DE102008060114A1 - Multifunction operating element for controlling e.g. graphical representation on display of computer, has speed sensor and contact elements producing electrical signals during displacement of transmitting element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Multifunktions-Bedienelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a multifunction control according to Preamble of claim 1.
Es sind bereits Bedienelemente mit einer Kraftrückkopplung zur Steuerung verschiedenster Funktionen bekannt. Beispielsweise existieren Joysticks, die durch Federkraft in einer Nulllage gehalten werden und bei einer Aussteuerung des Joystick-Hebels mit unterschiedlich starken Gegenkräften beaufschlagt werden können. Allerdings gehören diese Bedienelemente zu einer anderen Gattung.It are already control elements with a force feedback known for controlling various functions. For example exist joysticks, which are held by spring force in a zero position and with a modulation of the joystick lever with different strong counter-forces can be applied. However, these controls are different Genus.
In
der
Bei
diesem Bedienelement kann insbesondere das Bedienelement-Teil, welches
mit einer zum Boden
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfach zu handhabendes Multifunktions-Bedienelement mit einem in einer Linie über einen relativ langen Weg verstellbaren Übertragungselement mit einer erhöhten Funktionalität anzugeben.Of the Invention is based on the object, an easy-to-use Multifunction control with one in a line above a relatively long way adjustable transmission element with an increased functionality.
Diese Aufgabe ist durch die in Anspruch 1 angegebenen Mittel gelöst.These The object is achieved by the means specified in claim 1.
Bei
dem erfindungsgemäßen Multifunktions-Bedienelement
kann ein Übertragungselement von einer Ruhelage aus in
einer Haupt-Verstelllinie
Das Multifunktions-Bedienelement ist variabel ausführbar. Auf dem Verstellweg des Übertragungselementes können je nach Ausführung des Bedienelementes Gegenkräfte in unterschiedlicher Form und Anzahl der Verstellung entgegenwirken. Dabei sind sowohl permanent wirkende und entweder mit dem zurückgelegten Verstellweg gleichbleibende oder sich verändernde, insbesondere zunehmende Gegenkräfte bzw. Gegenkraft-Komponenten als auch auf dem Verstellweg ein- oder mehrmalig auftretende sowie permanent mit einer gleichbleibenden oder mit einer zunehmenden Kraft wirkende Gegenkräfte realisierbar.The Multifunction control element is variable executable. On the adjustment of the transmission element can depending on the design of the control element counter forces counteract in different form and number of adjustment. there are both permanent and either with the traveled Adjustment constant or changing, in particular increasing counter-forces or counter-force components as also on the adjustment one or more times occurring and permanent with a constant or with an increasing force acting Counterforces feasible.
Mit dem erfindungsgemäßen Multifunktions-Bedienelement kann ein Übertragungselement von einer Ausgangslage aus in einer Haupt-Verstelllinie z. B. zunächst in eine oder mehr als eine Richtung elastisch verstellt werden. Zusätzlich kann in jede Richtung eine oder mehr als eine permanent wirkende Gegenkraft-Komponente in unterschiedlicher Ausführung und in unterschiedlicher Kombination an einem oder mehr als einem Punkt der Wegstrecke des Übertragungselementes wirksam werden.With the multifunction control element according to the invention may be a transmission element from a starting position in a main adjustment line z. B. first in one or more than one direction can be adjusted elastically. additionally can be one or more permanent in each direction Counterforce component in different design and in different combinations at one or more than one point the distance of the transmission element are effective.
Ein Multifunktions-Bedienelement ist geeignet, mehrere unterschiedliche Funktionen zu steuern, bei denen während Bedienhandlungen auch das Auftreten verschieden ausgebildeter Gegenkräfte erforderlich bzw. von Vorteil ist. Dies kann sowohl auf die Anwendung eines einzelnen Multifunktions-Bedienelementes als auch auf den Einsatz mehrerer unterschiedlich ausgeführter Multifunktions-Bedienelemente zutreffen.One Multifunction control is suitable, several different Control functions in which during operator actions also the appearance of differently trained opposing forces required or beneficial. This can apply both to the application a single multifunction control as well as on the Use of several differently designed multifunction control elements hold true.
Dieses Erfordernis zur Realisierung einer Steuerung mit Kraftrückkopplung und einem allmählichen oder plötzlichen Auftreten von Gegenkräften kann bei verschiedenen Funktionen gegeben sein. Mit dem Multifunktions-Bedienelement können einem Bediener auf verschiedene Weise zusätzliche haptische Informationen zu einem Steuerungsablauf vermittelt werden, wobei er sehr differenziert auf bestimmte Auswirkungen in Folge einer weiteren Lageveränderung des Übertragungselementes in die gleiche Richtung aufmerksam gemacht werden kann.This requirement for realizing control with force feedback and a gradual or sudden occurrence of counter forces can be given in various functions. The multifunction control element can be used to provide the operator with additional haptic information on a control sequence in various ways, with a very differentiated focus on be certain effects due to a further change in position of the transmission element in the same direction can be made attentive.
Das durch eine Verstellung des Übertragungselementes erzeugte elektrische Signal kann beispielsweise dazu genutzt werden, um damit eine Markierung auf einem Display in eine Richtung zu verstellen, die der jeweiligen Verstellbewegung des Übertragungselementes entspricht. Mit einer anschließenden, gegen das Multifunktions-Bedienelement gerichteten Krafteinwirkung auf das Übertragungselement und einer im Winkel von 90° zur Haupt-Verstelllinie ausgeführten Verstellung des Übertragungselementes kann mit einem durch diese Bewegung erzeugten elektrischen Signal schnell und auf einfache Weise z. B. ein Eingabebefehl zu der vorher mit der Markierung angesteuerten Option ausgelöst werden. Durch diese Möglichkeit können in kürzester Zeit sehr komplexe Bedienhandlungen komfortabel ausgeführt werden.The generated by an adjustment of the transmission element electrical signal can for example be used to order to move a mark on a display in one direction, that of the respective adjustment movement of the transmission element equivalent. With a subsequent, against the multifunction control directed force on the transmission element and one executed at an angle of 90 ° to the main adjustment line Adjustment of the transmission element can with a through This movement generated electrical signal quickly and easily Way z. B. an input command to the previously driven with the mark Option to be triggered. By this possibility In a very short time, very complex operator actions can be made comfortable be executed.
Mit einer zwischen dem Übertragungselement und den damit verbundenen Teilen einerseits und den feststehenden Teilen andererseits angeordneten Rastvorrichtung kann bei der Verstellung des Übertragungselementes ebenfalls eine haptische Rückmeldung erzeugt werden, die in verschiedenen Anwendungsfällen zu vorteilhaften Ergebnissen führt.With one between the transmission element and the associated one Parts arranged on the one hand and the fixed parts on the other Detent device can during the adjustment of the transmission element also a haptic feedback can be generated, the leads to advantageous results in various applications.
Das Multifunktions-Bedienelement verfügt vorzugsweise über eine getrennte Erzeugung von elektrischen Signalen für die Erfassung einer Lageänderung des Übertragungselementes in der Haupt-Verstelllinie und die Erfassung der Wirksamkeit von Gegenkräften bzw. Gegenkraft-Komponenten. Die Gegenkräfte können vorteilhaft zu Beginn ihrer Wirksamkeit durch die Erzeugung elektrischer Signale erfasst werden. Zur Erfassung von Gegenkräften werden hierbei vorzugsweise Kontaktelemente in Form von Mikrotastern verwendet, deren Signale ebenfalls über die mehradrige Leitung nach außen geführt werden können. Neben einer damit ausführbaren, hinsichtlich des Potenzials, getrennten Erfassung von mehreren elektrischen Signalen für die kontinuierliche Lageänderung des Übertragungselementes und die Wirksamkeit von Gegenkraft-Komponenten wäre es jedoch auch möglich, für beides nur ein Bauteil einzusetzen und zusätzlich einzelne und jeweils wegabhängige Werte des Drehgebers für die Erfassung der Wirksamkeit von Gegenkraft-Komponenten zu verwenden, wobei diese auch aus einem Vergleich mit einem Referenzwert gebildet werden könnten.The Multifunction control element preferably has a separate generation of electrical signals for the detection of a change in position of the transmission element in the main adjustment line and the detection of the effectiveness of Counter forces or counterforce components. The opposing forces can be beneficial at the beginning of their effectiveness by the Generation of electrical signals are detected. To capture Counter forces here are preferably contact elements used in the form of micro-probes whose signals are also over the multicore cable is led to the outside can. In addition to an executable with respect to of the potential, separate detection of multiple electrical signals for the continuous change in position of the transmission element and the effectiveness of drag components would be but also possible, for both only one component to use and additionally individual and each path-dependent Values of the encoder for the detection of the effectiveness to use of drag components, these too from a comparison could be formed with a reference value.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen wird eine einfache Ausführung erreicht, wenn jeweils auf dem Verstellweg des Übertragungselementes wirksame Gegenkraft-Komponenten mit Federkräften realisiert werden. Bei dieser Lösung mit feststehend angeordneten Gegenkraft-Komponenten ist trotzdem der Vorteil gegeben, dass mehrere unterschiedliche Gegenkräfte auf einfache Weise auch gleichzeitig einwirken können. Damit können zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Vielzahl unterschiedlicher Anforderungen erzielt werden. In den Ausführungsbeispielen sind vorteilhaft mehrere Arten von Federn kombiniert anwendbar, wobei insbesondere unterschiedliche Schraubendruckfedern und spezielle Federelemente Verwendung finden können. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der Länge der jeweiligen Verstellwege in den einzelnen Gegenkraft-Komponenten und der dort erforderlichen Gegenkräfte können verschiedenste Federn mit unterschiedlichster Charakteristik zur Anwendung kommen.at The embodiments shown is a simple Execution achieved, if in each case on the adjustment of the transmission element effective Counterforce components can be realized with spring forces. In this solution with fixed opposing force components Nevertheless, there is the advantage that several different Counteracting forces in a simple way also act simultaneously can. This can give satisfactory results be achieved with a variety of different requirements. In the exemplary embodiments are advantageously several types of Springs combined applicable, in particular, different Helical compression springs and special spring elements are used can. According to the respective requirements, in particular with regard to the length of the respective adjustment paths in the individual counterforce components and the counter forces required there You can choose different springs with different characteristics come into use.
Des Weiteren können bei dem Multifunktions-Bedienelement auf vorteilhafte Weise verschiedenste Gegenkräfte auf einem Verstellweg durch aktive Bauelemente, beispielsweise auf elektromagnetischer Basis realisiert werden. Hierbei findet insbesondere das Bauelement eines Elektromotors Verwendung, mit dem durch die Erzeugung eines der jeweiligen Verstellung des Übertragungselementes entgegen wirkenden Drehmomentes auf vorteilhafte Weise an verschiedenen Punkten hinsichtlich Stärke, Dauer, Verlauf und Anzahl der Anwendung je Wegstrecke unterschiedliche Gegenkräfte erzeugt werden können. An diesem erfindungsgemäßen Multifunktions-Bedienelement ist zudem vorteilhaft, dass diese variabel verwendbaren Gegenkräfte in verschiedensten Ausführungen zusammen mit einer oder mehr als einer auf dem Verstellweg feststehend angeordneten Gegenkraft-Komponente kombiniert werden können und somit ebenfalls die unterschiedlichsten Anforderungen an eine Kraftrückkopplung zu erfüllen sind.Of Others can be found in the multi-function control advantageous manner a variety of opposing forces on one Adjustment path through active components, for example to electromagnetic Be realized. This is in particular the component an electric motor use, with which by the generation of a the respective adjustment of the transmission element against acting torque in an advantageous manner at different points in terms of strength, duration, course and number of applications depending on the distance different opposing forces are generated can. At this inventive multifunction control is also advantageous that these variable counter forces in different versions together with one or more than one on the adjustment fixedly arranged counter-force component can be combined and therefore also the most diverse To meet requirements for a force feedback are.
Die
Gegenkraft-Komponenten
Das Multifunktions-Bedienelement kann mit nur einer oder mit mehr als einer Verstellebene ausgeführt sein, wobei in einer anderen Verstellebene die gleichen oder andere Gegenkräfte bzw. Gegenkraft-Komponenten nutzbar sind und in den jeweiligen Verstellebenen vorteilhaft entweder jeweils die gleichen oder andere Funktionen ausführbar sind. Insbesondere bei der Ausbildung von mehr als einer Verstellebene können mit dem am Übertragungselement angreifenden Bedienfinger -insbesondere dem Daumen- von einem Punkt aus eine sehr große Zahl von Funktionen ohne einen Wechsel zu anderen Bedienstellen und mit sich deutlich unterscheidenden Handhabungsmerkmalen gesteuert werden.The multifunction control element can be designed with only one or with more than one Verstellbene, wherein in another Verstellbene the same or other opposing forces or counter-force components are available and advantageous in the respective Verstellbenen either respectively same or other functions are executable. In particular, in the formation of more than one Verstellbene can be controlled from one point a very large number of functions without a change to other keypads and with significantly different handling characteristics with the attacking on the transmission element operating finger - in particular the thumb.
Der Wechsel zwischen zwei Verstellebenen wird einfach durch eine erhöhte, im Winkel von 90° zur Verschiebeebene der Haupt-Verstelllinie auszuführende Krafteinwirkung auf das Übertragungselement erreicht, wobei sich der dazu erforderliche Kraftaufwand aus unterschiedlichen Komponenten zusammensetzt und hier je nach Erfordernis unterschiedliche Bauteile Verwendung finden können. Hierbei ist es sowohl möglich, dass elastische Bauteile mit einem relativ langen Federweg als auch mit einem relativ kurzen Federweg eingesetzt werden, wobei bei der ersten Variante z. B. vier Schraubendruckfedern und bei der zweiten Variante eine oder mehr als eine Tellerfeder Verwendung finden können. Zusätzlich wirkt dieser Betätigungsrichtung noch an einem Druckpunkt die Federkraft des beispielsweise als Stößeltaster ausgebildeten Kontaktelementes entgegen.Of the Switching between two levels of adjustment is simply enhanced by a at an angle of 90 ° to the displacement plane of the main adjustment line force to be exerted on the transmission element achieved, with the required effort from different Components composed and here, as required, different Components can be used. Here it is both possible that elastic components with a relatively long Travel are used as well as with a relatively short travel, wherein in the first variant z. B. four helical compression springs and in the second variant, one or more than one disc spring use can find. In addition, this actuation direction acts still at a pressure point, the spring force of, for example, as a ram button opposite trained contact element.
Das den Verstellebenen zugeordnete Kontaktelement kann ein- oder zweifach ausgebildet sein und vorteilhaft für verschiedene Funktionen genutzt werden, wobei es z. B. nicht nur zur Erfassung einer Umschaltung zwischen Verstellebenen, sondern auch als Eingabetaster Verwendung finden kann.The the Verstellebenen associated contact element can be one or two times be formed and advantageous for various functions be used, it being z. B. not only to detect a changeover between adjustment planes, but also as input button use Can be found.
Die
hohe Funktionalität dieses Bedienelementes wird auch durch
weitere, an anderen Stellen des Gehäuses
Die
hohe Zahl der mit dem Übertragungselement gewissermaßen
vom einem Punkt aus steuerbaren Funktionen wird ebenfalls durch
an den Endlagen der Haupt-Verstelllinie
Das Multifunktions-Bedienelement kann aufgrund der Möglichkeit, verschiedenste Formen von Kraftrückkopplungen zu realisieren, sehr universell eingesetzt werden und dadurch zur Steuerung einer Vielzahl von Geräten bzw. Funktionen Verwendung finden. Es kann separat oder mit anderen Gehäusen zusammen angeordnet sein. Vorzugsweise ist es zur Steuerung grafischer Darstellungen auf einem Display verwendbar, wobei es z. B. zur Steuerung verschiedenster Programme von unterschiedlichsten Computern oder computergestützten Geräten sowie zur Steuerung von Baugruppen sowie Zusatzfunktionen in Fahrzeugen Verwendung finden kann.The Multifunction control may be due to the possibility to realize different forms of force feedbacks, be used very universally and thereby to control a variety of devices or functions. It can be arranged separately or with other housings together. Preferably, it is for controlling graphical representations on one Display usable, where it is z. B. for controlling a variety of Programs of different computers or computer aided Devices as well as for the control of assemblies as well as additional functions can be used in vehicles.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen und mehreren Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen:The The invention will be apparent from drawings and several embodiments described in more detail. Showing:
In
Das
Bedienelement
Der
Führungssteg
In
jeder Röhre
Auf
der anderen Seite stützen sich diese Schraubendruckfedern
Vor
dem Zusammenfügen der drei Teile des Führungssteges
Der
Schlitten
Zwischen
dem Schlitten
Wie
in
Der
Schlitten
Bei
einer weiteren Verstellung des Schlittens
Die
Verstellung des Schlittens
Ein
zweites Ausführungsbeispiel in
In
In
Auf
der linken Seite des Multifunktions-Bedienelementes
Wie
in diesem können auch an anderen Ausführungsbeispielen
von erfindungsgemäßen Multifunktions-Bedienelementen
In
In
einem vierten, in
In
einem fünften Ausführungsbeispiel, welches in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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ID=42145460
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