CN102673399A - 用于汽车的操纵单元 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车的操纵单元，其具有绕着轴(2)可转动的方向盘(3)，其中，一个手指可操纵的输入单元(6)安置在围绕轴(2)延伸的圆弧上。

Description

用于汽车的操纵单元

技术领域

本发明涉及一种用于控制汽车或汽车中仪器的操纵单元，尤其是用于控制多媒体或通讯功能的操纵单元。 

背景技术

数字无线电技术和因特网的快速发展，使得几年前还不可想象的多样化的通讯和多媒体服务现在可用于汽车。用于控制这种服务和功能的操作元件需要占据汽车仪表板的空间。不甚理想的是，仪表板的尺寸要扩大，以便安置所需的操作元件，操作元件距离司机越远，司机操纵操作元件时开车的交通注意力就越易受到影响。 

DE29806461U1公开了一种用于汽车的操作元件，其中，具有多个按键的输入单元安置在方向盘上其轮毂的区域内。该输入单元虽位于司机视野的正中，但却存在一定缺陷，即，阻碍常规安装在方向盘内的气囊的功能发挥。为了能发挥气囊功能，该常规的输入单元设有预定断裂部位。因此，气囊的操作不可避免地会损害输入单元。在发生事故气囊操作之时，必须替换输入单元，这对汽车的使用者来说就不必要地加大了维修成本。为此导致了，在气囊虽已释放但汽车的运动能力还能提供的轻微事故后，通过输入单元控制的功能却不再发挥。 

这种常规输入单元的很多按键虽然距离方向盘圈(司机行驶时手大多放在其上)不远，但只要司机不将手从方向盘圈上松开，这些按键中的少量按键最多各自仅用拇指够到，这使得多个按键相继输入复杂命令的操作费时又费力。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于汽车的操纵单元，其对汽车司机来说操作良好，不会因方向盘气囊的操作而受损。 

该技术问题通过一种用于汽车的操纵单元解决，其具有可绕轴转动的方 向盘和至少一个手指可操纵的输入单元，该输入单元安置在围绕轴延伸的圆弧上。 

如果方向盘独立于圆弧地绕轴转动，司机手的位置因转向运动相对于输入单元连续地改变，即便手没有松开方向盘。因此，输入单元的不同区域对司机的手来说短程够到，从而在运行过程中大部分的功能可通过最小的手运动得到控制，并且，也可方便地输入要求输入单元前后进行多次操作的命令。 

优选的是，圆弧安置在方向盘背离司机的一侧，以便尽可能小地限制司机对仪表板的观看，必要时也尽可能小地限制装在方向盘中的气囊的张开性能。 

输入单元与方向盘之间的距离优选予以固定，以便能在手的鱼际贴靠在方向盘上时，用手指尤其是食指或中指接触输入单元。该距离一般为5-10cm。这样，司机就可操纵输入单元，而不必在此情况下将手从方向盘上松开。 

为此目的，还适宜的是，圆弧的半径与方向盘的半径对应一致。 

适宜的是，操纵单元包括显示屏，其可给司机提供有关汽车操作参数的咨询答复和/或对司机在输入单元上进行的调节的反馈。 

这样的显示屏应居中安置在司机的视野范围内，且因此，适宜的是，显示屏可通过方向盘的开口看得见。 

尤其是，显示屏可安置在仪表板中或仪表板前的弧形输入单元的支架中。 

为了容易让司机在由操纵单元控制的多个功能之间进行选择，优选将显示屏布置成显示多个各自配属于这些功能的符号，在这些符号之间借助于输入单元可进行选择。 

为了能在功能之间进行选择，可将输入单元布置成检测手指在其表面上运动的方向，并且，显示屏可被布置成按给定顺序显示符号且根据检测到的运动方向从当前所选符号切换到显示其(相对于上述顺序)前者或后者为所选符号。 

适宜的是，所选符号可相对于未选符号以突显的方式显示在显示屏上，例如比未选符号亮或大，背景类型不同于未选符号，由灰度改为彩色，颜色饱和度比未选符号深，等等。 

还可行的是，在相对于未选符号的显示点突显的位置点显示相应所选的符号，例如在一排符号的中间，或位于其上安置显示符号的圆弧的最高点。 尤其是，对于文字数字类的符号，适宜的是，可在显示屏上只能看见有限数量的符号，即，所选符号及其前者和后者符号，虽然所选符号会因使用者输入而改变，但其在显示屏上的位置不会改变。 

尤其是，如果要在一小批符号之间进行选择，适宜的是，可将输入单元布置成检测手指接触的位置点，且从显示屏上显示的多个符号中拨选其在显示屏上的位置点对应于接触位置点的符号。 

为了确保尺寸大且便于阅读地展示，可在两种显示模式之间切换显示屏，一种模式为，至少在显示屏的一部分上显示汽车操作参数，另一种显示模式为，在该部分显示屏上反映输入单元上的输入。 

输入单元尤其是为移动电脑公知的所谓触摸板。 

附图说明

结合下面参照附图的实施例的描述，本发明的其它特征和优点变得显而易见。说明书和附图中还出现了未在权利要求中提及的实施例特征。这些特征也可在有别于此的具体公开的组合中表现。因此，多个这样的特征在同一句子或其它上下文中相互提及的事实并不意味着其仅可在具体公开的组合中表现；而是原则上还可对多个这样的特征进行个别删除或修改，只要不影响本发明的功能有效性。附图中： 

图1示出了本发明第一构型的操纵单元的示意透视图； 

图2示出了图1操纵单元前面的司机的侧视图； 

图3示出了与图1相似的本发明第二构型的操纵单元的视图； 

图4示出了朝向第一显示模式中操纵单元的司机观察图； 

图5示出了朝向第二显示模式中操纵单元的司机观察图； 

图6示出了在拨选要输入的符号期间的操纵单元； 

图7示出了在确定选择符号时刻的操纵单元。 

具体实施方式

图1以示意侧视图示出了本发明的操纵单元。该操纵单元以专业人员熟知的方式包括转向柱1，其上装有绕着轴2可转动的方向盘3。方向盘3可具有中央轮毂4，其可用于安置气囊。 

在方向盘3与汽车的仪表板5之间，输入单元6通过两个大致与轴2呈 径向延伸的牵杆7固定在转向柱1上。输入单元6呈弧形，其半径与方向盘3的半径基本对应。输入单元6的圆弧同心于轴2，并且，方向盘3与输入单元6之间沿轴2方向的间距为5-10cm，于是司机不用从方向盘3上松开其拇指和鱼际，便能用每只手的其它手指之一接触输入单元6的外圆周面。圆弧绕着轴2延伸过比180°小一些的角度，从而在圆弧端部的下方，为以本身公知方式相互对置地装于转向柱1上的、未在图1中示出的转向灯和刮雨器的操作杆，留有一定空间。 

输入单元6的圆周面8上可装有多个开关或接触传感器；优选其构造成为移动电脑公知的触摸板类型，司机手指移动的位置、手指在其表面上移动的方向和/或手指施加到表面上的压力都可由触摸板检测得到。 

弧形输入单元6和牵杆7构成一个窗口，汽车司机9通过其可观察仪表板5上的显示屏10，如图2所示。 

除了适于显示可自由编程的图像内容的矩阵显示装置外，显示屏10还可包括常规的模拟指针显示仪，以显示汽车的操作参数如速度、马达转速、冷却水温、油箱的加注高度等；优选整个显示屏10由矩阵显示装置构成，其中，该矩阵显示装置可被安置成至少在正常行驶模式下在其大部分表面上模拟显示上述操作参数的指针显示仪，也就是表示指针显示仪的图形11，其中仿摹指针的位置描述相关操作参数的数值。 

图3示出了操纵单元的变型，其中，显示屏10朝向方向盘3地移动到输入单元6的空心中腔内，于是输入单元6的圆周面8就在围绕显示屏10的圆弧中延伸。由于显示屏10与方向盘3之间的间距小，此时，可通过方向盘3的开口看到显示屏10上的示值11的视角较大。因此，显示屏10可具有大的尺寸，这就不会产生方向盘圈的上部区域遮住显示屏10在身材高大的司机眼睛前面的一部分的危险。 

图4是本发明操纵单元的典型图示，正如司机9正常行驶时的那样。通过方向盘3的开口，可看到指针显示仪的不同图形11，从中可读出例如行驶速度、转速等的操作参数；图形11上方的显示屏10的区域12未加以利用。 

图4中方向盘3的方位对应于“直行”。司机的手13位于显示屏10两侧的对称正常位置。拇指14卡在方向盘3的开口中，而其它手指则分别自外围握住方向盘圈15。方向盘圈15的后面，弧形地延伸有输入单元6。在此位置，输入单元6能让图4手13的食指在司机伸展其时方便地够到转向灯 或刮雨器的操纵杆，并且可能还接近输入单元6的左右边缘。 

为了操纵输入单元6，司机9使手13在方向盘3上移动，如图5所示。通过例如将方向盘圈15上的左手13向上且朝中间移动的方式，司机的左手食指可方便地够到输入单元6，不必为此松开方向盘3。显示屏10会对手指在输入单元6上的触碰作出反应，此时在显示屏10的前述未利用区域12中显示一组符号16的方式。指针显示仪的图形11尽管未在图5中示出，但在该状态下也能额外地在显示屏10上看得见。 

在图5中，为简单起见，以加框数字表示符号16；但在实践中，更倾向于选用通过相关符号16表征的功能的象形图标作为所述符号，例如为移动电话的使用表面所公知的那样。也即，例如可以是选择其指示电话号码或邮件地址名录的符号、书籍、显示或生成邮件或SMS信息的信封形式的符号、移动电话机等。 

只要同时显示的符号16的数量不多，例如不多于5个，如图5所示，每个符号16就可相应于其在显示屏10上的布置方式被配置给输入单元6表面上的区域17，司机接触了区域17，即相当于拨选或选择相关的符号16。在图5的图示中，司机的食指接触了中间区域17，相应于拨选了中间符号16。因此，这便在相对于其它符号16突显的图示中得以显现在显示屏10上，以便显示所选的符号状态。借助于这种突显，司机就可检查其输入是否正确。通过第二次接触区域17，司机确认其想启动相应于所选符号16的功能，例如写SMS(短信)。 

现在，象形图标形式的符号16消失，如图6所示，在区域12中显示另一些符号18，亦即一部分字母和双向箭头19，该双向箭头使司机明白，他可通过用手指顺时针或逆时针抹过圆周面8而使所显示的字母18向前或向后滚动。此时所选动的是区域12中间的字母18，这里以框20予以突显。通过用手指抹过输入单元6的方式，司机可向左或向右移动该排字母18，从而改变相应所选的字母。通过用手指轻击或紧压输入单元6，司机便得以确认所选的字母，显示屏10就会通过相关字母的短时放大显示而作出反应，如图7所示。司机按此方式连续选择且描述SMS实际状态的字母21便显现在区域12下方的显示屏10上，即正常行驶时看见刻度仪图形11的地方。在图6或7所示的显示屏10的操作状态下，图形11完全隐去；但也可想到，减小对比度或相对于所选的SMS的字母21形成有色对比来可视地保留图形 11。 

显而易见，也可采用抹过输入单元6或轻击或按压的相同操作原理来从显示的数字中编排电话号码，或从存储的电话号码或地址的编排表中选择理想的通讯伙伴。 

显然，输入单元6可用于控制汽车中很多其它这里未详细描述的功能。例如，上述字母输入的类型可用于将行驶目的地输入汽车导航系统中。收音机的控制也可借助于输入单元6进行。这样，例如可将图5符号16中的一个显示为收音机。如果选择了该符号，就会显示一组新的符号，其分别对应于不同的频段和/或不同的声音信号源，这样，就可如在符号16的情况下通过接触相配置的输入单元6的表面区域，或如在符号18的情况下通过抹动手指进行选择，在这组新的符号之间进行选择。此外，借助于手指抹过的方向，可固定搜索发射台的方向或从列表中选择出发射电台。 

附图标记一览表 

1 转向柱 

2 轴 

3 方向盘 

4 轮毂 

5 仪表板 

6 输入单元 

7 牵杆 

8 圆周面 

9 司机 

10 显示屏 

11 图形 

12 区域 

13 手 

14 拇指 

15 方向盘图 

16 符号 

17 区域 

18 符号 

19 双向箭头 

20 框 

21 字母。 

Claims (14)

1.一种用于汽车的操纵单元，具有绕着轴(2)可转动的方向盘(3)和至少一个手指可操纵的输入单元(6)，其特征在于，该输入单元(6)安置在围绕轴(2)延伸的圆弧上。

2.根据权利要求1所述的操纵单元，其特征在于，方向盘(3)独立于输入单元(6)地绕着轴(2)可转动。

3.根据权利要求1或2所述的操纵单元，其特征在于，输入单元(6)安置在方向盘(3)背离司机(9)的一侧。

4.根据前述权利要求之一所述的操纵单元，其特征在于，输入单元(6)与方向盘(3)之间的间距固定，以便能在手的鱼际贴靠在方向盘(3)上时，用手(13)的手指接触输入单元(6)。

5.根据前述权利要求之一所述的操纵单元，其特征在于，圆弧的半径对应于方向盘(3)的半径。

6.根据前述权利要求之一所述的操纵单元，其特征在于，该操纵单元包括显示屏(10)。

7.根据权利要求6所述的操纵单元，其特征在于，显示屏(10)可通过方向盘(3)的开口看得见。

8.根据权利要求6或7所述的操纵单元，其特征在于，显示屏(10)被布置成显示多个符号(16；18)，借助于输入单元(6)可在其间作出选择。

9.根据权利要求8所述的操纵单元，其特征在于，输入单元(6)被布置成检测手指在其表面上运动的方向，并且，显示屏(10)被布置成按序显示所述多个符号(18)且根据检测到的运动方向从当前所选符号(18)切换到显示其前者或后者为所选符号。

10.根据权利要求9所述的操纵单元，其特征在于，显示屏(10)被布置成使所选符号(16；18)以相对于未选符号(16；18)突显的方式显示。

11.根据权利要求9所述的操纵单元，其特征在于，显示屏(10)被布置成使所选符号(18)在相对于未选符号(18)的显示点突显的位置点显示。

12.根据权利要求8至11之一所述的操纵单元，其特征在于，输入单元(6)被布置成检测手指接触的位置点，且从显示屏(10)上显示的多个符号(16)中拨选其在显示屏(10)上的位置点对应于接触位置点的那个符号。

13.根据权利要求6至12之一所述的操纵单元，其特征在于，在至少在显示屏(10)的一部分上显示汽车操作参数的一种显示模式与在该部分显示屏(10)上反映输入单元上实施的输入(21)的一种显示模式之间，切换显示屏(10)。

14.根据前述权利要求之一所述的操纵单元，其特征在于，输入单元(6)为触摸板。

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