DE102018218225A1

DE102018218225A1 - Lenkrad, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102018218225A1
Application number: DE102018218225.6A
Authority: DE
Inventors: Titus Lotgering
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-04-30
Also published as: WO2020083544A1

Abstract

Lenkrad umfassend einen Lenkradkranz (5) und eine Bedienvorrichtung (3), mit welcher eine oder mehrere manuelle Bedienhandlungen erfassbar sind, wobei die Bedienvorrichtung (3) wenigstens ein berührungsempfindliches Bedienelement (4) umfasst, welches zumindest auf einem Segment des ringförmigen Lenkradkranzes (5) angeordnet ist, wobei durch die Bedienvorrichtung (3) als wenigstens eine Bedienhandlung eine manuelle Berührung und/oder eine Handbewegung auf einer Oberfläche des Bedienelements (4) erfassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad umfassend einen Lenkradkranz und eine Bedienvorrichtung, mit welcher eine oder mehrere manuelle Bedienhandlungen erfassbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs.
Lenkräder in Kraftfahrzeugen dienen dazu, das Kraftfahrzeug während des Betriebes zu lenken. Zusätzlich dazu werden an Lenkrädern oft Wählhebel, Schalter, Schaltwippen oder ähnliche Bedieneinrichtungen angeordnet, über welche sich weitere Funktionen des Kraftfahrzeugs steuern lassen. Es ist dabei bekannt, derartige Bedieneinrichtungen insbesondere an den Speichen des Lenkrades oder im Bereich der Nabe des Lenkrades anzuordnen. Die Bedieneinrichtungen können beispielsweise verwendet werden, um Funktionen eines Automatikgetriebes des Kraftfahrzeuges zu steuern. Neben einer Anordnung an den Speichen des Lenkrades und/oder im Bereich der Nabe des Lenkrades, ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, Bedieneinrichtungen im Bereich des Lenkradkranzes eines Lenkrades anzuordnen.
So zeigt DE 199 26 823 A1 eine Vorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge, welche einen Wählhebel, der in einer ersten Stellung ein automatisches Hoch- und Rückschalten des Getriebes ermöglicht, sowie eine zusätzliche Anordnung am Lenkrad für ein manuelles Rückschalten bzw. Hochschalten aufweist, wobei die zusätzliche Anordnung in den Lenkradkranz integriert ist.
DE 101 56 668 A1 beschreibt eine Schalteinrichtung an einem Lenkrad, welche sich mit dem Lenkrad mit dreht und zum manuellen Betätigen von Schaltfunktionen ansteuerbarer Kraftfahrzeugeinrichtungen dient. Die Schalteinrichtung besteht aus mindestens einer am Lenkrad angebrachten Schaltereinrichtung, welche es ermöglicht, Schaltfunktionen auszuwählen und zu bestätigen oder sequentiell durchzuschalten. Die Schaltereinrichtung ist um eine Drehachse schwenkbar an einem Lenkradkranz des Lenkrads eingebaut.
Aus DE 10 2004 031 309 A1 ist ein Lenkrad mit einem Bedienelement bekannt, wobei das Bedienelement um den Lenkradkranz drehbar in diesen integriert ist. Durch Drehen des Bedienelements um den Lenkradkranz kann eine Steuerung einer Menüauswahl erfolgen.
In DE 102 48 651 A1 wird ein Antriebsstrang mit einer Wählvorrichtung zur Wahl von Fahrbetriebsbereichen eines automatisierten Schaltgetriebes oder eines Automatikgetriebes für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Die Wählvorrichtung ist dabei am Lenkrad des Kraftfahrzeuges angeordnet und wird zum Bedienen rotatorisch um den Lenkradkranz des Lenkrades und/oder entlang des Lenkradkranzes bewegt. Die Wählvorrichtung kann entlang des Lenkradkranzes in eine griffgünstige Position verschoben werden und als Schalter, Taster oder als Kombination davon ausgeführt sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkrad mit einer insbesondere hinsichtlich einer Bedienbarkeit und einer Bediensicherheit verbesserten Bedienvorrichtung anzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Lenkrad der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bedienvorrichtung wenigstens ein berührungsempfindliches Bedienelement umfasst, welches zumindest auf einem Segment des ringförmigen Lenkradkranzes angeordnet ist, wobei durch die Bedienvorrichtung als wenigstens eine Bedienhandlung eine manuelle Berührung und/oder Handbewegung auf einer Oberfläche des Bedienelements erfassbar ist.
Durch ein berührungsempfindliches Bedienelement kann vorteilhaft auf bewegbare Teile umfassende Schalter, Taster, Schaltwippen oder ähnliche Bedieneinrichtungen verzichtet werden. Weiterhin können berührungsempfindliche Bedienelemente vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass durch sie mehrere verschiedene manuelle Bedienhandlungen erfassbar und unterscheidbar sind. Das auf zumindest einem Segment des ringförmigen Lenkradkranz angeordnete Bedienelement der Bedienvorrichtung des Lenkrades bietet weiterhin den Vorteil, dass abhängig von der Größe des Bedienelements bzw. abhängig von der Größe des von dem Bedienelement bedeckten Segments des ringförmigen Lenkradkranzes eine vergleichsweise große Fläche zur Eingabe von einer oder mehreren manuellen Bedienhandlungen zur Verfügung steht. Die Bedienvorrichtung kann neben dem Bedienelement insbesondere ein Steuergerät umfassen oder mit einem Steuergerät verbunden sein, welches von dem Bedienelement aufgrund einer manuellen Berührung einer Oberfläche des Bedienelements und/oder einer Handbewegung auf einer Oberfläche des Bedienelements erzeugte Signale hinsichtlich des Vorliegens einer Bedienhandlung auswertet.
Die Oberfläche des Bedienelements, auf welcher eine manuelle Berührung und/oder eine manuelle Handbewegung durch die Bedienvorrichtung als Bedienhandlung erfassbar sind, kann sich insbesondere auf der einem Fahrer zugewandten Seite des Lenkradkranzes befinden. Bevorzugt ist das Bedienelement ringförmig und derart angeordnet, dass sich die Oberfläche des Bedienelements über die gesamte zu einem Fahrer gerichtete Seite des Lenkradkranzes erstreckt. Vorteilhaft steht somit eine große Fläche für die Eingabe von Bedienhandlungen zur Verfügung. Alternativ können auch ein Bedienelement oder zwei oder mehr Bedienelemente angrenzend aneinander angeordnet werden, wobei sich das Bedienelement oder die Bedienelemente zumindest über ein Teil, insbesondere über wenigstens die obere, kreissegmentförmige Hälfte, der zu einem Fahrer gerichtete Seite des Lenkradkranzes erstrecken. Es ist auch möglich, dass sich die Oberfläche des wenigstens einen Bedienelements zumindest teilweise um den Lenkradkranz herum erstreckt, so dass auch eine manuelle Berührung an einer äußeren oder inneren Seitenfläche des Lenkradkranzes und/oder an einer Rückseite, das heißt an der vom Fahrer abgewandten Seite des Lenkradkranzes, möglich ist. Es ist insbesondere auch möglich, dass sich die Oberfläche des Bedienelements, mit Ausnahme des Bereichs, in dem die Speichen des Lenkrades angrenzen, um den gesamten Lenkradkranz erstreckt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch die Bedienvorrichtung als Bedienhandlung wenigstens ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements und/oder eine Drehbewegung um eine Drehachse parallel zu einer Tangente des Lenkradkranzes und/oder eine Wischbewegung entlang des Lenkradkranzes erfassbar ist. Die unterschiedlichen Bedienhandlungen können dabei von der Bedienvorrichtung unterschieden werden, so dass die unterschiedlichen Bedienhandlungen jeweils unterschiedlichen Funktionen zugewiesen werden können, wodurch über verschiedene manuelle Eingaben am Bedienelement der Bedienvorrichtung insbesondere verschiedene Funktionen eines Kraftfahrzeuges steuerbar sind.
Ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements kann dadurch erfolgen, dass von einem Benutzer des Lenkrads, beispielsweise einem Fahrer, die Oberfläche des Bedienelementes mit einer Hand, insbesondere mit einem Finger, berührt wird. Je nach Ausgestaltung des Bedienelements kann dabei eine Berührung der Oberfläche des Bedienelementes für das Erfassen der Berührung als Bedienhandlung ausreichend sein oder es kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zu einem Berühren der Oberfläche ein bestimmter Druck auf das Bedienelement ausgeübt werden muss, damit die Berührung der Oberfläche als Bedienhandlung erfasst wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als eine Bedienhandlung auch eine Drehbewegung um eine Drehachse parallel zu einer Tangente des Lenkradkranzes erfolgen. Dies kann beispielsweise von einem Fahrer ausgeführt werden, dessen Hand den Lenkradkranz, wie bei der Bedienung eines Kraftfahrzeuges üblich, umgreift. Die Hand des Fahrers kann dabei die Drehbewegung um die Drehachse parallel zu einer Tangente des Lenkradkranzes durchführen ohne den Lenkradkranz loslassen zu müssen. Die Drehbewegung kann dabei in zwei Richtungen erfolgen, wobei es möglich ist, dass in unterschiedlichen Richtungen durchgeführte Drehbewegungen von der Bedienvorrichtung als unterschiedliche Bedienhandlungen erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als Bedienhandlung auch eine Wischbewegung entlang des Lenkradkranzes durch die Bedienvorrichtung erfasst werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Hand eines Fahrers, welche den Lenkradkranz umgreift, vom Fahrer aus betrachtet nach oben oder nach unten entlang der Oberfläche des Bedienelements bewegt wird. Auch hierbei können die Wischbewegungen, welche in unterschiedlichen Richtungen entlang des Lenkradkranzes ausgeführt werden, als unterschiedliche Bedienhandlungen erfasst werden.
Insbesondere die Bedienhandlung der Drehbewegung um eine Drehachse parallel zu einer Tangente des Lenkradkranzes und die Wischbewegung entlang des Lenkradkranzes bieten den Vorteil, dass diese ausgeführt werden können, ohne dass der Fahrer seine Hand von dem Lenkradkranz des Lenkrades lösen muss. Auch ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements kann bei umgriffenem Lenkradkranz ausgeführt werden, beispielsweise indem die Oberfläche an einer Vorderseite des Lenkrads mit einem Daumen des Fahrers und/oder ein zu einer Nabe des Lenkradkranzes gewandter Abschnitt der Oberfläche mit einem der vier weiteren Finger angetippt wird.
Eine durch die Bedienvorrichtung bedienbare Funktion kann durch eine einzelne Bedienhandlung ausgewählt werden. Es ist auch möglich, dass für eine oder mehrere einstellbare Funktionen eine Abfolge von Bedienhandlungen, das heißt mehrere nacheinander durchgeführte Bedienhandlungen, erforderlich sind.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch die Bedienvorrichtung Bedienhandlungen in einem Bedienabschnitt oder mehreren Bedienabschnitten, welcher oder welche jeweils einem Teilabschnitt der Oberfläche des Bedienelements entsprechen, erfassbar und dem jeweiligen Bedienabschnitt zuordenbar sind. Ein Bedienabschnitt stellt damit einen Bereich der Oberfläche des Bedienelementes dar, auf welchem manuell durchgeführte Berührungen und/oder Bewegungen wie Antippen, Drehbewegungen und/oder Wischbewegungen als Bedienhandlung erfassbar sind. Ein Bedienabschnitt kann dabei insbesondere kleiner als die gesamte Oberfläche des Bedienelements sein. Es ist somit möglich, nur in einem oder mehreren, jeweils einen Bedienabschnitt bildenden Teilabschnitten der Oberfläche des wenigstens einen Bedienelements Berührungen der Oberfläche als Bedienhandlung zu erfassen, wobei gleiche Berührungen und/oder Bewegungen in Teilabschnitten der Oberfläche, welche keinem Bedienabschnitt entsprechen, nicht als Bedienhandlung erfasst werden. Für mehrere Bedienabschnitte eines Bedienelements kann insbesondere vorgesehen sein, dass sie sich nicht überlappen.
Weiterhin ist es möglich, dass durch die Bedienvorrichtung Bedienhandlungen in mehreren Bedienabschnitten, welche jeweils einem Teilabschnitt der Oberfläche des Bedienelements entsprechen, erfassbar sind. Auch können die in den jeweiligen Bedienabschnitten erfassten Bedienhandlungen dem jeweiligen Bedienabschnitt zugeordnet werden, wodurch es ermöglicht wird, unterschiedlichen Bedienabschnitten, das heißt unterschiedlichen Teilabschnitten der Oberfläche des Bedienelements, jeweils unterschiedliche, durch die Bedienhandlungen steuerbare Funktionen zuzuweisen. Dies kann beispielsweise dazu benutzt werden, einem Bedienelement, welches sich um den kompletten Lenkradkranz herum erstreckt oder welches sich um einen großen Teil des Lenkradkranzes, beispielsweise um 180° im oberen Bereich des Lenkrades um den Lenkradkranz herum erstreckt, verschiedene Bedienabschnitte zuzuweisen, so dass an verschiedenen Teilabschnitten der Oberfläche des Bedienelements verschiedene Funktionen durch von der Bedienvorrichtung erfasste Bedienhandlungen steuerbar sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung wenigstens ein Anzeigeelement umfasst, welches zumindest auf einem Segment des Lenkradkranzes angeordnet ist. Dabei kann durch das Anzeigeelement wenigstens eine Bedieninformation darstellbar sein, wobei die wenigstens eine Bedieninformation einen Zustand der Bedienvorrichtung und/oder einen Zustand einer über das Bedienelement bedienten Funktion beschreibt. Ein Zustand der Bedienvorrichtung kann dabei beispielsweise die Lage eines Bedienabschnittes auf der Oberfläche des Bedienelements bezeichnen und/oder eine einem Bedienabschnitt auf der Oberfläche zugewiesene Funktion bezeichnen. Ein Zustand einer über das Bedienelement bedienten Funktion kann beispielsweise eine aktuelle Auswahl eines einzustellenden Wertes eines Parameters oder eine aktuelle Auswahl eines einzustellenden Wertes einer über eine Bedienhandlung aktivierbaren Funktion sein, welche beispielsweise durch eine nachfolgende Bedienhandlung eingestellt bzw. aktiviert werden kann.
Das Anzeigeelement kann sich dabei bevorzugt in räumlicher Nähe zu dem Bedienelement befinden, so dass eine insbesondere einen Zustand des Bedienelements bzw. die Lage eines Bedienabschnitts kenntlich machende Bedieninformation von einem Benutzer des Lenkrades leicht dem Bedienelement zugeordnet werden kann, so dass eine intuitive Bedienung der Bedienvorrichtung ermöglicht wird. Insbesondere ist es möglich, dass das Anzeigeelement auf dem Bedienelement oder hinter einem, insbesondere transparenten oder teiltransparenten, Bedienelement angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Anzeigeelement einen Anzeigeabschnitt oder mehrere Anzeigeabschnitte umfasst, welcher oder welche jeweils einem Teilabschnitt des Anzeigeelements entsprechen. Dabei kann auf einem Anzeigeabschnitt des Anzeigeelements jeweils eine Bedieninformation angezeigt werden. Das Anzeigeelement kann einen oder mehrere Anzeigeabschnitte umfassen, wobei auf einem oder jedem der Anzeigeabschnitte jeweils eine unterschiedliche Bedieninformation dargestellt wird. Ein Anzeigeabschnitt entspricht dabei einem Teilabschnitt des Anzeigeelements, in welchem die Bedieninformation dargestellt wird. Der Teilabschnitt kann dabei insbesondere kleiner sein als das gesamte Anzeigeelement. Für mehrere Anzeigeabschnitte eines Anzeigeelements kann insbesondere vorgesehen sein, dass sie sich nicht überlappen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass durch einen Drehsensor eine Drehung des Lenkrades erfassbar ist, wobei eine Lage des wenigstens einen Bedienabschnitts auf der Oberfläche des Bedienelements und/oder eine Lage des wenigstens einen Anzeigeabschnitts abhängig von der Drehung des Lenkrades veränderbar ist. Dies ermöglicht es vorteilhaft, die Lage des wenigstens einen Bedienabschnittes auf der Oberfläche des Bedienelements und/oder die Lage des wenigstens einen Anzeigeabschnitts des Anzeigeelements abhängig von einer Drehung derart zu verändern, dass der wenigstens eine Bedienabschnitt und/oder der wenigstens eine Anzeigeabschnitt abhängig von der Drehung des Lenkrads ihre Position bezogen auf das Bedienelement bzw. des Anzeigeelements ändern. Anders als ein fest am Lenkradkranz angebrachter Schalter kann somit die Lage eines Bedienabschnittes auf der Oberfläche des Bedienelements von der Drehung des Lenkrades abhängig veränderbar sein. Gleiches gilt für die Lage eines Anzeigeabschnittes des Anzeigeelements. Bei einer Drehung des Lenkrads erfolgt für einen Anzeigeabschnitt eine Änderung des Teilbereichs des Anzeigeelements, welchem der Anzeigeabschnitt entspricht. Die Veränderung der Lage des wenigstens einen Anzeigeabschnitts kann beispielsweise durch eine Ansteuerung des Anzeigeelements durch ein Steuergerät der Bedienvorrichtung erfolgen. Eine Veränderung der Lage des wenigstens einen Bedienabschnitts kann durch eine Veränderung der Auswertung der durch das Bedienelement erzeugten Signale durch ein Steuergerät der Bedienvorrichtung erfolgen, so dass abhängig von der Drehung in dem jeweilig veränderten Bedienabschnitt durchgeführte Bedienhandlungen erfasst werden können.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Lage des wenigstens einen Bedienabschnitts und/oder des wenigstens einen Anzeigeabschnitts bei Drehung des Lenkrads derart veränderbar sind, dass sie in Bezug auf einen Benutzer des Lenkrades an derselben Position verbleiben. Dies ermöglicht es vorteilhaft, dass unabhängig von einem eingeschlagenen Lenkwinkel eine Bedienung und/oder das Ablesen einer Information an einer in Bezug auf einen Benutzer bzw. einen Fahrer gleichen Position möglich ist.
Dies bedeutet, dass eine Bedienhandlung, welche beispielsweise in einem Bedienabschnitt im Bereich einer 3-Uhr-Position, das heißt in einem rechten Teilbereich des Lenkradkranzes, eingegeben werden kann, stets an dieser Position eingegeben werden kann, auch wenn das Lenkrad aufgrund eines Einschlagens eines Lenkwinkels gegenüber einer Stellung für eine Geradeausfahrt des Fahrzeuges verdreht ist. Gleiches gilt für einen Anzeigeabschnitt, so dass beispielsweise eine Bedieninformation, welche bei Geradeausfahrt an einer 12-Uhr-Position des Lenkradkranzes, das heißt in einem oberen Teilbereich des Lenkradkranzes angezeigt wird, auch in dieser 12-Uhr-Position angezeigt wird, wenn das Lenkrad zum Lenken des Kraftfahrzeuges verdreht wird. Dadurch wird eine intuitive und nachvollziehbare Bedienbarkeit der Bedienvorrichtung des Lenkrades erreicht, da sich für einen Benutzer des Lenkrades die Lage des wenigstens einen Bedienabschnitts und/oder des wenigstens einen Anzeigeabschnitts auch bei einer Drehung des Lenkrades bezogen auf seine eigene Position nicht verändert. Unabhängig von der Drehung des Lenkrades können somit wenigstens eine Bedieninformation und/oder wenigstens ein zur Eingabe einer Bedienhandlung vorgesehener Bedienabschnitt stets in Bezug zu dem Fahrer ortsfest verbleiben.
Das wenigstens eine Bedienelement und die wenigstens eine Anzeigevorrichtung bleiben bei einer Drehung des Lenkrades ortsfest in Bezug zu dem Lenkradkranz, das heißt sie werden entsprechend mitgedreht. Das ortsfeste Verbleiben des wenigstens einen Bedienabschnitts kann durch eine Ansteuerung des Bedienelements hinsichtlich der Erfassung von Berührungen und/oder Bewegungen als Bedienhandlungen durch ein oder das Steuergerät der Bedienvorrichtung umgesetzt werden. Das ortsfeste Verbleiben des wenigstens einen Anzeigeabschnitts kann durch eine Ansteuerung des Anzeigeelements hinsichtlich der Darstellung einer Information durch ein oder das Steuergerät der Bedienvorrichtung umgesetzt werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Bedienelement eine berührungsempfindliche Folie ist und/oder dass das Anzeigeelement ein Foliendisplay ist oder dass das Anzeigeelement eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfasst, wobei das Anzeigeelement insbesondere zumindest bereichsweise hinter oder auf dem Bedienelement angeordnet ist, und/oder dass das Bedienelement und das Anzeigeelement als Touchscreen ausgebildet sind.
Bei einem als berührungsempfindliche Folie ausgebildeten Bedienelement kann es sich um eine Folie handeln, welche beispielsweise mittels kapazitiver Messung und/oder induktiver Messung eine Berührung der Oberfläche durch einen Finger und/oder einer Hand eines Benutzers messen kann. Es ist auch möglich, dass die berührungsempfindliche Folie derart ausgebildet ist, dass diese druckempfindlich ist, so dass ein Drücken auf die Oberfläche der berührungsempfindlichen Folie gemessen werden kann. Die Messungen des Bedienelements können durch ein Steuergerät der Bedienvorrichtung anschließend ausgewertet und gegebenenfalls als Bedienhandlung erfasst werden. Eine auf Druck reagierende berührungsempfindliche Folie bietet dabei den Vorteil, dass diese zumindest teilweise nach außen mit einem Überzug, beispielsweise aus Leder, abgedeckt sein kann. Es ist auch möglich, dass eine auf Druck reagierende berührungsempfindliche Folie zusammen mit einem Foliendisplay oder einer Mehrzahl von Leuchtdioden eines Anzeigeelements unter dem Überzug angeordnet werden, wobei der Überzug eine Perforation aufweist, so dass durch die Perforation auf dem Anzeigeelement dargestellte Bedieninformationen oder Ähnliches von außen erkannt werden können. Es ist auch möglich, dass ein als Foliendisplay ausgebildetes Anzeigeelement auf oder unter einem als berührungsempfindliche Folie ausgebildeten Bedienelement angeordnet ist, ohne dass ein Überzug verwendet wird.
Es ist auch möglich, dass das Bedienelement und das Anzeigeelement als ein Touchscreen ausgebildet sind, wobei das Bedienelement beispielsweise durch eine berührungsempfindliche Abdeckung aus einem transparenten Material wie Glas oder Kunststoff gebildet werden kann, wobei das Anzeigeelement als ein Display unterhalb dieses Abdeckelements angeordnet ist. Das Bedienelement kann dabei auch durch eine berührungsempfindliche Folie gebildet werden, welche beispielsweise auf ein Kunststoffbauteil oder ein Kunststoffglasbauteil auflaminiert sein kann.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung wenigstens ein haptisches Ausgabemittel, insbesondere wenigstens ein im Inneren des Lenkradkranzes angeordnetes Vibrationselement, aufweist und/oder dass die Bedienvorrichtung ein akustisches Ausgabemittel aufweist oder mit einem akustischen Ausgabemittel verbindbar ist. Durch ein haptisches Ausgabemittel und/oder ein akustisches Ausgabemittel kann einem Benutzer des Lenkrades kenntlich gemacht werden, wenn eine Handlung des Benutzers als Bedieneingabe erfasst worden ist. Auf diese Weise kann bei Bedienelementen, welche keine beweglichen Teile umfassen, eine spürbare Bewegung des Bedienelements und/oder des Lenkradkranzes erfolgen, so dass von einem Benutzer das Erfassen der Bedienhandlung gespürt werden kann.
Ein haptisches Ausgabemittel kann dabei insbesondere ein in einem Inneren des Lenkradkranzes angeordnetes Vibrationselement sein, durch welches der Lenkradkranz in Vibration versetzbar ist. Es ist auch möglich, dass als haptisches Ausgabemittel ein Vibrationselement verwendet wird, welches mit dem Bedienelement gekoppelt ist, so dass durch eine Bewegung des Vibrationselements eine Bewegung des gesamten Bedienelements erfolgt. Dabei kann beispielsweise durch ein elektromotorisch drehbares Ringelement ein in einer Führung angeordnetes Bedienelement in Vibration versetzt oder einmalig und für einen Benutzer spürbar nach Erfassen einer Bedienhandlung angehoben und wieder abgesenkt werden. Insbesondere bei im Inneren des Lenkradkranzes angeordneten Vibrationselementen ist es möglich, dass das Lenkrad mehrere Vibrationselemente, welche über den Lenkradkranz, insbesondere in den Bereichen des Lenkradkranzes, in denen das wenigstens eine Bedienelement angeordnet ist, verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass abhängig von der Lage eines Bedienabschnittes das oder die Vibrationselemente für eine haptische Bestätigung eingesetzt werden, welche innerhalb des Bedienabschnittes liegen, in welchen die erfasste Bedienhandlung durchgeführt wurde. Es ist auch möglich, dass stets alle Vibrationselemente verwendet werden, um eine erfasste Bedienhandlung zu bestätigen.
Zusätzlich oder alternativ zu dem wenigstens einen haptischen Ausgabemittel kann die Bedienvorrichtung auch ein akustisches Ausgabemittel aufweisen oder mit einem akustischen Ausgabemittel verbindbar sein. Das akustische Ausgabemittel kann beispielsweise ein oder mehrere Lautsprecher umfassen, welche an dem Lenkrad angeordnet sind und über welche ein Ton nach dem Erfassen einer Bedienhandlung ausgegeben wird. Es ist auch möglich, dass als akustisches Ausgabemittel beispielsweise Lautsprecher eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, mit welchem die Bedienvorrichtung des Lenkrades verbindbar ist, so dass bei Erfassen einer Bedieneingabe eine Ausgabe eines akustischen Signals über die Lautsprecher eines Kraftfahrzeuges erfolgen kann.
Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist es vorgesehen, dass es ein erfindungsgemäßes Lenkrad umfasst.
Das Lenkrad kann dabei in dem Kraftfahrzeug in gewohnter Weise zum Lenken des Kraftfahrzeuges über eine Drehbewegung des Lenkrades dienen. Über die Bedienvorrichtung des Lenkrads können weitere Funktionen des Kraftfahrzeuges gesteuert werden.
Sämtliche in Bezug zu dem erfindungsgemäßen Lenkrad beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch die Bedienvorrichtung des Lenkrads eine Fahrbetriebsfunktion des Kraftfahrzeugs und/oder eine Multimediafunktion des Kraftfahrzeugs und/oder eine Navigationsfunktion des Kraftfahrzeugs einstellbar ist und/oder dass die Bedienvorrichtung ein Anzeigeelement umfasst, wobei durch das Anzeigeelement eine Fahrbetriebsinformation und/oder eine Multimediainformation und/oder eine Navigationsinformation darstellbar ist. Als Fahrbetriebsfunktion kann dabei insbesondere ein Automatikgetriebe eingestellt werden. Dabei kann über die Bedienvorrichtung des Lenkrades insbesondere die Auswahl einer einzulegenden Gangstufe, das Einlegen einer gewählten Gangstufe und/oder das Lösen bzw. das Aktivieren einer Parkbremse des Automatikgetriebes oder des Kraftfahrzeuges eingestellt werden.
Auch weitere Fahrbetriebsfunktionen können über die Bedienvorrichtung eingestellt werden, beispielsweise das Starten eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeuges und/oder einer Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs und/oder die Auswahl eines Fahrbetriebsmodus, wie eines Sportmodus, eines Komfortmodus oder Ähnlichem. Zusätzlich oder alternativ dazu können über die Bedienvorrichtung des Lenkrades eine Multimediafunktion oder eine Navigationsfunktion des Kraftfahrzeugs eingestellt werden. Eine Multimediafunktion kann dabei beispielsweise die Bedienung eines Infotainmentsystems umfassen, wobei durch die Bedienvorrichtung beispielsweise Funktionen wie das Ändern einer Lautstärke, die Wahl eines abzuspielenden Liedes oder Ähnliches erfolgen können. Als Navigationsfunktion kann beispielsweise die Funktion eines Navigationsgerätes eingestellt werden, beispielsweise eine Unterbrechung oder eine Wiederaufnahme eines Navigationsvorgangs. Eine einzustellende Funktion kann dabei durch eine Bedienhandlung oder durch eine Abfolge von mehreren Bedienhandlungen eingestellt werden.
Bei einer Bedienvorrichtung, welche ein Anzeigeelement umfasst, kann das Anzeigeelement dazu verwendet werden, eine Fahrbetriebsinformation oder eine Multimediainformation und/oder eine Navigationsinformation darzustellen. Als Fahrbetriebsinformation können insbesondere Informationen in Bezug zu einer über die Bedienvorrichtung einstellbaren Fahrbetriebsfunktion dargestellt werden. So können beispielsweise bei einem bedienbaren Automatikgetriebe ein gewählter Gang, ein aktuell eingelegter Gang und/oder ein Zustand einer Parkbremse dargestellt werden. Es können auch Multimediainformationen dargestellt werden, welche in Zusammenhang mit dem einstellbaren Multimediafunktionen stehen, wobei eine Darstellung von Multimediainformationen und/oder von Navigationsinformationen auch dann erfolgen kann, wenn über das Lenkrad keine Multimediafunktion und/oder Navigationsfunktion einstellbar sind.
Als Multimediafunktionen können beispielsweise eine Lautstärke, ein Liedtitel oder ähnliche Informationen dargestellt werden. Als Multimediainformationen können auch verkehrsbezogene Informationen wie Stauinformationen und/oder Wetterinformationen und/oder Nachrichteninformationen wie ein Newsticker dargestellt werden. Auch eine Darstellung von Zustandsparametern des Kraftfahrzeugs wie eine Geschwindigkeit, ein Kraftstoffverbrauch oder ein Energieverbrauch und/oder ein Ladezustand eines Traktionsenergiespeichers ist möglich. Als Navigationsinformation können beispielsweise Symbole wie Pfeile, Entfernungsangaben zu einem Zielort oder zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Zeit bis zum Erreichen des Zielortes oder Ähnliches auf dem Anzeigeelement dargestellt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann dargestellt sein, dass das Kraftfahrzeug ein Automatikgetriebe umfasst, wobei wenigstens eine Funktion des Automatikgetriebes durch die Bedienvorrichtung des Lenkrads einstellbar ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass über die Bedienvorrichtung eine Wahl des einzulegenden Ganges erfolgt sowie ein Einlegen des gewählten Ganges, beispielsweise durch Ansteuerung des Automatikgetriebes, ausgelöst werden kann.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung einen eine Drehung des Lenkrads erfassenden Drehsensor aufweist, wobei wenigstens zwei Bedienabschnitte des Bedienelements und wenigstens ein Anzeigeabschnitt eines Anzeigeelements der Bedienvorrichtung bei einer Drehung des Lenkrads derart in Abhängigkeit der Drehung des Lenkrads verschoben werden, dass sie bezogen auf einen Benutzer des Lenkrads unabhängig von der Drehung des Lenkrads an derselben Position liegen. Dadurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass eine Einstellung des Automatikgetriebes bezogen auf einen Benutzer des Lenkrads immer an derselben Position erfolgt, unabhängig davon, welcher Lenkwinkel durch eine Drehung des Lenkrades eingeschlagen ist. Dies ermöglicht eine intuitive Bedienung der Bedienvorrichtung des Lenkrades, also auch bei einer konventionellen Steuerung eines Automatikgetriebes über einen Schalthebel und bei der Steuerung eines manuellen Getriebes über einen Schalthebel diese sich an einer ortsfesten Position im Kraftfahrzeug befinden. Durch die Änderung eines Anzeigeabschnitts der Bedienvorrichtung bei einer Drehung des Lenkrades kann ebenfalls erreicht werden, dass sich der Anzeigeabschnitt unabhängig von einem durch Drehung des Lenkrades eingeschlagenen Lenkwinkel stets an derselben Position in Bezug zu einem Benutzer des Lenkrades befindet. Der Benutzer kann somit intuitiv eine von ihm abzulesende Information stets an derselben Stelle auffinden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass durch die Bedienvorrichtung des Lenkrads als Bedienhandlung eine Drehbewegung um eine Drehachse parallel zu einer Tangente des Lenkradkranzes in einem der Bedienabschnitte und eine Wischbewegung entlang des Lenkradkranzes erfasst werden, wobei durch die Drehbewegung eine Wahl einer Gangstufe des Automatikgetriebes erfolgt und durch die Wischbewegung eine gewählte Gangstufe des Automatikgetriebes eingelegt wird. Die Drehbewegung kann dabei bevorzugt im Bereich einer 2-Uhr-Position des Lenkrades erfolgen. Auf diese Weise kann die Drehbewegung beispielsweise mit der rechten Hand eines Benutzers durchgeführt werden. Der Benutzer kann dazu die Oberfläche des Bedienelementes berühren, beispielsweise durch Umgreifen des Lenkradkranzes mit seiner rechten Hand, wobei die Drehbewegung durch eine Drehung entlang einer Drehachse, welche parallel zu einer Tangente des Lenkradkranzes verläuft, erfolgt. Dabei können insbesondere zwei unterschiedliche Drehrichtungen, das heißt eine Drehrichtung vom Fahrer weg und eine Drehrichtung zum Fahrer hin, als unterschiedliche Bedienhandlung erfasst werden. Beispielsweise kann durch eine Drehbewegung vom Fahrer weg eine aktuell ausgewählte Gangstufe um eins erhöht werden und durch eine Drehbewegung zum Fahrer hin eine aktuell ausgewählte Gangstufe um eins erniedrigt werden, oder die einstellbaren Gangstufen können in einer vorgegebenen Reihenfolge durchgeschaltet werden. Zur Wahl der gewünschten einzulegenden Gangstufe können mehrere nacheinander durchgeführte Bedienhandlungen erforderlich sein. Eine aktuell ausgewählte Gangstufe kann dabei insbesondere über einen benachbart an dem Bedienabschnitt angeordneten Anzeigeabschnitt erfolgen, so dass der Fahrer die aktuell ausgewählte Gangstufe stets erkennen kann.
Ein Einlegen einer gewählten Gangstufe kann anschließend durch eine Wischbewegung erfolgen, welche der Benutzer des Lenkrades vom Bereich der Eingabe der Drehbewegung aus entlang des Lenkradkranzes durchführt. Dabei kann beispielsweise bei einer im Bereich einer 2-Uhr-Position des Lenkrads eingegebenen Drehbewegung eine Wischbewegung in Richtung der 12-Uhr-Position, also von einem Benutzer aus gesehen nach oben, erfolgen. Die Wischbewegung wird durch die Bedienvorrichtung als Bedienhandlung erfasst, wobei anschließend eine Ansteuerung des Automatikgetriebes zur Einstellung der gewählten Gangstufe erfolgt. Ein derartiges Vorgehen zum Einlegen eines Ganges bietet den Vorteil, dass zum Einlegen eines Ganges ein zweistufiges Eingabeverfahren erforderlich ist. Zunächst muss eine Drehbewegung erfolgen, um eine Gangstufe auszuwählen, und diese muss anschließend über eine Wischbewegung eingelegt werden. Ein unbeabsichtigtes Schalten eines Automatikgetriebes durch eine einzelne Berührung des Bedienelements wird somit vorteilhaft vermieden. Das erfolgte Auswählen einer Gangstufe und/oder das Einlegen einer Gangstufe durch die jeweils entsprechende Bedienhandlung kann insbesondere über ein haptisches Ausgabeelement oder ein akustisches Ausgabeelement bestätigt werden, so dass der Benutzer auch ohne einen Blick auf das Lenkrad werfen zu müssen über eine erfolgreiche Auswahl einer Gangstufe und/oder das erfolgreiche Einlegen einer Gangstufe Rückmeldung erhält.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch die Bedienvorrichtung als Bedienhandlung wenigstens ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements in einem weiteren Bedienabschnitt erfasst wird, wobei durch ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements in einem weiteren Bedienabschnitt, insbesondere in einem Teilabschnitt im Bereich einer 10-Uhr-Position des Lenkradkranzes, eine Parkbremse des Automatikgetriebes eingelegt oder gelöst wird. Ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements in einem Bedienabschnitt, welcher im Bereich einer 10-Uhr-Position des Lenkradkranzes liegt, kann beispielsweise durch die linke Hand des Benutzers durchgeführt werden. Durch ein Antippen der Oberfläche, beispielsweise mit einem Finger, kann eine Parkbremse eingelegt oder eine bereits eingelegte Parkbremse gelöst werden. Dabei kann nach Erfassen der Bedienhandlung des Antippens der Oberfläche das Einlegen einer Parkbremse noch an weitere Bedingungen, beispielsweise an ein stehendes Kraftfahrzeug, geknüpft sein, um ein unbeabsichtigtes Einlegen der Parkbremse während eines Betriebes des Kraftfahrzeugs zu vermeiden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Anzeigeabschnitt, insbesondere im Bereich einer 12-Uhr-Position des Lenkradkranzes, eine aktuelle Gangstufe des Automatikgetriebes angezeigt wird, und in einem zweiten Anzeigeabschnitt eine aktuell über die Bedienvorrichtung ausgewählte Gangstufe angezeigt wird und/oder dass in einem dritten Anzeigeabschnitt eine einen Zustand einer Parkbremse beschreibende Parkbremseninformation angezeigt wird.
Das Anzeigen einer aktuellen Gangstufe des Automatikgetriebes in einer 12-Uhr-Position des Lenkradkranzes bietet dabei den Vorteil, dass die aktuell eingelegte Gangstufe von dem Fahrer jederzeit gut zu erkennen ist. Der zweite Anzeigeabschnitt, in welchem eine über die Bedienvorrichtung ausgewählte Gangstufe angezeigt wird, kann insbesondere in räumlicher Nähe zu dem Erfassungsbereich, über welchen die Wahl der Gangstufe erfolgen kann, vorgenommen werden. Der dritte Anzeigeabschnitt, in welchem eine ein Zustand einer Parkbremse beschreibende Parkbremseninformation angezeigt wird, kann insbesondere in räumlicher Nähe zu oder überlappend dem für ein Einlegen und/oder Lösen der Parkbremse vorgesehenen Bedienabschnitt liegen. Als Parkbremseninformation kann dabei beispielsweise angezeigt werden, ob eine Parkbremse eingelegt ist oder ob die Parkbremse gelöst ist. Weiterhin kann auch eine zum Einlegen bzw. zum Lösen der Parkbremse erforderliche Bedienhandlung durch einen angezeigten Text beschrieben werden, so dass der Benutzer erkennen kann, mittels welcher Handlung er die Parkbremse einlegen bzw. lösen kann.
Sämtliche Vorteile und Ausgestaltungen, welche in Bezug zu dem erfindungsgemäßen Lenkrad bzw. zu dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug beschrieben wurden, treffen analog auch auf das erfindungsgemäße Verfahren zu.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
2 eine schematische Aufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lenkrads,
3 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Lenkradkranzes eines erfindungsgemäßen Lenkrads,
4 eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines Lenkradkranzes eines erfindungsgemäßen Lenkrads,
5 eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform eines Lenkradkranzes eines erfindungsgemäßen Lenkrads,
6 eine schematische Aufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lenkrads,
7 - 10 schematische Darstellungen der einzelnen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie
11 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lenkrads in nicht verdrehtem Zustand, sowie
12 eine schematische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lenkrads in verdrehtem Zustand, sowie

In 1 ist eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Lenkrad 2, mit welchem neben einem Lenken des Kraftfahrzeugs 1 über eine Bedienvorrichtung 3 eine Steuerung eines Automatikgetriebes 29 des Kraftfahrzeuges 1 möglich ist.
In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenkrads 2 dargestellt. Die Bedienvorrichtung 3 des Lenkrades 2 umfasst ein ringförmiges Bedienelement 4, welches auf einem ringförmigen Lenkradkranz 5 des Lenkrades 2 angeordnet ist. Weiterhin umfasst das Lenkrad 2 ein ringförmiges Anzeigeelement 6, welches hinter dem ringförmigen Bedienelement 4 angeordnet ist und sich ebenfalls um die komplette Vorderseite des Lenkradkranzes erstreckt. Ringförmig muss in diesem Zusammenhang nicht unbedingt kreisringförmig bedeuten, der Lenkradkranz 5 bzw. das Bedienelement 4 und das Anzeigeelement 6 können auch eine ovale Form aufweisen. Das Lenkrad 2 umfasst weiterhin eine Nabe 7 sowie drei Speichen 8, welche den Lenkradkranz 5 mit der Nabe 7 verbinden.
In 3 ist ein Querschnitt durch den Lenkradkranz 5 einer ersten Ausführungsform eines Lenkradkranzes 5 eines erfindungsgemäßen Lenkrades 2 dargestellt. Das Bedienelement 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine berührungsempfindliche Folie 9, welche auf einem Oberflächenbezug 10 des Lenkradkranzes 5 angeordnet ist. Der Oberflächenbezug 10 kann beispielsweise aus Leder bestehen und bereichsweise perforiert sein. Das hinter dem Bedienelement 4 angeordnete Anzeigeelement 6 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Leuchtdioden 11, welche in oder hinter dem Oberflächenbezug 10, beispielsweise in oder hinter den Aussparungen einer Perforation des Oberflächenbezuges 10, eingesetzt sind. Die Mehrzahl von Leuchtdioden 11 kann sich dabei über die gesamte zu einem Benutzer des Lenkrads 2 gerichtete Vorderseite des Lenkrads 2 erstrecken. Die berührungsempfindliche Folie 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel zumindest teiltransparent, so dass von den Leuchtdioden 11 ausgesendetes Licht von außerhalb des Lenkrades erkannt werden kann und verschiedene Symbole über die Mehrzahl von leuchtdioden 11 des Anzeigeelements 6 darstellbar sind.
In einem Inneren 12 des Lenkradkranzes 5 ist ein Vibrationselement 13 angeordnet, durch welches der Lenkradkranz 5 zumindest bereichsweise in Vibration versetzt werden kann, um einem Benutzer nach einer erfassten Benutzereingabe eine haptische Rückmeldung zu geben. Bevorzugt sind im Inneren 12 des Lenkradkranzes 5 eine Mehrzahl von Vibrationselementen 13 innerhalb des gesamten Umfangs des Lenkradkranzes 5 angeordnet, so dass einzelne Teilbereiche des Lenkradkranzes durch ein oder mehrere der Vibrationselemente 13 zu Vibrationen angeregt werden können. Durch das als berührungsempfindliche Folie 9 ausgebildete Bedienelement 4 können Berührungen und/oder Bewegungen auf der Oberfläche des Bedienelementes 4 und somit auf der Oberfläche des Lenkradkranzes 5 des Lenkrades 2 erfasst werden. Die berührungsempfindliche Folie deckt in diesem Ausführungsbeispiel eine zu einem Benutzer des Lenkrads 2 gewandte Seite des Lenkradkranzes 5 ab. Zum Auswerten von durch die berührungsempfindliche Folie 9 erzeugten Signale kann die Bedienvorrichtung 3 ein mit dem Bedienelement 4 verbundenes Steuergerät (nicht dargestellt) aufweisen, welches von der berührungsempfindlichen Folie 9 gesendete Signale zum Erfassen von Bedienhandlungen auswertet. Das Steuergerät kann sich dabei beispielsweise im Inneren 12 des Lenkradkranzes 5 oder innerhalb einer der Speichen 8 des Lenkrades 2 befinden.
In 4 ist ein Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Lenkradkranz 5 eines erfindungsgemäßen Lenkrades 2 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Bedienvorrichtung 3 ein Bedienelement 4 sowie ein Anzeigeelement 6, welches als Touchscreen 14 ausgebildet sind. Durch den Touchscreen 14 können auf einem beispielsweise aus Glas oder einem transparentem Kunststoff gebildeten Bedienelement 4 Berührungen oder Bewegungen vorgenommen werden, welche von der Bedienvorrichtung 3 als Bedienhandlungen erfasst werden. Als Anzeigeelement 6 dient ein Display des Touchscreens 4, welcher sich hinter dem Bedienelement 4 befindet und auf welchem Informationen darstellbar sind. Der Touchscreen 14 kann dabei in einer Führung 15 des Lenkradkranzes 5 beweglich gelagert sein und mit einem im Inneren 12 des Lenkradkranzes 5 angeordneten Elektromotor (nicht dargestellt) bewegungsgekoppelt sein, so dass durch eine Bewegung des Elektromotors eine Vibration oder eine einmalige Bewegung des Touchscreens 14 erfolgen kann. Auf diese Weise kann einem Benutzer des Touchscreens 14 nach erfolgreichem Erfassen einer Bedienhandlung eine haptische Rückmeldung gegeben werden.
In 5 ist ein Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Lenkradkranzes 5 eines erfindungsgemäßen Lenkrads 2 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Bedienelement 4 eine berührungsempfindliche Folie 9, welche sich um den gesamten Umfang des Lenkradkranzes 5 erstreckt. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass sowohl an einer Vorderseite des Lenkrades 2 eine Berührung und/oder eine Bewegung an der Oberfläche des Bedienelements 4 als Bedienhandlung erfasst werden können als auch an einer von einem Benutzer des Lenkrades 2 abgewandten Rückseite des Lenkradkranzes 5. Auch an den Seitenflächen des Lenkradkranzes 5 ist die Erfassung einer Bedienhandlung möglich, wobei die Bereiche einer inneren Seitenfläche des Lenkradkranzes 5, in denen Speichen 8 des Lenkrades 2 an den Lenkradkranz 5 angrenzen, dabei ausgenommen sein können. Das Anzeigeelement 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Foliendisplay 16, welches hinter der berührungsempfindlichen Folie 9 angeordnet ist. Das Anzeigeelement 6 befindet sich dabei in einem Bereich der Vorderseite des Lenkrades 2 und erstreckt sich nur über einen Teilbereich des Umfangs des Lenkradkranzes 5. Es ist möglich, dass zusätzlich ein in 5 nicht dargestellter Überzug 10 vorgesehen ist, welcher außen um das Bedienelement 4 herum angeordnet ist. Der Überzug kann, insbesondere in den Bereichen des Anzeigeelements 6, eine Perforation aufweisen, so dass auf dem Anzeigeelement 6 dargestellte Informationen von einem Benutzer des Lenkrades erkennbar sind.
In 6 ist eine schematische Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenkrads 2 dargestellt. Dabei kann es sich um ein Lenkrad 2 mit einem Lenkradkranz 5 nach der ersten, der zweiten oder der dritten Ausführungsform handeln. Durch die Bedienvorrichtung 3 sind Bedienhandlungen in einem ersten Bedienabschnitt 17 im Bereich einer 2-Uhr-Position des Lenkrades 2 sowie einem zweiten Bedienabschnitt 18 im Bereich einer 10-Uhr-Position des Lenkradkranzes 5 erfassbar. Das Anzeigeelement 6 umfasst einen ersten Anzeigeabschnitt 19, welcher im Bereich der 2-Uhr-Position des Lenkradkranzes 5 an den ersten Bedienabschnitt 17 anschließt. Weiterhin umfasst das Anzeigeelement 6 einen zweiten Anzeigeabschnitt 20, welcher innerhalb des zweiten Bedienabschnitts 18 des Bedienelements 4 im Bereich der 10-Uhr-Position liegt sowie einen dritten Bedienabschnitt 24, welcher sich zwischen einer 1-Uhr-Position und dem ersten Anzeigeabschnitt 19 erstreckt. Zusätzlich ist ein dritter Anzeigeabschnitt 21 vorgesehen, welcher sich im Bereich einer 12-Uhr-Position des Lenkradkranzes 5 befindet.
In dem ersten Bedienabschnitt 17 ist eine auf der Oberfläche des Bedienelements 4 durchgeführte Drehbewegung durch eine Hand eines Benutzers um eine Drehachse 22 als Bedienhandlung erfassbar. Die Drehachse 22 ist dabei parallel zu einer Tangente 23 des Lenkradkranzes 5. Die Drehung kann dabei in zwei verschiedenen Richtungen um die Drehachse 22 erfolgen, wobei die jeweiligen Drehungen als unterschiedliche Bedienhandlungen erfassbar sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch die beiden Drehbewegungen im ersten Bedienabschnitt 17 eine Wahl einer einzulegenden Gangstufe erfolgt. Eine aktuell gewählte einzulegende Gangstufe kann dabei im ersten Anzeigeabschnitt 19 dargestellt werden. Im vorliegenden Beispiel wird eine Neutralstufe N im ersten Anzeigeabschnitt 17 dargestellt. Durch eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um die Drehachse 22 kann beispielsweise die gewählte Gangstufe zu einem Fahrbetrieb D geändert werden, wobei bei einer Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn ein Rückwärtsgang R ausgewählt wird.
Bei Erfassen einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn um die Drehachse 22 als Bedienhandlung durch die Bedienvorrichtung 3 kann die Neutralstufe N auch zu einem ersten Gang geändert werden. Weitere, gegebenenfalls vorhandene höhere Gangstufen können durch erneutes Durchführen einer entsprechenden Bedienhandlung eingestellt werden, wobei die entsprechend aktuell gewählte Gangstufe im ersten Anzeigeabschnitt 19 dargestellt wird. Durch das Erfassen einer Drehbewegung gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse 22 kann eine gewählte und im Anzeigeabschnitt 19 angezeigte Gangstufe entsprechend um eins reduziert werden bzw. eine Neutralstufe oder ein Rückwärtsgang eingestellt werden.
Im zweiten Bedienabschnitt 18 kann ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements 4 als Bedienhandlung erfasst werden. Durch ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements 4 im zweiten Bedienabschnitt 18 kann beispielsweise eine Parkbremse eines Automatikgetriebes 29 eingelegt oder gelöst werden. Eine den Zustand der Parkbremse beschreibende Parkbremseninformation kann dabei in dem zweiten Anzeigeabschnitt 20 angezeigt werden. Im vorliegenden Beispiel wird eine eingelegte Parkbremse durch das Anzeigen des Buchstaben P im zweiten Anzeigeabschnitt 20 dargestellt. Im Fall einer gelösten Parkbremse könnte im zweiten Anzeigeabschnitt 20 beispielsweise nichts angezeigt werden oder ein die gelöste Parkbremse beschreibendes Symbol, ein Buchstabe oder Ähnliches.
Im dritten Anzeigeabschnitt 21 wird eine aktuell eingelegte Gangstufe des Automatikgetriebes 29 dargestellt. Dabei handelt es sich um die Gangstufe, welche aktuell im Automatikgetriebe 29 eingestellt ist. Im vorliegenden Beispiel ist es die Fahrstufe, welche durch das Anzeigen des Buchstabens D im dritten Anzeigeabschnitt 21 dargestellt wird.
Das Bedienelement 4 umfasst weiterhin einen dritten Bedienabschnitt 24, welcher oberhalb des ersten Anzeigeabschnitts 19 des Anzeigeelements 6 an diesen anschließt. Über den dritten Bedienabschnitt 24 kann eine Wischbewegung auf der Oberfläche des Bedienelements 4 als Bedienhandlung erfasst werden. Eine im Bereich des dritten Bedienabschnitts 17 durchgeführte Bedienhandlung kann beispielsweise dazu führen, dass die über die Bedienhandlungen im ersten Bedienabschnitt 17 gewählte und im ersten Anzeigeabschnitt 19 angezeigte Gangstufe eingelegt wird, das heißt, dass das Automatikgetriebe 29 derart angesteuert wird, dass die gewählte Gangstufe einlegt wird, so dass ein weiterer Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs in dieser Gangstufe erfolgt.
In den 7 bis 10 werden die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Automatikgetriebe 29 des Kraftfahrzeugs 1 befindet sich dabei beispielsweise in einer Fahrstufe. Dies wird im dritten Anzeigeabschnitt 21 durch den Buchstaben D dargestellt. Um einen Gangwechsel von der Fahrstufe in einen Leerlauf durchzuführen, kann ein Benutzer des Lenkrades 2 nun durch eine Drehbewegung seiner rechten Hand 25 um die Drehachse 22 eine aktuell ausgewählte, im ersten Anzeigeabschnitt 19 dargestellte, einzulegende Gangstufe, vorliegend der Rückwärtsgang R, ändern, um die gewünschte, einzulegende Gangstufe auszuwählen. Durch eine Drehbewegung der Hand 24 im Uhrzeigersinn um die Drehachse 22, welche in Kontakt zu der Oberfläche des Bedienelements 4 ausgeführt wird, verändert sich die ausgewählte Gangstufe R zum Leerlauf N. Wie in 8 zu erkennen ist, wird dies nach Erfassen der Drehbewegung als Bedienhandlung durch die Bedienvorrichtung 3 im ersten Anzeigeabschnitt 19 durch die Darstellung des Buchstaben N für den Leerlauf kenntlich gemacht. Zum Einlegen der gewählten Leerlauf-Gangstufe muss durch den Benutzer des Lenkrades 2 eine Wischbewegung entlang der Oberfläche des Bedienelementes 4, wie durch den Pfeil 26 dargestellt ist, vorgenommen werden.
Die Wischbewegung ist in 9 dargestellt, wobei die Hand 25 von der 10-Uhr-Position des ersten Anzeigeabschnitts 17 in Richtung der 12-Uhr-Position des dritten Anzeigeabschnitts 21 bewegt wird. Die Wischbewegung der Hand 25 auf der Oberfläche des Bedienelementes 4 kann im ersten Bedienabschnitt 17 und/oder im dritten Bedienabschnitt 24 erfasst werden. Nach Erfassen der Wischbewegung als Bedienhandlung kann durch die Bedienvorrichtung 3 das Automatikgetriebe 29 zum Einlegen des Leerlaufs angesteuert werden. Ein Einlegen des Ganges erfolgt folglich durch ein virtuelles „Ziehen“ der im ersten Anzeigeabschnitts 17 angezeigten, einzulegenden Gangstufe in Richtung der 12-Uhr-Position des Lenkradkranzes 5.
Wie in 10 dargestellt ist, kann anschließend im dritten Anzeigeabschnitt 21 die nun im Getriebe eingestellte Leerlaufgangstufe durch das Anzeigen des Buchstaben N kenntlich gemacht werden. Die Lage des ersten, zweiten und/oder dritten Bedienabschnitts sowie die Lage des ersten, zweiten und/oder dritten Anzeigeabschnitts am Lenkradkranz 5 kann auch anders gewählt werden. Aufgrund des hinter dem Bedienelement 4 angeordneten Anzeigeelements 6 können eine oder mehrere der Anzeigeabschnitte 19, 20, 21 auch mit den einzelnen Bedienabschnitten 17, 18, 24 zusammenfallen, so dass eine einer bedienbaren Funktion zugeordnete Bedieninformation innerhalb der Bedienabschnitte 17, 18, 24 angezeigt und von einem Benutzer erfasst werden kann.
11 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenkrads 2 dargestellt, bei dem der erste Bedienabschnitt 17 und der erste Anzeigeabschnitt 19 zwischen einer 1-Uhr-Position und einer 2-Uhr-Position des Lenkradkranzes 5 angeordnet sind. Der zweite Bedienabschnitt 18 sowie der zweite Anzeigeabschnitt 20 sind im Bereich zwischen einer 10-Uhr-Position und einer 11-Uhr-Position am Lenkradkranz angeordnet. Der dritte Anzeigeabschnitt 21 befindet sich in der 12-Uhr-Position des Lenkradkranzes 5 und der dritte Bedienabschnitt 24 zwischen der 12-Uhr-Position und der 1-Uhr-Position, mithin also zwischen dem dritten Anzeigeabschnitt 21 und dem ersten Bedienabschnitt 17. Im ersten Anzeigeabschnitt 19 kann neben der aktuell ausgewählten, einzulegenden Gangstufe, hier D, eine Bedieninformation 27 angezeigt werden. Diese Bedieninformation kann beispielsweise einen Text enthalten, welcher angibt, welche Bewegung ein Benutzer des Lenkrades 2 auf der Oberfläche des Bedienelements 4 ausführen muss, um die aktuell angezeigte Gangstufe D zu ändern.
Im zweiten Anzeigeabschnitt 20 wird neben dem Symbol P für eine eingelegte Parkbremse eine weitere Bedieninformation 28 dargestellt, welche beispielsweise in Textform angegeben kann, welche Bewegung oder Berührung der Oberfläche des Bedienelements 4 ein Benutzer des Lenkrades 2 ausführen muss, um die eingelegte Parkbremse zu lösen oder welche Bedienhandlung er im Falle einer gelösten Parkbremse durchführen muss, um eine Parkbremse einzulegen.
Es können weitere Anzeigeabschnitte auf dem Lenkrad 2 vorgesehen sein, auf welchem weitere Informationen dargestellt werden können. Dabei kann es sich beispielsweise um Navigationsinformationen, Multimediainformationen und/oder um Fahrzeugzustandsinformationen handeln. Diese Informationen können an verschiedenen Positionen des Lenkradkranzes 5 in verschiedenen Anzeigeabschnitten dargestellt werden. Es ist auch möglich, dass weitere Bedienabschnitte an verschiedenen Positionen an dem Lenkradkranz vorgesehen sind, wobei über die weiteren Bedienabschnitte beispielsweise Fahrbetriebsfunktionen, Multimediafunktionen und/oder Navigationsfunktionen bedienbar sind. Die Bedienung kann dabei jeweils über eine Bedienhandlung oder über eine Folge von Bedienhandlungen erfolgen.
Das Lenkrad 2 kann einen Drehsensor umfassen, welcher eine Drehung des Lenkrades messen kann, oder mit einem derartigen Drehsensor verbunden sein. Dies ermöglicht es, dass bei einer Drehung des Lenkrades, wie sie in 12 dargestellt ist, die Position des ersten Bedienabschnitts 17, des ersten Anzeigeabschnitts 19, des zweiten Bedienabschnitts 18, des zweiten Anzeigeabschnitts 20, des dritten Bedienabschnitts 24 sowie des dritten Anzeigeabschnitts 21 relativ zu der Position eines Benutzers des Lenkrades 12 bei einer Drehung des Lenkrades nicht verändert. Dies bedeutet, dass sich trotz der erfolgten Drehung des Lenkrades 2, um, wie in 12 dargestellt ca. 45°, die Lage der Anzeigeabschnitte 19, 20, 21 und der Bedienabschnitte 17, 18, 24 in Bezug zu einem Benutzer des Lenkrades 2 nicht verändert haben.
Daher kann durch den Benutzer des Lenkrades 2 eine intuitive Bedienung der Bedienvorrichtung 3 sowie ein einfaches Ablesen von in den Anzeigeabschnitten dargestellten Informationen erfolgen.
Die Änderung der Anzeigeabschnitte 19, 20, 21 kann dabei beispielsweise durch ein Steuergerät der Bedienvorrichtung 3 erfolgen, welche ein von dem Drehsensor erzeugtes, die Drehung beschreibendes Signal auswertet und das Anzeigeelement 6 derart ansteuert, dass die Information abhängig von dem Drehwinkel stets derart angezeigt werden, dass sie für den Benutzer als ortsfest erscheinen. Weiterhin kann die Lage der Bedienabschnitte auf der Oberfläche des Bedienelements 4 dadurch geändert werden, dass von der Bedienvorrichtung 3 nur Berührungen und/oder Bewegungen der Oberfläche des Bedienelements 4 erfasst werden, welche in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkrades 2 den ortsfesten Positionen der Bedienabschnitte bei nicht verdrehtem Lenkrad entsprechen, als Bedienhandlungen erfasst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19926823 A1 [0003]
DE 10156668 A1 [0004]
DE 102004031309 A1 [0005]
DE 10248651 A1 [0006]

Claims

Lenkrad umfassend einen Lenkradkranz (5) und eine Bedienvorrichtung (3), mit welcher eine oder mehrere manuelle Bedienhandlungen erfassbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (3) wenigstens ein berührungsempfindliches Bedienelement (4) umfasst, welches zumindest auf einem Segment des ringförmigen Lenkradkranzes (5) angeordnet ist, wobei durch die Bedienvorrichtung (3) als wenigstens eine Bedienhandlung eine manuelle Berührung und/oder eine Handbewegung auf einer Oberfläche des Bedienelements (4) erfassbar ist.
Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bedienvorrichtung (3) als Bedienhandlung wenigstens ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements (4) und/oder eine Drehbewegung um eine Drehachse parallel zu einer Tangente des Lenkradkranzes (5) und/oder eine Wischbewegung entlang des Lenkradkranzes (5) erfassbar ist.
Lenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bedienvorrichtung (3) Bedienhandlungen in einem Bedienabschnitt oder mehreren Bedienabschnitten, welcher oder welche jeweils einem Teilabschnitt der Oberfläche des Bedienelements (4) entsprechen, erfassbar und dem jeweiligen Bedienabschnitt zuordenbar sind.
Lenkrad nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (3) wenigstens ein Anzeigeelement (6) umfasst, welches zumindest auf einem Segment des Lenkradkranzes (5) angeordnet ist.
Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Anzeigeelement (6) einen Anzeigeabschnitt oder mehrere Anzeigeabschnitte umfasst, welcher oder welche jeweils einem Teilabschnitt des Anzeigeelements (6) entsprechen.
Lenkrad nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Drehsensor eine Drehung des Lenkrades (2) erfassbar ist, wobei eine Lage des wenigstens einen Bedienabschnitts auf der Oberfläche des Bedienelements (4) und/oder eine Lage des wenigstens einen Anzeigeabschnitts (6) abhängig von der Drehung des Lenkrades veränderbar ist.
Lenkrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des wenigstens einen Bedienabschnitts (4) und/oder des wenigstens einen Anzeigeabschnitts (6) bei Drehung des Lenkrades derart veränderbar sind, dass sie in Bezug auf einen Benutzer des Lenkrades (2) an derselben Position verbleiben.
Lenkrad nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (4) eine berührungsempfindliche Folie (9) ist und/oder dass das Anzeigeelement (6) ein Foliendisplay (16) ist oder dass das Anzeigeelement (6) eine Mehrzahl von Leuchtdioden (11) umfasst, wobei das Anzeigeelement (6) insbesondere zumindest bereichsweise hinter oder auf dem Bedienelement (4) angeordnet ist, und/oder dass das Bedienelement (4) und das Anzeigeelement (6) als Touchscreen (14) ausgebildet sind.
Lenkrad nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (4) wenigstens ein haptisches Ausgabemittel, insbesondere wenigstens ein im Inneren des Lenkradkranzes angeordnetes Vibrationselement (13), aufweist und/oder dass die Bedienvorrichtung (4) ein akustisches Ausgabemittel aufweist oder mit einem akustischen Ausgabemittel verbindbar ist.
Kraftfahrzeug, umfassend ein Lenkrad (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bedienvorrichtung (3) des Lenkrads (2) eine Fahrbetriebsfunktion des Kraftfahrzeuges (1) und/oder eine Multimediafunktion des Kraftfahrzeuges (1) und/oder eine Navigationsfunktion des Kraftfahrzeuges (1) einstellbar ist und/oder dass das die Bedienvorrichtung (3) ein Anzeigeelement (4) umfasst, wobei durch das Anzeigeelement (4) eine Fahrbetriebsinformation und/oder eine Multimediainformation und/oder eine Navigationsinformation darstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Automatikgetriebe (29) umfasst, wobei wenigstens eine Funktion des Automatikgetriebes (29) durch die Bedienvorrichtung (3) des Lenkrads (2) einstellbar ist.
Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (3) einen eine Drehung des Lenkrades (2) erfassenden Drehsensor aufweist, wobei wenigstens zwei Bedienabschnitte des Bedienelements (4) und wenigstens ein Anzeigeabschnitt eines Anzeigeelements (6) der Bedienvorrichtung (3) bei einer Drehung des Lenkrades (2) derart in Abhängigkeit der Drehung des Lenkrades (2) verschoben werden, dass sie bezogen auf einen Benutzer des Lenkrades (2) unabhängig von der Drehung des Lenkrades an derselben Position liegen.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bedienvorrichtung (3) des Lenkrades (2) als Bedienhandlung eine Drehbewegung um eine Drehachse parallel zu einer Tangente (23) des Lenkradkranzes (5) in einem der Bedienabschnitte und eine Wischbewegung entlang des Lenkradkranzes (5) erfasst werden, wobei durch die Drehbewegung eine Wahl einer Gangstufe des Automatikgetriebes (29) erfolgt und durch die Wischbewegung eine gewählte Gangstufe des Automatikgetriebes (29) eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bedienvorrichtung (3) als Bedienhandlung wenigstens ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements (4) in einem weiteren Bedienabschnitt erfasst wird, wobei durch ein Antippen der Oberfläche des Bedienelements (4) in dem weiteren Bedienabschnitt, insbesondere in einem Teilabschnitt im Bereich einer Zehn-Uhr-Position des Lenkradkranzes (5), eine Parkbremse des Automatikgetriebes (29) eingelegt oder gelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Anzeigeabschnitt (19), insbesondere im Bereich einer 12-Uhr-Position des Lenkradkranzes (5), eine aktuelle Gangstufe des Automatikgetriebes (29) angezeigt wird, und in einem zweiten Anzeigeabschnitt (20) eine aktuell über die Bedienvorrichtung (3) ausgewählte Gangstufe angezeigt wird, und/oder dass in einem dritten Anzeigeabschnitt (21) eine eine Zustand einer Parkbremse beschreibende Parkbremseninformation angezeigt wird.