CN114787026A - 操作设备、车辆和用于运行车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及操作设备、车辆和用于运行车辆的方法。用于车辆的操作设备(102)包括能由操作设备(102)的使用者的手转动的外部单元(210)。操作设备(102)还包括检测装置(270)，检测装置被构造成用于检测外部单元(210)的运动，并且通过使用表征运动的参量提供用于控制车辆的功能的控制信号(271)。操作设备(102)还包括包含磁流变介质的促动器装置(212)，促动器装置与外部单元(210)能耦接或耦接，并且被构造成用于将取决于磁流变介质的粘性的锁定力施加到外部单元(210)上。操作设备(102)还包括传感器单元(285)，传感器单元布置在外部单元(210)内并且被构造成用于提供指示操作设备(102)的使用者的手不存在于外部单元(210)上的手信号(288)。操作设备102此外包括用于取决于手信号(288)影响控制信号(271)的影响装置。

Description

操作设备、车辆和用于运行车辆的方法
技术领域
本发明涉及用于车辆的操作设备，车辆、特别是摩托车，和用于运行车辆的方法。
背景技术
例如，在摩托车中使用油门转把作为用于以手来控制马达功率的操作元件。
发明内容
在此背景下，本发明涉及根据独立权利要求的改进的用于车辆的操作设备、改进的车辆和改进的用于运行车辆的方法。有利的设计方案由从属权利要求和以下描述得出。
根据实施方式，特别可以提供如下用于车辆的操作设备，该操作设备具有可变手感和手部检测装置或者说所谓的手势探测(HOD)。可以有利地与具有能在使用者侧转动的外部单元的用于车辆的操作设备结合使用磁流变介质，例如磁流变流体，以便提供可变手感。外部单元的运动所需要的力可以经由磁流变介质几乎无级地被调节。根据实施方式，例如可以通过影响由操作设备输出的控制信号来对使用者将手从操作设备、特别是外部单元的操作设备的移开做出响应。因此可以实现车辆的安全和可靠的运行。
用于车辆的操作设备具有以下特征：
能由操作设备的使用者的手转动的外部单元；
检测装置，检测装置被构造成用于检测外部单元的运动，并且通过使用表征运动的参量提供用于控制车辆的功能的控制信号；
包含磁流变介质的促动器装置，促动器装置与外部单元能耦接或耦接，并且被构造成用于将取决于磁流变介质的粘性的锁定力施加到外部单元上；
传感器单元，传感器单元布置在外部单元内并且被构造成用于提供指示操作设备的使用者的手不存在于外部单元上的手信号；和
用于取决于手信号影响控制信号的影响装置。
车辆可以是例如马达驱动的两轮车，例如摩托车或踏板车、其他类型的陆地交通工具、空中交通工具或水上交通工具。例如，可以经由操作设备操作车辆的驱动装置或制动装置。外部单元可以被成形为中空轴。外部单元可以被成形为把手。替选地，外部单元可以被成形为是与把手耦接的或被耦接。把手可以在此插到外部单元上，或外部单元可以改形为具有把手。把手或外部单元可以具有如下形状，即，该形状能够实现使得车辆的驾驶员用手使把手和附加地或替选地使外部单元运动。例如，外部单元可以可选地与附加的把手一起被手包围。外部单元可选地与附加的把手一起可以旋转，并且附加地或替选地能线性运动。为此，外部单元可以经由合适的支承部与车辆的部分，例如车把，连接或能连接。外部单元可以借助传动装置与促动器装置连接。根据锁定力的大小，从驾驶员的角度来看，外部单元可以可选地与附加的把手一起被固定、能轻便运动或受约束地能运动，其中，通过合适地调节磁流变介质的粘性使得几乎能任意地调节中间级。以此方式，用于外部单元和可选的把手的运动所需要的促动力例如可以与当前的行驶情况、由操作设备当前提供的操作功能或车辆驾驶员的偏好相匹配。磁流变介质可以是包含磁性可极化颗粒的介质。特别地，磁流变介质可以是例如已经用于车辆应用的磁流变流体(MRF)。替选地，磁流变介质可以是磁流变弹性体。促动器装置可以被构造成用于通过作用到磁流变介质上的磁场的大小来调节磁流变介质的粘性。粘性越大则锁定力越大。检测装置可以具有适合于检测运动的传感器，例如霍尔传感器。例如，控制信号可以提供给车辆的控制器的接口或车辆总线。检测装置的功能单元也可以在控制器中实现。以此方式，操作设备可以被接入在车辆控制部内。在操作设备的安装状态中，传感器单元可以被外部单元包围。传感器单元可以被构造成用于检测使用者的手是否存在于外部单元上。如果检测到不存在，则手信号可以具有第一信号值并且附加地或替选地具有信号变化曲线。因此，第一信号值以及附加或替选的信号变化曲线可以指示不存在。如果检测到存在，则手信号可以具有不同于第一信号值的第二信号值并且附加地或替选地具有信号变化曲线。第二信号值以及附加或替选的信号变化曲线可以指示存在。传感器单元可以具有用于检测手是否存在的薄膜。传感器单元可以被设置成用于探测握住外部单元的手。影响装置可以被构造成用于直接或间接地影响控制信号。响应于指示手不存在于外部单元上的手信号地，影响装置可以被构造成用于影响控制信号。当影响装置影响控制信号时，则可以将控制信号置为0值或其他中性值或代表了外部单元的中性位置的值。
除例如加速和/或制动的功能之外，操作设备例如可以附加地或替选地能够实现所谓的起跑控制，其中，外部单元对使用者的力进行调控，以此使用者可以充分利用最佳转矩。附加地或替选地，操作设备可以实现换挡，通过换挡得到了使用者能沿一个或另外的方向超过限定的力并且因此向上或向下换挡的可能性。
根据一个实施方式，影响装置可以具有用于将外部单元复位到息止位置中的复位单元。息止位置可以对应于外部单元的并且因此是操作设备的未被促动的状态。此实施方式提供的优点是，可以提供具有可变手感和自动复位的用于运行车辆的操作设备。换言之，可以提供具有用于外部单元的复位单元并且具有被集成的用于手探测的传感器单元的操作设备。复位单元可以用于对外部单元或转动单元的自动复位，这可以对于具有沿转动轴线不对称的设计的外部单元特别有用。
在此，复位单元可以被构造成用于将外部单元机械地复位到息止位置中，并且附加地或替选地电复位到息止位置中。附加地或替选地，复位单元可以借助传动装置与外部单元连接。例如，复位单元可以具有电动马达，电动马达可以经由传动装置与外部单元连接。附加地或替选地，复位单元可以具有扭力弹簧或其他弹性器件。此实施方式提供的优点是，可以以可靠并且结构上简单的方式实现复位。
根据一个实施方式，影响装置可以是检测装置。在此，检测装置可以被构造成用于取决于手信号来提供代表了外部单元的息止位置的控制信号。换言之，检测装置可以被构造成用于响应于指示手不存在的手信号来影响控制信号的值。此实施方式提供的优点是，特别地在外部单元或把手相对于旋转轴线对称地成形时，可以省去外部单元的复位，并且取而代之地可以以简单的方式直接影响控制信号。
此外，操作设备可以具有用于从内部照亮外部单元的至少一个光源。光源可以布置在外部单元的周部之内。在此，光源可以相对于外部单元抗相对转动地安装。光源可以具有至少一个发光二极管等。此实施方式提供的优点是，可以提高传感器单元的手探测的检测精度。
促动器装置可以被构造成用于通过使用调节信号来调节磁流变介质的粘性。可以通过调节粘性来调节锁定力的大小。以此方式，使得粘性变化可以导致锁定力变化。例如，调节信号可以用于运行促动器装置的磁场产生装置，或可以用于产生适合于运行对应的磁场产生装置的信号。通过使用此调节信号，可以快速并且容易地调节锁定力进而是能由车辆驾驶员施加的促动力。
为此，操作设备可以具有调节装置，调节装置被构造成用于提供调节信号。例如，调节装置可以被构造成用于通过使用指示车辆的行驶速度的速度信号来提供调节信号。以此方式，可以取决于速度调节锁定力。例如，可以由此使得车辆的当前速度越高，要由车辆驾驶员加载的促动力就得选择得越大。附加地或替选地，调节装置可以被构造成用于通过使用指示车辆的预给定速度的预给定速度信号来提供调节信号。预给定速度例如可以代表由巡航控制预给定的速度或车辆的最大允许速度或车辆所行驶的路段的最大允许速度。例如，在达到预给定速度时，可以突然提高锁定力。由此，可以明确地通知车辆驾驶员已达到预给定速度。附加地或替选地，调节装置可以被构造成用于通过使用指示车辆的马达的转速的转速信号来提供调节信号。例如，当例如离开了在消耗或功率方面最优的马达转速范围时，则可以提高锁定力。由此，可以鼓励车辆驾驶员在最优范围内运行马达。附加地或替选地，调节装置可以被构造成用于通过使用指示车辆的马达的预给定转速的预给定转速信号来提供调节信号。预给定转速例如可以是最大转速或在车辆或马达的运行特性方面最优的转速。
根据一个实施方式，外部单元可以是能沿第一转动方向运动的。促动器装置可以被构造成用于将锁定力施加到外部单元上，以用于对外部单元沿第一转动方向的转动运动进行制动。因此，例如可以经由促动器装置调节外部单元是否沿第一转动方向能轻便地、受约束地运动或不能运动。例如，通过使外部单元沿第一转动方向转动，可以提高车辆马达的马达功率。因此，可以实现油门转把的功能。
附加地或替选地，外部单元可以是能沿与第一转动方向相反的第二转动方向运动的。对应地，促动器装置可以被构造成用于将锁定力施加到外部单元上，以用于对外部单元沿第二转动方向的转动运动进行制动。在此，用于对沿第二转动方向的转动运动进行制动的锁定力可以不同于用于对沿第一转动方向的转动运动进行制动的锁定力，或两个制动力可以在量值方面是相同的。例如，可以使用第二转动方向来实现行车制动功能。
例如，检测装置可以被构造成用于检测运动的方向作为具有表征性的参量。可以使不同的方向与不同的操作功能相配属，从而使得可以经由运动的方向来明确车辆驾驶员当前正在实施哪个操作功能。附加地或替选地，检测装置可以被构造成用于检测运动的速度作为具有表征性的参量。例如，可以将陡然运动配属不同于稳定运动时的操作功能。附加地或替选地，检测装置可以被构造成用于检测运动的时间走向作为具有表征性的参量。例如，时间走向可以指示了沿相同方向的运动的持续时间或运动方向的交替。例如，可以使运动方向的快速交替与另一操作功能相配属。因此，外部单元沿一个方向的短时运动和马上随后反向的运动可以指示车辆驾驶员希望变挡。
因此，检测装置例如可以被构造成用于提供用于控制车辆的马达的马达功率的控制信号。附加地或替选地，检测装置可以被构造成用于提供用于控制车辆的马达的转速的控制信号。由此可以实现油门转把的功能。附加地或替选地，检测装置可以被构造成用于提供用于控制车辆的速度的控制信号。附加地或替选地，检测装置可以构造成用于提供用于控制车辆的加速度的控制信号。这就能够实现对车辆的非常舒适的控制，例如与自动传动装置相结合。附加地或替选地，检测装置可以被构造成用于提供用于控制车辆的传动装置的控制信号。例如，这就能够实现使车辆的驾驶员选定合适的传动比。附加地或替选地，检测装置可以被构造成用于提供用于控制车辆的行车制动器的控制信号。以此方式可以省去单独的制动杆。
根据一个实施方式，促动器装置可以被构造成用于能运动地支承外部单元。以此方式可以省去单独的机械支承装置。
此外，外部单元可以具有带有能运动的第一把手区段和能运动的第二把手区段的把手。此外，促动器装置可以具有带有第一磁流变介质的第一促动器和带有第二磁流变介质的第二促动器。在此，第一促动器可以与第一把手区段耦接并且被构造成用于将取决于第一磁流变介质的粘性的第一锁定力施加到第一把手区段上。第二促动器可以与第二把手区段耦接并且被构造成用于将取决于第二磁流变介质的粘性的第二锁定力施加到第二把手区段上。
车辆，特别是机动两轮车，可以包括所述的操作设备。例如，操作设备可以用作车辆的传统使用的旋转把手的替代物。
用于运行此车辆的方法包括以下步骤：
调节车辆操作设备的促动器装置的磁流变介质的粘性；
检测表征操作设备的外部单元的运动的参量；并且
通过使用具有表征性的参量确定用于控制车辆的功能的控制信号。
方法的步骤可以在合适的装置中实施，该装置可以是操作设备的一部分或例如是车辆的控制器的一部分。这样的装置可以是处理电信号、例如传感器信号并且取决于电信号输出控制信号的电仪器。装置可以具有一个或多个合适的接口，接口可以根据硬件和/或软件地构成。在根据硬件构成的情况中，接口可以例如是其中实施了设备的功能的集成电路的一部分。接口也可以是其自己的集成电路或至少部分地由分立结构元件组成。在根据软件构成的情况中，接口可以是软件模块，软件模块例如与其他软件模块一起存在于微控制器上。
根据一个实施方式，方法可以包括检测操作设备的使用者的手不存在于外部单元上的步骤，以便提供指示不存在的手信号，以及包括取决于手信号影响控制信号的步骤。检测的步骤可以通过使用操作设备的传感器单元实施。影响的步骤可以通过使用操作设备的影响装置实施。以此方式，可以实现手探测，以及在手不存在于外部单元上时实现对控制信号的合适的调节。
有利地也包括具有程序代码的计算机程序产品，程序代码可以存储在例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器的机器可读的载体上，并且当程序在计算机上或设备上实施时被用于执行根据上述实施方式中任一项所述的方法。
附图说明
本发明在下文中根据附图示例性地详细解释。
其中：
图1示出具有一个根据实施例的操作设备的车辆；
图2A示出根据一个实施例的操作设备102的侧视图；
图2B示出根据一个实施例的操作设备的示意图；
图2C示出根据一个实施例的操作设备的示意图；
图2D示出根据一个实施例的操作设备的示意图；
图2E示出图2D中的操作设备的部分截面图；
图3示出根据一个实施例的操作设备的图示；
图4示出根据一个实施例的操作设备的把手的运动的图示；
图5示出根据一个实施例的取决于车辆速度的操作设备的锁定力特征线；
图6示出根据一个实施例的取决于车辆速度的操作设备的锁定力特征线；
图7示出根据一个实施例的取决于马达转速的操作设备的锁定力特征线；
图8示出根据一个实施例的取决于马达转速的操作设备的锁定力特征线；
图9示出根据一个实施例的操作设备的把手的运动的图示；
图10示出根据一个实施例的取决于马达转速的操作设备的锁定力特征线；
图11示出根据一个实施例的操作设备的把手的运动的图示；
图12示出根据一个实施例的操作设备的图示；
图13示出根据一个实施例的促动器装置的示意图；和
图14示出根据一个实施例的方法的流程图。
在本发明的优选实施例的以下描述中，对于在不同的图中图示的并且功能类似的元件使用相同或相似的附图标记，其中省略了对这些元件的重复描述。
具体实施方式
图1示出了具有根据一个实施例的操作设备102的车辆100。车辆100仅示例性被实施为摩托车。根据此实施例，车辆100具有车把。操作设备102示例性地布置在车把的右端上。操作设备102能够实现驾驶员对车辆100的操作，例如控制车辆100的驱动马达104的功率。根据不同的实施例，操作设备102还能够实现对于车辆的行车制动器106的控制，以及附加地或替选地对车辆100的传动装置的控制。例如，使用操作设备102来代替传统的油门转把，并且包括被成形为把手的外部单元和促动器装置。根据一个实施例，外部单元或把手可以被车辆100的驾驶员的手抓握和转动。根据一个实施例，操作设备102还包括检测装置、传感器单元和影响装置。
作为摩托车或踏板车的替选，操作设备102也可以与另外的陆地、空中或水上交通工具结合使用，例如四轮摩托车、电动自行车、电动踏板车或直升机。
图2A示出了根据一个实施例的操作设备102的侧视图。在此，操作设备102可以是根据图1所示的操作设备的实施例。操作设备102具有被成形为把手210的外部单元和促动器装置212。把手210例如通过促动器装置212或附加的支承装置以能运动方式被支承。
例如，促动器装置212的壳体可以刚性地紧固在图1中所示的摩托车的车把上。把手210因此可以相对于促动器装置212的壳体并且因此相对于车把运动。
促动器装置212被构造成用于将能调节的锁定力施加到把手210上。锁定力反作用于由驾驶员的手施加到把手210上的用以使把手210运动的力。根据锁定力的大小，锁定力可能对于驾驶员几乎不能觉察或明显能觉察到。根据一个实施例，从驾驶员的角度看，把手210可以在最大的锁定力下被锁定。
促动器装置212也被称为MRF促动器。为将锁定力调节到当前需要的值，促动器装置212具有磁流变介质，例如磁流变流体。磁流变介质的粘性是可变的。锁定力例如通过磁流变介质与把手210或与和把手210耦接的轴之间的摩擦引起。根据一个实施例，在磁流变介质的高粘性时比在低粘性时磁流变介质在把手210上施加更大的锁定力。
根据一个实施例，磁流变介质的粘性通过作用到磁流变介质上的磁场来调节。在此，磁场的强度是能调节的，以便调节磁流变介质的粘性。为了产生磁场，促动器装置212包括例如电磁体或能移动的永磁体。
根据一个实施例，促动器装置212包括用于把手210或外部单元的复位单元。在此，复位单元导致机械复位以及附加地或替选地导致电子复位。下文通过参考图2B到图2E更详细地解释复位单元。
根据不同的实施例，操作设备102例如能够实现借助在促动器装置212内实施的MRF促动器件进行的具有可变手感的对摩托车的油门调控和制动调控。操作模式很像摩托车上的传统的油门旋柄。驾驶员实施旋转运动，并且因此加速。如果驾驶员将模块沿另一个方向旋转则进行制动。
根据一个实施例，操作设备102被实现为油门转把，其中，把手210与MRF促动器耦接。这就能够实现不同的手感和锁止。这就能够实现可以在转把中实施的多种操作功能。因此，系统例如可以从一定速度，例如30速区开始将把手锁止，从而使得不可以更快地行驶。根据一个实施例，如下这样地实施锁止，即，使得在提高力消耗之后可以克服锁止并且例如允许在紧急情况中进行规避机动。也被称为转把的操作设备102可以包含燃油供给和制动操纵。如果沿一个方向转动把手210则进行给油。如果沿另一个方向转动把手210，则进行制动。
图2B示出了根据一个实施例的操作设备102的示意图。在此，操作设备可以是结合图1所示的操作设备的实施例。操作设备102在此类似于图2A中的操作设备。除了被实施为把手210的外部单元和促动器装置212之外，对于根据在图2B中图示的实施例的用于车辆的操作设备102，还示出了检测装置270、传感器单元285和用作影响装置的复位单元290。此外绘出了控制信号271和手信号288。
被成形为把手210的外部单元能由操作设备102的使用者的手进行转动。具有磁流变介质的促动器装置212与被成形为把手210的外部单元耦接。促动器装置212被构造成用于将取决于磁流变介质的粘性的锁定力施加到被成形为把手210的外部单元上。
检测装置270被构造成用于检测被成形为把手210的外部单元的运动。此外，检测装置270被构造成用于通过使用表征运动的参量来提供控制信号271。控制信号271用于控制车辆的功能。操作设备102被构造成用于将控制信号271输出给车辆的至少一个装置。
传感器单元285布置在被成形为把手210的外部单元内或内部。在此，传感器单元285由被成形为把手210的外部单元包围。传感器单元285被构造成用于对操作设备102的使用者的手不存在于被成形为把手210的外部单元上的情况进行检测。此外，传感器单元285被构造成用于提供指示检测到的不存在情况的手信号288。
复位单元290被构造成用于将被成形为把手210的外部单元复位到息止位置中。复位单元290被构造成用于从传感器单元285读入手信号288。此外，复位单元290被构造成用于取决于手信号288地将被成形为把手210的外部单元复位到息止位置中。通过复位到息止位置中能影响被成形为把手210的外部单元的运动进而是控制信号271。根据在图2B中所示的实施例，复位单元290因此用作影响装置，以用于取决于手信号288来影响控制信号271。换言之，根据图2B中所示的实施例的影响装置具有复位单元290。复位单元290被构造成用于将被成形为把手210的外部单元机械地复位到息止位置中以及附加地或替选地电复位到息止位置中。
图2C示出了根据一个实施例的操作设备102的示意图。在此，图2C中的操作设备对应于图2B中的操作设备，不同之处在于，检测装置270用作影响装置。检测装置270在此被构造成用于从传感器单元285读入手信号288。此外，检测装置270被构造成用于取决于手信号288提供控制信号271，该控制信号代表了被成形为把手210的外部单元的息止位置。在图2C中所示的实施例中，被成形为把手210的外部单元相对于其转动轴线对称地被成形。
图2D示出了根据一个实施例的操作设备102的示意图。图2D中的操作设备102对应于或类似于图2B中的操作设备。在此，对于图2D中的操作设备102，示出了被成形为把手210的外部单元、促动器单元212、复位单元290、促动器保持部213、促动器控制单元214、能转动地支承的轴216、具有齿轮传动装置218，载体292和电子单元294。被成形为把手210的外部单元被实施为中空轴。复位单元290被实施为电复位单元。图中还绘出了代表通过操作设备102的剖平面的剖线A-A。
被成形为把手210的外部单元与轴216连接。轴216经由传动装置218的齿轮与促动器单元212连接或耦接。复位单元290经由传动装置218的另外的齿轮与轴216连接。因此，复位单元290借助传动装置218与被成形为把手210的外部单元连接。促动器单元212也借助传动装置218与被成形为把手210的外部单元连接。促动器单元212借助促动器保持部213能附接或附接在车辆上。促动器控制单元214被构造成用于控制或驱控促动器单元212。促动器控制单元214可以具有通过参考下文描述的附图被更详细地解释的调节装置，或可以被实施为此调节装置。
载体292被构造成用于承载电子单元294。载体292相对于被成形为把手210的外部单元固定不动地或抗相对转动地布置。载体292和电子单元200 0,94€至少部分地布置在被成形为把手210的外部单元内部。电子单元294例如具有电路载体、电路基板、印刷电路板等。检测装置和/或传感器单元布置在电子单元294上。
换言之，被成形为把手210的、被实施为空心轴的能转动的外部单元根据在此所示的实施例被设为用于机动两轮车的加速的油门把手或操作元件。操作设备102具有促动器单元212，促动器单元经由传动装置218与外部单元连接，并且因此可变地调节能转动的外部单元的手感。操作设备102还包括位于空心轴或外部单元内部中的传感器单元，以用于识别抓握外部单元的手。此外，电复位单元290，替选地也包括例如通过扭簧实现的机械复位单元，也借助传动装置218与操作设备102的外部单元连接。
图2E示出了图2D中的操作设备102的部分截面图。在此，操作设备102根据剖线AA或剖平面AA被剖开地示出。在图2E的图示中，在此对于操作设备102示出了被成形为把手210的外部单元、传感器单元285、电子单元294和至少一个光源295。
传感器单元285、电子单元294和至少一个光源295在此被布置为由被成形为把手210的外部单元包围。传感器单元285布置在电子单元294上。在此，传感器单元285具有与电子单元294连接的电子模块以及用于手探测传感器件的薄膜。至少一个光源295也布置在电子单元294上。至少一个光源295例如被实施为发光二极管。至少一个光源295被构造成用于从内部照亮被成形为把手210的外部单元。根据在此所示的实施例，传感器单元285的电子模块和至少一个光源295布置在电子单元294的相互背离的侧上。从传感器单元285的电子模块开始，传感器单元285的薄膜在外部围绕电子单元294螺旋地缠绕。
图3示出了根据实施例的操作设备102的三维图。在此，操作设备102可以是参照图2A到图2E之一描述的操作设备的图示。
根据此实施例，把手210被成形为柱形。把手210具有自由端。把手210的与自由端对置的端部与促动器装置212耦接。示例性地，促动器装置212具有柱形的壳体。
根据不同的实施例，把手210能围绕其纵向轴线转动并且附加地或替选地能沿其纵向轴线移动地支承。
把手210例如可以用作油门把手以控制车辆的加速度。把手210也可以施加巡航控制或限速器的功能。根据一个实施例，把手210可以附加地或替选地用于制动车辆或用于对车辆的换挡进行切换。
图4示出了根据一个实施例的操作设备102的把手210的运动的图示。在此，操作设备102可以是根据前面附图之一描述的操作设备。示出了把手210沿第一转动方向415的转动运动。此转动运动例如由包围了把手210的驾驶员的手的运动导致。
根据促动器装置212的磁流变介质的粘性，或大或小的锁定力作用到把手210上。锁定力对把手210的在此相对于第一转动方向的转动运动进行制动。
图5示出了根据一个实施例的取决于车辆速度的操作设备的锁定力特征线520。车速绘制在横坐标上而锁定力绘制在纵坐标上，锁定力由例如图4所示的促动器装置施加到把手上，并且反作用于把手沿第一转动方向的转动。根据此实施例，取决于车辆速度调节锁定力的大小。根据一个实施例，在车辆速度的大小和锁定力的大小之间存在预定关系，其中，锁定力趋于随着车辆速度增加而提高。
根据所示的实施例，在车辆速度的大小和锁定力的大小之间存在线性关系。例如，在初始速度为10km/h时，锁定力的初始值例如为0.5Nm，并且从初始值出现线性增加直到例如在最终速度200km/h时5Nm的最终值。
根据此实施例，把手沿第一转动方向的旋转用于使车辆加速。在此，促动器装置通过使用磁流变介质来控制力，其方式是，使得过高的速度导致旋转把手所需的力增加。
图6示出了根据一个实施例的取决于车辆速度的操作设备的锁定力特征线620。车速绘制在横坐标上并且锁定力绘制在纵坐标上，锁定力由例如图4中所示的促动器装置施加到把手上，并且反作用于把手沿第一转动方向的转动。根据此实施例，取决于车辆速度调节锁定力的大小。根据实施例，除了预给定速度处的峰值之外锁定力在所示的速度范围内具有恒定的值。
示例性地，在例如从10km/h到100km/h的速度范围内，锁定力具有例如0.5Nm的初始值。在达到例如50km/h的预给定速度之前不久，锁定力增加到例如5Nm的最终值。在达到或超过预给定速度之后，锁定力突然又下降回到初始值。锁定力的峰值(也称为最大值)具有例如与横坐标相关的范围，所述该范围小于预给定速度的20％或10％。
根据此实施例，把手沿第一转动方向的转动用于使车辆加速，其中，把手还承担巡航控制或限速器的功能(英语speed limiter(速度限制器))。在此，促动器装置通过使用磁流变介质来控制力，其方式是，使得在达到特定的速度并且试图更快地行驶时力变得非常高。
图7示出了根据一个实施例的取决于马达转速的操作设备的锁定力特征线720。马达转速绘制在横坐标上，锁定力绘制在纵坐标上，锁定力例如由图4中所示的促动器装置施加到把手上，并且反作用于把手沿第一转动方向的转动。根据此实施例，取决于马达转速调节锁定力的大小。根据一个实施例，锁定力在所示的马达速度范围内除预给定马达速度处的峰值之外具有恒定值。
示例性地，锁定力在例如从1000U/min至14000U/min的马达转速范围内具有例如0.5Nm的初始值。在达到预给定马达转速(例如10000U/min)之前不久，锁定力增加到例如5Nm的最终值。在达到或超过预给定马达转速之后，锁定力突然又下降回到初始值。锁定力的峰值(也被称为最大值)具有例如与横坐标相关的范围，该范围小于预给定马达转速的1％。
根据此实施例，把手沿第一转动方向的转动用于提高车辆马达的转速，其中，把手还提供减挡(Kickdown)功能。在此，促动器装置通过使用磁流变介质控制力，其方式是，经由把手调控马达的转速直到特定的范围。从一个阈限起必须超过阻力，从该阻力起要求发挥转速范围的全部潜能。
图8示出了根据一个实施例的取决于马达转速的操作设备的锁定力特征线820。马达转速绘制在横坐标上，锁定力绘制在纵坐标上，锁定力例如由图4中所示的促动器装置施加到把手上，并且反作用于把手沿第一转动方向的转动。根据此实施方式，取决于马达转速调节锁定力的大小。根据一个实施例，锁定力在所示的马达转速范围内具有预定的波状走向。
例如，在例如1000U/min的初始马达转速下，锁定力具有例如0.5Nm的初始值，并且在例如14000U/min的最终马达转速时下降回到初始值。在二者之间锁定力特征线820具有多个最大量，最大量具有在初始值与最终值之间的例如5Nm的值。示例性地，所示的锁定力特征线820具有四个最大量，其中只有一个达到锁定力的最终值。
根据此实施例，把手沿第一转动方向的转动用于提高车辆马达的转速，其中把手还提供了起跑控制功能。此功能包括牵引力控制，以此能够实现车辆在技术上优化的方式的起步。
促动器装置在此通过使用磁流变介质来控制力，其方式是，为驾驶员提供用于最佳启动的最佳的转速范围，并且最小化打滑。
图9示出了根据一个实施例的操作设备102的把手210的运动的图示。在此，操作设备102可以是参照前面附图之一描述的操作设备。示出了把手210沿第二转动方向915的转动运动，该第二转动方向与图4中所示的第一转动方向相反。转动运动例如通过包围把手210的驾驶员的手的运动来引起。
根据促动器装置212的磁流变介质的粘性，或大或小的锁定力作用到把手210上。锁定力对把手210的在此相对于第二转动方向的转动运动进行制动。
根据不同的实施例，促动器装置212被构造成用于相对于不同的转动方向提供量值相同或不同的锁定力。
图10示出了根据一个实施例的取决于车辆速度的操作设备的锁定力特征线1020。车辆速度绘制在横坐标上，锁定力绘制在纵坐标上，锁定力由例如图9中所示的促动器装置施加到把手上，并且反作用于把手沿第二方向的转动。在此，车辆速度的大小沿横坐标下降地示出。根据此实施方式，取决于车速来调节锁定力的大小。根据实施例，在车辆速度的大小与锁定力的大小之间存在预定的关系，其中，在低于紧急制动速度时锁定力减小。
根据所示的实施例，在例如100km/h的最终速度与30km/h的紧急制动速度之间的速度范围内锁定力具有例如2Nm的恒定的初始值。在低于最终速度时，锁定力例如线性地下降直至例如0.5Nm的最终值，并且然后保持直至0km/h的停车状态。
根据此实施例，把手沿第二转动方向的转动用于制动车辆。在此，促动器装置通过使用磁流变介质来控制力，其方式是，通过相反的旋转运动引入制动。用于此的旋转运动在此与沿第一转动方向的旋转运动相反，第一转动方向例如用于加速或提高转速。在此，系统根据情况做出实施制动的反应。在紧急制动的情况中作用力非常小。由此，对于把手沿第二转动方向的进一步转动只需克服小的力，由此便于制动力请求的进一步提高。
图11示出了根据一个实施例的操作设备102的把手210的运动的图示。在此，操作设备102可以是根据前面附图之一描述的操作设备。示出了把手210的交替运动1115，其由两个短的、相反的并且直接相继的转动运动组成。交替运动1115例如通过包围了把手210的驾驶员的手的运动导致。
根据促动器装置212的磁流变介质的粘性，或大或小的锁定力作用到把手210上。锁定力对把手210的在此例如相对于两个转动方向的交替运动1115进行制动。
根据此实施例，操作设备102用于换挡。包括短的旋转运动的交替运动1115实施向上/向下的换挡信号。在此，两个旋转运动沿两个方向快速以短的次序实施，其中后者方向对换挡方向的选定是决定性的。
替选地，分别仅实施一个短的旋转运动，其中，该单独的旋转运动的方向对于换挡方向的选定是决定性的。
图12示出了根据一个实施例的操作设备102的图示。与根据前面附图之一描述的操作设备相比，图12中所示的操作设备102的把手210具有能运动的第一把手区段1230和能运动的第二把手区段1232。促动器装置212具有第一促动器1234和第二促动器1236，以用于将不相关的锁定力提供到两个能相互独立地运动的把手区段1230、1232上。
第一促动器1234具有第一磁流变介质并且被构造成用于将取决于第一磁流变介质的粘性的第一锁定力施加到第一把手区段1230上。为此，例如第一促动器1234经由第一轴1240与第一把手区段1230耦接。第二促动器1236具有第二磁流变介质并且被构造成用于将取决于第二磁流变介质的粘性的第二锁定力施加到第二把手区段1232上。为此，例如第二促动器1236经由第二轴1242与第二把手区段1232耦接。
例如，第一把手区段1230可以被成形为用于由驾驶员的手的拇指操作。而第二把手区段1232可以被成形为用于由驾驶员的手来操作。因此，第二把手区段1232可以被实施为更长，例如比第一把手区段1230长了四倍以上。第一把手区段1230在此布置在促动器装置212与第二把手区段1232之间。
图13示出了根据一个实施例的促动器装置212的示意性图示。促动器装置212可以与如前面附图之一中所示的操作设备结合使用。
根据一个实施例，促动器装置212可选地包括调节装置1350。调节装置1350被构造成用于提供调节信号1352，可以经由调节信号1352调节促动器装置212的促动器所使用的磁流变介质1354的粘性。例如，调节信号1352被提供给通向促动器装置212的电磁体1356的接口，并且适合于调节由电磁体1356产生的并且作用到磁流变介质1354上的磁场1358的大小。
根据不同的实施例，调节装置1350被构造成用于通过使用涉及经由操作设备所控制的车辆的状态的数据确定调节信号1352。此数据可以例如通过合适的传感器件或车辆的控制器提供。例如，调节装置1350被构造成用于通过使用指示车辆的行驶速度的速度信号1360并且附加地或替选地通过使用指示车辆的预给定速度的预给定速度信号1362并且附加地或替选地通过使用指示车辆的马达的转速的转速信号并且附加地或替选地通过使用指示车辆的马达的预给定转速的预给定转速信号1366来提供调节信号1352。
根据替选的实施例，调节信号1352被直接提供给促动器装置212，例如由车辆控制装置提供。在这种情况中，促动器装置212可以被实施为不具有调节装置1350。调节装置1350的功能也可以远离促动器装置212的壳体布置，例如布置在车辆的控制器内。
根据一个实施例，促动器装置212附加地或替选地包括可选的检测装置270。检测装置270被构造成用于检测把手的运动，并且通过使用表征把手的运动的参量来提供用于控制车辆的功能的控制信号。检测装置270例如具有合适的传感器件，经由传感器件检测把手的运动方向并且补充地或替选地检测运动的速度并且补充地或替选地检测运动的时间上和/或空间上的走向，以作为具有表征性的参量。例如，检测装置270被构造成用于提供用于控制车辆的马达的马达功率的马达控制信号1372，以及附加地或替代地提供用于控制车辆的马达的转速的转速控制信号1374，以及附加地或替代地提供用于控制车辆的速度的速度控制信号1376，以及附加地或替代地提供用于控制车辆的加速度的加速度控制信号1378，以及附加地或替代地提供用于控制车辆的传动装置的换挡控制信号1380，以及附加地或替代地提供用于控制车辆的行车制动器的制动控制信号1382。
图14示出了根据一个实施例的方法的流程图表。例如，方法用于运行具有操作设备的车辆，例如在图1中所示的车辆。
在步骤1401中，例如通过调节合适的磁场来调节车辆的操作设备的促动器装置的磁流变介质的粘性。在步骤1403中，检测表征操作设备的外部单元的运动的具有表征性的参量。在步骤1405中使用该具有表征性的参量以确定用于控制车辆功能的控制信号。
在另一检测步骤1407中，检测操作设备的使用者的手不存在于外部单元上，以提供指示不存在的手信号。取决于手信号，在影响步骤1409中影响控制信号，例如将控制信号置于对应于或代表操作设备的不被促动的状态的值。
通过实施该另一检测步骤1407和影响步骤1409，能够实现自动复位，使得控制信号具有对应于操作设备的不被促动的状态的值。如果使用者(例如车辆的驾驶员)将手从操作设备上，更准确而言从外部单元上移开，则这将在另一检测步骤1407中或被传感器单元直接检测到，并且在影响步骤1409中对应地影响控制信号，例如借助复位单元将操作设备又置回到初始定位中(加速度＝0)，或在操作设备具有沿旋转轴线的对称设计的情况中例如直接经由控制信号影响加速度。
如果实施例包括第一特征与第二特征之间的“和/或”的关联词，则可以别解读为，该实施例根据一个实施方式具有第一特征和第二特征两者，而根据另一实施方案要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。
附图标号列表
100 车辆
102 操作设备
104 驱动马达
106 行车制动器
210 把手或外部单元
212 促动器装置
213 促动器保持部
214 促动器控制单元
216 轴
218 传动装置或齿轮
270 检测装置
271 控制信号
285 传感器单元
288 手信号
290 复位单元
292 载体
294 电子单元
295 光源
415 第一转动方向
520 锁定力特征线
620 锁定力特征线
720 锁定力特征线
820 锁定力特征线
915 第二转动方向
1020 锁定力特征线
1115 交替方向
1230 第一把手区段
1232 第二把手区段
1234 第一促动器
1236 第二促动器
1240 第一轴
1242 第二轴
1350 调节装置
1352 调节信号
1354 磁流变介质
1356 电磁体
1358 磁场
1360 速度信号
1362 预给定速度信号
1364 转速信号
1366 预给定转速信号
1372 马达控制信号
1374 转速控制信号
1376 速度控制信号
1378 加速度控制信号
1380 换挡控制信号
1382 制动控制信号
1401 调节步骤
1403 检测步骤
1405 确定步骤
1407 另一检测步骤
1409 影响步骤

Claims (15)

1.用于车辆(100)的操作设备(102)，所述操作设备具有如下特征：
能由所述操作设备(102)的使用者的手转动的外部单元(210)；
检测装置(270)，所述检测装置(270)被构造成用于检测所述外部单元(210)的运动，并且通过使用表征运动的参量提供用于控制所述车辆(100)的功能的控制信号(271、1372、1374、1376、1378、1380、1382)；
包括磁流变介质(1354)的促动器装置(212)，所述促动器装置与所述外部单元(210)耦接或能耦接，并且被构造成用于将取决于所述磁流变介质(1354)的粘性的锁定力施加到所述外部单元(210)上；
传感器单元(285)，所述传感器单元布置在所述外部单元(210)内并且被构造成用于提供指示所述操作设备(102)的使用者的手不存在于所述外部单元(210)上的手信号(288)；和
用于取决于所述手信号(288)影响所述控制信号(271、1372、1374、1376、1378、1380、1382)的影响装置(270；290)。
2.根据权利要求1所述的操作设备(102)，其特征在于，所述影响装置具有用于将所述外部单元(210)复位到息止位置中的复位单元(290)。
3.根据权利要求2所述的操作设备(102)，其特征在于，所述复位单元(290)被构造成用于将所述外部单元(210)机械复位和/或电复位到息止位置中，和/或借助传动装置(218)与所述外部单元(210)连接。
4.根据权利要求1所述的操作设备(102)，其特征在于，所述影响装置是检测装置(270)，其中，所述检测装置(270)被构造成用于取决于所述手信号(288)提供代表所述外部单元(210)的息止位置的控制信号(271、1372、1374、1376、1378、1380、1382)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)，其特征在于，所述操作设备(102)具有用于从内部照亮所述外部单元(210)的至少一个光源(295)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)，其特征在于，所述促动器装置(212)被构造成用于通过使用调节信号(1352)调节所述磁流变介质(1354)的粘性，以便调节锁定力的大小。
7.根据权利要求6所述的操作设备(102)，其特征在于，所述操作设备(102)具有调节装置(1350)，所述调节装置被构造成用于在使用指示所述车辆(100)的行驶速度的速度信号(1360)和/或在使用指示所述车辆(100)的预给定速度的预给定速度信号(1362)和/或在使用指示所述车辆(100)的马达的转速的转速信号(1364)和/或在使用指示所述车辆(100)的马达的预给定转速的预给定转速信号(1366)的情况下提供所述调节信号(1352)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)，其特征在于，所述外部单元(210)沿第一转动方向(415)能运动并且所述促动器装置(212)被构造成用于将用于对所述外部单元(210)沿所述第一转动方向(415)的转动运动进行制动的锁定力施加到所述外部单元(210)上，和/或所述外部单元(210)沿与所述第一转动方向(415)相反的第二转动方向(915)能运动并且所述促动器装置(212)被构造成用于将用于对所述外部单元(210)沿所述第二转动方向(915)的转动运动进行制动的锁定力施加到所述外部单元(210)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)，其特征在于，所述检测装置(270)被构造成用于检测运动的方向(415；915)和/或运动的速度和/或运动的时间上的走向作为具有表征性的参量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)，其特征在于，所述检测装置(270)被构造成用于提供控制信号(271、1372、1374、1376、1378、1380、1382)，以用于控制所述车辆(100)的马达的马达功率和/或用于控制所述车辆(100)的马达的转速和/或用于控制所述车辆(100)的速度和/或用于控制所述车辆(100)的加速度和/或用于控制所述车辆(100)的传动装置和/或用于控制所述车辆(100)的行车制动器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)，其特征在于，促动器装置(212)被构造成用于能运动地支承所述外部单元(210)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)，其特征在于，所述外部单元(210)具有带有能运动的第一把手区段(1230)和能运动的第二把手区段(1232)的把手，并且所述促动器装置(212)具有带有第一磁流变介质的第一促动器(1234)和带有第二磁流变介质的第二促动器(1236)，其中，所述第一促动器(1234)与所述第一把手区段(1230)耦接并且被构造成用于将取决于所述第一磁流变介质的粘性的第一锁定力施加到所述第一把手区段(1230)上，并且其中，所述第二促动器(1236)与所述第二把手区段(1232)耦接并且被构造成用于将取决于所述第二磁流变介质的粘性的第二锁定力施加到所述第二把手区段(1232)上。
13.车辆(100)，特别是机动两轮车，所述车辆具有根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(102)。
14.用于运行根据权利要求13所述的车辆(100)的方法，其中所述方法包括如下步骤：
调节(1401)所述车辆(100)的操作设备(102)的促动器装置(212)的磁流变介质(1354)的粘性；
检测(1403)表征所述操作设备(102)的外部单元(210)的运动的参量；并且
在使用具有表征性的参量的情况下确定(1405)用于控制所述车辆(100)的功能的控制信号(271、1372、1374、1376、1378、1380、1382)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
检测(1407)所述操作设备(102)的使用者的手不存在于所述外部单元(210)上，以便提供指示不存在的手信号(288)；并且
取决于所述手信号(288)影响(1409)所述控制信号(271、1372、1374、1376、1378、1380、1382)。
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