daniel Alt
Original assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinheit zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Lenkmodul und einer Lenksäule, um die das Lenkmodul zum Steuern des Fahrzeugs rotierbar ist. Das Lenkmodul ist entlang der Lenksäule verschieblich. Ein zweiter Aspekt betrifft eine Steuereinheit mit einem Lenkmodul, wobei mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in mindestens einem freien Bereich zwischen zwei Speichen des Lenkmoduls anordenbar ist. Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Überführen einer Steuereinheit von einer Konfiguration für einen manuellen Fahrmodus in eine Konfiguration für einen autonomen Fahrmodus.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten und zweiten Aspekt eine Steuereinheit für ein Fahrzeug nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12 und gemäß einem dritten Aspekt ein Verfahren nach Anspruch 15 zum Überführen einer Steuereinheit von einer Konfiguration für einen ersten Fahrmodus in eine Konfiguration für einen zweiten Fahrmodus.
Aus der WO 2017/060149 A1 ist beispielsweise ein Lenkmodul bekannt, dass einklappbar ist, um eine platzsparende Form einzunehmen. Bei Bedarf kann das Lenkmodul zum Steuern des Fahrzeugs ausgeklappt werden. Nachteil dieser Lösung kann sein, dass ein Mechanismus zum Klappen des Lenkmoduls aufwendig und langsam ist. Insbesondere kann viel Zeit erforderlich sein, bis das Lenkmodul aus einer eingeklappten Form wieder zum Steuern des Fahrzeugs ausgeklappt zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Steuereinheit mit einem erhöhten Bedienkomfort zur Verfügung zu stellen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Steuereinheit gemäß einem ersten und zweiten Aspekt und ein Verfahren zum Überführen einer Steuereinheit gemäß einem dritten Aspekt gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorgeschlagenen Lösung ist das Lenkmodul zum Steuern des Fahrzeugs um die Lenksäule rotierbar und/oder entlang der Lenksäule verschieblich. Beispielsweise bei einem Fahrzeug, das voll autonomes Fahren unterstützt, ist Steuern des Fahrzeugs im voll autonomen Fahrmodus nicht erforderlich. Dennoch kann es wünschenswert sein, für einen manuellen Fahrmodus zumindest eine Möglichkeit zum Steuern des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Das Lenkmodul kann dann dem Fahrer entlang der Lenksäule zum Steuern des Fahrzeugs zuführbar sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Lenksäule rotationsfest und/oder starr und das Lenkmodul relativ zu der Lenksäule beweglich gelagert. Eine Verschiebung des Lenkmoduls entlang der Lenksäule kann beispielsweise erforderlich sein, wenn sich ein Fahrmodus des Fahrzeugs ändert. Insbesondere im manuellen Fahrmodus kann das Lenkmodul in einer ersten Position angeordnet sein, in der es durch einen Benutzer bedienbar ist. Insbesondere im autonomen Fahrmodus kann das Lenkmodul in einer zweiten Position angeordnet sein, in der der Benutzer mehr Bewegungsfreiheit als in der ersten Position erhält. Insbesondere kann das Lenkmodul in der zweiten Position für den Benutzer nicht nutzbar sein. Zum Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Position, insbesondere für den Wechsel zwischen dem manuellen und autonomen Fahrmodus, ist das Lenkmodul entlang der Lenksäule verschieblich. Selbstverständlich kann das Lenkmodul die erste und die zweite Position und jede andere Position an der Lenksäule unabhängig von einem Fahrmodus einnehmen.
Die Lenksäule kann durch eine körperliche oder virtuelle Achse gebildet sein. In einem Ausführungsbeispiel ist die Lenksäule durch eine mechanische (körperliche) Lenksäule gebildet. Durch das Rotieren des Lenkmoduls um die Lenksäule kann eine mechanische Übertragung von Lenkkraft von dem Lenkmodul auf die Lenksäule erreicht werden. Zur Verschiebung des Lenkmoduls kann das Lenkmodul beispielsweise an einer mechanischen Führung, wie einer Schienenführung, an der Lenksäule geführt sein.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel, beispielsweise bei einer Steuerung durch „drive by wire“, also einer drahtlosen und/oder elektrischen Steuerung, ist die Lenksäule durch eine virtuelle Achse gebildet, um die das Lenkmodul rotierbar ist. Insbesondere kann die Lenksäule auch durch ein Aufnahmeelement gebildet sein, das das Lenkmodul aufnimmt.
An dem benutzerseitigen Ende der Lenksäule kann in einem Ausführungsbeispiel ein Airbagmodul angeordnet sein. Unabhängig von einer Position des Lenkmoduls und unabhängig von einem Fahrmodus des Fahrzeugs kann durch das Airbagmodul die Sicherheit des Benutzers jederzeit sichergestellt sein. Insbesondere kann das Lenkmodul relativ zu dem Airbagmodul rotierbar sein. Weiterhin können eine Montage des Airbagmoduls und eine Montage des Lenkmoduls an der Lenksäule unabhängig voneinander erfolgen.
Mindestens eine feste Ein-/Ausgabeeinheit kann an dem Lenkmodul und/oder an dem Airbagmodul angeordnet sein. Beispielsweise kann das Airbagmodul einen zentralen Bereich umfassen, an dem die mindestens eine feste Ein-/Ausgabeeinheit angeordnet ist. Ebenso kann an dem zentralen Bereich ein Designelement, wie zum Beispiel ein Logo, insbesondere auch zusätzlich zu der mindestens einen festen Ein-/Ausgabeeinheit angeordnet sein. In einer alternativen Ausgestaltung oder zusätzlich dazu kann mindestens eine feste Ein-/Ausgabeeinheit an dem Lenkmodul angeordnet sein.
Die mindestens eine feste Ein-/Ausgabeeinheit kann beispielsweise ein Touchdisplay, ein Trackpad und/oder einen Gestensensor umfassen.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Steuereinheit, insbesondere das Lenkmodul und/oder das Airbagmodul, mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung der Steuereinheit, insbesondere zur Beleuchtung des Lenkmoduls und/oder des Airbagmoduls. Die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung kann in dem zentralen Bereich angeordnet sein. In einer Ausgestaltung beleuchtet die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung die mindestens eine feste Ein-/Ausgabeeinheit und/oder das Designelement. Insbesondere kann die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung das Logo beleuchten. Die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung kann beispielsweise einen Status des Fahrzeugs, einen Fahrmodus und/oder eine Bewegung eines der Elemente der Steuereinheit oder eines anderen beweglichen Bedienteils optisch kennzeichnen. Zur optischen Kennzeichnung durch die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung können unterschiedliche Farben, Pulssequenzen und/oder Intensitäten von Licht eingesetzt werden. Selbstverständlich kann ebenso mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung für jeweils ein Teil der Steuereinheit, wie beispielsweise das Logo und die mindestens eine feste Ein-/Ausgabeeinheit, vorgesehen sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung an der Lenksäule angeordnet. Die Lenksäule kann eine Ausnehmung umfassen, in der die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit verwahrbar ist. Insbesondere kann die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung an oder in der Ausnehmung angeordnet sein. In einer Ausgestaltung ist die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung an einem Rand der Ausnehmung angeordnet. Insbesondere kann die Ausnehmung eine Kante umfassen, die die durch die Ausnehmung gebildete Vertiefung begrenzt. Die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung kann an der Kante angeordnet sein und/oder die Kante und/oder den Rand der Ausnehmung beleuchten. Selbstverständlich kann die mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung ebenso die Ausnehmung als Ganzes oder jeden anderen Abschnitt der Ausnehmung beleuchten.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Lenkmodul einen Lenkradkranz zur Betätigung des Lenkmoduls. Der Lenkradkranz kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Ein einteiliger Lenkradkranz kann beispielsweise durch einen Lenker, ein Joypad, eine flache Eingabeeinheit und/oder eine geschlossene Form wie einen annähernden Kreis oder ein annäherndes Viereck gebildet sein. Ein mehrteiliger Lenkradkranz kann mindestens zwei Teile, insbesondere mindestens zwei Griffe zur Betätigung durch einen Benutzer zum Lenken des Fahrzeugs, umfassen. Die mindestens zwei Teile können zueinander beabstandet sein. Insbesondere können die mindestens zwei Teile mindestens zwei Segmente eines Lenkradkranzes mit einer geschlossenen Form sein. Ein mehrteiliger Lenkradkranz kann also beispielsweise aus zwei Teilen bestehen, die gegenüberliegende Segmente einer (gedachten) geometrischen Form, insbesondere eines annähernden Vierecks, bilden. Der Lenkradkranz kann ebenso eine offene Form haben. Eine offene Form kann beispielsweise ein Teil einer (gedachten) geometrischen Form, insbesondere eines annähernden Kreises, wie ein annähernder Halbkreis, oder ein Teil eines annähernden Vierecks, wie eine annähernd U-förmige Form, sein.
In einem Ausführungsbeispiel sind die mindestens zwei Teile zur Betätigung durch den Benutzer in einer Betätigungsposition. Aus der Betätigungsposition können die mindestens zwei Teile in eine platzsparende Position rotierbar sein. Die platzsparende Position kann insbesondere senkrecht zu der Betätigungsposition sein. In einer Ausgestaltung sind die mindestens zwei Teile, insbesondere die mindestens zwei Griffe, in der Betätigungsposition senkrecht und in der platzsparenden Position waagerecht angeordnet, um Platz zu sparen. Die Betätigungsposition kann in der ersten Position des Lenkmoduls, insbesondere in einem manuellen Modus, eingenommen werden. Die platzsparende Position kann in der zweiten Position des Lenkmoduls, insbesondere im autonomen Modus, eingenommen werden.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Lenkradkranz mindestens ein Paddel. Das mindestens eine Paddel kann, beispielsweise als Reaktion auf eine Interaktion mit dem Fahrer, relativ zu dem Lenkradkranz verschwenkbar sein, um eine Funktion auszulösen. Eine derartige Funktion kann beispielsweise ein Schaltvorgang, ein Wechsel des Fahrmodus und/oder eine Bewegung eines anderen Elements der Steuereinheit sein.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Lenkmodul mindestens zwei Speichen. Die mindestens zwei Speichen können sich von dem Lenkradkranz ausgehend in Richtung der Lenksäule erstrecken. In einer Ausführung erstrecken sich die Speichen von dem Lenkradkranz zu dem Airbagmodul. Die mindestens zwei Speichen können sich beispielsweise von der Lenksäule zu dem Lenkradkranz in zueinander entgegensetzte Richtungen erstrecken. Zwischen den mindestens zwei Speichen besteht dann ein Winkel von 180° bezogen auf die Lenksäule. In einem Ausführungsbeispiel erstrecken sich mindestens zwei Speichen von unterschiedlichen Punkten des Lenkradkranzes oder eines Segments des Lenkradkranzes ausgehend parallel in Richtung der Lenksäule.
Zwischen der Lenksäule und dem Lenkradkranz kann grundsätzlich ein vollständiger freier Bereich angeordnet sein. In dem vollständigen freien Bereich kann ein innerer Kranz der Steuereinheit angeordnet sein, der an die Lenksäule angrenzt. Der innere Kranz kann die Lenksäule umlaufen, insbesondere umschließen. Insbesondere kann der innere Kranz ringartig um die Lenksäule erstreckt sein. Mittels der mindestens zwei Speichen kann der innere Kranz mit dem Lenkradkranz verbunden sein. Durch die mindestens zwei Speichen wird der vollständige freie Bereich in Abschnitte, beispielsweise freie Bereiche zwischen den Speichen, unterteilt.
In einem Ausführungsbeispiel ist in mindestens einem freien Bereich mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit anordenbar. In einer Funktionsposition der mindestens einen beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit kann die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit den mindestens einen freien Bereich vollständig ausfüllen. Ein Benutzer der Steuereinheit kann also beispielsweise gleichzeitig den Lenkradkranz und die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in der Funktionsposition bedienen. Die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit kann beispielsweise ein Touchdisplay, ein Trackpad und/oder einen Gestensensor umfassen.
Die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit kann in den mindestens einen freien Bereich hinein- und aus dem mindestens einen freien Bereich herausbewegbar sein. In einer Verwahrposition kann die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit so angeordnet sein, dass der mindestens eine freie Bereich frei ist. Die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit kann beispielsweise ein Panel und ein Halteelement umfassen, mit dem das Panel an der Lenksäule angeordnet ist. Das Panel kann beispielsweise als Touchdisplay, Trackpad und/oder Gestensensor ausgebildet sein.
In der Verwahrposition kann die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in einer Aussparung an der Lenksäule verwahrt sein. Zur Verstellung in die Verwahrposition kann die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit aus der Aussparung heraus verschwenkbar sein. Eine Fläche des Panels, die die dem Panel zugeordneten Funktionen zur Verfügung stellt, kann in der Verwahrposition parallel zu einer Rotationsachse des Lenkmoduls angeordnet sein. Die Rotationsachse des Lenkmoduls kann eine Achse sein, um die das Lenkmodul zum Steuern des Fahrzeugs rotierbar ist. Zur Verstellung in die Funktionsposition kann die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit aus der Aussparung heraus in eine Position im Wesentlichen parallel zu dem mindestens einen freien Bereich, beispielsweise um 90°, verschwenkbar sein. Die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit kann zusätzlich relativ um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse des Lenkmoduls, beispielsweise um 90°, rotierbar sein. Selbstverständlich sind auch weitere Verstellmechanismen oder eine andere Sequenz von Verschwenk- und Rotationsschritten zur Positionierung der mindestens einen beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit an dem mindestens einen freien Bereich denkbar und möglich.
Zur Verstellung von der Funktionsposition in die Verwahrposition kann die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit, um einen Winkel, beispielsweise um 90°, entlang einer Verbindungsachse mit der Lenksäule rotiert werden. Dann kann die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit um eine Achse senkrecht zu einer Rotationsachse des Lenkmoduls, beispielsweise um 90°, in die Aussparung verschwenkt werden.
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Verstellung zwischen der Funktionsposition und der Verwahrposition in Abhängigkeit eines Fahrmodus des Fahrzeugs. Beispielsweise kann sich die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in einem bestimmten Fahrmodus des Fahrzeugs in dem mindestens einen Bereich oder außerhalb des mindestens einen freien Bereichs befinden.
In einem Ausführungsbeispiel befindet sich die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs in dem mindestens einen freien Bereich und in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs außerhalb des mindestens einen freien Bereichs. Jedoch ist es auch denkbar und möglich, dass die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit, beispielsweise auf Wunsch des Benutzers, sich im manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs in dem mindestens einen freien Bereich befindet.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Lenkmodul unabhängig von dem Airbagmodul zur Vorbereitung eines autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs von dem Benutzer weg bewegbar. Im autonomen Fahrmodus kann das Lenkmodul beispielsweise in einem Dashboard des Fahrzeugs verwahrt sein. Insbesondere kann der Lenkradkranz im Dashboard verschwinden.
Weiterhin kann, insbesondere zur Vorbereitung des autonomen Fahrmodus, die Steuereinheit mindestens eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit bereitstellen. Die mindestens eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit kann zusammen mit der mindestens einen beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit eine Einheit, insbesondere eine Menü-Einheit beispielsweise zur App-Auswahl, bilden. Die ausgewählte App, also eine Applikation, kann per Augmented-Reality in einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs, beispielsweise mittels der Beleuchtungsvorrichtung, einblendbar sein. Im autonomen Modus kann die Windschutzscheibe also als Bildschirm dienen. Beispielsweise können über die Windschutzscheibe Echtzeitinformationen einblendbar sein.
In einem Ausführungsbeispiel grenzt die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit an die mindestens eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit an und/oder stellt miteinander in Zusammenhang stehende Funktionen, wie ein Auswahlfenster und Inhalte auf dem Auswahlfenster ausgewählter Optionen zur Verfügung. Die mindestens eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit kann an der Lenksäule, insbesondere an dem Airbagmodul, angeordnet sein. In einem Ausführungsbeispiel stellt die Steuereinheit zwei bewegliche Ein-/Ausgabeeinheiten bereit, die auf gegenüberliegenden Seiten der Lenksäule angeordnet sind und mit der zusätzlichen Ein-/Ausgabeeinheit, insbesondere im autonomen Modus und/oder in einem Modus, in dem das Lenkmodul verwahrt ist, einen dreiteiligen Bildschirm bilden.
In Vorbereitung des manuellen Fahrmodus kann das Lenkmodul unabhängig von dem Airbagmodul auf den Benutzer zu bewegbar sein.
Das Lenkmodul kann in einem Ausführungsbeispiel an einer mechanischen Führung, beispielsweise einer Schienenführung, an der Lenksäule geführt sein. Insbesondere kann der innere Kranz des Lenkmoduls an der Führung geführt sein. Das Lenkmodul kann also insbesondere über den inneren Kranz an der Führung geführt sein. Die Führung kann eine Verschieblichkeit des Lenkmoduls entlang der Lenksäule ermöglichen. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Führung mindestens eine Schiene. Die mindestens eine Schiene kann an der Lenksäule angeordnet, insbesondere eingelassen, sein. Insbesondere kann sich die mindestens eine Schiene entlang der Rotationsachse des Lenkmoduls erstrecken.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Führung zum Ermöglichen einer geeigneten Kraftverteilung und eines ruckfreien Verfahrens mindestens zwei Schienen. Der innere Kranz kann an der Lenksäule an mindestens zwei Schienen verschieblich angeordnet sein. Die mindestens zwei Schienen können an zueinander gegenüberliegenden Seiten, z.B. der Ober- und Unterseite, der Lenksäule angeordnet, insbesondere eingelassen, sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Lenkmodul relativ zu dem inneren Kranz rotierbar. Beispielsweise kann der innere Kranz drehfest an der Lenksäule angeordnet sein. Insbesondere kann der innere Kranz drehfest an der Führung geführt sein.
Zur Verschiebung des Lenkmoduls und/oder des inneren Kranzes an der Lenksäule kann die Steuereinheit eine Verstellvorrichtung, insbesondere einen Seilzug und/oder ein Zahnradsystem, umfassen. In einer Ausführung ist die Verschieblichkeit des Lenkmoduls und/oder des inneren Kranzes entlang der Lenksäule mittels eines Verriegelungssystems blockierbar. Mittels des Verriegelungssystems kann das Lenkmodul und/oder der innere Kranz an einer beliebigen Position entlang der Lenksäule fixierbar sein. Insbesondere kann das Lenkmodul und/oder der innere Kranz in einer ersten Position, in der das Lenkmodul durch einen Benutzer nutzbar ist, und/oder einer zweiten Position, in der der Benutzer im Gegensatz zur ersten Position mehr Bewegungsfreiheit erhält, an der Lenksäule fixierbar sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, insbesondere in einer Ausgestaltung mit einer körperlichen Lenksäule, ist die Rotation des Lenkmoduls um die Lenksäule mittels des Verriegelungssystems blockierbar. Insbesondere kann die Rotation des Lenkmoduls in der zweiten Position blockierbar sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Lenkmodul zum Steuern des Fahrzeugs um die Lenksäule auch rotierbar, wenn das Lenkmodul, insbesondere der Lenkradkranz, im Dashboard verwahrt ist.
Eine Steuereinheit zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einem zweiten Aspekt der vorgeschlagenen Lösung umfasst ein Lenkmodul und eine Lenksäule. Insbesondere kann das Lenkmodul fest mit der Lenksäule verbunden sein. In einer Ausgestaltung ist die Lenksäule zum Steuern des Fahrzeugs mittels des Lenkmoduls rotierbar. Die Steuereinheit umfasst außerdem einen Lenkradkranz zur Betätigung des Lenkmoduls und mindestens zwei Speichen, die sich von dem Lenkradkranz ausgehend in Richtung der Lenksäule erstrecken. Mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit ist in mindestens einem freien Bereich zwischen zwei Speichen anordenbar.
In einem Ausführungsbeispiel ist die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in den mindestens einen freien Bereich hinein- und aus dem mindestens einen freien Bereich herausbewegbar.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel befindet sich die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in Abhängigkeit eines Fahrmodus des Fahrzeugs in dem mindestens einen freien Bereich oder außerhalb des mindestens einen freien Bereichs. Insbesondere kann sich die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs in dem mindestens einen freien Bereich und in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs außerhalb des mindestens einen freien Bereichs befinden.
Die Steuereinheit gemäß des zweiten Aspekts kann Merkmale der Steuereinheit gemäß des ersten Aspekts, insbesondere in Bezug auf die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit, aufweisen. Ebenso kann die Steuereinheit gemäß des ersten Aspekts Merkmale der Steuereinheit gemäß des zweiten Aspekts aufweisen.
Die gestellte Aufgabe wird ferner auch durch ein Verfahren zum Überführen einer Steuereinheit von einer Konfiguration für einen ersten, insbesondere manuellen, Fahrmodus in eine Konfiguration für einen zweiten, insbesondere autonomen, Fahrmodus gelöst. Gemäß diesem dritten Aspekt umfasst die Steuereinheit ein Lenkmodul und eine Lenksäule, um die das Lenkmodul zum Steuern des Fahrzeugs rotierbar ist. Das Lenkmodul umfasst einen Lenkradkranz und mindestens zwei Speichen, die sich von dem Lenkradkranz ausgehend in Richtung der Lenksäule erstrecken. Die Lenksäule umfasst an dem benutzerseitigen Ende ein Airbagmodul. In einer Ausführung erstrecken sich die mindestens zwei Speichen von dem Lenkradkranz ausgehend in Richtung des Airbagmoduls.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte: In einem ersten Schritt bewegen sich die mindestens zwei Speichen und der Lenkradkranz unabhängig von dem Airbagmodul im bestimmungsgemäß angeordneten Zustand der Steuereinheit in einem Fahrzeug von einem Benutzer der Steuereinheit weg. In einem zweiten Schritt stellt die Steuereinheit mindestens eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit bereit.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Lenkradkranz mindestens zweiteilig ausgebildet und die mindestens zwei Teile des mindestens zweiteiligen Lenkradkranzes bewegen sich gegenüber den mindestens zwei Speichen derart, dass sich die mindestens zwei Teile im Wesentlichen parallel zu den mindestens zwei Speichen befinden. Dadurch kann das Lenkmodul in einer Konfiguration für einen autonomen Fahrmodus platzsparend verwahrt werden.
Das Verfahren eignet sich zum Überführen einer Steuereinheit des ersten und zweiten Aspekts der vorgeschlagenen Lösung, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
In den beigefügten Figuren sind Ausführungsbeispiele zu der vorgeschlagenen Lösung exemplarisch dargestellt. Dabei zeigen:

1 eine Steuereinheit mit einem geschlossenen Lenkradkranz;
2 eine Steuereinheit mit einem offenen Lenkradkranz;
3A Frontansicht einer Steuereinheit mit einem zweiteiligen Lenkradkranz;
3B Draufsicht auf eine Steuereinheit mit einem zweiteiligen Lenkradkranz;
4 perspektivische Ansicht einer Steuereinheit mit einer beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit;
5A Sequenz mit einer beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit in der Verwahrposition;
5B Sequenz mit einer beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit zwischen einer Verwahrposition und einer Funktionsposition;
5C Sequenz mit einer beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit zwischen einer Verwahrposition und einer Funktionsposition;
5D Sequenz mit einer beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit in der Verwahrposition;
6 eine Steuereinheit mit einem inneren Kranz;
7 eine Steuereinheit, die durch einen Benutzer benutzt wird; und
8 eine Steuereinheit, die in einem Fahrzeug angeordnet ist.

1 zeigt eine Steuereinheit 2 zum Steuern eines Fahrzeugs 1 mit einem Lenkmodul 3 und einer Lenksäule 4. Die Lenksäule 4 ist dafür vorgesehen, an dem Fahrzeug 1 angeordnet zu sein. Das Lenkmodul 3 ist an der Lenksäule 4 angeordnet und zum Steuern des Fahrzeugs 1 um die Lenksäule 4 rotierbar. Weiterhin ist das Lenkmodul 3 entlang der Lenksäule 4 verschieblich. Ein Airbagmodul 41 ist an dem benutzerseitigen Ende der Lenksäule 4 angeordnet. Ebenfalls an dem benutzerseitigen Ende der Lenksäule 4 ist ein zentraler Bereich 42 angeordnet. Der zentrale Bereich 42 kann beispielsweise zur Anbringung eines Logos eines Fahrzeugherstellers dienen.
Das Lenkmodul 3 umfasst vier Speichen 32a, 32b, 32c, 32d, die von dem Lenkradkranz 31 zur Lenksäule 4 erstreckt sind. Das Lenkmodul 3 umfasst auch zwei feste Ein-/Ausgabeeinheiten 5a, 5b, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten bezogen auf die Lenksäule 4 an jeweils einer Speiche 32a, 32c angeordnet sind. Die zwei festen Ein-/Ausgabeeinheiten 5a, 5b sind jeweils durch ein Trackpad gebildet. Selbstverständlich können andere Funktionen zusätzlich oder alternativ zu einem Trackpad an den zwei festen Ein-/Ausgabeeinheiten 5a, 5b vorgesehen sein.
Das Lenkmodul 3 umfasst weiterhin einen einteiligen, umlaufenden Lenkradkranz 31. Der Lenkradkranz 31 hat eine geschlossene, im Wesentlichen rechteckige Form. Das Lenkmodul 3 ist mittels des Lenkradkranzes 31 betätigbar. Der Lenkradkranz 31 umfasst eine Designfläche 312, an der eine Beleuchtungsvorrichtung angeordnet ist. Grundsätzlich kann die Beleuchtungsvorrichtung ebenso an anderen Elementen der Steuereinheit 2 angeordnet sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Beleuchtungsvorrichtung insbesondere zur Beleuchtung des Lenkradkranzes 31.
Angrenzend an den Lenkradkranz 31 ergeben sich innerhalb des Lenkmoduls 3 freie Bereiche 33a, 33b, 33c, 33d. Die freien Bereiche 33a, 33b, 33c, 33d sind durch den Lenkradkranz 31 auf einer Seite und mindestens eine der Speichen 32a, 32b, 32c, 32d und/oder der Lenksäule 4 auf den anderen Seiten begrenzt. Im Wesentlichen erstrecken sich die freien Bereiche 33a, 33b, 33c, 33d entlang einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse des Lenkradkranzes 31.
Die Steuereinheit 2 umfasst eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6, die dazu ausgebildet ist, in dem freien Bereich 33b zwischen zwei Speichen 32a, 32d anordenbar zu sein. Die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 ist an der Lenksäule 4 angeordnet. Eine weitere bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit kann an der der beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit 6 gegenüberliegenden Seite der Lenksäule 4 angeordnet sein.
Es ist denkbar und möglich, dass bewegliche Ein-/Ausgabeeinheiten (nicht dargestellt) in jedem der freien Bereiche 33a, 33b, 33c, 33d anordenbar sind. Dazu können die beweglichen Ein-/Ausgabeeinheiten die freien Bereiche 33a, 33b, 33c, 33d lückenlos ausfüllen. In einer Ausgestaltung füllen die beweglichen Ein-/Ausgabeeinheiten die freien Bereiche 33a, 33b, 33c, 33d nur zum Teil aus.
Die Steuereinheit 2 umfasst einen inneren Kranz 34, der ringförmig um die Lenksäule 4 verläuft. Der innere Kranz 34 löst das Lenkmodul 3 von der Lenksäule 4 heraus. Die Speichen 32a, 32b, 32c, 32d sind von dem Lenkradkranz 31 zu dem inneren Kranz 34 erstreckt. Insbesondere können die Speichen 32a, 32b, 32c, 32d den Lenkradkranz 31 mit inneren Kranz 34 (drehfest) verbinden. Mittels des inneren Kranzes 34 ist das Lenkmodul 3 zu der Lenksäule 4 beabstandet.
2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Steuereinheit 2 mit einem Lenkradkranz 31, der eine offene Form hat. Der Lenkradkranz 31 umfasst zur Betätigung der Steuereinheit 2 zum Steuern des Fahrzeugs im Wesentlichen zwei Teile 31a, 31b, die auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Lenksäule 4 angeordnet sind. An jedem der zwei Teile 31a, 31b ist jeweils ein Paddel 311a, 311b angeordnet. Die Paddel 311a, 311b sind relativ zu dem Lenkradkranz 31 verschwenkbar, um eine Funktion auszulösen. Beispielsweise können die Paddel 311a, 311b dazu vorgesehen sein, Schaltvorgänge, (insbesondere bei gleichzeitiger, längerer Betätigung) einen anderen Fahrmodus und/oder schwenkbare Elemente auszulösen. Die Steuereinheit 2 umfasst drei freie Bereiche 33a, 33b, 33d, von denen zwei freie Bereich 33b, 33d symmetrisch zur Lenksäule 4 angeordnet sind. Die zwei symmetrischen freien Bereiche 33b, 33d sind jeweils durch den Lenkradkranz 31 und die Speichen 32a, 32b, 32c, 32d begrenzt. Ein dritter freier Bereich 33a ist durch die Lenksäule 4, die zwei Speichen 32a, 32c und die Paddel 311a, 311b teilweise begrenzt.
3A und 3B zeigen eine Steuereinheit 2 mit einer Lenksäule 4 und einem Lenkmodul 3. Die Lenksäule 4 umfasst an dem benutzerseitigen Ende ein Airbagmodul 41 und einen zentralen Bereich 42, der eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit 7 umfasst.
Das Lenkmodul 3 ist mittels eines inneren Kranzes 34 an der Lenksäule 4 angeordnet und entlang der Lenksäule 4 verschieblich, wie in 3B durch einen Pfeil dargestellt ist. Das Lenkmodul 3 umfasst einen zweiteiligen Lenkradkranz 31, dessen zwei Teile 31a, 31b an gegenüberliegenden Seiten der Lenksäule 4 angeordnet sind. Die zwei Teile 31a, 31b sind durch Griffe gebildet und mittels jeweils zwei Speichen 32a, 32b, 32c, 32d an einem inneren Kranz 34 der Steuereinheit 2 angeordnet. Die Speichen 32a, 32b, 32c, 32d erstrecken sich also von den Teilen 31a, 31b ausgehend in Richtung der Lenksäule 4 zu dem inneren Kranz 34. Somit verbinden die Speichen 32a, 32b, 32c, 32d den Lenkradkranz 31, insbesondere die Teile 31a, 31b, mit dem inneren Kranz 34.
Es ist denkbar und möglich, dass die zwei Teile 31a, 31b in eine waagerechte Position drehbar sind, um platzsparender verwahrbar zu sein.
Zwei Speichen 32a, 32b und 32c, 32d sind zueinander an dem inneren Kranz 34 jeweils mit einem Winkel, in dieser Ausführung ungefähr 20°, beabstandet. Zwischen den jeweils zwei Speichen 32a, 32b und 32c, 32d ist jeweils ein freier Bereich 33b, 33d angeordnet. Die freien Bereiche 33b, 33d sind im Wesentlichen viereckig ausgebildet. In einer Ausgestaltung ist der freie Bereich 33b, 33d beispielsweise durch eine feste Ein-/Ausgabeeinheit 5a, 5b ausgefüllt.
Es ist denkbar und möglich, dass bewegliche Ein-/Ausgabeeinheiten in den zwei freien Bereichen 33b, 33d und in den zwei freien Bereichen 33a, 32c anordenbar sind, die aus Sicht eines Benutzers B der Steuereinheit 2 oberhalb und unterhalb der Lenksäule 4, also im Wesentlichen begrenzt durch die gegenüberliegenden zwei Teile 31a, 31b des Lenkradkranzes, angeordnet sind. In einer Ausgestaltung sind in den zwei freien Bereichen 33a, 33c bewegliche Ein-/Ausgabeeinheiten anordenbar und in den zwei freien Bereichen 33b, 33d zwei feste Ein-/Ausgabeeinheiten angeordnet. Die beweglichen Ein-/Ausgabeeinheiten und die zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit 7 können dahingehend zusammenwirken, dass dem Benutzer B eine im Wesentlichen zusammenhängende Ein-/Ausgabeeinheit zur Verfügung gestellt wird.
4 zeigt eine seitliche Perspektive einer alternativen Ausführungsform der Steuereinheit 2. Das Lenkmodul 3 kann auch hier entlang der Lenksäule 4 verschieblich sein. In einer Ausgestaltung ist das Lenkmodul 3 starr mit der Lenksäule 4 verbunden. An der Lenksäule 4 ist eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 angeordnet. Eine weitere bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit kann an der der beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit 6 gegenüberliegenden Seite der Lenksäule 4 angeordnet sein. Die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 ist in den ihr zugeordneten freien Bereich 33b hinein- und aus dem ihr zugeordneten freien Bereich 33b herausbewegbar. Die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 ist derart ausgebildet, dass sie den ihr zugeordneten freien Bereich 33b vollständig ausfüllt.
5A-5D zeigen eine Bewegungssequenz einer beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit 6. Die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 umfasst ein Halteelement 61 und ein flächiges Panel 62, das mittels des Halteelements 61 verstellbar ist. In einer Verwahrposition ist die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 in einer Ausnehmung 43 der Lenksäule 4 verwahrt. Die Lenksäule 4 umfasst einen die Ausnehmung 43 umlaufenden Rand 431. Der Rand 431 ist durch eine abgeschrägte Kante gebildet. An dem Rand 431 kann eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung des Randes 431 und/oder der Ausnehmung 43 angeordnet sein. In einer Funktionsposition steht das Panel 62 zur Benutzung zur Verfügung. Zur Verstellung zwischen der Verwahrposition und der Funktionsposition vollzieht die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 eine kombinierte Schwenk- und Rotationbewegung.
In der Verwahrposition, die in 5A dargestellt ist, ist eine Fläche des Panels 62, über die Eingaben und Ausgaben an der beweglichen Ein-/Ausgabeeinheit vornehmbar sind, parallel zur Rotationsachse des Lenkmoduls 3 angeordnet. Zunächst wird die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 parallel zur Rotationsachse um 90° verschwenkt, wie in 5B und 5C dargestellt ist. Dann wird die bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 um 90° im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse in die Funktionsposition, die in 5D dargestellt ist, rotiert. In der Funktionsposition verläuft eine Parallele zur Rotationsachse im Wesentlichen senkrecht zu dem Panel 62. Selbstverständlich sind andere Verstellmechanismen und Verstellabfolgen als ein Verschwenken und Rotieren denkbar und möglich.
6 zeigt eine Steuereinheit 2 mit einer Lenksäule 4 und einem Lenkmodul 3 mit einem einteiligen Lenkradkranz 31. Die Steuereinheit 2 umfasst weiterhin einen inneren Kranz 34, mit dem das Lenkmodul 3 an der Lenksäule 4 angeordnet ist. Der innere Kranz 34 ist rohrförmig ausgebildet. Die Lenksäule 4 ist durch den inneren Kranz 34 erstreckt.
7 zeigt eine Steuereinheit 2 mit einer Lenksäule 4 und einem Lenkmodul 3 mit einem zweiteiligen Lenkradkranz 31. Die zwei Teile 31a, 31b des Lenkradkranzes dienen zur Betätigung durch den Benutzer B, der an jeweils einem der Teile 31a, 31b angreift.
8 zeigt eine bestimmungsgemäß in einem Fahrzeug 1 angeordnete Steuereinheit 2 mit einer Lenksäule 4, an der eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit 6 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Steuereinheit
3: Lenkmodul
31: Lenkradkranz
31a, 31b: Teil
311a, 311b: Paddel
312: Designfläche
32a, 32b, 32c,32d: Speiche
33a, 33b, 33c,33d: freier Bereich
34: innerer Kranz
4: Lenksäule
41: Airbagmodul
42: zentraler Bereich
43: Ausnehmung
431: Rand
5a, 5b: feste Ein-/Ausgabeeinheit
6: bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit
61: Halteelement
62: Panel
7: zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit
B: Benutzer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2017/060149 A1 [0002]

Claims

Steuereinheit (2) zum Steuern eines Fahrzeugs (1) mit einem Lenkmodul (3) und einer Lenksäule (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) zum Steuern des Fahrzeugs (1) um die Lenksäule (4) rotierbar und/oder entlang der Lenksäule (4) verschieblich ist.
Steuereinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem benutzerseitigen Ende der Lenksäule (4) ein Airbagmodul (41) angeordnet ist.
Steuereinheit (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) relativ zu dem Airbagmodul (41) rotierbar ist.
Steuereinheit (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) und/oder das Airbagmodul (41) mindestens eine feste Ein-/Ausgabeeinheit (5a, 5b) umfassen.
Steuereinheit (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) unabhängig von dem Airbagmodul (41) zur Vorbereitung eines autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs (1) von einem Benutzer (B) der Steuereinheit (2) weg bewegbar ist und in Vorbereitung eines manuellen Fahrmodus auf den Benutzer (B) zu bewegbar ist.
Steuereinheit (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) und/oder das Airbagmodul (41) mindestens eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit (7) umfasst.
Steuereinheit (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zusätzliche Ein-/Ausgabeeinheit (7) zusammen mit der mindestens einen festen Ein-/Ausgabeeinheit (5a, 5b) des Airbagmoduls (41) eine Einheit bildet.
Steuereinheit (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen inneren Kranz (34), an dem das Lenkmodul (3) angeordnet ist, der die Lenksäule (4) umläuft und relativ zu der Lenksäule (4) rotierbar ist.
Steuereinheit (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) einen Lenkradkranz (31) zur Betätigung des Lenkmoduls (3) umfasst, der einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.
Steuereinheit (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkradkranz (31) eine offene oder eine geschlossene Form hat.
Steuereinheit (2) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) mindestens zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) umfasst, wobei sich die mindestens zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) vom Lenkradkranz (31) ausgehend in Richtung der Lenksäule (4) erstrecken.
Steuereinheit (2) zum Steuern eines Fahrzeugs (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Lenkmodul (3) und einer Lenksäule (4), wobei das Lenkmodul (3) einen Lenkradkranz (31) zur Betätigung des Lenkmoduls (3) und mindestens zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) umfasst, die sich von dem Lenkradkranz (31) ausgehend in Richtung der Lenksäule (4) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit (6) in mindestens einem freien Bereich (33a, 33b, 33c, 33d) zwischen zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) anordenbar ist.
Steuereinheit (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit (6) in den mindestens einen freien Bereich (33a, 33b, 33c, 33d) hinein- und aus dem mindestens einen freien Bereich (33a, 33b, 33c, 33d) herausbewegbar ist.
Steuereinheit (2) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit (6) in Abhängigkeit eines Fahrmodus des Fahrzeugs (1) in dem mindestens einen freien Bereich (33a, 33b, 33c, 33d) oder außerhalb des mindestens einen freien Bereichs (33a, 33b, 33c, 33d) befindet, insbesondere dass sich die mindestens eine bewegliche Ein-/Ausgabeeinheit (6) in einem autonomen Fahrmodus des Fahrzeugs (1) in dem mindestens einen freien Bereich (33a, 33b, 33c, 33d) befindet und in einem manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs (1) außerhalb des mindestens einen freien Bereichs (33a, 33b, 33c, 33d).
Verfahren zum Überführen einer Steuereinheit (2), insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, von einer Konfiguration für einen ersten Fahrmodus in eine Konfiguration für einen zweiten Fahrmodus, wobei die Steuereinheit (2) ein Lenkmodul (3) und eine Lenksäule (4), um die das Lenkmodul (3) zum Steuern des Fahrzeugs (1) rotierbar ist, umfasst, wobei das Lenkmodul (3) einen Lenkradkranz (31) und mindestens zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) umfasst, die sich von dem Lenkradkranz (31) ausgehend in Richtung der Lenksäule (4) erstrecken, gekennzeichnet durch Rotieren und/oder Verschieben des Lenkmoduls (3) um die Lenksäule (4).
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkmodul (3) mindestens zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) umfasst und der Lenkradkranz (31) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei sich mindestens zwei Teile (31a, 31b) des mindestens zweiteiligen Lenkradkranzes (31) gegenüber den mindestens zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) derart bewegen, dass sich die mindestens zwei Teile (31a, 31b) im Wesentlichen parallel zu den mindestens zwei Speichen (32a, 32b, 32c, 32d) befinden.