CN114867626A - 操作设备、车辆和用于运行车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

用于车辆的操作设备(110)包括第一操作元件(220)，其用于在用户侧选择车辆的多个主功能中的一个主功能，其中，第一操作元件(220)以能绕转动轴线(212)转动的方式受支承，其中，第一操作元件(220)具有至少一个预限定的稳定的转动定位。操作设备(110)还包括第二操作元件(230)，其用于在用户侧调设出通过第一操作元件(220)选择的主功能的子功能，其中，第二操作元件(230)以能绕转动轴线(212)转动的方式受支承。操作设备(110)还包括包含磁流变介质(242)的执行器装置(240)，其与第二操作元件(230)耦合并且被构造成用于将依赖于磁流变介质(242)的粘度的停驻力施加到第二操作元件(230)上。执行器装置(240)被构造成用于依赖于通过第一操作元件(220)选择的主功能并且依赖于第二操作元件(230)的转动定位来调设磁流变介质(242)的粘度。

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、车辆和用于运行车辆的方法。
背景技术
为了操作车辆功能，例如可以使用操作元件，操作元件可以由用户转动和挤压，以便在功能菜单中导航。
发明内容
在该背景下，本发明提供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的描述产生。
根据实施方式，尤其可以提供具有可变和静态触觉件的用于运行车辆或用于控制车辆功能的操作设备。在此，操作设备例如可以通过由在同一转动轴线上的具有机械驻停部的第一转动调节器和具有可变触觉件的第二转动调节器构成的组合实现，用以对车辆功能的直观操作。在此，包括磁流变介质的执行器可以用于第二转动调节器。因此，例如可以提供具有可变触觉件和静态触觉件的触觉操作元件，利用该触觉操作元件能够实现对车辆的多个不同的功能、尤其是车辆中的行驶功能、舒适功能、信息娱乐功能等的直观操作。有利地，根据实施方式，车辆的多个功能尤其可以通过紧凑的且直观的操作单元来操作。
用于车辆的操作设备包括：第一操作元件，其用于在用户侧选择车辆的多个主功能中的一个主功能，其中，第一操作元件以能绕转动轴线转动的方式受支承，其中，第一操作元件具有至少一个预限定的稳定的转动定位；以及第二操作元件，其用于在用户侧调设通过第一操作元件选择的主功能的子功能，其中，第二操作元件以能绕转动轴线转动的方式受支承；和包括磁流变介质的执行器装置，其与第二操作元件耦合并且被构造成用于将依赖于磁流变介质的粘度的停驻力施加到第二操作元件上，其中，执行器装置被构造成用于依赖于通过第一操作元件选择的主功能并且依赖于第二操作元件的转动定位来调设磁流变介质的粘度。
车辆例如可以是马达驱动的两轮车、例如摩托车或踏板车、不同类型的陆地车辆、飞行器或船只。例如，可以通过操作设备操作车辆的行驶功能、例如变速器功能、底盘功能、灯光功能等、舒适功能和信息娱乐功能。第一操作元件和第二操作元件可以具有共同的转动轴线。依赖于通过第一操作元件选择的主功能和第二操作元件的转动定位的停驻力可以表示止动部、停驻力的依赖于转动定位的变化过程，并且附加地或备选地表示驻停部的依赖于选择的主功能的布置或第二操作元件的稳定的转动定位。第一操作元件可以具有静态触觉件，其具有用于限定至少一个稳定的转动定位的至少一个机械驻停部触觉件。第二操作元件可以具有可变触觉件，其具有依赖于选择的主功能通过执行器装置导致的用于稳定的转动定位的驻停部。操作元件可以成形为稳定扶架、转动环、转动调节器等。从用户的角度来看，根据停驻力的大小，第二操作元件可以被固定，能轻松地运动或能困难地运动，其中，通过适当调设磁流变介质的粘度可以调设几乎任意的中间级。以该方式，为了运动第二操作元件所需的操纵力例如可以适配于由操作设备当前提供的操作功能或者适配于借助第一操作元件相应选择的主功能的子功能。磁流变介质可以是包括可磁极化的颗粒的介质。尤其地，它可以是磁流变液体(MRF)，其例如已经用于车辆应用。备选地，它可以是磁流变弹性体。执行器装置可以被构造成用于通过作用在磁流变介质上的磁场的大小来调设磁流变介质的粘度。粘度越大，那么停驻力越大。通过调设粘度可以调设停驻力的大小。以该方式，粘度变化可以导致停驻力变化。
根据一种实施方式，第一操作元件可以针对每个主功能具有稳定的转动定位。这样的实施方式提供以下优点，即可以实现对主功能的可靠选择。备选地，第一操作元件可以从唯一的稳定的转动定位出发沿至少一个方向转动，以便在主功能之间切换来进行选择。在此主功能可以通过所谓的“来回切换(Togglen)”或接通主功能来选择。在第一操作元件从稳定的转动定位出发的每次偏转后，第一操作元件可以自动返回到稳定的转动定位。在此，可以继续切换下一个主功能。因此，可以提供在结构方面特别容易实现的第一操作元件。
第一操作元件还可以具有用于指向所选择的主功能的指示元件。指示元件可以成形为凸出区段，该凸出区段身处超过第一操作元件的外周。以该方式可以在用户侧以光学方式快速、简单并且可靠地识别所选的主功能。
此外，代表主功能的符号可以围绕第一操作元件地布置在操作设备上。在此，符号可以被印刷上。附加地或备选地，可以照亮符号。附加地或备选地，可以显示符号或显示了符号。符号可以以图形或字母数字方式示出所代表的主功能。例如，可以在使用至少一个显示器或至少一个显示设备的情况下显示符号或显示了符号。这样的实施方式提供以下优点，即根据操作设备的期望的实施方案，可以针对主功能实现易于读取的符号。
此外，操作设备可以具有显示单元，其用于显示通过第一操作元件选择的主功能的子功能。这样的实施方式提供以下优点，即在没有使用车辆的另外的显示设备的情况下也可以实现对操作设备的直观的操纵。备选地，操作设备可以以能够传输信号的方式与车辆的显示器连接，用以显示通过第一操作元件选择的主功能的子功能。
在此，显示单元可以抗相对转动地布置在第二操作元件的周边之内。这样的实施方式提供以下优点，即整个操作设备可以在结构上是紧凑的。备选地，显示单元360可以集成到第二操作元件230中。备选地，显示单元可以布置在操作元件之外。以该方式，可以特别节约成本地实现操作设备。
此外，操作设备可以具有检测装置，该检测装置被构造成用于检测第一操作元件的转动定位和第二操作元件的转动定位。
在此，检测装置可以被构造成用于在使用检测到的第一操作元件的转动定位和检测到的第二操作元件的转动定位的情况下提供用于控制车辆的运行的控制信号。这样的实施方式提供以下优点，即可以在使用操作设备的情况下直观且可靠地控制车辆的运行。
附加地或备选地，执行器装置可以被构造成用于依赖于检测到的第一操作元件的转动定位来调设磁流变介质的粘度。因此，依赖于所选择的主功能，可以针对第二操作元件实现适配于相关的子功能的触觉件。在此，可以鉴于一定数量的子功能以及附加地或备选地鉴于子功能的至少一个其他的特性来调整触觉件。
检测装置还可以被构造成用于将检测到的第一操作元件的转动定位输出到操作设备的用于显示通过第一操作元件选择的主功能的子功能的显示单元上，或者将其提供给显示单元用以进行输出。这样的显示单元可以被构造成用于在使用检测到的第一操作元件的转动定位的情况下显示所选择的主功能的子功能。因此，可以将相关的子功能可靠地显示给用户。
根据一种实施方式，第一操作元件和第二操作元件可以同中心地布置并且具有不同的半径。这样的实施方式提供以下优点，即可以在简单的可操作性的情况下实现沿转动轴线紧凑的结构方式。备选地，第一操作元件和第二操作元件可以沿转动轴线错开地同轴地布置。因此，可以在简单的可操作性的情况下，针对操作设备实现横向于转动轴线紧凑的结构方式。此外可选地，第一操作元件和附加地或备选地第二操作元件可以在用户可抓握的表面上起皱地成形。这样的实施方式提供以下优点，即第一操作元件和附加地或备选地第二操作元件可以安全地并且防滑地转动。
车辆可以具有上述的操作设备的实施方式。操作设备可以安装在车辆中或用于控制车辆功能，以便运行车辆。
用于运行这种车辆的方法包括以下步骤：
检测操作设备的第一操作元件的转动定位；
在使用检测到的第一操作元件的转动定位的情况下调设操作设备的执行器装置的磁流变介质的粘度；
检测操作设备的第二操作元件的转动定位；并且
在使用检测到的第一操作元件的转动定位和检测到的第二操作元件的转动定位的情况下确定用于控制车辆的运行的控制信号。
该方法的步骤可以在合适的装置中实现，该装置可以是操作设备的一部分或例如车辆的控制器的一部分。这种装置可以是处理电信号(例如传感器信号)并且据此输出控制信号的电设备。该装置可以具有一个或多个合适的接口，这些接口可以在硬件和/或软件方面构造。在硬件方面的构造的情况下，接口例如可以是集成电路的一部分，在其中实现设备的功能。接口也可以是自身的集成电路，或至少部分由分立的结构元件构成。在软件方面的构造的情况下，接口可以是软件模块，其例如在微控制器上存在于其他的软件模块旁。
具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，程序代码可以存储在诸如半导体存储器、硬盘存储器或光存储器的机器可读的载体上，并且用于当程序在计算机或设备上被实施时执行根据所描述的实施方式之一的方法。
附图说明
根据附图示例性地详细阐述本发明。其中：
图1示出了具有根据实施例的操作设备的车辆；
图2示出了根据实施例的操作设备；
图3示出了根据实施例的操作设备；
图4示出了根据实施例的操作设备；并且
图5示出了根据实施例的用于运行的方法的流程图。
在本发明的优选的实施例的以下描述中，针对在不同的附图中示出的并且类似作用的元件使用相同的或类似的附图标记，其中，省略对这些元件的重复描述。
具体实施方式
图1示出了具有根据实施例的操作设备110的车辆100。车辆100是机动车，例如单轨迹或双轨迹的机动车，尤其是摩托车、乘用车或商用车。车辆100具有操作设备110。通过操纵操作设备110，对于车辆100的用户、尤其是驾驶员来说，可以通过车辆功能来控制车辆100的运行。为此，操作设备110以能够传输信号的方式与至少一个车辆装置102、104、106连接。每个这样的车辆装置102、104、106可以配属于车辆100的运行的自身的主功能，例如变速器或挡位选择或行驶级选择、灯光控制、辅助功能等。操作设备110被构造成用于响应于通过用户的操纵地提供控制信号115，用以输出到至少一个车辆装置102、104、106。
根据在此所示的实施例，仅示例性示出三个车辆装置102、104和106。车辆100可以具有至少一个另外的车辆装置。例如，第一车辆装置102是用于变速器控制的装置。在此，在用户适当操纵操作设备110的情况下，可以在使用控制信号115的情况下操控第一车辆装置102，以便执行车辆100的变速器的挡位选择或行驶级选择。第二车辆装置104例如是用于灯光控制的装置。在此，在用户适当操纵操作设备110的情况下，可以在使用控制信号115的情况下操控第二车辆设备104，以便调设车辆100的灯光设施，或控制灯光设施的功能。第三车辆装置106例如是辅助装置。在用户适当操纵操作设备110的情况下，可以在使用控制信号115的情况下操控第三车辆设备106，以便控制或调设车辆100的辅助功能。
图2示出了根据实施例的操作设备110。在此，操作设备110以示意图示出。操作设备110对应于或相似于图1的操作设备。换言之，在图2中更详细地示出操作设备110。
操作设备110具有第一操作元件220、第二操作元件230和带有磁流变介质242的执行器装置240。此外，操作设备110具有检测装置250。第一操作元件220和第二操作元件230可以在用户侧或通过用户操纵。
第一操作元件220用于在用户侧选择车辆的多个主功能中的一个主功能或为此成形。在此，第一操作元件220以能绕转动轴线212转动的方式受支承。第一操作元件220具有至少一个预限定的稳定的转动定位。为了选择车辆的主功能，第一操作元件220可以通过用户转动。第一操作元件220成形为转动环、转动调节器、扶架等。
第二操作元件230用于在用户侧调设通过第一操作元件220选择的主功能的子功能。第二操作元件230同样以能绕转动轴线212转动的方式受支承。因此，第二操作元件230和第一操作元件220以能绕相同的转动轴线212转动的方式受支承。换言之，转动轴线212代表针对第一操作元件220和第二操作元件230的公共的转动轴线212。为了调设所选择的主功能的子功能，第二操作元件230可以通过用户转动。
执行器装置240与第二操作元件230耦合。执行器装置240具有磁流变介质242。执行器装置240被构造成用于将依赖于磁流变介质的粘度的停驻力施加到第二操作元件230上。为此，执行器装置240被构造成用于依赖于通过第一操作元件220选择的主功能并且依赖于第二操作元件230的转动定位来调设磁流变介质242的粘度。
换言之，执行器装置240被构造成用于，通过磁流变介质242的能依赖于所选择的主功能来调设的粘度向第二操作元件230加载以力曲线或止动部或稳定的转动定位的布置。因此，第二操作元件230的力曲线或止动部或稳定的转动定位的布置可以通过执行器装置240根据所选择的主功能可变地调设。
在图2的图示中，还示出了操作设备110的检测装置250。检测装置250被构造成用于检测第一操作元件220的转动定位并且检测第二操作元件230的转动定位。在此，检测装置250被构造成用于例如通过电感、电容和/或磁测量原理检测转动定位。根据一个实施例，检测装置250也被构造成用于在使用第一操作元件220的检测的转动定位和第二操作元件230的检测的转动定位的情况下提供控用于控制车辆的运行的控制信号115。控制信号115对应于或类似于来自图1的控制信号。根据一个实施例，执行器装置240还被构造成用于依赖于第一操作元件220的通过检测装置250检测的转动定位来调设磁流变介质242的粘度。
根据在此所示的实施例，第一操作元件220和第二操作元件230绕转动轴线212同中心地布置并且具有不同的半径。第一操作元件220具有比第二操作元件230更大的半径。第二操作元件230因此至少部分布置在第一操作元件220的周边之内。根据另一实施例，第一操作元件220和第二操作元件230沿转动轴线212错开地同轴地布置。
图3示出了根据一个实施例的操作设备110。操作设备110对应于或类似于图2的操作设备。在此，在图3的图示中示出了操作设备110的第一操作元件120、第二操作元件230、指示元件322、显示单元360、多个代表主功能的符号371、372、373、374、375、376和377以及多个代表子功能的另外的符号380。
第一操作元件220具有指示元件322。指示元件322成形为第一操作元件220的凸出区段或凸鼻。指示元件322被构造成用于指向所选择的主功能。在此，第一操作元件220对于每个主功能具有稳定的转动定位。根据在此所示的实施例，第一操作元件220示例性地具有至少七个稳定的转动定位。这些转动定位对应于七个主功能。
第一符号371代表第一主功能、例如挂车辅助(Trailer Assist)。第二符号372代表第二主功能，例如泊车辅助。第三符号373代表第三主功能，例如灯光或灯光控制。第四符号374代表第四主功能，例如变速器控制器的挡位选择或行驶级选择。第五符号375代表第五主功能，例如用于自适应巡航控制的辅助功能。第六符号376代表第六主功能，例如针对不同的预调设，例如ECO、COMFORT、SPORT等操控底盘部件。第七符号377代表第七主功能，例如回收。
根据在此所示的实施例，代表主功能的符号371、372、373、374、375、376和377布置在第一操作元件220周围。在此，符号371、372、373、374、375、376和377以印刷上和/或照亮的方式和/或通过显示器显示。在图3的图示中选择第四主功能，在此是变速器控制的挡位选择或行驶级选择。因此，指示元件322指向第四符号374。附加地或备选地，第四符号374通过照亮、着色或以其他方式在光学上被强调。
显示单元360被构造成用于显示通过第一操作元件220选择的主功能的子功能。显示单元360相对于第一操作元件220和第二操作元件230抗相对转动地布置在第二操作元件230的周边之内。显示单元360被构造成用于显示代表所选的主功能的子功能的另外的符号380。在此，可以以光学强调的方式显示分别设置的子功能。换言之，显示单元360能够实现使每个主功能或属于所选择的主功能的子功能可视化。
根据一个实施例，显示单元360集成到第二操作元件230中。可选地，显示单元360实施为触摸敏感的。根据另一实施例，显示单元360或类似于显示单元360的显示装置可以布置在车辆中的操作元件220和230之外。
根据一个实施例，第一操作元件220可以从唯一的稳定的转动定位出发沿至少一个方向转动，以便在主功能之间切换来进行选择。在此，第一操作元件220可以成形为没有指示元件322。在此仅可以设置所选的主功能的视觉上的强调或显示。
图4示出了根据一个实施例的操作设备110。操作设备110是图3的操作设备。图4中的图示对应于图3的图示，除了选择不同的主功能以外。在图4中选择第三主功能、即灯光或灯光控制。因此，指示元件322指向第三符号373。
尤其地，参考图3和图4，操作设备110的工作方式在下面以概括的方式并且换言之再次简要地被阐述。利用转动调节器或操作设备110的实施为外扶架的第一操作元件220来选择主菜单级别或主功能。第一操作元件220上的指示元件322在此在旋转时指向分别选择的主功能。在此，第一操作元件220具有带有固定且稳定的驻停部或转动定位的触觉件。根据一个实施例，为每个主功能设置稳定的驻停部。例如，主功能通过转动调节器单元或操作元件220和230周围的发光的符号371、372、373、374、375、376和377来示出。如果选择主功能，那么可以通过旋转内部的MRF转动调节器或第二操作元件230来设置主功能的各自的子功能。根据主功能，在此可以通过MRF执行器或执行器装置240可变地调设触觉件。在此可以通过显示单元360来示出菜单的调设，显示单元固定地定位在第二操作元件230的内部区域中。
根据其他的实施例，用于主功能的符号371、372、373、374、375、376和377也可以通过显示器来可视化，并且第一操作元件220也可以具有单稳定特性，例如从稳定位置向右或向左各一步，其中，因此可以来回切换主功能，也可以使用外部的显示器来代替显示单元360。
图5示出了根据一个实施例的用于运行的方法500的流程图。通过执行方法500，图1的车辆或类似车辆是可运行的。在此，可以在使用来自上述附图之一的操作设备或类似的操作设备的情况下执行方法500。
方法500具有第一检测步骤510、调设步骤520、第二检测步骤530和确定步骤540。在此，在第一检测步骤510中，检测操作设备的第一操作元件的转动定位。可以通过操作设备的检测装置来执行第一检测步骤510。随后，在调设步骤520中，在使用在第一检测步骤510中检测到的第一操作元件的转动定位的情况下调设操作设备的执行器装置的磁流变介质的粘度。在此，可以通过操作设备的执行器装置来执行调设步骤520。随后，在第二检测步骤530中，检测操作设备的第二操作元件的转动定位。也可以通过操作设备的检测装置来执行第二检测步骤530。随后，在确定步骤540中，在使用在第一检测步骤510中检测到的第一操作元件的转动定位的情况下并且在使用在第二检测步骤530中检测到的第二操作元件的转动定位的情况下又确定用于控制车辆运行的控制信号。在此，可以通过检测装置或操作设备的其他的装置来执行确定步骤540。
附图标记列表
100 车辆
102 第一车辆装置
104 第二车辆装置
106 第三车辆装置
110 操作设备
115 控制信号
212 转动轴线
220 第一操作元件
230 第二操作元件
240 执行器装置
242 磁流变介质
250 检测装置
322 指示元件
360 显示单元
371 第一符号
372 第二符号
373 第三符号
374 第四符号
375 第五符号
376 第六符号
377 第七符号
380 另外的符号
500 用于运行的方法
510 第一检测步骤
520 调设步骤
530 第二检测步骤
540 确定步骤

Claims (12)

1.用于车辆(100)的操作设备(110)，所述操作设备具有以下特征：
第一操作元件(220)，所述第一操作元件用于在用户侧选择所述车辆(100)的多个主功能中的一个主功能，其中，所述第一操作元件(220)以能绕转动轴线(212)转动的方式受支承，其中，所述第一操作元件(220)具有至少一个预限定的稳定的转动定位；
第二操作元件(230)，所述第二操作元件用于在用户侧调设出借助所述第一操作元件(220)选择的主功能的子功能，其中，所述第二操作元件(230)以能绕所述转动轴线(212)转动的方式受支承；和
包括磁流变介质(242)的执行器装置(240)，所述执行器装置与所述第二操作元件(230)耦合并且被构造成用于将依赖于所述磁流变介质(242)的粘度的停驻力施加到所述第二操作元件(230)上，其中，所述执行器装置(240)被构造成用于依赖于借助所述第一操作元件(220)选择的主功能并且依赖于所述第二操作元件(230)的转动定位来调设所述磁流变介质(242)的粘度。
2.根据权利要求1所述的操作设备(110)，其特征在于，所述第一操作元件(220)针对每个主功能具有稳定的转动定位，或者所述第一操作元件(220)能从唯一的稳定的转动定位出发沿至少一个方向转动，以便为了选择而在主功能之间切换。
3.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(110)，其特征在于，所述第一操作元件(220)具有用于指向所选择的主功能的指示元件(322)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(110)，其特征在于，代表所述主功能的符号(371、372、373、374、375、376、377)围绕所述第一操作元件(220)地布置在所述操作设备(110)上，其中，所述符号(371、372、373、374、375、376、377)被印刷上和/或照亮和/或显示。
5.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(110)，其特征在于，所述操作设备(110)具有用于显示借助所述第一操作元件(220)选择的主功能的子功能的显示单元(360)。
6.根据权利要求5所述的操作设备(110)，其特征在于，所述显示单元(360)抗相对转动地布置在所述第二操作元件(230)的周边之内，或者所述显示单元(360)布置在操作元件(220、230)之外。
7.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(110)，其特征在于，所述操作设备(110)具有检测装置(250)，所述检测装置被构造成检测所述第一操作元件(220)的转动定位和所述第二操作元件(230)的转动定位。
8.根据权利要求7所述的操作设备(110)，其特征在于，所述检测装置(250)被构造成在使用检测到的所述第一操作元件(220)的转动定位和检测到的所述第二操作元件(230)的转动定位的情况下提供用于控制所述车辆(100)的运行的控制信号(115)。
9.根据权利要求7或8所述的操作设备(110)，其特征在于，所述执行器装置(240)被构造成依赖于检测到的所述第一操作元件(220)的转动定位来调设所述磁流变介质(242)的粘度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的操作设备(110)，其特征在于，所述第一操作元件(220)和所述第二操作元件(230)同中心地布置并且具有不同的半径，或者所述第一操作元件(220)和所述第二操作元件(230)以沿所述转动轴线(212)错开的方式同轴地布置。
11.车辆(100)，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(110)。
12.用于运行根据权利要求11所述的车辆(100)的方法(500)，其中，所述方法具有以下步骤：
检测(510)操作设备(110)的第一操作元件(220)的转动定位；
在使用检测到的所述第一操作元件(220)的转动定位的情况下调设(520)所述操作设备(110)的执行器装置(240)的磁流变介质(242)的粘度；
检测(530)所述操作设备(110)的第二操作元件(230)的转动定位；并且
在使用检测到的所述第一操作元件(220)的转动定位和检测到的所述第二操作元件(230)的转动定位的情况下确定(540)用于控制所述车辆(100)的运行的控制信号(115)。
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