WO2001058713A1 - Control device provided with command buttons - Google Patents

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WO2001058713A1
WO2001058713A1 PCT/EP2001/001318 EP0101318W WO0158713A1 WO 2001058713 A1 WO2001058713 A1 WO 2001058713A1 EP 0101318 W EP0101318 W EP 0101318W WO 0158713 A1 WO0158713 A1 WO 0158713A1
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WO
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control device
button
button unit
area
steering wheel
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Application number
PCT/EP2001/001318
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German (de)
French (fr)
Inventor
Marc Schmiz
Paul Schockmel
Aloyse Schoos
Original Assignee
Iee International Electronics & Engineering Sa
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Publication date
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    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
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    • B60K2360/143—Touch sensitive instrument input devices
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    • B60K2360/1438—Touch screens

Definitions

  • the present invention relates to a control device with at least one button, e.g. so-called multifunction steering wheels, for use in road vehicles, airplanes or other steered devices.
  • Multifunction steering wheels have been increasingly used in the automotive industry in recent years, for example.
  • the steering wheels have one or more buttons on the impact pot or on the steering wheel rim, e.g. Key switch on, by means of which facilities such as the car radio or the car phone can be conveniently controlled without the driver having to take his hands off the steering wheel. Since the increased use of sequentially shiftable transmissions, the buttons on the steering wheel have also been used frequently to initiate the shifting processes.
  • Steering wheel lock change their position with respect to the driver. Consequently, the driver has to press the button to be actuated, depending on the angular position of the control device, at a different location than when driving straight ahead, when cornering.
  • the button must therefore be preceded by a locating step during which the driver locates the current position of the button to be actuated. The resulting loss of time until the button is pressed, however, can be extremely problematic, especially in critical driving situations.
  • the object of the present invention is therefore to propose a control device with at least one button which avoids the disadvantage mentioned above.
  • a control device with at least one button, the control device having a button unit which extends over a certain area of the control device, at least one area of the button unit being controlled as a button.
  • the actuation of an area of the button unit means that an area of a physical button is logically assigned a switching or operating function.
  • the size and position of the button to be activated can be varied over a wide range. For example, depending on an angular position of the control device, that area of the button unit that is in a desired position with respect to a driver can be controlled as a button.
  • the control device is preferably assigned a device for determining a steering angle of the control device and a device for activating the area of the button unit that is to be activated depending on the determined steering angle.
  • the device for determining the steering angle is already present in the ESP control in many vehicles. The relevant data can then be obtained from this control.
  • the device for activating the specific area of the button unit comprises, for example, a microprocessor which determines the area to be activated on the basis of the data about the steering lock and then controls or activates it.
  • the individually controllable areas of the button unit each have a discrete button. These discrete buttons, for example push buttons, proximity sensors or film pressure sensors, are then controlled individually, ie depending on the steering wheel position, one of these buttons is interconnected with the control of the function to be operated.
  • the individual control can take place by means of an electronic control, or particularly simply mechanically by means of a sliding contact.
  • the button unit comprises a switching element designed as a linear potentiometer, which extends over the certain area of the control device, a voltage difference being divided over the switching element designed as a linear potentiometer depending on the location of the triggering of the switching element.
  • the switching element designed as a linear potentiometer comprises, for example, a pressure sensor in film construction, the output voltage of the pressure sensor depending on the location of the triggering of the pressure sensor.
  • pressure sensors are known, for example, from the product description "Technotes, Interlink Electronics Europe, Rev. 4/90".
  • such a pressure sensor is preferably designed in a ring shape, so that the active area of the sensor extends essentially over the entire circumferential area of a baffle pot or a steering ring of the control device.
  • a specific voltage range for the output voltage of the pressure sensor is set in the evaluation circuit of the sensor in this embodiment, which corresponds to the area of the linear potentiometer to be activated. Only when the output signal of the pressure sensor lies within the voltage range set in this way is the evaluation circuit concluded that the button is triggered and the corresponding function is activated.
  • the button unit comprises a pressure-sensitive display unit, a so-called touch screen.
  • a such a display unit consists, for example, of a flexible display and an XY touchpad arranged underneath.
  • a button can be shown anywhere on the display.
  • the display is controlled by means of a microprocessor, which calculates the parameters required for correcting the steering wheel rotation from the value for the steering wheel lock of the control device and controls the display accordingly.
  • the button shown on the display can always be shown at the same location with respect to the driver, regardless of the respective position of the control device.
  • the microprocessor simultaneously calculates the output signal of the touchpad to be expected when the XY pad is triggered at the location of the button shown. Only if the actual output signal of the touchpad falls within the range determined in this way is this interpreted by the evaluation circuit as triggering the button and the function assigned to the button activated
  • information that is not correlated with an active button can also be displayed with such a display unit. This applies in particular if the display unit is not designed in a ring shape, but also covers the entire central area of the control device. On such a display it is possible, for example, to output the output of a navigation system which may be present, the alignment of this information also being readjusted in accordance with the steering wheel angle.
  • the area of the button unit that is respectively controlled is preferably highlighted optically. This can be done, for example, by means of a lighting system arranged behind the button unit. Alternatively, a layer of regionally controllable luminescent polymers can be arranged in front of the button unit, which is also controlled by the control of the switching unit. In critical driving situations, the controlled area can also advantageously be temporarily enlarged. This can always happen, for example be the case when the ESP control ' intervenes in the driving action. The temporary enlargement of the effective button can be indicated, for example, by a signal tone.
  • the switching function assigned to the activated button can be changed.
  • the button can be assigned a specific function depending on the driving situation.
  • the currently active function is preferably shown on the display as a so-called icon.
  • buttons unit can be arranged in a peripheral region of an impact pot and / or on an outer steering wheel rim of the control device.
  • the buttons are preferably arranged in an area of the control device that does not tear open when an airbag integrated in the control device is triggered.
  • Fig.1 a front view of a steering wheel with a first embodiment of a
  • Button unit 2 shows a section through the steering wheel from FIG. 1; 3: the steering wheel from FIG. 1 in different angular positions; 4: a front view of a steering wheel with a second embodiment of a button unit; 5 shows a section through the steering wheel from FIG. 4; Fig.6: the steering wheel from Fig.4 in different angular positions.
  • FIG. 1 shows schematically a front view of a steering wheel with buttons for actuating a sequential gear shift
  • FIG. 2 shows a section through this steering wheel.
  • the steering wheel 10 essentially comprises a steering wheel rim 12 which is mounted on a hub 16 of the steering wheel 10 by means of spokes 14.
  • the steering wheel 10 is mounted on a steering column (not shown) by means of the hub 16.
  • the hub 16 is designed as an impact pot, so that an injury is minimized as far as possible when the driver collides with the steering wheel.
  • an airbag 18 is arranged in the interior of the impact pot, which is inflated towards the passenger in the event of an accident in order to brake the passenger as gently as possible.
  • a button unit 20 is integrated into the impact pot on the side of the impact pot 16 facing the driver.
  • This button unit can, for example, be arranged directly behind the cladding of the impact pot 16.
  • the button unit comprises an annular pressure sensor 20 which is constructed as a linear potentiometer.
  • the pressure sensor is designed and dimensioned such that its active surface extends essentially over the entire peripheral region of the front impact pot surface 24.
  • the pressure sensor constructed as a linear potential meter, functions as a voltage divider, in which the location-dependent center tap divides a voltage drop across the entire pressure sensor. This means that an output signal from the pressure sensor depends on the location of the triggering.
  • a specific area of the pressure sensor can be selectively defined as an active button. This means that a certain area of the pressure sensor, i.e. the physical button, a switching or operating function can be logically assigned.
  • buttons 26 and 28 are activated as active buttons 26 (upshift) and 28 (downshift).
  • a value range of the output signal of the pressure sensor is consequently assigned to each of these buttons.
  • the subsequent evaluation unit can determine whether one of the two buttons has been triggered, ie whether the measured output signal is in one of the two defined value ranges. If this is the case, it can be clearly determined which of the two buttons was pressed and the function assigned to this button is carried out.
  • the size of the button to be activated at a certain moment and, on the other hand, its position within a certain range can be freely defined.
  • FIG. 3 shows a possible application of the configuration. It shows the steering wheel 10 seen from the driver of a car in different angular positions. Under a) the steering wheel is essentially aligned for straight-ahead driving of the vehicle. The spokes 14 of the steering wheel 10 extend substantially horizontally in this angular position. The two buttons 26 and 28 for operating the manual transmission are located in the horizontal direction to the right and left of the center of the impact pot 16. In sub-figure b) the steering wheel is turned to the right by an angle ⁇ . In this position, the vehicle turns right. In this position of the steering wheel, other areas of the pressure sensor 20 are activated as a button, so that the steering wheel lock is compensated.
  • the button unit comprises a pressure-sensitive display unit 30, which extends essentially over the entire
  • This button unit can For example, be arranged directly behind the cladding of the impact pot 16.
  • the pressure-sensitive display unit consists, for example, of a flexible display and an X-Y touchpad arranged underneath.
  • a button 32 can be shown anywhere on the display.
  • the display is controlled by means of a microprocessor which, for example, calculates the parameters necessary for correcting the steering wheel rotation from the value for the steering wheel lock of the control device and controls the display accordingly.
  • the buttons 32 shown on the display can always be shown at the same location with respect to the driver, regardless of the respective position of the control device. This situation is shown in FIG. 6, the steering wheel positions being shown analogously to FIG. 3.
  • the microprocessor simultaneously calculates the output signal of the touchpad to be expected when the X-Y pad is triggered at the location of the button shown. Only if the actual output signal of the touchpad falls within the range determined in this way is this interpreted by the evaluation circuit as triggering the button and the function assigned to the button activated.
  • buttons in addition to the compensation of the steering wheel lock for the fixed arrangement of the buttons, the temporary enlargement of the buttons in certain situations also represents an advantageous application of the presented invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

The invention relates to a control device (10) which is provided with at least one command button (26, 28, 32) and which comprises a command button unit (20, 30) that extends over a certain area of the control device (10), whereby at least one area of the command button unit (20, 30) is actuated like a command button (26, 28, 32). The area of the command button unit, which is respectively located in a fixed position with regard to a driver, is advantageously actuated like a command button, for example, according to an angular position of the control device.

Description

Steuervorrichtung mit Schaltflächen Control device with buttons
Einleitungintroduction
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit mindestens einer Schaltfläche, wie z.B. sogenannte Multifunktions-Lenkräder, zum Einsatz in Straßenfahrzeugen, Flugzeugen oder anderen gelenkten Einrichtungen.The present invention relates to a control device with at least one button, e.g. so-called multifunction steering wheels, for use in road vehicles, airplanes or other steered devices.
Multifunktions-Lenkräder halten in den letzten Jahren vermehrt Einzug beispielsweise in der Automobilindustrie. Die Lenkräder weisen am Pralltopf oder am Lenkradkranz eine oder mehrere Schaltflächen wie z.B. Tastschalter auf, mittels denen Einrichtungen wie beispielsweise das Autoradio oder das Autotelefon bequem gesteuert werden können, ohne daß der Fahrer seine Hände vom Lenkrad nehmen muß. Seit dem vermehrten Einsatz von sequentiell schaltbaren Getrieben werden die Schaltflächen am Lenkrad überdies häufig dazu benutzt, um die Schaltvorgänge einzuleiten.Multifunction steering wheels have been increasingly used in the automotive industry in recent years, for example. The steering wheels have one or more buttons on the impact pot or on the steering wheel rim, e.g. Key switch on, by means of which facilities such as the car radio or the car phone can be conveniently controlled without the driver having to take his hands off the steering wheel. Since the increased use of sequentially shiftable transmissions, the buttons on the steering wheel have also been used frequently to initiate the shifting processes.
Der Nachteil von an dem Lenkrad angeordneten Tastschaltern liegt darin, daß diese an dem Lenkrad ortsfest montiert sind und demnach bei einemThe disadvantage of pushbuttons arranged on the steering wheel is that they are fixedly mounted on the steering wheel and therefore at one
Lenkradeinschlag ihre Position bezüglich des Fahrers verändern. Folglich muß der Fahrer bei Kurvenfahrten die zu betätigende Schaltfläche, je nach Winkelstellung der Steuervorrichtung, an einem anderen Ort betätigen, als bei einer Geradeausfahrt. Der Betätigung der Schaltfläche muß demnach ein Ortungsschritt vorausgehen, während dem der Fahrer die augenblickliche Lage der zu betätigenden Schaltfläche lokalisiert. Der hierdurch bedingte Zeitverlust bis zur Betätigung der Schaltfläche kann jedoch insbesondere in kritischen Fahrsituationen äußerst problematisch sein.Steering wheel lock change their position with respect to the driver. Consequently, the driver has to press the button to be actuated, depending on the angular position of the control device, at a different location than when driving straight ahead, when cornering. The button must therefore be preceded by a locating step during which the driver locates the current position of the button to be actuated. The resulting loss of time until the button is pressed, however, can be extremely problematic, especially in critical driving situations.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, eine Steuervorrichtung mit mindestens einer Schaltfläche vorzuschlagen, das den oben genannten Nachteil vermeidet. Allgemeine Beschreibung der ErfindungThe object of the present invention is therefore to propose a control device with at least one button which avoids the disadvantage mentioned above. General description of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuervorrichtung mit mindestens einer Schaltfläche, wobei die Steuervorrichtung eine Schaltflächeneinheit aufweist, die sich über einen gewissen Bereich der Steuervorrichtung erstreckt, wobei mindestens ein Bereich der Schaltflächeneinheit als Schaltfläche angesteuert wird. Es ist anzumerken, daß in dem vorliegenden Fall das Ansteuern eines Bereiches der Schaltflächeneinheit bedeutet, daß einem Bereich einer physikalischen Schaltfläche logisch eine Schalt- oder Bedienfunktion zugeordnet wird. Mit dieser Vorrichtung kann die Größe und die Position der jeweils zu aktivierenden Schaltfläche über einen weiten Bereich variiert werden. So kann beispielsweise abhängig von einer Winkelstellung der Steuervorrichtung jeweils derjenige Bereich der Schaltflächeneinheit als Schaltfläche angesteuert werden, der sich einer gewünschten Stellung bezüglich eines Fahrers befindet. Mit dieser Vorrichtung ist es demnach möglich, die aktive Schaltfläche, bzw. den aktiven Bereich der Schaltflächeneinheit, jeweils entsprechend der jeweiligen Lenkradstellung nachzuregeln, so daß, sich diese bezüglich des Fahrers immer an der gleichen Stelle befindet. In kritischen Situationen kann die Schaltfläche demnach bedient werden, ohne daß eine vorangehende Lokalisierung der Schaltfläche nötig ist. Der Steuervorrichtung sipd vorzugsweise eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Lenkeinschlags der Steuervorrichtung und eine Vorrichtung zum Aktivieren des abhängig von dem ermittelten Lenkeinschlag zu aktivierenden Bereichs der Schaltflächeneinheit zugeordnet. Die Vorrichtung zum Ermitteln des Lenkeinschlags ist in vielen Fahrzeugen bereits in der ESP-Steuerung vorhanden. Die entsprechenden Daten können dann aus dieser Steuerung bezogen werden. Die Vorrichtung zum Aktivieren des bestimmten Bereiches der Schaltflächeneinheit umfaßt beispielsweise einen Mikroprozessor, der den zu aktivierenden Bereich anhand der Daten über den Lenkeinschlag ermittelt und anschließend ansteuert bzw. aktiviert. In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung weisen die individuell ansteuerbaren Bereiche der Schaltflächeneinheit jeweils eine diskrete Schaltfläche auf. Diese diskreten Schaltflächen, z.B. Tastschalter, Näherungssensoren oder Foliendrucksensoren, werden dann individuell angesteuert, d.h. es wird abhängig von der Lenkradstellung jeweils eine dieser Schaltflächen mit der Steuerung der zu bedienenden Funktion zusammengeschaltet. Die individuelle Ansteuerung kann mittels einer elektronischen Steuerung erfolgen, oder besonders einfach mechanisch mittels eines Schleifkontakts. In einer anderen Ausgestaltung umfaßt die Schaltflächeneinheit ein als Linear- Potentiometer ausgestaltetes Schaltelement auf, das sich über den gewissen Bereich der Steuervorrichtung erstreckt, wobei eine Spannungsdifferenz über das als Linear-Potentiometer ausgestaltete Schaltelement abhängig von dem Ort der Auslösung des Schaltelementes unterteilt wird. Das als Linear- Potentiometer ausgestaltete Schaltelement umfaßt beispielsweise einen Drucksensor in Folienbauweise, wobei die Ausgangsspannung des Drucksensors von dem Ort der Auslösung des Drucksensors abhängt. Derartige Drucksensoren sind beispielsweise aus der Produktbeschreibung "Technotes, Interlink Electronics Europe, Rev. 4/90" bekannt. Für die Anwendung in der Steuervorrichtung ist ein derartiger Drucksensor bevorzugt ringförmig ausgestaltet, so daß sich der aktive Bereich des Sensors im wesentlichen über den gesamten Umfangsbereich eines Pralltopfes oder eines Lenkkranzes der Steuervorrichtung erstreckt. Zum Aktivieren eines bestimmten Bereiches des Drucksensors als Schaltfläche wird bei dieser Ausgestaltung in der Auswerteschaltung des Sensors ein bestimmter Spannungsbereich für die Ausgangsspannung des Drucksensors eingestellt, der dem zu aktivierenden Bereich des Linear-Potentiometers entspricht. Nur wenn das Ausgangssignal des Drucksensors innerhalb des derart eingestellten Spannungsbereichs liegt, wird von der Auswerteschaltung auf ein Auslösen der Schaltfläche geschlossen und die entsprechende Funktion aktiviert.This object is achieved according to the invention by a control device with at least one button, the control device having a button unit which extends over a certain area of the control device, at least one area of the button unit being controlled as a button. It should be noted that in the present case, the actuation of an area of the button unit means that an area of a physical button is logically assigned a switching or operating function. With this device, the size and position of the button to be activated can be varied over a wide range. For example, depending on an angular position of the control device, that area of the button unit that is in a desired position with respect to a driver can be controlled as a button. With this device it is therefore possible to readjust the active button or the active area of the button unit in each case in accordance with the respective steering wheel position, so that it is always in the same place with respect to the driver. In critical situations, the button can therefore be operated without the button having to be located beforehand. The control device is preferably assigned a device for determining a steering angle of the control device and a device for activating the area of the button unit that is to be activated depending on the determined steering angle. The device for determining the steering angle is already present in the ESP control in many vehicles. The relevant data can then be obtained from this control. The device for activating the specific area of the button unit comprises, for example, a microprocessor which determines the area to be activated on the basis of the data about the steering lock and then controls or activates it. In a simple embodiment of the invention, the individually controllable areas of the button unit each have a discrete button. These discrete buttons, for example push buttons, proximity sensors or film pressure sensors, are then controlled individually, ie depending on the steering wheel position, one of these buttons is interconnected with the control of the function to be operated. The individual control can take place by means of an electronic control, or particularly simply mechanically by means of a sliding contact. In another embodiment, the button unit comprises a switching element designed as a linear potentiometer, which extends over the certain area of the control device, a voltage difference being divided over the switching element designed as a linear potentiometer depending on the location of the triggering of the switching element. The switching element designed as a linear potentiometer comprises, for example, a pressure sensor in film construction, the output voltage of the pressure sensor depending on the location of the triggering of the pressure sensor. Such pressure sensors are known, for example, from the product description "Technotes, Interlink Electronics Europe, Rev. 4/90". For use in the control device, such a pressure sensor is preferably designed in a ring shape, so that the active area of the sensor extends essentially over the entire circumferential area of a baffle pot or a steering ring of the control device. To activate a specific area of the pressure sensor as a button, a specific voltage range for the output voltage of the pressure sensor is set in the evaluation circuit of the sensor in this embodiment, which corresponds to the area of the linear potentiometer to be activated. Only when the output signal of the pressure sensor lies within the voltage range set in this way is the evaluation circuit concluded that the button is triggered and the corresponding function is activated.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung umfaßt die Schaltflächeneinheit eine druckempfindliche Displayeinheit, einen sogenannten Touch-Screen. Eine derartige Displayeinheit besteht beispielsweise aus einem flexiblen Display und einem darunter angeordneten X-Y-Touchpad. Auf dem Display kann, abhängig von dem Auflösungsvermögen, eine Schaltfläche an jeder beliebigen Stelle dargestellt werden. Die Ansteuerung des Displays geschieht mittels eines Mikroprozessors, der aus dem Wert für den , Lenkradeinschlag der Steuervorrichtung die zur Korrektur der Lenkradverdrehung nötigen Parameter berechnet und das Display entsprechend ansteuert. Auf diese Weise kann die auf dem Display dargestellte Schaltfläche unabhängig von der jeweiligen Stellung der Steuervorrichtung stets an dem bezüglich des Fahrers gleichen Ort dargestellt werden. Der Mikroprozessor berechnet gleichzeitig das bei einer Auslösung des X-Y-Pads am Ort der dargestellten Schaltfläche zu erwartende Ausgangssignal des Touchpads. Nur wenn das tatsächliche Ausgangssignal des Touchpads in den so ermittelten Bereich fällt, wird dies von der Auswerteschaltung als Auslösen der Schaltfläche interpretiert und die der Schaltfläche zugeordnete Funktion aktiviertIn a further possible embodiment, the button unit comprises a pressure-sensitive display unit, a so-called touch screen. A such a display unit consists, for example, of a flexible display and an XY touchpad arranged underneath. Depending on the resolution, a button can be shown anywhere on the display. The display is controlled by means of a microprocessor, which calculates the parameters required for correcting the steering wheel rotation from the value for the steering wheel lock of the control device and controls the display accordingly. In this way, the button shown on the display can always be shown at the same location with respect to the driver, regardless of the respective position of the control device. The microprocessor simultaneously calculates the output signal of the touchpad to be expected when the XY pad is triggered at the location of the button shown. Only if the actual output signal of the touchpad falls within the range determined in this way is this interpreted by the evaluation circuit as triggering the button and the function assigned to the button activated
Es ist anzumerken, daß mit einer derartigen Displayeinheit auch Informationen angezeigt werden können, die nicht mit einer aktiven Schaltfläche korreliert, sind. Dies gilt insbesondere, wenn die Displayeinheit nicht ringförmig ausgestaltet ist, sondern auch den gesamten Mittenbereich der Steuervorrichtung überdeckt. Auf einem solchen Display ist es beispielsweise möglich, die Ausgabe eines eventuell vorhandenen Navigationssystems auszugeben, wobei auch die Ausrichtung dieser Information entsprechend dem Lenkradeinschlag nachgeregelt wird.It should be noted that information that is not correlated with an active button can also be displayed with such a display unit. This applies in particular if the display unit is not designed in a ring shape, but also covers the entire central area of the control device. On such a display it is possible, for example, to output the output of a navigation system which may be present, the alignment of this information also being readjusted in accordance with the steering wheel angle.
Zum leichteren Auffinden der Schaltfläche wird der jeweils angesteuerte Bereich der Schaltflächeneinheit vorzugsweise optisch hervorgehoben. Dies kann z.B. mittels eines hinter der Schaltflächeneinheit angeordneten Beleuchtungssystems erfolgen. Alternativ kann vor der Schaltflächeneinheit eine Schicht aus bereichsweise ansteuerbaren Leuchtpolymeren angeordnet sein, die von der Steuerung der Schalteinheit mit angesteuert wird. In kritischen Fahrsituation kann darüber hinaus der angesteuerte Bereich vorteilhaft zeitweilig vergrößert werden. Dies kann beispielsweise immer dann der Fall sein, wenn die ESP-Steuerung' in das Fahrgeschehen eingreift. Die zeitweilige Vergrößerung der wirksamen Schaltfläche kann beispielsweise durch einen Signalton angezeigt werden.To make it easier to locate the button, the area of the button unit that is respectively controlled is preferably highlighted optically. This can be done, for example, by means of a lighting system arranged behind the button unit. Alternatively, a layer of regionally controllable luminescent polymers can be arranged in front of the button unit, which is also controlled by the control of the switching unit. In critical driving situations, the controlled area can also advantageously be temporarily enlarged. This can always happen, for example be the case when the ESP control ' intervenes in the driving action. The temporary enlargement of the effective button can be indicated, for example, by a signal tone.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die der aktivierten Schaltfläche zugeordnete Schaltfunktion veränderlich. In einem solchen Fall kann der Schaltfläche je nach Fahrsituation eine bestimmte Funktion zugeordnet werden. Die jeweils aktive Funktion wird bevorzugt mittels Display als sogenanntes Icon eingeblendet.In a further advantageous embodiment, the switching function assigned to the activated button can be changed. In such a case, the button can be assigned a specific function depending on the driving situation. The currently active function is preferably shown on the display as a so-called icon.
Es ist anzumerken, daß die Schaltflächeneinheit in einem Umfangsbereich eines Pralltopfes und/oder an einem äußeren Lenkradkranz der Steuervorrichtung angeordnet sein kann. In jedem Fall sind die Schaltflächen bevorzugt in einem Bereich der Steuervorrichtung angeordnet, der beim Auslösen eines in die Steuervorrichtung integrierten Airbags nicht aufreißt.It should be noted that the button unit can be arranged in a peripheral region of an impact pot and / or on an outer steering wheel rim of the control device. In any case, the buttons are preferably arranged in an area of the control device that does not tear open when an airbag integrated in the control device is triggered.
Beschreibung anhand der FigurenDescription based on the figures
Im folgenden werden verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:Various configurations of the invention are described below with reference to the attached figures. Show it:
Fig.1 : eine Vorderansicht eines Lenkrades mit einer ersten Ausgestaltung einerFig.1: a front view of a steering wheel with a first embodiment of a
Schaltflächeneinheit; Fig.2: einen Schnitt durch das Lenkrad aus Fig.1 ; Fig.3: das Lenkrad aus Fig.1 in verschiedenen Winkelstellungen; Fig.4: eine Vorderansicht eines Lenkrades mit einer zweiten Ausgestaltung einer Schaltflächeneinheit; Fig.5: einen Schnitt durch das Lenkrad aus Fig.4; Fig.6: das Lenkrad aus Fig.4 in verschiedenen Winkelstellungen.Button unit; 2 shows a section through the steering wheel from FIG. 1; 3: the steering wheel from FIG. 1 in different angular positions; 4: a front view of a steering wheel with a second embodiment of a button unit; 5 shows a section through the steering wheel from FIG. 4; Fig.6: the steering wheel from Fig.4 in different angular positions.
In Fig.1 ist schematisch eine Vorderansicht eines Lenkrades mit Schaltflächen zum Betätigen einer sequentiellen Gangschaltung dargestellt, Fig.2 zeigt einen Schnitt durch dieses Lenkrad. Das Lenkrad 10 umfaßt im wesentlichen einen Lenkradkranz 12, der mittels Speichen 14 an einer Nabe 16 des Lenkrads 10 montiert ist. Mittels der Nabe 16 wird das Lenkrad 10 an einer (nicht dargestellten) Lenksäule montiert. Die Nabe 16 ist als Pralltopf ausgestaltet, so daß bei einem Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad eine Verletzung möglichst minimiert wird. Im Inneren des Pralltopfes ist darüber hinaus ein Airbag 18 angeordnet, der bei einem Unfall zum Passagier hin aufgeblasen wird um diesen möglichst sanft abzubremsen.1 shows schematically a front view of a steering wheel with buttons for actuating a sequential gear shift, FIG. 2 shows a section through this steering wheel. The steering wheel 10 essentially comprises a steering wheel rim 12 which is mounted on a hub 16 of the steering wheel 10 by means of spokes 14. The steering wheel 10 is mounted on a steering column (not shown) by means of the hub 16. The hub 16 is designed as an impact pot, so that an injury is minimized as far as possible when the driver collides with the steering wheel. In addition, an airbag 18 is arranged in the interior of the impact pot, which is inflated towards the passenger in the event of an accident in order to brake the passenger as gently as possible.
Auf der dem Fahrer zugewandten Seite des Pralltopfes 16 ist eine Schaltflächeneinheit 20 in den Pralltopf integriert. Diese Schaltflächeneinheit kann beispielsweise unmittelbar hinter der Verkleidung des Pralltopfes 16 angeordnet sein. Die Schaltflächeneinheit umfaßt in dem vorliegenden Fall einen ringförmig ausgestalteten Drucksensor 20, der alέ Linear-Potentiometer aufgebaut ist. Der Drucksensor ist derart ausgestaltet und dimensioniert, daß sich seine aktive Fläche im wesentlichen über den gesamten peripheren Bereich der vorderen Pralltopffläche 24 erstreckt. Der als Linear-Potentionmeter aufgebaute Drucksensor funktioniert als Spannungsteiler, bei dem der ortsabhängige Mittenabgriff eine über dem gesamten Drucksensor abfallende Spannung unterteilt. Dies bedeutet, daß ein Ausgangssignal des Drucksensors von dem Ort der Auslösung abhängt. Indem eine angeschlossene Auswerteeinheit des Drucksensors 20 nur solche Ausgangssignale als Auslösung registriert, die dem zu einem bestimmten Zeitpunkt zu aktivierenden Bereich entspricht, kann selektiv ein bestimmter Bereich des Drucksensors als aktive Schaltfläche definiert werden. Dies bedeuted demnach, daß einem bestimmten Bereich des Drucksensors, d.h. der physikalischen Schaltfläche, logisch eine Schalt- bzw. Bedienfunktion zugeordnet werden kann.A button unit 20 is integrated into the impact pot on the side of the impact pot 16 facing the driver. This button unit can, for example, be arranged directly behind the cladding of the impact pot 16. In the present case, the button unit comprises an annular pressure sensor 20 which is constructed as a linear potentiometer. The pressure sensor is designed and dimensioned such that its active surface extends essentially over the entire peripheral region of the front impact pot surface 24. The pressure sensor, constructed as a linear potential meter, functions as a voltage divider, in which the location-dependent center tap divides a voltage drop across the entire pressure sensor. This means that an output signal from the pressure sensor depends on the location of the triggering. Since a connected evaluation unit of the pressure sensor 20 registers only those output signals as a trigger that correspond to the area to be activated at a specific point in time, a specific area of the pressure sensor can be selectively defined as an active button. This means that a certain area of the pressure sensor, i.e. the physical button, a switching or operating function can be logically assigned.
In dem vorliegenden Fall sind zwei sich radial gegenüberliegende Bereiche des Drucksensors als aktive Schaltflächen 26 (Hochschalten) und 28 (Herunterschalten) aktiviert. Jeder dieser Schaltflächen ist folglich ein Wertebereich des Ausgangssignals des Drucksensors zugeordnet. Anhand des tatsächlich gemessenen Ausgangssignals kann die nachfolgende Auswerteeinheit feststellen, ob eine der beiden Schaltflächen ausgelöst wurde, d.h. ob das gemessene Ausgangssignal in einem der beiden festgelegten Wertebereiche liegt. Ist dies der Fall, kann eindeutig bestimmt werden, welche der beiden Schalflächen betätigt wurde und die dieser Schaltfläche zugeordnete Funktion ausgeführt werden. Mit dieser Vorrichtung ist einerseits die Größe der in einem bestimmten Moment zu aktivierenden Schaltfläche und andererseits ihre Position innerhalb eines bestimmten Bereichs frei definierbar.In the present case, two radially opposite areas of the pressure sensor are activated as active buttons 26 (upshift) and 28 (downshift). A value range of the output signal of the pressure sensor is consequently assigned to each of these buttons. Based on the actually measured output signal, the subsequent evaluation unit can determine whether one of the two buttons has been triggered, ie whether the measured output signal is in one of the two defined value ranges. If this is the case, it can be clearly determined which of the two buttons was pressed and the function assigned to this button is carried out. With this device, on the one hand, the size of the button to be activated at a certain moment and, on the other hand, its position within a certain range can be freely defined.
In Fig. 3 ist eine mögliche Anwendung der Ausgestaltung dargestellt. Sie zeigt das Lenkrad 10 vom Fahrer eines Wagens aus gesehen in verschiedenen Winkelstellungen. Unter a) ist das Lenkrad im wesentlichen für eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs ausgerichtet. Die Speichen 14 des Lenkrads 10 erstrecken sich in dieser Winkelstellung im wesentlich waagerecht. Die beiden Schaltflächen 26 und 28 für die Bedienung des Schaltgetriebes befinden sich in waagerechter Richtung rechts und links vom Mittelpunkt des Pralltopfs 16. In Teilfigur b) ist das Lenkrad um einen Winkel α nach rechts eingeschlagen. In dieser Position fährt das Fahrzeug eine Rechtskurve. In dieser Stellung des Lenkrads werden andere Bereiche des Drucksensors 20 als Schaltfläche aktiviert, so daß der Lenkradeinschlag kompensiert wird. Durch diese Kompensierung des Lenkradeinschlags um den Winkel α sind die beiden Schaltflächen 26 und 28 in dem Bezugssystem des Lenkrads um den gleichen Winkel α nach links verdreht, so daß sie sich im Bezugssystem des Fahrers in der gleichen Position befinden wie in Fig.3a). Die Kompensation des Einschlagswinkels wird durch eine Nachregelung des von der Auswerteschaltung akzeptierten Wertebereichs des Sensorausgangssignals erreicht. Auf diese Weise ist es ohne weiteres möglich, die aktivierten Schaltflächen unabhängig von der jeweiligen Stellung des Lenkrads ortsfest anzuordnen.3 shows a possible application of the configuration. It shows the steering wheel 10 seen from the driver of a car in different angular positions. Under a) the steering wheel is essentially aligned for straight-ahead driving of the vehicle. The spokes 14 of the steering wheel 10 extend substantially horizontally in this angular position. The two buttons 26 and 28 for operating the manual transmission are located in the horizontal direction to the right and left of the center of the impact pot 16. In sub-figure b) the steering wheel is turned to the right by an angle α. In this position, the vehicle turns right. In this position of the steering wheel, other areas of the pressure sensor 20 are activated as a button, so that the steering wheel lock is compensated. As a result of this compensation of the steering wheel lock by the angle α, the two buttons 26 and 28 in the reference system of the steering wheel are rotated to the left by the same angle α, so that they are in the same position in the driver's reference system as in FIG. 3a). Compensation of the steering angle is achieved by readjustment of the value range of the sensor output signal accepted by the evaluation circuit. In this way, it is easily possible to arrange the activated buttons in a fixed position regardless of the respective position of the steering wheel.
In Fig. 4 und Fig. 5 wird eine andere Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht. Bei dieser Ausgestaltung umfaßt die Schaltflächeneinheit eine druckempfindliche Displayeinheit 30, die sich im wesentlichen über die gesamteAnother embodiment of the invention is illustrated in FIGS. 4 and 5. In this embodiment, the button unit comprises a pressure-sensitive display unit 30, which extends essentially over the entire
Fläche des Pralltopfes erstreckt. Diese Schaltflächeneinheit kann beispielsweise unmittelbar hinteTder Verkleidung des Pralltopfes 16 angeordnet sein.Surface of the baffle extends. This button unit can For example, be arranged directly behind the cladding of the impact pot 16.
Die druckempfindliche Displayeinheit besteht beispielsweise aus einem flexiblen Display und einem darunter angeordneten X-Y-Touchpad. Auf dem Display kann, abhängig von dem Auflösungsvermögen, eine Schaltfläche 32 an jeder beliebigen Stelle dargestellt werden. Die Ansteuerung des Displays geschieht mittels eines Mikroprozessors, der beispielsweise aus dem Wert für den Lenkradeinschlag der Steuervorrichtung die zur Korrektur der Lenkradverdrehung nötigen Parameter berechnet und das Display entsprechend ansteuert. Auf diese Weise können die auf dem Display dargestellten Schaltflächen 32 unabhängig von der jeweiligen Stellung der Steuervorrichtung stets an dem bezüglich des Fahrers gleichen Ort dargestellt werden. Diese Situation ist in der Fig.6 dargestellt, wobei die Lenkradstellungen analog zu der Fig. 3 dargestellt sind. Der Mikroprozessor berechnet gleichzeitig das bei einer Auslösung des X-Y- Pads am Ort der dargestellten Schaltfläche zu erwartende Ausgangssignal des Touchpads. Nur wenn das tatsächliche Ausgangssignal des Touchpads in den so ermittelten Bereich fällt, wird dies von der Auswerteschaltung als Auslösen der Schaltfläche interpretiert und die der Schaltfläche zugeordnete Funktion aktiviert.The pressure-sensitive display unit consists, for example, of a flexible display and an X-Y touchpad arranged underneath. Depending on the resolution, a button 32 can be shown anywhere on the display. The display is controlled by means of a microprocessor which, for example, calculates the parameters necessary for correcting the steering wheel rotation from the value for the steering wheel lock of the control device and controls the display accordingly. In this way, the buttons 32 shown on the display can always be shown at the same location with respect to the driver, regardless of the respective position of the control device. This situation is shown in FIG. 6, the steering wheel positions being shown analogously to FIG. 3. The microprocessor simultaneously calculates the output signal of the touchpad to be expected when the X-Y pad is triggered at the location of the button shown. Only if the actual output signal of the touchpad falls within the range determined in this way is this interpreted by the evaluation circuit as triggering the button and the function assigned to the button activated.
Es ist anzumerken, daß neben der Kompensation des Lenkradeinschlag zur ortsfesten Anordnung der Schaltflächen auch die zeitweilige Vergrößerung der Schaltflächen in bestimmten Situationen eine vorteilhafte Anwendung der vorgestellten Erfindung darstellt. It should be noted that in addition to the compensation of the steering wheel lock for the fixed arrangement of the buttons, the temporary enlargement of the buttons in certain situations also represents an advantageous application of the presented invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Steuervorrichtung (10) mit mindestens einer Schaltfläche (26, 28, 32), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Schaltflächeneinheit (20, 30) aufweist, die sich über einen gewissen Bereich der Steuervorrichtung erstreckt, wobei die Schaltflächeneinheit (20, 30) mehrere individuell ansteuerbare Bereiche aufweist, und wobei mindestens ein Bereich der Schaltflächeneinheit als Schaltfläche (26, 28, 32) angesteuert wird.1. Control device (10) with at least one button (26, 28, 32), characterized in that the control device has a button unit (20, 30) which extends over a certain area of the control device, the button unit (20, 30 ) has several individually controllable areas, and at least one area of the button unit is controlled as a button (26, 28, 32).
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von einer Winkelstellung der Steuervorrichtung jeweils derjenige Bereich der Schaltflächeneinheit als Schaltfläche angesteuert wird, der sich einer bestimmten Stellung bezüglich eines Fahrers befindet.2. Control device according to claim 1, characterized in that depending on an angular position of the control device that area of the button unit is controlled as a button that is in a certain position with respect to a driver.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Lenkeinschlags der Steuervorrichtung und eine Vorrichtung zum Aktivieren des abhängig von dem ermittelten Lenkeinschlag zu aktivierenden Bereichs der Schaltflächeneinheit.3. Control device according to claim 2, characterized by a device for determining a steering angle of the control device and a device for activating the area of the button unit to be activated depending on the determined steering angle.
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die individuell ansteuerbaren Bereiche der Schaltfl cheneinheit jeweils eine diskrete Schaltfläche aufweisen.4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the individually controllable areas of the switch surface unit each have a discrete button.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu aktivierende Schaltfläche mechanisch mittels eines Schleifkontakts angesteuert wird.5. Control device according to claim 4, characterized in that the button to be activated is controlled mechanically by means of a sliding contact.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltflächeneinheit ein als Linear-Potentiometer ausgestaltetes Schaltelement aufweist, das sich über den gewissen Bereich der Steuervorrichtung erstreckt, wobei eine Spannungsdifferenz über das als Linear-Potentiometer ausgestaltete Schaltelement abhängig von dem Ort der Auslösung des Schaltelementes unterteilt wird. 6. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the button unit comprises a switching element designed as a linear potentiometer, which extends over the certain range of the control device, a voltage difference across the switching element designed as a linear potentiometer depending on the Location of the triggering of the switching element is divided.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das als Linear-Potentiometer ausgestaltete Schaltelement einen Drucksensor in Folienbauweise umfaßt, wobei eine Ausgangsspannung des Drucksensors von dem Ort der Auslösung des Drucksensors abhängt. 7. Control device according to claim 6, characterized in that the switching element designed as a linear potentiometer comprises a pressure sensor in film construction, an output voltage of the pressure sensor depending on the location of the triggering of the pressure sensor.
8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltflächeneinheit eine druckempfindliche Displayeinheit, einen sogenannten Touch-Screen, umfaßt.8. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the button unit comprises a pressure-sensitive display unit, a so-called touch screen.
9. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils angesteuerte Bereich der Schaltflächeneinheit optisch hervorgehoben wird.9. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the respectively controlled area of the button unit is highlighted.
10. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der angesteuerte Bereich zeitweilig vergrößert wird.10. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the controlled area is temporarily enlarged.
11. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfunktion der aktivierten Schaltfläche veränderlich ist.11. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching function of the activated button is variable.
12. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltflächeneinheit in einem Umfangsbereich eines Pralltopfes und/oder an einem äußeren Lenkradkranz der Steuervorrichtung angeordnet ist. 12. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the button unit is arranged in a peripheral region of a baffle pot and / or on an outer steering wheel rim of the control device.
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