DE102017210443A1

DE102017210443A1 - Drehsteuervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017210443A1
Application number: DE102017210443.0A
Authority: DE
Inventors: Vitali Fribus
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: SIGNATA GMBH, DE
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2018-12-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehsteuervorrichtung (1) für ein Fahrzeug, die eine Benutzerschnittstellenoberfläche (3), insbesondere einen Knopf, umfasst, der dahingehend ausgestaltet ist, sich bezüglich eines Gehäuses (5) der Vorrichtung (1) um eine Drehachse (7) der Vorrichtung (1) zu drehen, die ferner eine Sensoreinheit (9) zur Überwachung der Ausrichtung und/oder Drehbewegung der Benutzerschnittstellenoberfläche (3) bezüglich des Gehäuses (5), eine Verarbeitungseinheit (11) und eine Kommunikationsschnittstelle (13) zur Übertragung von Steuersignalen (Ts) gemäß einer Ausgabe (Op) von der Verarbeitungseinheit (11) umfasst, wobei die Ausgabe (Op) von der Verarbeitungseinheit (11) auf der Basis von Sensordaten (Ds) von der Sensoreinheit (9) erzeugt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Benutzerschnittstellenoberfläche, insbesondere einen Knopf, umfasst, der dahingehend ausgestaltet ist, sich bezüglich eines Gehäuses der Vorrichtung um eine Drehachse der Vorrichtung zu drehen, die ferner eine Sensoreinheit zur Überwachung der Ausrichtung und/oder Drehbewegung der Benutzerschnittstellenoberfläche bezüglich des Gehäuses, eine Verarbeitungseinheit und eine Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung von Steuersignalen gemäß einer Ausgabe von der Verarbeitungseinheit umfasst, wobei die Ausgabe von der Verarbeitungseinheit auf der Basis von Sensordaten von der Sensoreinheit erzeugt wird, wobei die Benutzerschnittstellenoberfläche in einer ersten Position entlang der Drehachse der Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche entlang der Drehachse in einer ersten Richtung in eine zweite Position verschoben werden kann.
Eine Drehsteuervorrichtung dieser Art wird in der europäischen Patentveröffentlichung EP1809928 B1 beschrieben. Diese Schrift offenbart eine Drehsteuervorrichtung zur Auswahl von Betriebsmodi eines Fahrzeugs mit einer Benutzerschnittstellenoberfläche, die durch einen Bediener oder Benutzer in eine Bedienungsschalttafel des Fahrzeugs gedrückt werden kann, um zum Beispiel zu signalisieren, dass das Fahrzeug nicht betriebsbereit ist.
Andere Drehsteuervorrichtungen sind zum Beispiel zum Navigieren von Multimedia-Menüs von Bordcomputern in modernen Fahrzeugen und zum Steuern von Multimedia-Funktionen, wie zum Beispiel Radio, Lautstärke, Navigation und dergleichen, bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine verbesserte Drehsteuervorrichtung zum Steuern von Multimedia-Funktionen sowie sicherheitskritischen Funktionen eines Fahrzeugs vorzustellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs definierte Drehsteuervorrichtung gelöst. Die abhängigen Ansprüche und die Beschreibung definieren weiter vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Benutzerschnittstellenoberfläche, insbesondere einen Knopf, umfasst, der dahingehend ausgestaltet ist, sich bezüglich eines Gehäuses der Vorrichtung um eine Drehachse der Vorrichtung zu drehen, die ferner eine Sensoreinheit zur Überwachung der Ausrichtung und/oder Drehbewegung der Benutzerschnittstellenoberfläche bezüglich des Gehäuses, eine Verarbeitungseinheit und eine Kommunikationsschnittstelle zur Übertragung von Steuersignalen gemäß einer Ausgabe von der Verarbeitungseinheit umfasst, wobei die Ausgabe von der Verarbeitungseinheit auf der Basis von Sensordaten von der Sensoreinheit erzeugt wird, wobei die Benutzerschnittstellenoberfläche in einer ersten Position entlang der Drehachse der Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche entlang der Drehachse in einer ersten Richtung in eine zweite Position verschoben werden kann, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstelle entlang der Drehachse in einer der ersten Richtung im Wesentlichen entgegengesetzten zweiten Richtung in eine dritte Position verschoben werden kann.
Die Drehsteuervorrichtung kann deshalb entlang der Drehachse zwischen drei Positionen bewegt werden, wobei der Vorrichtung zusätzliche Bewegungsvariationen verliehen werden, wodurch die Steuerung zusätzlicher Funktionalitäten des Fahrzeugs durch die zusätzlichen Variationen gestattet werden.
Eine Position der Benutzerschnittstellenoberfläche im Sinne der Erfindung bezieht sich auf die Platzierung der Benutzerschnittstellenoberfläche innerhalb einer Ebene, die in einem bestimmten Abstand räumlich von dem Gehäuse versetzt ist. Eine Ausrichtung der Benutzerschnittstellenoberfläche im Sinne der Erfindung bezieht sich auf eine Drehverschiebung der Benutzerschnittstellenoberfläche um einen bestimmten Drehungsgrad bezüglich einer anfänglichen Einstellung der Benutzerschnittstellenoberfläche mit Bezug auf das Gehäuse um die Drehachse der Vorrichtung.
Die Vorrichtung kann zur Auswahl eines Betriebsmodus des Fahrzeugs verwendet werden, wobei es sich zum Beispiel um einen Vorwärtsfahrtbetriebsmodus, bei dem Drehmoment von einer Antriebseinheit des Fahrzeugs zum Vortrieb des Fahrzeugs in eine Vorwärtsrichtung übertragen wird, einen Rückwärtsfahrtbetriebsmodus, bei dem Drehmoment von einer Antriebseinheit des Fahrzeugs zum Vortrieb des Fahrzeugs in eine Rückwärtsrichtung übertragen wird, einen Leerlaufbetriebsmodus, bei dem kein Drehmoment von einer Antriebseinheit des Fahrzeugs übertragen wird, einen Parkstellungsbetriebsmodus, bei dem eine an der Antriebseinheit des Fahrzeugs angebrachte Drehmomentübertragungseinheit mechanisch gesperrt wird, oder einen anderen Betriebsmodus handelt.
Ein Kommunikationsweg im Sinne der Erfindung kann zum Beispiel eine Festverdrahtung zum Übertragen von Daten, wie etwa ein Datenbus, und/oder ein drahtloser Datenübertragungskanal sein. In vielen modernen Straßenfahrzeugen ist ein CAN-Datenbus eine bevorzugte Art des Kommunikationswegs
Die Benutzerschnittstellenoberfläche oder der Knopf im Sinne der Erfindung kann die Außenfläche einer ringförmigen und/oder halbschalenförmigen Struktur umfassen, die für einen Bediener, das heißt, einen Benutzer, des Fahrzeugs zugänglich ist. Die Benutzerschnittstellenoberfläche kann ferner eine unter der Außenfläche der Benutzerschnittstellenoberfläche liegende Konstruktion umfassen.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung ist die Benutzerschnittstellenoberfäche dahingehend ausgestaltet, um die Drehachse drehbar zu sein, um Drehausrichtungen in der ersten und dritten Position zu erreichen, und wobei die Vorrichtung Steuersignale gemäß der Drehausrichtung der Benutzerschnittstellenoberfläche überträgt, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfläche in der ersten oder zweiten Position befindet, die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, Steuersignale für nichtsicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeugs zu übertragen, und wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfläche in der dritten Position befindet, die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, Steuersignale für sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeugs zu übertragen.
Eine sicherheitsrelevante Funktion des Fahrzeugs im Sinne der Erfindung kann zum Beispiel die Auswahl eines Betriebsmodus des Fahrzeugs, Lenken, Beschleunigen oder Bremsen des Fahrzeugs sein. Eine Nicht-Sicherheitsfunktion des Fahrzeugs kann zum Beispiel Navigation oder Steuerung einer Multimedia-Schnittstelle sein.
Die Vorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass ein Nicht-Sicherheitsfunktionalitäten umfassendes Menü durch Drehen der Benutzerschnittstellenoberfläche in die erste Position navigiert werden kann und eine Auswahl einer bestimmten Funktionalität getroffen wird, damit in Zusammenhang stehend ein Steuersignal dazu übertragen wird, wenn die Benutzerschnittstellenoberfäche in die zweite Position verschoben wird.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in der ersten Position bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfäche in die erste Position zurückzuführen, wenn eine von außen angelegte Kraft, die ein Verschieben der Benutzerschnittstellenoberfläche in die zweite Position bewirkte, aufgehoben wird.
Wenn eine Position und/oder Ausrichtung der Benutzerschnittstellenoberfläche bei Fehlen einer von einer externen Quelle an die Vorrichtung angelegten Kraft konstant bleibt, dann kann diese Position und/oder Ausrichtung der Benutzerschnittstellenoberfläche als eine stabile Position bezeichnet werden. Wenn die Benutzerschnittstellenoberfäche andererseits nicht in einer gewissen Position oder Ausrichtung bleibt, weil zum Beispiel ein Mechanismus der Vorrichtung innen eine Kraft anlegt, dann kann diese Position und/oder Ausrichtung als nicht stabil bezeichnet werden.
Eine Auswahl einer bestimmten Funktionalität kann deshalb analog zu dem Pressen einer Taste zum Treffen einer Auswahl getroffen werden, wobei die Benutzerschnittstellenoberfäche als die Taste dient.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in der ersten Position bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfäche in die erste Position zurückzuführen, wenn eine von außen angelegte Kraft, die ein Verschieben der Benutzerschnittstellenoberfläche in die dritte Position bewirkte, aufgehoben wird.
Da sicherheitsrelevante Anwendungen gesteuert werden können, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfäche in der dritten Position befindet, erhöht die Ausführungsform der dritten Position als nichtstabil die Sicherheit der Vorrichtung, da die Benutzerschnittstellenoberfäche nicht versehentlich in der dritten Position bleiben kann.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in einer ersten Ausrichtung bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfäche in die erste Ausrichtung zurückzuführen, wenn eine von außen angelegte Kraft, die ein Verschieben der Benutzerschnittstellenoberfläche in eine zweite Ausrichtung bewirkte, aufgehoben wird.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung ist die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet, die Benutzerschnittstellenoberfläche anfangs aus einer zweiten Ausrichtung in eine erste Ausrichtung und anschließend aus der dritten Position in die erste Position zurückzuführen, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfäche in der dritten Position befindet.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung ist die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet, die Benutzerschnittstellenoberfläche anfangs aus einer zweiten Ausrichtung in eine erste Ausrichtung zurückzuführen, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfäche in der dritten Position befindet, und ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche in der ersten Ausrichtung bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in der dritten Position bleibt.
Wenn die Drehsteuervorrichtung zur Auswahl von Betriebsmodi eines Straßenfahrzeugs verwendet wird, kann dies für bestimmte Situationen von Vorteil sein. Wenn ein Bediener des Fahrzeugs das Fahrzeug zum Beispiel innerhalb eines kleinen Bereichs manövrieren muss, ist es oftmals erforderlich, wiederholt zwischen einem Vorwärtsbetriebsmodus und einem Rückwärtsbetriebsmodus hin und her zu schalten. Da die dritte Position dahingehend ausgelegt ist, stabil zu sein, muss der Bediener nicht jedes Mal dann, wenn der er einen anderen Betriebsmodus auswählt, erneut eine Kraft ausüben, um die Benutzerschnittstellenoberfläche der ersten Position in die dritte Position zu verschieben.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung umfasst die Drehsteuervorrichtung ferner einen magnetorheologischen Aktor, wobei der magnetorheologische Aktor ein Drehelement umfasst, das mit der Benutzerschnittstellenoberfläche mechanisch verbunden ist und zum Zusammenwirken mit einem magnetorheologischen Fluid des magnetorheologischen Aktors dient, und wobei der magnetorheologische Aktor eine Anordnung zum Erzeugen und/oder Beeinflussen von Eigenschaften eines auf das magnetorheologische Fluid einwirkenden Magnetfelds umfasst, so dass der magnetorheologische Aktor zum Modulieren einer Drehmomentübertragung zwischen der Benutzerschnittstellenoberfläche und dem Gehäuse dient.
Das magnetorheologische Fluid definiert das Verhalten der Drehsteuervorrichtung. Dazu wird eine Spannung, mit der die Anordnung versorgt wird, variiert, um ein umgebendes Magnetfeld zu induzieren, das die Viskosität des Fluids ändert. In Abhängigkeit vom Magnetfeld, insbesondere in Abhängigkeit von Eigenschaften des Magnetfelds, wie zum Beispiel Intensität und/oder Richtung, kann das MRF zwischen einem flüssigen und einem festen Zustand variieren, der sehr genau gesteuert werden kann. In einem flüssigen Zustand überträgt das MRF wenig bis kein Drehmoment zwischen dem Drehelement und dem Gehäuse. Wenn sich die Viskosität jedoch erhöht und sich das Fluid einem festen Zustand nähert, erhöhen sich die Scherkräfte in dem Fluid und zwischen dem Fluid und dem Drehelement sowie zwischen dem Fluid und dem Gehäuse oder einer Komponente, die fest am Gehäuse angebracht ist. Dies führt zu einer erhöhten Drehmomentübertragung zwischen der Benutzerschnittstellenoberfläche und dem Gehäuse.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Drehsteuervorrichtung des Drehelements eine Kammer, die das magnetorheologische Fluid enthält, und wird ein statisches Element bereitgestellt, das bezüglich des Gehäuses fest angeordnet ist und zumindest teilweise innerhalb der Kammer angeordnet ist, so dass die Drehmomentübertragung zwischen einer Innenfläche der Kammer des Drehelements und dem statischen Element von den Eigenschaften eines Magnetfelds abhängig ist.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung ist das Drehelement dahingehend ausgestaltet, sich innerhalb einer Kammer des Aktors, die das magnetorheologische Fluid enthält, zu drehen, wobei die Kammer bezüglich des Gehäuses fest angeordnet ist, so dass die Drehmomentübertragung zwischen dem Drehelement und einer Innenfläche der Kammer von den Eigenschaften eines Magnetfelds abhängig ist.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung umfasst die Vorrichtung ferner einen federbelasteten Stift in dem Gehäuse und eine Kontur, die durch den Stift in Eingriff genommen wird, und sind die Kontur und der federbelastete Stift dahingehend ausgestaltet, so zusammenzuwirken, dass die Benutzeroberflächenschnittstelle in eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position zurückgeführt wird oder in einer vorbestimmten Ausrichtung und/oder Position bleibt, wenn keine von außen angelegte Kraft vorhanden ist.
Bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung umfasst die Vorrichtung ferner einen Servoaktor und/oder einen Federmechanismus, wobei der Servoaktor so ausgestaltet ist, dass die Benutzeroberflächenschnittstelle in eine vorbestimmte Ausrichtung zurückgeführt wird oder in einer vorbestimmten Ausrichtung bleibt, wenn keine von außen angelegte Kraft vorhanden ist, und wobei der Federmechanismus so ausgestaltet ist, dass die Benutzeroberflächenschnittstelle entlang der Drehachse in eine vorbestimmte Position zurückgeführt wird oder entlang der Drehachse in einer vorbestimmten Position bleibt, wenn keine von außen angelegte Kraft vorhanden ist.
Als Nächstes werden bestimmte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren ausführlich erläutert. Darin zeigen:

1 ein Schemadiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung;
2 ein Schemadiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung;
3 ein schematisches Layout, das mögliche Positionen und Ausrichtungen einer Benutzerschnittstellenoberfläche einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung zeigt; und
4 ein schematisches Layout, das mögliche Positionen und Ausrichtungen einer Benutzerschnittstellenoberfläche einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung zeigt.

1 zeigt ein Schemadiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung 1, die eine Benutzerschnittstellenoberfläche 3 aufweist, welche durch einen Benutzer oder Bediener eines Fahrzeugs bewegt und gedreht werden kann. Die Benutzerschnittstellenoberfläche kann um eine Drehachse 7 der Vorrichtung 1 in verschiedene Ausrichtungen gedreht werden. Die Benutzerschnittstellenoberfläche 3 kann durch einen Benutzer oder Bediener des Fahrzeugs zwischen einer ersten, zweiten und dritten Position P1, P2, P3 bewegt werden.
Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse 5, das eine auf einem Substrat 15, bei dem es sich um eine Leiterplatte handelt, angebrachte Verarbeitungseinheit 11 zumindest teilweise umschließt. Die Verarbeitungseinheit 11 ist mit einer Kommunikationsschnittstelle 13 verbunden. Über die Kommunikationsschnittstelle 13 können Signale, wie zum Beispiel Steuersignale T_S , übertragen und empfangen werden. Die Verarbeitungseinheit 11 ist ferner mit einer Sensoreinheit 9 verbunden, die zum Überwachen der Drehbewegung und/oder der Ausrichtung der Benutzerschnittstellenoberfläche bezüglich des Gehäuses 5 dient. Die Sensoreinheit 9 übermittelt Sensordaten Ds zur Verarbeitungseinheit 11, und auf Basis dieser Sensordaten Ds kann die Verarbeitungseinheit 11 Steuersignale zur Übertragung über die Kommunikationsschnittstelle 13 erzeugen.
Ferner umfasst die Vorrichtung eine Anordnung 17 zum Erzeugen und Beeinflussen eines Magnetfelds in einer Kammer 19 des Gehäuses 5. Die Kammer enthält ein magnetorheologisches Fluid 21, auch als MRF bekannt. Ein Drehelement 23 ist teilweise innerhalb der Kammer positioniert. Das Drehelement 23 ist mit der Benutzerschnittstellenoberfläche 3 mechanisch verbunden und dreht sich mit der Drehung der Schnittstelle 3.
Entsprechend Änderungen in Eigenschaften des Magnetfelds, die durch die Anordnung 17 bewirkt werden, wie zum Beispiel Feldstärke und -richtung, variiert das magnetorheologische Fluid 12 sozusagen bezüglich der Viskosität. Daher überträgt das Fluid dementsprechend mehr oder weniger Drehmoment zwischen der Benutzerschnittstellenoberfläche 3 und dem Gehäuse 5 der Vorrichtung 1. Dies wird durch Scherkräfte in dem Fluid und zwischen dem Fluid und der Kammerwand verursacht. Da das Gehäuse 5 der Vorrichtung im Fahrzeug allgemein fest angebracht ist, kann in Betracht gezogen werden, dass die Anordnung eine Art Verzögerungskraft, die auf die Benutzerschnittstellenoberfläche 3 einwirkt, moduliert. Derartige Systeme, die ein MRF 21 in einer Kammer 19, Drehelemente 23 und Anordnungen 17 zum Beeinflussen des Magnetfelds in der Kammer 19 umfassen, werden häufig als MRF-Aktoren bezeichnet. Die Verarbeitungseinheit 11 ist dahingehend ausgestaltet, Befehlssignale zum Steuern der Anordnung 17 auszugeben. Die Anordnung 17 kann zum Beispiel durch eine Schaltung auf dem Substrat 15, die der Anordnung 17 einen pulsweitenmodulierten (PWM) Strom oder eine pulsweitenmodulierte (PWM) Spannung gemäß den Befehlssignalen von der Verarbeitungseinheit 11 zuführt, angesteuert werden.
Ferner umfasst die Vorrichtung einen Servoaktor 25, der mit dem Drehelement 23 in Eingriff gelangt und daher ein Drehmoment an die Benutzerschnittstellenoberfläche 3 anlegen kann.
2 zeigt ein Schemadiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung 1, wobei ein durch eine Feder 27 belasteter Stift 29 in dem Gehäuse positioniert ist, und eine durch den Stift 29 in Eingriff genommene Kontur 31 ist in einem an der Benutzerschnittstellenoberfäche 3 fest angebrachten Drehelement ausgebildet. Die Kontur 31 und der durch die Feder 27 belastete Stift 29 wirken so zusammen, dass die Benutzeroberflächenschnittstelle 3 in eine vorbestimmte Ausrichtung A1-A8, B1-B8, C1-C8 und/oder Position P1, P2, P3 zurückkehrt oder in einer vorbestimmten Ausrichtung und/oder Position bleibt, wenn keine von außen angelegte Kraft vorhanden ist.
3 zeigt ein schematisches Layout, das mögliche Positionen und Ausrichtungen einer Benutzerschnittstellenoberfäche einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung darstellt, wobei stabile Positionen und Ausrichtungen als ausgemalte schwarze Punkte gezeigt werden und nichtstabile Positionen und Ausrichtungen als hohle Punkte oder Kreise gezeigt werden.
4 zeigt ein schematisches Layout, das mögliche Positionen und Ausrichtungen einer Benutzerschnittstellenoberfläche einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehsteuervorrichtung darstellt. Wie in 3 werden hier stabile Positionen und Ausrichtungen als ausgemalte schwarze Punkte gezeigt, und nichtstabile Positionen und Ausrichtungen werden als hohle Punkte oder Kreise gezeigt. Ferner ist die aus Richtung A0 in der dritten Position P3 dahingehend ausgestaltet, wie erforderlich entweder stabil oder nicht stabil zu sein. Für bestimmte Anwendungen, wie zum Beispiel der Auswahl von Betriebsmodi des Fahrzeugs, könnte die aus Richtung A0 stabil sein, um den Komfort zu erhöhen. In diesem Fall kann ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein, der die Benutzerschnittstellenoberfläche wie erforderlich in Eingriff bringt.
Bezugszeichenliste

1: Drehsteuervorrichtung
3: Benutzerschnittstellenoberfäche
5: Gehäuse
7: Drehachse
9: Sensoreinheit
11: Verarbeitungseinheit
13: Kommunikationsschnittstelle
15: Substrat/PCB
17: Anordnung zur Erzeugung/Beeinflussung eines Magnetfelds
19: Kammer
21: magnetorheologisches Fluid
23: Trägerelement
25: Servoaktor
X1: erste Richtung
X2: zweite Richtung
P1: erste Position
P2: zweite Position
P3: dritte Position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1809928 B1 [0002]

Claims

Drehsteuervorrichtung (1) für ein Fahrzeug, umfassend eine Benutzerschnittstellenoberfläche (3), insbesondere einen Knopf, der dahingehend ausgestaltet ist, sich bezüglich eines Gehäuses (5) der Vorrichtung (1) um eine Drehachse (7) der Vorrichtung (1) zu drehen, ferner umfassend eine Sensoreinheit (9) zur Überwachung der Ausrichtung und/oder Drehbewegung der Benutzerschnittstellenoberfläche (3) bezüglich des Gehäuses (5), eine Verarbeitungseinheit (11) und eine Kommunikationsschnittstelle (13) zur Übertragung von Steuersignalen (Ts) gemäß einer Ausgabe (Op) von der Verarbeitungseinheit (11), wobei die Ausgabe (Op) von der Verarbeitungseinheit (11) auf der Basis von Sensordaten (Ds) von der Sensoreinheit (9) erzeugt wird, wobei die Benutzerschnittstellenoberfläche (3) in einer ersten Position (P1) entlang der Drehachse (7) der Vorrichtung (1) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung (1) so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche (3) entlang der Drehachse (7) in einer ersten Richtung (X1) in eine zweite Position (P2) verschoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche (3) entlang der Drehachse (7) in einer der ersten Richtung (X1) im Wesentlichen entgegengesetzten zweiten Richtung (X2) in eine dritte Position (P3) verschoben werden kann.
Drehsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführungsform der Drehsteuervorrichtung die Benutzerschnittstellenoberfäche dahingehend ausgestaltet ist, um die Drehachse drehbar zu sein, um Drehausrichtungen in der ersten und dritten Position zu erreichen, und wobei die Vorrichtung Steuersignale gemäß der Drehausrichtung der Benutzerschnittstellenoberfläche überträgt, dass, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfläche in der ersten oder zweiten Position befindet, die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, Steuersignale für nichtsicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeugs zu übertragen, und dass, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfläche in der dritten Position befindet, die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, Steuersignale für sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeugs übertragen.
Drehsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in der ersten Position bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfäche in die erste Position zurückzuführen, wenn eine von außen angelegte Kraft, die ein Verschieben der Benutzerschnittstellenoberfläche in die zweite Position bewirkte, aufgehoben wird.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in der ersten Position bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfäche in die erste Position zurückzuführen, wenn eine von außen angelegte Kraft, die ein Verschieben der Benutzerschnittstellenoberfläche in die dritte Position bewirkte, aufgehoben wird.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in einer ersten Ausrichtung bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfäche in die erste Ausrichtung zurückzuführen, wenn eine von außen angelegte Kraft, die ein Verschieben der Benutzerschnittstellenoberfläche in eine zweite Ausrichtung bewirkte, aufgehoben wird.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfläche anfangs aus einer zweiten Ausrichtung in eine erste Ausrichtung und anschließend aus der dritten Position in die erste Position zurückzuführen, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfäche in der dritten Position befindet.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ist die Vorrichtung dahingehend ausgestaltet ist, die Benutzerschnittstellenoberfläche anfangs aus einer zweiten Ausrichtung in eine erste Ausrichtung zurückzuführen, wenn sich die Benutzerschnittstellenoberfäche in der dritten Position befindet, und dass die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass die Benutzerschnittstellenoberfläche in der ersten Ausrichtung bei Fehlen einer von außen angelegten Kraft in der dritten Position bleibt.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsteuervorrichtung ferner einen magnetorheologischen Aktor umfasst, wobei der magnetorheologische Aktor ein Drehelement umfasst, das mit der Benutzerschnittstellenoberfläche mechanisch verbunden ist und zum Zusammenwirken mit einem magnetorheologischen Fluid des magnetorheologischen Aktors dient, und wobei der magnetorheologische Aktor eine Anordnung zum Erzeugen und/oder Beeinflussen von Eigenschaften eines auf das magnetorheologische Fluid einwirkenden Magnetfelds umfasst, so dass der magnetorheologische Aktor zum Modulieren einer Drehmomentübertragung zwischen der Benutzerschnittstellenoberfläche und dem Gehäuse dient.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement eine Kammer umfasst, die das magnetorheologische Fluid enthält, und dass ein statisches Element bereitgestellt wird, das bezüglich des Gehäuses fest angeordnet ist und zumindest teilweise innerhalb der Kammer angeordnet ist, so dass die Drehmomentübertragung zwischen einer Innenfläche der Kammer des Drehelements und dem statischen Element von den Eigenschaften eines Magnetfelds abhängig ist.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement dahingehend ausgestaltet ist, sich innerhalb einer Kammer des Aktors, die das magnetorheologische Fluid enthält, zu drehen, wobei die Kammer bezüglich des Gehäuses fest angeordnet ist, so dass die Drehmomentübertragung zwischen dem Drehelement und einer Innenfläche der Kammer von den Eigenschaften eines Magnetfelds abhängig ist.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner einen federbelasteten Stift in dem Gehäuse und eine Kontur, die durch den Stift in Eingriff genommen wird, umfasst und dass die Kontur und der federbelastete Stift dahingehend ausgestaltet sind, so zusammenzuwirken, dass die Benutzeroberflächenschnittstelle in eine vorbestimmte Ausrichtung und/oder Position zurückgeführt wird oder in einer vorbestimmten Ausrichtung und/oder Position bleibt, wenn keine von außen angelegte Kraft vorhanden ist.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner einen Servoaktor und/oder einen Federmechanismus umfasst, wobei der Servoaktor so ausgestaltet ist, dass die Benutzeroberflächenschnittstelle in eine vorbestimmte Ausrichtung zurückgeführt wird oder in einer vorbestimmten Ausrichtung bleibt, wenn keine von außen angelegte Kraft vorhanden ist, und wobei der Federmechanismus so ausgestaltet ist, dass die Benutzeroberflächenschnittstelle entlang der Drehachse in eine vorbestimmte Position zurückgeführt wird oder entlang der Drehachse in einer vorbestimmten Position bleibt, wenn keine von außen angelegte Kraft vorhanden ist.
Drehsteuervorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet das die Sensoreinheit einen Permanentmagneten, der dahingehend angeordnet ist, sich gemäß der Benutzerschnittstellenoberfläche zu bewegen, und einen Sensor, der fest an dem Gehäuse angeordnet ist, umfasst, wobei der Sensor zum Überwachen des durch die Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld dient.