汽车的方向盘组件的制作方法

专利名称：汽车的方向盘组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车的方向盘组件。
这种方向盘组件包括至少一个方向盘，其通常设置有可旋转地围 绕转向轴安装的盘毂主体，所述盘毂主体经由至少一根辐条而连接至 方向盘边缘，其又至少部分地包围盘毂主体和/或转向轴(相对于转向 轴横向设置)。特别是在这种情形下，方向盘边缘可以配置成封闭式， 这样它可以以环形方式围绕着盘毂主体。
本发明的目的是提供一种可提高汽车的舒适性和安全性的汽车方 向盘组件。
这种目的可通过具有如权利要求1所述的特征的方向盘组件而实现。
依照本发明，方向盘组件包括方向盘和布置在方向盘上的显示设 备，其与布置在汽车上的传感设备相配合，用于检测汽车的至少一个 参数，并且显示设备用于显示利用传感设备检测到的参数，用于发送 或转换能量和/或信息的汽车的功能元件，其连接到传感设备，且功能
元件设计成可经由显示设备将提议提供给驾驶员，用于调节汽车参数； 和汽车致动元件，其与功能元件相连，利用所述致动元件，可根据功 能元件的提议调节参数。
因此可以有利地实现本发明的目的。依照本发明中的方向盘组件， 即在方向盘上配置显示设备，参数的显示出现在驾驶员的连续视野内， 结果，显示始终是非常容易地可见，且驾驶员的注意力基本上无法从 显示设备所显示的交通状况中转移。因此，总的来说，这便改善了汽
车的舒适性和安全性，这些优点已经通过具有方向盘和布置在方向盘 上的显示设备的方向盘组件而实现，显示设备与布置在汽车上的传感 设备相配合，用于检测汽车的参数汽车，并且显示设备显示利用传感 设备检测到的参数。原则上，利用功能元件，无需连接到传感设备， 就可以实现附加的优点。
传感设备检测到的参数也包括参数的极限值，例如其可以是外 部预定的值，且可以利用传感设备检测到。功能元件可以例如是巡航 控制器，其用于调节汽车的速度至速度的极限值(速度极限)，或者， 例如评估电子设备，其根据发动机的当前转速和汽车变速器的当前 档位而检测待用档位。类似地，利用巡航控制器，汽车速度可适合于 与前方车辆相隔预定距离(安全距离)。类似地，这种功能元件可以
为控制电子设备，所述电子设备可设计并提供用于自动停放汽车。
优选的，用于驱动(启动，解动以及调节)功能元件的致动元件 设置在方向盘上。方向盘例如包括围绕着转向轴可旋转地安装在转向 轴上的盘毂主体，至少部分地围绕着相对于转向轴横向设置的盘毂主 体的方向盘边缘经至少一个辐条而被紧固。因此，致动元件可以布置 在辐条、方向盘边缘以及盘毂主体上。有利的是，致动元件布置在方 向盘上，以便于可以通过驾驶员致动，而无需驾驶员必须将他的或她 的手离开方向盘。
优选的，参数的调节包括对参数的确认或改变，其操作可利用致 动元件来进行，所述致动元件被设计并提供用于通过在致动元件上作 用而接收和拒绝提议。因此，如果例如当前速度极限值由传感设备提 出而被检测(例如外部可预定)，则驾驶员可以利用单个致动元件的 驱动来接受，拒绝或调节所述极限值，即增大和/或减小所建议的速 度的极限值，并且可选择地立即或随后接受所述极限值。
在本发明的功能元件的变型中，提供一种预定时间间隔，在时间
间隔内，致动元件必须驱动用于有效接受所述提议。
根据上述的对本发明的测试，驾驶员可舒适并安全地驱动汽车， 且利用这种人/机界面的设计，不会縮减驾驶员的各种职责。
尤其在本发明的优选实施例中，功能元件设计为巡航控制器，用 来将行驶状态汽车的当前速度(参数)限制到速度的极限值(速度极 限)。在本发明的变型中，巡航控制器优选调节汽车的速度至速度的 极限值，所述极限值利用显示设备进行显示。换句话说，巡航控制器 实现了基本恒定速度，可以对应于当前的(规定)速度极限。
优选地，假设该建议提供了传感设备检测到的要接收的速度的极 限值，则提议的接收实现了将汽车的速度限制到利用巡航控制器所获 得的速度的极限值。
在本发明的变型中，参数是与前方车辆的距离。优选地，功能元 件(巡航控制器)的提议提供了用于接受的距离前方车辆的这种距离， 提议的接受实现了利用巡航控制器对汽车速度的调节，以便与前方车 辆的距离保持基本恒定。
为了采用由显示设备显示的速度极限值(速度极限)，特别地， 致动元件分单个驱动便已足够。所述致动元件例如可以设计成按钮开 关，按下一次来启动巡航控制器和/或利用显示设备的显示来确认速度 的极限值。
通过这种方式，巡航控制器可以以舒适的方式被启动，同时由于 速度限制显示在驾驶员的视野范围内，因此驾驶员的注意力不会从交 通状况处发生转移，这样在整体上增大了汽车的安全性。
在本发明的变型中，假设功能元件提供一定的容许范围，所述容
许范围可通过致动元件而被启动，且利用其所述设定的参数可以下降 和/或超过所述的参数极限值。
优选的，传感设备提供并设计成可从汽车周围的显示中读取(当 前)参数的极限值。另外，优选的，传感设备提供并被设计成可从数 据库中选择参数的极限值，特别是从GPS数据库中选择。
利用巡航控制器形式的功能元件，其作为参数可限制和/或调节汽 车的速度到速度的极限值，因此，方向盘组件的速度的当前的预定极 限值可被读取，例如，通过光学传感器(例如数字摄像机)从路牌或 另一个显示器中读取出来。在本发明的其它变型中，传感设备提供并 被设计成可从设置在汽车周围的环境中的数据存储中选择参数的极限 值(例如规定的速度极限)。此外，参数的极限值(例如规定的 速度极限)可以利用RFID (射频识别)而被传递到方向盘组件(例如 经由在汽车周围充当存储介质的、用于在转发器定位出预定速度极限 值的转发器，其可通过布置在汽车上的传感器设备而进行选择)。
在本发明的另一个实施例中，提供的传输元件用来将传感设备的 输出信号传输到显示设备。
在优选的本发明的变型中，假设作为参数分发动机当前转速和/或 汽车的变速器的档位经传感设备而被检测到，优选地，所述提议利用 与所用档位相连的功能元件而被检测到，其通过在设有自动变速器的 汽车中的驾驶员而被接收，实现了所提议档位的自动啮合。
在本发明的变型中，将功能元件设计为连接至显示设备的评估电 子设备，该电子设备被设计并提供用于确定被使用的所涉及档位的提 议，所述提议至少可根据当前的转速和当前档位并经显示设备而将提 议显示给驾驶员。
在可选择的本发明的变型中，传感设备被设计成用于检测其它的 汽车参数，可以优选为利用显示设备显示，所述参数优选为汽车和汽 车周围的物体之间的距离。
优选的，传感设备提供并被设计成将距离转换为停车空间的尺寸。 在这方面，为了将汽车停靠在停放空间，传感设备优选被提供并被设 计成用来检测停车空间是否相对于汽车周围足够大，以将汽车停放在 所述停放空间。此外，传感设备优选设计为经显示设备而显示有关停 车空间的信息。
在本发明的变型中，功能元件被设计为可连接至传感设备上的控 制电子设备，该电子设备被设计并提供用于自动停放汽车。
在本发明的一个实施例中，显示设备布置在方向盘的方向盘边缘 上，其至少部分地围绕着方向盘的转向轴(相对于转向轴横向设置)， 优选的，显示设备布置在方向盘的正前方位置处-相对于安装在汽车方 向盘的状态-沿着转向轴上方的垂直车辆轴线，即，特别的，位于12 点的时钟位置处。因此，有利的是，显示设备优选位于方向盘边缘上， 从而其沿着垂直车辆轴线布置在方向盘边缘正前方驱动位置的方向盘 边缘的最高点处。结果是，显示设备可以特别容易地被驾驶员看到， 这是因为为了可以看到显示设备，驾驶员只能不得不相对于正前方(平 行于车辆的纵轴)略微地改变他的或她的视线方向。由此，显示设备 始终位于驾驶员的视线范围内，这样简单(清楚)的光学信号就始终 都是可见的，即使当驾驶员没有聚焦在显示设备上也是可见的。
在本发明的其它变型中，至少一种检测设备布置在方向盘上，用 于检测汽车驾驶员的注意力情况，
所述检测设备根据检测到的驾驶员注意力情况来启动显示设备。
驾驶员的注意力情况可以进行测量，即利用不同的指示器进行分 类。例如这些指示器为驾驶员的视线方向，特别的，对于视线方向 从正前方的视线方向转移开所需的时间是非常重要的。这可利用检测 设备进行检测。
尤其是，在优选的本发明的变型中，检测设备被设计为照相机(例 如数字摄像机)例如用于检测驾驶员的视线方向。由照相机检测到的 图像细节的评估可利用合适的图像识别软件来进行。或者，检测设备 也可以是光学传感器(例如光传递器和光接收器的组合)。
优选的，检测设备邻近于显示设备布置。因此，有利的是，当驱 动汽车时，由驾驶员的手而盖住检测设备的可能性下降，这是由于通 常作为驾驶员都不会盖住显示设备，特别是利用他的或她的手盖住光 学显示器，从而不会限制显示设备的功能。
本发明的变型中，检测设备布置在方向盘边缘上。
照相机，尤其优选地沿着检测设备布置，例如以在转向轴上方垂 直于车辆轴线的方式布置，特别是可在方向盘的正前方驱动位置内位 于时钟12点的位置上。
优选的，显示设备包括至少两个显示元件(例如屏幕和邻近的LED
场)，这种显示元件还能够包括多个LED场。尤其优选的，检测设备
沿着方向盘边缘布置，即布置在处于至少两个显示元件之间的方向
盘边缘的旋转方向上。
优选的，在这种情形下，检测设备和沿着方向盘边缘布置的显示 设备的至少两个显示元件的其中之一各自之间的距离小于沿着方向盘
边缘间的两个显示元件的至少一个的宽度(即在方向盘边缘的旋转 方向上)。因此，检测设备在旋转方向上与两个显示元件中的至少一
个仅仅具有很小的间隔。
在本发明的其它变型中，提供多个检测设备，特别是以照相机(例 如数字摄像机)的形式提供，优选地，检测设备沿着方向盘边缘布置， 以便于至少一个检测设备沿着垂直车辆轴线布置在转向轴上方，而无 论方向盘位置如何。
有利的是，也可以使用一个检测设备和/或其它检测设备来控制其 它警报和/或安全装置，比如根据驾驶员的注意力情况，控制座位倾 斜或控制机动化安全带。
本发明的变型中，方向盘包括盘毂主体，其可以围绕转向轴进行 旋转并经至少一个辐条而连接至方向盘的方向盘边缘。优选地，方向 盘边缘区域包括至少一个显示设备。
气囊展开，用于在沿着转向轴延伸的主要展开方向上保护驾驶员， 并当所述气囊展开时，可以撞击方向盘边缘的相对于转向轴横向分布 的区域，方向盘边缘区域优选与气囊配合，以便于所述气囊可以偏转， 以用于保护方向盘边缘和气囊，特别是，在主展开方向上的显示设备。
优选的，用于偏转所配置的气囊的区域包括偏转斜坡，即其部 分地相对于气囊的主要展开方向倾斜，其与方向盘的转向轴相重合。 倾斜可以这样设计，从而使气囊以相同的角度撞击区域(入射角)并 同时偏转(掠射角)。这样，两个角度都相对于垂直线测量，该垂直 线垂直于方向盘边缘的冲击区域，当气囊展开时，气囊冲击该冲击区 域。
此外，用于偏转展开的气囊的区域优选包括具有较低的摩擦系数 的表面，以及优选的，所述摩擦系数比方向盘边缘邻近区域的摩擦系 数低。因此大体而言，表面这样形成，即表面和气囊之间的摩擦尽可
能的低，且气囊能够容易地在区域上滑动。根据气囊的材料，在区域 表面上的气囊趋向于滑动，例如尤其可以设计成平滑地滑动。
上述用来偏转气囊的方向盘边缘区域的形状(和/或区域表面的性 质)不仅可以保护方向盘边缘，以及展开的气囊处的显示设备，而且 可以保护气囊本身，并且还提高了汽车的安全性。
尤其的，显示设备优选设计成光学显示器。在这种情形下，光学 显示器优选包括至少一个LED (发光二极管)。
优选地，光学显示器还可以由多个LED形成，并且优选包括LED 场，其中启动LED，以便于能够显示图形符号(对应于LED的数目)。 这种LED场也可以设计成线性方式。
尤其在本发明的优选的变型中，光学显示器包括至少一个屏幕。 在这方面，优选为LCD (液晶显示器)。然而也可以用其它显示技术。
在可选的变型中，显示设备设计成声音显示器或触摸显示器。当 然也可以是光学、声音和触摸显示器的彼此组合。例如触摸显示器 可以为振动器，其优选布置在方向盘边缘上。这样，所述触摸显示器 可以在每个握紧位置触摸，这种触摸显示器可以以环形方式围绕着方 向盘边缘布置(可以以方向盘边缘的旋转方向内沿着方向盘边缘进行 旋转)。有利的，触摸显示器布置在汽车上的那些区域，这些区域可 永久地与人进行接触，特别是驾驶员(方向盘，座等等)。
本发明其它的构思是提供一种调节汽车参数的方法，其中汽车参 数利用传感设备进行检测，且传感设备检测到的参数可利用显示设备 而显示，优选的，检测到的速度极限值可作为汽车的参数。
优选的，汽车的速度被巡航控制器调节到速度极限值，巡航控制
器可通过驱动设置在方向盘附件的致动元件而被启动。
因此，当前速度的有效极限值(速度极限)例如可以通过例如光 学传感器被检测到或从数据库中被灵敏地检测到。这种检测到的速度 极限值经显示设备作为提议而显示给驾驶员，驾驶员利用致动元件例 如经按下单个按钮而接受所述提议。因此，巡航控制器将汽车速度调 节到速度极限，并相应于提议，经显示设备再次显示更新的速度极限。 此外，显示的速度极限可以经致动元件而被拒绝和/或改变。
在方法的其它变型中，汽车发动机的转速被检测并作为参数，优 选的，处于驱动状态的当前的汽车档位也被检测作为其它的参数。
在优选的方法的其它变型中，至少可根据处于汽车驱动状态的档 位和当前转速，可自动提议被使用的档位和经由显示设备显示所使用 的档位。
在方法的其它变型中，利用传感设备提供检测到的汽车的其它的 参数，优选的，将检测到的汽车和汽车周围的物体之间的距离作为参数。
优选的，自动检测到的距离可转换成可变的停车空间。换句话说， 利用传感设备，停车空间的尺寸(停放间隔)被检测和/或停放空间的
尺寸是否足够大，以便于停车，即停放车辆于其上。例如这种停车 间隔可以是沿着道路的两辆停放车辆之间的停放间隔，当车辆驱动经 过时，传感设备能够检测到，沿着道路的两辆车之间的距离，因此能 够自动检测和/或估算出停放空间(停放位置)的尺寸。
依照本发明的方法的优选实施例，自由停车空间可以被传感设备 识别并测量出来，可自动校验停放空间是否足够大，以便于将汽车停 放于其上。此外，利用显示设备，将检测到的信息显示给驾驶员有关
检测到的停放空间，即尤其是，所述停放空间是否足够大，以便于 将汽车停放在停放空间。在这方面，传感设备还应考虑用于停车所需 的平均车辆驾驶空间。还可以想象的是，传感设备自动测量汽车如何
移动到停车空间上，且经显示设备将其动作显示给驾驶员。
因此，汽车的舒适性得到有利的改进。此外，依照本发明检测汽 车和汽车周围物体之间的距离以循序可靠的进行停车操作，因此减小 了由于对停放空间尺寸的认识而导致与邻近物体之间发生碰撞的危险 性。因此，本发明的一个构思是传感设备也可以用于其它功能。换 句话说，在高于特定(预定)的速度极限值的正常的向着正前方驱动 期间，传感设备可用于检测距离车辆驱动前端的距离，或检测接近的 车辆和/或障碍物的距离，以用来启动碰撞警报设备(例如光学，声音 和/或触摸显示)，伴随着缓慢的驱动，在速度低于极限速度处，相同 的传感设备可以检测并测量潜在的用于停车的停车空间。


通过结合附图对下面实施例进行说明，本发明的其它细节和优点 将变得显而易见，其中
图1根据本发明所述的、具有己知的通信界面以及具有方向盘变 型的驾驶方向的透视图，其中在方向盘边缘上布置有显示设备；
图2是依照本发明的如图2和图3所示类型的方向盘组件的平面
图，在方向盘边缘内设置有LCD (显示设备)；
图3a—3d是图2所示类型的显示器设备(LCD)，其显示光学信 号，用于对距离车辆驱动前端的距离太短作出警告；
图4a—4c为与位于邻近车道上的，位于交叉车道上的，以及位于 同一车道上的接近的车辆可能发生碰撞的示意图5为在驾驶室内的驾驶员的透视图，根据本发明，由方向盘组 件将驾驶员的注意力指引到道路上(正前方的实现方向)；
图6是显示设备的详图，其显示了用于转弯速度警告的光学信号;
图7是显示设备的详图，其显示了警报有关驾驶超出停止标志的
光学警报信号；
图8是图2所示的方向盘组件类型的变型； 图9是图8所示的方向盘组件类型的变型；
图IO是依照本发明的方向盘组件的方向盘剖视图，其具有用于偏 移展开的气囊的区域；
图11是如图IO所示方向盘的方向盘边缘剖视图，以及 图12是如图ll所示的方向盘的变型剖视图。
具体实施例方式
图2显示了设置有方向盘5a的方向盘组件4的平面图，所述方向 盘5a包括方向盘边缘5和盘毂主体6，所述盘毂主体6经三根辐条7 而连接至方向盘边缘5。
盘毂主体6可旋转地围绕着转向轴D安装，所述转向轴D垂直于 纸张平面，且盘毂主体6被环形配置的方向盘边缘5围绕，所述方向 盘边缘5在方向盘边缘5的旋转方向R上相对于转向轴D横向设置。三 根辐条7基本以T形布置，-相对于方向盘5a的安装状态-在方向盘边 缘5的正前方驱动位置上，三根辐条7的其中之一基本沿着垂直的车 辆轴线Z延伸(方向盘5a朝着垂直的车辆轴线Z而倾斜和/或具有可调 节的倾斜度)，同时其它两根辐条7在相对于盘毂主体6的相对方向 上水平地凸出，并相对于其正前方的驱动位置，将方向盘边缘5分为 一半在转向轴D上方延伸，另一半在转向轴D下方延伸。
方向盘组件4包括呈光学显示器形式的显示设备8，用于显示驾 驶信息。显示设备8的第一显示元件构造为矩形屏幕3，即作为LCD (液晶显示器)，如图2所示，位于正前方的驱动位置处的方向盘边 缘5的屏幕3布置在方向盘边缘5的上半部或基本上布置在上半部， 以便于相对于方向盘边缘的正前方的驱动位置设置在方向盘边缘5的 最高点(相对于垂直车辆轴线Z) ， g卩位于12点钟的位置处。在这 方面，屏幕3面向驾驶员被装配在方向盘边缘5的上面内，这样它沿
21着车辆纵轴X相对于驾驶员并且面向着驾驶员。
屏幕3沿着方向盘边缘5布置，g卩在方向盘边缘5的旋转方向 R上，位于显示设备8的两个其它显示元件之间，所述的两个其它显示
元件分别由五个LED场2形成。LED场2配置为在旋转方向R上纵 向地(以线性方式)延伸，在方向盘边缘5的正前方驱动位置，五个 LED场2彼此各自沿着垂直车辆轴线Z以一个位于另一个的上方的方 式设置，并且朝着方向盘边缘5 (沿着旋转方向R)的外周边缘9变宽， 即在旋转方向R上的LED场2的纵向延伸随着从方向盘5a的盘毂 主体6的呈逐渐增大的径向距离而增大。
图8显示了图2所示的方向盘5的变型的平面图，其中与图2相 反，弯曲构造的另一 LED场1沿着方向盘边缘5的外周边缘9延伸(沿 着垂直于旋转轴D的径向)，即基本上遍及方向盘边缘5的整个上半 部。LED场l在旋转方向R上被分成大致相同长度的三段lb， la，和 lc，中间段la沿着垂直车辆轴线Z (在方向盘边缘5的正前方驱动位 置)布置在屏幕3和LED场2的上方(在旋转方向R上分别在屏幕3 两侧设置四个)。每个段la， lb和lc可以单独启动以用于显示驾驶信 息。
图9显示了图8所示的方向盘组件4的另一变型，和图8对比， 没有提供屏幕3 (所述屏幕当然也可以在此使用)，且其它LED场1 仅仅使用中间段la。此外，也没有提供照相机IO，但是它也可以在此 使用。此外，在LED场2彼此遥遥相对的侧部，分别布置着四个附加 的LED场11，其在方向盘边缘5的顶面上横向于旋转方向R布置。这 些附加的LED场ll可以单独启动，并且可特别地用于显示警报信号， 其可指示车辆已经偏离了车道(相对于移动方向横向偏离)。例如 如果车辆已经越过车道的右侧标记偏离了车道(沿着行使的方向)， 这可通过传感器进行确定并传输到控制电子设备，从而相应启动方向 盘边缘5的右侧上(相对于行驶方向)的附加的LED场11中的其中之
一。依照车辆偏离车道的程度，可启动位于方向盘边缘5右侧上的附
加LED场11。
当驾驶员观察周围的交通和环境状况时，认为其注意力集中或处 于注意力集中状态。为了检测驾驶员的注意力状态，依照图2和/或图 8所示，以照相机形式设置的检测设备IO在旋转方向R上被布置在屏 幕3和彼此上下布置的LED场2之间，它们又相对于正前方的驱动方 向(从驾驶员的视线看)依次布置在屏幕3的右侧。
例如，用于指示驾驶员的注意力状态的重要的指示是视线的方 向以及驾驶员眼睛的位置。在这种情况下，注意力状态可以这样来分 类，例如利用视线方向与正前观察方向(观察使用者前方的道路) 的偏离和/或眼睛的位置(睁开，闭合)。视线方向和眼睛位置可以利 用照相机IO而检测到，由此使用其以控制上述显示设备8的显示元件。
在这方面，假如显示设备8的显示元件被启动，用于警告驾驶员 注意力下降(例如当驾驶员的眼睛闭合的时间长于预定的时间间隔和/ 或驾驶员的视线方向偏离正前方视线方向的时间长于特定的时间间隔 时)。
为了增大由显示元件生成的警报信号的视觉可分辨性，特别要提 供LED场2或另外的LED场1 ，并将其设计为不同频率的照明和/或不 同强度(即亮度的等级)的照亮。可选择地或者另外地，利用屏幕3 显示文本和/或符号来警告驾驶员。
此外，触摸信号可以用来警告驾驶员，根据图2所示，它可以利 用布置在方向盘边缘5内的振动器12而生成。这样，用振动器12生 成的触摸信号可使驾驶员在每个可能的握紧位置触摸，振动器12分布 在方向盘边缘5的旋转方向R上，或可选择地在遍及方向盘边缘5的 整个圆周上的旋转方向R内延伸。这种振动器12也可以用在与驾驶员
相关的汽车座位上。特别的，以振动器12的形式布置在方向盘边缘5 中的触摸显示器的用途是提供用于警告偏离到车道侧的驾驶员，此 外，声音信号当然也可以用来警告驾驶员。
由于显示设备布置在方向盘边缘5上，因而方向盘组件4的显示
设备8总是位于驾驶员的视野内。公知的，当利用具有公知的通信界 面13的传统导航系统时，其中根据图1通信界面13设置在仪表板下 方的中心控制台上，通信界面13 (光学显示器和操作元件的组合)的 被注视时间仅仅占驾驶时间的大约18%，同时驾驶员朝正前方的驱动 方向的平均观看时间(视线方向的正前方)大约占驾驶时间的72%， 这样方向盘组件4的显示设备8存在于驾驶员视线范围内的时间约占 驾驶时间的72%。因此，对于处在危险的状态下驾驶员来说，由于显 示设备8比公知的中心通信界面13更中心地安装在视野中，从而驾驶 员易于经显示器设备8而被警告和通知，同时注意力更加不易被周围 交通状况所转移。因此，通过及时警告驾驶员，可以避免事故和/或更 有效地减小事故。
此外，依照图1，相对于已知的HUD16 (平视显示器(head up display)，即投影在汽车的前挡风玻璃上的显示器)，方向盘组件4 的显示设备8具有这样的优点，g卩可以削弱环境的影响(例如正对 着正前方的驱动方向的直接太阳辐射)。
此外，依照图2所示的方向盘组件4具有致动元件，其在图8和 9中未显示出来。在这种情形下，所述致动元件为两个驱动杆17，其 被设计并分别布置在方向盘组件4的水平延伸的辐条7上，以便于驾 驶员可以例如通过拇指压力将其沿着纵向的车辆轴线x而驱动。例如 利用这种驱动杆17，汽车驱动方向指示器可以被启动和/或解动。此夕卜， 两个水平延伸辐条7(相对于方向盘轮缘5的正前方驱动位置水平设置) 中的每一个都包括一个相应的类似摇架状的致动元件18，其可在彼此 相对的两端被驱动，也即可沿着纵向车辆轴X被压下。由此，在屏幕
3的菜单显示中，例如可以通过选择区域(指针)而实施选择，所述 选择区域可利用两个致动元件18中的一个而向上和/或向下移动(滚 动)(在方向盘边缘5的正前方驱动位置内沿着垂直车辆轴线Z)，同
时利用对应的另一个致动元件18，可实现选择区域向左和/或向右的运 动(在方向盘边缘5的正前方驱动位置处，从驾驶员的视线方向看)。
此外，在两个水平辐条7的每一个上均设置有单个按钮开关19。 两个按钮开关19的其中之一优选用于确认特殊选择，同时另一个用来 拒绝选择或拒绝由显示设备8显示的选项。
根据图2、 8和9的方向盘组件4，显示装置8的LED场2垂直地 一个位于另一个的上方，其优选用于碰撞警报和/或距离信号。在这方 面，至少有三种彼此不同的情形。首先，按照图4c所示，在同一车道 上具有在前的车辆15，可以利用按照图3a到3d所示的LED场2显示 距离这个车辆15的距离，当下降到低于特定距离时，首先位于被驱 动的盘毂主体6附近的屏幕3两侧的LED场2被启动(图3a)，然后 连续地，当下降到低于另外距离时(相对更短)，沿垂直的车辆轴线 Z-相对于方向盘的正前方驱动位置-布置的LED场2 (图3b至3c)被 启动。在对碰撞的危险敏感的情况下，沿着垂直车辆轴线Z-相对于方 向盘边缘5正前方驱动位置-的最上部LED场2 (图3d)，和/或在具 有图8或9显示类型方向盘5的情况下，优选显示在方向盘边缘5的 最外周边9上的另外LED场1被启动。优选的，最上部的LED场2 和/或另外LED场1构造成传播红光，以对驾驶员进行上述警告。
这种碰撞警告还可以在相接近的车辆20的情况下进行显示，依照 图4a所示，该车辆20从邻近的车道转回到具有方向盘组件4的汽车 14的行驶车道上。此外，按照图4b，如果在汽车14的交叉车道上有 与车辆21侧向碰撞的危险发生时，也可以启动这样的警报信号。
转弯速度警报也可以经由屏幕3来进行显示。在这方面，传感器
系统确定前方转弯的曲率且由此计算最大速度，在此速度下，所述转 弯仍然能够被无危险地被驱动。如果汽车的速度高于上述速度，则启 动例如根据图9所示象形图形式的转弯速度警告。
此外，信息(例如由导航系统检测到的行使路线)可以经由方向 盘组件4的屏幕3来进行显示。特别是在转弯之前，行使方向的改变 可以经屏幕3来进行显示，例如按照图2所示可通过显示一个箭头 来指出将来的行使方向。
还提供了传感器系统，例如照相机，它识别汽车的周围的停止信 号。所述停止信号以图7所示的图像形式显示在屏幕3上，例如经
另外的LED场1或LED场2的其中之一，可选择地显示制动警告。优 选的是，另外的LED场1和/或LED场2其中之一以此为目的被设计 成传播红光。
显示设备8，特别是屏幕3，自然也可以用来显示汽车的轮胎压力 和汽车油箱的汽油的状态和/或具有不足的轮胎压力和/或缺乏汽油，显 示相应的警告和/或指示。有利的是，驾驶员也可以经屏幕3而被提醒 束紧座位安全带。
依照图2和图8，尤其有利的是，由传动元件U (未显示在图8 中)而传递至方向盘组件4的汽车速度的极限值(速度极限)可以经 由屏幕3进行显示，所述极限值可以利用传感设备E而被检测，为此 提供的传感设备E布置在汽车中或汽车上。因此，传感设备E可以利 用光学传感器、从沿着行使路线布置的标志牌来读取速度极限值。可 选择地或另外地，传感设备E配置成从GPS数据库中选择当前的速度 极限值，这种信息可以被存储于其中。
由传感设备E检测到的当前的速度极限值首先经屏幕3而显示给 驾驶员。现在，驾驶员可以决定是否接受所提议的速度极限值，并由
此传递至巡航控制器，从而限制和/或调节车辆的速度至可接受的速度 极限值，或者是否拒绝当前检测到的速度极限值。
优选的，利用致动元件17， 18， 19的单个致动，从而使连接到巡
航控制器和显示设备的方向盘组件4的致动元件17， 18用来接受和/ 或拒绝所述提议，例如通过下压两个按钮开关19的其中之一，接受
检测到的速度极限值。
驾驶员还有可能进行更改(即增大或减少利用致动元件经屏幕所
提议的速度极限值)。例如驱动杆17和/或致动元件18被设计并提
供用于这种目的。
此外，可以利用致动元件17， 18， 19而调节和启动由巡航控制器
所提供的速度的极限值的容许范围。容许范围为这样的速度范围，该 速度范围是汽车的速度意于偏离检测到的速度极限值。由此驾驶员可
以例如以始终超出10%的比率调节向外传递至显示设备的速度极限值。
此外，屏幕3设计用于显示发动机的当前转速和/或用于汽车变速 器使用中的档位。在本实施例中，传感设备E设计并提供用来检测当
前的转速和当前的汽车档位。
以评估电子设备的形式设置的功能元件从检测到的转速并根据当
前的档位估计待使用档位的提议，其经屏幕3显示，并且例如通过驾 驶员按下按钮(按钮开关19)来接受和/或拒绝提议。所述提议可取决 于由方向盘组件4的致动元件17， 18， 19进行调节的其它参数(例如 所期望的驾驶风格，比如运动型，经济型，等等)。
此外，有利的是，屏幕3也可以用来显示给驾驶员能够在所选择 的停车位置处(停放空间)停车。为此，所述停车位置利用传感设备E
进行测量并分类，例如当车辆驱动经过时，即自动确定停放空间的 尺寸是否可能进行停放。
图IO与图ll和图12结合，显示了图2， 8和9所示类型的方向 盘组件4的方向盘5A的详细示意剖视图，其中方向盘5a的方向盘边 缘5以环形的方式相对于转向轴D横向地围绕着盘毂主体6，转向轴D 分别位于图IO至12所示的剖平面中。
盘毂主体6形成有气囊模块的容纳器，气囊模块包括气囊G (气 囊G的一部分由图IO所示的点划线所示)，所述气囊可以以与转向轴 D相重合的主展开方向展开，以用来保护驾驶员。为此，气囊G利用 气囊末端的气体发生器(未显示)而被充气，气囊G穿入和/或冲开盘 毂主体6的罩盖(未显示)，并以主展开方向展开，即在方向盘5a和 驾驶员之间展开，用于保护驾驶员。在充气的状态下，气囊G可被设 计成相对于转向轴D对称和/或相对于主展开方向对称，由此既沿着转 向轴D具有空间膨胀，同时相对于转向轴D可横向设置。通过由气体 发生器填充气体，气囊G被展开，相对于转向轴D横向地膨胀，并且 能够撞击方向盘轮缘5的区域B，所述边缘5相对于方向盘轴D横向 地面对着转向轴D。可能发生这种情况，例如，气囊G不能自由展开， 即例如在驾驶员沿着转向轴D太靠近方向盘5(00P情况)。
为了确保冲击区域B的气囊G的偏移和/或偏转，且即以便气囊G 不会损坏方向盘边缘5，特别是不会损坏布置在方向盘边缘5和/或区 域B上的显示设备8，区域B包括偏转斜坡，即它相对于转向轴D倾 斜。这种倾斜被构造成以便于气囊G以一定入射角击打区域B，该入 射角基本上等于瞥视角度，利用它偏转通过区域B。这样，可以尽可能 大的遍及外围方向U形区域，所述外围方向U围绕着方向盘边缘5， 所述方向盘边缘5以环形方式相对于旋转方向R横向设置，区域B还 附加具有凸形的曲率。
此外，区域B具有面向盘毂主体6并且可选择地面向驾驶员的表 面0，所述表面O产生以便于气囊G可以很容易地在其上滑动(较小
摩擦)。此外，可以将区域B限制在显示设备8的周围，并在旋转方 向R中和/或沿着显示设备8的圆周方向U内延伸。然而，它也可以 在旋转方向R内以环形的方式围绕着方向盘边缘5和/或转向轴D。
如上所述形成的方向盘边缘5的区域B被设计在一个或多个外壳 元件S上，其布置在面向盘毂主体6的方向盘边缘5的一个内表面I 上。
在转向轴D定位的剖平面中，这些壳体元件S具有轮廓，所述轮 廓沿着方向盘边缘5的部分在显示设备8的区域内偏离显示设备8的 轮廓，所述方向盘边缘5的部分在旋转方向R上相隔。然而，它还可 以是，在显示设备8的区域内的轮廓基本与方向盘边缘部分的轮廓保 持重合，其在旋转方向R内与显示设备8相间隔。或者，对于壳体元 件S，方向盘边缘5的泡沬部分也可以在沿着显示设备8的方向盘边缘 5上设置，并具有相应的用于偏转气囊G的区域B。
如图11所示的壳体元件S在面对着盘毂主体6以及面向驾驶员 的壳体元件S的区域B中具有凸形的膨胀部分，该膨胀部分比面向区 域B的与方向盘边缘5的相对区域更弯曲，与图12所示的壳体元件S 相反，在图ll所示的剖面图中其为U形，并具有比沿着转向轴D相对 于区域B的壳体元件S的区域更大的曲率。因此，如图ll所示的沿着 转向轴D的壳体元件S具有比方向盘边缘5相对较小的最大宽度，这 样所述方向盘边缘沿着转向轴D凸出超过壳体元件S。
壳体元件S的变型如图12所示，在剖面图中其还具有U形构造， 即以凸出方式弯曲，并设计成沿着轴线对称，所述轴线相对于转向轴D 横向延伸，所述壳体元件S的最大宽度尺寸与延转向轴D的方向盘边 缘5的最大宽度尺寸相一致。在壳体元件S的自由端，远离地面向方
向盘边缘5的壳体元件S的外表面被平头装配在方向盘边缘5的外表 面内(向外面对)，并在切向地延伸到该外表面，这样保证了在壳体
元件S和方向盘边缘5之间的光滑过渡。因此，这作为边缘是有利的， 因为这避免了启动时击打区域B而损坏气囊G。
重要的是，两个实施例中的壳体元件s都具有膨胀部分，以便于
区域B构造成相对于转向轴D倾斜(相对于转向轴D横向弯曲)，其 可确保展开的气囊G的偏转和/或偏移。有利的是，如果图11和/或12 所示的壳体元件S的U形横截面轮廓具有面向着基本上朝向盘毂主体 6的圆形端K,即具有凸出的弯曲区域，其面向盘毂主体6并具有最 大的横截面轮廓的曲率(壳体元件S的U形横截面轮廓可以是，例如 是半椭圆形)，则壳体元件S的区域B沿着转向轴D布置在所述端K 和驾驶员之间。因此，有利的，展开的气囊G可沿着转向轴D通过区 域B而偏转。
此外，壳体元件S可以部分地或完全地盖住显示设备8，并且具 有透明构造的光学显示设备8。或者壳体元件S可以沿着方向盘边缘5 布置在方向盘边缘5上的显示器设备8的右边和左边，即沿着方向盘 边缘5围绕着所述显示设备。因此，可以保护显示设备8，这是因为依 照图ll和图12所示的在区域B中的壳体元件S从方向盘边缘5凸出， 且由此凸出越过布置在方向盘边缘5和/或插入其中的显示设备8，即 在显示设备8和展开的气囊G之间。这种保护功能通过相对于转向轴 D的区域B的倾斜而受到协助(即区域B形成偏转斜坡)，且区域B 的曲率可确保展开的气囊G的偏移和/或偏转。
权利要求
1.一种汽车的方向盘组件，包括方向盘(5a)，以及布置在方向盘(5a)上的显示设备(8)，其与布置在汽车上用于检测汽车的至少一个参数的传感设备(E)相配合，并且显示设备显示由传感器设备(E)检测到的参数，汽车的功能元件，用于传递或转换能量和/或信息，其连接至传感设备(E)，且功能元件被设计并向驾驶员提供经显示设备(8)显示的提议，用于调节汽车的参数；以及汽车的致动元件(17，18，19)，其与功能元件相连，利用其可以按照功能元件的提议来调节参数。
2. 如权利要求l所述的方向盘组件，其特征在于，该致动元件(17， 18， 19)布置在方向盘(5a)上。
3. 如权利要求1或2所述的方向盘组件，其特征在于，该参数的 调节包括参数的确认，或更改参数。
4. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该致动 元件(17， 18， 19)被设计并提供用于通过在致动元件(17， 18， 19) 上作用而接受和拒绝提议。
5. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该致动 元件(17， 18， 19)设计并提供用于接受或拒绝经由致动元件(17， 18， 19)的单个致动的提议。
6. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该提议 可以借助致动元件(17， 18， 19)进行改变。
7. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该功能 元件提供一种预定的时间间隔，在该时间间隔内，致动元件(17， 18，19)必须启动，以用于有效地接受所述提议。
8. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该功能 元件设计为巡航控制器。
9. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该参数 是汽车的速度。
10. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该提 议提供了用于接受由传感器设备(E)检测到的速度的极限值，提议的 接受实现了汽车的速度通过巡航控制器而被限制到速度的极限值。
11. 如权利要求1至8之一所述的方向盘组件，其特征在于，该 参数是距离前方车辆的距离。
12. 如权利要求ll所述的方向盘组件，其特征在于，该提议提供 用于接受的距离前方车辆的距离，提议的接受实现了由巡航控制器进 行的对汽车速度的调节，以便使距离保持恒定。
13. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该功 能元件提供一种容许范围，该范围可以由致动元件(17， 18， 19)进 行启动，并且通过容许范围，参数可下降到低于和/或超过参数的极限 值。
14. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该传 感器设备设计并提供用于从汽车周围的显示中读取参数的极限值。
15. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该传 感器设备设计并提供用于从布置在汽车周围的数据存储中选择参数的 极限值。
16. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该传 感器设备设计并提供用于从数据库、特别是从GPS数据库中选择参数 的极限值。
17. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该传 动元件(U)用来将传感器设备(E)的输出信号传输至显示设备(8)。
18. 如权利要求1至7之一所述的方向盘组件，其特征在于，该 参数是汽车发动机的当前转速。
19. 如权利要求18所述的方向盘组件，其特征在于，该传感器设 备(E)设计成用于检测汽车变速器的当前档位。
20. 如权利要求18或19所述的方向盘组件，其特征在于，该提 议与所使用的档位有关，提议的接受实现了所提议档位的接合。
21. 如权利要求19和20所述的方向盘组件，其特征在于，该功 能元件被设计为连接至显示设备(8)的评估电子设备，其被设计并提 供用于至少根据当前转速和当前档位、经显示设备(8)向驾驶员显示 提议。
22. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该传 感器设备(E)设计成用于检测汽车的其它参数。
23. 如权利要求所述的22所述的方向盘组件，其特征在于，该显 示设备(8)设计成用于显示汽车的其它参数。
24. 如权利要求22或23所述的方向盘组件，其特征在于，该参 数为汽车和围绕汽车周围的物体之间的距离。
25. 如权利要求24所述的方向盘组件，其特征在于，该传感设备 (E)提供并设计用于将距离转换成停放空间的尺寸。
26. 如权利要求22至25之一所述的方向盘组件，其特征在于， 该传感设备(E)提供并设计用于检测停放空间是否在汽车的周围足够得 大，以便把汽车停放在所述停放空间。
27. 如权利要求22至26之一所述的方向盘组件，其特征在于， 该传感设备(E)提供并设计用于经显示设备(8)显示有关停放空间的信 息。
28. 如权利要求22至27之一所述的方向盘组件，其特征在于， 该功能元件被设计为连接至传感器设备(E)的控制电子设备，其被设计 并提供用于自动停放汽车。
29. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该显 示设备(8)布置在方向盘的边缘(5)上，所述方向盘边缘(5)至少 部分地围绕着方向盘(5a)的转向轴(D)。
30. 如权利要求29所述的所述的方向盘组件，其特征在于，该显 示设备(8)沿着垂直车辆轴线(z)布置在位于转向轴(D)上方的方 向盘(5a)的正前方驱动位置内。
31. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该显 示器设备(E)设计成用于显示汽车的驱动信息。
32. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该至 少一个检测设备(10)布置在方向盘(5A)上，用于检测汽车驾驶员 的注意力情况，该检测设备(10)用于根据检测到的驾驶员的注意力 情况来启动显示设备(8)。
33. 如权利要求32所述的方向盘组件，其特征在于，该检测设备 (10)设计成照相机。
34. 如权利要求32或33所述的方向盘组件，其特征在于，该检 测设备(10)邻近于显示设备(8)布置。
35. 如权利要求29或权利要求30至34中之一所述的方向盘组 件，返回参见权利要求29，其特征在于，该检测设备(10)布置在方 向盘的边缘(5)上。
36. 如权利要求29或权利要求30至35之一所述的方向盘组件， 返回参见权利要求29，其特征在于，该检测设备(10)沿着垂直车辆 轴线(Z)布置在位于转向轴线(D)上方的方向盘边缘(5)的正前方驱 动位置内。
37. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该显 示设备(8)包括至少两个显示元件(3， 2)。
38. 如权利要求29和权利要求32和37所述的方向盘组件，其特 征在于，该检测设备(10)沿着方向盘的边缘(5)布置在至少两个显 示元件(3， 2)之间。
39. 如权利要求29和37或38所述的方向盘组件，其特征在于， 该检测设备(10)和两个显示元件(3， 2)对应之一之间的距离小于 沿着方向盘边缘(5)的两个显示元件(3， 2)中至少一个的宽度。
40. 如权利要求32至39之一所述的方向盘组件，其特征在于， 提供有用于检测汽车驾驶员的注意力情况的其它检测设备(10)，用 来根据检测到的驾驶员的注意力情况来启动显示设备(8)。
41. 如权利要求40所述的方向盘组件，其特征在于，该检测设备 (10)设计成照相机。
42. 如权利要求29和权利要求40或41所述的方向盘组件，其特 征在于，该检测设备(10)沿着方向盘边缘(5)这样布置，以便检测 设备(10)的至少一个沿着垂直车辆轴线(z)布置在转向轴(D)上方， 而与方向盘边缘(5)的位置无关。
43. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，返回参见权利要求 29，其特征在于，盘毂主体(6)可以围绕转向轴(D)旋转，且经至少一 个辐条(7)而连接至方向盘边缘(5)。
44. 如权利要求43所述的方向盘组件，其特征在于，该方向盘边 缘(5)的区域(B)包括至少一个显示设备(8)。
45. 如权利要求44所述的方向盘组件，其特征在于，带有气囊(G) 的气囊模块布置在盘毂主体(6)上，所述气囊(G)可以展开，以在 沿着转向轴(D)延伸的主要展开方向上保护驾驶员，且当其展开时， 该气囊(G)可以撞击在相对于转向轴(D)横向的方向盘边缘(5)的区 域(B)上。
46. 如权利要求45所述的方向盘组件，其特征在于，该方向盘边 缘(5)的区域(B)与气囊(G)相配合，从而使得当所述气囊朝向区 域(B)撞击时，气囊可以在主要展开方向上偏转。
47. 如权利要求46所述的方向盘组件，其特征在于，展开用于偏 转气囊(G)的区域(B)包括偏转斜坡。
48. 如权利要求46或47所述的方向盘组件，其特征在于，展开 用于偏转气囊(G)的区域(B)包括具有较低摩擦系数的表面(0)。
49. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该显 示设备(8)设计成光学显示元件(1， 2， 3， 11)。
50. 如权利要求49所述的方向盘组件，其特征在于，该光学显示 元件包括至少一个LED。
51. 如权利要求49或50所述的方向盘组件，其特征在于，该光 学显示元件包括多个LED。
52. 如权利要求51所述的方向盘组件，其特征在于，该光学显示 元件包括LED场(1， 2， 11)。
53. 如权利要求49至52之一所述的方向盘组件，其特征在于， 该光学显示元件包括屏幕(3)。
54. 如权利要求1至48之一所述的方向盘组件，其特征在于，该 显示设备(8)设计成声音显示器。
55. 如权利要求1至48之一所述的方向盘组件，其特征在于，该 显示设备(8)设计成触摸显示器(12)。
56. 如上述权利要求之一所述的方向盘组件，其特征在于，该传 感设备(曰设计成用于检测汽车的参数的极限值。
57. —种用于调节具有上述权利要求之一所述的、具有方向盘组 件的汽车的参数的方法，包括下列步骤 利用传感设备(E)检测汽车参数，以及 利用显示设备(8)显示由传感设备(E)检测到的参数。
58. 如权利要求57所述的方向盘组件，其特征在于，该参数是汽 车的速度的极限值。
59. 如权利要求58所述的方法，其特征在于，汽车的速度利用巡 航控制器而调节至速度的极限值。
60. 如权利要求58和59所述的方法，其特征在于，该接受由传 感设备(E)检测到的速度的极限值可利用巡航控制器经显示设备而提 议给驾驶员。
61. 如权利要求57所述的方法，其特征在于，该参数是汽车发动 机的转速。
62. 如权利要求61所述的方法，其特征在于，汽车变速器的档位 被检测为其它参数。
63. 如权利要求61和62所述的方法，其特征在于，根据档位和 转速，所使用的档位可被自动提议并经由显示设备(8)显示出来。
64. 如权利要求57所述的方法，其特征在于，该汽车的其它参数 利用传感设备(E)检测。
65. 如权利要求64所述的方法，其特征在于，该汽车和汽车周围 的物体之间的距离被检测作为参数。
66. 如权利要求65所述的方法，其特征在于，该距离可自动转换 成停车空间的变化。
67.如权利要求64至66之一所述的方法，其特征在于，自由停 车空间由传感设备(E)识别并测量出来，它自动校验停车空间是否足够 得大，以便于将汽车停放在其上，且关于停放空间的信息经显示设备 (8)而显示给驾驶员。
全文摘要
本发明涉及一种汽车的方向盘组件(4)，包括方向盘(5a)和显示设备(8)，其被布置在方向盘(5a)上并且功能地连接于传感设备(E)，所述传感设备(E)被安装在汽车上，用于检测汽车参数，并且显示设备(8)用于显示由传感设备(8)检测的参数。传感设备(8)连接于汽车的功能元件，用于传递或转换能量和/或信息，所述功能元件用于并被设计为经显示设备(8)显示给驾驶员的提议，以便调节汽车的参数。所述功能元件与汽车的致动元件(17，18，19)相连，利用其而根据功能元件的提议来调节参数。
文档编号G08B21/06GK101107145SQ200680002704
公开日2008年1月16日 申请日期2006年1月18日 优先权日2005年1月19日
发明者弗里德里克·科伊德尔, 德尔夫·诺伊曼, 马克·普罗斯特-芬 申请人:高田-彼得里公开股份有限公司