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Die Erfindung betrifft ein Lenkrad mit mindestens einer Handangriffsfläche, die eine haptisch wahrnehmbare Struktur aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem derartigen Lenkrad.
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Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift
US 2016/0185267 A1 ist ein System zum Modifizieren der Steifheit von mindestens einem Teil einer Fahrzeugkomponente bekannt, wobei die Steifheit basierend auf einem Modus eines Fahrzeugsteuersystems eingestellt wird. Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift
US 2016/265654 A1 ist eine Eingabevorrichtung für ein Gangschaltsystem zur Verwendung in einer Fahrzeuglenkbaugruppe bekannt. Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift
US 2008/0174415 A1 ist eine Vorrichtung zum Übertragen von Fahrzeugzustandsinformationen an einen Fahrer mittels taktiler Informationen bekannt, die von einer taktilen Vorrichtung erzeugt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lenkrad mit mindestens einer Handangriffsfläche, die eine haptisch wahrnehmbare Struktur aufweist, funktionell zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einem Lenkrad mit mindestens einer Handangriffsfläche, die eine haptisch wahrnehmbare Struktur aufweist, dadurch gelöst, dass die haptisch wahrnehmbare Struktur an der Handangriffsfläche zwischen einem ersten Zustand und mindestens einem zweiten Zustand gezielt veränderbar ist, in welchem zweiten Zustand die haptisch wahrnehmbare Struktur deutlich stärker haptisch wahrnehmbar ist als in ihrem ersten Zustand. Haptisch wahrnehmbar bedeutet unter anderem, dass die Struktur an der Handangriffsfläche bei einem Berühren mit der Hand wahrnehmbar ist. So kann mindestens eine Handangriffsfläche an einem herkömmlichen Lenkrad zum Beispiel Erhebungen aufweisen, um unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem Lenkrad und der angreifenden Hand zu vermeiden. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist die Handangriffsfläche an dem beanspruchten Lenkrad mit einer gezielt veränderbaren Haptik ausgestattet. Die Haptik kann besonders vorteilhaft verändert werden, während die Handangriffsfläche im Betrieb eines mit dem Lenkrad ausgestatteten Kraftfahrzeugs mit der Hand angegriffen beziehungsweise mit der Hand umgriffen wird. So kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs beim Fahren darauf aufmerksam gemacht werden, dass sich das Kraftfahrzeug in einer speziellen Fahrsituation befindet, zum Beispiel in einer besonders sportlichen Fahrsituation. Über die gezielt veränderbare Haptik kann besonders vorteilhaft mehr Gripp an der Handangriffsfläche erzeugt werden. Über die haptisch wahrnehmbare Veränderung der Handangriffsfläche kann zum Beispiel vorteilhaft durch eine Art Gänsehauteffekt eine gewünschte Emotionalisierung im Betrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lenkrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die haptisch wahrnehmbare Struktur an der Handangriffsfläche im ersten Zustand haptisch überhaupt nicht wahrnehmbar ist. So kann die Handangriffsfläche in einem normalen Betriebszustand eine mit dem Lenkrad ausgestatteten Kraftfahrzeugs einfach als glatte Oberfläche ausgeführt sein. Je nach Ausführung kann die haptisch wahrnehmbare Struktur im ersten Zustand aber auch Löcher und/oder kleine Erhebungen aufweisen, die mit der Hand haptisch wahrnehmbar sind. Allerdings ist die haptisch wahrnehmbare Struktur an der Handangriffsfläche im zweiten Zustand deutlich stärker haptisch wahrnehmbar als in ihrem ersten Zustand. Das bedeutet, dass zum Beispiel im ersten Zustand an der Handangriffsfläche vorgesehene Erhebungen in dem zweiten Zustand der haptisch wahrnehmbaren Struktur deutlich größer sind als im ersten Zustand. Deutlich größer bedeutet zum Beispiel, dass die Erhebungen im zweiten Zustand mindestens doppelt so groß wie im ersten Zustand sind.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lenkrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die haptisch wahrnehmbare Struktur Erhebungen umfasst, die im ersten Zustand der haptisch wahrnehmbaren Struktur unterhalb eines Deckmaterials angeordnet sind. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass die Erhebungen der haptisch wahrnehmbaren Struktur im ersten Zustand an der Handangriffsfläche haptisch kaum oder überhaupt nicht wahrnehmbar sind.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lenkrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die haptisch wahrnehmbare Struktur elektrisch ansteuerbar ist. Dadurch kann die haptisch wahrnehmbare Struktur zum Beispiel in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs gezielt verändert werden. So kann in einem normalen Betriebszustand, in welchem das Fahrzeug eher langsam oder gemütlich gefahren wird, die Handangriffsfläche am Lenkrad im Wesentlichen glatt und/oder weich ausgeführt sein. In einem eher sportlichen Betriebszustand, in welchem das Fahrzeug deutlich schneller gefahren wird, kann die haptisch wahrnehmbare Struktur elektrisch dann so angesteuert werden, dass die Handangriffsfläche am Lenkrad deutlich wahrnehmbare Erhebungen aufweist. So kann der Fahrer haptisch wahrnehmen, dass sich das Fahrzeug im sportlichen Betriebszustand befindet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lenkrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die haptisch wahrnehmbare Struktur Noppen umfasst, die aus einer ersten Stellung in einen zweite Stellung bewegbar sind, um die haptisch wahrnehmbare Struktur in ihrem zweiten Zustand darzustellen. Die Noppen haben zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt von geraden Kreiszylindern, die in ihrer zweiten Stellung aus der Handeingriffsfläche herausragen beziehungsweise an der Handangriffsfläche erhaben sind.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lenkrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Handangriffsfläche ein Deckmaterial mit Durchgangslöchern umfasst, durch welche die Noppen ausgefahren werden, um die haptisch wahrnehmbar Struktur in ihrem zweiten Zustand darzustellen. Bei dem Deckmaterial handelt es sich zum Beispiel um ein perforiertes Deckmaterial. Die Durchgangslöcher haben vorteilhaft einen etwas größeren Durchmesser als die Noppen, um ein ungehindertes Ausfahren der Noppen durch die Durchgangslöcher zu ermöglichen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lenkrads ist dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Deckmaterial ein definiert bewegbarer Formkörper angeordnet ist, der dazu dient, die Noppen durch die Durchgangslöcher in dem Deckmaterial auszufahren. Der Formkörper ist zum Beispiel aus einem Silikonmaterial gebildet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Formkörper aus dem Silikonmaterial mit einem Schaum gefüllt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lenkrads ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrad einen Lenkradkranz mit zwei diametral angeordneten Handangriffsflächen mit haptisch wahrnehmbaren Strukturen umfasst. Die Handangriffsflächen sind in einer Grundstellung des Lenkrads, in welchem mit dem Lenkrad gesteuerte Räder des Kraftfahrzeugs in einer Geradeausstellung angeordnet sind, vorteilhaft im Wesentlichen auf einer horizontalen Linie angeordnet.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem vorab beschriebenen Lenkrad.
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Bei einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem vorab beschriebenen Lenkrad ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die haptisch wahrnehmbare Struktur an der Handangriffsfläche gezielt so verändert wird, dass die haptisch wahrnehmbare Struktur haptisch viel stärker wahrnehmbar ist als vor der Veränderung. So kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs auf besonders effektive Art und Weise darauf hingewiesen werden, dass sich das Kraftfahrzeug in einem speziellen Fahrbetrieb befindet, insbesondere in einem besonders sportlichen Fahrbetrieb.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine haptisch wahrnehmbare Struktur, ein Deckmaterial und/oder einen Formkörper für ein vorab beschriebenes Lenkrad. Die genannten Gegenstände sind separat handelbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 ein Lenkrad mit einem Lenkradkranz, an dem zwei Handangriffsflächen vorgesehen sind, die mit jeweils einer haptisch wahrnehmbaren Struktur ausgestattet sind, die sich in einem ersten Zustand befindet, in einer Draufsicht;
- 2 das Lenkrad aus 1 mit der haptisch wahrnehmbaren Struktur in einem zweiten Zustand, in welchem die haptisch wahrnehmbare Struktur deutlich stärker haptisch wahrnehmbar ist als in ihrem ersten Zustand; und
- 3 eine schematische Darstellung einer der Handangriffsflächen aus 1 im Querschnitt.
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In den 1 und 2 ist ein Lenkrad 10 in zwei verschiedenen Zuständen jeweils in der Draufsicht dargestellt. Das Lenkrad 10 umfasst einen zentral angeordneten Lenkradtopf 4, an dem ein Lenkradkranz 3 mit Hilfe von zwei Speichen 5, 6 befestigt ist. Die beiden Speichen 5, 6 erstrecken sich im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung.
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An dem Lenkradkranz 3 weist das Lenkrad 10 an den dem Lenkradtopf 4 abgewandten Enden der Speichen 5, 6 Handangriffsflächen 1, 2 auf. Die Handangriffsflächen 1, 2 weisen eine offenporige, weiche Oberfläche 7, 8 auf.
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Die Speichen 5, 6 sind mit Bedienelementen 13, 14 ausgestattet. In 2 ist am Lenkradkranz 3 darüber hinaus eine Markierung 15 für zwölf Uhr mittags vorgesehen. Die Handangriffsflächen 1, 2 sind jeweils mit einer haptisch wahrnehmbaren Struktur 11, 12 ausgestattet.
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Die haptisch wahrnehmbare Struktur 11, 12 umfasst zum Beispiel eine in 2 angedeutete Noppenstruktur 9. In 1 ist ein erster Zustand der haptisch wahrnehmbaren Struktur 11, 12 angedeutet, in welchem diese nicht oder nur sehr schwach wahrnehmbar ist.
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In 2 ist ein Zustand gezeigt, in welchem die haptisch wahrnehmbare Struktur 11, 12 gezielt so verändert ist, dass sie, insbesondere die Noppenstruktur 9, haptisch sehr stark oder deutlich wahrnehmbar ist. Zur Darstellung der gezielt veränderbaren haptisch wahrnehmbaren Struktur 11, 12 ist der Lenkradkranz 3 mit einem in 3 mit 35 bezeichneten Deckmaterial bezogen oder bespannt.
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In 3 sieht man, dass unter dem Deckmaterial 35 ein Formkörper 36 angeordnet ist. Bei dem Formkörper 36 handelt es sich zum Beispiel um eine Silikonform, die mit einem Schaum 37 gefüllt ist. Der Formkörper 36 ist in 3 oben mit Erhebungen 31 bis 34 ausgestattet, die zum Beispiel als Noppen ausgeführt sind.
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Diese Erhebungen oder Noppen 31 bis 34 werden mit Hilfe der den Formkörper 36 darstellenden Silikonform, zum Beispiel mit Hilfe einer geeigneten Pneumatik, durch das perforierte Deckmaterial 35 gedrückt. Das perforierte Deckmaterial 35 umfasst zu diesem Zweck jeweils ein Durchgangsloch 41 bis 44 für die Noppen 31 bis 34.
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Durch elektrische Ansteuerung, zum Beispiel über eine Steuerspannung beziehungsweise ein entsprechendes Steuersignal, wird die haptisch wahrnehmbare Struktur 11, 12 gezielt von ihrem ersten Zustand in ihrem zweiten Zustand überführt. Das Verändern der haptisch wahrnehmbaren Struktur 11, 12 erfolgt zum Beispiel in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit oder Beschleunigung eines mit dem Lenkrad 10 ausgestatteten Kraftfahrzeugs.
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Im ersten Zustand der haptisch wahrnehmbaren Struktur 11, 12 sind die Noppen oder Erhebungen 31 bis 34 eingefahren. Das ergibt eine ungenoppte, glatte Oberfläche an den Handangriffsflächen 1, 2. Im zweiten Zustand der haptisch wahrnehmbaren Struktur 11, 12 werden die Noppen oder Erhebungen 31 bis 34 durch die Durchgangslöcher 41 bis 44 ausgefahren. Daraus ergibt sich an den Handangriffsflächen 1, 2 jeweils eine genoppte Oberfläche, die deutlich mehr Gripp hat.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Handangriffsfläche
- 2
- Handangriffsfläche
- 3
- Lenkradkranz
- 4
- Lenkradtopf
- 5
- Speiche
- 6
- Speiche
- 7
- offenporige, weiche Oberfläche
- 8
- offenporige, weiche Oberfläche
- 9
- Noppenstruktur
- 10
- Lenkrad
- 11
- haptisch wahrnehmbare Struktur
- 12
- haptisch wahrnehmbare Struktur
- 13
- Bedienelement
- 14
- Bedienelement
- 15
- Markierung
- 31
- Erhebung
- 32
- Erhebung
- 33
- Erhebung
- 34
- Erhebung
- 35
- Deckmaterial
- 36
- Formkörper
- 37
- Schaum
- 41
- Durchgangsloch
- 42
- Durchgangsloch
- 43
- Durchgangsloch
- 44
- Durchgangsloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2016/0185267 A1 [0002]
- US 2016/265654 A1 [0002]
- US 2008/0174415 A1 [0002]
