DE102019108762A1 - Steering wheel for a vehicle, a simulator or a game console - Google Patents
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- B60K2360/1523—
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- B60K2360/782—
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Fahrzeug, einen Simulator oder eine Spielkonsole, das wenigstens eine Anzeigeeinheit 11 zur Anzeige von wenigstens einer Information 13 für einen Fahrer aufweist, wobei an dem Lenkrad 1 oder an einer mit dem Lenkrad 1 in Verbindung stehenden Einrichtung ein Drehpositionsgeber 21 angeordnet ist, der einen Lenkradeinschlagswinkel in Abhängigkeit von einer Ruheposition detektiert und die wenigstens eine Anzeigeeinheit 11 derart ausgebildet ist, dass die wenigstens eine Information 13 in einer Ausrichtung angezeigt wird, die nicht in direkter Abhängigkeit von einem Lenkradeinschlagswinkel steht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anzeige wenigstens einer Information an einem Lenkrad 1 eines Fahrzeugs, Simulators oder einer Spielkonsole, bei dem wenigstens eine Information 13 in einer Ausrichtung angezeigt wird, die nicht in direkter Abhängigkeit zu einem Lenkradeinschlagswinkel steht. The invention relates to a steering wheel for a vehicle, a simulator or a game console, which has at least one display unit 11 for displaying at least one item of information 13 for a driver, with a rotary position transmitter on the steering wheel 1 or on a device connected to the steering wheel 1 21, which detects a steering wheel angle as a function of a rest position and the at least one display unit 11 is designed such that the at least one piece of information 13 is displayed in an orientation that is not directly dependent on a steering wheel angle. The invention also relates to a method for displaying at least one item of information on a steering wheel 1 of a vehicle, simulator or game console, in which at least one item of information 13 is displayed in an orientation that is not directly dependent on a steering wheel angle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenkrad, wie es für Fahrzeuge, Simulatoren oder auch Spielkonsolen verwendet wird.The invention relates to a steering wheel of the type used for vehicles, simulators or game consoles.
Derartige Lenkräder weisen oft einen Drehpositionsgeber auf, der einen Lenkradeinschlagswinkel in Abhängigkeit von einer Ruheposition detektiert.Such steering wheels often have a rotary position transmitter that detects a steering wheel angle as a function of a rest position.
Wird das Lenkrad an einem (Fahr-)Simulator eingesetzt, wird der Lenkradeinschlag bzw. eine Verdrehung der Lenkachse bzw. der Lenksäule statt über direkte vorhandene Winkelgeber über eine Verdrehung der Achse in einem Motor detektiert, wobei mittels dieses Motors (über entsprechend eingespeisten Strom) auch der von der Fahrsituation abhängige unterschiedliche Widerstand gegen eine Lenkbewegung erzeugt wird, um eine reale Simulation zu ermöglichen und um für den Fahrer ein Feedback geben zu können.If the steering wheel is used on a (driving) simulator, the steering wheel angle or a rotation of the steering axis or the steering column is detected via a rotation of the axis in a motor instead of via direct existing angle sensors, whereby this motor (via correspondingly fed current) the different resistance to a steering movement, which is dependent on the driving situation, is also generated in order to enable a real simulation and to be able to give feedback to the driver.
Sowohl in Simulatoren und Spielkonsolen als auch in echten Fahrzeugen besteht zunehmender Bedarf an Informationen, welche dem Fahrer möglichst unmittelbar angezeigt werden sollen.In simulators and game consoles as well as in real vehicles, there is an increasing need for information that should be displayed to the driver as immediately as possible.
Hierzu dient regelmäßig das Armaturenbrett, in welchem im Blickfeld des Fahrers Anzeigen und Instrumente untergebracht sind, um gewünschte Informationen darzustellen.The dashboard, in which displays and instruments are placed in the driver's field of vision, is used regularly for this purpose, in order to display the desired information.
Bei der zunehmenden Informationsmenge werden auch zusätzliche Wege beschritten, um diese auszugeben. Beispielsweise werden Informationen als Töne oder gar Sprache ausgegeben, um den Fahrer auf Aktionen hinzuweisen.With the increasing amount of information, additional ways are taken to output them. For example, information is output as tones or even speech to inform the driver of actions.
Beispielsweise wird ein zu geringer Abstand ebenso wie ein fehlendes Anschnallen, Navigationsinformationen, etc. oft über Warntöne oder gar Sprache ausgegeben.For example, if the distance is too short or if you are not buckling up, navigation information, etc., is often output via warning tones or even voice.
Im Rennsport wurde zudem bereits ein Lenkrad vorgestellt, an dem ein Display untergebracht ist.A steering wheel with a display has also already been introduced in racing.
Diese Lösung wird aber von Fahrern als unbequem empfunden und nicht als vorteilhaft angenommen.However, this solution is perceived by drivers as inconvenient and not accepted as advantageous.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine zusätzliche Möglichkeit bietet, um einem Fahrer auf komfortable Art und Weise Informationen anzuzeigen.The present invention is based on the object of creating a device which offers an additional option for displaying information to a driver in a convenient manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Lenkrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a steering wheel having the features of
Nach der Erfindung wird das Lenkrad selbst benutzt, um eine zusätzliche Anzeigemöglichkeit von Informationen für einen Fahrer zu schaffen. Das erfindungsgemäße Lenkrad weist hierzu (wenigstens) eine Anzeigeeinheit zur Anzeige von (wenigstens) einer Information für den Fahrer auf. Unter Anzeige ist im Sinne der Erfindung eine visuelle Anzeige, also Darstellung in Zahlen (numerisch), Schrift (alphanumerisch) und/oder Bild zu verstehen.According to the invention, the steering wheel itself is used in order to create an additional possibility of displaying information for a driver. For this purpose, the steering wheel according to the invention has (at least) one display unit for displaying (at least) one piece of information for the driver. In the context of the invention, a display is to be understood as a visual display, that is to say representation in numbers (numeric), text (alphanumeric) and / or images.
Nach der Erfindung weist das Lenkrad einen Drehpositionsgeber auf, wobei dieser Drehpositionsgeber auch am Lenkrad oder an dessen Lenksäule oder hiervon bewegten Einrichtungen bzw. Teilen angeordnet sein kann. Als hiervon bewegte Einrichtung kommt beispielsweise ein Getriebe zur Umsetzung der Lenkbewegung in Frage.According to the invention, the steering wheel has a rotary position transmitter, this rotary position transmitter also being able to be arranged on the steering wheel or on its steering column or devices or parts moved by it. As a device moved by this, for example, a transmission for converting the steering movement comes into question.
Der Begriff Drehpositionsgeber ist im Sinne der Erfindung weit zu verstehen, so dass jegliche Vorrichtungen, wie beispielsweise Motor für ein Feedback (force feedback), Winkelgeber, Lenkwinkelsensor, Hallsensor, Strichcodesensor mit Lichtschrankensystem, Gyroskop, und Bildauswertung, darunter fallen, die geeignet sind, einen Einschlagswinkel eines Lenkrads bzw. eine Veränderung der Drehposition (Lenkwinkelposition) des Lenkrads bezogen auf eine Ruhestellung oder Ausgangsstellung (insbesondere Stellung zur Geradeausfahrt) zu detektieren.The term rotary position transmitter is to be understood broadly within the meaning of the invention, so that it includes any devices, such as motor for a feedback (force feedback), angle transmitter, steering angle sensor, Hall sensor, barcode sensor with light barrier system, gyroscope, and image evaluation, which are suitable to detect a steering angle of a steering wheel or a change in the rotational position (steering angle position) of the steering wheel in relation to a rest position or starting position (in particular position for straight-ahead travel).
Zur Anzeige der Information werden bei deren Ausrichtung die von dem Drehpositionsgeber ermittelten Werte bzw. der jeweils aktuelle Wert ermittelt und, beispielsweise mittels einer Auswerte- und Steuereinheit, in Abhängigkeit dieses Werts die Ausrichtung der Information vorgenommen.To display the information, the values determined by the rotary position transmitter or the current value are determined during their alignment and the information is aligned as a function of this value, for example by means of an evaluation and control unit.
Entsprechend ist nicht nur die Anzeigeeinheit, sondern auch die Auswerte- und Steuereinrichtung (Displayelektronik) derart ausgebildet, dass die ermittelten Werte (Einschlagswinkelwerte) zur Ausrichtung der Information verwendet werden und die Displayelektronik eine entsprechende Eingangsschnittstelle (elektronisch und/oder als Softwareschnittstelle ausgebildet) aufweist.Accordingly, not only the display unit, but also the evaluation and control device (display electronics) are designed in such a way that the values determined (steering angle values) are used to align the information and the display electronics have a corresponding input interface (electronic and / or designed as a software interface).
Hierdurch ist es möglich, die Ausrichtung der Information auf der Anzeigeeinheit unabhängig von dem Einschlagswinkel des Lenkrads vorzunehmen. Bei einem Einschlag des Lenkrads bleibt die Ausrichtung der Information demzufolge nicht zur (Dreh-)Position des Lenkrads fest, sondern unabhängig bzw. steht nicht in direkter Abhängigkeit zu dem Lenkradeinschlagswinkel.This makes it possible to align the information on the display unit independently of the steering angle of the steering wheel. When the steering wheel is turned, the orientation of the information therefore does not remain fixed in relation to the (rotational) position of the steering wheel, but rather independent or not directly dependent on the steering wheel angle.
Die Anzeige bzw. die angezeigte Information ist hierdurch bei einer Neigung des Lenkrads (Einschlag) auch dann noch lesbar, wenn man den Kopf nicht neigt. Besonders vorteilhaft ist dies, wenn von dem Fahrer ein Helm getragen wird, wie dies beispielsweise in einem Rennwagen oder einer entsprechenden Simulation der Fall ist, da durch das Tragen eines Helm kaum eine Neigung des Kopfes stark beeinträchtigt ist. Zudem können erfindungsgemäß auch kleine ruckartige Bewegungen ausgeglichen werden, so dass die auf der Anzeigeeinheit angezeigte Information lesbar bleibt.As a result, the display or the displayed information can still be read when the steering wheel is tilted (turning), even if the head is not tilted. This is particularly advantageous if a helmet is worn by the driver, like this is the case, for example, in a racing car or a corresponding simulation, since wearing a helmet hardly affects the inclination of the head. In addition, according to the invention, small jerky movements can also be compensated for, so that the information displayed on the display unit remains legible.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzeigeeinheit als elektronischer Bildschirm, insbesondere als LCD-, LED-, oder OLED-Bildschirm ausgebildet, was vorteilhafterweise eine kostengünstige Umsetzung der Anzeigeeinheit und der gewünschten Ausrichtung der auf der Anzeige dargestellten Information ermöglicht.In a particularly preferred embodiment of the invention, the display unit is designed as an electronic screen, in particular as an LCD, LED, or OLED screen, which advantageously enables an inexpensive implementation of the display unit and the desired alignment of the information shown on the display.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bleibt die Ausrichtung der wenigstens einen Information bezogen auf eine Ruheposition des Lenkrads (insbesondere die Stellung zur Geradeausfahrt) konstant, so dass der Fahrer die Information in jeder Stellung des Lenkrads nicht verdreht, vorzugsweise waagrecht (bezogen auf seine eigene Position), wahrnehmen kann.In a further embodiment of the invention, the orientation of the at least one item of information in relation to a rest position of the steering wheel (in particular the position for driving straight ahead) remains constant, so that the driver does not turn the information in any position of the steering wheel, preferably horizontally (in relation to his own position) can perceive.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, die Ausrichtung in einem geringeren Maße als der Lenkradeinschlag zu diesem anzupassen, so dass auch eine unbewusste Neigung des Kopfes des Fahrers bei einem Lenkradeinschlag berücksichtigt werden kann.Of course, it is also conceivable to adjust the alignment to a lesser extent than the steering wheel angle, so that an unconscious inclination of the driver's head when the steering wheel is turned can also be taken into account.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzeigeeinheit (oder sind die Anzeigeeinheiten) zentral in oder an dem Lenkrad angeordnet, um im Blickfeld des Fahrers bei jeglichem Lenkradeinschlag besonders gut wahrgenommen zu werden.In an advantageous embodiment of the invention, the display unit (or the display units) is arranged centrally in or on the steering wheel in order to be particularly well perceived in the driver's field of vision whenever the steering wheel is turned.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Lenkrad nicht fest mit der Basiseinheit verbunden, sondern mittels eines Schnellverschlusses mit dieser verbindbar oder von dieser lösbar.In a further embodiment of the invention, the steering wheel is not permanently connected to the base unit, but can be connected to or detached from the base unit by means of a quick-release lock.
Hierdurch kann vorteilhafterweise ein Lenkrad von einem Fahrer oder Anwender auf anderen Basiseinheiten verwendet werden.As a result, a steering wheel can advantageously be used by a driver or user on other base units.
Durch die Mitnahme des eigenen Lenkrads erhöht sich der Komfort für einen Fahrer, da ein Eingewöhnen auf ein fremdes Lenkrad entfällt. Zudem ermöglicht die Abnehmbarkeit des Lenkrads eine mehrfache Verwendung in einem Fahrzeug, Simulator oder Spielkonsole.Taking your own steering wheel with you increases comfort for a driver, as there is no need to get used to an unfamiliar steering wheel. In addition, the removable steering wheel enables multiple use in a vehicle, simulator or game console.
Da diese Basiseinheit ebenfalls Informationen hinsichtlich der Drehposition und/oder einer Änderung der Drehposition der Lenksäule an das abnehmbare Lenkrad und dessen Anzeigeeinheit übermittelt, ist auch in dieser Ausgestaltung der Erfindung die erfindungsgemäße - vorzugsweise konstant horizontale - Ausrichtung der Information gewährleistet.Since this base unit also transmits information regarding the rotational position and / or a change in the rotational position of the steering column to the removable steering wheel and its display unit, the - preferably constant horizontal - alignment of the information according to the invention is also ensured in this embodiment of the invention.
Eine Elektronik, insbesondere die Auswerte- und Steuereinrichtung, zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit kann hierbei in dem Lenkrad oder in seinem Gehäuse untergebracht sein, und im Falle eines (mittels Schnellverschluss) abnehmbaren Lenkrads mit diesem abgenommen werden.Electronics, in particular the evaluation and control device, for controlling the display unit can be accommodated in the steering wheel or in its housing and, in the case of a removable steering wheel (by means of a quick release), can be removed with it.
Die Elektronik inklusive etwaig darin abgespeicherter Einstellungen kann damit in dem abnehmbaren Lenkrad enthalten sein und von einem Fahrer zu einer anderen Spielkonsole, einem anderen Simulator oder gar einem anderen Fahrzeug mitgenommen und dort eingesetzt werden.The electronics, including any settings stored therein, can thus be contained in the removable steering wheel and taken by a driver to another game console, another simulator or even another vehicle and used there.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantageous refinements of the invention emerge from the dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing.
In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf ein schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lenkrads in Ruheposition; -
2 eine Draufsicht auf ein Lenkrad nach1 mit Linkseinschlag und -
3 eine Seitenansicht auf ein Lenkrad nach1 und2 .
-
1 a plan view of a schematic representation of a steering wheel according to the invention in the rest position; -
2 a top view of a steering wheel after1 with left fold and -
3 a side view of a steering wheel after1 and2 .
Das Lenkrad weist einen beispielsweise ring- oder kreisförmigen Griffbereich
Mittig im Inneren des Lenkrads
Diese Anzeigeeinheit
Bei einem Lenkradeinschlag von beispielsweise 45° nach links, wird, wie in
Die Ausrichtung der Information
Der Linkseinschlag des Lenkrads
Wie aus
Das Lenkrad
Ein Lenkradeinschlag des mit der Lenksäule
In der Basis
Der detektierte Wert eines Lenkradeinschlags wird über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Prozessor ermittelt, ausgewertet und zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit
Als Positionsgeber
Der Motor dient u.a. dazu, in Abhängigkeit der Fahrsituation (Geschwindigkeit, Kurvenradius, Fahrbahnneigung, Fahrbahnbeschaffenheit, etc.) einen gewünschten Widerstand gegen einen Lenkradeinschlag (Feedback) zu erzeugen, um die Fahrsituation möglichst real zu simulieren. Zudem kann der Motor dazu eingesetzt werden, beim Fahrer auch andere Arten eines Feedbacks wie beispielsweise Rütteln, Vibrieren, etc. zu erzeugen.The engine serves among other things depending on the driving situation (speed, curve radius, lane inclination, road surface condition, etc.) to generate a desired resistance to a steering wheel angle (feedback) in order to simulate the driving situation as realistically as possible. In addition, the motor can be used to generate other types of feedback for the driver, such as shaking, vibrating, etc.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, die Drehposition bzw. eine Änderung der Drehposition auf andere Art zu ermitteln. Beispielsweise kann an der Lenksäule am Umfang oder an einem mit einer Drehung der Lenksäule
Die Drehposition bzw. eine Änderung der Position erzeugt aber selbst einen induktiven Strom, so dass dieser Wert von einer entsprechenden Auswerte- und Steuereinheit, beispielsweise einem (Display-)Prozessor, zur Ansteuerung der Anzeigeeinheit
Die Basiseinheit
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, diese Stromversorgung bzw. Energieversorgung auf andere Art, beispielsweise mittels eines Schleifkontakts oder einer verdrehbaren Leitung (Litze, Flachbandkabel), zu realisieren.Of course, it is also conceivable to implement this power supply or energy supply in a different way, for example by means of a sliding contact or a twistable line (stranded wire, ribbon cable).
Zudem ist es möglich, das Lenkrad mit einer autarken Energiequelle, insbesondere Batterien oder Akkus, auszustatten.It is also possible to equip the steering wheel with a self-sufficient energy source, in particular batteries or accumulators.
Die Signalübermittlung zur Anzeige der Information
Obwohl in der Zeichnung die Bestandteile Lenkrad
Der Schnellverschluss kann beispielsweise im Bereich des Lenkradgehäuses
Auf eine entsprechende Anordnung aus einer Basiseinheit
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Lenkradsteering wheel
- 33
- GriffbereichGrip area
- 55
- zentraler Bereichcentral area
- 77th
- waagrechte Stegehorizontal bars
- 99
- senkrechter Stegvertical bar
- 1111
- AnzeigeeinheitDisplay unit
- 1313
- Informationinformation
- 1515th
- LenkradgehäuseSteering wheel housing
- 1717th
- BasisBase
- 1919th
- LenksäuleSteering column
- 2121st
- DrehpositionsgeberRotary position encoder
- 2323
- AnschlussleitungConnecting cable
- KK
- Koordinatensystem des FahrersCoordinate system of the driver
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