Bewegung zur haptischen Signalgebung

Die Erfindung betrifft ein Pedal gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solches gattungsbildendes Pedal ist beispielsweise aus der DE 102006025339 A1 bekannt.

Pedale in Fahrzeugen, insbesondere das Gaspedal, werden zunehmend mit einem Aktor versehen, um dem Fahrer des Fahrzeuges ein haptisch wahrnehmbares Signal bei bestimmten Verkehrssituationen, beispielsweise dem Unterschreiten eines Mindestabstandes oder einem anstehenden Gangwechsel oder einer unökonomischen Fahrweise, beispielsweise dem Abweichen von einem optimalen Geschwindigkeit-oder Drehmomenten-Bereich zu signalisieren.

Dazu werden so genannte „Force-Feedback-Pedale", wie beispielsweise in der EP 1375233 B1 oder DE 10 2009 041 361 A1 , üblicherweise mit elektrischen Aktoren versehen, welche auf Basis von rotierenden Elektromotoren oder aber elektromagnetischen Linearantrieben arbeiten. Solche Aktoren ermöglichen eine gezielte Steuerung der Gegenkraft-Kennlinie, sind jedoch entsprechend aufwendig, teuer und weisen einen nicht unerheblichen Stromverbrauch auf.

Darüber hinaus sind beispielsweise aus der DE 100 26 048 C2 Pedale mit einer Vibrationseinrichtung bekannt, welche beispielsweise auf Basis piezoelektrischer Aktoren immer noch optisch wahrnehmbare Signale am Pedal erzeugen, ohne dass jedoch die Stärke und Arbeitsamplitude einer solchen Vibrationseinrichtung dafür ausreichen würde, eine direkte Gegenkraft-Rückkopplung über den Arbeitsbereich des Pedal hinweg zu ermöglichen.

Wie aus der gattungsbildenden DE 10 2006 025 339 A1 zu entnehmen, soll dort zur haptischen Signalgebung eine Vibration in einer zur Pedalwegrichtung senkrechten Ebene erzeugt werden, wobei dafür als Mittel sich linear bewegende Stempel oder Zahnriegel vorgeschlagen werden, welche allesamt hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit fraglich und technisch recht aufwändig umzusetzen sind. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignetere Ausgestaltung eines solchen Pedals vorzustellen, welches zudem kostengünstig herstellbar ist und eine verbesserte Wahrnehmbarkeit aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass eine segmentweise Drehbewegung um eine zur Pedalwegrichtung parallele Drehachse technisch einfach realisierbar und dennoch eine größere Bewegungsamplitude und damit bessere Wahrnehmbarkeit ermöglicht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Das Pedal ist hier jeweils als ein hängendes Pedal mit einem Pedalarm und Pedalgrundkörper 1 sowie einer Pedalplatte 2 gezeigt, wobei mit X jeweils die Pedalwegrichtung gekennzeichnet ist. Da üblicherweise das Pedal in einer hier nicht mehr gezeigten Drehachse am Fahrzeug drehbar gelagert ist, ist die Pedalwegrichtung X eine entsprechend unförmige Bewegung, wobei dennoch an der jeweiligen Position des Pedal eine dazu senkrechte Ebene Y-Z definiert ist, in welcher die Bewegung zur haptischen Signalgebung erfolgt. Die Bewegung zur haptischen Signalisierung erfolgt als eine segmentweise Drehbewegung um die zur Pedalwegrichtung (X) parallele Drehachse (3). Segmentweise bedeutet dabei, dass die Pedalplatte 2 sich nicht etwa komplett um die eigene Achse um 360° drehen würde, sondern die Drehbewegung beschränkt ist, vorzugsweise auf eine Drehung zwischen 1 und 15 Grad.

In der Figur 1 ist dabei der Aktor (4) versetzt zur Drehachse (3) angeordnet und kann so auch ein Linearaktor oder ein auf die drehbare Pedalplatte in der Pedalwegrichtung senkrechten Ebene (Y-Z) rotatorisch angreifender Aktor, insbesondere Motor vorgesehen werden, um die entsprechende segmentweise Drehbewegung zu bewirken. Figur 2 skizziert demgegenüber einen Blick in Pedalwegrichtung auf die Pedalplatte 2 und zeigt somit die Ebene (Y-Z). Gut zu erkennen Figur 2 dabei auch die Drehachse 3.

Wie in Figur 1 dargestellt, kann an der Pedalplatte 2 dabei eine Drehachse 2.1 ausgeformt sein, welche in einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung 1.1 des Pedalgrundkörpers drehbar gelagert ist. Die Figur 3 hingegen skizziert eine alternative Ausgestaltung, bei welcher der Aktor (4) bspw. als ein Hubmagnet mit kreisförmigem Querschnitt ausgestaltet ist, wobei dieser unmittelbar auf der Drehachse (3) angeordnet ist.

Hervorhebenswert ist in Figur 3 darüber hinaus die alternative Ausgestaltung der Ausformung 2.2 an der Pedalplatte 2 vergleichbar einer Schwalbenschwanzführung, welche beispielsweise seitlich in eine entsprechende Ausnehmung 1.2 am Pedalgrundkörper eingeführt wird und die entsprechende Engstelle im Pedalgrundkörper 1 hintergreift. Dadurch ist sichergestellt, dass die Pedalplatte 2 sich nach erfolgter Montage nicht mehr vom Pedalgrundkörper lösen kann. Alternative mechanische Konstruktionen dazu sind aber vorstellbar.