用於機動車輛的方向盤組件的製作方法

2023-06-08 18:13:31

專利名稱：用於機動車輛的方向盤組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1前序部分的用於機動車輛的方向盤
組件。
背景技術：
這種方向盤組件包括具有至少局部地圍繞轉向軸旋轉的方向盤輪 緣的方向盤，方向盤圍繞該轉向軸可旋轉地安裝(橫向於轉向軸)，和 布置在方向盤上用於顯示機動車輛的行駛有關信息的至少一個顯示器 裝置，以及另外的探測裝置，該裝置布置在方向盤上，用於探測機動 車輛駕駛員的注意力狀態，其中該探測裝置用於作為駕駛員注意力狀 態的函數而啟動顯示器裝置。
EP1302372公開了這種方向盤組件，它具有在方向盤組件的方向 盤的轂區域中集成到用於氣囊的外罩中的顯示器裝置。在這方面，氣 囊模塊應該如此構造，從而當氣囊展開時，顯示器裝置不被破壞或損 壞。

發明內容
以該現有技術作為出發點，本發明因此基於改進在開始所述類型 的方向盤組件的問題，使得能夠使用需要被布置在轂元件中的傳統氣 囊模塊。
利用具有權利要求l特徵的方向盤組件解決了這個問題。
相應地，規定該至少一個顯示器裝置被布置在方向盤輪緣上。結 果，能夠有利地避免如在布置在方向盤轂區域中的顯示器裝置的情形
中必需的氣囊模塊的複雜結構。
相對於其中在轉向軸上方在車輛豎直軸線上在方向盤的直向前的
行駛位置中方向盤組件的方向盤被安裝在機動車輛中的狀態，顯示器 裝置優選地布置在尤其為12點鐘的位置中。顯示器裝置因此有利地定 位在方向盤輪緣上從而當方向盤輪緣處於直向前行進位置中時，它被 布置在方向盤輪緣的最高位置(相對於車輛豎直軸線)處。結果，顯 示器裝置能夠被駕駛員特別容易地注意到，因為與直向前觀察方向(平 行於車輛縱向軸線)相比駕駛員僅需要稍微地改變他的觀察方向從而
觀察顯示器裝置。顯示器裝置因此總是位於駕駛員視野中，從而簡單 的(清楚的)視覺信號總是能夠被注意到，即使駕駛員並不將注意焦 點放在顯示器裝置上。
在本發明另一變型中，例如為了探測駕駛員觀察方向的探測裝置 利用照相機實現。使用適當圖像識別軟體執行對照相機獲取圖像剪輯 的評估。可替代地，該探測裝置也可為視覺傳感器(例如光發送器和 光接收器的組合)。
探測裝置優選地鄰近顯示器裝置布置。這是有利的，因為結果在 於探測裝置被駕駛員手部覆蓋的可能性降低，因為駕駛員將基本上不 會利用他的手部覆蓋顯示器裝置，特別是可視顯示器，從而不會限制 其功能性。
在本發明的一種變型中，規定探測裝置布置在方向盤輪緣上。
探測裝置例如以照相機的形式特別優選地布置在轉向軸上方在車 輛豎直軸線上的方向盤直向前行進位置中，特別是在12點鐘位置中。
顯示器裝置優選地具有至少兩個顯示器元件(例如屏幕和鄰近的
LED陣列，這種顯示器元件也能夠包括多個LED陣列)，其中探測裝
置特別優選地在至少兩個顯示器元件之間沿著方向盤輪緣即沿著方向 盤輪緣的旋轉方向布置。在這方面，在探測裝置和在各個情形中顯示 器裝置的該至少兩個顯示器元件中的一個之間沿著方向盤輪緣的距離 優選地小於該兩個顯示器元件的至少一個沿著方向盤輪緣(即沿著方 向盤輪緣旋轉方向)的寬度。
在本發明另一變型中，設置多個探測裝置，特別是照相機(例如 數位照相機)，其中探測裝置優選地沿著方向盤輪緣布置從而探測裝置 中的至少一個布置在轉向軸上方的車輛豎直軸線上而與方向盤位置無 關。
該一個探測裝置和/或另外的探測裝置也能有利地被用於作為駕 駛員注意力狀態的函數而控制其它警告裝置和安全裝置例如，如座位 坡道或者機動化座帶。
在本發明的一個變型中，方向盤具有轂元件，該元件能夠圍繞轉 向軸旋轉並且利用至少一個輻條連接到方向盤的方向盤輪緣。優選地 設置包括該至少一個顯示器裝置的方向盤輪緣的區域。
而且，布置在轂元件上的氣囊模塊優選地設有氣嚢，為了保護駕 駛員，該氣囊能夠沿著在轉向軸上延伸的主展開方向展開，並且當其 橫向於轉向軸展開時，它能夠衝擊方向盤輪緣的區域，並且方向盤輪 緣的該區域優選地與氣囊相互作用從而為了保護方向盤輪緣和氣囊並 且特別是顯示器裝置，所述區域沿著主展開方向偏轉。
用於偏轉和展開氣囊的區域優選地具有偏轉斜面，即它相對於氣 囊的主展開方向局部地傾斜，該主展開方向與方向盤的轉向軸一致。 該傾斜可以如此實現，從而氣囊以與它也被偏轉(反射角度)的角度 相同的角度(入射角度)撞擊該區域。兩個角度在這裡均相對於垂直 於方向盤輪緣上的衝擊區域的法線進行測量，當其展開時氣囊衝擊該 區域。
而且，用於偏轉展開氣囊的區域優選地具有低摩擦係數的表面， 優選地該係數小於方向盤輪緣鄰接區域的摩擦係數。這裡本質因素在 於，該表面被構造成使得在該表面和氣囊之間的摩擦儘可能小從而氣 囊能夠容易地在該區域上滑動。依賴於氣囊材料，氣囊將在其上滑動 的區域的表面例如可以被製成為特別光滑。
用於偏轉氣囊的方向盤輪緣的區域形狀或者上述的這個區域的表 面質量不僅相對於展開的氣囊保護方向盤輪緣和顯示器裝置，而且也 保護氣囊自身，這進一步改進了機動車輛的安全性。
在本發明另外的變型中，設置可以被布置在機動車輛中或者其上 並且被設計成探測在機動車輛和機動車輛周邊中的物體之間的距離的 傳感器裝置。
顯示器裝置優選地設計和提供用於顯示由傳感器裝置探測的距 離。在這方面，優選地，發送單元用於向顯示器裝置發送傳感器裝置 的輸出信號。
該傳感器裝置優選地設置和設計用於將測得距離轉換成停放區域 的大小。即傳感器裝置用於確定停放空間(停放區域)的大小，或者 確定停放區域是否足以能夠在其上安放即停放小汽車。這種停放區域 可以例如是在沿著道路定位的兩個車輛之間的停放間隙，並且傳感器 裝置能夠當它行駛經過時確定在兩個車輛之間沿著道路的距離，並且 因此自動地確定或者估計停放區域(停放間隙)的大小。而且，傳感 器裝置優選地設置和設計用於利用顯示器裝置顯示關於停放區域的信 息，例如被測停放區域是否足夠大以在其上停放機動車輛。
本發明對於在機動車輛和機動車輛周邊中物體之間的距離的確定
允許實現安全的停放，因為由於對停放區域大小的了解，降低了碰撞 鄰近物體的風險。有利地改進了機動車輛的舒適性。
在這裡，本發明的一個思想在於，傳感器裝置也可用於其它功能。 即在超過特定(可預定)閥值速度的通常的直向前行進期間，能夠使 用傳感器裝置以感測從在前面行駛或者即將到來的車輛或物體的距離 並且控制碰揸警告裝置(例如可視顯示器、聲學指示器和/或觸覺指示 器)，而在低於閥值速度的速度下緩慢行駛的情形中，能夠使用相同傳 感器裝置為機動車輛決定和測量潛在的停放區域。
在本發明其它的示例性實施例中，該顯示器裝置設置和設計用於 顯示速度極限。布置在方向盤附近中的啟動裝置優選地設置和設計用 於啟動巡航控制器，該控制器將機動車輛的速度限制為由該顯示器裝 置示意的速度極限。
為了採用由該顯示器裝置示意的速度極限，足夠的是，特別是， 啟動該啟動裝置一次。所述啟動裝置能夠例如被實現為按鈕開關，該 開關被壓下一次以啟動巡航控制器或者確認利用顯示器裝置示意的速 度極限。
以此方式，能夠舒適地啟動巡航控制器，而同時駕駛員的注意力 不由於在駕駛員視野中顯示該速度極限而從交通狀況被分散，這增強 了機動車輛總體的安全性。
即時速度極限可以經由光學傳感器被提供給方向盤組件，該傳感
器可以讀取路標和其它顯示。可替代地或者另外地，也能夠從GPS數 據庫讀取速度極限和/或利用RFID確定它並且將其發送給方向盤組件。
而且，巡航控制器優選地將機動車輛的速度調節為利用顯示器裝 置顯示的速度極限。即，巡航控制器產生基本恆定的速度，該速度能
夠相應於當前速度極限。
而且，啟動裝置優選地布置在方向盤上。方向盤能夠例如具有轂 元件，該元件被安裝成使得圍繞轉向軸旋轉並且橫向於轉向軸至少局 部地旋轉轂元件的方向盤輪緣能夠利用至少一個輻條被聯結到其上。 然後啟動裝置能夠被聯結到該輻條、方向盤輪緣和轂元件。啟動裝置 有利地聯結到方向盤從而它能夠被駕駛員啟動，而駕駛員不必將其手 部從方向盤移幵。
而且，當然也能夠將從在前面行駛的車輛的距離預先確定為受控 變量，在該情形中，當其預先確定需被保持的從在前面行駛的車輛的 距離時，巡航控制器如此調節速度，從而距離基本對應於被預先確定 的距離，即被巡航控制器保持接觸。距在前面行駛車輛的即時距離在 這裡可以利用傳感器裝置連續地測量。
本發明另一示例性實施例提供一種接口，它被布置在方向盤上並 且經由它至少發動機的即時旋轉速度和/或機動車輛傳動裝置的齒輪速 度可以被發送到顯示器裝置以顯示旋轉速度和/或齒輪速度。
在本發明的一個變型中，功能性單元被實現為電子評估系統，該 系統連接到顯示器裝置並且設計和設置用於至少作為即時旋轉速度和 即時齒輪速度的函數，確定涉及所用齒輪速度的建議，並且用於經由 顯示器裝置將其顯示給駕駛員。
在這方面，利用啟動裝置駕駛員對該建議的接受產生所提出的機 動車輛中的齒輪速度與自動傳動裝置的自動接合。
顯示器裝置特別有利地實現為可視顯示器。在這方面，該可視顯 示器優選地具有至少一個LED (發光二極體)。
該可視顯示器也優選地由多個LED形成並且優選地具有LED陣 列，其LED能夠如此啟動從而能夠表示圖解符號(相應於LED的數目)。 這種LED陣列也可以行的形式實現。
在本發明的一個特別優選的變型中，該可視顯示器具有至少一個 屏幕。這優選地為LCD。然而，也能夠使用其它顯示技術。
在一個可替代變型中，該顯示器裝置被實現為聲學指示器或者觸 覺指示器。當然能夠相互結合可視顯示器、聲學指示器和觸覺指示器。 觸覺指示器例如為優選地布置在方向盤輪緣上的振動器。從而後者能 夠在任何握持位置中被感覺到，這種觸覺指示器能夠在環形形狀中圍 繞方向盤輪緣(沿著其中方向盤輪緣能夠旋轉的方向盤輪緣旋轉方 向)。觸覺指示器有利地布置在機動車輛的連續地接觸人員特別是駕駛 員的那些區域上(方向盤、座位等)。
本發明的其它思想提供一種使用根據本發明的方向盤組件用於致 動顯示器裝置的方法，其中使用至少一個探測裝置探測駕駛員的注意 力狀態並且其中作為注意力探測狀態的函數顯示器裝置被致動以顯示 行駛有關信息。
該方法的一種變型規定，在照相機形式的探測裝置中，自動地檢 查照相機是否被覆蓋的照相機透鏡限制其功能，在該情形中，如果照 相機透鏡被覆蓋，則由於此而被限制的照相機的功能性利用顯示器裝 置被示意給駕駛員。
參考附圖根據在下面對示例性實施例的描述可以清楚本發明的其 它細節和優點。
附圖簡要說明
在附圖中

圖1是在已知通訊接口的情形中並且在根據本發明的方向盤組件 的變型中的駕駛員觀察方向的透視示意圖，該組件具有布置在方向盤 輪緣中的顯示器裝置；
圖2示出其類型示於圖2和圖3中的根據本發明方向盤組件的平 面視圖，在方向盤輪緣中具有LCD (顯示器裝置)；
圖3a-3d示出類型示於圖2中的顯示器裝置(LCD)，它顯示視覺 信號以用於警告距在前面行駛的車輛距離太小；
圖4a-4c是與在鄰近線路上的即將到來的車輛可能發生碰撞的技 術示意圖， 一個車輛位於交叉線路上並且一個車輛在同一線路上在前 面行駛；
圖5是在機動車輛駕駛員座艙中的駕駛員的透視示意圖，其中駕 駛員的注意力已經被根據本發明的方向盤組件轉移到道路上(直向前 觀察方向)；
圖6示出顯示用於在拐彎處進行速度警告的視覺信號的顯示器裝 置的細節；
圖7示出顯示用於警告通過停止標記的行駛的視覺信號的顯示器 裝置的細節；
圖8示出圖2所示類型方向盤組件的改進； 圖9示出圖8所示類型方向盤組件的改進；
圖IO示出根據本發明方向盤組件的方向盤的概略截面示意圖，其 具有用於偏轉展開氣囊的區域；
圖ll示出圖IO所示方向盤的方向盤輪緣的概略截面示意圖；和 圖12示出圖ll所示方向盤輪緣的概略截面示意圖的改進。
具體實施例方式
圖2示出具有方向盤5a的方向盤組件4的平面視圖，該方向盤5a 具有方向盤輪緣5和經由三個輻條7連接到方向盤輪緣5的轂元件6。
轂元件6如此安裝從而能夠圍繞垂直於紙面的轉向軸D旋轉，並 且圍繞該轉向軸D，具有環形設計的方向盤輪緣5橫向於轉向軸D沿
著方向盤輪緣5的旋轉方向R旋轉。該三個輻條7基本布置成T形，
相對於方向盤5a的安裝狀態，在方向盤輪緣5的直向前行進位置中， 該三個輻條7中的一個基本在車輛的豎直軸線z上延伸(方向盤5a能 夠相對於車輛豎直軸線z傾斜或者具有可被調節的斜度)，而另外兩個
輻條7沿著相反方向從轂元件6水平突出並且相對其直向前行進位置， 將方向盤輪緣5劃分成在轉向軸D上方延伸的一半和在轉向軸D下方 延伸的一半。
方向盤組件4具有可視顯示器形式的顯示器裝置8以用於顯示行 駛有關信息。顯示器裝置8的第一顯示器元件被實現為矩形屏幕3，特 別是LCD (液晶顯示器)，它(在圖2所示的方向盤輪緣5的直向前位 置中)被布置在方向盤輪緣5的上半部中，特別是基本以如此方式， 從而相對於方向盤輪緣的直向前行進位置，它被布置在方向盤輪緣5 的最高位置處(相對於車輛豎直軸線z)，即在12點鐘位置中。在這方 面，使得屏幕3進入面向駕駛員的方向盤輪緣5的上側中從而在車輛 縱向軸線x上它與駕駛員相對並且面向駕駛員。
屏幕3被沿著方向盤輪緣5即沿著方向盤輪緣5的旋轉方向R在 顯示器裝置8的兩個另外的顯示器元件之間布置，每個元件均由五個 LED陣列2形成。LED陣列2形成為沿著旋轉方向R縱向地延伸(以 行的形式)，在該情形中，在方向盤輪緣5的直向前行進位置中，相應 的五個LED陣列2在車輛豎直軸線z上布置在彼此的頂部之上並且朝 向方向盤輪緣5的外部周邊邊緣9 (沿著旋轉方向R)變得更寬，即當 距方向盤5a的轂元件6的徑向距離增加時，LED陣列2沿著旋轉方向 R的縱向延伸增長。
圖8示出示於圖2中的方向盤5的改進形式的平面視圖，並且其 中與圖2不同，弓形設計的另外的LED陣列1沿著方向盤輪緣5的最 外周邊邊緣9延伸(沿著垂直於旋轉軸線D的徑向方向)，特別是基本 在方向盤輪緣5的整個上半部上。LED陣列1沿著旋轉方向R被劃分
成具有大致相等的長度的三個部段lb、 la和lc，並且中央部段la布 置在屏幕3和LED陣列2上方的車輛豎直軸線z上(在方向盤輪緣5 的直向前行進位置中)(在每個情形中，有四個沿著旋轉方向R布置在 屏幕3兩側的每一個上)。這些部段la、 lb和lc的每一個能夠被分別 地啟動以顯示與行駛有關的信息。
圖9示出示於圖8中的方向盤組件4的另外的改進形式，並且其 中，與圖8不同，沒有設置屏幕3 (當然也可以在這裡使用)並且另外 的LED陣列1僅僅具有中央部段la。而且，沒有設置照相機10，但是 在這裡也能夠使用一個。此外，在LED陣列2的相對側上，在每一情 形中能夠布置四個另外的LED陣列11，該陣列在方向盤輪緣5的上側 上橫向於旋轉方向R布置。這些另外的LED陣列11能夠被分別啟動 並且特別用於顯示警告信號，該信號示意車輛正在離開路徑(橫向於 行駛方向)。如果，例如，車輛在路徑右手標記(沿著行駛方向)上離 開該路徑，則這被傳感器探測到並且發送到電子控制系統，該系統相 應地啟動在方向盤輪緣5的右手側(相對於行駛方向)上的另外的LED
陣列11中的一個。根據車輛離開路徑的遠近，另外的LED陣列11能 夠在方向盤輪緣5的右手側上被啟動。
如果駕駛員觀察周邊交通和周邊環境，則認為駕駛員是專心的或 者在具有注意力的狀態中。為了探測駕駛員的注意力狀態，根據圖2 和圖8，形式為照相機的探測裝置10沿著旋轉方向R布置在屏幕3和 LED陣列2之間，該陣列布置在彼此的頂部之上並且自身相對於直向 前行進方向布置在屏幕3的右手側上(從駕駛員的視點看)。
關於駕駛員注意力狀態的重要示意例如是他的觀察方向和他的眼 睛的位置。注意力狀態在這裡能夠例如通過參照觀察方向從直向前觀 察方向的偏離(觀察在前面行駛的道路使用者)和/或眼睛的位置(開、 閉)。觀察方向和眼睛位置均可利用照相機10探測並且因此用於控制 上述的顯示器裝置8的顯示器元件。
在這裡規定顯示器裝置8的顯示器元件被啟動用於警告駕駛員關 於缺乏注意力的問題(例如，如果駕駛員的眼睛閉上比能夠被預先確 定的時段更長的時間和/或駕駛員的觀察方向偏離直向前的觀察方向比 特定時段更長的時間)。
為了增加在視覺上覺察已經由顯示器元件產生的警告信號的能
力，特別規定LED陣列2或者另外的LED陣列1設置和設計用於以各 種頻率和/或強度發亮，即亮度水平。可替代地或者另外地，能夠利用 屏幕3顯示文本和/或符號從而警告駕駛員。
而且，為了警告駕駛員，能夠使用根據圖2利用布置在方向盤輪 緣5中的振動器12產生的觸覺信號。從而利用振動器12產生的觸覺 信號能夠在任何可能的握持位置中由駕駛員感覺到，它們被布置為沿 著旋轉方向R沿著方向盤輪緣5分布或者可替代地沿著旋轉方向R在 方向盤輪緣5的整個周邊上延伸。這種振動器12也能夠被用於被分配 給駕駛員的機動車輛座位中。使用布置在方向盤輪緣5中的振動器12 形式的觸覺指示器特別被設置用於警告駕駛員，他的車輛則側向地離 開路徑。而且，當然也能夠使用聲學信號以警告駕駛員。
方向盤組件4的顯示器裝置8總是處於駕駛員的視野中，這是由 於它被布置在方向盤輪緣5上。已知的是，如果傳統導航系統使用布 置在儀錶板下面的中央控制臺上的根據圖1的已知的通訊接口 13，則 通訊接口 13 (可視顯示器和操作員控制器單元的組合)僅在大致18% 的行駛時間中被看到，而一般的駕駛員在直向前的行駛方向(直向前 觀察方向)中注視大致72%的行駛時間，從而方向盤組件4的顯示器 裝置8處於駕駛員視野中大致72%的行駛時間。結果，在危險情形中 利用顯示器裝置8駕駛員能夠被更好地警告和通知，而同時，他的注 意力被從道路上的周邊事件較輕地分散，因為顯示器裝置8比已知的 中央通訊接口 13定位在視野的更加靠近中央的位置中。結果，通過及
時警告駕駛員，事故可被避免或者有效地降低。
而且，與根據圖1的已知HUD16 (平視顯示器，即突出到機動車 輛前部風檔玻璃上的顯示器)的相比，方向盤組件4的顯示器裝置8 具有如此優點，即它被環境影響所不利影響的程度更低(例如沿著與 直向前行進方向相反方向的直接太陽輻射)。
而且，根據圖2的方向盤組件4具有在圖8和9中未示出的啟動 裝置。這是兩個啟動操縱杆17，其每一個形成並且布置在方向盤組件 4的水平延伸輻條7上從而它們能夠被駕駛員啟動，例如通過利用拇指 在車輛縱向軸線x上按壓。利用這些啟動操縱杆17，例如能夠啟動或 者停用機動車輛的行駛方向指示器。而且，兩個水平延伸輻條7的每 一個(相對於方向盤輪緣5的直向前行進位置水平)在每一情形中具 有搖杆狀啟動元件18，它能夠在彼此相對的兩端處被啟動，特別是通 過在車輛縱向軸線x上按壓。以此方式，能夠例如通過利用該兩個啟 動元件18中的一個向上或向下移動(滾動)選擇區域(指針)(在方 向盤輪緣5的直向前行進位置中沿著車輛豎直軸線z)而從顯示在屏幕 3上的菜單進行選擇，而選擇區域能夠利用相應的其它啟動元件18被 移動到左側或者右側(在如由駕駛員觀察的方向盤輪緣5的直向前行 進位置中)。
而且，在兩個水平輻條7的每一個上，具有簡單的按鈕開關19， 該兩個按鈕開關19中的一個優選地用於確認具體選擇，而另一個用於 拒絕由顯示器裝置8顯示的選擇或選項。
根據方向盤組件4的圖2、 8和9，顯示器裝置8的豎直地布置在 彼此的頂部之上的LED陣列2優選地用於對碰撞作出警告或用於距離 信號。在這方面，至少彼此區分出三種情形。首先，在根據圖4c車輛 15在同一路徑上在前面行駛的情形中距該車輛15的距離能夠利用根據 圖3a到3d的LED陣列2顯示，在此情形中，當距離低於特定數值時，
在屏幕3兩側上更加靠近轂元件6的LED陣列2首先被啟動(圖3a)， 並且然後在車輛豎直軸線z上布置在它們上方-相對於方向盤直向前行 進位置的LED陣列2 (圖3b到3c)-當進一步(相應地更小)的距離 未達時(圖3b3c)被連續啟動。當存在發生碰撞的高度風險時，在車 輛豎直軸線z上的最上的LED陣列2 (圖3d)-相對於方向盤輪緣5的 直向前位置-被啟動，或者在具有圖8或9所示類型的方向盤5的情形 中，優選地在方向盤輪緣5的外部周邊邊緣9上的另外的LED陣列1 被啟動。最上的LED陣列2或者另外的LED陣列1被優選地設計成發 射紅光從而以上述方式警告駕駛員。
在接近的車輛20，根據圖4a，從鄰近路徑改變到具有方向盤組件 4的車輛14在其中行駛的路徑的情形中，這種碰撞警告也被顯示。而 且，當存在根據圖4b與機動車輛14的路徑相交的車輛21發生側碰撞 的威脅時，這種警告信號也被啟動。
在彎曲處的速度警告也能夠利用屏幕3而被顯示。在這方面，傳 感器系統計算前面的彎曲曲率並且從其計算車輛能夠仍然行駛繞過該 彎曲而沒有危險的最大速度。如果機動車輛速度高於此，則在彎曲部 上的速度警告例如形式為根據圖9的象形文字被啟動。
而且，利用方向盤組件4的屏幕3，已經利用導航系統確定的信 息例如路線可以被顯示。特別在車輛在道路上轉向之前，它能夠利用 屏幕3顯示行駛方向的變化，例如通過顯示沿著未來行駛方向指向的 根據圖2的箭頭。
而且，規定傳感器系統例如照相機探測機動車輛周圍的停車標誌。 所述標誌作為根據圖7的象形文字顯示在屏幕3上，在該情形中，如 果合適，顯示剎車警告，例如利用另外的LED陣列1或者LED陣列2 中的一個。該另外的LED陣列1或者LED陣列2中的一個優選地設計 成為此目的發射紅光。
顯示器裝置8，特別是屏幕3，當然也能夠用於顯示機動車輛的輪 胎壓力和機動車輛燃料箱中的汽油水平和/或能夠顯示相應的警告或者 如果輪胎壓力不足或者汽油不足則進行示意。利用屏幕3也能夠有利 地提醒駕駛員佩戴其座帶。
利用發送單元U (在圖8中未示出)發送到操縱組件4的機動車 輛速度的極限數值(速度極限)，能夠特別有利地利用根據圖2和圖8 的屏幕3進行顯示，能夠利用傳感器裝置E確定所述極限數值，該傳 感器裝置被設置用於此目的並且布置在機動車輛中或者其上。傳感器 裝置E可以在這裡利用視覺傳感器從沿著路線布置的路標讀取速度極 限數值。可替代地或者另外地，傳感器裝置E設計用於從其中存儲這 種信息的GPS資料庫讀取速度的當前極限數值。
基於最新的基礎由傳感器裝置E確定的速度極限數值起初利用屏 幕3被顯示給駕駛員。駕駛員然後能夠決定他是否接受所提出的速度 極限數值並且因此轉交給巡航控制器，該控制器因此將車輛速度限制 或者調節到被接受的速度極限數值，或者他是否拒絕當前確定的速度 極限數值。
聯接到巡航控制器和顯示器裝置的方向盤組件4的啟動裝置17、 18、 19用於接受或者拒絕該建議，通過啟動啟動裝置17、 18、 19一次， 被確定的速度極限數值優選地被接受，例如通過按壓兩個按鈕開關19 中的一個。
通過使用啟動裝置，駕駛員也能夠改變即增加或者降低利用屏幕 提出的速度極限數值。啟動操縱杆17和/或啟動元件18例如能夠被設 計和設置用於該目的。
而且，由巡航控制器提供的速度極限數值的公差範圍能夠根據絕
對數值利用啟動裝置17、 18、 19而被設定和啟動。公差範圍是這樣的 速度範圍，圍繞該範圍，期望機動車輛的速度從探測到的速度極限數 值偏離。駕駛員因此能夠例如進行設定，從而從外部轉移到顯示器裝 置的速度極限數值總是以10%被超過。
而且，屏幕3設計成顯示發動機的和/或從機動車輛傳動裝置使用 的齒輪速度的即時旋轉速度。在該示例性實施例中，傳感器裝置E設
計和設置用於確定機動車輛的即時旋轉速度和當前齒輪速度。
形式為電子評估系統的功能單元從探測到的旋轉速度作為即時齒 輪速度的函數計算齒輪速度的建議，該速度將被使用並且能夠利用屏
幕3顯示，並且例如通過按壓按鈕(按鈕開關19)而被駕駛員接受或 者拒絕。該建議可以依賴於另外的參數，該參數能夠利用方向盤組件4 的啟動裝置17、 18、 19設定(例如所需驅動類型例如運動型、經濟型 等)。
而且，屏幕3也能夠有利地用於向駕駛員顯示他能夠在選定停放 空間(停放區域)中停車所採用的操作。這被傳感器裝置E例如當其 行駛經過時測量和分類，即根據停放區域的大小自動探測能否實現停 放。
圖IO結合圖ll和圖12示出圖2、8和9所示類型的方向盤組件4 的方向盤5a的細節的概略截面示意圖，其中方向盤5a的方向盤輪緣5 橫向於轉向軸D以環形形式圍繞轂元件6。轉向軸D在每一情形中位 於圖10到12的截面中。
轂元件6形成用於氣囊模塊的容器，該模塊具有能夠沿著與轉向 軸D —致的主展開方向被展開的氣囊G(—部分氣囊G在圖10中用虛 線表示)以保護駕駛員。為此目的，氣囊G利用氣囊模塊的氣體發生 器(未示出)被充氣，並且氣囊G穿過或者吹掉轂元件6的蓋帽(未
示出)並且沿著主展開方向即在方向盤5a和駕駛員之間展開以保護駕 駛員。在充氣狀態中，氣囊G能夠相對於轉向軸D或者相對於主展開 方向對稱地形成並且具有沿著轉向軸D和橫向於轉向軸D的空間延伸。 通過利用通過氣體發生器獲得的氣體對其填充使得氣袋G展開，在該 情形中，它橫向於轉向軸D延伸並且能夠衝擊方向盤輪緣5的區域B， 該區域橫向於方向盤軸線D與轉向軸D相對。例如，如果氣囊G不能 自由展開，即例如在其中駕駛員太靠近在轉向軸D上的方向盤5前面 (OoP狀態)的情形中，則這可能發生。
為了保證衝擊在區域B上的氣囊G偏轉，特別是使得氣囊G不損 壞方向盤輪緣5，尤其是布置在方向盤輪緣5或者區域B上的顯示器裝 置8，區域B具有偏轉斜面，即它相對於轉向軸D傾斜。這種傾斜如 此實現，使得氣囊G以一定入射角度衝擊區域B，該角度絕對與反射 角度基本相等，在該反射角度下它被區域B偏轉。從而這在沿著周邊 方向U的最大可能的區域上是可行的，該區域橫向於旋轉方向R以環 形方式圍繞方向盤輪緣5延伸，區域B還具有凸曲率。
此外，區域B具有面向轂元件6並且如果適當的話面向駕駛員的 表面O，並且該表面如此構造，從而氣囊G能夠在其上容易地滑動(低 摩擦)。而且，區域B能夠被限制為顯示器裝置8的周圍並且能夠沿著 旋轉方向R和/或沿顯示器裝置8沿著周邊方向U延伸。然而，它也能 夠沿著旋轉方向R以環形形狀圍繞方向盤輪緣5或者轉向軸D延伸。
如上形成的方向盤輪緣5的區域B能夠被形成在一個或多個殼元 件S上，該元件布置在面向轂元件6的方向盤輪緣5的內側l上。
在轉向軸D位於其中的截面中，這些殼元件S具有一定輪廓，在 顯示器裝置8的區域中，該輪廓偏離沿著方向盤輪緣5的隔開的部分 的旋轉方向R的關於顯示器裝置8的輪廓。然而，也能夠使得顯示器 裝置8的區域中的輪廓基本相同地對應於沿著旋轉方向R從顯示器裝
置8隔開的方向盤輪緣部分的其它輪廓。作為對殼元件S的替代，也
能夠在方向盤輪緣5上沿著顯示器裝置8圍繞方向盤輪緣5提供泡沫 元件，所述泡沫元件具有用於偏轉氣囊G的被相應地實現的區域B。
示於圖11中的殼元件S在面向轂元件6和駕駛員的殼元件S的區 域B中具有凸曲率，該曲率比方向盤輪緣5的面向並且與區域B相對 的區域更加高度地彎曲，在該情形中，與圖12不同，具有根據圖11 的U形截面的殼元件S在區域B中比在殼元件S的與在轉向軸D上的 區域B相對的區域中具有更高的曲率。結果，示於圖11中的殼元件S 在轉向軸D上比方向盤輪緣5具有更小的最大寬度從而後者沿著轉向 軸D凸出超過殼元件S。
示於圖12中的殼元件S的改進形式同樣具有U形截面構造，即 凸形彎曲並且沿著橫向於轉向軸D延伸的軸線對稱地實現，並且該殼 元件S的最大寬度在絕對值方面對應於在轉向軸D上的方向盤輪緣5 的最大寬度。在殼元件S的自由端處，背離方向盤輪緣5的殼元件S 的外表面被齊平地裝配到方向盤輪緣5的外表面(指向外)中並且相 對於它切向地延伸從而在殼元件S和方向盤輪緣5之間保證平滑過渡。 這是有利的，因為作為其結果，當它衝擊區域B時，可能損壞氣囊G 的邊緣從開始便得以避免。
決定性的是，殼元件S的兩個實施例均具有一定曲率，從而形成 相對於轉向軸D傾斜(並且橫向於轉向軸D彎曲)的區域B，所述區 域B保證展開氣囊G被偏轉。有利的是，根據圖11和12殼元件S的 U形截面輪廓具有基本指向轂元件6的圓化點K，即具有面向轂元件6 並且具有最大截面輪廓曲率的凸彎曲區域(殼元件S的U形截面輪廓 能夠例如是半橢圓形)，殼元件S的區域B在該點K和駕駛員之間布置 在轉向軸D上。結果，展開氣囊G能夠在轉向軸D上被區域B有利地 偏轉。
而且，殼元件或者元件S能夠局部地或者完全地覆蓋顯示器裝置 8，並且在可視顯示器裝置8的情形中可以具有透明設計。作為它的替
代，殼元件S能夠沿著方向盤輪緣5布置到布置在方向盤輪緣5上的 顯示器裝置8的右側和左側，即它們沿著方向盤輪緣5圍繞該顯示器 裝置。結果，顯示器裝置8被保護，因為根據圖11和12的殼元件S 從區域B中的方向盤輪緣5突出並且因此突出超過布置在方向盤輪緣5 中的顯示器裝置8或者進入那裡，即布置在顯示器裝置8和展開氣囊G 之間。通過相對於轉向軸D傾斜區域B (即區域B形成偏轉斜面)和 保證展開氣囊G偏轉的區域B的曲率而支持該保護功能。
權利要求
1.一種用於機動車輛的方向盤組件，具有可旋轉地安裝的方向盤，用於致動方向盤的方向盤輪緣，至少一個顯示器裝置，布置在方向盤上，用於顯示機動車輛的行駛相關信息，和至少一個探測裝置，布置在方向盤上，用於探測機動車輛駕駛員的注意力狀態，其中該探測裝置用於作為駕駛員注意力狀態的函數致動顯示器裝置，其特徵在於，顯示器裝置(8)布置在方向盤輪緣(5)上。
2. 根據權利要求1的方向盤組件，其特徵在於，在方向盤(5a)的 直向前行進位置中，顯示器裝置(8)在轉向軸(D)上方布置在車輛 豎直軸線(z)上，方向盤(5a)圍繞該轉向軸可旋轉地安裝。
3. 根據權利要求1或2的方向盤組件，其特徵在於，探測裝置(IO) 具體為照相機。
4. 根據權利要求1到3中任一項的方向盤組件，其特徵在於鄰近 顯示器裝置(8)布置探測裝置(10)。
5. 根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件，其特徵在於探 測裝置(10)布置在方向盤輪緣(5)上。
6. 根據權利要求2或者引用權利要求2的權利要求3到5中任一 項的方向盤組件，其特徵在於在方向盤輪緣(5)的直向前行進位置中， 探測裝置(10)在轉向軸(D)上方布置在車輛豎直軸線(z)上。
7. 根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件，其特徵在於顯 示器裝置(8)具有至少第一和第二顯示器元件(3， 2)。
8. 根據權利要求7的方向盤組件，其特徵在於探測裝置(10)沿 著方向盤輪緣(5)布置在第一和第二顯示器元件(3， 2)之間。
9. 根據權利要求7或8的方向盤組件，其特徵在於在探測裝置(10) 和在各個情形中該兩個顯示器元件(3， 2)中的一個之間沿著方向盤 輪緣(5)的距離小於該兩個顯示器元件(3， 2)中的至少一個的寬度。
10. 根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件，其特徵在於另 外的探測裝置(10)被設置用於探測機動車輛駕駛員的注意力狀態。
11. 根據權利要求10的方向盤組件，其特徵在於另外的探測裝置 (10)具體為照相機。
12. 根據權利要求2和權利要求10或11的方向盤組件，其特徵在 於探測裝置(10)沿著方向盤輪緣(5)布置從而探測裝置(10)中的 至少一個在轉向軸(D)上方沿著車輛豎直軸線(z)布置，而與方向 盤輪緣(5)的位置無關。
13. 根據權利要求2或者引用權利要求2的權利要求3到12中任 一項的方向盤組件，其特徵在於能夠圍繞轉向軸(D)旋轉並且利用至 少一個輻條(7)連接到方向盤輪緣(5)的轂元件(6)。
14. 根據權利要求13的方向盤組件，其特徵在於包括該至少一個 顯示器裝置(8)的方向盤輪緣(5)的區域(B)。
15. 根據權利要求14的方向盤組件，其特徵在於布置在轂元件(6) 上的氣囊模塊，具有氣囊(G)，為了保護駕駛員，該氣囊能夠沿著在 轉向軸(D)上延伸的主展開方向展開，並且當其橫向於轉向軸(D)展開時，它能夠衝擊方向盤輪緣(5)的區域(B)。
16. 根據權利要求15的方向盤組件，其特徵在於方向盤輪緣(5) 的區域(B)與氣囊(G)相互作用從而當它衝擊區域(B)時氣囊沿 著主展開方向偏轉。
17. 根據權利要求16的方向盤組件，其特徵在於用於偏轉展開氣 囊(G)的區域(B)具有偏轉斜坡。
18. 根據權利要求16或17的方向盤組件，其特徵在於用於偏轉展 開氣囊(G)的區域(B)具有低摩擦係數的表面(0)。
19. 根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件，其特徵在於傳感器裝置(E)，它能夠被布置在機動車輛中或者其上並且目的在於探 測在機動車輛和機動車輛周邊中的物體之間的距離。
20. 根據權利要求19的方向盤組件，其特徵在於顯示器裝置(8) 設計和設置用於顯示由傳感器裝置(E)探測到的距離。
21. 根據權利要求20的方向盤組件，其特徵在於用於向顯示器裝 置(8)發送傳感器裝置(E)的輸出信號的發送單元(U)。
22. 根據權利要求19到21中任一項的方向盤組件，其特徵在於傳 感器裝置(E)設置和設計用於將測得距離轉換成停放區域的大小。
23. 根據權利要求19到22中任一項的方向盤組件，其特徵在於， 傳感器裝置(E)設置和設計用於探測機動車輛周邊中的停放區域是否 足夠大以用於在該停放區域上停放機動車輛。
24. 根據權利要求19到23中任一項的方向盤組件，其特徵在於傳 感器裝置(E)被設置和設計用於利用顯示器裝置(8)顯示關於停放 區域的信息。
25. 根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件，其特徵在於顯 示器裝置(8)被設置和設計用於顯示速度極限。
26. 根據權利要求25的方向盤組件，其特徵在於布置在方向盤(5a) 附近並且設計和設置用於啟動巡航控制器的啟動裝置(17; 18; 19)， 該控制器將機動車輛的速度限制為利用顯示器裝置(8)顯示的速度極 限。
27. 根據權利要求26的方向盤組件，其特徵在於巡航控制器將機 動車輛的速度調節為利用顯示器裝置(8)顯示的速度極限。
28. 根據權利要求26或27中任一項的方向盤組件，其特徵在於啟 動裝置(17; 18; 19)布置在方向盤(5a)上。
29. 根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件，其特徵在於接 口，該接口布置在方向盤(5a)上，並且經由該接口至少發動機的即 時旋轉速度和/或機動車輛傳動裝置的齒輪速度能夠被發送到顯示器裝 置(8)以顯示該旋轉速度和/或齒輪速度。
30. 根據權利要求29的方向盤組件，其特徵在於顯示器裝置(8) 連接到電子評估系統，該系統設計和設置用於至少作為即時旋轉速度 和即時齒輪速度的函數向駕駛員建議可被使用的齒輪速度。
31. 根據權利要求30的方向盤組件，其特徵在於顯示器裝置(8) 設置和設計用於顯示該建議。
32. 根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件，其特徵在於顯示器裝置(8)具體(1， 2， 3， 11)為可視顯示器。
33. 根據權利要求32的方向盤組件，其特徵在於可視顯示器具有 至少一個LED。
34. 根據權利要求32或33的方向盤組件，其特徵在於可視顯示器 具有多個LED。
35. 根據權利要求34的方向盤組件，其特徵在於可視顯示器具有 LED陣列(1， 2， 11)。
36. 根據根據權利要求32到35中任一項的方向盤組件，其特徵在 於可視顯示器具有屏幕(3)。
37. 根據權利要求1到31中任一項的方向盤組件，其特徵在於顯 示器裝置(8)具體為聲學指示器。
38. 根據權利要求1到31中任一項的方向盤組件，其特徵在於顯 示器裝置(8)具體為觸覺指示器(12)。
39. —種用於使用根據前面權利要求中任一項所述的方向盤組件 啟動顯示器裝置的方法，其中使用探測裝置(10)探測駕駛員的注意力狀態，和 顯示器裝置(8)被啟動以作為注意力探測狀態的函數顯示行駛有 關信息。
40.根據權利要求39的方法，其特徵在於利用形式為照相機的探 測裝置(10)自動檢查是否照相機的功能受到被覆蓋的照相機鏡頭的 限制。
41.根據權利要求40的方法，其特徵在於，如果照相機(10)鏡 頭被覆蓋，則利用顯示器裝置(8)向駕駛員示意照相機(10)的功能 性由此而被限制。
全文摘要
本發明涉及一種用於機動車輛的方向盤組件，包括方向盤(5a)、至少局部地圍繞轉向軸(D)旋轉的方向盤(5a)的方向盤輪緣(5)，方向盤(5a)圍繞該轉向軸(D)安裝從而能夠與轉向軸(D)成一定角度旋轉，和布置在方向盤(5a)上用於顯示機動車輛的行駛有關信息的至少一個顯示器裝置(8)，以及至少一個探測裝置(10)，該裝置布置在方向盤(5a)上，用於探測機動車輛駕駛員的注意力狀態。該探測裝置(10)適於根據探測到的駕駛員注意力狀態控制顯示器裝置(8)。本發明特徵在於，至少一個顯示器裝置(8)安裝在方向盤輪緣(5)上。
文檔編號G08B21/06GK101107146SQ200680002734
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月18日 優先權日2005年1月19日
發明者弗裡德裡克·科伊德爾, 德爾夫·諾伊曼, 馬克·普羅斯特-芬 申請人:高田-彼得裡公開股份有限公司