DE102014214989A1 - Operating arrangement for a commercial vehicle - Google Patents

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Abstract

Bedienanordnung (10) für ein Nutzfahrzeug, umfassend einen Bedienhebel (12), der ein Handstück (16) zur manuellen Betätigung des Bedienhebels (12) sowie eine das Handstück (16) in einem Griffbereich (30) überdeckende Sensormatrix (32) mit einer Vielzahl berührungserfassender Sensorelemente (34) aufweist. Eine Auswerteeinheit (42) erzeugt ein auf eine Betätigungsabsicht einer Bedienperson hinweisendes Handpräsenzsignal, wenn diese auf Grundlage von seitens der berührungserfassenden Sensorelemente (34) bereitgestellten Sensorsignalen erkennt, dass der Griffbereich (30) auf jeweils abgewandten Seiten des Handstücks (16) und/oder ein Großteil des Umfangs des Handstücks (16) und/oder bei manueller Betätigung eines an dem Handstück (16) angeordneten Bedienelements (18) der Griffbereich (30) auf einer dem Bedienelement (18) gegenüberliegenden Seite des Handstücks (16) und/oder der Griffbereich (30) an einer Oberseite sowie in einem der Oberseite abgewandten Seitenbereich des Handstücks (16) jeweils zugleich berührt wird.Operating arrangement (10) for a utility vehicle, comprising an operating lever (12) having a handpiece (16) for manually actuating the operating lever (12) and a sensor matrix (32) covering the handpiece (16) in a grip region (30) having contact-sensing sensor elements (34). An evaluation unit (42) generates a hand presence signal indicative of an operation intent of an operator when, on the basis of sensor signals provided by the touch-sensing sensor elements (34), recognizes that the grip region (30) is located on respectively opposite sides of the handpiece (16) and / or Most of the circumference of the handpiece (16) and / or manual operation of the handpiece (16) arranged operating element (18) of the handle portion (30) on a control element (18) opposite side of the handpiece (16) and / or the handle portion (30) is touched at the same time on an upper side and in a side region of the handpiece (16) facing away from the upper side.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienanordnung für ein Nutzfahrzeug, umfassend einen Bedienhebel, der ein Handstück zur manuellen Betätigung des Bedienhebels sowie eine das Handstück in einem Griffbereich überdeckende Sensormatrix mit einer Vielzahl berührungserfassender Sensorelemente aufweist. Bei dem Nutzfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein land- oder forstwirtschaftliches Nutzfahrzeug oder eine Baumaschine. The invention relates to an operating arrangement for a commercial vehicle, comprising an operating lever which has a handpiece for manual actuation of the operating lever and a sensor matrix covering the handpiece in a gripping region with a plurality of contact-sensing sensor elements. The commercial vehicle is in particular a agricultural or forestry commercial vehicle or a construction machine.

Eine derartige Sensormatrix wird beispielsweise von dem in Elmhurst, Illinois, USA ansässigen Unternehmen UICO unter der Bezeichnung „duraTouch®Surface“ angeboten. Die als flexible Sensorfläche ausgebildete, auf berührungsbedingte Kapazitätsänderungen ansprechende Sensormatrix lässt sich in ebene oder gekrümmte Oberflächen von Joysticks oder Lenkrädern einbetten. Die von der Sensormatrix erzeugten Sensorsignale können beispielweise zum Zwecke der Handpräsenzerkennung herangezogen werden. Such a sensor matrix is offered for example by the resident of Elmhurst, Illinois, USA Company UICO under the name "DuraTouch ® Surface". The sensor matrix, which is designed as a flexible sensor surface and responds to contact-related capacitance changes, can be embedded in plane or curved surfaces of joysticks or steering wheels. The sensor signals generated by the sensor matrix can be used, for example, for the purpose of hand presence recognition.

Das Erfordernis einer verlässlichen Handpräsenzerkennung ist gerade auch im landwirtschaftlichen Bereich von Bedeutung. So geht aus der US 6 948 398 B2 ein gegenüber unbeabsichtigten Betätigungen gesicherter Joystick für ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug hervor. Der zur Bedienung diverser Maschinen- und/oder Gerätefunktionen des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs oder eines daran befindlichen Anbaugeräts vorgesehene Joystick weist erste und zweite Sensorzonen zur kapazitiven Berührungserkennung auf. Die von den Sensorzonen bereitgestellten Sensorsignale werden mittels einer nachgeschalteten UND-Logik derart miteinander verknüpft, dass eine Bedienung der Maschinen- und/oder Gerätefunktionen durch Betätigung des Joysticks ausschließlich bei gleichzeitiger Berührung beider Sensorzonen freigegeben wird. Hierzu hat die Bedienperson den Joystick mit der Hand in einer vorgegebenen, mit der Lage der beiden Sensorzonen korrespondierenden Haltung zu umgreifen. Eine abweichende Positionierung der Hand führt dazu, dass die Bedienung der Maschinen- und/oder Gerätefunktionen gesperrt bleibt, selbst wenn diese mit einer entsprechenden Betätigungsabsicht erfolgt. The requirement of a reliable hand presence recognition is especially important in the agricultural sector. So goes out of the US Pat. No. 6,948,398 B2 a secured against unintentional actuation joystick for an agricultural utility vehicle. The joystick provided for operating various machine and / or device functions of the agricultural utility vehicle or of an attachment attached thereto has first and second sensor zones for capacitive touch detection. The sensor signals provided by the sensor zones are linked together by means of a downstream AND logic in such a way that operation of the machine and / or device functions is released by actuating the joystick exclusively with simultaneous contact of both sensor zones. For this purpose, the operator has to grip the joystick by hand in a predetermined, corresponding to the position of the two sensor zones attitude. Deviating positioning of the hand leads to the fact that the operation of the machine and / or device functions remains blocked, even if this takes place with a corresponding actuation intention.

Angesichts dessen ist es wünschenswert, eine hinsichtlich der Erkennung einer Betätigungsabsicht einer Bedienperson weiter verbesserte Bedienanordnung der eingangs genannten Art anzugeben. In view of this, it is desirable to provide a further improved with respect to the detection of an operation intention of an operator operating arrangement of the type mentioned.

Diese Aufgabe wird durch eine Bedienanordnung für ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by an operating arrangement for a commercial vehicle having the features of patent claim 1.

Die erfindungsgemäße Bedienanordnung für ein Nutzfahrzeug umfasst einen Bedienhebel, der ein Handstück zur manuellen Betätigung des Bedienhebels sowie eine das Handstück in einem Griffbereich überdeckende Sensormatrix mit einer Vielzahl berührungserfassender Sensorelemente aufweist. Eine Auswerteeinheit erzeugt ein auf eine Betätigungsabsicht einer Bedienperson hinweisendes Handpräsenzsignal, wenn diese auf Grundlage von seitens der berührungserfassenden Sensorelemente bereitgestellten Sensorsignalen erkennt, dass der Griffbereich auf jeweils abgewandten Seiten des Handstücks und/oder ein Großteil des Umfangs des Handstücks und/oder bei manueller Betätigung eines an dem Handstück angeordneten Bedienelements der Griffbereich auf einer dem Bedienelement gegenüberliegenden Seite des Handstücks und/oder der Griffbereich an einer Oberseite sowie in einem der Oberseite abgewandten Seitenbereich des Handstücks jeweils zugleich berührt wird. The operating arrangement according to the invention for a commercial vehicle comprises an operating lever which has a handpiece for manual actuation of the operating lever and a sensor matrix covering the handpiece in a grip area with a plurality of contact-sensing sensor elements. An evaluation unit generates a hand presence signal indicative of an intention to actuate an operator when, on the basis of sensor signals provided by the touch-sensing sensor elements, he recognizes that the grip area is on each of the opposite sides of the handpiece and / or a large part of the circumference of the handpiece and / or on manual actuation of a handpiece on the handpiece arranged operating element of the handle portion on a side opposite the operating element of the handpiece and / or the handle portion on an upper side and in a top side facing away from the side of the handpiece is also touched at the same time.

Da die berührungserfassenden Sensorelemente den Griffbereich aufgrund ihrer matrixartigen Anordnung weitgehend flächig überdecken, besteht unabhängig von der jeweiligen Positionierung der Hand stets eine erhöhte Wahrscheinlichkeit dafür, dass wenigstens eine der vorgenannten Freigabebedingungen erfüllt ist. Dies führt nicht nur zu einer verbesserten Erkennung einer Betätigungsabsicht einer Bedienperson, sondern ermöglicht es auch, dass die Bedienperson eine an ihre individuellen Bedürfnisse angepasste Handhaltung beim Betätigen des Bedienhebels einnehmen kann. Since the touch-sensing sensor elements cover the grip area largely flat due to their matrix-like arrangement, regardless of the respective positioning of the hand there is always an increased probability that at least one of the aforementioned release conditions is met. This not only leads to an improved recognition of an operation intent of an operator, but also allows the operator to assume a hand position adapted to their individual needs when operating the operating lever.

Bei dem Bedienhebel handelt es sich insbesondere um einen in einer Bedienkonsole eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs angeordneten Joystick zur Steuerung diverser Maschinen- und/oder Gerätefunktionen des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs oder eines daran befindlichen Anbaugeräts. Üblicherweise trägt der Joystick im Bereich des Handstücks eine Vielzahl von Bedienelementen in Gestalt zugehöriger Druck- und/oder Wippschalter, wobei diesen weitere Maschinen- und/oder Gerätefunktionen zugeordnet sein können. Eine Betätigung des Joysticks bzw. der Bedienelemente wird hierbei mittels zugehöriger Signalgeber in entsprechende Steuersignale umgesetzt, die anschließend zur Ansteuerung der jeweiligen Maschinen- und/oder Gerätefunktionen herangezogen werden. The control lever is, in particular, a joystick arranged in an operating console of an agricultural utility vehicle for controlling various machine and / or device functions of the agricultural utility vehicle or of an attachment attached to it. Usually, the joystick in the area of the handpiece carries a plurality of operating elements in the form of associated pressure and / or rocker switches, wherein these can be associated with further machine and / or device functions. An actuation of the joystick or the operating elements is in this case implemented by means of associated signal generator in corresponding control signals, which are then used to control the respective machine and / or device functions.

Die Freigabe der Bedienanordnung ist an die Erzeugung des Handpräsenzsignals geknüpft. Diese kann, wie auch die Bereitstellung der zur Ansteuerung der Maschinen- und/oder Gerätefunktionen vorgesehenen Steuersignale, in Form von binären Datensignalen erfolgen. Dementsprechend kann die Auswerteeinheit bei Erfüllung einer der vorgenannten Freigabebedingungen ein Handpräsenzsignal mit dem Logikzustand 1 erzeugen. Andernfalls nimmt dieses den Logikzustand 0 ein. Hierbei wird das Handpräsenzsignal von der Auswerteeinheit mit den bereitgestellten Steuersignalen derart UNDverknüpft, dass eine Bedienung der Maschinen- und/oder Gerätefunktionen durch Betätigung des Joysticks bzw. der Bedienelemente ausschließlich dann freigegeben wird, wenn das Handpräsenzsignal den Logikzustand 1 aufweist. Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass es sich bei dem erzeugten Handpräsenzsignal grundsätzlich auch um ein analoges Datensignal handeln kann, wobei die Verwendung binärer Datensignale aufgrund ihrer Störungssicherheit jedoch in aller Regel bevorzugt sein dürfte. The release of the operating arrangement is linked to the generation of the hand presence signal. This can be done in the form of binary data signals, as well as the provision of the intended for controlling the machine and / or device functions control signals. Accordingly, the evaluation unit can generate a hand presence signal with logic state 1 when one of the aforementioned release conditions is fulfilled. Otherwise, this assumes the logic state 0. In this case, the hand presence signal from the evaluation unit with The control signals provided are ANDed in such a way that an operation of the machine and / or device functions is released by actuation of the joystick or the operating elements only if the manual presence signal has the logic state 1. For the sake of completeness, it should be noted that the generated hand-held presence signal may in principle also be an analog data signal, although the use of binary data signals should, as a rule, be preferred on account of its interference immunity.

Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Bedienanordnung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Advantageous embodiments of the operating arrangement according to the invention will become apparent from the dependent claims.

Vorzugsweise erfolgt die Erzeugung des Handpräsenzsignals seitens der Auswerteeinheit solange, wie die Auswerteeinheit auf Grundlage der bereitgestellten Sensorsignale erkennt, dass eine Berührung an wenigstens einer Stelle des Griffbereichs vorliegt. Mit anderen Worten werden an die Sperrung der Bedienanordnung geringere Anforderungen als an deren Freigabe gestellt, da eine unbeabsichtigte Betätigung des Bedienhebels bzw. der Bedienelemente im Allgemeinen ausgeschlossen werden kann, solange zumindest ein Teil der Hand in bewusstem Kontakt mit dem Griffbereich des Bedienhebels steht. The generation of the manual presence signal by the evaluation unit preferably takes place as long as the evaluation unit recognizes on the basis of the provided sensor signals that there is a contact at at least one point of the grip area. In other words, lower demands are placed on the blocking of the operating arrangement than on its release, since inadvertent actuation of the operating lever or the operating elements can generally be ruled out, as long as at least part of the hand is in conscious contact with the grip area of the operating lever.

Andererseits beendet die Auswerteeinheit zur Sperrung der Bedienanordnung die Erzeugung des Handpräsenzsignal insbesondere dann, wenn diese auf Grundlage der bereitgestellten Sensorsignale erkennt, dass jegliche Berührung des Griffbereichs länger als eine vorgegebene Zeitspanne ausbleibt. Die Zeitspanne lässt sich derart bemessen, dass eine bloße Umpositionierung der Hand im Griffbereich nicht bereits zur Sperrung der Bedienanordnung führt. Hierzu wird diese typischerweise in der Größenordnung von 100 bis 500 Millisekunden vorgegeben. On the other hand, the evaluation unit for blocking the operating arrangement terminates the generation of the manual presence signal, in particular when it recognizes on the basis of the provided sensor signals that any contact with the grip area lasts longer than a predetermined period of time. The time span can be dimensioned such that a mere repositioning of the hand in the grip area does not already lead to the blocking of the operating arrangement. For this purpose, this is typically specified in the order of 100 to 500 milliseconds.

Um eine Bedienperson über die erfolgreiche Freigabe bzw. Sperrung der Bedienanordnung in Kenntnis zu setzen, besteht die Möglichkeit, einen optischen, haptischen und/oder akustischen Signalgeber zur Ausgabe einer Freigabe- und/oder Sperrinformation in Abhängigkeit des erzeugten Handpräsenzsignals vorzusehen. Eine derartige Rückmeldung an die Bedienperson kann beispielsweise durch Ein- bzw. Ausblenden eines entsprechenden Symbols auf einem Bedienmonitor des Nutzfahrzeugs in Kombination mit einem Vibrieren des Bedienhebels und/oder der Ausgabe eines Bestätigungstons erfolgen, wobei sich der Bestätigungston im Falle der Freigabe der Bedienanordnung gegenüber einer Sperrung bezüglich Frequenz, Dauer und/oder Abfolge unterscheiden kann. In den meisten Fällen dürfte jedoch die Verwendung einer herkömmlichen Leuchtdiode zur Ausgabe einer optischen Freigabe- und/oder Sperrinformation ausreichend sein. In order to inform an operator about the successful release or blocking of the operating arrangement, it is possible to provide an optical, haptic and / or acoustic signal generator for outputting an enabling and / or blocking information as a function of the generated hand presence signal. Such feedback to the operator, for example, by showing or hiding a corresponding icon on an operating monitor of the commercial vehicle in combination with a vibration of the operating lever and / or the output of a confirmation tone, wherein the confirmation tone in the case of release of the operating arrangement with respect to a Blocking with respect to frequency, duration and / or sequence can differ. In most cases, however, the use of a conventional light emitting diode for outputting an optical release and / or blocking information should be sufficient.

Im Sinne einer zuverlässigen Handpräsenzerkennung überdecken die berührungserfassenden Sensorelemente den Griffbereich vorzugsweise im Wesentlichen lückenlos. Eine im Wesentlichen lückenlose Überdeckung ist dann gegeben, wenn der Abstand zwischen den einzelnen Sensorelementen die Fingerdicke einer durchschnittlichen Hand unterschreitet, mithin ein auf der Sensormatrix anliegender Finger sicher erkannt wird. In terms of reliable hand presence detection, the touch-sensing sensor elements preferably cover the grip area substantially completely. A substantially gapless coverage is given when the distance between the individual sensor elements falls below the finger thickness of an average hand, and thus a finger resting on the sensor matrix is reliably detected.

Die berührungserfassenden Sensorelemente können als in den Griffbereich integrierte, auf berührungsbedingte Kapazitäts- oder Induktivitätsänderungen ansprechende Detektoren, optische Detektoren zur Erfassung berührungsbedingter Reflexionsänderungen und/oder kraftaufnehmende Dehnungsmesstreifen ausgebildet sein. Auch ist der Einsatz hochauflösender kapazitiver bzw. induktiver Sensorflächen denkbar, wie sie beispielsweise in berührungsempfindlichen Bildschirmen üblich sind. The contact-sensing sensor elements can be designed as detectors integrated in the grip area and responsive to contact-related capacitance or inductance changes, optical detectors for detecting touch-related reflection changes and / or force-absorbing strain measuring strips. The use of high-resolution capacitive or inductive sensor surfaces is conceivable, as they are common, for example, in touch-sensitive screens.

Alternativ können die berührungserfassenden Sensorelemente als den Griffbereich von außen optisch abtastende Detektoren ausgebildet sein. Der Bedienhebel selbst trägt in diesem Fall keine eigenen berührungserfassenden Sensorelemente. Bei den optisch abtastenden Detektoren kann es sich um einen Laserscanner oder eine andere bildgebende Einrichtung handeln, beispielsweise eine CCD-Kamera, die der Bilderfassung des Griffbereichs des Bedienhebels dient. Die Erkennung, ob der Bedienhebel in Betätigungsabsicht mit der Hand ergriffen wird, ob also eine der vorgenannten Freigabebedingungen erfüllt ist, wird von der Auswerteeinheit auf Grundlage einer Bildmustererkennung durchgeführt. Alternatively, the touch-sensing sensor elements can be designed as detectors that optically scan the outside of the grip area. The operating lever itself does not carry its own touch-sensing sensor elements in this case. The optically scanning detectors can be a laser scanner or another imaging device, for example a CCD camera, which serves to capture the image of the handle region of the control lever. The detection of whether the operating lever is seized in operation intention by hand, that is, whether one of the aforementioned release conditions is met, is performed by the evaluation unit based on a pattern recognition.

Die erfindungsgemäße Bedienanordnung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bedienanordnung für ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug. The operating arrangement according to the invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. The single figure shows an embodiment of the control arrangement according to the invention for an agricultural utility vehicle.

Die in dem nicht dargestellten landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug untergebrachte Bedienanordnung 10 umfasst einen Bedienhebel 12 in Gestalt eines in einer Bedienkonsole des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs angeordneten Joysticks 14. The operating arrangement housed in the agricultural utility vehicle, not shown 10 includes a control lever 12 in the form of a joystick arranged in an operating console of the agricultural utility vehicle 14 ,

Der Joystick 14 trägt im Bereich eines zu seiner manuellen Betätigung vorgesehenen Handstücks 16 eine Vielzahl von Bedienelementen 18, von denen stellvertretend ein einzelner Wippschalter 20 an einer Vorderseite des Handstücks 16 dargestellt ist. Eine Betätigung des Joysticks 14 bzw. der Bedienelemente 18 wird hierbei mittels zugehöriger Signalgeber 22, 24 in entsprechende Steuersignale zur Ansteuerung diverser Maschinen- und/oder Gerätefunktionen 26, 28 des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs bzw. eines daran befindlichen Anbaugeräts umgesetzt. Als typische Maschinen- und/oder Gerätefunktionen 26, 28 sei hierbei die Steuerung eines an einem landwirtschaftlichen Traktor angebrachten Frontladers oder eines in einer Erntemaschine vorgesehenen Fahrantriebs erwähnt. The joystick 14 carries in the area of a handpiece intended for its manual operation 16 a variety of controls 18 , of which represent a single rocker switch 20 at a front of the handpiece 16 is shown. An actuation of the joystick 14 or the operating elements 18 is here by means of associated signal generator 22 . 24 in corresponding control signals for control various machine and / or device functions 26 . 28 of the agricultural utility vehicle or an attachment attached to it. As typical machine and / or device functions 26 . 28 In this case, mention may be made of the control of a front-end loader mounted on an agricultural tractor or of a traction drive provided in a harvesting machine.

Des Weiteren weist der Joystick 14 eine das Handstück 16 in einem Griffbereich 30 überdeckende Sensormatrix 32 mit einer Vielzahl berührungserfassender Sensorelemente 34 auf. Die berührungserfassenden Sensorelemente 34 sind im vorliegenden Fall als in den Griffbereich 30 integrierte, auf berührungsbedingte Kapazitäts- und/oder Induktivitätsänderungen ansprechende Detektoren ausgebildet. Abweichend davon ist jedoch auch die Verwendung optischer Detektoren zur Erfassung berührungsbedingter Reflexionsänderungen und/oder kraftaufnehmender Dehnungsmessstreifen denkbar. Furthermore, the joystick points 14 a handpiece 16 in a grip area 30 overlapping sensor matrix 32 with a plurality of touch-sensing sensor elements 34 on. The touch-sensing sensor elements 34 are in the present case as in the grip area 30 integrated, responsive to contact-induced capacitance and / or inductance changes detectors designed. Deviating from this, however, the use of optical detectors for detecting touch-related reflection changes and / or force-absorbing strain gauges is also conceivable.

Wie sich der Figur entnehmen lässt, sind die berührungserfassenden Sensorelemente 34 in räumlich getrennten Sensorfeldern 36, 38 an einer Ober- bzw. Unterseite des Griffbereichs 30 angeordnet. Die berührungserfassenden Sensorelemente 34 überdecken den Griffbereich 30 innerhalb der beiden Sensorfelder 36, 38 im Wesentlichen lückenlos. Je nach Formgebung des Griffbereichs 30 kann anstelle der beiden Sensorfelder 36, 38 auch ein zusammenhängendes Sensorfeld vorgesehen sein. As the figure can be seen, are the touch-sensing sensor elements 34 in spatially separated sensor fields 36 . 38 at an upper or lower side of the grip area 30 arranged. The touch-sensing sensor elements 34 cover the grip area 30 within the two sensor fields 36 . 38 essentially completely. Depending on the shape of the grip area 30 can instead of the two sensor fields 36 . 38 also be provided a coherent sensor field.

Die seitens der berührungserfassenden Sensorelemente 34 bereitgestellten Sensorsignale werden nach ihrer Verstärkung mittels eines A/D-Wandlers 40 digitalisiert und anschließend einer Auswerteeinheit 42 zur weiteren Verarbeitung zugeführt. The part of the touch-sensing sensor elements 34 provided sensor signals are amplified by means of an A / D converter 40 digitized and then an evaluation unit 42 fed for further processing.

Die Auswerteeinheit 42 erzeugt ein auf eine Betätigungsabsicht einer Bedienperson hinweisendes Handpräsenzsignal, wenn diese auf Grundlage der seitens der berührungserfassenden Sensorelemente 34 bereitgestellten Sensorsignale erkennt, dass der Griffbereich 30 auf jeweils abgewandten Seiten des Handstücks 16 und/oder ein Großteil des Umfangs des Handstücks 16 und/oder bei manueller Betätigung eines der an dem Handstück 16 angeordneten Bedienelemente 18 der Griffbereich 30 auf einer dem betreffenden Bedienelement 18 gegenüberliegenden Seite des Handstücks 16 und/oder der Griffbereich 30 an einer Oberseite sowie in einem der Oberseite abgewandten Seitenbereich des Handstücks 16 jeweils zugleich berührt wird. The evaluation unit 42 generates a hand presence signal indicative of an operation intention of an operator when based on the side of the touch sensing elements 34 provided sensor signals detects that the grip area 30 on each side facing away from the handpiece 16 and / or much of the circumference of the handpiece 16 and / or upon manual actuation of one of the handpiece 16 arranged controls 18 the grip area 30 on a respective control 18 opposite side of the handpiece 16 and / or the grip area 30 on an upper side and in a side region of the handpiece facing away from the upper side 16 is touched at the same time.

Die Erzeugung des Handpräsenzsignals erfolgt, wie auch die Bereitstellung der zur Ansteuerung der Maschinen- und/oder Gerätefunktionen 26, 28 vorgesehenen Steuersignale, in Form von binären Datensignalen. Im vorliegenden Fall erzeugt die Auswerteeinheit 42 bei Erfüllung einer der vorgenannten Freigabebedingungen ein Handpräsenzsignal mit dem Logikzustand 1, andernfalls weist dieses den Logikzustand 0 auf. Das Handpräsenzsignal wird von der Auswerteeinheit 42 mit den seitens der Signalgeber 22, 24 bereitgestellten Steuersignalen derart miteinander UND-verknüpft, dass eine Bedienung der Maschinen- und/oder Gerätefunktionen 26, 28 durch Betätigung des Joysticks 14 bzw. der Bedienelemente 18 ausschließlich dann freigegeben wird, wenn das Handpräsenzsignal den Logikzustand 1 aufweist. The generation of the hand presence signal takes place, as well as the provision of the control of the machine and / or device functions 26 . 28 provided control signals, in the form of binary data signals. In the present case, the evaluation unit generates 42 upon fulfillment of one of the aforementioned release conditions a hand presence signal with the logic state 1, otherwise this has the logic state 0 on. The hand presence signal is from the evaluation unit 42 with the part of the signalers 22 . 24 provided control signals AND each other in such a way that an operation of the machine and / or device functions 26 . 28 by pressing the joystick 14 or the operating elements 18 is only released when the hand presence signal has the logic state 1.

Das Handpräsenzsignal verbleibt solange im Logikzustand 1, wie die Auswerteeinheit 42 auf Grundlage der bereitgestellten Sensorsignale erkennt, dass eine Berührung an wenigstens einer Stelle des Griffbereichs 30 vorliegt. The hand presence signal remains in logic state 1 as long as the evaluation unit remains 42 based on the provided sensor signals detects that a touch on at least one point of the grip area 30 is present.

Andererseits setzt die Auswerteeinheit 42 zur Sperrung der Bedienanordnung 10 das Handpräsenzsignal in den Logikzustand 0 zurück, wenn diese auf Grundlage der bereitgestellten Sensorsignale erkennt, dass jegliche Berührung des Griffbereichs 30 länger als eine vorgegebene Zeitspanne ausbleibt. Die Zeitspanne ist derart bemessen, dass eine bloße Umpositionierung der Hand im Griffbereich 30 nicht bereits zur Sperrung der Bedienanordnung 10 führt. Hierzu ist diese in der Größenordnung von 100 bis 500 Millisekunden vorgegeben. On the other hand, the evaluation unit continues 42 for blocking the operating arrangement 10 returns the hand presence signal to logic 0 state if it detects any touch on the grip area based on the provided sensor signals 30 does not occur for more than a predetermined period of time. The time span is such that a mere repositioning of the hand in the grip area 30 not already for blocking the operating arrangement 10 leads. For this purpose, this is specified in the order of 100 to 500 milliseconds.

Um eine Bedienperson über die erfolgreiche Freigabe bzw. Sperrung der Bedienanordnung 10 in Kenntnis zu setzen, ist ein optischer Signalgeber 44, ein haptischer Signalgeber 46 und/oder ein akustischer Signalgeber 48 zur Ausgabe einer Freigabe- und/oder Sperrinformation in Abhängigkeit des erzeugten Handpräsenzsignals vorgesehen. Eine derartige Rückmeldung an die Bedienperson erfolgt durch Ein- bzw. Ausblenden eines entsprechenden Symbols auf einem Bedienmonitor des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs in Kombination mit einem Vibrieren des Joysticks 14 und/oder der Ausgabe eines Bestätigungstons, wobei sich der Bestätigungston im Falle der Freigabe der Bedienanordnung 10 gegenüber einer Sperrung bezüglich Frequenz, Dauer und/oder Abfolge unterscheidet. To an operator on the successful release or blocking of the control arrangement 10 to inform, is an optical signal transmitter 44 , a haptic signaler 46 and / or an acoustic signal generator 48 provided for output of a release and / or lock information in dependence of the generated hand presence signal. Such feedback to the operator is made by hiding or hiding a corresponding icon on an operating monitor of the agricultural utility vehicle in combination with a vibration of the joystick 14 and / or the issue of a confirmation tone, wherein the confirmation tone in the case of release of the operating arrangement 10 differs in terms of frequency, duration and / or sequence.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausgestaltung der Bedienanordnung 10 sind die berührungserfassenden Sensorelemente 34 als den Griffbereich 30 von außen optisch abtastende Detektoren ausgebildet. Der Joystick 14 selbst trägt in diesem Fall keine eigenen berührungserfassenden Sensorelemente. Bei den optisch abtastenden Sensoren handelt es sich um einen Laserscanner oder eine andere bildgebende Einrichtung, beispielsweise eine CCD-Kamera, die der Bilderfassung des Griffbereichs 30 des Joysticks 14 dient. Die Erkennung, ob der Joystick 14 in Betätigungsabsicht mit der Hand ergriffen wird, ob also eine der vorgenannten Freigabebedingungen erfüllt ist, wird von der Auswerteeinheit 42 auf Grundlage einer Bildmustererkennung durchgeführt. According to an embodiment of the operating arrangement, not shown 10 are the touch-sensing elements 34 as the grip area 30 externally optically scanning detectors formed. The joystick 14 itself in this case does not carry its own touch-sensing sensor elements. The optically scanning sensors are a laser scanner or another imaging device, for example a CCD camera, which captures the image of the grip area 30 of the joystick 14 serves. Detecting if the joystick 14 is taken in operation intention by hand, so if one of the above release conditions is satisfied, is the evaluation unit 42 based on a pattern recognition performed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6948398 B2 [0003] US 6948398 B2 [0003]

Claims (7)

Bedienanordnung für ein Nutzfahrzeug, umfassend einen Bedienhebel (12), der ein Handstück (16) zur manuellen Betätigung des Bedienhebels (12) sowie eine das Handstück (16) in einem Griffbereich (30) überdeckende Sensormatrix (32) mit einer Vielzahl berührungserfassender Sensorelemente (34) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (42) ein auf eine Betätigungsabsicht einer Bedienperson hinweisendes Handpräsenzsignal erzeugt, wenn diese auf Grundlage von seitens der berührungserfassenden Sensorelemente (34) bereitgestellten Sensorsignalen erkennt, dass der Griffbereich (30) auf jeweils abgewandten Seiten des Handstücks (16) und/oder ein Großteil des Umfangs des Handstücks (16) und/oder bei manueller Betätigung eines an dem Handstück (16) angeordneten Bedienelements (18) der Griffbereich (30) auf einer dem Bedienelement (18) gegenüberliegenden Seite des Handstücks (16) und/oder der Griffbereich (30) an einer Oberseite sowie in einem der Oberseite abgewandten Seitenbereich des Handstücks (16) jeweils zugleich berührt wird. Operating arrangement for a commercial vehicle, comprising a control lever ( 12 ), which is a handpiece ( 16 ) for manual operation of the operating lever ( 12 ) as well as the handpiece ( 16 ) in a grip area ( 30 ) covering sensor matrix ( 32 ) with a plurality of touch-sensing sensor elements ( 34 ), characterized in that an evaluation unit ( 42 ) generates a hand presence signal indicative of an operation intention of an operator, when based on the part of the touch sensing sensor elements ( 34 ) sensor signals detects that the grip area ( 30 ) on each side of the handpiece ( 16 ) and / or much of the circumference of the handpiece ( 16 ) and / or upon manual operation of a handpiece ( 16 ) arranged control element ( 18 ) the grip area ( 30 ) on a control element ( 18 ) opposite side of the handpiece ( 16 ) and / or the grip area ( 30 ) on an upper side and in a top side facing away from the side portion of the handpiece ( 16 ) is touched at the same time. Bedienanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Handpräsenzsignals seitens der Auswerteeinheit (42) solange erfolgt, wie die Auswerteeinheit (42) auf Grundlage der bereitgestellten Sensorsignale erkennt, dass eine Berührung an wenigstens einer Stelle des Griffbereichs (30) vorliegt. Operating arrangement according to Claim 1, characterized in that the generation of the manual presence signal by the evaluation unit ( 42 ) as long as the evaluation unit ( 42 ) detects, based on the provided sensor signals, that a touch is applied to at least one location of the grip area ( 30 ) is present. Bedienanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (42) zur Sperrung der Bedienanordnung (10) die Erzeugung des Handpräsenzsignal beendet, wenn diese auf Grundlage der bereitgestellten Sensorsignale erkennt, dass jegliche Berührung des Griffbereichs (30) länger als eine vorgegebene Zeitspanne ausbleibt. Operating arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the evaluation unit ( 42 ) for blocking the operating arrangement ( 10 ) terminates the generation of the hand presence signal when it detects, on the basis of the provided sensor signals, that any touch on the grip area ( 30 ) does not last longer than a predetermined period of time. Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer, haptischer und/oder akustischer Signalgeber (44, 46, 48) zur Ausgabe einer Freigabe- und/oder Sperrinformation in Abhängigkeit des erzeugten Handpräsenzsignals vorgesehen ist. Operating arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that an optical, haptic and / or acoustic signal transmitter ( 44 . 46 . 48 ) is provided for outputting a release and / or blocking information in dependence on the generated hand presence signal. Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungserfassenden Sensorelemente (34) den Griffbereich (30) im Wesentlichen lückenlos überdecken. Operating arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the touch-sensing sensor elements ( 34 ) the grip area ( 30 ) cover substantially completely. Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungserfassenden Sensorelemente (34) als in den Griffbereich (30) integrierte, auf berührungsbedingte Kapazitäts- oder Induktivitätsänderungen ansprechende Detektoren, optische Detektoren zur Erfassung berührungsbedingter Reflexionsänderungen und/oder kraftaufnehmende Dehnungsmesstreifen ausgebildet sind. Operating arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the touch-sensing sensor elements ( 34 ) than in the grip area ( 30 ) integrated, responsive capacitive or inductance changes responsive detectors, optical detectors for detecting touch-induced reflection changes and / or force-absorbing strain gauges are formed. Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungserfassenden Sensorelemente (34) als den Griffbereich (30) von außen optisch abtastende Detektoren ausgebildet sind. Operating arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the touch-sensing sensor elements ( 34 ) as the grip area ( 30 ) are formed from the outside optically scanning detectors.
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