DE102017218569A1 - Operating unit for controlling machines or the like - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit (10; 10a) zur Steuerung von Maschinen o.ä., mit einem in Richtung wenigstens einer Achse (x, y, z) oder um wenigstens eine Achse (x, y, z) beweglich angeordneten, manuell betätigbaren Eingabeelement (11).The invention relates to an operating unit (10, 10a) for controlling machines or the like, having a manually operable one in the direction of at least one axis (x, y, z) or at least one axis (x, y, z) Input element (11).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit zur Steuerung von Maschinen oder ähnlichem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an operating unit for controlling machines or the like according to the preamble of claim 1.
Eine gattungsgemäße Bedieneinheit ist aus dem Stand der Technik bei Arbeitsmaschinen wie Straßenbaumaschinen bekannt, um beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit und/oder Richtung der Arbeitsmaschine zu beeinflussen. Aus der Flugzeugtechnik ist eine derartige Bedieneinheit in Form eines sogenannten „Sidesticks“ bekannt, mit dessen Hilfe Eingaben des Piloten in entsprechende Signale an Steuerflächen von Tragflächen bzw. Leitwerke des Flugzeugs übertragen werden. Aus letztgenannter Anwendung ist es darüber hinaus bekannt, die Bedieneinheit bzw. den Sidestick mit einer haptischen Rückmeldung zu versehen, um beispielsweise auf kritische Flugzustände hinzuweisen. Dabei ist es bekannt, den Sidestick insgesamt zu vibrieren, oder aber in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit variable Bedienkräfte bzw. Widerstände als Reaktion auf Steuereingaben des Piloten zu generieren.A generic control unit is known from the prior art in work machines such as road construction machinery, for example, to influence the driving speed and / or direction of the working machine. From aircraft technology, such an operating unit in the form of a so-called "sidesticks" is known, with the aid of which inputs of the pilot are transmitted in corresponding signals to control surfaces of wings or tail of the aircraft. From the latter application, it is also known to provide the control unit or the side stick with a haptic feedback, for example, to indicate critical flight conditions. It is known to vibrate the sidestick as a whole, or to generate variable operating forces or resistances as a function of the flight speed in response to control inputs of the pilot.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Anzeigeelemente in Form von Displays sowie Bedienelemente in Form von Touchscreen-Folien bekannt, um Maschinenfunktionen anzuzeigen bzw. Maschineneinstellungen vornehmen zu können.Furthermore, display elements in the form of displays as well as operating elements in the form of touchscreen films are known from the prior art in order to display machine functions or to make machine settings.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Bedieneinheit zur Steuerung von Maschinen oder ähnlichem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie mit relativ geringem vorrichtungstechnischem Aufwand und verringertem Raumbedarf eine Kombination eines manuell bedienbaren Eingabeelements und eines die haptische Kraft erzeugenden Rückmeldungselements ermöglicht.The operating unit according to the invention for controlling machines or the like with the features of claim 1 has the advantage that it allows a combination of a manually operable input element and a haptic force generating feedback element with relatively little device complexity and reduced space requirements.
Eine derartige Kombination ermöglicht es einem Bediener, in Abhängigkeit einer Eingabe bzw. Bewegung des Eingabeelements eine für ihn haptisch spürbare Rückmeldung zu erhalten, aus der er Informationen bezüglich beispielsweise der erforderlichen Kraft zur Umsetzung seiner Befehle oder ähnlichem erhält. Insbesondere ist es im Gegensatz zum eingangs genannten Stand der Technik bei der Bedienung eines Flugzeugs mittels eines Sidesticks nicht erforderlich, das Eingabeelement als Gesamtes mit einer Rückmeldefunktion auszustatten. Vielmehr ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Rückmeldungselement an einem Teilbereich des Eingabeelements angeordnet ist. Das bedeutet, dass die haptische Rückmeldung für den Bediener lediglich im Bereich des Rückmeldungselements spürbar ist, der restliche Bereich des Eingabeelements (z.B. Joystick oder Lenkrad) jedoch ohne eine haptische Rückmeldung ausgestattet ist. Dies ermöglicht beispielsweise weiterhin eine besonders genaue bzw. gefühlvolle Steuerung über das Eingabeelement, da dieses von der Funktion des Rückmeldungselements unbeeinflusst ist.Such a combination makes it possible for an operator, in response to an input or movement of the input element, to obtain a haptically perceptible feedback from which he receives information regarding, for example, the force required to implement his commands or the like. In particular, it is in contrast to the above-mentioned prior art in the operation of an aircraft by means of a Sidesticks not required to equip the input element as a whole with a feedback function. Rather, it is provided according to the invention that the feedback element is arranged on a partial region of the input element. This means that the haptic feedback for the operator is only noticeable in the area of the feedback element, but the remaining area of the input element (for example joystick or steering wheel) is equipped without haptic feedback. This allows, for example, further a particularly accurate or sensitive control of the input element, since this is unaffected by the function of the feedback element.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bedieneinheit zur Steuerung von Maschinen oder ähnlichem sind in den Unteransprüchen angeführt.Advantageous developments of the control unit according to the invention for controlling machines or the like are given in the dependent claims.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Rückmeldungselement im Bereich der Oberfläche des Eingabeelements angeordnet ist. Eine derartige Anordnung ermöglicht es für einen Bediener, die Information aus dem Rückmeldungselement durch Anlage beispielsweise eines Fingers oder des Handballens unmittelbar zu spüren.It is very particularly preferred if the feedback element is arranged in the region of the surface of the input element. Such an arrangement enables an operator to immediately feel the information from the feedback element by abutment of, for example, a finger or the handball.
Ganz besonders bevorzugt, insbesondere im Zusammenhang mit einem an der Oberfläche des Eingabeelements angeordneten Rückmeldungselements ist es, wenn das Rückmeldungselement in Form eines elektroaktiven Polymers ausgebildet ist. Die Verwendung eines elektroaktiven Polymers hat insbesondere den Vorteil, dass dieses gleichzeitig als Kraftsensor verwendet werden kann und somit die von dem Bediener auf das Rückmeldungselement ausgeübte Kraft in Form einer Regelschleife an den Bediener rückgemeldet wird.It is very particularly preferred, in particular in connection with a feedback element arranged on the surface of the input element, when the feedback element is in the form of an electroactive polymer. The use of an electroactive polymer has the particular advantage that it can be used simultaneously as a force sensor and thus the force exerted by the operator on the feedback element in the form of a control loop is reported back to the operator.
Um sowohl ein ergonomisch vorteilhaft geformtes bzw. ausgebildetes Eingabeelement zu ermöglichen, als auch darüber hinaus das Rückmeldungselement in einem von dem Bediener intuitiv erfassbaren Bereich anordnen zu können, ist es vorgesehen, dass das Rückmeldungselement verformbar ausgebildet und auf der Oberfläche des Eingabeelements angeordnet ist. Im Falle eines elektroaktiven Polymers kann das Rückmeldungselement dabei beispielsweise als eine mit den Elektroden beschichtete Polymerfolie ausgebildet sein, die auf das Eingabeelement aufgeklebt werden kann.In order to enable both an ergonomically advantageous formed or trained input element, and also to be able to arrange the feedback element in an intuitively detectable by the operator area, it is provided that the feedback element is deformable and arranged on the surface of the input element. In the case of an electroactive polymer, the feedback element may be formed, for example, as a polymer film coated with the electrodes, which may be adhered to the input element.
Eine weitere, besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das Rückmeldungselement Bestandteil eines Displays ist. Dadurch werden neben der haptischen Rückmeldung gleichzeitig noch optische Möglichkeiten eröffnet, die dem Bediener zusätzliche Informationen geben können. Beispielsweise ist es denkbar, neben einer haptischen Rückmeldung gleichzeitig eine Anzeige für die Auswirkung der von dem Bediener über das Eingabeelement ausgelösten Funktion darzustellen.A further, particularly preferred embodiment provides that the feedback element is part of a display. As a result, in addition to the haptic feedback at the same time still open optical possibilities that can give the operator additional information. For example, it is conceivable to simultaneously display a display for the effect of the function triggered by the operator via the input element in addition to haptic feedback.
Eine weitere, ganz besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, die eine besonders feinfühlige Steuerung einer Maschinenfunktion sowie eine besonders gute Rückmeldung an den Bediener ermöglicht sieht vor, dass das Rückmeldungselement dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der durch das Eingabeelement und/oder über das Display ausgelösten Aktion eine in der Größe unterschiedliche haptische Kraft zu erzeugen.Another, particularly preferred embodiment of the invention, the particularly sensitive control of a machine function as well provides a particularly good feedback to the operator allows that the feedback element is adapted to generate depending on the triggered by the input element and / or on the display action a different in size haptic force.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Rückmeldungselement gleichzeitig als weiteres Eingabeelement ausgebildet ist. Das Rückmeldungselement übernimmt somit die Funktion eines zusätzlichen Schalters oder ähnlichem. In diesem Fall kann das Rückmeldungselement beispielsweise in Form einer Touchscreenfolie ausgebildet sein, deren Oberfläche in Abhängigkeit von der Eingabe gleichzeitig eine haptische Rückmeldung für den Bediener erzeugt.A further embodiment of the invention provides that the feedback element is simultaneously formed as a further input element. The feedback element thus assumes the function of an additional switch or the like. In this case, the feedback element can be designed, for example, in the form of a touchscreen film, the surface of which, depending on the input, simultaneously generates a haptic feedback for the operator.
Neben der bevorzugten Verwendung eines elektroaktiven Polymers als Rückmeldungselement kann dieses in alternativer Form auch als LRA (linear resonant actuator), EMR (eccentric rotating mass), Motor, Exciter (Schwingungsanreger), Buzzer (Summer) oder Ultraschallmodul ausgebildet sein.In addition to the preferred use of an electroactive polymer as a feedback element this can also be designed in an alternative form as LRA (linear resonant actuator), EMR (eccentric rotating mass), motor, exciter (vibrator), Buzzer (buzzer) or ultrasonic module.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Bedieneinheit sieht vor, dass das Eingabeelement der Bedieneinheit als Joystick oder in Form eines Lenkrads ausgebildet ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Rückmeldungselement im Bereich eines Anlagebereichs für einen Finger des Joysticks oder einem Handkontaktbereich des Lenkrads angeordnet ist. Dadurch ist ohne Umgreifen bzw. Änderung der Position von Fingern bzw. der Hand des Bedieners die Rückmeldung an dem Bediener möglich.A preferred embodiment of the operating unit provides that the input element of the operating unit is designed as a joystick or in the form of a steering wheel. It is particularly advantageous if the feedback element is arranged in the region of a contact region for a finger of the joystick or a hand contact region of the steering wheel. As a result, the feedback to the operator is possible without grasping or changing the position of the fingers or the hand of the operator.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in:
-
1 eine Vorderansicht auf einen mit einem haptischen Display versehenen Joystick als Eingabeelement, -
2 eine vereinfachte Darstellung auf ein mit einem haptischen Rückmeldungselement versehenes Eingabeelement, -
3 und4 jeweils in perspektivischer Darstellung, Ansichten auf ein in Form eines elektroaktiven Polymers ausgebildetes Rückmeldungselement und -
5 eine Darstellung zur Erläuterung einer von einem Verstellweg abhängigen haptischen Rückmeldungskraft.
-
1 a front view of a provided with a haptic display joystick as input element, -
2 a simplified representation of an input provided with a haptic feedback element input element, -
3 and4 each in a perspective view, views of a trained in the form of an electroactive polymer feedback element and -
5 a representation for explaining a dependent of an adjustment haptic feedback force.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.
In der
Die Bedieneinheit
Das Eingabeelement
Das Eingabeelement
Das Display
Das Display
Gleichzeitig ist das Rückmeldungselement
In der
In der
Das in der
Zuletzt ist in der
Die soweit beschriebene Bedieneinheit
Claims (10)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2385518A3 (en) * | 2000-05-24 | 2012-02-15 | Immersion Medical, Inc. | Haptic devices using electroactive polymers |
US8188844B2 (en) * | 2009-02-16 | 2012-05-29 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable tactile interface utilizing active material actuation |
DE102015209387A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Continental Automotive Gmbh | Pedal with a pedal plate and a device for generating a movement for haptic signaling |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220392319A1 (en) * | 2021-06-04 | 2022-12-08 | Rockwell Collins, Inc. | Vehicular directional alerting system and method using haptic alerts and optional multi-modal alerts |
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