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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad und einer in einem fahrergesteuerten Fahrbetrieb in Betrachtungsrichtung des Fahrers hinter dem Lenkrad befindlichen Anzeigeeinheit, wobei ein Kranz des Lenkrads in einem autonomen Fahrbetrieb in eine die Anzeigeeinheit nicht oder in nicht nennenswerten Ausmaß verdeckende Position bringbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Betriebsverfahren. Zum Stand der Technik wird auf die Schriften
EP 3 286 065 B1 ,
DE 10 2005 044 289 B4 ,
DE 10 2006 006 995 B4 verwiesen.
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Grundsätzlich bekannt ist das sog. autonome oder hochautomatisierte Fahren von nicht spurgebundenen Kraftfahrzeugen, welche sich künftig auch ohne Zutun des Fahrers elektronisch gesteuert auf Fahrbahnen im öffentlichen Straßenverkehr bewegen werden. Dafür ist es aus der eingangs genannten
DE 10 2006 006 995 B4 bekannt, dass das Lenkrad des Fahrers, welches beim autonomen Fahren, d.h. wenn der Fahrer dem Fahrzeug keine Lenkbewegung vorgeben muss, nur für eventuelle Noteingriffe des Fahrers benötigt wird, von einer zuvor größeren geometrischen Form in eine kleinere geometrische Form gebracht werden kann, wobei eine solche Formänderung abhängig vom Ein- und Ausschalten eines autonomen Fahrbetriebs automatisch erfolgt.
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In der oben genannten
EP 3 286 065 B1 wird vorgeschlagen, das Lenkrad während des bzw. für das autonome(n) Fahren(s) in einer solcher Weise in eine Ruheposition zu verlagern, dass der Blick des Fahrers auf die üblicherweise hinter dem Lenkrad liegende und von diesem in dessen Gebrauchsposition teilweise verdeckte Armaturentafel und insbesondere auf eine(n) darin wie üblich vorgesehene(n) Bildschirm bzw. Anzeigeeinheit vom Lenkrad in wesentlich geringerem Umfang als beim fahrergesteuerten Fahrbetrieb verdeckt wird. Dafür wird der Lenkradkranz um einen in Neutralstellung des Lenkrads unten liegenden Punkt in Fahrzeug-Fahrtrichtung nach vorne gekippt oder verschwenkt. Auf elegante Weise kann dabei der Fahrer durch das Kippen oder Verschwenken des Lenkrad-Kranzes vom fahrergesteuerten Fahrbetrieb auf den autonomen Fahrbetrieb umschalten.
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Die weiterhin als Stand der Technik genannte
DE 10 2005 044 289 B4 beschäftigt sich zwar nicht mit dem autonomen Fahren eines Personenkraftwagens, aber schlägt zur Komfortsteigerung vor, dass ein in der Neutralposition des Lenkrads (mit dieser Lenkrad-Position fährt das Fahrzeug geradeaus) untenliegendes Segment des Lenkrad-Kranzes für das Aussteigen aus dem und das Einsteigen in das Fahrzeug in Fahrtrichtung nach vorne weggeklappt wird, so dass dieses weggeklappte Segment unter Vernachlässigung der Neigung der Lenkradkranz-Ebene gegenüber einer Senkrechten mehr waagerecht liegt als senkrecht steht.
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Zurückkommend auf ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. auf ein entsprechendes Betriebsverfahren nach Anspruch 5 soll hiermit eine weitere vorteilhafte Gestaltung aufgezeigt werden, mit welcher in einem autonomen Fahrbetrieb dem Fahrer ein besserer oder im wesentlichen ungehinderter Blick auf eine im fahrergesteuerten Fahrbetrieb hinter dem Lenkrad befindlichen Anzeigeeinheit ermöglicht wird (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einerseits mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ist für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein im fahrergesteuerten Fahrbetrieb bei Neutralposition des Lenkrads unterhalb dessen Mittelpunktes liegendes Segment des Lenkrad-Kranzes in Fahrzeugfahrtrichtung nach vorne in eine zumindest näherungsweise horizontale Lage verlagerbar ist und dass das verbleibende Segment des Lenkrad-Kranzes derart teilbar ist, dass die beiden verbleibenden Segment-Teile gegensinnig zueinander verdrehbar sind. Entsprechend wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5 in einem autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs ein im fahrergesteuerten Fahrbetrieb bei Neutralposition des Lenkrads unterhalb dessen Mittelpunktes liegendes Segment des Lenkrad-Kranzes in Fahrzeugfahrtrichtung nach vorne in eine zumindest näherungsweise horizontale Lage verlagert und das verbleibende Segment des Lenkrad-Kranzes wird geteilt und die beiden verbleibenden Segment-Teile werden gegensinnig zueinander verdreht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der jeweiligen Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß erfolgt vorliegend in einem autonomen Fahrbetrieb nicht nur eine Verkleinerung des Lenkrads, sondern es wird insbesondere ein Sichtbereich auf die vom Fahrer aus betrachtet hinter dem Lenkrad liegende Armaturentafel und insbesondere auf eine jedenfalls in einem fahrergesteuerten Fahrbetrieb darin vorgesehene Anzeigeeinheit ermöglicht, indem derjenige Abschnitt des Lenkrad-Kranzes, der diese Anzeigeeinheit im fahrergesteuerten Fahrbetrieb verdeckt, im autonomen Fahrbetrieb geeignet verlagert wird. Diese Verlagerung des die Anzeigeeinheit verdeckenden Abschnitts erfolgt relativ einfach und für den Fahrer nicht überraschend und somit logisch nachvollziehbar, nämlich durch ein gewisses Verdrehen vorzugsweise um die Lenkrad-Drehachse. Dafür werden, um den nötigen Verdrehwinkel gering zu halten, zwei Teile, nämlich die hier sog. Segment-Teile des Lenkrad-Kranzes in einander entgegen gesetzter Richtung verdreht, so dass sich zwischen diesen beiden Segment-Teilen ein Freiraum oder Zwischenraum ergibt, durch welchen der Fahrer ungestört hindurch auf die Anzeigeeinheit bzw. Armaturentafel blicken kann.
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Um ein solches Verdrehen zu ermöglichen wird ein in Neutralposition des Lenkrads unten liegendes Segment des Lenkrad-Kranzes beispielsweise geeignet weggeklappt. Bei einem Personenkraftwagen mit gering nach vorne unten geneigter Lenkradrad-Drehachse und somit näherungsweise senkrecht stehendem Lenkrad erfolgt dieses Wegklappen oder allgemein Verlagern in Fahrzeug-Fahrtrichtung nach vorne und somit vom Fahrer weg. Damit das geeignet verlagerte untere Segment des Lenkrad-Kranzes wenig Raum beansprucht, wird dieses in eine zumindest näherungsweise horizontale Lage gebracht. Hierfür kann beispielsweise eine innerhalb der Lenksäule verlaufende Spindel, die endseitig mit dem entsprechend zu verlagernden unteren Lenkradkranz-Segment verbunden ist, in Fahrzeug-Fahrtrichtung nach vorne verlagert werden und dabei dieses Kranz-Segment geeignet mitnehmen.
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Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine solche vorstehend beschriebene Formveränderung des Lenkrads bzw. Lenkrad-Kranzes nicht zwangsweise mit jedem autonomen Fahren des Kraftfahrzeugs erfolgen muss, sondern nur bedarfsweise, nämlich insbesondere wenn der Fahrer einen ungehinderten Blick auf die Anzeigeeinheit haben möchte, initiiert werden kann. Daher wird vorliegend ausdrücklich von einem autonomen Fahrbetrieb und nicht von dem autonomen Fahrbetrieb gesprochen, soll heißen: es können verschiedene Ausprägungen eines autonomen Fahrbetriebs existieren.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sowohl der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Fahrer nicht nur die Möglichkeit eröffnet, zwischen den gegeneinander verdrehten Segment-Teilen des Lenkradkranzes hindurch zu blicken, sondern es kann durch deren oben genannten Zwischenraum hindurch die Anzeigeeinheit näher an den Fahrer herangebracht werden. Hierfür wird diese geeignet vorzugsweise translatorisch in Fahrzeug-Längsrichtung verlagert, derart, dass die Anzeigeeinheit den besagten Zwischenraum passiert. Zusätzlich oder auch alleinig kann oder können das Lenkrad bzw. der Lenkrad-Kranz oder zumindest dessen gegeneinander verdrehte Segment-Teile vorzugsweise abermals translatorisch vom Fahrer weg bewegt werden. Letzteres erlaubt vorteilhafterweise die Möglichkeit - ist dabei aber ausdrücklich nicht obligatorisch -, zeitlich nach dem besagten Passieren (der Anzeigeeinheit durch den genannten Zwischenraum) die mit dann vom Fahrer aus betrachtet vor den besagten Segment-Teilen liegender Anzeigeeinheit diese Segment-Teile wieder zueinander hin zu verdrehen. Dabei können diese Segment-Teile hinter der Anzeigeeinheit dann noch seitlich über diese hinausstehen, so dass dem Fahrer stets die Möglichkeit gegeben ist, notfalls selbst lenkend einzugreifen, d.h. zumindest eines dieser Segment-Teile zu ergreifen und damit das Fahrzeug zu lenken und somit den autonomen Fahrbetrieb zu beenden. Letzteres kann im Übrigen vorteilhafterweise mit sämtlichen vorstehend beschriebenen Form-Zuständen des Lenkrads möglich sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines auf die wesentlichen Elemente abstrahiert dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die beigefügte 1a die Ansicht des Fahrers auf das Lenkrad mit dahinter liegender Anzeigeeinheit im fahrergesteuerten Fahrbetrieb zeigt, von welchem Zustand 1b eine Seitenansicht in Fahrzeug-Querrichtung betrachtet zeigt. 2a zeigt die Ansicht des Fahrers auf das Lenkrad nach dem Verlagern eines unteren Lenkradkranz-Segments und nach dem beschriebenen voneinander Wegdrehen der verbleibenden Segment-Teile. Somit zeigt 2a den weiter oben genannten Zwischenraum mit freiem Blick auf die Anzeigeeinheit, wobei sich das weg verlagerte oder weggeschwenkte untere Lenkradkranz-Segment gemäß 2b in diesem Stadium der Formveränderungen und Positionsveränderungen noch in einer Zwischenposition befindet. 3a zeigt die Ansicht des Fahrers auf das Lenkrad ausgehend vom Zustand nach 2a nach translatorischer Verlagerung der Anzeigeeinheit zum Fahrer hin und Verlagerung des Lenkradkranzes bzw. des gesamten Lenkrads vom Fahrer weg, von welchem Zustand 3b eine Seitenansicht in Fahrzeug-Querrichtung betrachtet (analog 1b, 2b) zeigt. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
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Mit der Bezugsziffer 1 ist in seiner Gesamtheit ein vom Fahrer eines Fahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens, wie üblich um eine zentrale und durch den Mittelpunkt des Lenkrads 1 verlaufende Drehachse D verdrehbares Lenkrad eines Kraftfahrzeugs (PKW's) bezeichnet, das sich in sämtlichen Figuren in der Neutralposition befindet, d.h. wenn das Fahrzeug durch den Fahrer gesteuert wird und nicht autonom fährt, so fährt das Fahrzeug mit dieser Lenkrad-Neutralposition geradeaus. Das gezeigte Lenkrad 1 besteht vereinfacht aus vier Teilen, nämlich einem zentralen bzw. mittigen Lenkradtopf 1a, einem linksseitigen oberen Segment-Teil 1b des im fahrergesteuerten Fahrzustand ringförmigen Lenkrad-Kranzes K mit einem im vorliegenden Ausführungsbeispiel zugehörigem Speichenabschnitt Sb, über den dieses Segment-Teil 1b des Lenkrad-Kranzes K um die Drehachse D drehbar mit dem Lenkradtopf 1a verbunden ist, einem rechtsseitigen oberen Segment-Teil 1c des Lenkrad-Kranzes K mit hier zugehörigem Speichenabschnitt Sc, über den auch dieses Segment-Teil 1c des Lenkrad-Kranzes K mit dem Lenkradtopf 1a um die Drehachse D drehbar verbunden ist, und einem unteren Teil-Segment 1d, das mit seinen beiden Endabschnitten auf nicht dargestellte Weise mit den im Einbauzustand im Fahrzeug unteren Enden der beiden Segment-Teile 1b, 1c verbindbar ist und den Lenkrad-Kranz K im Zustand nach den 1a, 1b zu einem Ring vervollständigt. Auf den beiden Speichenabschnitten Sb, Sc sind Bedienelemente figürlich dargestellt, die für die vorliegende Erfindung keine Rolle spielen. Im Übrigen können diese Speichenabschnitte Sb, Sc abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel auch anderweitig gestaltet sein und müssen insbesondere nicht mit den Segment-Teilen 1b, 1c fest verbunden sein.
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Mit der Bezugsziffer 2 ist eine Anzeigeeinheit gekennzeichnet, die sich im fahrergesteuerten Fahrbetrieb, d.h. wenn das Kraftfahrzeug nicht autonom fährt sondern vom Fahrer gesteuert wird, in Blickrichtung des Fahrers betrachtet hinter dem Lenkrad 1 im Wesentlichen oberhalb von dessen Drehachse D befindet, wobei im Zustand nach den 1a, 1b ein Teil dieser Anzeigeeinheit 2, die sich beispielsweise in einer nicht gezeigten sog. Armaturentafel des Kraftfahrzeugs befindet, teilweise von den Segment-Teilen 1b, 1c und insbesondere von deren Anteilen am Lenkrad-Kranz K verdeckt wird. In einem autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs kann es jedoch erwünscht sein, dass die Anzeigeeinheit 2, die aus einem Display 2a und einer dieses Display 2a tragenden Tragstruktur 2b besteht, für den Fahrer besser sichtbar ist und insbesondere nicht anteilig vom Lenkrad 1 verdeckt wird. Um dies zu erreichen, werden bei einem gegebenenfalls bestimmten autonomen Fahrbetrieb oder bei einem autonomen Fahrbetrieb auf ausdrückliche Aufforderung durch den Fahrer einzelne Teile oder Segmente des Lenkrad-Kranzes K durch eine nicht gezeigte Aktuatorik, die von einer elektronischen Steuereinheit geeignet angesteuert wird, wie folgt verlagert:
- Zunächst wird ausgehend vom Zustand nach den 1a, 1b das untere Teil-Segment 1d des Lenkrad-Kranzes K auf nicht detailliert dargestellte Weise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorne quasi weggeklappt, wonach dieses Teil-Segment 1d - wie 3b zeigt - annähernd horizontal im Fahrzeug liegt. In 2b ist ein Zwischenzustand im Laufe dieses Wegklappens dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass dieses Teil-Segment 1d mit seinen im Zustand nach 1a, 1b den Segment-Teilen 1c, 1c zugewandten Endbereichen geeignet gelenkig mit einer Spindel 3 verbunden ist, die hier innerhalb einer Lenksäule 4 geführt ist. Diese Spindel 3 wird nun für das gewünschte Verlagern des Teil-Segmentes 1d innerhalb der Lenksäule 4 in Fahrtrichtung F des Fahrzeugs verlagert und nimmt dabei (bspw. über ein geeignetes nicht gezeigtes Getriebe) das Teil-Segment 1d mit und überführt dies gemäß Pfeil P in die gewünschte näherungsweise horizontale Lage gemäß 3b. Selbstverständlich ist auch jegliche andere Kinematik für eine gewünschte und durch Aktuator durchgeführte Verlagerung dieses unteren Teil-Segmentes 1d möglich. Wesentlich ist, dass mit dieser Verlagerung des Teil-Segmentes 1d in eine zumindest näherungswiese horizontal liegende Position Platz geschaffen wird für eine darauf folgende Verlagerung der beiden oberen Segment-Teile 1b, 1c des Lenkrad-Kranzes K.
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Im Übrigen kann die besagte Spindel 3 auch eine mechanische Rückfallebene für das Lenksystem des Fahrzeugs bilden, derart dass bei Ausfall des üblicherweise aktiven Steer-by-Wire-Systems (dieser Begriff ist dem Fachmann bekannt) der Lenkwunsch des Fahrers mit dem dann „vollständigen“ Lenkrad 1 gemäß 1a,1b mechanisch an ein Lenkgetriebe des Fahrzeugs und über dieses an die lenkbaren Fahrzeug-Räder übertragen wird.
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Zurückkommend auf die Überführung des (unteren) Teil-Segmentes 1d im Hinblick auf die Schaffung von auseichendem Platz für eine damit einhergehende und/oder darauf folgende Verlagerung der beiden oberen Segment-Teile 1b, 1c des Lenkrad-Kranzes K so werden letztere ausgehend von der Position nach 1a ebenfalls durch eine geeignete Aktuatorik in die Position nach 2a überführt, wofür die beiden Segment-Teile 1b, 1c gegeneinander, d.h. in einander entgegen gerichtetem Drehsinn jeweils um ein gewisses Maß, beispielsweise um einen Winkel von 45°, um die Drehachse D verdreht werden. Indem das linksseitige Segment-Teil 1b gegen den Uhrzeigersinn nach links verdreht wird und das rechtsseitige Segment-Teil 1c im Uhrzeigersinn nach rechts verdreht wird, wird zwischen deren beiden - weiterhin - oberen Enden ein Freiraum oder Zwischenraum Z geschaffen, der dem Fahrer wie ersichtlich einen freien Blick auf die Anzeigeeinheit 2 bzw. auf deren dem Fahrer zugewandtes Display 2a eröffnet.
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Wenngleich der Fahrer im Notfall, d.h. falls ein manueller Lenkeingriff durch den Fahrer erwünscht oder notwendig ist, im Zustand nach 2a,2b weiterhin das Lenkrad 1 ergreifen und damit lenken kann, ist noch eine weitere Steigerungsmöglichkeit hinsichtlich des Sichtkomforts auf die Anzeigeeinheit 2 möglich. Diese wird nun anhand der 3a, 3b erläutert: Demnach werden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl die Anzeigeeinheit 2 als auch das Lenkrad 1 bzw, der Lenkradtopf 1a ind die noch verbliebenen Segment-Teile 1b, 1c zusammen mit der sich an den Lenkradtopf 1a anschließenden Lenksäule 4 verlagert. Eine im Wesentlichen translatorische Verlagerung der Anzeigeeinheit 2 erfolgt im Wesentlichen gegen Fahrtrichtung F des Fahrzeugs zum Fahrer hin, wobei selbstverständlich eine gewisse Neigung dieser Verlagerung gegenüber der Horizontalen möglich ist. Eine ebenfalls im Wesentlichen translatorische Verlagerung des Lenkrads 1 und der Lenksäule 4 erfolgt - unter Vernachlässigung der üblichen Neigung der Lenksäule 4 bzw. Lenkrad-Drehachse D nach vorne unten - im Wesentlichen in Fahrzeug-Fahrtrichtung F nach vorne. Dabei passiert die Anzeigeeinheit 2 mit ihrem Display 2a den genannten Zwischenraum Z zwischen den beiden oberen Enden der Segment-Teile 1b, 1c des Lenkrad-Kranzes K soweit, dass sich in Fahrzeug-Querrichtung gemäß 3b betrachtet das Display 2a der Anzeigeeinheit 2 näher am Fahrer befindet als das Lenkrad 1 bzw. als dessen noch für den Fahrer sichtbare und ergreifbare Segment-Teile 1b, 1c. In diesem Zustand gemäß 3b, in dem sich selbstverständlich ein Teil der Tragstruktur 2b der Anzeigeeinheit 2 vom Fahrer aus betrachtet noch hinter dem Lenkrad 1 befindet, werden nun die beiden Segment-Teile 1b, 1c in ihre Position gemäß 1a zurück, d.h. um die Lenkrad-Drehachse D zueinander hin gedreht, wodurch der Fahrer im Bereich unterhalb der Drehachse D größtmöglichen Freiraum erhält.
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Wie ein Vergleich der 3b mit der 1b zeigt, kann das Display 2a der Anzeigeeinheit 2 auch noch um eine in Fahrzeug-Querrichtung, d.h. in diesen beiden Figuren senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse und damit gegenüber dem Fahrer gekippt oder verschwenkt werden, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3286065 B1 [0001, 0003]
- DE 102005044289 B4 [0001, 0004]
- DE 102006006995 B4 [0001, 0002]
