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Die Erfindung betrifft eine elektrisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit einer Stelleinheit, in der eine Lenkspindel drehbar gelagert ist und die von einer Trageinheit verstellbar gehalten ist. Weiter umfasst die Lenksäule eine Verstelleinrichtung, die in einem Normalbetriebsmodus ausgebildet ist, einen Verstellvorgang zum Verstellen der Stelleinheit gegenüber der Trageinheit durchzuführen, wobei der Lenksäule eine Steuereinheit zum Erkennen einer Störung des Verstellvorgangs zugeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Lenksäule.
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Eine solche Lenksäule ist beispielsweise in der
DE 10 2017 207 561 A1 beschrieben. Dabei ist eine solche Lenksäule insbesondere für ein Kraftfahrzeug geeignet, welches zeitweise in einem autonomen Fahrbetrieb umschaltbar ist. Bei einem autonomen Fahrbetrieb kann die Stelleinheit dabei in eine Verstauposition überführt werden. Nach der Beendigung des autonomen Fahrbetriebs kann die Stelleinheit in eine Bedienposition, in der ein Fahrzeugführer eine mit der Lenkwelle verbindbare Lenkhandhabe bedienen kann, überführt werden. Bei dem Verbringen der Stelleinheit und somit der Lenkhandhabe von einer ersten Position, insbesondere der Verstauposition, in eine zweite Position, insbesondere die Bedienposition, kann es dabei zu Störungen kommen, insbesondere zu einer ungewollten Kollision der Lenkhandhabe oder der Stelleinheit mit dem Fahrzeugführer. Durch eine solche ungewollte Kollision wäre ein Fahrzeugführer einem gewissen Verletzungsrisiko ausgesetzt.
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Aus der
DE 10 2018 100 970 A1 ist bekannt, die Verstellung der Stelleinheit in einem solchen Fall zu stoppen, um auf diese Weise das Verletzungsrisiko zu reduzieren.
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Nachteil dieser Lösung ist jedoch, dass die Lenkhandhabe in einer für den Fahrzeugführer schlecht oder gar nicht zugänglichen Position stehen bleiben kann. Das Risiko in einem solchen Fall mit dem Fahrzeug zu verunfallen ist daher deutlich erhöht.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lenksäule bereitzustellen. Insbesondere soll ein zu einer möglichen Verletzung führender Kontakt der Stelleinheit beziehungsweise der Lenkhandhabe während des Verstellvorgangs der Stelleinheit mit einem Fahrer verhindert werden. Dabei soll allerdings die Lenkhandhabe vorteilhafterweise weiterhin in eine geeignete Bedienposition verbracht werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden eine elektrisch verstellbare Lenksäule sowie ein Verfahren zum Betreiben einer elektrisch verstellbaren Lenksäule gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.
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Die vorgeschlagene Lösung sieht eine elektrisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug vor, welche eine Stelleinheit umfasst, in der eine Lenkspindel drehbar gelagert ist und die von einer Trageinheit verstellbar gehalten ist. Weiter umfasst die Lenksäule eine Verstelleinrichtung, die ausgebildet ist, in einem Normalbetriebsmodus einen Verstellvorgang zum Verstellen der Stelleinheit gegenüber der Trageinheit durchzuführen. Der Lenksäule ist dabei eine Steuereinheit zum Erkennen einer Störung des Verstellvorgangs zugeordnet. Die Verstelleinrichtung ist weiter dazu ausgebildet, bei einer von der Steuereinheit erkannten Störung des Verstellvorgangs von dem Normalbetriebsmodus in einen Reduktionsbetriebsmodus zu wechseln.
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Der Reduktionsbetriebsmodus unterscheidet sich dabei von dem Normalbetriebsmodus. Der Normalbetriebsmodus ist insbesondere jener Modus, der dem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Verstelleinrichtung und der Lenksäule darstellt.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs ausschließlich bei einer von der Steuereinheit erkannten Störung des Verstellvorgangs von dem Normalbetriebsmodus in den Reduktionsbetriebsmodus wechselt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung ausgebildet ist, in dem Reduktionsbetriebsmodus ein automatisches Verstellen der Stelleinheit zu stoppen und die Stelleinheit zunächst anzuhalten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verstelleinrichtung hierzu entsprechend von der Steuereinheit angesteuert wird. Ein vollautomatisches Verstellen in eine Endposition, die vorzugsweise frei festlegbar ist, ist vorzugsweise in dem Reduktionsbetriebsmodus ebenfalls nicht möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Lenksäule ist vorgesehen, dass die Lenksäule die Steuereinheit umfasst. Die Steuereinheit ist dabei insbesondere als Mikrocontrollerschaltung ausgebildet, weiter insbesondere als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC). Vorzugsweise weist die Steuereinheit dabei eine Schnittstelle auf, um an wenigstens eine weitere Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine zentrale Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs, angeschlossen zu werden. Ein Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Reduktionsbetriebsmodus kann somit vorteilhafterweise besser als Ereignis in einem zentralen Speicher, insbesondere einem Fehlerspeicher, erfasst werden.
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Als vorteilhafte Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass die Steuereinheit Teil einer zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeugs ist, insbesondere einer zentralen ECU (ECU: Electronic Control Unit). Ist die Steuereinheit nicht direkt von der Lenksäule umfasst, ist insbesondere vorgesehen, dass die Lenksäule eine Schnittstelle zum Verbinden der Lenksäule mit einer Steuereinheit umfasst, insbesondere um auf diese Weise eine Steuereinheit der Lenksäule zuzuordnen. Über diese Schnittstelle sind die verschiedenen Aktuatoren der Lenksäule, wie insbesondere die Verstelleinrichtung, vorteilhafterweise ansteuerbar. Insbesondere sind auch Sensordaten über die Schnittstelle übertragbar.
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Dass der Lenksäule eine Steuereinheit zugeordnet ist, meint insofern insbesondere, dass die Lenksäule wirkmäßig mit einer Steuereinheit verbunden ist, wobei die Lenksäule insbesondere die Steuereinheit umfassen kann. Insbesondere kann die Steuereinheit körperlich mit der Lenksäule verbunden sein. Weiter kann die Steuereinheit insbesondere auch eine Baueinheit mit der Verstelleinrichtung bilden.
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Insbesondere ist die Steuereinheit mit wenigstens einem Sensor zur Erkennung einer Störung verbunden, insbesondere zur Erkennung einer Kollision der Stelleinheit beziehungsweise einer an einer Lenkspindel der Stelleinheit angeordneten Lenkhandhabe mit einem Fahrer. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit den wenigstens einen Sensor.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuereinheit ausgebildet, während des Verstellvorgangs eine dem Verstellen der Stelleinheit entgegenwirkende Kraft als Störung zu erkennen. Insbesondere ist als eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass eine dem Verstellen der Stelleinheit entgegenwirkende Kraft als ein Spannungs- und/oder ein Stromanstieg bei der Verstelleinrichtung erfasst wird. Vorzugsweise wird dabei bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts für einen Spannungs- und/oder einen Stromwert auf eine dem Verstellen der Stelleinheit entgegenwirkende Kraft als Störung erkannt. Insbesondere kann aber auch zusätzlich oder alternativ vorgesehen werden, eine Kollision der Stelleinheit beziehungsweise der Lenkhandhabe mit einem Fahrer, und insbesondere ein Einklemmen eines Fahrers mit der Lenkhandhabe, durch wenigstens eine Kamera als Sensor, die insbesondere in einem Kraftfahrzeuginnenraum angeordnet ist, und/oder durch wenigstens einen auf eine Druckeinwirkung reagierenden Sensor, der insbesondere an der Lenkhandhabe angeordnet ist, zu erkennen.
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Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit ausgebildet, bei einer erkannten Störung des Verstellvorgangs den Verstellvorgang zu stoppen. Insbesondere ist die Steuereinheit dabei dazu ausgebildet, die Verstelleinrichtung entsprechend anzusteuern. Dieses Stoppen des Verstellvorgangs ist dabei vorteilhafterweise eine Funktion des Reduktionsbetriebsmodus. Der Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Reduktionsbetriebsmodus führt dabei vorteilhafterweise nahezu zeitgleich, bevorzugt in weniger als 1 Sekunde, insbesondere innerhalb von 0,5 ms bis 100 ms (ms: Millisekunde), dazu, dass die Steuereinheit den Verstellvorgang stoppt. Durch das Stoppen des Verstellvorgangs wird vorteilhafterweise verhindert, dass der Fahrer weiter eingeklemmt wird. Verletzungen des Fahrers lassen sich auf diese Weise vorteilhafterweise vermeiden oder zumindest reduzieren.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuereinheit weiter ausgebildet, in dem Reduktionsbetriebsmodus nach dem Stoppen des Verstellvorgangs, die Verstelleinrichtung derart anzusteuern, dass diese einen Schutzverstellvorgang durchführt, indem die Stelleinheit entgegen der ursprünglichen Stellbewegung während des Verstellvorgangs im Normalbetriebsmodus verstellt wird, insbesondere für ein vorgegebenes Zeitintervall, insbesondere für 0,1 s bis 2 s (s: Sekunde) und/oder eine vorgegebene Distanz, insbesondere eine Distanz von 3 mm bis 30 mm (mm: Millimeter). Die Distanz kann auch als Verstellweg bezeichnet werden.
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Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit weiter ausgebildet, nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls und/oder nach einem Verstellen über die vorgegebene Distanz diesen Schutzverstellvorgang wiederum zu stoppen. Dieser Schutzverstellvorgang verringert vorteilhafterweise weiter ein Verletzungsrisiko des Fahrers, weil ein möglicherweise bereits erfolgtes leichtes Einklemmen aufgehoben wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Verstelleinrichtung eine Eingabeeinrichtung zur Erzeugung eines Eingabesignals durch eine Nutzerinteraktion zugeordnet ist, wobei die Verstelleinrichtung in dem Reduktionsbetriebsmodus ausgebildet ist, bei Anliegen des Eingabesignals die Stelleinheit zu verstellen. Vorteilhafterweise muss die Stelleinheit und somit auch die Lenkhandhabe nicht in der Position, bei der der Verstellvorgang gestoppt wurde, verbleiben. Denn ohne eine weitere Verstellmöglichkeit, könnte die Lenkhandhabe in einer für den Fahrzeugführer schlecht oder gar nicht zugänglichen Position stehen bleiben, was das Risiko eines Verunfallens erhöhen würde.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lenksäule die Eingabeeinrichtung umfasst. Es ist aber insbesondere auch vorgesehen, dass die Lenksäule eine Schnittstelle umfasst, wobei die Eingabeeinrichtung nicht direkt von der Lenksäule umfasst ist, sondern die Zuordnung zu der Lenksäule über ein Anschließen der Eingabeeinrichtung über die Schnittstelle erfolgt. Als Eingabeeinrichtung ist insbesondere ein Schaltelement, insbesondere ein Schalter, vorgesehen, insbesondere ein händisch bedienbarer Schalter. Bei einem Schalter als Eingabeeinrichtung ist insbesondere vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung ausgebildet ist, die Stelleinheit in dem Reduktionsmodus durch Betätigung des Schalters zu verstellen, insbesondere durch eine manuelle Betätigung des Schalters.
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Insbesondere ist als Eingabeeinrichtung auch eine Sensorvorrichtung vorgesehen, die erkennt, ob ein Fahrer die Hand oder die Hände am Lenkrad platziert hat, insbesondere eine sogenannte Hand-on-Detection-Unit. Insbesondere ist als Ausgestaltungsvariante insbesondere auch eine Sprachsteuerung eines Fahrzeugs als Eingabeeinrichtung vorgesehen, wobei mittels eines vorbestimmten Sprachbefehls das Eingabesignal erzeugt werden kann. Auch eine Gestensteuerung, bei der Bedienbefehle über Gesten abgesetzt werden können, kann als Eingabeeinrichtung vorgesehen werden, wobei mittels einer vorbestimmten Geste das Eingangssignal erzeugt werden kann. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Erzeugen des Eingabesignals über mehrere Eingabeeinrichtungen, insbesondere über die vorstehend genannten Eingabeeinrichtungen möglich, sodass ein Fahrer - in Abhängigkeit von der erfassten Störung - die Eingabeeinrichtung bedienen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Verstelleinrichtung in dem Reduktionsbetriebsmodus weiter ausgebildet, die Stelleinheit ausschließlich während des Anliegens des Eingabesignals zu verstellen. Liegt das Eingabesignal nicht mehr an, wird der Verstellvorgang vorteilhafterweise gestoppt. Ist die Eingabeeinrichtung ein Schaltelement, ist insbesondere vorgesehen, dass ein Nutzer das Schaltelement kontinuierlich betätigen muss, damit das Eingabesignal anliegt. Der Nutzer ist insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs. Bei einem Druckschalter als Schaltelement ist also insbesondere vorgesehen, dass das Eingabesignal nur dann anliegt, wenn der Druckschalter betätigt wird. Bei einer Spracherkennungsvorrichtung kann insbesondere vorgesehen werden, dass ein Eingabesignal nur dann anliegt, solange von der Spracherkennungsvorrichtung ein vorbestimmtes akustisches Signal erfasst wird. Die Eingabeeinrichtung funktioniert somit vorteilhafterweise nach dem Prinzip des Totmannschalters. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass der Fahrer die Kontrolle über den Verstellvorgang hat. Die der Lenksäule zugeordnete Steuereinheit ist vorteilhafterweise in dem Reduktionsbetriebsmodus nicht dafür verantwortlich, wann der Verstellvorgang endet.
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Vorteilhafterweise ist die Eingabeeinrichtung des Weiteren zur Erzeugung eines Quittierungssignals ausgebildet, wobei die Verstelleinrichtung in dem Reduktionsbetriebsmodus ausgebildet ist, bei Anliegen des Quittierungssignals das Verstellen der Stelleinheit zu beenden. Bei dieser Ausgestaltungsvariante wird in dem Reduktionsbetriebsmodus vorteilhafterweise ein Verstellen der Stelleinheit durch das Anliegen des Eingabesignals gestartet und durch das Anliegen des Quittierungssignals beendet, insbesondere abgeschlossen. Vorzugsweise ist nach Anliegen des Quittierungssignals ein weiteres Verstellen durch Anliegen des Eingangssignals nicht möglich, vorzugsweise zumindest vor Ablauf eines definierten Zeitintervalls nicht möglich. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei Anliegen des Quittierungssignals der Reduktionsbetriebsmodus beendet wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Fahrer mittels der als Schalter ausgebildeten Eingabeeinrichtung das Quittierungssignal erzeugt, insbesondere dann, wenn die gewünschte Position erreicht ist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Quittierungssignals zusätzlich der der Lenksäule zugeordneten Steuereinheit und/oder einer Schnittstelle der Lenksäule bereitgestellt wird. Das Quittierungssignal ist dabei vorteilhafterweise ausgebildet zu signalisieren, dass die Stelleinheit in eine Bedienposition überführt worden ist. Auf diese Weise kann ein Kraftfahrzeug vorteilhafterweise von einem autonomen Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus umschalten.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verstelleinrichtung in dem Reduktionsbetriebsmodus weiter ausgebildet ist, das Eingabesignal und/oder das Quittierungssignal als priorisiertes Signal zu empfangen, welches andere empfangene Signale überschreibt. Sollte also beispielsweise weiterhin von der Steuereinheit, beispielweise aufgrund eines Sensorfehlers, auf eine Störung des Verstellvorgangs erkannt werden, so würde eine entsprechende Signalisierung vorteilhafterweise durch das Eingabesignal überschrieben und sich die Verstelleinrichtung so verhalten, als würde ausschließlich das Eingabesignal anliegen. Insbesondere ist weiter vorgesehen, dass das Quittierungssignal das Eingabesignal überschreibt. Sollte also ein Quittierungssignal anliegen, welches den Verstellvorgang beendet, so wird der Verstellvorgang vorteilhafterweise auch dann beendet, wenn immer noch, beispielsweise fehlerhafterweise, ein Eingabesignal anliegen sollte. Auf diese Weise lässt sich ein Verstellvorgang in dem Reduktionsbetriebsmodus sicher beenden.
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Weiter vorteilhaft ist der Verstelleinrichtung eine Bestätigungseinrichtung zugeordnet, wobei die Bestätigungseinrichtung ausgebildet ist, ein Bestätigungssignal zu erzeugen, welches in dem Reduktionsbetriebsmodus einen Abschluss des Verstellens der Stelleinheit bestätigt. Das Bestätigungssignal kann dabei insbesondere auch dem Fahrer als Rückmeldung dienen, dass die Lenkhandhabe in eine finale Position verbracht ist und insbesondere ein manuelles Fahren ermöglicht ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verstelleinrichtung ausgebildet ist, die Stelleinheit in dem Reduktionsbetriebsmodus entsprechend wenigstens einer der nachfolgend genannten Vorgaben zu verstellen: durch Anlegen einer gegenüber dem Normalbetriebsmodus geringeren elektrischen Spannung; durch Aufbringen einer gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierten Antriebskraft; mit einer gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierten Verstellgeschwindigkeit; durch Anlegen eines gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierten Regelparameters. Vorteilhafterweise werden hierdurch die für das Verstellen benötigten Aktuatoren, insbesondere ein Elektromotor der Verstelleinrichtung, weniger stark belastet, was die Ausfallwahrscheinlichkeit vorteilhafterweise reduziert. Darüber hinaus lässt sich durch die reduzierte Verstellgeschwindigkeit das manuelle Verstellen für den Fahrer durch Betätigen der Eingabeeinrichtung leichter und präziser realisieren.
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Vorteilhafterweise ist in dem Reduktionsmodus der Verstellvorgang in seiner Dauer eingeschränkt, insbesondere um ein Überhitzen und/oder ein hartes Einfahren der Stelleinheit in einen konstruktiv vorgegebenen Endanschlag zu vermeiden und somit vorteilhafterweise Beschädigungen zu vermeiden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung in dem Reduktionsbetriebsmodus dazu ausgebildet ist, das Verstellen der Stelleinheit nach Ablauf einer definierten Zeitdauer zu stoppen. Die definierte Zeitdauer kann dabei vorteilhafterweise positionsabhängig sein. Ist die Stelleinheit weit von dem Endanschlag entfernt ist dabei vorteilhafterweise die Zeitdauer beziehungsweise das der Position zugeordnete Zeitintervall größer als bei einer nahe zum Endanschlag gelegenen Position.
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Das zur Lösung der obenstehend genannten Aufgabe ebenfalls vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben einer elektrisch verstellbaren Lenksäule in einem Kraftfahrzeug sieht vor, dass eine Verstelleinrichtung der Lenksäule eine Stelleinheit der Lenksäule in einem Verstellvorgang verstellt, eine der Lenksäule zugeordnete Steuereinheit den Verstellvorgang auf das Auftreten einer Störung hin überwacht, und die Verstelleinrichtung bei Auftreten einer Störung von einem Normalbetriebsmodus in einen Reduktionsbetriebsmodus wechselt.
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Insbesondere ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektrisch verstellbaren Lenksäule in einem Kraftfahrzeug, vorgesehen, wobei die Lenksäule eine Stelleinheit, in der eine Lenkspindel drehbar gelagert ist und die von einer Trageinheit verstellbar gehalten ist, und eine Verstelleinrichtung umfasst, wobei Verstelleinrichtung die Stelleinheit in einem Verstellvorgang gegenüber der Trageinheit verstellt, eine der Lenksäule zugeordnete Steuereinheit den Verstellvorgang auf das Auftreten einer Störung hin überwacht, und die Verstelleinrichtung bei Auftreten einer Störung von einem Normalbetriebsmodus in einen Reduktionsbetriebsmodus wechselt.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lenksäule die vorstehend genannten Merkmale der Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lenksäule einzeln oder in Kombination aufweist. Vorstehend genannte Vorteile weist insofern auch das vorgeschlagene Verfahren auf, insbesondere auch in Bezug auf den Reduktionsmodus genannte Merkmale und Vorteile. Diese werden daher zur Vermeidung von Wiederholungen nicht sämtlich erneut aufgeführt. Der Wechsel von dem Normalbetriebsmodus in den Reduktionsbetriebsmodus erfolgt dabei insbesondere dann, wenn ein sicheres Verstellen der Stelleinheit beziehungsweise der Lenkhandhabe in dem Normalbetriebsmodus nicht oder nicht mehr sichergestellt ist. Hierdurch wird der Betrieb einer solchen elektrische verstellbaren Lenksäule vorteilhafterweise sicherer und die Gefahr von Unfällen reduziert.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens erfolgt der Verstellvorgang ausgehend von einer Verstauposition der Stelleinheit in Bezug auf das Kraftfahrzeug hin zu einer Bedienposition der Stelleinheit in Bezug auf das Kraftfahrzeug. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass in der Verstauposition ein autonomes Fahren des Kraftfahrzeugs erfolgen kann und in der Bedienposition ein von einem Nutzer gesteuertes Fahren des Kraftfahrzeugs erfolgen kann. Die Verstauposition bietet dabei bei einem autonomen Fahren den Vorteil, dass ein Kraftfahrzeugnutzer eine größere Raumfreiheit genießt und hierdurch insbesondere komfortabler reisen kann. Die Bedienposition muss dabei keine festgelegte Position sein. Die Bedienposition kann insbesondere variabel in Abhängigkeit von Nutzervorlieben eingestellt werden. Das heißt, die Bedienposition kann insbesondere in einem Bedienbereich zwischen einer ersten Position und einer von der ersten Position verschiedenen zweiten Position liegen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht dabei vorteilhafterweise, dass auch bei einer erkannten Störung während eines Verstellvorgangs die Lenkhandhabe vorteilhafterweise weiterhin insbesondere von einer Verstauposition in eine Bedienposition verbracht werden kann.
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Insbesondere sieht das Verfahren vor, dass beim Erkennen einer Störung der Verstellvorgang gestoppt wird. Hierdurch wird vorteilhafterweise insbesondere ein Einklemmen eines Fahrers verhindert.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in dem Reduktionsbetriebsmodus die Verstelleinrichtung die Stelleinheit bei Anliegen eines Eingabesignals verstellt, insbesondere ausschließlich dann, wenn das Eingabesignal anliegt. Liegt das Eingabesignal nicht mehr an, insbesondere weil ein Fahrer eine entsprechende Eingabevorrichtung nicht weiter bedient, beispielsweise einen Taster loslässt, so wird der Verstellvorgang vorteilhafterweise gestoppt.
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Weiter vorteilhaft erfolgt das Verstellen in dem Reduktionsbetriebsmodus unter wenigstens einer der nachfolgend genannten Schritte:
- Anlegen einer gegenüber dem Normalbetriebsmodus geringeren elektrischen Spannung;
- Aufbringen einer gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierten Antriebskraft;
- Reduzieren der Verstellgeschwindigkeit gegenüber dem Normalbetriebsmodus;
- Anlegen eines gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierten Regelparameters;
- Einschränken der zeitlichen Dauer eines Verstellvorgangs.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgebildete Lenksäule;
- 2 in einer weiteren vereinfachten perspektivischen Darstellung das Ausführungsbeispiel gemäß 1;
- 3 in einer stark vereinfachten schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine verbaute, erfindungsgemäß ausgebildete Lenksäule mit einer Lenkhandhabe in einer Verstauposition (3a) und in einer Bedienposition (3b);
- 4 in einem Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verfahren und
- 5 in einem weiteren Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäß ausgebildeten Betrieb der Lenksäule in dem Reduktionsmodus.
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher mitunter auch jeweils nur im Zusammenhang mit einer der Figuren erläutert.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgebildete Lenksäule 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht von oben links schräg auf das hintere Ende, bezogen auf die Fahrtrichtung eines nicht dargestellten Fahrzeugs, wo ein hier nicht dargestelltes Lenkrad im Bedienungsbereich gehalten wird. 2 zeigt die Lenksäule 1 in einer Ansicht von der gegenüberliegenden Seite, also von oben rechts gesehen.
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Die Lenksäule 1 umfasst eine Manteleinheit 3, die ein Außenmantelrohr 31, ein Zwischenmantelrohr 32 und ein Innenmantelrohr 33 aufweist. Die Mantelrohre 31, 32 und 33 sind axial, in Achsrichtung einer Längsachse L, koaxial ineinander teleskopierend verstellbar angeordnet, wie mit einem Doppelpfeil angedeutet.
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An dem Außenmantelrohr 31 ist am hinteren Ende ein Anschlag 34 angebracht, der am offenen Ende nach innen in den Zwischenraum zwischen Außenmantelrohr 31 und Zwischenmantelrohr 32 vorsteht. Beim Herausfahren schlägt das Zwischenmantelrohr 32 axial gegen den Anschlag 34 an, und ist gegen eine Trennung vom Außenmantelrohr 31 gesichert. Am hinteren Ende des Zwischenmantelrohrs 32 ist ein nach innen in den Zwischenraum zwischen Zwischenmantelrohr 32 und Innenmantelrohr 33 vorstehender Anschlag 35 angebracht, der das Innenmantelrohr 33 gegen Herausziehen aus dem Zwischenmantelrohr 32 sichert.
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In der Manteleinheit 3 ist um die Längsachse L drehbar eine Lenkspindel 37 gelagert, die an ihrem hinteren Ende einen Anschlussabschnitt 38 zur Anbringung einer in 1 und 2 nicht dargestellten Lenkhandhabe aufweist. Die Lenkspindel 37 ist, wie die Manteleinheit 3, ebenfalls in Längsrichtung teleskopierbar ausgebildet. Eine Stelleinheit 2 der Lenksäule 1 umfasst das Innenmantelrohr 33 samt der darin gelagerten Lenkspindel 37. Diese Stelleinheit 2 ist zur Realisierung einer Längsverstellung relativ zur Manteleinheit 3 in dem Außenmantelrohr 31 in Richtung der Längsachse L teleskopartig verschiebbar aufgenommen, um das mit der Lenkspindel 37 verbundene Lenkrad relativ zur Trageinheit 4 in Längsrichtung vor und zurück positionieren zu können, wie mit dem Doppelpfeil parallel zur Längsachse L angedeutet. Das Lenkrad ist eine Ausführungsvariante einer Lenkhandhabe im Sinne der Erfindung.
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Die Manteleinheit 3 ist in einer zweiteiligen Trageinheit 4 gehalten, welche Befestigungsmittel 41 zur Anbringung an einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie aufweist.
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Die Manteleinheit 3 ist in ihrem vorderen Bereich um eine quer zur Längsachse L liegende, schematisch dargestellte horizontale Schwenkachse S verschwenkbar relativ zur Fahrzeugkarosserie gelagert. Hierzu ist ein nicht dargestelltes Schwenklager in der Trageinheit 4 oder zwischen dieser Trageinheit 4 und der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Im hinteren Bereich ist die Manteleinheit 3 über einen Stellhebel 42 mit der Trageinheit 2 verbunden. Durch eine Drehbewegung des Stellhebels 42 mittels einer Verstelleinrichtung 6 der Lenksäule 1, wie in 2 gezeigt, kann die Manteleinheit 3 zusammen mit der Stelleinheit 2 relativ zur Trageinheit 4 um die im Einbauzustand waagerecht liegende Schwenkachse S verstellt, insbesondere verschwenkt, werden, wodurch insbesondere eine Verstellung einer an dem Befestigungsabschnitt 38 angebrachten Lenkhandhabe in Höhenrichtung H vorgenommen werden kann, was mit dem Doppelpfeil angedeutet ist.
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Eine weitere Verstelleinrichtung 5 der Lenksäule 1, wie in 1 gezeigt, ist insbesondere zur Längsverstellung der Stelleinheit 2 relativ zur Manteleinheit 3 in Richtung der Längsachse L ausgebildet. Die weitere Verstelleinrichtung 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Spindeltrieb mit einer Spindelmutter 51 mit einem sich längs einer Spindelachse G erstreckenden Innengewinde 74 auf, in die eine Gewindespindel 52 eingreift, also mit ihrem Außengewinde in das korrespondierende Innengewinde 74 der Spindelmutter 51 eingeschraubt ist. Die Gewindespindelachse der Gewindespindel 52 ist in diesem Ausführungsbeispiel identisch mit der Spindelachse G und verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsachse L.
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Die Spindelmutter 51 ist um die Spindelachse G drehbar in einem Lagergehäuse 53 gelagert, welches fest mit dem Außenmantelrohr 31 der Manteleinheit 4 verbunden ist. In Richtung der Spindelachse G ist die Spindelmutter 51 axial über das Lagergehäuse 53 an der Manteleinheit 4 abgestützt. Die Verstelleinrichtung 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel entsprechend ein sogenannter Tauchspindelantrieb.
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Die Gewindespindel 52 ist an ihrem freien Ende an einem Arm 36 drehfest und axial fest abgestützt mit dem Innenmantelrohr 33 verbunden, und die Spindelmutter 51 stützt sich über die Antriebseinheit 53 axial, d.h. in der Längsrichtung, an dem Außenmantelrohr 31 ab. Die Längsrichtung entspricht der Richtung der Längsachse L. Durch eine relative Drehung mittels des Elektromotors 55 der Verstelleinrichtung 5 werden die Gewindespindel 52 und die Spindelmutter 51 je nach Drehrichtung zusammen oder auseinander bewegt, wodurch das Innenmantelrohr 33 axial in das Zwischenmantelrohr 32, und dieses in das Außenmantelrohr 31 eingefahren oder ausgefahren wird, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet. Dadurch kann ein an dem Anschlussabschnitt 38 anbringbares Lenkrad nach vorn in eine Verstauposition 200 gebracht werden, wie in 3a skizziert, oder in eine Bedienposition 204, 205, 206 im Bedienbereich, wie in 3b skizziert. In der Verstauposition 200 sind das Innenmantelrohr 33 und das Zwischenmantelrohr 32 in das Außenmantelrohr 31 eingefahren, d.h. nach vorn versenkt. In der Bedienposition 204, 205, 206 sind die Mantelrohre 31, 32 und 33 teleskopierend auseinander ausgefahren.
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In 2, welche eine perspektivische Ansicht der Lenksäule 1 von der in 1 hinten liegenden Seite zeigt, ist erkennbar, wie die Verstelleinrichtung 6 zur Verstellung in Höhenrichtung H an der Lenksäule 1 angebracht ist. Diese Verstelleinrichtung 6 ist im Prinzip gleichwirkend wie die weitere Verstelleinrichtung 5 aufgebaut. Die Verstelleinrichtung 6 umfasst ebenfalls eine Spindelmutter 61, in deren Innengewinde längs einer Spindelachse G eine Gewindespindel 62 eingreift. Die Gewindespindel 62 ist in einem Lagergehäuse 63, welches an der Manteleinheit 3 befestigt ist, drehbar um die Achse G gelagert und axial, in Richtung der Achse G, an der Manteleinheit 3 abgestützt, und von einem Elektromotor 65 wahlweise in beide Rotationsrichtungen um die Achse G drehend antreibbar.
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Die Verstelleinrichtungen 5, 6 der Lenksäule 1 sind in der dargestellten Ausführung sogenannte Tauchspindelantriebe. Alternativ kann insbesondere auch ein Rotationsspindelantrieb ausgebildet sein, bei dem die Spindelmutter 51 bezüglich Rotation an der Lenksäule 1 gehalten ist und die Gewindespindel 52 von dem Motor 55 drehend antreibbar ist.
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Die Verstelleinrichtung 6 greift am Ende des zweiarmigen Stellhebels 42 an, der um ein Schwenklager 43 drehbar an der Trageinheit 4 gelagert ist, und dessen anderer Arm mit dem anderen Ende in einem weiteren Schwenklager 44 mit der Manteleinheit 3 verbunden ist.
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Die Verstelleinrichtungen 5,6 der Lenksäule 1 sind dabei ausgebildet in einem Normalbetriebsmodus die Stelleinheit 2 wie vorstehend beschrieben gegenüber der Trageinheit 4 zu verstellen und insbesondere einen Verstellvorgang von einer Verstauposition 200 in eine Bedienposition 204, 205, 206 durchzuführen. Der Normalbetriebsmodus ist dabei insbesondere bei aktiver Lenksäule der übliche Modus beim Führen eines Kraftfahrzeugs.
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Ein Verstellvorgang zum Verstellen der Stelleinheit 2 erfolgt in dem Normalbetriebsmodus insbesondere durch ein Ansteuern des jeweiligen Elektromotors 55, 65 mittels einer der Lenksäule 1 zugeordneten Steuereinheit 8, welche in 1 und 2 lediglich schematisch dargestellt ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lenksäule 1 die Steuereinheit 8 aufweist. Es kann aber auch vorgesehen werden, dass die Steuereinheit 8 an anderer Stelle im Kraftfahrzeug angeordnet ist und die Steuereinheit 8 über eine Schnittstelle der Lenksäule 1 der Lenksäule zugeordnet wird. Die Steuereinheit 8 ist ausgebildet, eine Störung des Verstellvorgangs zu erkennen. Dazu umfasst die Steuereinheit 8 vorzugsweise wenigstens einen Sensor 81, welcher ausgebildet ist, während eines Verstellvorgangs eine dem Verstellen der Stelleinheit 2 entgegenwirkende Kraft als Störung zu erkennen, insbesondere in dem ein damit verbundener Spannungsanstieg an wenigstens einem der Elektromotoren 55, 65 erkannt wird. Eine solche dem Verstellen der Stelleinheit 2 entgegenwirkende Kraft tritt dabei beispielsweise dann auf, wenn eine an der an der Lenkspindel 37 angeordnete Lenkhandhabe kollidiert, beispielsweise mit dem Fahrer oder einem zwischen Fahrer und Lenkhandhabe befindlichen Gegenstand.
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Die Verstelleinrichtungen 5, 6 der Lenksäule sind ausgebildet, bei einer von der Steuereinheit 8 erkannten Störung des Verstellvorgangs, insbesondere bei einer erkannten Kollision während des Verstellens, von dem Normalbetriebsmodus in einen Reduktionsbetriebsmodus. Die Steuereinheit 8 ist ausgebildet, mit dem Wechsel in den Reduktionsbetriebsmodus den Verstellvorgang unverzüglich zu stoppen, insbesondere durch ein Abschalten der Elektromotoren 55, 65.
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Erst wenn ein Eingabesignal 91 an der jeweiligen Verstelleinrichtung 5, 6 anliegt, wird in dem Reduktionsbetriebsmodus die Stelleinheit 2 verstellt. Dazu ist vorgesehen, dass den Verstelleinrichtungen 5, 6 eine Eingabeeinrichtung 9 zugeordnet ist, beispielsweise ein an der Lenkhandhabe anordbarer Tastschalter. Diese Eingabeeinrichtung 9 ist dabei ausgebildet, bei Betätigung durch einen Nutzer, insbesondere bei Betätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs, das Eingabesignal 91 zu erzeugen. Insbesondere ist vorgesehen, dass durch unterschiedliche Stellungen der Eingabeeinrichtung 9 die Verstelleinrichtung 6 oder die weitere Verstelleinrichtung 5 oder beide Verstelleinrichtungen gleichzeitig angesteuert werden können, wobei insbesondere auch die Bewegungsrichtung der jeweiligen Verstelleinrichtung 5, 6 vorgebbar ist. Die Verstelleinrichtungen 5, 6 sind dabei so ausgebildet, dass ein Verstellen in dem Reduktionsbetriebsmodus ausschließlich dann erfolgt, wenn ein entsprechendes Eingabesignal 91 für die jeweilige Verstelleinrichtung 5, 6 anliegt. Das heißt, dass ein Nutzer die Eingabeeinrichtung 9 für ein Verstellen kontinuierlich bedienen muss, insbesondere durch ein Gedrückthalten eines Tastschalters als Eingabeeinrichtung 9. Sollte die Bedienung unterbrochen werden, beispielsweise durch ein Loslassen des Tastschalters, wird der Verstellvorgang wieder gestoppt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Eingabesignal 91 ein priorisiertes Signal ist. Das bedeutet, dass ein Verstellvorgang bei einem Anliegen des Eingabesignals 91 auch dann erfolgt, wenn von der Steuereinheit weiterhin auf ein Vorliegen einer Störung erkannt wird. Vorteilhafterweise kann insbesondere eine fehlerhaft detektierte Störung überschrieben werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Eingabeeinrichtung 9 zudem ausgebildet, ein Quittierungssignal 92 zu erzeugen. Dieses Quittierungssignal 92 kann dabei durch eine Nutzerinteraktion ausgelöst werden, insbesondere durch eine vorbestimmte Eingabe. Das Quittierungssignal 92 kann aber insbesondere auch dann erzeugt werden, wenn erfasst ist, dass eine Bedienposition 204, 205, 206, insbesondere eine im Anschlagbereich befindliche Bedienposition 204, erreicht ist. Die Verstelleinrichtungen 5, 6 sind dabei ausgebildet, in dem Reduktionsbetriebsmodus das Verstellen der Stelleinheit 2 zu beenden, wenn das Quittierungssignal 92 anliegt. Insbesondere werden die Verstelleinrichtungen 5, 6 dazu von der Steuereinheit 8 entsprechend angesteuert.
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Über die Steuereinheit 8 ist den Verstelleinrichtungen 5, 6 darüber hinaus eine Bestätigungseinrichtung 95 zugeordnet. Diese ist zur Erzeugung eines Bestätigungssignals 96 ausgebildet. Das Bestätigungssignal 96 bestätigt dabei in dem Reduktionsbetriebsmodus einen Abschluss des Verstellens der Stelleinheit 2, also das Erreichen einer finalen Position, insbesondere einer finalen Bedienposition 204, 205, 206 der Lenkhandhabe. Das Bestätigungssignal steuert dabei vorzugsweise eine Ausgabeeinrichtung 98 an, insbesondere eine Signalisierungsleuchte oder einen Lautsprecher, wobei ein Fahrer über die Ausgabeeinrichtung über den Abschluss des Verstellvorgangs informiert wird und insbesondere über einen mit dem Abschluss des Verstellvorgangs verbundenen Wechsel von einem autonomen Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer das Fahrzeug selber lenken muss. Insbesondere kann das Bestätigungssignal 96 auch an die Steuereinheit 8 übertragen werden, um den Reduktionsbetriebsmodus zu beenden.
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Unter Bezugnahme auf 3a und 3b wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weiter erläutert, insbesondere ein erfindungsgemäß vorgesehenes Betreiben einer Lenksäule 1. 3a und 3b zeigen dabei jeweils stark vereinfacht einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs, welches eine erfindungsgemäß ausgebildete Lenksäule 1 umfasst, insbesondere eine Lenksäule wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert.
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An einer Lenkspindel 37 der Lenksäule 1 ist dabei ein Lenkrad als Lenkhandhabe 39 angeordnet. In 3a ist die Lenkhandhabe 39 dabei in einer Verstauposition 200 angeordnet, welche einem Fahrer einen maximalen Bewegungsfreiraum ermöglicht. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Verstauposition 200 in einem autonomen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs eingenommen wird, in welchem keine Lenkeingriffe durch den Fahrer erforderlich sind. Möchte ein Fahrer nun von diesem autonomen Fahrmodus in einem manuellen Fahrmodus wechseln, in welchem der Fahrer wieder für das Lenken des Fahrzeugs verantwortlich ist, so wird regelmäßig in einem Normalbetriebsmodus der Verstelleinrichtung 5, 6 der Lenksäule 1 die Stelleinheit 2 gegenüber der an der Fahrzeugkarosserie angeordneten Trageinheit 4 derart verstellt, dass die an der Lenkspindel 37 angeordnete Lenkhandhabe 39 von der Verstauposition 200 in eine Bedienposition 204, 205, 206 verbracht wird. Die Bedienposition 204, 205, 206 ist dabei vorzugsweise für jeden Fahrer individuell vorgegeben beziehungsweise von einem Fahrer vor erstmaliger Nutzung des Fahrzeugs voreingestellt, wobei die tatsächliche Bedienposition 204, 205, 206 insbesondere von der Größe des Fahrers sowie von persönlichen Vorlieben des Fahrers abhängt. Das heißt, die Bedienposition ist insbesondere keine absolute Position, sondern befindet sich in einem Bedienbereich, der insbesondere zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position liegen kann, beispielsweise beliebig zwischen der Bedienposition 204 und der Bedienposition 206. Erfolgt ein weiterer Wechsel von dem manuellen Fahrmodus in den autonomen Fahrmodus, so ist die Verstelleinrichtung 5,6 ausgebildet, in dem Normalbetriebsmodus die Stelleinheit 2 so zu verstellen, dass die Lenkhandhabe 39 wieder in die Verstauposition 200 verbracht wird.
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Die der Lenksäule 1 zugeordnete Steuereinheit 8 überwacht bei diesen Verstellvorgängen, ob eine Störung auftritt. Eine Störung tritt insbesondere dann auf, wenn die Lenkhandhabe 39 von der Verstauposition 200 in die Bedienposition 204, 205, 206 verbracht werden soll und die Lenkhandhabe 39 dabei mit dem Fahrer beziehungsweise einem Körperteil des Fahrers kollidiert. Eine Störung des Verstellvorgangs tritt insbesondere auch auf, wenn die Lenkhandhabe 39 von einer Bedienposition 204, 205, 206 in die Verstauposition 200 verbracht werden soll und hierbei ein Gegenstand oder ein Körperteil des Fahrers zwischen Lenkhandhabe 39 und Armaturenbrett 48 eingeklemmt wird.
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Wird eine Störung erkannt, insbesondere ein Einklemmen, so wechselt die Verstelleinrichtung 2 der Lenksäule 1 von dem Normalbetriebsmodus in einen Reduktionsbetriebsmodus. In dem Reduktionsbetriebsmodus wird die Verstelleinrichtung 2 gestoppt und der Verstellvorgang somit angehalten, sodass die Lenkhandhabe 39 in der aktuellen Position verbleibt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann zudem vorgesehen sein, dass in dem Reduktionsbetriebsmodus die Verstelleinrichtung 2 so angesteuert wird, dass die Lenkhandhabe 39 entgegen der ursprünglichen Verstellrichtung ein Stück verfahren wird. Wurde die Lenkhandhabe 39 beispielsweise aus der Verstauposition 200 in Richtung der Bedienposition 204, 205 ,206 verfahren, so würde die Lenkhandhabe 39 in diesem Fall ein vordefiniertes Stück wieder in Richtung der Verstauposition verfahren. Hierdurch erfolgt vorteilhafterweise im Falle einer Kollision der Lenkhandhabe eine Druckentlastung und ein Einklemmen kann aufgehoben werden.
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Da bei dem Auftreten einer Störung insbesondere der Fall eintreten kann, dass die Lenkhandhabe 39 sich beim Verfahren von der Verstauposition 200 in die Bedienposition 204, 205, 206 noch nicht in einer Position befindet, in der der Fahrer die Lenkhandhabe 39 für eine sichere Bedienung der Lenkhandhabe 39 nutzen könnte, ist in dem Reduktionsbetriebsmodus ein manuelles beziehungsweise halbautomatisches Verstellen der Stelleinheit 2 dadurch möglich, dass der Fahrer eine Eingabeeinrichtung 9, insbesondere ein Schaltelement, betätigt. Durch diese Betätigung der Eingabeeinrichtung 9 wird ein Eingabesignal 91 erzeugt, wobei die Verstelleinrichtung 5, 6 in dem Reduktionsbetriebsmodus ausgebildet ist, die Stelleinheit 2 so lange zu verstellen, wie das Eingabesignal 91 anliegt, also so lange, wie der Fahrer die Eingabeeinrichtung 9 betätigt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Eingabeeinrichtung 9 während des Normalbetriebsmodus funktionslos ist. Insbesondere ist weiter vorgesehen, dass der Fahrer über die Eingabeeinrichtung 9 ein Quittierungssignal 92 erzeugen kann, durch welches signalisiert wird, dass eine von dem Fahrer gewünschte Position der Lenkhandhabe 39 erreicht ist und der Verstellvorgang beendet ist. Die Beendigung des Verstellvorgangs und einen somit ermöglichten Wechsel von dem autonomen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus wird dann von einer Bestätigungseinrichtung 95 signalisiert.
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Eine Variante eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens zum Betreiben einer elektrisch verstellbaren Lenksäule 1 wird darüber hinaus beispielhaft anhand des in 4 dargestellten Ablaufdiagramms näher erläutert. Dabei ist vorgesehen, dass bei einem fahrbereiten Fahrzeug in einem Verfahrensschritt 100 ein allgemeiner Funktionstest durchgeführt wird, der insbesondere auch eine Prüfung der Funktionalität der Lenksäule 1 umfasst. Über eine Abfrage 110 wird geprüft, ob der Funktionstest 100 erfolgreich war. Sollte dies nicht der Fall sein 110 N, und die Abfrage negativ ausfallen, so wird erneut der Funktionstest 100 durchgeführt. Ist die Abfrage 110 nach einem erfolgreichen Abschluss des Funktionstests 100 hingegen zu bejahen 110 Y so wird die Verstelleinrichtung 5, 6 der Lenksäule 1 in einem Normalbetriebsmodus 120 betrieben. Insbesondere mittels der der Lenksäule zugeordneten Steuereinheit 8 wird in einem Verfahrensschritt 130 abgefragt, ob eine Störung in Bezug auf einen Verstellvorgang der Stelleinheit 2 vorliegt. Ist dies nicht der Fall 130 N, so wird die Verstelleinrichtung 5, 6 weiterhin im Normalbetriebsmodus 120 betrieben. Dabei erfolgt dann weiterhin die Abfrage 150, ob eine Störung vorliegt. Wird bei der Abfrage 130 auf eine Störung erkannt 130 Y, so wird in einer weiteren Abfrage 140 geprüft, ob eine kritische Störung vorliegt. Eine kritische Störung kann dabei insbesondere dann vorliegen, wenn ein Kommunikationsproblem erkannt wurde, also beispielsweise von mehreren Sensoren keine Sensordaten empfangen werden. Wird das Vorliegen einer kritischen Störung bejaht 140 Y, so wird in einen Fehlerbetriebsmodus 160 gewechselt, der beispielsweise vorsehen kann, dass eine Fahrt mit dem Fahrzeug unterbrochen und das Fahrzeug sicher zum Anhalten gebracht wird. Ergibt die Abfrage 140 hingegen, dass keine kritische Störung vorliegt 140 N, so wechselt die Verstelleinrichtung 5, 6 von dem Normalbetriebsmodus 120 in einen Reduktionsbetriebsmodus 150. Eine Variante eines Ablaufs eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens in dem Reduktionsbetriebsmodus wird dabei nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 näher erläutert. Wenn der Reduktionsbetriebsmodus 150 beendet wird, wird erneut ein allgemeiner Funktionstest 100 durchgeführt.
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In 5 startet der Reduktionsbetriebsmodus 150, wie vorstehend erläutert, wenn nach dem Erkennen einer Störung 130 Y kein Vorliegen einer kritischen Störung festgestellt wurde 140 N. Der Start des Reduktionsbetriebsmodus 150 ist in 5 durch das Bezugszeichen 301 dargestellt.
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In dem Reduktionsbetriebsmodus 150 wird in einem Verfahrensschritt 302 das Verstellen der Stelleinheit 2 und somit ein Verstellen der Lenkhandhabe 39 gestoppt. In einem weiteren Verfahrensschritt 303 wird daraufhin geprüft, ob ein Eingabesignal anliegt. Liegt ein Eingabesignal an 303 Y, so wird in einem Verfahrensschritt 304 ein Timer gestartet. Solange der Timer nicht abgelaufen ist 305 N, wird in einem Verfahrensschritt 306 die Stelleinheit 2 entsprechend dem Eingabesignal verstellt. Sollte der Timer hingegen abgelaufen sein 305 Y, so wird gemäß einem Verfahrensschritt 308 der Verstellvorgang pausiert. Hierdurch soll insbesondere einer Überhitzung des Elektromotors 55, 65 der Verstelleinrichtung 5, 6 vorgebeugt werden. Darüber hinaus wird in einem Verfahrensschritt 309 ein neuer Timer gestartet und wenn dieser abgelaufen ist 310 Y erneut abgefragt, ob ein Eingabesignal anliegt 303. Sollte dies der Fall sein 303 Y, so ist ein weiteres Verstellen der Stelleinheit 2 entsprechend dem Verfahrensschritt 306 möglich.
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Bei einem Verstellen der Stelleinheit 306 wird darüber hinaus in einem Schritt 307 geprüft, ob ein Quittierungssignal anliegt. Ist dies nicht der Fall 307 N, so erfolgt weiterhin das Verstellen wie vorstehend beschrieben. Sollte hingegen ein Quittierungssignal anliegen 307 Y, so wird in einem Verfahrensschritt 311 der Verstellvorgang gestoppt. In einem weiteren Verfahrensschritt 312 wird ein Bestätigungssignal erzeugt, insbesondere um dem Fahrer den Abschluss des Verstellvorgangs zu signalisieren. In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt 313 wird ein autonomes Fahren beendet und somit eine Übernahme der Steuerung durch den Fahrer ermöglicht. Der Reduktionsbetriebsmodus 150 wird dann beendet, was in 5 durch das Bezugszeichen 114 dargestellt ist.
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Sollte nach dem Stoppen des Verstellvorgangs im Verfahrensschritt 302 die Prüfung 303, ob ein Eingabesignal anliegt, negativ ausfallen 303 N, so wird nach einer gewissen zeitlichen Verzögerung, insbesondere realisiert durch ein Verzögerungsglied T, zu dem Verfahrensschritt 307 gesprungen, in welchem geprüft wird, ob ein Quittierungssignal anliegt. Dies könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Verstellvorgang zu einem Zeitpunkt abgebrochen ist, zu welchem die Lenkhandhabe 39 möglicherweise nicht in die für den Fahrer vordefinierte endgültige Bedienposition 204 verfahren ist, die Lenkhandhabe 39 sich allerdings bereits in einer Bedienposition befindet, beispielsweise der Bedienposition 205. Sollte das Anliegen eines Quittierungssignals bejaht werden 307 Y, so wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 311 fortgesetzt. Sollte hingegen kein Quittierungssignal anliegen 307 N, so ist insbesondere vorgesehen, dass in den unter Bezugnahme auf 4 erläuterten Fehlerbetriebsmodus 160 gewechselt wird.
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Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenksäule
- 2
- Stelleinheit
- 3
- Manteleinheit
- 31
- Außenmantelrohr
- 32
- Zwischenmantelrohr
- 33
- Innenmantelrohr
- 34,35
- Anschlag
- 36
- Arm
- 37
- Lenkspindel
- 38
- Anschlussabschnitt
- 39
- Lenkhandhabe
- 4
- Trageinheit
- 41
- Befestigungsmittel
- 42
- Stellhebel
- 43, 44
- Schwenklager
- 48
- Armaturenbrett
- 5, 6
- Verstelleinrichtung
- 51,61
- Spindelmutter
- 52, 62
- Gewindespindel
- 53,63
- Lagergehäuse
- 542
- Befestigungsbolzen
- 55,65
- Elektromotor
- 74
- Innengewinde
- 8
- Steuereinheit
- 81
- Sensor
- 9
- Eingabeeinrichtung
- 91
- Eingabesignal
- 92
- Quittierungssignal
- 95
- Bestätigungseinrichtung
- 96
- Bestätigungssignal
- 98
- Ausgabeeinrichtung
- 100
- Funktionstest
- 110
- Funktionstest erfolgreich?
- 120
- Normalbetriebsmodus
- 130
- Störung erkannt?
- 140
- Störung als kritisch bewertet?
- 150
- Reduktionsbetriebsmodus
- 160
- Fehlerbetriebsmodus
- 200
- Verstauposition
- 204
- Betriebsposition
- 205
- Betriebsposition
- 206
- Betriebsposition
- 301
- Start des Reduktionsbetriebsmodus
- 302
- Verstellvorgang stoppen
- 303
- Eingabesignal anliegend?
- 304
- Timer starten
- 305
- Timer abgelaufen?
- 306
- Verstellen der Stelleinheit (2)
- 307
- Quittierungssignal anliegend?
- 308
- Verstellvorgang pausieren
- 309
- Timer starten
- 310
- Timer abgelaufen?
- 311
- Verstellvorgang stoppen
- 312
- Bestätigungssignal erzeugen
- 313
- autonomes Fahren beenden
- 314
- Ende des Reduktionsbetriebsmodus
- Y
- Bedingung erfüllt
- N
- Bedingung nicht erfüllt
- L
- Längsachse
- S
- Schwenkachse
- T
- Verzögerungsglied
- H
- Höhenrichtung
- G
- Spindelachse (Gewindespindelachse)
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017207561 A1 [0002]
- DE 102018100970 A1 [0003]
