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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern von mindestens einem Aktuator durch ein Bedienfeld. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Bedienanordnung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Bedienanordnung.
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Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen besteht ein großes Automatisierungspotential. Hierdurch nimmt auch die Komplexität der Kraftfahrzeuge und der Bedienung durch einen Fahrer oder einen Passagier zu. Mit der zunehmenden Komplexität steigt auch die Anzahl von Steuerungsmöglichkeiten, die durch gesonderte Schalter, Menüs in berührungssensitiven Bildschirmen und dergleichen realisiert werden. Durch die begrenzte Fläche auf dem Lenkrad des Kraftfahrzeugs werden zusätzliche Taster und Schalter im Rahmen der berührungssensitiven Menüführung umgesetzt oder in die Mittelkonsole integriert.
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Die
CN 110723194 A versucht die begrenzte Fläche auf dem Lenkrad durch einen in das Lenkrad integrierten berührungssensitiven Bildschirm zu lösen, welches eine Vielzahl von Funktionen ermöglicht. Problematisch an derartigen Bildschirmen ist jedoch die wechselnde Position der Tastflächen und die mangelnde Haptik der Tastflächen, die ein „blindes“ Finden der Tastflächen verhindert.
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Aus der
CN 212220354 U ist ein mechanisches Steuerungsfeld eines Lenkrads bekannt, um einen Fahrersitz zu konfigurieren. Somit kann der Fahrer vom Lenkrad aus beispielsweise die Neigung der Sitzlehne verstellen. Das mechanische Steuerungsfeld ist anschließend mit elektrischen Schaltern verbunden, die vordefinierte Bewegungsabläufe zur Konfigurierung des Sitzes veranlassen.
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Die
CN 213354386 U beschreibt ein Lenkrad, bei dem an zwei gegenüberliegenden Seiten ein Wählrad und ein Steuerungskreuz angeordnet sind. Durch das Wählrad kann der Fahrer Optionen bei einer Menüführung auswählen und durch das Steuerungskreuz ausgewählte Optionen bestätigen oder verändern.
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Die bekannten Bedienkonzepte belegen jedoch die gesamte verfügbare Fläche des Lenkrads oder resultieren in einem unübersichtlichen Bedienkonzept, welches den Fahrer von dem Straßenverkehr ablenkt. Darüber hinaus sind die bekannten Bedienkonzepte in der Flexibilität beschränkt und oftmals nur eine flexiblere Steuerung des Infotainmentsystems ausgelegt. Des Weiteren wird bei automatisierten Fahrfunktionen das Lenkrad vom Fahrer beabstandet bzw. im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs versenkt, sodass der Zugriff auf die entsprechenden Steuerungselemente des Lenkrads nicht mehr möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch welches die Flexibilität und die Leistungsfähigkeit von Bedienfeldern im Kraftfahrzeug maximiert wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern von mindestens einem Aktuator durch ein Bedienfeld bereitgestellt. Dabei wird in einem Schritt mindestens eine Einstellungsfunktion für das Bedienfeld verändert und/oder ausgewählt.
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Eine Einstellungsfunktion kann dazu eingerichtet sein, vordefinierte Aktuatoren, Schaltelemente, und Schaltungen anzusteuern, um bestimmte Funktionen oder Einstellungen vorzunehmen. Hierdurch kann mindestens ein Bedienfeld zur Ansteuerung von verschiedenen Komponenten mit entsprechenden Einstellungsfunktionen versehen werden. Beispielsweise kann eine Einstellungsfunktion dazu eingerichtet sein, Einstellungen an einem Fahrersitz umzusetzen und eine weitere Einstellungsfunktion für die Einstellung der Seitenspiegel vorgesehen sein.
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Je nach gewählter Einstellungsfunktion kann ein und das selbe Bedienfeld für die Ansteuerung unterschiedlicher Aktoren bzw. Aktuatoren oder Schaltelemente eingerichtet werden. Somit wird mittels einer Eingabe durch das Bedienfeld mindestens ein Aktuator oder ein Schalter, welcher der ausgewählten Einstellungsfunktion zugeordnet ist, angesteuert.
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Durch das Verfahren kann der Funktionsumfang eines oder mehrerer Bedienfelder maximiert werden, da durch das Bedienfeld beliebig viele unterschiedliche Einstellungen vornehmbar sind. Darüber hinaus kann das Bedienfeld, beispielsweise in einem Fahrzeuginnenraum, mehrfach vorhanden sein, um auch bei einem automatisierten Fahrtbetrieb und bei einem vom Anwender entfernt positionierten Lenkrad Einstellungen vorzunehmen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Bedienanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Weiterhin wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches zumindest eine erfindungsgemäße Bedienanordnung aufweist.
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Die Bedienanordnung kann vorzugsweise mindestens ein Steuergerät aufweisen, welches mit dem mindestens einen Bedienfeld verbunden ist. Des Weiteren kann das Steuergerät mit einer Auswahleinheit, beispielsweise in Form eines berührungssensitiven Bildschirms oder in Form von Tastern bzw. Schaltern, verbunden sein, um das mindestens eine Bedienfeld mit Einstellungsfunktionen zu versehen oder eine ausgewählte Einstellungsfunktion zu verändern.
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Alternativ oder zusätzlich können Einstellungsfunktionen zeitgleich auf mehreren Bedienfeldern angepasst werden.
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Darüber hinaus weist die Bedienanordnung Aktoren, in Form von elektromechanischen Stellern, Servomotoren, Linearmotoren, elektrischen Schaltelementen und dergleichen auf, die mit dem Steuergerät verbunden sind. Somit können Eingaben des Bedienfelds vom Steuergerät empfangen und in Steuerbefehle von vordefinierten Aktoren oder Gruppen von Aktoren transformiert werden. Die Ausgabe der Steuerbefehle durch das Steuergerät kann zeitgleich oder zeitversetzt erfolgen.
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Die Bedienanordnung muss nicht zwangsweise in einem Kraftfahrzeug positioniert sein. Grundsätzlich kann die Bedienanordnung in einem Landfahrzeug, wie beispielsweise Lastkraftwagen, Nutzfahrzeug, Personenkraftwagen, Motorrad, Schienenfahrzeug und dergleichen angeordnet sein. Darüber hinaus ist der Einsatz der Bedienanordnung auch in Luftfahrzeugen oder Wasserfahrzeugen umsetzbar.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die mindestens eine Einstellungsfunktion für das Bedienfeld durch eine Touchscreen-Eingabe und/oder durch mindestens eine Taste des Bedienfeldes und/oder gestengesteuert und/oder sprachgesteuert verändert und/oder ausgewählt. Durch diese Maßnahme ist eine vielseitige und flexible Umsetzung der Auswahleinheit möglich, durch welche die Einstellungsfunktion des mindestens einen Bedienfelds umschaltbar ist.
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Der Fahrer eines Kraftfahrzeugs kann besonders effizient und mit minimaler Ablenkung vom Verkehrsgeschehen Komforteinstellungen und/oder Sicherheitseinstellungen vornehmen, wenn durch eine ausgewählte Einstellungsfunktion eine Position eines HUD-Displays oder ein Winkel einer Sitzlehne variiert oder eine Sitzhöhe eines Sitzes verändert oder eine Helligkeit eines Bildschirms und/oder mindestens eines Leuchtmittels oder eine Heizleistung einer Innenraumheizung und/oder einer Sitzheizung oder eine Luftströmungsrichtung eingestellt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die mindestens eine Einstellungsfunktion für das an einem Lenkrad und/oder einer Mittelkonsole und/oder einem türseitigen Bedienfeld angeordneten Bedienfeld verändert und/oder ausgewählt. Das mindestens eine Bedienfeld kann hierdurch redundant im Kraftfahrzeug angeordnet sein und in unterschiedlichen Situationen vom Anwender oder Fahrer erreichbar sein. Unterschiedliche Bedienfelder können hierbei mit unterschiedlichen Einstellungsfunktionen versehen werden.
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Die Anzahl von Steuerungselementen im Kraftfahrzeug kann verringert werden, wenn durch mindestens eine ausgewählte Einstellungsfunktion eine zweidimensionale Winkeleinstellung von mindestens einem Rückspiegel durch vier Tasten des Bedienfeldes durchgeführt wird. Dabei kann das Bedienfeld als ein Steuerkreuz ausgestaltet sein und somit eine besonders intuitive Bedienung auch während der Fahrt ermöglichen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird durch mindestens eine ausgewählte Einstellungsfunktion des Bedienfeldes eine Rückenlehne mittels einer Pfeil-nach-oben-Taste und mittels einer Pfeil-nach-unten-Taste des Bedienfeldes in seinem Neigungswinkel variiert. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs kann durch diese Maßnahme mit einer minimalen Ablenkung vom Verkehrsgeschehen die Komforteinstellungen des Sitzes dynamisch anpassen.
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Der Fahrer kann die relative Position des Lenkrads über das Bedienfeld besonders komfortabel kontrollieren und anpassen, wenn durch mindestens eine ausgewählte Einstellungsfunktion des Bedienfeldes eine derartige Tastenbelegung eingestellt wird, dass durch eine Eingabe von vier Pfeiltasten des Bedienfeldes ein Abstand eines Lenkrads von einem Benutzer und eine Höhe des Lenkrads variiert wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Einstellungsfunktion des mindestens einen Bedienfeldes situationsabhängig, insbesondere in Abhängigkeit von einer Verkehrssituation, durch ein Steuergerät ausgewählt. Hierdurch kann die Auswahleinheit der Bedienanordnung automatisiert Einstellungsfunktion für das Bedienfeld vorschlagen oder selbstständig einstellen, um bei Bedarf dem Fahrer oder Anwender des Kraftfahrzeugs eine direkte und schnelle Steuerung zu ermöglichen.
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Neben den Einstellungen von Positionen, Winkeln und Ausrichtungen können auch weitere Einheiten im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise Heizungsleistung der Innenraumheizung oder Einstellung der Luftstromrichtung bzw. der verwendeten Luftdüsen sowie die Einstellung von Leuchtmitteln oder Sitzheizungen durch das Bedienfeld mit einer entsprechend eingestellten Einstellungsfunktion eingestellt werden. Analog zu Heizfunktionen können auch Kühlungsfunktionen im Fahrzeuginnenraum realisiert werden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1A-E schematische Darstellungen eines fahrzeugseitigen Bildschirms zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform, und
- 2 eine Seitenansicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Bedienanordnung gemäß einer Ausführungsform.
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In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.
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In den 1A-1E sind schematische Darstellungen eines fahrzeugseitigen Bildschirms 10 zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Der Bildschirm 10 ist beispielsweise in einem in 2 dargestellten Kraftfahrzeug 100 positioniert und kann in eine Mittelkonsole integriert oder als ein digitaler Tachometer ausgestaltet sein.
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Das Verfahren dient zum Ansteuern von mindestens einem Aktuator durch ein Bedienfeld. Dabei wird in einem Schritt mindestens eine Einstellungsfunktion für das Bedienfeld verändert und/oder ausgewählt.
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In den 1A-1E sind beispielhaft unterschiedliche ausgewählte Einstellungsfunktion für das Bedienfeld als eine Anzeige in dem Bildschirm 10 illustriert. Eine derartige Einstellungsfunktion kann dazu eingerichtet sein, vordefinierte Aktuatoren 20, 21, Schaltelemente 22, und Schaltungen anzusteuern, um bestimmte Funktionen oder Einstellungen vorzunehmen. Hierdurch kann mindestens ein Bedienfeld 30, 31 zur Ansteuerung von verschiedenen Komponenten 40, 11, 12, 13 mit entsprechenden Einstellungsfunktionen versehen werden. Beispielsweise kann eine Einstellungsfunktion dazu eingerichtet sein, Einstellungen an einer als Fahrersitz 40 ausgestalteten Komponente umzusetzen. Eine weitere Einstellungsfunktion kann für die Einstellung von einer als ein Seitenspiegel 13 ausgestalteten Komponente vorgesehen sein. Die entsprechenden Komponenten sind schematisch anhand des in 2 gezeigten Kraftfahrzeugs 100 verdeutlicht.
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Je nach gewählter Einstellungsfunktion kann ein und dasselbe Bedienfeld 30, 31 für die Ansteuerung unterschiedlicher Aktoren bzw. Aktuatoren 20, 21 oder Schaltelemente 22 eingerichtet werden. Somit wird mittels einer Eingabe durch das Bedienfeld 30, 31 mindestens ein Aktuator 20, 21 oder ein Schalter 22, welcher der ausgewählten Einstellungsfunktion zugeordnet ist, angesteuert.
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Die 1A zeigt eine ausgewählte Einstellungsfunktion für das Bedienfeld 30, welches als ein Steuerkreuz auf einem Lenkrad 11 des Kraftfahrzeugs 100 ausgestaltet ist. Dabei kann über diese Lenkradsteuerung mit Hilfe der „hoch“ und „runter“-Tasten des Steuerkreuzes 11 eine Sitzlehne des Fahrersitzes 40 verstellt werden. Insbesondere kann während dieser ausgewählten Einstellungsfunktion ein Neigungswinkel der Sitzlehne durch das Drücken der Tasten des Bedienfelds 30 verändert werden.
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Das Drücken der Tasten des Bedienfelds 30 ermöglicht ein Senden von Steuerungssignalen an ein Steuergerät 50. Das Steuergerät 50 wandelt die Steuerungssignale basierend auf der ausgewählten Einstellungsfunktion in Antriebssignale für das Antreiben von entsprechenden Aktuatoren 20 des Fahrersitzes 40 um, um die Verstellung der Sitzlehne umzusetzen.
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In der 1B ist eine weitere ausgewählte Einstellungsfunktion für das lenkradseitige Bedienfeld 30 gezeigt. Durch diese ausgewählte Einstellungsfunktion kann mit Hilfe des lenkradseitigen Bedienfelds 30 eine weitere Sitzfunktion in Form von einer verstellbaren Sitztiefe konfiguriert werden. Das Auswählen der neuen Einstellungsfunktion kann beispielsweise sprachgesteuert oder durch Drücken der „links“ oder „rechts“-Tasten des Bedienfelds 30 erfolgen.
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Weiterhin ist in 1C eine ausgewählte Einstellungsfunktion für das lenkradseitige Bedienfeld 30 gezeigt, durch welche die Position des Lenkrads 11 relativ zu einem nicht dargestellten Fahrer verstellbar ist. Die Einstellung der Position des Lenkrads 11 entlang einer vertikalen Ebene V kann beispielsweise über „hoch“ und „runter“ Tasten und die Einstellung der Position des Lenkrads 11 entlang einer horizontalen Ebene H kann über „links“ und „rechts“-Tasten des Bedienfelds 30 erfolgen.
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Analog zu der Einstellung der relativen Position des Lenkrads 11 kann auch mit Hilfe der entsprechend ausgewählten Einstellungsfunktion auch ein Head-Up-Display 12 des Kraftfahrzeugs 100 hinsichtlich seiner relativen Ausrichtung konfiguriert werden. Dies wird in der 1 D durch die Anzeige der entsprechenden Einstellungsfunktion im Bildschirm 10 illustriert.
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Durch Drücken der „hoch“ und „runter“-Tasten des lenkradseitigen Bedienfelds 30 kann das Head-Up-Display 12 entsprechend in seiner Höhe verschoben werden.
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Das Drücken der „links“ und „rechts“-Tasten des Bedienfelds 30 ermöglicht das Drehen oder Verschieben des Head-Up-Displays 12 entlang der horizontale Ebene H.
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Die 1E zeigt ein weiteres Beispiel für eine ausgewählte Einstellungsfunktion, die das Einstellen der Position mit Hilfe des lenkradseitigen Bedienfelds 30 ermöglicht. Die entsprechenden Tasten des lenkradseitigen Bedienfelds 30 ermöglichen ein Schwenken eines Seitenspiegels 13 entlang der vertikalen Ebene V oder der horizontalen Ebene H. Hierzu wird ein entsprechender Aktuator oder mehrere Aktuatoren 21 des durch die Einstellungsfunktion vorgesehenen Seitenspiegels 13 angesteuert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel fungiert das Steuergerät 50 als Schnittstelle zwischen den Eingaben des Bedienfelds 30 und den der Einstellungsfunktion zugewiesenen Aktuatoren 21.
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Neben der Ansteuerung von Aktuatoren 20, 21 können auch weitere elektrische Schalteinheiten, wie beispielsweise MOSFETs, Relais und dergleichen durch das Steuergerät 50 angesteuert werden. Somit kann mit Hilfe einer entsprechenden Einstellungsfunktion das Bedienfeld 30 beispielsweise mit der Ansteuerung einer Sitzheizung 22 versehen werden.
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Die entsprechenden Einstellungsfunktionen, die durch den Anwender oder Fahrer auswählbar sind ermöglichen somit eine „Maskierung“ der Schaltfunktionen des Bedienfelds 30, sodass ein Bedienfeld 30 eine Vielzahl von Steuerungsfunktionen übernehmen kann.
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Alternativ oder zusätzlich können die ausgewählten Einstellungsfunktion auch für ein zweites oder drittes Bedienfeld 31 umgesetzt werden, welches beispielsweise in einer Mittelkonsole oder in einer Seitentür angeordnet ist.
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Wie bereits ausgeführt, zeigt die 2 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 100 mit einer Bedienanordnung 110 gemäß einer Ausführungsform. Die Bedienanordnung 110 ist dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Die Bedienanordnung 110 kann vorzugsweise mindestens ein Steuergerät 50 aufweisen, welches mit dem mindestens einen Bedienfeld 30, 31 verbunden ist. Des Weiteren kann das Steuergerät 50 mit einer Auswahleinheit, beispielsweise in Form eines berührungssensitiven Bildschirms 10 oder in Form von Tastern bzw. Schaltern des Bedienfelds 30, verbunden sein, um das mindestens eine Bedienfeld 30, 31 mit Einstellungsfunktionen zu versehen oder eine ausgewählte Einstellungsfunktion zu verändern.
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Darüber hinaus weist die Bedienanordnung 110 Aktoren 20, 21, in Form von elektromechanischen Stellern, Servomotoren, Linearmotoren, elektrischen Schaltelementen und dergleichen auf, die mit dem Steuergerät 50 verbunden sind. Somit können Eingaben des Bedienfelds 30, 31 vom Steuergerät 50 empfangen und in Steuerbefehle von vordefinierten Aktoren 20, 21 oder Gruppen von Aktoren transformiert werden. Die Ausgabe der Steuerbefehle durch das Steuergerät 50 kann zeitgleich oder zeitversetzt erfolgen. Analog hierzu kann das Steuergerät 50 auch andere Schaltelemente oder elektrische Komponenten, wie eine Sitzheizung 22, ansteuern.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kraftfahrzeug
- 110
- Bedienanordnung
- 10
- Bildschirm
- 11
- Lenkrad
- 12
- Head-Up Display
- 13
- Seitenspiegel
- 20
- Aktuatoren des Sitzes
- 21
- Aktuatoren des Seitenspiegels
- 22
- Sitzheizung / elektrisches Schaltelement
- 30
- lenkradseitiges Bedienfeld
- 31
- Bedienfeld in Mittelkonsole
- 40
- Fahrersitz
- 50
- Steuergerät
- H
- horizontale Ebene
- V
- vertikale Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 110723194 A [0003]
- CN 212220354 U [0004]
- CN 213354386 U [0005]
