DE10211946C1 - Steuer- oder Schaltelement für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Beim Steuer- oder Schaltelement sind mechanisch, chemisch oder elektrisch den Tastsinn ansprechende Mittel (3), zum Beispiel im Lenkrad (1, 2), vorhanden, die eingesetzt werden, um den Fahrer, der diese Mittel berührt, mit Warnungen und/oder Informationen über den Zustand des Fahrzeugs oder des Verkehrs zu versorgen. Damit können interaktive Funktionen verbunden sein, die es ermöglichen, Antworten des Fahrers zu erfassen und zu verarbeiten. Der Fahrer kann so das Informationssystem des Fahrzeugs veranlassen, die Warnhinweise zu gewünschter Zeit auch noch optisch, z. B. in entsprechenden Kontrolllampen des Armaturenbrettes, wiederzugeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuer- oder Schalt­ element für Fahrzeuge, das als Informationselement oder als interaktives Informations- und Kommunikationselement ausge­ bildet ist.

In Kraftfahrzeugen sind eine Reihe von Informationssystemen eingebaut, die einen bestimmten Sensor oder Detektor und eine zugehörige Anzeige, die üblicherweise im Armaturenbrett ein­ gebaut ist, umfassen. Solche Anzeigen sind der Tachometer, die Temperaturanzeige des Kühlsystems, Tankanzeige, Öldruck­ warnlampe, Drehzahlmesser und eine Reihe von Kontrolleuchten für Handbremse, offen stehende Türen und dergleichen. Außer­ dem gibt es eine Reihe von Vorschlägen, allgemeine Gefahren­ situationen im Blickfeld des Fahrers anzuzeigen. Dazu gehören Anzeigen, die Abstandswarnsysteme (Abstandsradar) und Ähnli­ ches betreffen.

Der Nachteil derartiger Systeme besteht darin, dass zum Er­ kennen der optischen Signale Kopf- und Augenbewegungen erfor­ derlich sind, sowie verstandesmäßige Leistungen erbracht wer­ den müssen, da im Einzelfall erkannt werden muss, auf welche Gefahrensituation oder welche Fahrzeugmängel durch die betreffende Anzeige hingewiesen wird. In jedem Fall wird der Fahrer durch die Wahrnehmung einer optischen Anzeige und die Zuordnung deren Bedeutung vom Fahren abgelenkt oder zumindest kurzfristig in seiner Aufmerksamkeit beeinträchtigt. Daraus resultiert eine verlängerte Reaktionszeit auf geänderte Ver­ kehrsbedingungen. Das ist insbesondere bei einer Fahrt im Dunkeln oder im Regen mit erheblichen Nachteilen verbunden.

Von Spielzeugen und Spielautomaten her ist es bekannt, zu­ sätzlich zu optischen Eindrücken auch Tasteindrücke zu ver­ mitteln. Solche den Tastsinn betreffenden (haptischen) Reize und Sinneswahrnehmungen werden bei Spielautomaten aber in der Regel nicht simultan zu den optischen Eindrücken vermittelt. Es handelt sich daher bei derartigen haptischen Reizen nicht um Ergänzungen des optischen Eindruckes, sondern um zusätz­ lich hervorgerufene Sinneseindrücke, die als Folge oder Be­ gleitumstand der optischen Eindrücke wahrgenommen werden.

In der DE 100 01 263 A1 ist ein sprachbasiertes Fahrzeugin­ formationsausgabesystem beschrieben und unter anderem ein so genanntes aktives Gaspedal erwähnt, mit dem der Fahrer mit­ tels einer haptischen Rückmeldung bei der Längsbewegungssteu­ erung des Fahrzeugs unterstützt wird.

In der DE 197 30 791 A1 sind ein Verfahren zur Erstellung von Warnhinweisen für Fahrer eines Kraftfahrzeugs und ein Ver­ kehrswarngerät beschrieben, womit Warnhinweise in dem Kraft­ fahrzeug selbst unter Auswertung der bordeigenen Sensordaten erstellt und ausgegeben werden. Die Ausgabe der Warnhinweise kann haptisch in Form von Vibrationen des Lenkrads erfolgen.

In der DE 38 22 193 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur haptischen Anzeige der Abstandswarnung im Kraftfahr­ zeug durch Schwingungen an verschiedenen Einrichtungsteilen im Fahrzeug, wie Lenkrad oder Fahrersitz, beschrieben.

In der DE 195 07 956 A1 ist eine Einrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugabstandes von einer seitlichen Fahrbahnmarkierung beschrieben, mit der dem Fahrer ein Nagelbandrattergeräusch dargeboten wird, um das Überfahren einer mit Nägeln oder ei­ nem Profil versehenen Fahrbahnmarkierung vorzutäuschen.

In der DE 199 19 216 A1 ist ein Informationssystem in einem Fahrzeug beschrieben, bei dem zu jedem Zeitpunkt höchstens eine der vorgesehenen Fahrzeugführungs-Informationsquellen eine optische, akustische, olfaktorische, haptische, ge­ schmackliche oder temperatursensitive Information an den Fah­ rer ausgibt.

In der DE 199 59 576 A1 ist eine Einrichtung zur Überwachung des Fahrers eines Kraftfahrzeugs auf Fahr(un)tüchtigkeit be­ schrieben, mit der physiologische Parameter des Fahrers, ins­ besondere sein Hautwiderstand, Blutdruck oder Blutzuckerge­ halt, erfasst und einer Auswertevorrichtung zugeleitet wer­ den, die eventuell eine optische und/oder akustische Signal­ ausgabe veranlasst.

In der DE 195 45 848 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für Lenker von Fahrzeugen beschrieben, bei der im Lenkrad Sensor­ mittel vorhanden sind, die physiologische und/oder psychische Parameter des Fahrers, wie Herzfrequenz oder Körpertempera­ tur, in Kontakt mit der Haut ermitteln.

In der DE 195 45 392 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Schalten und/oder Steuern beschrieben, wobei zur Verhinderung des so genannten Sekundenschlafs eines Fahrers dessen Gehirnströme als Reaktion auf Lichtblitze erfasst wer­ den und der Fahrer bei Bedarf durch generierte Zündaussetzer wachgerüttelt wird.

In: Perkert, Jutta: Computer erkennt Gesichter. Bild der Wissenschaft online (11.03.2001). Im Internet: www.wissenschaft.de/sixcms wird beschrieben, wie im Bereich der PKW-Sicherheit Fahrüber­ wachungssysteme mittels eines Computers ausgestaltet werden können. Dabei werden der Lidschlag und Augenbewegungen des Fahrers kontrolliert und möglichen Unfällen durch Sekunden­ schlafvorgebeugt oder sonstige Beeinträchtigungen des Fah­ rers vermieden. Das System verfügt über ein so genanntes Ge­ sichtsmodell. Es vergleicht Bildpunkt für Bildpunkt gespei­ cherte und aktuelle Gesichtsstrukturen in verschiedenen Auf­ lösungen. Damit können Gesichter oder Teile des Gesichts be­ stimmt und mit abgespeicherten Daten verglichen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Übermittlung von Warnhinweisen und dergleichen an den Fahrer eines Fahrzeuges anzugeben, bei deren Verwendung der Fahrer von der Beobachtung des Verkehrs möglichst wenig abge­ lenkt wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Steuer- oder Schaltelement mit einem haptischen Informationselement mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. mit den Anordnungen eines Steuer- oder Schaltelementes mit den Merkmalen der Ansprüche 9 bzw. 10 ge­ löst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprü­ chen.

Bei dem mit einem haptischen Informationselement ausgerüste­ ten Steuer- oder Schaltelement des Fahrzeugs sind mechanisch, chemisch oder elektrisch den Tastsinn ansprechende Mittel in einem Bedienelement zum Steuern oder zum Schalten eines Fahr­ zeugs oder Fahrzeugteiles vorhanden, die eingesetzt werden, um den Fahrer, der diese Mittel berührt, mit Warnungen und/oder Informationen über den Zustand des Fahrzeugs oder des Verkehrs zu versorgen. Vorzugsweise sind diese den Tast­ sinn ansprechenden Mittel in das Lenkrad oder andere zum Steuern oder Schalten vorgesehene Räder, Griffe oder Hebel integriert, die das eigentliche Steuer- oder Schaltelement bilden.

Weitergehende Ausgestaltungen des Steuer- oder Schaltelemen­ tes sehen vor, mit dem integrierten Informationselement in­ teraktive Funktionen zu verbinden und Antworten des Fahrers auf die gegebenen Informationen zu erfassen und zu verarbei­ ten. Insbesondere ist es möglich, vorzusehen, dass der Fahrer das Informationssystem des Fahrzeugs veranlasst, die betref­ fenden Warnhinweise zu gewünschter Zeit auch noch optisch, z. B. in entsprechenden Kontrolllampen des Armaturenbrettes, wiederzugeben. Die Blickrichtung des Fahrers wird so nicht durch das Aufleuchten roter Kontrolllampen abgelenkt; der Fahrer erfährt vielmehr durch die haptisch übermittelte In­ formation, dass eine besondere Bedingung eingetreten ist, und kann in einem Moment, in dem das Verkehrsgeschehen nicht sei­ ne völlige Aufmerksamkeit beansprucht, die betreffende Infor­ mation optisch wiedergeben lassen und von den Anzeigen des Armaturenbrettes ablesen.

Der prinzipielle Aufbau eines Steuer- oder Schaltelementes mit einem integrierten, insbesondere interaktiven, haptischen Informationselement umfasst vorzugsweise vier Teile, nämlich ein Aktorelement, gegebenenfalls ein Sensorelement, ein Ge­ häuse und eine elektronische Ansteuereinheit. Das Aktorele­ ment hat die Aufgabe, zu der zu übermittelnden Information analoge Reize zu erzeugen, die über den Tastsinn der Hand des Fahrers registriert werden können. Das kann durch Druck, Zug, elektrische Spannung oder durch eine Änderung der chemischen Oberflächenbeschaffenheit des Aktors geschehen.

Ein für eine interaktive Funktion vorgesehenes Sensorelement hat die Aufgabe, Druck- und Zugbewegungen sowie Änderungen des Hautwiderstandes zu detektieren bzw. in analoge elektri­ sche Signale umzuwandeln. Diese Signale dienen dazu, das Steuerelement anzusteuern, und bilden gegebenenfalls die Grundlage zu einer weiteren Datenverarbeitung.

Das Sensorelement und das Aktorelement können eine Einheit bilden. Ein derartiges Element kann z. B. einen elektromagne­ tisch bewegten Spulenkörper mit Eisenkern umfassen, der beim Auftreten eines Druckwiderstandes, der einer zunächst ange­ regten Bewegung entgegengesetzt ist, einen höheren Strom auf­ nimmt. Diese Stromänderung wird ausgewertet und der Ansteuer­ einheit als Signal zur Verfügung gestellt. Der Druckwider­ stand kann vom Fahrer als Antwort auf eine haptische Informa­ tion auf das kombinierte Aktor-/Sensorelement ausgeübt wer­ den.

Das Gehäuse des Steuer- oder Schaltelementes ist vorzugsweise ein Teil eines Lenkrades, eines Steuer- oder Schaltknüppels oder dergleichen. Bei einem Nutzfahrzeug, bei dem Fahrzeug­ teile wie z. B. Greifarme, mittels Steuerknüppeln bewegt wer­ den, kann über eine ertastbare Informationsübermittlung z. B. mitgeteilt werden, ob das betreffende bewegte Teil in einen unzulässigen Zustand (z. B. Drucküberlastung bei Greifern) gebracht wird. Insbesondere bei der Steuerung von Greifarmen, Baggerschaufeln und dergleichen ist eine ständige optische Kontrolle von Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung er­ forderlich, so dass es hier von besonderem Vorteil ist, wenn der Fahrer nicht gleichzeitig auch noch optische Anzeigen im Fahrzeug überwachen muss.

Die Übertragung aller notwendigen Datensätze, wie Aktorimpul­ se, Sensordaten, jeweils aktive Aktor- und Sensorbereiche und dergleichen, erfolgt vorzugsweise über ein geeignetes Netz­ werk. Beispiele für eine haptische Informationsübermittlung sind

• a) Lastwechseldetektion: Beschleunigungswächter signalisieren bei kritischen Lastwechselreaktionen des Fahrzeugs über das System eine dem Lastwechselgradienten entsprechend parametri­ sierte Schleudergefahr. Diese wird über mehr oder weniger pulsierende Vibrationen in der entsprechenden Lenkradhälfte dem Fahrer mitgeteilt.
• b) Eiswächter: Eiswächter signalisieren bei Frost und erhöh­ ter Geschwindigkeit über den haptischen Sensor die Glatteis­ gefahr. Das haptische Signal verstärkt sich mit steigender Geschwindigkeit.
• c) Abstandswarner: Bei Unterschreiten des Sicherheitsabstan­ des zum Vorderfahrzeug gibt ein Abstandswarnsystem je nach gemessener Entfernung unterschiedlich pulsierende Signale ab.
• d) Fahrbahnranderkennungssysteme: Bei Überschreiten der rech­ ten Fahrbahnmarkierung oder der Mittellinie gibt ein Fahr­ bahnranderkennungssystem über das haptische Steuerelement Warnsignale in die linke oder rechte Lenkradhälfte ab. Die Warnsignale intensivieren sich, je näher das Fahrzeug dem Fahrbahnrand kommt.
• e) Biometrische Fahrerüberwachungssysteme: Fahrerüberwa­ chungssysteme detektieren Lidschlag und Augenbewegung und ge­ ben bei Sekundenschlafan den Fahrer unangenehme Reizimpulse über das haptische Informationselement ab. Mit abnehmender Aufmerksamkeit des Fahrers nimmt die Intensität der Impulse zu.

Als Ausführungsbeispiele von Sensor- und Aktorsystemen, die für das haptische Informationselement geeignet sind, kommen insbesondere Drucknadelsysteme, Dehnungsnadelsysteme und Ex­ zentersysteme in Frage. Bei einem Drucknadelsystem ist der Aktor eine Matrix oder eine matrixartige Anordnung aus beweg­ lichen, in elektromagnetischen Spulen gelagerten, unterseitig gefederten Nadeln, die zeilenweise und spaltenweise angesteu­ ert werden. Wird eine Spannung an eine elektromagnetische Spule dieser Anordnung angelegt, so bewegt sich die Nadel aus der Spule heraus und drückt gegen die Tastorgane in der Hand des Fahrers. Die Bewegung kann von einem Ausgangszustand in einen dazu alternativen statischen Endzustand erfolgen; oder es kann eine ständige Vibration der Nadeln oder eines Teils der Nadeln erzeugt werden. Der Fahrer empfindet dann einen Druck beziehungsweise ein leichtes Kribbeln, das er als In­ formationssignal interpretiert. Als Erwiderung kann der Fah­ rer einen Gegendruck auf die vorgeschobenen Nadeln ausüben und dadurch in den Spulen einen Induktionsstrom hervorrufen bzw., im Falle einer Vibrationsbewegung, die Vibration so be­ hindern, dass auch hier der Induktionsstromfluss verändert wird. Die damit induzierte Spannung wird detektiert und als Sensorsignal verwertet, um z. B. eine optische Anzeige zu ge­ nerieren oder bereits eine Betriebsfunktion des Fahrzeugs zu ändern.

Bei einem Dehnungsnadelsystem werden die Nadeln seitlich ge­ kippt, so dass die Haut der aufliegenden Hand leicht gedehnt wird. Der Fahrer ertastet somit eine Änderung der Oberflä­ chenstruktur des Gegenstandes, z. B. des Lenkrades. Diese Än­ derung wird als Signal übermittelt. Die technische Ausführung entspricht ansonsten im Wesentlichen dem Drucknadelsystem. Wird bei dem Dehnungsnadelsystem ein Druck auf die Nadeln ausgeübt, so werden auch hier in den Elementen, die das Aus­ richten der Nadeln bewirken, Spannungen induziert, mit denen entsprechende Reaktionen des Systems ausgelöst werden können.

Bei einem Exzentersystem ist als Aktor ein motorisch betrie­ bener rotierender Exzenter vorhanden. Der Exzenter, eigent­ lich ein Rad mit einer außerhalb des Mittelpunktes angeordne­ ten Drehachse, kann auch ein Ring oder eine Scheibe mit einer gewissen Unwucht oder Unsymmetrie sein. Ein solcher Exzenter kann z. B. in dem Lenkrad integriert sein. Über die Umdre­ hungszahl des Antriebs kann der vermittelte Reizeindruck (Vibrationsfrequenz) des Exzenters verändert werden.

Der aktive Teil eines mit einem Exzenter versehenen Lenkrades oder Steuerrades besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, einem Kunststoff oder Gummi oder dergleichen, durch das die durch den unregelmäßigen Umlauf des Exzenters hervor­ gerufenen Vibrationen in ausreichendem Maße nach außen auf die Haut oder Muskulatur der Hand des Fahrers übertragen wer­ den können und das leicht verformt oder zusammengedrückt wer­ den kann. Auch bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass beim Auftreten eines externen Druckes auf den vibrierenden aktiven Bereich des Exzenters und einer da­ durch hervorgerufenen Behinderung der Exzenterbewegung ein entsprechendes Sensorsignal an das System übermittelt wird und als Folge davon eine das Fahrzeug betreffende Funktion ausgelöst werden kann.

Es folgt eine genauere Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Fig. 1 bis 3.

Die Fig. 1 zeigt ein Schema eines Lenkrades mit einer Exzen­ tervorrichtung.

Die Fig. 2 zeigt ein Schema einer Anordnung beweglicher Na­ deln.

Die Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Ansteuerung des haptischen Informationselementes.

In der Fig. 1 ist im Schema das Lenkrad eines Fahrzeuges dargestellt. Der Lenkkranz 1 ist wie üblich durch Stege, Speichen oder dergleichen mit der Lenkradnabe 2 verbunden. In dem Lenkkranz 1 sind, hier als verdeckte Kontur gestrichelt eingezeichnet, Vibrationselemente 3 vorhanden, die über e­ lektrische Zuleitungen 4 mit Spannung versorgt werden. Diese Vibrationselemente 3 können an sich bekannte Bauteile sein, die jeweils mit einem Exzenter oder mit einem eine Unwucht aufweisenden Rotor versehen sind und Vibrationen erzeugen.

Der aktive Bereich 5 des Vibrationselementes, in dem die O­ berfläche oder Seitenfläche des Exzenters bei einer Rotation periodisch stärker oder schwächer hervortritt oder fühlbare Vibrationen auf eine Außenfläche des Vibrationselementes ü­ bertragen werden, ist jeweils so angeordnet, dass die Vibra­ tionen und deren Frequenzänderungen beim Angreifen des Lenk­ rades deutlich gespürt werden. Bei dem Beispiel der Fig. 1 sind zwei Vibrationselemente vorhanden; deren Anzahl ist aber grundsätzlich beliebig.

Das eigentliche Vibrationselement 3 kann zu der Außenfläche des Lenkkranzes hin mit einem verformbaren, insbesondere e­ lastischen, Material zur Verkleidung des Lenkkranzes 1 abge­ deckt sein, durch das hindurch die Vibrationen nach außen ü­ bertragen werden können. Es kann statt dessen auch eine Öff­ nung oder ein Schlitz im Lenkkranz an der Stelle des jeweili­ gen Exzenters vorgesehen sein.

Die Vibrationsfrequenz des Vibrationselementes wird vorzugs­ weise elektronisch eingestellt und verändert. Ein Abbremsen der Vibrationen beziehungsweise der Rotation des Exzenters durch die Hand des Fahrers resultiert in einer geänderten Stromaufnahme, die in einer Auswerteschaltung festgestellt und, als Schaltbefehl interpretiert, in eine Änderung einer Funktion oder Einstellung des Fahrzeugs umgesetzt werden kann.

Es handelt sich bei der beschriebenen Anordnung nur um ein mögliches Beispiel für eine Ausführungsform des weiter oben beschriebenen Exzentersystems. Statt des Lenkrades kann ein Griff oder eine andere Steuer- oder Schaltvorrichtung damit ausgestattet sein.

In der Fig. 2 ist ein Schema einer Anordnung aus beweglichen Nadeln dargestellt, die zum Beispiel statt der Vibrationsele­ mente in die Außenfläche eines Lenkkranzes integriert sein kann. Die Nadeln 6 sind mit Magneten 7 versehen, die im Mag­ netfeld einer jeweiligen Spule 8 eines elektrischen Leiters bewegt werden, insbesondere in Vibrationen versetzt werden.

Zur Erzeugung einer rückstellenden Kraft beziehungsweise zur Anpassung einer Resonanzfrequenz sind vorzugsweise Federele­ mente vorgesehen, die in der Fig. 2 durch vereinfacht einge­ zeichnete Federn 9 angedeutet sind. Die genaue Ausgestaltung einer derartigen Anordnung, für die auch andere Antriebsmit­ tel in Frage kommen, zum Beispiel eine piezoelektrische Anre­ gung, kann auf Grund der einschlägigen Fachkenntnis an die Erfordernisse entsprechend dem jeweiligen Lenkrad, Griff oder Schalthebel angepasst werden.

Bei der Realisierung eines Drucknadelsystems oder eines Deh­ nungsnadelsystems kann ein kleiner Bereich der Außenseite des Lenkkranzes mit einer matrixartigen Anordnung der miniaturi­ sierten Nadeln versehen sein. Vorzugsweise ist jeweils eine dieser Anordnungen aus Nadeln in Bereichen des Lenkrades an­ gebracht, in denen der Fahrer das Lenkrad in der Grundpositi­ on bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges üblicherweise angreift: z. B. zwischen den Positionen, die zwei Uhr und drei Uhr be­ ziehungsweise neun Uhr und zehn Uhr auf dem Zifferblatt einer analogen Uhr entsprechen.

In der Fig. 3 ist ein Prinzipschaltbild der Ansteuerung dar­ gestellt. Die Datensätze werden über ein Netzwerk 10 übertra­ gen. Ein Übertrager 12 (Schnittstelle, Interface) empfängt die Daten und stellt sie dem programmierbaren Verarbeitungs­ modul 14 zur Verfügung. Das Verarbeitungsmodul 14 bereitet die übermittelte Information mit Hilfe des Speichers 11 auf. Der Speicher 11 beinhaltet alle zum Betrieb des interaktiven haptischen Informationselementes bzw. Steuerelementes notwen­ digen Parameter und Daten, wie z. B. die fahrerspezifische Reizschwelle, Vibrationsrhythmen und dergleichen, und stellt sie mindestens einem vorhandenen Aktortreiber 15 und gegebe­ nenfalls mindestens einem vorhandenen Sensortreiber 16 zur Verfügung.

Ein Aktortreiber 15 ermöglicht die Steuerung des haptischen Elementes 17; bei Matrixsystemen übernimmt ein Aktortreiber insbesondere die Ansteuerung von Zeilen und Spalten der An­ ordnung. Mindestens ein Sensortreiber 16 kann vorhanden sein, um die vom haptischen Element 17 empfangenen Fahrerinformati­ onen, z. B. einen ausgeübten Druck oder einen elektrischen Hautwiderstand, in das Verarbeitungsmodul 14 zu übertragen. Bei Matrixsystemen übernimmt er die Abfrage von Zeilen und Spalten.

Die zum Betrieb des interaktiven haptischen Informationsele­ mentes notwendigen Spannungen werden über ein Bordspannungs­ modul 13 aus dem Bordspannungsnetz des Fahrzeuges übertragen und aufbereitet. Die Spannungsversorgung ist in der Fig. 3 mit den abzweigenden einfachen Pfeilen angedeutet, während die nicht ausgefüllten konturierten Pfeile die Informations­ übertragung darstellen.

Das Informationselement kann in einer Anordnung mit mindes­ tens einer Vorrichtung des Fahrzeuges verbunden sein, die zur Erzeugung eines Informationssignals vorgesehen ist, das zur Ansteuerung der den Tastsinn ansprechenden Mittel des Infor­ mationselementes dient. Eine solche Vorrichtung ist insbeson­ dere ein Sensor oder Detektor aus der Gruppe von Abstandsra­ dar zur Kontrolle des Abstandes zu einem vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeug, Abstandsradar für den Abstand zu ei­ nem Fahrbahnrand, ein Lastwechseldetektor, ein Frostmelder und ein biometrischer Sensor zur Überwachung des Fahrers.

Vorzugsweise wird eine elektronische Schaltungseinheit vorge­ sehen, die es ermöglicht, Betriebsparameter des Informations­ elementes auf den jeweiligen Fahrer abzustimmen. Es kann so insbesondere eine individuelle Reizschwelle eines Fahrers er­ mittelt werden und der Wirkungsgrad der den Tastsinn anspre­ chenden Mittel des Informationselementes daran angepasst wer­ den. Die Reaktion des Fahrers auf die haptischen Reize kann so dem System einprogrammiert werden, wodurch eine individu­ elle Einstellung der erforderlichen Reizintensität möglich ist.

Bezugszeichenliste

1

Lenkkranz

2

Lenkradnabe

3

Vibrationselement

4

elektrische Zuleitung

5

aktiver Bereich des Vibrationselementes

6

Nadel

7

Magnet

8

Spule

9

Feder

10

Netzwerk

11

Speicher

12

Übertrager

13

Bordspannungsmodul

14

Verarbeitungsmodul

15

Aktortreiber

16

Sensortreiber

17

haptisches Element

Claims (10)

1. Steuer- oder Schaltelement für Fahrzeuge, bei dem ein Bedienelement zum Steuern oder zum Schalten eines Fahrzeugs oder Fahrzeugteiles vorhanden ist und Mittel zur Übermittlung von Warnungen und/oder Informatio­ nen über den Zustand des Fahrzeugs oder des Verkehrs an einen Fahrer vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel so an oder in dem Bedienelement angebracht sind, dass der Fahrer während einer Bedienung des Fahrzeugs damit zumindest zeitweise in Berührung kommt, und diese Mittel den Tast­ sinn mechanisch, chemisch oder elektrisch ansprechen.

2. Steuer- oder Schaltelement nach Anspruch 1, bei dem den Tastsinn ansprechende Reizsignale als Warnsignale oder Informationssignale beim Eintreten vorgegebener Bedingun­ gen in variabler Stärke übermittelt werden.

3. Steuer- oder Schaltelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Lenkrad (1, 2) vorhanden ist und die den Tastsinn an­ sprechenden Mittel (3) so in das Lenkrad (1, 2) eingebaut sind, dass die Hände des Fahrers diese Mittel (3) während des Lenkens berühren.

4. Steuer- oder Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die den Tastsinn ansprechenden Mittel (3) eine Sen­ sorfunktion besitzen, durch die eine haptische Einwirkung oder ein ausgeübter Druck in elektronisch verarbeitbare Signale umgesetzt werden.

5. Steuer- oder Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die den Tastsinn ansprechenden Mittel (3) eine mat­ rixartige Anordnung beweglicher, in elektromagnetischen Spulen (8) gelagerter und unterseitig gefederter Nadeln (6) umfassen, die zeilenweise und spaltenweise angesteuert werden.

6. Steuer- oder Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die den Tastsinn ansprechenden Mittel (3) eine mat­ rixartige Anordnung seitlich kippbarer Nadeln (6) umfas­ sen, die zeilenweise und spaltenweise angesteuert werden.

7. Steuer- oder Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die den Tastsinn ansprechenden Mittel (3) einen mo­ torisch betriebenen rotierenden Exzenter umfassen, der für die Erzeugung eines Reizeindruckes einer Vibration vorge­ sehen ist.

8. Steuer- oder Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die den Tastsinn ansprechenden Mittel (3) eine mat­ rixartige Anordnung von Elektroden umfassen, die zeilen­ weise und spaltenweise angesteuert und mit unterschiedli­ chen elektrischen Potenzialen beaufschlagt werden.

9. Anordnung eines Steuer- oder Schaltelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der mindestens eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ansteuersignals für die den Tastsinn ansprechenden Mittel vorhanden ist und diese Vorrichtung einen Sensor oder Detektor aus der Gruppe von
Abstandsradar für den Abstand zu vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeugen,
Abstandsradar für den Abstand zu einem Fahrbahnrand,
Lastwechseldetektor,
Frostmelder und
biometrischer Sensor zur Überwachung des Fahrers
umfasst.

10. Anordnung eines Steuer- oder Schaltelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der eine elektronische Schaltungseinheit vorhanden ist, die dafür vorgesehen ist, eine individuelle Reizschwelle eines Fahrers zu ermitteln und einen Wirkungsgrad der den Tastsinn anspre­ chenden Mittel daran anzupassen.