DE102019117069A1 - Vehicle steering wheel system with improved electromechanical triggering device for triggering an acoustic output - Google Patents

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Inventor
Oliver Katzenberger
Sebastian Schrenk
Dirk Ruetzel
Martin Schäfer
Stefan Wahl
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Preh GmbH
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Preh GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q5/00—Arrangement or adaptation of acoustic signal devices
    • B60Q5/001—Switches therefor
    • B60Q5/003—Switches therefor mounted on the steering wheel

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenkradsystem (1), aufweisend: eine Lenkwelle (10); einen Lenkradkörper (2) mit einem Nabenbereich (2b) zur Befestigung an einer Lenkwelle (10) einer Fahrzeuglenkung, mit einem Lenkradkranz (2a) sowie mit wenigstens einer Speiche (2c) zur Befestigung des Lenkradkranzes (2a) an dem Nabenbereich (2b); eine Winkelsensoreinrichtung (4) zur Bestimmung eines Anstellwinkels (α) der Lenkwelle (10) und/oder eines Lenkwinkels (β) der Lenkwelle (10); eine elektromechanische Auslöseeinrichtung (7), um eine akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen, wobei die Auslöseeinrichtung (7) eine am Lenkradkörper (2) angeordnete, den Nabenbereich (2b) zumindest teilweise bedeckende und dabei eine Betätigungsoberfläche ausbildende Pralltopfabdeckung (8) aufweist, wobei die Pralltopfabdeckung (8) unter Einwirkung einer Betätigungskraft (F) auf die Betätigungsoberfläche in Richtung Nabenbereich (2b) elastisch rückstellend am Lenkradkörper (2) verlagerbar gelagert ist und/oder elastisch rückstellend in Richtung Nabenbereich (2b) verformbar ausgebildet ist; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens einen zwischen der Pralltopfabdeckung (8) und dem Lenkradkörper (2) angeordneten Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) aufweist, über den die Pralltopfabdeckung (8) am Lenkradkörper (2) abgestützt ist, um einen Kraftwert zu messen, der einer auf die Betätigungsoberfläche der Pralltopfabdeckung (8) einwirkenden Betätigungskraft (F) zugeordnet werden kann; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens eine elektrisch leitend mit dem Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) und der Winkelsensoreinrichtung (4) verbundene Auswertelektronik (9) umfasst, um mittels des von dem wenigstens einen Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) gemessenen Kraftwerts einen Betätigungskraftwert zu ermitteln, und die Auswertelektronik (9) ausgebildet ist, sofern der Betätigungskraftwert einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, die akustische Ausgabe der akustischen Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen, wobei die Betätigungskraft in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung (4) bestimmten Anstellwinkels (α) und/oder Lenkwinkels (β) ermittelt wird und/ oder der vorgegebene Schwellwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung (4) bestimmten Anstellwinkels (α) und/oder Lenkwinkels (β) festgelegt wird.The invention relates to a vehicle steering wheel system (1), comprising: a steering shaft (10); a steering wheel body (2) with a hub region (2b) for fastening to a steering shaft (10) of a vehicle steering system, with a steering wheel rim (2a) and with at least one spoke (2c) for fastening the steering wheel rim (2a) to the hub region (2b); an angle sensor device (4) for determining an angle of attack (α) of the steering shaft (10) and / or a steering angle (β) of the steering shaft (10); an electromechanical triggering device (7) to trigger an acoustic output by an acoustic warning device of the vehicle, the triggering device (7) having an impact pot cover (8) arranged on the steering wheel body (2), at least partially covering the hub area (2b) and thereby forming an actuating surface. wherein the impact pot cover (8) under the action of an actuating force (F) on the actuating surface in the direction of the hub area (2b) is mounted on the steering wheel body (2) so as to be elastically resetting and / or is designed to be deformable in an elastically resetting manner in the direction of the hub area (2b); wherein the electromechanical triggering device (7) further comprises at least one force transducer (3a, 3b, 3c) arranged between the impact pot cover (8) and the steering wheel body (2), via which the impact pot cover (8) is supported on the steering wheel body (2) in order to To measure the force value which can be assigned to an actuating force (F) acting on the actuating surface of the impact pot cover (8); wherein the electromechanical release device (7) further comprises at least one evaluation electronics (9) connected in an electrically conductive manner to the force transducer (3a, 3b, 3c) and the angle sensor device (4) in order to use the at least one force transducer (3a, 3b, 3c) measured force value to determine an actuating force value, and the evaluation electronics (9) is designed, if the actuating force value exceeds a predetermined threshold value, to trigger the acoustic output of the acoustic warning device of the vehicle, the actuating force depending on the angle of attack determined by the angle sensor device (4) (α ) and / or steering angle (β) is determined and / or the predetermined threshold value is determined as a function of the angle of attack (α) and / or steering angle (β) determined by the angle sensor device (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenkradsystem mit verbesserter, elektromechanischer Auslöseeinrichtung zur Auslösung einer akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs, also beispielsweise zur Ausgabe eines akustischen Hupsignals durch eine Hupe des Kraftfahrzeugs. Ein Fahrzeuglenkrad weist typischerweise einen Nabenbereich (auch kurz Nabe genannt) zur Befestigung an einer Lenkwelle, einen Lenkradkranz sowie wenigstens eine Speiche zur Befestigung des Lenkradkranzes an dem Nabenbereich auf.The invention relates to a vehicle steering wheel system with an improved, electromechanical triggering device for triggering an acoustic output by an acoustic warning device of the vehicle, for example for outputting an acoustic horn signal by a horn of the motor vehicle. A vehicle steering wheel typically has a hub area (also called hub for short) for fastening to a steering shaft, a steering wheel rim and at least one spoke for fastening the steering wheel rim to the hub region.

Typischerweise bildet dabei die die Nabe des Lenkrads bedeckende Pralltopfabdeckung die Bedienoberfläche für einen elektromechanischen Taster aus, indem die Pralltopfabdeckung so gelagert ist, dass sie zur Auslösung der Hupe niedergedrückt werden kann. Die Auslösung sollte nur bei zielgerichteter intendierter Betätigung, möglichst nicht bei zufälliger Berührung aber keinesfalls bei der Verstellung des Lenkrads, beispielsweise nicht bei der Drehverstellung des Lenkrads um seine durch die drehbewegliche Lagerung der Lenkwelle definierte Drehachse sowie nicht beim Verschwenken der Lenkwelle um eine zur Drehachse orthogonale Achse, ausgelöst werden. Da üblicherweise die Pralltopfabdeckung die Abdeckung für eine im Bereich der Nabe des Lenkrads angeordnete Airbag-Zündeinrichtung ausbildet und damit sogar regelmäßig starr verbunden ist, weist diese Komponente ein vergleichsweise hohes Gewicht auf, was je nach Ausrichtung und Stellung der Lenkwelle und damit des Lenkrades zu unterschiedlichen Auslösebedingungen für das Hupsignal führen kann, nicht zuletzt weil eine zentrische Anordnung des Taster bzw. des oder der Kraftaufnehmer aufgrund der Anordnung der Airbag-Zündeinrichtung an dieser Stelle nicht in Frage kommt. Aufgrund dessen schwanken die Auslösebedingungen extrem mit der Stellung und Ausrichtung des Lenkrads im Schwerefeld. Es besteht Bedarf, die Auslösung durch die elektromechanische Auslöseeinrichtung gegebenenfalls trotz einer Airbag-Zündeinrichtung, zuverlässiger und genauer durchzuführen.Typically, the impact pot cover covering the hub of the steering wheel forms the user interface for an electromechanical button in that the impact pot cover is mounted in such a way that it can be pressed down to trigger the horn. The triggering should only occur in the case of targeted, intended actuation, if possible not in the event of accidental contact but under no circumstances when adjusting the steering wheel, for example not when adjusting the rotation of the steering wheel around its axis of rotation defined by the rotatable mounting of the steering shaft and not when pivoting the steering shaft around an axis orthogonal to the axis of rotation Axis. Since the impact pot cover usually forms the cover for an airbag ignition device arranged in the area of the hub of the steering wheel and is thus regularly rigidly connected, this component has a comparatively high weight, which varies depending on the orientation and position of the steering shaft and thus the steering wheel Can lead to triggering conditions for the horn signal, not least because a central arrangement of the button or the force transducer (s) is not possible at this point due to the arrangement of the airbag ignition device. Because of this, the triggering conditions fluctuate extremely with the position and orientation of the steering wheel in the gravitational field. There is a need to carry out the triggering by the electromechanical triggering device, possibly in spite of an airbag ignition device, more reliably and more precisely.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeuglenkradsystem mit verbesserter elektromechanischer Auslöseeinrichtung zur Auslösung einer akustischen Ausgabe (Hupsignal) durch eine akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs bereitzustellen, die insbesondere vermeidet, dass es bei der Verstellung des Fahrzeuglenkradsystems zur Auslösung kommt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Fahrzeuglenkradsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung sowie entsprechende Verfahren sind jeweils Gegenstand nebengeordneter Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.The invention is therefore based on the object of providing a vehicle steering wheel system with an improved electromechanical triggering device for triggering an acoustic output (horn signal) by an acoustic warning device of the vehicle, which in particular avoids triggering when the vehicle steering wheel system is adjusted. According to the invention, the object is achieved by a vehicle steering wheel system having the features of claim 1 or claim 2. An equally advantageous use and corresponding methods are each the subject of independent claims. It should be pointed out that the features and measures listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, particularly in connection with the figures.

Das erfindungsgemäße Fahrzeuglenkradsystem weist einen Lenkradkörper, auch kurz Lenkrad genannt, auf. Der Lenkradkörper weist einen Nabenbereich auf, der zur Befestigung an einer üblicherweise in einer sogenannten Lenksäule angeordneten Lenkwelle ausgebildet ist, wobei letztere je nach Ausführungsform Teil des Fahrzeuglenkradsystems ist. Der Lenkradkörper weist ferner einen Lenkradkranz sowie wenigstens eine Speiche zur Befestigung des Lenkradkranzes an dem Nabenbereich auf. Der Lenkradkranz bildet dabei die Grifffläche des Lenkrades aus und ist üblicherweise aber nicht zwingend als ein geschlossener Ring ausgebildet. So ist auch eine erfindungsgemäße Ausführungsform denkbar, bei der der Lenkradkranz lediglich einen Teil eines Ringes ausbildet. Beispielsweise bildet der Lenkradkranz in einer Ausführungsform ein sogenanntes von einer einzigen Speiche getragenes Lenkradhorn als Grifffläche aus oder bildet in einer weiteren Ausführungsform einen Halb- bis Dreivierteilkreis aus, wobei dieser von einer, zwei oder mehr Speichen getragen ist. Zur Bewirkung einer Lenkverstellung des Fahrzeugs ist der Lenkradkörper um eine Drehachse verstellbar, deren räumliche Orientierung sich aus der drehbeweglichen Lagerung der Lenkwelle ergibt.The vehicle steering wheel system according to the invention has a steering wheel body, also called a steering wheel for short. The steering wheel body has a hub area which is designed for attachment to a steering shaft usually arranged in a so-called steering column, the latter being part of the vehicle steering wheel system depending on the embodiment. The steering wheel body also has a steering wheel rim and at least one spoke for fastening the steering wheel rim to the hub area. The steering wheel rim forms the gripping surface of the steering wheel and is usually, but not necessarily, designed as a closed ring. An embodiment according to the invention is also conceivable in which the steering wheel rim only forms part of a ring. For example, in one embodiment the steering wheel rim forms what is known as a steering wheel horn carried by a single spoke as a gripping surface or in a further embodiment forms a semicircle to three-quarter circle, which is carried by one, two or more spokes. To effect a steering adjustment of the vehicle, the steering wheel body is adjustable about an axis of rotation, the spatial orientation of which results from the rotatable mounting of the steering shaft.

Das erfindungsgemäße Fahrzeuglenkrad weist ferner bevorzugt eine Airbag-Zündeinrichtung auf. Diese umfasst beispielsweise einen Gassack (auch „Luftsack“ genannt), einen Gassackhalter, einen Generator zur Erzeugung eines den Gassack füllenden Gases sowie einen Generatorträger.The vehicle steering wheel according to the invention also preferably has an airbag ignition device. This includes, for example, a gas bag (also called “air bag”), a gas bag holder, a generator for generating a gas filling the gas bag, and a generator carrier.

Erfindungsgemäß ist ferner eine elektromechanische Auslöseeinrichtung vorgesehen, um eine akustische Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen. Die erfindungsgemäß vorgesehene Auslöseeinrichtung weist eine am Lenkradkörper angeordnete und dabei den Nabenbereich zumindest teilweise bedeckende und dabei eine Betätigungsoberfläche ausbildende Pralltopfabdeckung (auch kurz „Kappe“ genannt) auf. Die Pralltopfabdeckung dient in einer Ausgestaltung der Aufnahme und Fixierung der Airbag-Zündeinrichtung. Bevorzugt jedoch ist sie ausgebildet, dass sie einen zwischen dem Nabenbereich und der Pralltopfabdeckung vorgesehenen und zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Airbag-Zündeinrichtung vorgesehenen Aufnahmeraum überbrückt.According to the invention, an electromechanical triggering device is also provided in order to trigger an acoustic output by an acoustic warning device of the vehicle. The triggering device provided according to the invention has an impact pot cover (also called “cap” for short) which is arranged on the steering wheel body and at least partially covers the hub area and thereby forms an actuation surface. In one embodiment, the impact pot cover serves to receive and fix the airbag ignition device. However, it is preferably designed so that it bridges a receiving space provided between the hub area and the impact pot cover and provided for at least partially receiving the airbag ignition device.

Beispielsweise ist die Airbag-Zündeinrichtung entweder ausschließlich an der Pralltopfabdeckung oder ausschließlich am Lenkradkörper, insbesondere dem Nabenbereich, festgelegt. Die Pralltopfabdeckung ist erfindungsgemäß unter Einwirkung einer Betätigungskraft auf die Betätigungsoberfläche in Richtung Nabenbereich elastisch rückstellend am Lenkradkörper, wie der Lenkradnabe, verlagerbar gelagert und/oder elastisch rückstellend in Richtung Nabenbereich verformbar ausgebildet.For example, the airbag ignition device is either exclusively on the Impact pot cover or exclusively on the steering wheel body, in particular the hub area, set. The impact pot cover is according to the invention under the action of an actuating force on the actuating surface in the direction of the hub area in an elastically restoring manner on the steering wheel body, such as the steering wheel hub, and / or designed to be elastically restoring in the direction of the hub area.

Erfindungsgemäß weist die elektromechanische Auslöseeinrichtung ferner wenigstens einen zwischen der Pralltopfabdeckung und dem Lenkradkörper, wie dem Nabenbereich, angeordneten Kraftaufnehmer auf, über den die Pralltopfabdeckung am Lenkradkörper abgestützt ist, um einen Kraftwert zu messen, der einer auf die Betätigungsoberfläche der Pralltopfabdeckung einwirkenden Betätigungskraft zugeordnet werden kann. Der Kraftaufnehmer ist beispielsweise bezüglich der Lenkwelle exzentrisch, d.h. seitlich versetzt zu der von der Lenkwelle definierten Achse, angeordnet.According to the invention, the electromechanical triggering device also has at least one force transducer arranged between the impact pot cover and the steering wheel body, such as the hub area, via which the impact pot cover is supported on the steering wheel body in order to measure a force value that can be assigned to an actuating force acting on the actuating surface of the impact pot cover . The load cell is eccentric with respect to the steering shaft, e.g. laterally offset to the axis defined by the steering shaft.

Je nach Ausführungsform des Fahrzeuglenkradsystems ist eine Winkelsensoreinrichtung zur Bestimmung eines Anstellwinkels der Lenkwelle und/oder eines Lenkwinkels der Lenkwelle vorgesehen. Der Lenkwinkel gibt die Drehstellung des Lenkrads um die durch die Lenkwelle definierte Drehachse aus einer Ruhestellung an, welche das Lenkrad bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs innehat und wird üblicherweise durch einen Drehwinkelsensor ermittelt. Zusätzlich oder alternativ ist die Winkelsensoreinrichtung ausgebildet den Anstellwinkel zu detektieren. Dieser entspricht je nach Auslegung des Sensors, dem zwischen der durch die Drehbewegung der Lenkwelle definierten Drehachse und der Ausrichtung des Schwerefelds eingeschlossenen Winkel oder dem zwischen der durch die Drehbewegung der Lenkwelle definierten Drehachse und der in geradliniger Fortbewegungsrichtung weisenden Längsachse des Fahrzeugs an. Bevorzugt ist die Winkelsensoreinrichtung ausgebildet, zumindest den Anstellwinkel bezüglich des Schwerefeldes zu detektieren.Depending on the embodiment of the vehicle steering wheel system, an angle sensor device is provided for determining an angle of attack of the steering shaft and / or a steering angle of the steering shaft. The steering angle indicates the rotational position of the steering wheel about the axis of rotation defined by the steering shaft from a rest position which the steering wheel occupies when the vehicle is traveling straight ahead and is usually determined by a rotation angle sensor. Additionally or alternatively, the angle sensor device is designed to detect the angle of attack. Depending on the design of the sensor, this corresponds to the angle enclosed between the axis of rotation defined by the rotational movement of the steering shaft and the orientation of the gravitational field or to the angle between the axis of rotation defined by the rotational movement of the steering shaft and the longitudinal axis of the vehicle pointing in a straight forward direction. The angle sensor device is preferably designed to detect at least the angle of attack with respect to the gravitational field.

Erfindungsgemäß weist die elektromechanische Auslöseeinrichtung ferner eine elektrisch leitend mit dem Kraftaufnehmer und sofern vorhanden mit der Winkelsensoreinrichtung verbundene Auswertelektronik auf. Unter einer Auswertelektronik wird eine elektronische Schaltung, beispielsweise als integrierter, elektronischer Schaltkreis zur Bereitstellung eines aus dem Kraftwert des Kraftaufnehmers gewonnenen, der jeweiligen Betätigungskraft proportionalen Betätigungskraftwertes verstanden. um mittels des von dem wenigstens einen Kraftaufnehmer gemessenen Kraftwerts einen Betätigungskraftwert zu ermitteln und gegebenenfalls die akustische Ausgabe (Hupsignal) der akustischen Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen. Erfindungsgemäß erfolgt die Auslösung ausschließlich dann, wenn der ermittelte Betätigungskraftwert einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.According to the invention, the electromechanical triggering device also has evaluation electronics connected in an electrically conductive manner to the force transducer and, if present, to the angle sensor device. Evaluation electronics is understood to mean an electronic circuit, for example as an integrated electronic circuit for providing an actuation force value that is obtained from the force value of the force transducer and is proportional to the respective actuation force. in order to determine an actuation force value by means of the force value measured by the at least one force transducer and, if necessary, to trigger the acoustic output (horn signal) of the acoustic warning device of the vehicle. According to the invention, the triggering takes place only when the determined operating force value exceeds a predetermined threshold value.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird der Betätigungskraftwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung bestimmten Anstellwinkels und/oder Lenkwinkels ermittelt und/ oder der vorgegebene Schwellwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung bestimmten Anstellwinkels und/oder Lenkwinkels festgelegt. Es kommt somit entweder zu einer vom Lenkwinkel und/oder Anstellwinkel abhängigen Korrektur bei der Ermiitlung des Betätigungskraftwertes oder zu einer vom Lenkwinkel und/oder Anstellwinkel abhängigen Anpassung des für die Auslösung relevanten Schwellwertes oder zu beidem.According to an embodiment according to the invention, the actuating force value is determined as a function of the angle of attack and / or steering angle determined by the angle sensor device and / or the predetermined threshold value is determined as a function of the angle of attack and / or steering angle determined by the angle sensor device. There is thus either a correction dependent on the steering angle and / or the angle of attack when determining the actuating force value or an adaptation of the threshold value relevant for the triggering dependent on the steering angle and / or angle of attack, or both.

Durch die Berücksichtigung des Lenkwinkels und/oder Anstellwinkels der Lenkwelle bei der Auswertung ist die Ausrichtung des Lenkrades und damit die Lage des oder der Kraftaufnehmer ermittelbar und damit die Einwirkungen des Schwerefeldes auf die Pralltopfabdeckung und gegebenenfalls auf die damit starr verbundenen Komponenten, wie die Airbag-Zündeinrichtungen, und somit die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Ermittlungsergebnisse des oder der Kraftaufnehmer kompensierbar, indem wenigstens einer dieser Winkel aus Drehwinkel und Anstellwinkel in die Ermittlung der Betätigungskraft einfließen.By taking into account the steering angle and / or the angle of attack of the steering shaft in the evaluation, the alignment of the steering wheel and thus the position of the force transducer (s) can be determined and thus the effects of the gravity field on the impact pot cover and possibly on the components rigidly connected to it, such as the airbag Ignition devices, and thus the resulting effects on the determination results of the force transducer or transducers, can be compensated by including at least one of these angles from the angle of rotation and the angle of attack in the determination of the actuating force.

Gemäß einer alternativen, vereinfachten Variante des erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkradsystems wird ein zeitlich vorhergehender, bevorzugt während einer Verstellung des Lenkradkörpers erfasster Verlauf des Kraftwertes, insbesondere dessen Schwankung, bei der Ermittlung des Betätigungskraftwertes und/oder zur Festlegung eines vorgegebenen Schwellwertes verwendet. Beispielsweise wird dieser Verlauf während einer durch die optionale Winkelsensoreinrichtung detektierten Drehverstellung um die Drehachse und/oder während einer durch die optionale Winkelsensoreinrichtung detektierten Verschwenkverstellung des Lenkrades um eine zur Drehachse orthogonale Schwenkachse erfasst. Bevorzugt wird der Verlauf ausschließlich in zeitlichen Phasen erfasst, in denen keine händische Betätigung der elektromechanische Auslöseeinrichtung bewirkt wird. In einer Ausgestaltung wird der Verlauf während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs erfasst. Beispielsweise wird Fahrbetrieb durch eine fahrzeugseitige Sensorik detektiert. Durch Analyse und Berücksichtigung eines zeitlichen Verlaufs, insbesondere eines während der Verstellung des Lenkrads gewonnenen, Verlaufs lassen sich Schwankungen im Auslöseverhalten der akustischen Ausgabe (Hupsignals) minimieren.According to an alternative, simplified variant of the vehicle steering wheel system according to the invention, a temporally preceding curve of the force value, in particular its fluctuation, preferably recorded during an adjustment of the steering wheel body, is used to determine the actuating force value and / or to establish a predetermined threshold value. For example, this course is detected during a rotational adjustment about the axis of rotation detected by the optional angle sensor device and / or during a pivot adjustment of the steering wheel about a pivot axis orthogonal to the axis of rotation detected by the optional angle sensor device. The course is preferably recorded exclusively in time phases in which no manual actuation of the electromechanical release device is effected. In one embodiment, the course is recorded while the vehicle is in motion. For example, driving is detected by a sensor system on the vehicle. Variations in the triggering behavior of the acoustic output (horn signal) can be minimized by analyzing and taking into account a course over time, in particular a course obtained during the adjustment of the steering wheel.

Beispielsweise wird eine Schwankung, wie die Standardabweichung, zur Anpassung des Schwellwertes bzw. Korrektur des Betätigungskraftwertes verwendet.For example, a variation such as standard deviation is used to adjust the Threshold value or correction of the actuating force value is used.

Bevorzugt sind wenigstens zwei, beispielsweise drei, Kraftaufnehmer vorgesehen. Bevorzugt sind die Kraftaufnehmer alle außerhalb der Drehachse angeordnet.At least two, for example three, force transducers are preferably provided. The force transducers are preferably all arranged outside the axis of rotation.

Bevorzugt ist der Kraftaufnehmer ausgelegt, den Kraftwert optisch, kapazitiv, induktiv oder resistiv zu messen. Bevorzugt wird ein optisch messender Kraftaufnehmer verwendet. Beispielsweise wird ein optisches Reflexionsmessverfahren verwendet, bei dem die Lichtintensität oder die Laufzeit des Lichtes mit der zu messenden Kraft variiert.The force transducer is preferably designed to measure the force value optically, capacitively, inductively or resistively. An optically measuring force transducer is preferably used. For example, an optical reflection measurement method is used in which the light intensity or the transit time of the light varies with the force to be measured.

In einer Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Fahrzeuglenkradsystem eine akustische Warneinrichtung zur Ausgabe eines akustischen Warnsignals.In one embodiment, the vehicle steering wheel system according to the invention comprises an acoustic warning device for outputting an acoustic warning signal.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Fahrzeuglenkradsystems in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug.The invention also relates to the use of the vehicle steering wheel system in one of the embodiments described above in a vehicle, in particular a motor vehicle.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Auslösung einer akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung eines Fahrzeugs, welches folgende Schritte aufweist. In einem Schritt des Bereitstellens wird ein Fahrzeuglenkradsystem bereitgestellt. Dieses System weist einen Lenkradkörper auf. Der Lenkradkörper beinhaltet einen Nabenbereich zur Befestigung an einer Lenkwelle einer Fahrzeuglenkung, einen Lenkradkranz sowie wenigstens eine Speiche zur Befestigung des Lenkradkranzes an dem Nabenbereich auf. Bevorzugt wird ferner eine Airbag-Zündeinrichtung bereitgestellt. Optional ist eine Lenkwelle mit umfasst.The invention also relates to a method for triggering an acoustic output by an acoustic warning device of a vehicle, which has the following steps. In a step of providing, a vehicle steering wheel system is provided. This system has a steering wheel body. The steering wheel body includes a hub area for fastening to a steering shaft of a vehicle steering system, a steering wheel rim and at least one spoke for fastening the steering wheel rim to the hub region. An airbag ignition device is also preferably provided. A steering shaft is optionally included.

Erfindungsgemäß wird eine elektromechanische Auslöseeinrichtung bereitgestellt, um die akustische Ausgabe durch die akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen. Die bereitgestellte Auslöseeinrichtung weist eine am Lenkradkörper angeordnete, den Nabenbereich zumindest teilweise bedeckende und dabei eine Betätigungsoberfläche ausbildende Pralltopfabdeckung auf. Bevorzugt überbrückt die Pralltopfabdeckung einen zwischen dem Nabenbereich und der Pralltopfabdeckung vorgesehenen und zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Airbag-Zündeinrichtung vorgesehenen Aufnahmeraum.According to the invention, an electromechanical triggering device is provided in order to trigger the acoustic output by the acoustic warning device of the vehicle. The release device provided has an impact pot cover which is arranged on the steering wheel body and at least partially covers the hub area and thereby forms an actuating surface. The impact pot cover preferably bridges a receiving space provided between the hub area and the impact pot cover and provided for at least partially receiving the airbag ignition device.

Erfindungsgemäß ist die bereitgestellte Pralltopfabdeckung unter Einwirkung einer Betätigungskraft auf die Betätigungsoberfläche in Richtung Nabenbereich elastisch rückstellend am Lenkradkörper verlagerbar gelagert und/oder elastisch rückstellend in Richtung Nabenbereich verformbar ausgebildet. Erfindungsgemäß weist die elektromechanische Auslöseeinrichtung ferner wenigstens einen zwischen der Pralltopfabdeckung und dem Lenkradkörper angeordneten Kraftaufnehmer auf, über den die Pralltopfabdeckung am Lenkradkörper abgestützt ist. Die elektromechanische Auslöseeinrichtung weist eine elektrisch leitend mit dem Kraftaufnehmer verbundene Auswertelektronik auf, wobei die Auswertelektronik beispielsweise über eine Datenverbindung mit dem wenigstens einen Kraftaufnehmer verbunden ist.According to the invention, the impact pot cover provided is mounted on the steering wheel body so as to be elastically restoring under the action of an actuating force on the actuating surface in the direction of the hub area and / or designed to be deformable in an elastically restoring manner in the direction of the hub area. According to the invention, the electromechanical triggering device furthermore has at least one force transducer which is arranged between the impact pot cover and the steering wheel body and via which the impact pot cover is supported on the steering wheel body. The electromechanical triggering device has evaluation electronics connected in an electrically conductive manner to the force transducer, the evaluation electronics being connected to the at least one force transducer, for example via a data connection.

Je nach Ausführungsform des bereitgestellten Fahrzeuglenkradsystems ist eine Winkelsensoreinrichtung zur Bestimmung eines Anstellwinkels der Lenkwelle und/oder eines Lenkwinkels der Lenkwelle vorgesehen. Der Lenkwinkel gibt die Drehstellung des Lenkrads um die durch die Lenkwelle definierte Drehachse aus einer Ruhestellung an, welche das Lenkrad bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs innehat und wird üblicherweise durch einen Drehwinkelsensor ermittelt. Zusätzlich oder alternativ ist die Winkelsensoreinrichtung ausgebildet den Anstellwinkel zu detektieren. Dieser gibt je nach Auslegung des Sensors, den Anstellwinkel der Lenkwelle bezüglich des Schwerefeldes oder bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung an. Bevorzugt ist die Winkelsensoreinrichtung ausgebildet, zumindest den Anstellwinkel bezüglich des Schwerefeldes zu detektieren.Depending on the embodiment of the vehicle steering wheel system provided, an angle sensor device is provided for determining an angle of attack of the steering shaft and / or a steering angle of the steering shaft. The steering angle indicates the rotational position of the steering wheel about the axis of rotation defined by the steering shaft from a rest position which the steering wheel occupies when the vehicle is traveling straight ahead and is usually determined by a rotation angle sensor. Additionally or alternatively, the angle sensor device is designed to detect the angle of attack. Depending on the design of the sensor, this indicates the angle of attack of the steering shaft with respect to the gravitational field or with respect to the longitudinal direction of the vehicle. The angle sensor device is preferably designed to detect at least the angle of attack with respect to the gravitational field.

In einem Messschritt erfolgt ein Messen eines Kraftwerts, der einer auf die Betätigungsoberfläche der Pralltopfabdeckung einwirkenden Betätigungskraft zugeordnet werden kann, mittels des wenigstens einen Kraftaufnehmers. Bei mehreren Kraftaufnehmern werden mehrere Kraftwerte gemessen.In a measuring step, a force value is measured, which can be assigned to an actuation force acting on the actuation surface of the impact pot cover, by means of the at least one force transducer. If there are several force transducers, several force values are measured.

In einem nachfolgenden Schritt erfogt ein Ermitteln eines Betätigungskraftwerts aus dem von dem wenigstens einen Kraftaufnehmer gemessenen Kraftwert.In a subsequent step, an actuation force value is determined from the force value measured by the at least one force transducer.

Es erfolgt nachfolgend ein bedingtes Auslösen der akustischen Ausgabe der akustischen Warneinrichtung des Fahrzeugs durch die Auswertelektronik. Die Bedingung für das Auslösen ist ein Überschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch den zuvor ermittelten Betätigungskraftwert.The acoustic output of the acoustic warning device of the vehicle is subsequently triggered by the evaluation electronics. The condition for the triggering is that the predetermined threshold value is exceeded by the previously determined actuation force value.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Verfahrens wird beim Schritt des Ermittelns der Betätigungskraftwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung bestimmten Anstellwinkels und/oder Lenkwinkels ermittelt und/ oder in einem dem Auslösen zeitlich vorgelagerten Festlegungsschritt der vorgegebene Schwellwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung bestimmten Anstellwinkels und/oder Lenkwinkels festgelegt. Durch die Berücksichtigung des Lenkwinkels und/oder Anstellwinkels der Lenkwelle bei der Auswertung ist die Ausrichtung des Lenkrades und damit die Lage des oder der Kraftaufnehmer ermittelbar und damit die Einwirkungen des Schwerefeldes auf die Pralltopfabdeckung und gegebenenfalls auf die damit starr verbundenen Komponenten, wie die Airbag-Zündeinrichtungen, und somit die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Ermittlungsergebnisse des oder der Kraftaufnehmer kompensierbar, indem wenigstens einer dieser Winkel aus Drehwinkel und Anstellwinkel in die Ermittlung der Betätigungskraft einfließen.In an embodiment of the method according to the invention, in the step of determining the actuating force value is determined as a function of the angle of attack and / or steering angle determined by the angle sensor device and / or in a setting step prior to the triggering, the predetermined threshold value is determined as a function of the angle of attack determined by the angle sensor device and / or Steering angle set. By taking into account the steering angle and / or the angle of attack of the steering shaft in the evaluation, the alignment of the steering wheel and thus the The position of the force transducer (s) can be determined and thus the effects of the gravitational field on the baffle cover and possibly on the rigidly connected components, such as the airbag ignition devices, and thus the resulting effects on the results of the determination of the force transducer (s) can be compensated by at least one of these The angle from the angle of rotation and the angle of attack are included in the determination of the actuating force.

In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens ist ein zeitlich dem Ermitteln vorhergehender Analyseschritt vorgesehen, bei dem während einer Verstellung des Lenkradkörpers ein Verlauf des oder der Kraftwerte erfasst wird. Beim Ermitteln wird in Abhängigkeit des beim Analyseschritts erfassten Verlaufs oder einer daraus abgeleiteten Größe, wie der Schwankung, der Betätigungskraftwert ermittelt und/ oder in einem dem Auslösen zeitlich vorgelagerten Festlegungsschritt der vorgegebene Schwellwert in Abhängigkeit des beim Analyseschritts erfassten Verlaufs oder einer daraus abgeleiteten Größe festgelegt. Bevorzugt wird der Verlauf ausschließlich in zeitlichen Phasen erfasst, in denen keine händische Betätigung der elektromechanische Auslöseeinrichtung bewirkt wird. In einer Ausgestaltung wird der Verlauf während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs erfasst. Beispielsweise wird der Fahrbetrieb durch eine fahrzeugseitige Sensorik detektiert. Durch Analyse und Berücksichtigung eines zeitlichen Verlaufs, insbesondere eines während der Verstellung des Lenkrads gewonnenen, Verlaufs lassen sich Schwankungen im Auslöseverhalten der akustischen Ausgabe (Hupsignals) minimieren.In an alternative embodiment of the method, an analysis step prior to the determination is provided in which a course of the force value or values is recorded during an adjustment of the steering wheel body. During the determination, the actuation force value is determined as a function of the course recorded in the analysis step or a variable derived therefrom, such as the fluctuation, and / or the predetermined threshold value is determined in a setting step prior to the triggering as a function of the course recorded during the analysis step or a variable derived from it. The course is preferably recorded exclusively in time phases in which no manual actuation of the electromechanical release device is effected. In one embodiment, the course is recorded while the vehicle is in motion. For example, the driving operation is detected by a sensor system on the vehicle. Variations in the triggering behavior of the acoustic output (horn signal) can be minimized by analyzing and taking into account a course over time, in particular a course obtained during the adjustment of the steering wheel.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des zuvor beschriebenen Verfahrens weist das bereitgestellte Fahrzeuglenkradsystem eine Lenkwelle und eine Winkelsensoreinrichtung zur Bestimmung eines Anstellwinkels der Lenkwelle und/oder eines Lenkwinkels der Lenkwelle auf und beim Ermitteln wird der gemessene Kraftwert des Kraftaufnehmers in Abhängigkeit des Anstellwinkels und/oder des Lenkwinkels gefiltert. Bevorzugt wird der Kraftwert durch Anstellwinkel- und/oder Lenkwinkel-abhängiges Baselining gefiltert.According to a preferred embodiment of the method described above, the vehicle steering wheel system provided has a steering shaft and an angle sensor device for determining an angle of attack of the steering shaft and / or a steering angle of the steering shaft, and when determining the measured force value of the force transducer is filtered depending on the angle of attack and / or the steering angle . The force value is preferably filtered by baselining that is dependent on the angle of attack and / or the steering angle.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Kraftaufnehmer jeweils ausgebildet, den Kraftwert jeweils optisch, kapazitiv, induktiv oder resistiv zu messen.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the force transducer is designed to measure the force value optically, capacitively, inductively or resistively.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Auf- bzw. Durchsicht auf eine Ausführungsform des Fahrzeuglenkradsystems;
  • 2 eine schematische Schnittansicht des Lenkradkörpers 2 der in 1 gezeigten Ausführungsform;
  • 3 eine schematische vertikale Schnittansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. It should be pointed out that the figures show a particularly preferred embodiment variant of the invention, but the invention is not limited thereto. Show it:
  • 1 a schematic plan view or review of an embodiment of the vehicle steering wheel system;
  • 2 a schematic sectional view of the steering wheel body 2 the in 1 embodiment shown;
  • 3 a schematic vertical sectional view of the in 1 embodiment shown;
  • 4th a schematic representation of an embodiment of the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Fahrzeuglenkradsystem 1 weist einen Lenkradkörper 2 und eine elektromechanische Auslöseeinrichtung 7 auf. Letztere umfasst eine Pralltopfabdeckung 8, die am Lenkradkörper 2 angeordnet ist. Der Lenkradkörper 2 weist einen zentralen Nabenbereich 2b auf, der der drehfesten Festlegung des Lenkradkörpers 2 an einer üblicherweise in einer in 3 gezeigten Lenksäule 6 angeordneten Lenkwelle 10 dient. Der Lenkradkörper 2 ist um einen Lenkwinkel β aus einer Ruhestellung, die der Geradeausstellung der gelenkten Fahrzeugachse entspricht, um eine durch die Lenkwelle 10 definierte Drehachse verdrehbar gelagert.The vehicle steering wheel system according to the invention 1 has a steering wheel body 2 and an electromechanical release device 7th on. The latter includes an impact pot cover 8th that are on the steering wheel body 2 is arranged. The steering wheel body 2 has a central hub area 2 B on that of the non-rotatable fixing of the steering wheel body 2 at one usually in an in 3 shown steering column 6th arranged steering shaft 10 serves. The steering wheel body 2 is by a steering angle β from a rest position, which corresponds to the straight-ahead position of the steered vehicle axle, by one through the steering shaft 10 defined axis of rotation rotatably mounted.

Der Lenkradkörper 2 umfasst ferner einen ringförmigen Lenkradkranz 2a, der über mehrere Speichen 2c am Nabenbereich 2b befestigt ist. Die Pralltopfabdeckung 8 ist für einen das Fahrzeuglenkradsystem 1 bedienenden Bediener auf der ihm zugewandten Seite des Lenkradkörpers 2 so angeordnet, dass die Pralltopfabdeckung 8 den Nabenbereich 2b überdeckt. Unter der Pralltopfabdeckung 8 und zwischen dieser und dem Lenkradkörper 2, genauer zwischen der Pralltopfabdeckung 8 und dem Nabenbereich 2b sind drei jeweils einen Kraftwert ermittelnde Kraftaufnehmer 3a, 3b, 3c angeordnet, die ferner der elastisch rückstellend beweglichen Lagerung der Pralltopfabdeckung 8 am Nabenbereich 2b des Lenkradkörpers 2 dienen, aber alle außerhalb der Drehachse D angeordnet sind.The steering wheel body 2 further comprises an annular steering wheel rim 2a that has multiple spokes 2c at the hub area 2 B is attached. The baffle cover 8th is for one the vehicle steering wheel system 1 operating operator on the side of the steering wheel body facing him 2 arranged so that the baffle cover 8th the hub area 2 B covered. Under the baffle cover 8th and between this and the steering wheel body 2 , more precisely between the impact pot cover 8th and the hub area 2 B are three force transducers each determining a force value 3a , 3b , 3c arranged, the further the elastically restoring movable mounting of the impact pot cover 8th at the hub area 2 B of the steering wheel body 2 serve, but all outside the axis of rotation D. are arranged.

Die zur elektromechanischen Auslöseeinrichtung 7 gehörigen Kraftaufnehmer 3a, 3b, 3c dienen der von der Betätigungskraft abhängigen Auslösung einer akustischen Ausgabe, auch Hupsignal genannt, durch eine nicht dargestellte akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs. Beispielsweise sind es optische, kapazitive, induktive oder MEMS-Kraftsensoren 3a, 3b, 3c. Die Kraftaufnehmer 3a, 3b, 3c sind über einen Bus (z.B. I2C) als Datenverbindung 5a, 5b, 5c mit einer übergeordneten Auswertelektronik 9 verbunden sind. Die von den Kraftaufnehmern 3a, 3b, 3c gemessenen Kraftwerte werden jeweils über den Bus 5a, 5b, 5c zur Auswertelektronik 9 übermittelt. Mittels der Auswertelektronik 9 wird ein Betätigungskraftwert ermittelt. Liegt diese über einem für die Auslösung vorgegebenen Schwellwert, so wird die Fahrzeughupe aktiviert, beispielsweise mittels eines Signals über den Fahrzeugbus oder harte Verdrahtung.The one for the electromechanical release device 7th appropriate force transducer 3a , 3b , 3c serve to trigger an acoustic output, also called a horn signal, which is dependent on the actuation force, by an acoustic warning device of the vehicle, not shown. For example, there are optical, capacitive, inductive or MEMS force sensors 3a , 3b , 3c . The force transducers 3a , 3b , 3c are via a bus (e.g. I2C) as a data connection 5a , 5b , 5c with a higher-level evaluation electronics 9 are connected. The ones from the force transducers 3a , 3b , 3c measured force values are each via the bus 5a , 5b , 5c for evaluation electronics 9 transmitted. By means of the evaluation electronics 9 an actuation force value is determined. If this is above a threshold value specified for triggering, the vehicle horn is activated, for example by means of a signal via the vehicle bus or hard wiring.

2 zeigt das erfindungsgemäße Fahrzeuglenkradsystem 1 im Schnitt. Wie darin gezeigt ist, ist die Pralltopfabdeckung 8 ausgebildet, eine dem Nabenbereich 2b zugewandte Aufnahmeraum 12 zu überbrücken, in dem eine Airbag-Zündeinrichtung 11 aufgenommen ist. Die Airbag-Zündeinrichtung 11 ist am Nabenbereich 11 festgelegt. Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Winkelsensoreinrichtung 4 vorgesehen, die in der Lage ist, den Lenkwinkel β und/oder den Anstellwinkel α zu bestimmen und über eine nicht dargestellte Datenverbindung an die Auswertelektronik 9 zu übermitteln. Im vorliegenden Fall ist der Anstellwinkel α derjenige Winkel, den die durch die Lenkwelle 10 definierte Drehachse D mit der durch die geradlinige Geradeausfahrt des Fahrzeugs definierten Längsachse L des Fahrzeugs einschließt. 2 shows the vehicle steering wheel system according to the invention 1 on average. As shown therein is the baffle cover 8th formed, one of the hub area 2 B facing recording room 12 to bypass in which an airbag igniter 11 is recorded. The airbag igniter 11 is on the hub area 11 set. As in 3 is an angle sensor device 4th provided, which is able to determine the steering angle β and / or the angle of attack α and via a data link, not shown, to the evaluation electronics 9 to submit. In the present case, the angle of attack α is the angle that the steering shaft 10 defined axis of rotation D. with the longitudinal axis L of the vehicle defined by the straight-line travel of the vehicle.

In 4 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auslösung einer akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung eines Fahrzeugs erläutert. In dem mit „Start“ bezeichneten Schritt wird ein Fahrzeuglenkradsystem 1, wie es beispielsweise in Bezug auf 1, 2 und 3 beschrieben wurde, bereitgestellt. Im Schritt S1 werden die N Kraftwerte der N Kraftaufnehmer 3a, 3b, 3c aus 1 ermittelt. Daraus ermittelt in Schritt 2 die in 1 gezeigte Auswertelektronik 9 einen Betätigungskraftwert F. Zeitlich annähernd parallel, bevorzugt zeitgleich mit der Bestimmung der Kraftwerte, wird mittels der Winkelsensoreinrichtung 4 aus 3 zumindest der Lenkwinkel β in Schritt S5 ermittelt. Dieser Lenkwinkel β, und optional der durch die Winkelsensoreinrichtung 4 zeitgleich bestimmte Anstellwinkel α dienen der Festlegung einer in Abhängigkeit der beiden Winkel variierenden Kraftschwelle FSchwelle im Schritt S3. Beispielsweise erfolgt das Festlegen durch Nachschlagen und Vergleich von in einer Lookup-Tabelle hinterlegten Werten. Liegt nun im nachfolgenden Vergleichsschritt S4 die von der Auswertelektronik 9 ermittelte Betätigungskraft F über der im Schritt S3 festgelegten Kraftschwelle FSchwelle, so wir die Hupe, also das akustische Warnsignal in Schritt S6 aktiviert. Sollte die Kraftschwelle FSchwelle nicht überschritten sein, so beginnt das Verfahren von vorne, ohne das akustische Warnsignal auszulösen.In 4th an embodiment of the method according to the invention for triggering an acoustic output by an acoustic warning device of a vehicle is explained. In the step labeled “Start”, a vehicle steering wheel system 1 as it relates, for example, to 1 , 2 and 3 has been provided. In step S1 become the N force values of the N force transducers 3a , 3b , 3c out 1 determined. From this determined in step 2 in the 1 Evaluation electronics shown 9 an actuating force value F. Approximately parallel in time, preferably simultaneously with the determination of the force values, is determined by means of the angle sensor device 4th out 3 at least the steering angle β in step S5 determined. This steering angle β, and optionally that of the angle sensor device 4th Simultaneously determined angles of incidence α serve to establish a force threshold F threshold in step that varies as a function of the two angles S3 . For example, the definition takes place by looking up and comparing values stored in a lookup table. It is now in the subsequent comparison step S4 from the evaluation electronics 9 determined operating force F above that in step S3 defined force threshold F threshold, so we the horn, so the acoustic warning signal in step S6 activated. If the force threshold F threshold is not exceeded, the process starts from the beginning without triggering the acoustic warning signal.

Claims (12)

Fahrzeuglenkradsystem (1), aufweisend: eine Lenkwelle (10); einen Lenkradkörper (2) mit einem Nabenbereich (2b) zur Befestigung an einer Lenkwelle (10) einer Fahrzeuglenkung, mit einem Lenkradkranz (2a) sowie mit wenigstens einer Speiche (2c) zur Befestigung des Lenkradkranzes (2a) an dem Nabenbereich (2b); eine Winkelsensoreinrichtung (4) zur Bestimmung eines Anstellwinkels (α) der Lenkwelle (10) und/oder eines Lenkwinkels (β) der Lenkwelle (10); eine elektromechanische Auslöseeinrichtung (7), um eine akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen, wobei die Auslöseeinrichtung (7) eine am Lenkradkörper (2) angeordnete, den Nabenbereich (2b) zumindest teilweise bedeckende und dabei eine Betätigungsoberfläche ausbildende Pralltopfabdeckung (8) aufweist, wobei die Pralltopfabdeckung (8) unter Einwirkung einer Betätigungskraft (F) auf die Betätigungsoberfläche in Richtung Nabenbereich (2b) elastisch rückstellend am Lenkradkörper (2) verlagerbar gelagert ist und/oder elastisch rückstellend in Richtung Nabenbereich (2b) verformbar ausgebildet ist; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens einen zwischen der Pralltopfabdeckung (8) und dem Lenkradkörper (2) angeordneten Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) aufweist, über den die Pralltopfabdeckung (8) am Lenkradkörper (2) abgestützt ist, um einen Kraftwert zu messen, der einer auf die Betätigungsoberfläche der Pralltopfabdeckung (8) einwirkenden Betätigungskraft (F) zugeordnet werden kann; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens eine elektrisch leitend mit dem Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) und der Winkelsensoreinrichtung (4) verbundene Auswertelektronik (9) umfasst, um mittels des von dem wenigstens einen Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) gemessenen Kraftwerts einen Betätigungskraftwert zu ermitteln, und die Auswertelektronik (9) ausgebildet ist, sofern der Betätigungskraftwert einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, die akustische Ausgabe der akustischen Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen, wobei die Betätigungskraft in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung (4) bestimmten Anstellwinkels (α) und/oder Lenkwinkels (β) ermittelt wird und/ oder der vorgegebene Schwellwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung (4) bestimmten Anstellwinkels (α) und/oder Lenkwinkels (β) festgelegt wird.A vehicle steering wheel system (1) comprising: a steering shaft (10); a steering wheel body (2) with a hub region (2b) for fastening to a steering shaft (10) of a vehicle steering system, with a steering wheel rim (2a) and with at least one spoke (2c) for fastening the steering wheel rim (2a) to the hub region (2b); an angle sensor device (4) for determining an angle of attack (α) of the steering shaft (10) and / or a steering angle (β) of the steering shaft (10); an electromechanical triggering device (7) to trigger an acoustic output by an acoustic warning device of the vehicle, the triggering device (7) having an impact pot cover (8) arranged on the steering wheel body (2), at least partially covering the hub area (2b) and thereby forming an actuating surface. having, wherein the impact pot cover (8) under the action of an actuating force (F) on the actuating surface in the direction of the hub area (2b) is mounted on the steering wheel body (2) so as to be elastically resetting and / or is designed to be deformable in an elastically resetting manner in the direction of the hub area (2b); wherein the electromechanical triggering device (7) further comprises at least one force transducer (3a, 3b, 3c) arranged between the impact pot cover (8) and the steering wheel body (2), via which the impact pot cover (8) is supported on the steering wheel body (2) in order to To measure the force value which can be assigned to an actuating force (F) acting on the actuating surface of the impact pot cover (8); wherein the electromechanical release device (7) further comprises at least one evaluation electronics (9) connected in an electrically conductive manner to the force transducer (3a, 3b, 3c) and the angle sensor device (4) in order to use the at least one force transducer (3a, 3b, 3c) measured force value to determine an actuating force value, and the evaluation electronics (9) is designed, if the actuating force value exceeds a predetermined threshold value, to trigger the acoustic output of the acoustic warning device of the vehicle, the actuating force depending on the angle of attack determined by the angle sensor device (4) (α ) and / or steering angle (β) is determined and / or the predetermined threshold value is determined as a function of the angle of attack (α) and / or steering angle (β) determined by the angle sensor device (4). Fahrzeuglenkradsystem (1), aufweisend einen Lenkradkörper (2) mit einem Nabenbereich (2b) zur Befestigung an einer Lenkwelle (10) einer Fahrzeuglenkung, mit einem Lenkradkranz (2a) sowie mit wenigstens einer Speiche (2c) zur Befestigung des Lenkradkranzes (2a) an dem Nabenbereich (2b); eine elektromechanische Auslöseeinrichtung (7), um eine akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen, wobei die Auslöseeinrichtung (7) eine am Lenkradkörper (2) angeordnete, den Nabenbereich (2b) zumindest teilweise bedeckende und dabei eine Betätigungsoberfläche ausbildende Pralltopfabdeckung (8) aufweist, wobei die Pralltopfabdeckung (8) unter Einwirkung einer Betätigungskraft (F) auf die Betätigungsoberfläche in Richtung Nabenbereich (2b) elastisch rückstellend am Lenkradkörper (2) verlagerbar gelagert ist und/oder elastisch rückstellend in Richtung Nabenbereich (2b) verformbar ausgebildet ist; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens einen zwischen der Pralltopfabdeckung (8) und dem Lenkradkörper (2) angeordneten Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) aufweist, über den die Pralltopfabdeckung (8) am Lenkradkörper (2) abgestützt ist, um einen Kraftwert zu messen, der einer auf die Betätigungsoberfläche der Pralltopfabdeckung (8) einwirkenden Betätigungskraft (F) zugeordnet werden kann; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens eine elektrisch leitend mit dem Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) verbundene Auswertelektronik (9) umfasst, um mittels des von dem wenigstens einen Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) gemessenen Kraftwerts einen Betätigungskraftwert zu ermitteln, und die Auswertelektronik (9) ausgebildet ist, sofern der Betätigungskraftwert einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, die akustische Ausgabe der akustischen Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen; wobei ein zeitlich vorhergehender, bevorzugt während einer Verstellung des Lenkradkörpers (2), erfasster Verlauf des Kraftwertes, insbesondere dessen Schwankung, bei der Ermittlung des Betätigungskraftwertes und/oder zur Festlegung eines vorgegebenen Schwellwertes verwendet wird.Vehicle steering wheel system (1), having a steering wheel body (2) with a hub region (2b) for fastening to a steering shaft (10) of a vehicle steering system, with a steering wheel rim (2a) and with at least one spoke (2c) for fastening the steering wheel rim (2a) to the hub region (2b); an electromechanical triggering device (7) to trigger an acoustic output by an acoustic warning device of the vehicle, the triggering device (7) having an impact pot cover (8) arranged on the steering wheel body (2), at least partially covering the hub area (2b) and thereby forming an actuating surface. wherein the impact pot cover (8) under the action of an actuating force (F) on the actuating surface in the direction of the hub area (2b) is mounted on the steering wheel body (2) so as to be elastically resetting and / or is designed to be deformable in an elastically resetting manner in the direction of the hub area (2b); wherein the electromechanical triggering device (7) further comprises at least one force transducer (3a, 3b, 3c) arranged between the impact pot cover (8) and the steering wheel body (2), via which the impact pot cover (8) is supported on the steering wheel body (2) in order to To measure the force value which can be assigned to an actuating force (F) acting on the actuating surface of the impact pot cover (8); wherein the electromechanical release device (7) further comprises at least one evaluation electronics (9) connected in an electrically conductive manner to the force transducer (3a, 3b, 3c) in order to determine an actuating force value by means of the force value measured by the at least one force transducer (3a, 3b, 3c) , and the electronic evaluation system (9) is designed to trigger the acoustic output of the acoustic warning device of the vehicle if the actuating force value exceeds a predetermined threshold value; wherein a temporally preceding, preferably during an adjustment of the steering wheel body (2), recorded course of the force value, in particular its fluctuation, is used in the determination of the actuation force value and / or to establish a predetermined threshold value. Fahrzeuglenkradsystem (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder die Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) exzentrisch zur Lenkwelle (10) angeordnet sind.Vehicle steering wheel system (1) according to one of the two preceding claims, wherein the force transducer or transducers (3a, 3b, 3c) are arranged eccentrically to the steering shaft (10). Fahrzeuglenkradsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere, um die Lenkwelle (10) verteilt angeordnete Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) vorgesehen sind, die jeweils mit der Auswertelektronik (9) über wenigstens eine leitende Verbindung oder Datenverbindung (5a, 5b, 5c) verbunden sind.Vehicle steering wheel system (1) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of force transducers (3a, 3b, 3c) distributed around the steering shaft (10) are provided which are each connected to the evaluation electronics (9) via at least one conductive connection or data connection (5a, 5b, 5c) are connected. Fahrzeuglenkradsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner eine Airbag-Zündeinrichtung (11) aufweist und die Pralltopfabdeckung (8) ausgebildet ist, einen zwischen dem Nabenbereich (2b) und der Pralltopfabdeckung (8) vorgesehenen und zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Airbag-Zündeinrichtung (11) vorgesehenen Aufnahmeraum (12) zu überbrücken.Vehicle steering wheel system (1) according to one of the preceding claims, which furthermore has an airbag ignition device (11) and the impact pot cover (8) is formed, one provided between the hub area (2b) and the impact pot cover (8) and for at least partial accommodation of the airbag -Ignition device (11) to bridge provided receiving space (12). Fahrzeuglenkradsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) den Kraftwert jeweils optisch, kapazitiv, induktiv oder resistiv misst.Vehicle steering wheel system (1) according to one of the preceding claims, wherein the force transducer (3a, 3b, 3c) measures the force value optically, capacitively, inductively or resistively. Fahrzeuglenkradsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei ferner eine Lenkwelle und eine Winkelsensoreinrichtung (4) zur Bestimmung eines Anstellwinkels (α) der Lenkwelle (10) und/oder eines Lenkwinkels (β) der Lenkwelle (10) vorgesehen sind und die gemessenen Kraftwerte des Kraftaufnehmers (3a, 3b, 3c) in Abhängigkeit des Anstellwinkels (α) und/oder des Lenkwinkels (β) gefiltert werden, bevorzugt durch Anstellwinkel- und/oder Lenkwinkel-abhängiges Baselining gefiltert werden.Vehicle steering wheel system (1) according to one of the preceding Claims 2 to 6th , wherein a steering shaft and an angle sensor device (4) for determining an angle of attack (α) of the steering shaft (10) and / or a steering angle (β) of the steering shaft (10) are provided and the measured force values of the force transducer (3a, 3b, 3c ) are filtered as a function of the angle of attack (α) and / or the steering angle (β), preferably filtered by baselining that is dependent on the angle of attack and / or the steering angle. Fahrzeuglenkradsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) vorzuspannen.Vehicle steering wheel system (1) according to one of the preceding claims, wherein means are provided in order to preload the force transducer (3a, 3b, 3c). Verwendung des Fahrzeuglenkradsystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Fahrzeug.Use of the vehicle steering wheel system (1) according to one of the preceding claims in a vehicle. Verfahren zur Auslösung einer akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung eines Fahrzeugs, aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Fahrzeuglenkradsystem (1), mit einer Lenkwelle (10), mit einem Lenkradkörper (2), der einen Nabenbereich (2b) zur Befestigung an der Lenkwelle (10), einen Lenkradkranz (2a) sowie wenigstens eine Speiche (2c) zur Befestigung des Lenkradkranzes (2a) an dem Nabenbereich (2b) aufweist, mit einer Winkelsensoreinrichtung (4) zur Bestimmung eines Anstellwinkels (α) der Lenkwelle und/oder eines Lenkwinkels (β) der Lenkwelle (10), mit einer elektromechanischen Auslöseeinrichtung (7), um die akustischen Ausgabe durch die akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen, wobei die Auslöseeinrichtung (7) eine an dem Lenkradkörper (2) angeordnete, den Nabenbereich (2b) zumindest teilweise bedeckende und dabei eine Betätigungsoberfläche ausbildende Pralltopfabdeckung (8) aufweist, wobei die Pralltopfabdeckung (8) unter Einwirkung einer Betätigungskraft (F) auf die Betätigungsoberfläche in Richtung Nabenbereich (2b) elastisch rückstellend am Lenkradkörper (2) verlagerbar gelagert ist und/oder elastisch rückstellend in Richtung Nabenbereich (2b) verformbar ausgebildet ist; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens einen zwischen der Pralltopfabdeckung (8) und dem Lenkradkörper (2) angeordneten Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) aufweist, über den die Pralltopfabdeckung (8) am Lenkradkörper (2) abgestützt ist; Messen eines Kraftwerts, der einer auf die Betätigungsoberfläche der Pralltopfabdeckung (8) einwirkenden Betätigungskraft (F) zugeordnet werden kann, mittels des wenigstens einen Kraftaufnehmers (3a, 3b, 3c); Bestimmen eines Anstellwinkels (α) der Lenkwelle (10) und/oder eines Lenkwinkels (β) der Lenkwelle (10) mittels der Winkelsensoreinrichtung (4); Ermitteln eines Betätigungskraftwerts aus dem von dem wenigstens einen Kraftaufnehmer gemessenen Kraftwert; Auslösen der akustischen Ausgabe der akustischen Warneinrichtung des Fahrzeugs durch die Auswertelektronik (9), sofern ein vorgegebener Schwellwert durch den Betätigungskraftwert überschritten wird; wobei beim Ermitteln der Betätigungskraftwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung (4) bestimmten Anstellwinkels (α) und/oder Lenkwinkels (β) ermittelt wird und/ oder in einem dem Auslösen zeitlich vorgelagerten Festlegungsschritt der vorgegebene Schwellwert in Abhängigkeit des von der Winkelsensoreinrichtung (4) bestimmten Anstellwinkels (α) und/oder Lenkwinkels (β) festgelegt wird.Method for triggering an acoustic output by an acoustic warning device of a vehicle, comprising the following steps: Providing a vehicle steering wheel system (1), with a steering shaft (10), with a steering wheel body (2), which has a hub area (2b) for attachment to the steering shaft (10), a steering wheel rim (2a) and at least one spoke (2c) for fastening the steering wheel rim (2a) to the hub area (2b), with an angle sensor device (4) for determining an angle of attack (α) of the steering shaft and / or a Steering angle (β) of the steering shaft (10), with an electromechanical triggering device (7) to trigger the acoustic output by the acoustic warning device of the vehicle, the triggering device (7) being a hub area (2b) arranged on the steering wheel body (2) has an impact pot cover (8) which at least partially covers and thereby forms an actuating surface, the impact pot cover (8) under the action of a bed actuating force (F) on the actuating surface in the direction of the hub region (2b) is mounted on the steering wheel body (2) in an elastically restoring manner and / or is designed to be deformable in an elastically restoring manner in the direction of the hub region (2b); wherein the electromechanical release device (7) further comprises at least one force transducer (3a, 3b, 3c) arranged between the impact pot cover (8) and the steering wheel body (2), via which the impact pot cover (8) is supported on the steering wheel body (2); Measuring a force value that can be assigned to an actuating force (F) acting on the actuating surface of the impact pot cover (8) by means of the at least one force transducer (3a, 3b, 3c); Determination of a setting angle (α) of the steering shaft (10) and / or a steering angle (β) of the steering shaft (10) by means of the angle sensor device (4); Determining an actuation force value from the force value measured by the at least one force transducer; Triggering the acoustic output of the acoustic warning device of the vehicle by the evaluation electronics (9), provided that a predetermined threshold value is exceeded by the actuating force value; wherein when determining the actuating force value as a function of the angle of attack (α) and / or steering angle (β) determined by the angle sensor device (4) and / or in a setting step prior to the triggering, the predetermined threshold value is determined as a function of the angle sensor device (4) certain angle of attack (α) and / or steering angle (β) is set. Verfahren zur Auslösung einer akustischen Ausgabe durch eine akustische Warneinrichtung eines Fahrzeugs, aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Fahrzeuglenkradsystem (1), mit einem Lenkradkörper (2), der einen Nabenbereich (2b) zur Befestigung an der Lenkwelle (10), einen Lenkradkranz (2a) sowie wenigstens eine Speiche (2c) zur Befestigung des Lenkradkranzes (2a) an dem Nabenbereich (2b) aufweist, mit einer elektromechanischen Auslöseeinrichtung (7), um die akustischen Ausgabe durch die akustische Warneinrichtung des Fahrzeugs auszulösen, wobei die Auslöseeinrichtung (7) eine an dem Lenkradkörper (2) angeordnete, den Nabenbereich (2b) zumindest teilweise bedeckende und dabei eine Betätigungsoberfläche ausbildende Pralltopfabdeckung (8) aufweist, wobei die Pralltopfabdeckung (8) unter Einwirkung einer Betätigungskraft (F) auf die Betätigungsoberfläche in Richtung Nabenbereich (2b) elastisch rückstellend am Lenkradkörper (2) verlagerbar gelagert ist und/oder elastisch rückstellend in Richtung Nabenbereich (2b) verformbar ausgebildet ist; wobei die elektromechanische Auslöseeinrichtung (7) ferner wenigstens einen zwischen der Pralltopfabdeckung (8) und dem Lenkradkörper (2) angeordneten Kraftaufnehmer (3a, 3b, 3c) aufweist, über den die Pralltopfabdeckung (8) am Lenkradkörper (2) abgestützt ist; Messen eines Kraftwerts, der einer auf die Betätigungsoberfläche der Pralltopfabdeckung (8) einwirkenden Betätigungskraft (F) zugeordnet werden kann, mittels des wenigstens einen Kraftaufnehmers (3a, 3b, 3c); Ermitteln einer Betätigungskraftwert aus dem von dem wenigstens einen Kraftaufnehmer gemessenen Kraftwert; Auslösen der akustischen Ausgabe der akustischen Warneinrichtung des Fahrzeugs durch die Auswertelektronik (9), sofern ein vorgegebener Schwellwert durch den Betätigungskraftwert überschritten wird; ein zeitlich dem Ermitteln vorhergehender Analyseschritt, bei dem, bevorzugt während einer Verstellung des Lenkradkörpers (2), ein Verlauf des Kraftwert erfasst wird; und wobei beim Ermitteln in Abhängigkeit des beim Analyseschritts erfassten Verlaufs oder einer daraus abgeleiteten Größe der Betätigungskraftwert ermittelt und/ oder in einem dem Auslösen zeitlich vorgelagerten Festlegungsschritt der vorgegebene Schwellwert in Abhängigkeit des beim Analyseschritts erfassten Verlaufs oder einer daraus abgeleiteten Größe festgelegt wird.Method for triggering an acoustic output by an acoustic warning device of a vehicle, comprising the following steps: Providing a vehicle steering wheel system (1), with a steering wheel body (2), which has a hub area (2b) for attachment to the steering shaft (10), a steering wheel rim (2a) and at least one spoke (2c) for attaching the steering wheel rim (2a) to the Hub area (2b), with an electromechanical triggering device (7) to trigger the acoustic output by the acoustic warning device of the vehicle, wherein the triggering device (7) is arranged on the steering wheel body (2), the hub area (2b) at least partially and it has an impact pot cover (8) forming an actuating surface, the impact pot cover (8) being mounted on the steering wheel body (2) so as to be elastically restoring under the action of an actuating force (F) on the actuating surface in the direction of the hub area (2b) and / or elastically restoring in the direction of the hub area (2b) is designed to be deformable; wherein the electromechanical release device (7) further comprises at least one force transducer (3a, 3b, 3c) arranged between the impact pot cover (8) and the steering wheel body (2), via which the impact pot cover (8) is supported on the steering wheel body (2); Measuring a force value that can be assigned to an actuating force (F) acting on the actuating surface of the impact pot cover (8) by means of the at least one force transducer (3a, 3b, 3c); Determining an actuating force value from the force value measured by the at least one force transducer; Triggering the acoustic output of the acoustic warning device of the vehicle by the evaluation electronics (9), provided that a predetermined threshold value is exceeded by the actuating force value; an analysis step preceding the determination in terms of time, in which, preferably during an adjustment of the steering wheel body (2), a course of the force value is recorded; and wherein the actuation force value is determined as a function of the curve recorded in the analysis step or a variable derived therefrom and / or in a setting step prior to the triggering the specified threshold value is determined as a function of the curve recorded in the analysis step or a variable derived therefrom. Fahrzeuglenkradsystem (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ferner das bereitgestellte Fahrzeuglenkradsystem (1) eine Lenkwelle (10) und eine Winkelsensoreinrichtung (4) zur Bestimmung eines Anstellwinkels (α) der Lenkwelle (10) und/oder eines Lenkwinkels (β) der Lenkwelle (10) aufweist und beim Ermitteln der gemessene Kraftwert des Kraftaufnehmers (3a, 3b, 3c) in Abhängigkeit des Anstellwinkels (α) und/oder des Lenkwinkels (β) gefiltert wird, bevorzugt durch Anstellwinkel- und/oder Lenkwinkel-abhängiges Baselining gefiltert wird.Vehicle steering wheel system (1) according to the preceding claim, wherein the vehicle steering wheel system (1) provided also has a steering shaft (10) and an angle sensor device (4) for determining an angle of attack (α) of the steering shaft (10) and / or a steering angle (β) of the steering shaft (10) and, when determining, the measured force value of the force transducer (3a, 3b, 3c) is filtered as a function of the angle of attack (α) and / or the steering angle (β), preferably is filtered by baselining which is dependent on the angle of attack and / or the steering angle .
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