DE60033597T2 - Eingabeeinrichtung, montiert in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Eingabeeinrichtung, montiert in einem Kraftfahrzeug Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Eingabeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Eingabeeinrichtung gestattet die kollektive Betätigung von verschiedenen in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräten durch einen einzigen Handbetätigungsteil und schafft im Spezielleren eine Einrichtung zum Verbessern der Bedienbarkeit der Eingabeeinrichtung.
  • 2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
  • In der letzten Zeit werden Kraftfahrzeuge mit verschiedenen elektrischen Geräten ausgestattet, wie z.B. Klimaanlagen, Radios, Fernsehgeräten, CD-Playern und Navigationssystemen. Wenn eine solche Mehrzahl von elektrischen Geräten in individueller Weise durch dafür vorgesehene, jeweilige Betätigungselemente betätigt werden, können während der Fahrt der Kraftfahrzeuge Probleme entstehen. Zum einfachen Einschalten und Ausschalten eines gewünschten elektrischen Geräts sowie zum einfachen Auswählen von Funktionen von diesem bei gleichzeitiger sicherer Fahrt des Fahrzeugs ist bereits eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung vorgeschlagen worden, die die Betätigung von verschiedenen elektrischen Geräten in verschiedenartiger Weise durch Betätigung eines einzigen Handbetätigungsteils ermöglicht.
  • Eine solche herkömmliche in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 28 bis 31 beschrieben. 28 zeigt eine Innenansicht eines Kraftfahrzeugs unter Darstellung eines Beispiels für eine Anbringungsweise einer herkömmlichen in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung, 29 zeigt eine Seitenansicht der herkömmli chen in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung, 30 zeigt eine Draufsicht auf einen Handbetätigungsteil der in 29 dargestellten, in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung, und 31 zeigt eine Draufsicht auf eine Führungsplatte, die in die in 29 dargestellte, in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung integriert ist.
  • Unter Bezugnahme auf 28 ist eine herkömmliche in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 100 gemäß diesem Beispiel in einem Konsolenkasten 200 zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz in einem Kraftfahrzeug angebracht. Wie in 29 gezeigt ist, beinhaltet die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 100 in erster Linie einen Handbetätigungsteil 110 (siehe 30), der als Signaleingabeeinrichtung dient und zwei Klickschalter 111 und 112 sowie drei variable Drehwiderstände 113, 114 und 115 aufweist, einen X-Y-Tisch 120, der durch den Handbetätigungsteil 110 in zwei sich schneidenden Richtungen (einer Richtung orthogonal zu der Papierebene in 29 sowie in einer Rechts-Links-Richtung in der Zeichnung) antriebsmäßig zu bewegen ist, eine Knüppelsteuerung 130, die als Positionssignal-Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Signalen nach Maßgabe der Richtung und dem Ausmaß der Betätigung des X-Y-Tisches 120 in externe Einrichtungen dient, sowie eine Führungsplatte 140 (siehe 31), die mit einem Eingriffsstift 160 zusammenwirkt, der von der unteren Oberfläche des X-Y-Tisches 120 weg steht.
  • Der Handbetätigungsteil 110 und der X-Y-Tisch 120 sind über einen Verbindungsschaft 150 kombiniert, und der X-Y-Tisch 120 und die Führungsplatte 140 wirken miteinander zusammen, indem das vordere Ende des Eingriffstifts 160 in eine in der Führungsplatte 140 ausgebildete Führungsnut 141 beweglich eingepasst ist. Die Führungsnut 141 kann eine beliebige Formgebung aufweisen, so dass sich das vordere Ende des Eingriffstifts 160 in bestimmten Richtungen bewegen kann. Wie in 31 gezeigt ist, kann die Führungsnut 141 in der Draufsicht z.B. mit der Formgebung eines Kreuzes in der oberen Oberfläche der Führungsplatte 140 ausgebildet sein, so dass sich das vordere Ende des Eingriffstifts 160 von der zentralen Position A entlang von zwei Richtungen, die im Wesentlichen orthogonal zueinander sind, zu Endpunkten B, C, D und E bewegen kann. Das heißt, der Eingriffsstift 160 kann über den X-Y-Tisch 120 durch Betätigung des Handbetätigungsteils 110 die Führungsnut 141 der Führungsplatte 140 entlang bewegt werden. In einem Zustand, in dem das vordere Ende des Eingriffstifts 160 an dem Punkt A, B, C, D oder E in der Führungsnut 141 angeordnet ist, wird Information (ein Stellungssignal) hinsichtlich der Eingriffsposition von der Knüppelsteuerung 130 abgegeben. Auf diese Weise ist es möglich, eine Funktion des zu betätigenden, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts (eine zu steuernde Funktion) auf der Basis eines derartigen Stellungssignals in alternativer Weise auszuwählen. Bei Auswahl einer gewünschten Funktion des elektrischen Geräts kann diese durch geeignete Betätigung der drei variablen Drehwiderstände 113 bis 115, die in dem Handbetätigungsteil 110 vorgesehen sind, eingestellt und geschaltet werden.
  • Die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 100 mit einer derartigen Konfiguration kann in kollektiver Weise eine Mehrzahl von in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräten betätigen, und zwar in Kombination mit einer Schaltervorrichtung 170 zum alternativen Auswählen eines gewünschten der mehreren elektrischen Geräte, einer Anzeigevorrichtung 180 zum Anzeigen der Bezeichnung des mittels der Schaltervorrichtung 170 ausgewählten elektrischen Geräts, der Details der Betätigung durch die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 100 und dergleichen, sowie einem Computer (nicht gezeigt) zum Steuern der elektrischen Geräte. Die Schaltervorrichtung 170 ist in dem Konsolenkasten 200 angebracht. Steuerschalter 171a bis 171e der Schaltervorrichtung 170 sind der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 100 benachbart angeordnet und jeweils mit verschiedenen elektrischen Geräten verbunden. Unter der Annahme z.B., dass die Steuerschalter 171a bis 171e mit einer Klimaanlage, einem Radio, einem Fernsehgerät, einem CD-Player bzw. einem Navigationssystem verbunden sind, die in dem Fahrzeug angebracht sind, wird die Klimaanlage durch Betätigung des Steuerschalters 171a eingeschaltet und ausgeschaltet und ein Klimaanlagen-Betriebsmodus benannt, und das Radio wird durch Betätigen des Steuerschalters 171b eingeschaltet und ausgeschaltet, wobei ein Radio-Betriebsmodus in der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 100 benannt wird. In ähnlicher Weise werden durch Betätigen der übrigen Steuertasten 171c bis 171e die entsprechenden elektrischen Geräte eingeschaltet und ausgeschaltet, wobei die Betriebsmoden von diesen in der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung benannt werden. Die Anzeigevorrichtung 180, bei der es sich z.B. um eine Flüssigkristallanzeige handelt, ist in einer derartigen Position angeordnet, dass sie von dem Fahrersitz aus gut zu sehen ist, und der Computer ist im Inneren des Konsolenkastens 200 angebracht.
  • Während die Funktionen des mittels der Schaltervorrichtung 170 ausgewählten elektrischen Gerätes durch Betätigung der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 100 ausgewählt und gesteuert werden können, variieren die durch Betätigung der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 100 auszuwählenden und zu steuernden Funktionen in Abhängigkeit von dem Typ des ausgewählten elektrischen Geräts. Wenn z.B. ein Klimaanlagen-Betriebsmodus durch Betätigung der Schaltervorrichtung 170 benannt wird, wird der Eingriffsstift 160 an dem Endpunkt B in der Führungsnut 141 der Führungsplatte 140 durch Betätigung des Handbetätigungsteils 110 platziert, und durch Drücken und Klickbetätigung des Klickschalters 111 wird eine Funktion „Luftstromsteuerung" ausgewählt. Bei Platzierung des Eingriffstifts 160 an dem Endpunkt C in der Führungsnut 141 und Klickbetätigung des Klickschalters 111 wird eine Funktion „Steuerung der Luftblasposition" ausgewählt. Bei Platzierung des Eingriffstifts 160 an den Endpunkten D und E in der Führungsnut 141 und Klickbetätigung des Klickschalters 111 werden in ähnlicher Weise die Funktionen „Steuerung der Luftblasrichtung" und „Temperatursteuerung" ausgewählt.
  • Nach der Auswahl der Funktion kann diese durch geeignete Betätigung der variablen Drehwiderstände 113 bis 115 gesteuert werden. Wenn z.B. ein Klimaanlagen-Betriebsmodus durch die Schaltervorrichtung 170 ausgewählt wird und „Luftströmungssteuerung" durch den Handbetätigungsteil 110 ausgewählt wird, kann das Luftvolumen von der Klimaanlage durch Betätigung des variablen Drehwiderstands 113 gesteuert werden. In ähnlicher Weise kann bei Auswahl des Klimaanlagen-Betriebsmodus und „Steuerung der Luftblasposition" die Luftblasposition der Klimaanlage durch Betätigen der variablen Drehwiderstände 114 und 115 gesteuert werden. Bei Auswahl eines Radio-Betriebsmodus durch die Schaltervorrichtung 170 und Auswahl der „Lautstärkenregelung" durch den Handbetätigungsteil 110 kann die Lautstärke des Radios durch Betätigung des variablen Drehwiderstands 113 geregelt werden. In ähnlicher Weise kann bei Auswahl des Radio-Betriebsmodus und „Sendereinstellung" wiederum die Sendereinstellung des Radios durch Betätigen der variablen Drehwiderstände 114 und 115 vorgenommen werden.
  • Bei der herkömmlichen, in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 100 sind die Betätigungsrichtung und der Betätigungsbereich des Handbetätigungsteils 110 durch das Einpassen des vorderen Endes der Eingriffstifts 160, der über den Verbindungsschaft 150 und den X-Y-Tisch 120 mit dem Handbetätigungsteil 110 kombiniert ist, in die Führungsnut 141 der Führungsplatte 140 begrenzt. Auf diese Weise kann eine Bedienungsperson die Betätigungsgrenze des Handbetätigungsteils 110 aufgrund des Kontakts des vorderen Endes des Eingriffstifts 160 mit den Endpunkten der Führungsnut 141 erkennen.
  • Wenn jedoch bei einer derartigen Konfiguration eine übermäßige Betätigungskraft auf den Handbetätigungsteil 110 aufgebracht wird, kann es zu einem Brechen des Eingriffstifts 160 oder der Führungsnut 141 kommen. Außerdem ist es unmöglich, die Geschwindigkeit zum Steuern der Funktion des ausgewählten, in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 110 in angemessener Weise einzustellen. Das heißt, bei der herkömmlichen, in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 100 werden die Funktionen des ausgewählten, in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts nicht durch den Handbetätigungsteil 110 gesteuert, sondern durch die variablen Drehwiderstände 113 bis 115 gesteuert, die in dem Handbetätigungsteil 110 vorgesehen sind. Verständlicherweise ist es unmöglich, die Geschwindigkeit zum Steuern der Funktionen des ausgewählten, in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 110 in geeigneter Weise einzustellen. Aus diesem Grund ist es notwendig, abwechselnd den Handbetätigungsteil 110 und die variablen Drehwiderstände 113 bis 115 zu benutzen, und dies kann einer raschen Steuerung der Funktionen des ausgewählten, in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts hinderlich sein.
  • Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart die DE 195 01 439 A eine Eingabeeinrichtung zum Detektieren eines Drehwinkels eines Handbetätigungsteils, der mit einem Steuerschaft verbunden ist. Ein Stellungsfühler detektiert die tatsächliche Winkelposition des Handbetätigungsteils, und ein elektromechanischer Aktuator wird zum Aufbringen einer externen Kraft auf den Handbetätigungsteil über den Steuerschaft verwendet, um dadurch für eine für die Bedienungsperson spürbare, haptische Rückkopplung zu sorgen.
  • Die WO 95/04959 offenbart eine Handsteuerung, die zum Ausführen von Bewegungen entlang von sechs Achsen ausgebildet ist. Einer derartigen Bewegung wirken mehrere Motoren entgegen, so dass eine haptische Rückkopplung für die Bedienungsperson geschaffen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Eingabeeinrichtung mit verbesserter Bedienbarkeit, die die Auswahl eines gewünschten, in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts sowie die Steuerung der Funktionen von diesen unter Verwendung eines Handbetätigungsteils in einfacher Weise ermöglicht.
  • Zum Erreichen dieses Ziels wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Eingabeeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
  • Bei dieser Konfiguration spürt die Bedienungsperson die von dem Aktuator aufgebrachte externe Kraft, und er kann dadurch das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils spüren. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson den Handbetätigungsteil in feiner Weise betätigen. Dadurch ist es möglich, nicht nur ein gewünschtes, in einem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät durch einfache Bewegung des Handbetätigungsteils von der Ausgangsposition bis zu der Bewegungsgrenze auszuwählen, sondern auch die Funktion des ausgewählten, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts bei gleichzeitiger Justierung des Betätigungsausmaßes des Handbetätigungsteils zu steuern. Auf diese Weise lassen sich die Bedienbarkeit des Handbetätigungsteils und auch die Bedienbarkeit der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung verbessern. Da ferner eine externe Kraft mit einem vorbestimmten Betrag von dem Aktuator auf den Steuerschaft aufgebracht wird, kommt es zu keinem Brechen des Steuerschafts, eines Lagers oder dergleichen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Wenn der Handbetätigungsteil in eine andere Richtung als eine vorbestimmte Bewegungsrichtung betätigt wird, wird eine externe Kraft von dem Aktuator auf den Steuerschaft aufgebracht. Durch Verspüren der externen Kraft kann die Bedienungsperson erkennen, ob die Betätigungsrichtung korrekt ist, und die Bedienungsperson kann den Handbetätigungsteil nur innerhalb des zulässigen Bewegungsbereichs betätigen. Dies verbessert die Bedienbarkeit des Handbetätigungsteils.
  • Vorzugsweise wird der Steuerschaft von einem Lager schwenkbar gehalten. In diesem Fall ist die Konstruktion zum Halten des Steuerschafts vereinfacht, so dass sich die Kosten reduzieren lassen.
  • Vorzugsweise ist der Steuerschaft an einem Gleitstück derart fixiert, dass er auf einer Schiene gleitet. Da der Steuerschaft in diesem Fall entlang der Schiene in einer feststehenden Ebene betätigt werden kann, ist die Betätigbarkeit des Steuerschafts verbessert.
  • Vorzugsweise kann der Handbetätigungsteil nur in einer spezifischen Richtung hin und her betätigt werden. Dadurch ist es möglich, ein gewünschtes, in einem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät auszuwählen und die Funktion des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts durch hin- und hergehende Betätigung des Handbetätigungsteils nur in der spezifischen Richtung einzustellen, so dass sich die Bedienbarkeit des Handbetätigungsteils verbessern lässt.
  • Vorzugsweise kann der Handbetätigungsteil innerhalb einer spezifischen Ebene in beliebiger Richtung betätigt werden. In diesem Fall ist es möglich, die Anzahl der auszuwählenden und zu steuernden, in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräte zu steigern sowie auch die Anzahl der zu steuernden Funktionen zu erhöhen.
  • Der Aktuator kann einen Schwingspulenmotor bzw. Schallspulenmotor beinhalten. Da der Schwingspulenmotor als Aktuator zum Aufbringen einer externen Kraft auf den Handbetätigungsteil verwendet wird, ist ein Mechanismus zum Umwandeln der Rotationsbewegung des Motors in eine hin und hergehende lineare Bewegung überflüssig, so dass sich die Größe und die Kosten der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung reduzieren lassen.
  • Vorzugsweise wird bei zunehmendem Betätigungshub des Handbetätigungsteils die von dem Aktuator auf den Steuerschaft aufzubringende externe Kraft sequentiell erhöht oder der aufzubringende Schwingungsmodus geändert. Dadurch wird es möglich, den Betätigungshub bzw. das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils zu spüren, und die Bedienbarkeit der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung lässt sich weiter verbessern.
  • Wenn der Handbetätigungsteil bis hin zu einer vorbestimmten Betätigungsgrenze betätigt wird, wird vorzugsweise eine externe Stoßkraft von dem Aktuator auf den Steuerschaft aufgebracht. Da dies eine taktile Erfassung dahingehend ermöglicht, dass das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils die Grenze erreicht hat, lässt sich die Bedienbarkeit der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung weiter verbessern.
  • Vorzugsweise ist der Stellungsfühler mit einer in einem Fahrzeug vorgesehenen Anzeigevorrichtung über einen in dem Fahrzeug befindlichen Computer elektrisch verbunden, und die Anzeigevorrichtung zeigt den Typ des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts, der durch Betätigung des Handbetätigungsteils ausgewählt wird, die Funktion des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts, welches durch Betätigung des Handbetätigungsteils zu steuern ist, sowie die Einzelheiten der Betätigung des Handbetätigungsteils an. In diesem Fall kann der Fahrzeuginsasse die Funktion des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts bei gleichzeitiger Überprüfung des auf der Anzeigevorrichtung angezeigten Inhalts einstellen, wobei er die Funktion des elektrischen Geräts rasch und in zuverlässiger Weise einstellen kann.
  • Vorzugsweise wird eine Sitzverstellvorrichtung, die als in dem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät zum Steuern der Position des Fahrersitzes oder des Beifahrersitzes dient, durch den Handbetätigungsteil betätigt. In diesem Fall kann eine erforderliche Operation unter Verwendung des in einfacher Reichweite befindlichen Handbetätigungsteils ausgeführt werden, so dass sich die Position des Fahrersitzes oder des Beifahrersitzes in einfacher Weise einstellen bzw. verstellen lässt.
  • Vorzugsweise werden eine Kippvorrichtung und eine Teleskopbewegungsvorrichtung, die in einer Lenkvorrichtung vorgesehen sind und als in dem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät zum Einstellen der Höhe des Lenkrades dienen, mittels des Handbetätigungsteils betätigt. Da in diesem Fall eine erforderliche Betätigung unter Verwendung des in einfacher Reichweite befindlichen Handbetätigungsteils ausgeführt werden kann, lässt sich die Höhe des Lenkrads in einfacher Weise einstellen.
  • Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Perspektivansicht unter Darstellung eines Zustands, in dem eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung an einem Armaturenbrett angebracht ist;
  • 2 eine Draufsicht unter Darstellung eines Zustands in einem Innenraum eines Fahrzeugs, in dem die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist;
  • 3 eine Perspektivansicht des Handbetätigungsteils sowie eines Mechanismus, der den Handbetätigungsteil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beinhaltet;
  • 4 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht unter Darstellung der wesentlichen Teile des Handbetätigungsteils und des Mechanismus;
  • 5 eine Draufsicht auf den Mechanismus;
  • 6 eine Draufsicht auf den Handbetätigungsteil, von dem eine Abdeckung entfernt ist;
  • 7A eine erläuternde Darstellung unter Veranschaulichung von Betätigungsrichtungen des Handbetätigungsteils sowie von dadurch zu wählenden, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräten;
  • 7B eine erläuternde Darstellung unter Veranschaulichung der Betätigungsrichtungen des Handbetätigungsteils;
  • 8A eine erläuternde Darstellung unter Veranschaulichung von Funktionen eines in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts;
  • 8B eine erläuternde Darstellung unter Veranschaulichung der Betätigungsrichtungen des Handbetätigungsteils;
  • 9 ein Blockdiagramm unter Darstellung eines Steuersystems für Elektromotoren bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 10 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Datentabelle, die in einem Speicher eines Computers zu speichern ist;
  • 11 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs zum Steuern der Elektromotoren;
  • 12 eine teilweise weggebrochene Draufsicht unter Darstellung einer Befestigungskonstruktion zum Anbringen der in einem Fahrzeug anzubringenden Eingabeeinrichtung an dem Armaturenbrett;
  • 13 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht der Befestigungskonstruktion;
  • 14 eine erläuternde Darstellung unter Veranschaulichung eines Beispiels eines Menüs von in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräten, das auf einer Anzeigevorrichtung anzuzeigen ist;
  • 15 eine erläuternde Darstellung unter Veranschaulichung eines Zustands eines in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts, der auf der Anzeigevorrichtung anzuzeigen ist, wobei eine Einstellung der Funktion des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts ausgeführt wird;
  • 16 eine Draufsicht auf einen Mechanismus, der bei einer in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
  • 17 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der X-Richtung;
  • 18 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der Y-Richtung;
  • 19 eine Draufsicht auf einen Mechanismus, der bei einer in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
  • 20 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der X-Richtung;
  • 21 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der Y-Richtung;
  • 22 eine Draufsicht auf einen Mechanismus, der bei einer in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
  • 23 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der X-Richtung;
  • 24 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der Y-Richtung;
  • 25 eine Draufsicht auf einen Mechanismus, der bei einer in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
  • 26 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der X-Richtung;
  • 27 eine Seitenansicht des Mechanismus, gesehen aus der Y-Richtung;
  • 28 eine Innenansicht eines Fahrzeugs unter Darstellung eines Beispiels in einem Zustand, in dem eine herkömmliche in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung vorgesehen ist;
  • 29 eine Seitenansicht der herkömmlichen in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung;
  • 30 eine Draufsicht auf ein Handbetätigungsteil bei der in 29 dargestellten, herkömmlichen in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung; und
  • 31 eine Draufsicht auf eine Führungsplatte, die in die in 29 dargestellte, herkömmliche, in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung integriert ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • 1 zeigt eine Perspektivansicht in einem Zustand, in dem eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Armaturenbrett angebracht ist, und 2 zeigt den Innenraum eines Fahrzeugs, das mit der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist. Wie in 1 gezeigt ist, besitzt die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 2, das in der Art eines rechteckigen Behältnisses mit der erforderlichen Größe ausgebildet ist. An der oberen Oberfläche des Gehäuses 2 sind ein Handbetätigungsteil 3, sechs Drucktastenschalter 4a, 4b, 4c, 4d, 4e und 4f in Form eines Bogens mit der Anbringungsposition des Handbetätigungsteils 3 als Zentrum, drei Drucktastenschalter 5a, 5b und 5c in konzentrischer Anordnung zu den sechs Drucktastenschaltern an der Peripherie von diesen sowie ein Lautstärkenregelknopf 6 angeordnet. Ein Kartenschlitz 7 und ein Scheibenschlitz 8 sind in der Frontfläche des Gehäuses 2 ausgebildet. Die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 ist an dem Armaturenbrett A zwischen dem Fahrersitz B und dem Beifahrersitz C in dem Fahrzeug angebracht und dient zum Ausführen der angeforderten Funktionen in Zusammenwirkung mit einer Anzeigevorrichtung D und einem Computer (nicht gezeigt), der im Inneren des Armaturenbretts A angeordnet ist.
  • Die vorstehend beschriebenen neun Drucktasten 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 5a, 5b und 5c sind jeweils mit in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräten verbunden, wie z.B. einer Klimaanlage, einem Radio, einem Fernsehgerät, einem CD-Player und einem Fahrzeugnavigationssystem, die durch die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 zu betätigen sind. Während Kombinationen der Drucktastenschalter und der in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräte in beliebiger Weise festgelegt werden können, sind bei der in dem Fahrzeugangebrachten Eingabeeinrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Drucktastenschalter 4a mit einer Menüauswahleinrichtung verbunden, der Drucktastenschalter 4b mit einem Telefon verbunden, der Drucktastenschalter 4c mit einer Klimaanlage verbunden, der Drucktastenschalter 4d mit einem Fahrzeugnavigationssystem verbunden, der Drucktastenschalter 4e mit einem Radio verbunden, der Drucktastenschalter 4f mit einem Kartenlesegerät/-schreibgerät oder einem Scheibenantrieb verbunden, der Drucktastenschalter 5a mit einer Vorrichtung zum Steuern der Position der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 verbunden, der Drucktastenschalter 5b mit einer Ein-/Aus-Steuervorrichtung für einen Flüssigkristallverschluss verbunden, der über der gesamten Oberfläche der Anzeigevorrichtung D angeordnet ist, und der Drucktastenschalter 5c mit einem Fernsehgerät verbunden. Durch Drücken einer Taste eines gewünschten Drucktastenschalters wird ein damit verbundenes, in dem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät ausgewählt. Die Oberfläche jedes Drucktastenschalters weist einen Buchstaben, ein Symbol oder dergleichen auf, der bzw. das ein entsprechendes, in dem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät darstellt (nicht gezeigt).
  • 3 zeigt eine Perspektivansicht des Handbetätigungsteils 3 sowie eines Mechanismus 11, der den Handbetätigungsteil 3 beinhaltet, 4 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht unter Darstellung der wesentlichen Teile des Handbetätigungsteils 3 und des Mechanismus 11, 5 zeigt eine im Schnitt dargestellte Draufsicht auf den wesentlichen Teil des Mechanismus 11, und 6 zeigt eine Draufsicht des Handbetätigungsteils 3, von dem eine Abdeckung entfernt worden ist.
  • Wie in den 3 bis 5 gezeigt ist, beinhaltet der Mechanismus 11 eine Basis 12, die an der Bodenfläche des Gehäuses 2 angebracht ist, ein Kugellager 13, das an der Basis 12 angebracht ist, einen Steuerschaft 14 mit einem kugelförmigen Bereich 14a, der geringfügig vom Zentrum in Richtung nach unten versetzt ausgebildet ist, so dass er durch das Kugellager 13 drehbar abgestützt ist, einen Elektromagneten 15, der unterhalb des Kugellagers 13 angeordnet ist, ein Klemmelement 16 für den Steuerschaft 14, das an dem oberen Ende einer Antriebswelle 15a des Elektromagneten 15 angebracht ist, zwei Drehwellen 17a und 17b, die auf sich schneidenden Achsen in einer Ebene parallel zu der Basis 12 angeordnet sind und auf das Kugellager 13 zentriert sind, zwei Räder 18a und 18b, die an den vorderen Enden der Drehwellen 17a und 17b fixiert sind, zwei Elektromotoren 19a und 19b, die zu den Drehwellen 17a und 17b parallel angeordnet sind, zwei Ritzel 20a und 20b, die an den Hauptwellen der Elektromotoren 19a und 19b derart festgelegt sind, dass sie mit den Rädern 18a und 18b kämmen, zwei Codierer 21a und 21b zum Detektieren der Richtung und des Ausmaßes der Rotationsbewegung der Hauptwellen der Elektromotoren 19a und 19b, sowie sowie L-förmige Elemente 22a und 22b zum Umwandeln der Schwenkbewegung des Steuerschafts 14 in der X-Richtung und der Y-Richtung (siehe 5) in Rotationsbewegung in der X-Richtung und der Y-Richtung und zum Übertragen der Rotationsbewegung auf die Drehwellen 17a und 17b.
  • Der Handbetätigungsteil 3 ist an dem oberen Ende des Steuerschafts 14 angebracht.
  • Der untere Bereich des Steuerschafts 14 ist kegelförmig ausgebildet, so dass er sich in Richtung zum Boden hin verjüngt, und die diesem gegenüberliegende obere Oberfläche des Klemmelements 16 ist mit einer im Wesentlichen kegelförmigen Vertiefung 16a ausgestattet, die das Einführen des vorderen Endes des Steuerschafts 14 in diese zulässt. Wenn das Klemmelement 16 durch Aktivieren des Elektromagneten 15 angehoben wird, wird somit der Steuerschaft 14 mit seinem in die Vertiefung 16a eingeführten vorderen Ende festgeklemmt, so dass eine Schwenkbewegung des Steuerschafts 14 an dem kugelförmigen Bereich 14a verhindert ist. Wenn dagegen das Klemmelement 16 durch Deaktivieren des Elektromagneten 15 nach unten bewegt ist, ist der Steuerschaft 14 von dem Klemmelement 16 getrennt und kann eine Schwenkbewegung um den kugelförmigen Bereich 14a ausführen. Die Vorgänge zum Aktivieren und Deaktivieren des Elektromagneten 15 werden später erläutert.
  • Für die Räder 18a und 18b und die Ritzel 20a und 20b können normale Zahnradtypen innerhalb der Spezifikationen verwendet werden. Im Spezielleren werden Zahnräder verwendet, die zum Eliminieren von Spiel ausgebildet sind. Zum Eliminieren von Spiel werden z.B. elastische Elemente, beispielsweise aus Gummi, an den Oberseiten der Zähne der Räder 18a und 18b und/oder der Ritzel 20a und 20b platziert, und die Räder 18a und 18b sowie die Ritzel 20a und 20b kämmen über die elastischen Elemente übereinander.
  • Jedes der L-förmigen Elemente 22a und 22b weist Schraubenöffnungen 23 auf der einen Seite sowie einen Steuerschaft-Durchführungsschlitz 24 auf der anderen Seite auf. Wie in 4 gezeigt ist, sind die L-förmigen Elemente 22a und 22b an der einen Seite an den Seitenflächen der Räder 18a und 18b mittels Schrauben 25 befestigt, die durch die Schraubenöffnungen 23 hindurch geführt sind, während der Steuerschaft 14 durch den Steuerschaft-Durchführungsschlitz 24 hindurch geführt ist. Zum Reduzieren von Spiel, das zwischen dem Steuerschaft-Durchführungsschlitz 24 und dem Steuerschaft 14 erzeugt wird, ist die Breite des Steuerschaft-Durchführungsschlitzes 24 derart gewählt, dass diese so nahe wie möglich dem Durchmesser des Steuerschafts 14 entspricht und eine ungehinderte Gleitbewegung des Steuerschafts 14 den Schlitz 24 entlang ermöglicht ist. Die Länge des Steuerschaft-Durchführungsschlitzes 24 ist derart gewählt, dass diese gleich oder größer ist als der Bewegungsbereich des Steuerschafts 14. Wenn der Steuerschaft 14 unter Greifen des Handbetätigungsteils 3 ausgehend von der zentralen Position verschwenkt wird, werden die L-förmigen Elemente 22a und 22b um den Betrag in Abhängigkeit von den X-Richtungs- und den Y-Richtungskomponenten der Schwenkbewegung verdreht, und die Drehbewegung wird über die Räder 18a und 18b sowie die Ritzel 20a und 20b auf die Codierer 21a und 21b übertragen, so dass die Richtung und das Ausmaß der Schwenkbewegung des Steuerschafts 14 durch den im Inneren des Armaturenbretts A angeordneten Computer detektiert werden.
  • Der Handbetätigungsteil 3 ist kuppelförmig ausgebildet und weist ein transparentes Fenster 31 im oberen Zentrum auf, wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist, und besitzt in seinem Inneren eine Schaltungsplatte 32, einen Fotounterbrecher 33, der aus einer Kombination aus einer Licht-emittierenden Einrichtung und einem Fotoempfänger gebildet ist, der an einem Bereich der Schaltungsplatte 32 gegenüber von dem transparenten Fenster 31 angebracht ist, sowie einen ersten und einen zweiten Schalter 34 und 35, die an der Peripherie der Schaltungsplatte 32 angebracht sind, wie dies in den 4 und 6 zu sehen ist.
  • Der Fotounterbrecher 33 dient zum Steuern des Einschalt- und des Ausschaltzustands des Elektromagneten 15. Wenn Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge, wie z.B. Infrarotlicht, von der Licht-emittierenden Einrichtung (nicht gezeigt) emittiert wird und an dem Fotoempfänger (nicht gezeigt) eintritt, aktiviert der Fotounterbrecher 33 den Elektromagneten 15, bewegt das Klemmelement 16 nach unten, um dieses von dem Steuerschaft 14 zu trennen, und gestattet eine Schwenkbewegung des Steuerschafts 14. Die Energiezufuhr zu dem Fotounterbrecher 33 und die Übertragung von Signalen von dem Fotounterbrecher 33 erfolgen über Kabel 28, die durch den Steuerschaft 14 hindurch geführt sind.
  • Andererseits haben der erste und der zweite Schalter 34 und 35 die Funktion eines Rotations-Detektionsschalters und eines Drückbetätigungs-Detektionsschalters. Wenn sich der erste und der zweite Schalter 34 und 35 in einem un betätigten Zustand befinden, sind die Tasten 34a und 35a von diesen in der zentralen Position angeordnet. Diese Art von Schalter ist in einer Veröffentlichung des gleichen Begünstigten vorgeschlagen worden. Die erste und die zweite Taste 34a und 35a zum Betätigen des ersten und des zweiten Schalters 34 und 35 sind an der Außenumfangsfläche des Handbetätigungsteils 3 symmetrisch angeordnet, wie dies in 6 gezeigt ist, so dass sie von der zentralen Position in den Richtungen der Pfeile „a" und „b" entlang der Außenumfangsfläche des Handbetätigungsteils 3 verdreht werden können sowie in Richtung des Pfeils „c" gedrückt werden können.
  • Der erste und der zweite Schalter 34 und 35 sind derart angeordnet, dass die Betätigungsrichtungen der ersten und der zweiten Taste 34a und 35a sowie die dadurch geschalteten Funktionen gleich sind. Das heißt, während der erste und der zweite Schalter 34 und 35 zum Schalten der Funktionen eines in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts dienen, das durch Betätigen von einem beliebigen der Drucktastenschalter 4a, 4b, 4c, 4d, 4e und 4f ausgewählt wird, die an der oberen Oberfläche des Gehäuses 2 vorgesehen sind, können die Schalter auch die gleiche Funktion des ausgewählten, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts schalten, indem sie in der gleichen Richtung betätigt werden. Wenn z.B. die Klimaanlage durch Betätigen des Drucktastenschalters 4c ausgewählt wird, wird die Einstelltemperatur von dieser durch Betätigen der ersten oder der zweiten Taste 34a oder 35a des ersten oder des zweiten Schalters 34 oder 35 in der Richtung des Pfeils „a" angehoben und durch Betätigen der Taste 34a oder 35a in der Richtung des Pfeils „b" abgesenkt. Die Klimaanlage wird durch Betätigen der ersten oder der zweiten Taste 34a und 35a in der Richtung des Pfeils „c" eingeschaltet und ausgeschaltet.
  • Wenn die Betätigungsrichtungen der ersten und der zweiten Taste 34a und 35a und die dadurch geschalteten Funktionen auf diese Weise gleich sind, kann in beiden Fällen, in denen die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einem Fahrzeug mit einem rechts angeordneten Lenkrad angebracht ist sowie in einem Fahrzeug mit links angeordnetem Lenkrad angeordnet ist, die gleiche Funktion durch Betätigen der Taste, die in der gleichen Beziehung zu dem Fahrer positioniert ist, in der gleichen Richtung geschaltet werden. Es besteht somit eine geringere Wahrschein lichkeit, dass der Fahrer Fahrfehler begeht, und die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung mit der gleichen Konstruktion findet somit sowohl bei einem Fahrzeug mit einem rechts angeordneten Lenkrad als auch bei einem Fahrzeug mit einem links angeordneten Lenkrad Verwendung, so dass sich die Vielseitigkeit der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung verbessern lässt. Da ferner die Schalter in dem Handbetätigungsteil 3 von dem Fahrersitz aus und von dem Beifahrersitz aus unter Verwendung der ersten Taste 34a und der zweiten Taste 35a in ähnlicher Weise betätigt werden können, werden Fahrfehler verringert, und die Bedienbarkeit der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung ist verbessert.
  • Die Elektromotoren 19a und 19b dienen dazu, der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 ein Widerstandsgefühl zu verleihen und werden z.B. zum Regulieren der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils 3, der Betätigungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 sowie des Stopppunktes des Handbetätigungsteils 3 verwendet.
  • Das heißt, da der Handbetätigungsteil 3 in einer vorbestimmten Richtung verschwenkt wird, um ein zu steuerndes, in dem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät auszuwählen und die Funktion des ausgewählten, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts einzustellen, kann bei nicht exakter Betätigung von diesem in der vorbestimmten Richtung der Handbetätigungsteil 3 das in dem Fahrzeug angebrachte elektrische Gerät nicht korrekt auswählen und die Funktion nicht einstellen. Daher kann der Handbetätigungsteil 3 mit einer geringen Betätigungskraft in der vorbestimmten Richtung betätigt werden, während er in den anderen Richtungen mit Widerstand betätigt wird, der durch Ansteuern der Elektromotoren 19a und 19b zum Aufbringen von Drehmoment auf den Steuerschaft 14 in der zu der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils 3 entgegengesetzten Richtung hervorgerufen wird. Da die Bedienungsperson auf diese Weise feststellen kann, dass der Handbetätigungsteil 3 in einer unerwünschten Richtung betätigt worden ist, lassen sich somit Fehler beim Auswählen eines in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Gerätes sowie beim Steuern der Funktion von diesem verhindern.
  • Zum Steuern der Funktion des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3, um z.B. die Einstelltemperatur der Klimaanlage zu verändern, wird die Einstelltemperatur langsam geschaltet, wenn das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 gering ist, während sie rasch geschaltet wird, wenn das Betätigungsausmaß zunimmt. Wenn bei der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 kein Widerstand vorgesehen wird, nimmt somit das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 tendenziell zu, und es ist schwierig, eine geringfügige Änderung bei der Einstelltemperatur in exakter und prompter Weise vorzunehmen, so dass die Bedienbarkeit beeinträchtigt wird. Wenn das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 auf ein gewisses Ausmaß ansteigt, wird somit ein Drehmoment in der zu der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung auf den Steuerschaft 14 durch Ansteuern der Elektromotoren 19a und 19b aufgebracht, um der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 einen Widerstand entgegenzusetzen. Dadurch kann die Bedienungsperson spüren, dass die Einstelltemperatur der Klimaanlage nicht fein gesteuert werden kann, da das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 zu groß ist, auch um Feineinstellungen der Einstelltemperatur der Klimaanlage in exakter und prompter Weise vorzunehmen. Anstatt der Ausbildung eines Widerstands gegen die Betätigung des Handbetätigungsteils 3, wenn das Betätigungsausmaß von diesem auf ein bestimmtes Maß ansteigt, können auch unterschiedliche Widerstände in Abhängigkeit von dem Ausmaß des Handbetätigungsteils 3 in sequentieller Weise für den Handbetätigungsteil 3 vorgesehen werden. Während z.B. die Einstellgeschwindigkeit der Einstelltemperatur der Klimaanlage gemäß der vorstehenden Beschreibung in dem Maß ansteigt, indem das Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 zunimmt, kann ein Widerstand bei dem Handbetätigungsteil 3 in ähnlicher Weise auch in einem Fall vorgesehen werden, in dem die Einstellgeschwindigkeit mit der Betätigungsgeschwindigkeit des Handbetätigungsteils 3 ansteigt.
  • Wenn die Betätigungsgrenze des Handbetätigungsteils 3 z.B. durch eine mechanische Einrichtung reguliert wird, indem der Steuerschaft 14 an dem Rand des Kugellagers 13 in Anlage gelangt, wirkt eine hohe mechanische Kraft auf die Anlagebereiche des Kugellagers 13 und des Steuerschafts 14 bei jeder Betätigung des Handbetätigungsteils 3, so dass Verschleiß entsteht. Dadurch tritt durch Verschleiß bedingter Abrieb zwischen das Kugellager 13 und den kugel förmigen Bereich 14a des Steuerschafts 14 ein, und dies kann die Betätigungskraft des Steuerschafts 14 erhöhen und im schlimmsten Fall eine Schwenkbewegung des Steuerschafts 14 verhindern. Wenn der Handbetätigungsteil 3 in eine vorbestimmte Position betätigt ist, werden somit die Elektromotoren 19a und 19b angetrieben, um z.B. ein Stoßdrehmoment in der zu der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung auf den Steuerschaft 14 auszuüben. Da die Bedienungsperson auf diese Weise spüren kann, dass der Handbetätigungsteil 3 bis zu der Betätigungsgrenze betätigt worden ist, kann eine weitergehende Betätigung des Handbetätigungsteils 3 gestoppt werden. Ferner ist der Rand des Kugellagers 3 daran gehindert, an dem Steuerschaft 14 anzustoßen, und Verschleißabrieb wird verringert, so dass sich die vorstehend genannten, durch Verschleißabrieb resultierenden Probleme vermeiden lassen. Weiterhin kann der Handbetätigungsteil 3 durch das von den Elektromotoren 19a und 19b hervorgerufene Drehmoment automatisch in die zentrale Position zurückgeführt werden, so dass sich die Bedienbarkeit des Handbetätigungsteils 3 verbessern lässt.
  • Darüber hinaus ist es nicht nur möglich, dem Handbetätigungsteil 3 einen Widerstand zu verleihen, sondern auch eine externe Kraft in der Bewegungsrichtung des Handbetätigungsteils 3 auf diesen auszuüben: Beim Regeln der Lautstärke eines Radios oder eines CD-Players z.B., wie dies später noch beschrieben wird, kann eine externe Kraft auf den Handbetätigungsteil 3 aufgebracht werden, so dass die Bedienungsperson einen Widerstand verspürt, wenn er den Handbetätigungsteil 3 in einer Richtung zum Hochdrehen der Lautstärke bewegt, und die Bedienungsperson umgekehrt dazu eine Beschleunigung spürt, wenn der Handbetätigungsteil 3 in einer Richtung zum Reduzieren der Lautstärke bewegt wird. Dadurch kann verhindert werden, dass der Lautstärkenpegel in der Fahrgastkabine rasch ansteigt, wenn die Lautstärke höher gestellt wird. Da ferner die Lautstärke prompt niedriger gestellt werden kann, werden das Zuhören bei dem Audiosystem sowie eine Konversation nicht behindert.
  • Die Elektromotoren 19a und 19b werden in Abhängigkeit von Befehlen von dem im Inneren des Armaturenbretts A vorgesehenen Computer gesteuert. Ein Verfahren zum Steuern der Elektromotoren 19a und 19b mittels des Computers wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 7 bis 11 beschrieben. Die 7A und 7B zeigen erläuternde Ansichten unter Darstellung der Betätigungsrichtungen des Handbetätigungsteils 3 sowie der dadurch auszuwählenden, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräte, die 8A und 8B zeigen erläuternde Ansichten unter Darstellung der Betätigungsrichtungen des Handbetätigungsteils 3 und der durch diesen zu schaltenden Funktionen, 9 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die Elektromotoren 19a und 19b, 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Datentabelle, die in einem Speicher des Computers gespeichert ist, und 11 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Vorgangs zum Steuern der Elektromotoren 19a und 19b.
  • Wie in den 7A und 7B gezeigt ist, können bei der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Fahrzeugnavigationssystem, ein CD-Player, ein Fernsehgerät, eine Überwachungskamera, eine E-Mail-Vorrichtung und ein Telefon durch Betätigung des Handbetätigungsteils 3 ausgehend von der zentralen Position in den Richtungen nach vorne, nach vorne rechts, nach rechts, nach hinten rechts, nach hinten, nach hinten links, nach links sowie nach vorne rechts ausgewählt werden. Eine Kombination der elektrischen Geräte, die durch die Drucktastenschalter 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 5a, 5b und 5c der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 auszuwählen sind, sowie eine Kombination der elektrischen Geräte, die durch Betätigung des Handbetätigungsteils 3 auszuwählen sind, können miteinander identisch oder voneinander verschieden ausgeführt sein. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kombinationen verschieden.
  • Wenn das Fernsehgerät durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 von der zentralen Position in Richtung nach hinten ausgewählt wird, wie dies in 8A dargestellt ist, ist es möglich, den Kanal durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 aus der zentralen Position in Richtung nach vorne in aufsteigender Richtung zu ändern, den Kanal durch Betätigung des Handbetätigungsteils 3 in Richtung nach hinten in absteigender Richtung zu ändern, die Lautstärke durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 in Richtung nach rechts zu erhöhen und die Lautstärke durch Betätigung des Handbetätigungsteils 3 nach links zu reduzieren.
  • In einem Fall, in dem die Anzahl der durch Betätigung des Handbetätigungsteils 3 einzustellenden Funktionen gleich oder weniger als acht beträgt, wobei es sich um die maximale Anzahl der Richtungen handelt, in denen der Handbetätigungsteil 3 bewegt werden kann, kann selbst bei einer Betätigung des Handbetätigungsteils 3 in einer anderen Richtung als den für die Funktionssteuerung zugeordneten Richtungen (den in 8A gezeigten Richtungen) die Funktion des ausgewählten elektrischen Geräts nicht gesteuert werden. Wenn eine solche tote Zone in dem Betätigungsbereich des Handbetätigungsteils 3 liegt, muss die Bedienungsperson den Handbetätigungsteil 3 in der Richtung, in der eine Funktionssteuerung möglich ist, in sorgfältiger Weise betätigen. Dies beeinträchtigt die einfache Betätigung und ist vom Standpunkt eines sicheren Betriebs des Fahrzeugs nicht bevorzugt.
  • Daher verwendet die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Steuersystem für die Elektromotoren 19a und 19b mit einer Konfiguration, wie sie in den 9 und 10 dargestellt ist, und überwindet die vorstehend geschilderten Probleme durch Steuern der Elektromotoren 19a und 19b durch die in 11 veranschaulichte Verfahrensweise.
  • Wie in 9 gezeigt ist, beinhaltet bei dem in Inneren des Armaturenbretts A vorgesehenen Computer eine CPU 41 eine Prüfeinheit 42 und eine Tabellenauswähleinheit 43, und in einem ROM 44 sind Tabellen 45a, 45b, 45c usw. gespeichert, die die Betätigungsbereiche des Handbetätigungsteils 3, die Rotationsrichtungen der Elektromotoren 19a und 19b sowie den Betrag des durch die Rotation in Abhängigkeit von den Betätigungsbereichen erzeugten Drehmoments in Form von Codes beinhalten. Ferner beinhaltet der Computer eine Stellungssignal-Detektionseinheit 46, die Signale von den Codierern 21a und 21b erhält, ein Tabellenauswählsignal entsprechend dem Betätigungsbereich des Handbetätigungsteils 3 an die Tabellenauswähleinheit 43 abgibt und den Betätigungsort des Handbetätigungsteils 3 auf der Anzeigevorrichtung D anzeigt.
  • 10 zeigt eine graphische Darstellung eines Beispiels einer Tabelle, die in dem ROM 44 gespeichert ist, wobei der zulässige Bewegungsbereich des Handbetätigungsteils 3 in acht gleiche Teile in X-Richtung sowie in acht gleiche Teile in Y-Richtung unterteilt ist, und in der das Treiben, Stoppen und die Rotationsrichtungen der Elektromotoren 19a und 19b während der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 codiert sind und in den gleichmäßig geteilten Abschnitten dargestellt sind. Die Vorzeichen und die Ziffern, die in dem oberen Teil jedes Abschnitts gezeigt sind, stellen das Treiben, Stoppen sowie die Rotationsrichtungen des ersten Elektromotors 19a dar; und die in dem unteren Teil stellen das Treiben, Stoppen und die Rotationsrichtungen des zweiten Elektromotors 19b dar. Das Zeichen „+" stellt die Vorwärtsrotation des Motors dar, und das Zeichen „-" stellt die Rückwärtsrotation des Motors dar. Die Ziffer „0" zeigt an, dass der Elektromotor 19a oder 19b nicht rotationsmäßig bewegt wird, und die Ziffer „1" zeigt an, dass der Elektromotor 19a oder 19b rotationsmäßig bewegt wird. Wenn gemäß dieser Tabelle der Handbetätigungsteil 3 in den Bereichen (X3, Y0) bis (X3, Y7), den Bereichen (X4, Y0) bis (X4, Y7), den Bereichen (X0, Y3) bis (X7, Y3) sowie den Bereichen (X0, Y4) bis (X7, Y4) betätigt wird, wird keiner der Elektromotoren 19a und 19b rotationsmäßig bewegt, und es wird kein mit der Rotationsbewegung der Elektromotoren 19a und 19b verbundener Widerstand bei der Bewegung des Handbetätigungsteils 3 ausgeübt. Wenn der Handbetätigungsteil 3 in den anderen Bereichen betätigt wird, führt wenigstens einer der Elektromotoren 19a und 19b eine Rotationsbewegung aus, und der in Verbindung mit der Rotationsbewegung des Elektromotors 19a und 19b bestehende Widerstand wird auf die Bewegung des Handbetätigungsteils 3 ausgeübt.
  • In einem Fall, in dem zu Beginn das Fernsehgerät durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 ausgewählt wird und die Funktionen des Fernsehgeräts lediglich durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 ausgehend von der zentralen Position in Richtung nach vorne, nach hinten, nach rechts und nach links eingestellt werden können, wird somit bei Betätigung des Handbetätigungsteils 3 ausgehend von der zentralen Position in einer schrägen Richtung und damit in einer anderen Richtung als nach vorne, nach hinten, nach rechts und nach links, bei Steuerung der Rotationsbewegung der Elektromotoren 19a und 19b nach Maßgabe der in 10 dargestellten Tabelle zumindest einer der Elektromotoren 19a und 19b rotationsmäßig bewegt, und der in Verbindung mit der Rotationsbewegung des Elektromotors 19a oder 19b erzeugte Widerstand wird auf die Bewegung des Handbetätigungsteils 3 ausgeübt. Dadurch kann die Bedienungsperson spüren, dass der Handbetätigungsteil 3 in einer toten Zone betätigt worden ist, und er kann den Handbetätigungsteil 3 in einer Richtung zum Steuern einer gewünschten Funktion betätigen. Die Einfachheit der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 wird dadurch verbessert, und das Fahren des Fahrzeugs wird nicht behindert.
  • Der Computer steuert die Rotationsbewegung der Elektromotoren 19a und 19b gemäß der in dem Flussdiagramm der 11 veranschaulichten Vorgehensweise.
  • Wenn die Bedienungsperson den Handbetätigungsteil 3 ausgehend von der zentralen Position in einer beliebigen Richtung betätigt (Schritt S1), werden die Codierer 21a und 21b über die L-förmigen Elemente 22a und 22b, die Räder 18a und 18b sowie die Ritzel 20a und 20b um den Betrag rotationsmäßig bewegt, der proportional zu dem Ausmaß der Schwenkbewegung des Handbetätigungsteils 3 in Schwenkrichtung ist, so dass Stellungssignale abgegeben werden. Die Stellungssignal-Detektionseinheit 46 in dem Computer liest diese Stellungssignale (Schritt S2), bestimmt die Betätigungsstellung des Handbetätigungsteils 3 (Schritt S3), übermittelt ein Tabellenauswählsignal zu der Tabellenauswähleinheit 43 und überträgt die Stellungssignale zu der Anzeigevorrichtung D (Schritt S4). Die Tabellenauswähleinheit 43 in der CPU 41 wählt eine vorbestimmte Tabelle aus dem ROM 44 auf der Basis des Tabellenauswählsignals von der Stellungssignal-Detektionseinheit 46 aus und ruft diese ab (Schritt S5). Die Prüfeinheit 42 in der CPU 41 bestimmt einen Motorausgangswert auf der Basis der von den Codierern 21a und 21b abgegebenen Stellungssignale sowie der durch die Tabellenauswähleinheit 43 abgerufenen Tabelle und gibt den Motorausgangswert an einen Motortreiber 47 ab (Schritt S6). Der Motortreiber 47 treibt die Elektromotoren 19a und 19b entsprechend dem Motorausgangswert an, um dadurch der Bewegung des Handbetätigungsteils 3 einen Widerstand zu verleihen (Schritt S7). Die Bedienungsperson spürt den Widerstand an dem Handbetätigungsteil 3 und verändert die Betätigungsstellung des Handbetätigungsteils 3 (Schritt S8).
  • Die Motorsteuereinrichtung und das Motorsteuerverfahren finden nicht nur beim Regulieren der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils 3 Verwendung, sondern auch bei der vorstehend beschriebenen Widerstandsbeaufschlagung entsprechend dem Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 sowie dem Widerstand an der Betätigungsgrenze des Handbetätigungsteils 3.
  • Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist in dem Armaturenbrett A des Fahrzeugs derart angebracht, dass sie sich nach vorne und hinten bewegen sowie kippen lässt. 12 zeigt eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf eine Konstruktion zum Befestigen der in einem Fahrzeug anzubringenden Eingabeeinrichtung 1 an dem Armaturenbrett A, und 13 zeigt eine teilweise weggebrochene Seitenansicht der Konstruktion.
  • Wie in diesen Zeichnungen zu sehen ist, sind zwei Führungsschäfte 52 und 53 sowie ein Kugelumlaufspindel 54 parallel auf einer Basis 51 angebracht, die im Inneren des Armaturenbretts A vorgesehen ist. Die Kugelumlaufspindel 54 ist durch ein Lager 55 drehbar gelagert, und das eine Ende von dieser ist mit einem ersten Motor 57 zur Ausführung einer Bewegung nach vorne und nach hinten über eine Verbindungseinrichtung 56 verbunden. Ferner ist eine Transferplatte 59 an der Kugelumlaufspindel 54 über eine Mutter 58 nach vorne und nach hinten beweglich angebracht sowie über Gleitstücke 60 an den Führungsstangen 52 und 53 verschiebbar angebracht. An dem vorderen Ende der Transferplatte 59 ist eine Drehwelle 62 durch Lager 61 drehbar gehaltert, so dass sie rechtwinklig zu den Führungsstangen 52 und 53 und der Kugelumlaufspindel 54 ist. Die Enden der Drehwelle 62 sind an dem Gehäuse 2 der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 angebracht. Ein Rad 63 ist auf der Drehwelle 62 fest angebracht und kämmt mit einem Ritzel 65, das auf der Hauptwelle eines zweiten Motors 64 angebracht ist.
  • Somit kann die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 in Bezug auf das Armaturenbrett A nach vorne und nach hinten bewegt werden, indem der erste Motor 57 in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung antriebsmäßig bewegt wird, und das vordere Ende von dieser kann in Bezug auf das Armaturenbrett A nach oben und nach unten verschwenkt werden, indem der zweite Motor 64 in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Die Position der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 lässt sich in angemessener Weise verändern, so dass die Bedienungsperson den Handbetätigungsteil 3, die verschiedenen Drucktastenschalter 4a bis 4f und 5a bis 5c, den Lautstärkenregelknopf 6 und dergleichen in einfacher Weise betätigen kann, wobei dies die Bedienbarkeit der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 noch weiter verbessert.
  • Die Stellung der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 kann auch durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 sowie der darin angebrachten Drucktastenschalter 4a bis 4f sowie 5a bis 5c gesteuert werden. Das heißt, wenn der Drucktastenschalter 4a gedrückt wird, erscheint ein in 14 dargestelltes Menü auf der Anzeigevorrichtung D. Wenn die Bedienungsperson durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 die Funktion „in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung" aus dem Menü auswählt, erscheint ein Bild der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 auf der Anzeigevorrichtung D, wie dies in 15 gezeigt ist. Wenn der Handbetätigungsteil 3 in diesem Zustand in einer Vorwärtsrichtung „a" betätigt wird, wird der erste Motor 57 in eine nach vorne gehende Rotationsbewegung versetzt, um die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 nach vorne zu bewegen. Wenn der Handbetätigungsteil 3 in einer nach hinten gehenden Richtung „b" betätigt wird, wird der erste Motor 57 in der umgekehrten Richtung rotationsmäßig bewegt, um die in dem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung 1 nach hinten zu bewegen. Bei Betätigung des Handbetätigungsteils 3 in einer nach oben gehenden Richtung „c", wird der zweite Motor 64 in Vorwärtsrichtung rotationsmäßig bewegt, um das vordere Ende der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 auf der Drehwelle 62 in Richtung nach oben zu schwenken. Bei Betätigung des Handbetätigungsteils 3 in einer nach unten gehenden Richtung „d", wird der zweite Motor 64 in der umgekehrten Richtung rotationsmäßig bewegt, um das vordere Ende der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 auf der Drehwelle 62 nach unten zu drehen. Bei der Auswahl von „Sitz" aus dem Menübildschirm, kann der Komfort des Fahrersitzes oder des Beifahrersitzes in einer ähnlichen Vorgehensweise eingestellt werden. Bei der Auswahl von „Lenkrad" von dem Menübildschirm, können der Neigungswinkel, der Teleskopzustand und die Höhe des Lenkrads in einer ähnlichen Vorgehensweise eingestellt werden.
  • Beim Verändern der Position der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1, des Sitzes 2 oder des Lenkrads durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 ist es bevorzugt, die Tabelle derart vorzusehen, dass der zulässige Bewegungsbereich der Einrichtung und der auf den Handbetätigungsteil 3 ausgeübte Widerstand miteinander verknüpft sind, und zwar in weiter bevorzugter Weise z.B. derart, dass der auf den Handbetätigungsteil 3 ausgeübte Widerstand in Richtung auf das Ende des zulässigen Bewegungsbereichs der Einrichtung allmählich zunimmt oder dass ein Stoßwiderstand an dem Ende des zulässigen Bewegungsbereichs auf den Handbetätigungsteil 3 ausgeübt wird. Da dies der Bedienungsperson die Möglichkeit gibt zu erkennen, in welchem Ausmaß die Einrichtung justiert worden ist, ist eine zweckdienlichere Nutzung der Eingabeeinrichtung möglich.
  • Bei der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann ein gewünschtes, in dem Fahrzeug angebrachtes elektrisches Gerät, dessen Funktion eingestellt werden soll, somit durch Betätigen der Drucktastenschalter 4a bis 4f und 5a bis 5c an der oberen Oberfläche des Gehäuses 2 oder des Handbetätigungsteils 3 ausgewählt werden. Nach dem Auswählen des gewünschten, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts kann ferner die Funktion von diesem durch Betätigen des Handbetätigungsteils 3 in einer vorbestimmten Richtung oder durch Betätigen des ersten oder des zweiten Schalters 34 oder 35 in dem Handbetätigungsteil 3 eingestellt werden. Die Lautstärken des Radios, des Fernsehgeräts, des CD-Players und dergleichen können auch durch Drehen des Lautstärkenregelknopfes 6 gesteuert werden. Das Menü der auszuwählenden, in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräte sowie das Menü der Funktionen der elektrischen Geräte, die mittels der in dem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung 1 einzustellen sind, die Betätigungsrichtungen des Handbetätigungsteils 3 und dergleichen werden nacheinander auf dem Anzeigeschirm D dargestellt. In einem unbetätigten Zustand des Handbetätigungsteils 3 ist der Steuerschaft 14 durch das Klemmelement 16 festgeklemmt, so dass unerwünschte Vibrationen und Geräusche des Handbetätigungsteils 3 aufgrund von Vibrationen des Fahrzeugs verhindert sind. Wenn die Finger über den Handbetätigungsteil 3 gehalten werden, tritt Licht mit einer bestimmten Wellenlänge aus der Lichtemittierenden Einrichtung in den Fotoempfänger in dem Fotounterbrecher 33 ein, der Elektromagnet 15 wird aktiviert, das Klemmelement 16 und der Steuerschaft 14 werden voneinander getrennt, und die Betätigung des Handbetätigungsteils 3 wird automatisch ermöglicht.
  • Während bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Zahnradmechanismus als Kraftübertragungsmechanismus zum Übertragen der Schwenkbewegung des Steuerschafts 14 auf die Codierer 21a und 21b verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, und es können beliebige bekannte Kraftübertragungsmechanismen, wie z.B. ein Reibungsrad- und ein Gurtmechanismus verwendet werden.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden zwar die Codierer 21a und 21b als Sensoren zum Feststellen der Richtung und des Betrages der Schwenkbewegung des Steuerschafts 14 verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, und es können auch andere beliebige bekannte Stellungssensoren bzw. Stellungsfühler verwendet werden.
  • Während bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Solenoid-Magnet 15 als Einrichtung zum antriebsmäßigen Bewegen des Klemmelements 16 verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und es können auch andere Einrichtungen, wie z.B. eine Elektromagnet-Einrichtung und ein hydraulisch betätigter oder Luft-betätigter Aktuator verwendet werden.
  • Während der Handbetätigungsteil 3 bei dem ersten Ausführungsbeispiel unter Verwendung der beiden Elektromotoren 19a und 19b und der beiden Codierer 21a und 21b in mehreren Richtungen betätigt werden kann, kann dieser auch unter Verwendung eines einzelnen Elektromotors und eines einzelnen Codierers in einer bestimmten Richtung betätigt werden.
  • Im Folgenden wird eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 16 bis 18 erläutert. Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung dieses Ausführungsbeispiels zeichnet sich dadurch aus, dass ein Mechanismus 11A Schwingspulenmotoren bzw. Schallspulenmotoren als Aktuatoren zum Aufbringen einer externen Kraft auf einen Steuerschaft 14 aufweist. 16 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht auf den Mechanismus 11A bei diesem Ausführungsbeispiel, 17 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Mechanismus 11A, gesehen aus der X-Richtung, und 18 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Mechanismus 11A, gesehen aus der Y-Richtung.
  • Wie in diesen Figuren gezeigt ist, umfasst der Mechanismus 11A bei diesem Ausführungsbeispiel eine Basis 12, ein auf der Basis ausgebildetes Kugellager 13, einen Steuerschaft 14 mit einem kugelförmigen Bereich 14a am Boden, der durch das Kugellager 13 drehbar abgestützt ist, zwei L-förmige Elemente 22a und 22b, die an dem Steuerschaft 14 derart angebracht sind, dass sie in einander schneidenden Richtungen angeordnet sind, zwei Schwingspulenmotoren 71 und 72, die auf sich schneidenden Achsen in einer zu der Basis 12 parallelen Ebene angeordnet sind und auf das Kugellager 13 zentriert sind, zwei Halter 73 und 74, die an beweglichen Bereichen 71a und 71b der Schwingspulenmotoren 71 und 72 befestigt sind, Verbindungsstifte 75 zum Schaffen einer drehbaren Stiftverbindung der Halter 73 und 74 und der L-förmigen Elemente 22a und 22b sowie zwei Stellungsfühler 76 und 77 zum Detektieren der Beträge und der Richtungen der Bewegungen der Halter 73 und 74. Ein Handbetätigungsteil 3 ist an dem oberen Ende des Steuerschafts 14 angebracht.
  • Die eine Seite von jedem der L-förmigen Elemente 22a und 22b und die vorderen Enden der Halter 73 und 74 sind mit Stifteinführöffnungen 78 zum Einführen der Verbindungsstifte 75 in diese versehen. Das L-förmige Element 22a und der Halter 73 können drehbeweglich gekoppelt werden, indem die Stifteinführöffnung 78 des L-förmigen Elements 22a und die Stifteinführöffnung 78 des Halters 73 in Flucht miteinander angeordnet werden und der Verbindungsstift 75 durch die Stifteinführöffnungen 78 hindurch geführt wird. In ähnlicher Weise können das L-förmige Element 22b und der Halter 74 drehbeweglich gekoppelt werden, indem die Stifteinführöffnung 78 des L-förmigen Elements 22b und die Stifteinführöffnung 78 des Halters 74 in Flucht miteinander angeordnet werden und der Verbindungsstift 75 durch die Stifteinführöffnungen 78 hindurch geführt wird.
  • Die andere Seite eines jeden der L-förmigen Elemente 22a und 22b weist einen Steuerschaft-Durchführungsschlitz 24 zum Hindurchführen des Steuerschafts 14 durch diesen auf. Zum Reduzieren von Spiel, das zwischen dem Steuerschaft-Durchführungsschlitz 24 und dem Steuerschaft 14 erzeugt wird, ist die Breite des Steuerschaft-Durchführungsschlitzes 24 derart gewählt, dass sie möglichst eng dem Durchmesser des Steuerschafts 14 entspricht und eine ungehinderte Gleitbewegung des Steuerschafts 14 ermöglicht. Die Länge des Steuerschaft-Durchführungsschlitzes 24 ist derart gewählt, dass sie gleich oder größer ist als der Bewegungsbereich des Steuerschafts 14.
  • Die Schwingspulenmotoren 71 und 72 sind jeweils aus den beweglichen Bereichen 71a und 72a, an denen die Halter 73 und 74 angebracht sind, sowie aus feststehenden Bereichen 71b und 72b gebildet, in die sich die beweglichen Bereiche 71a und 72a hinein sowie aus diesen heraus bewegen. Die hinteren Enden der feststehenden Bereiche 71b und 72b sind über Universalgelenke 80 in drehbeweglicher Weise an Haltern 79 angebracht, die auf der Basis 12 ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine externe Kraft in X-Richtung über den Halter 73 und das L-förmige Element 22a durch Ansteuern des Schwingspulenmotors 71 unabhängig von der Betätigungsstellung des Steuerschafts 14 auf den Steuerschaft 14 aufgebracht werden, und eine externe Kraft in Y-Richtung kann über den Halter 74 und das L-förmige Element 22b durch Ansteuern des Schwingspulenmotors 72 auf den Steuerschaft 14 aufgebracht werden. Selbstverständlich kann eine externe Kraft in der Richtung sowie mit dem Betrag entsprechend den Ausgangssignalen von den Schwingspulenmotoren 71 und 72 durch gleichzeitiges Ansteuern der Schwingspulenmotoren 71 und 72 auf den Steuerschaft 14 aufgebracht werden. Dies ermöglicht die Schaffung von Widerstand und Beschleunigung bei der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 z.B. zum Regulieren der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils 3, zum Einstellen der Betätigungsgeschwindigkeit entsprechend dem Betätigungsbetrag des Handbetätigungsteils 3 sowie zum Regulieren des Stopppunktes des Handbetätigungsteils 3.
  • Die Stellungsfühler 76 und 77 sind jeweils aus Detektorkörpern 76a und 77a sowie aus beweglichen Elementen 76b und 77b gebildet, die in die Detektorkörper 76a und 77a eingeführt sind. Die beweglichen Elemente 76b und 77b sind an dem einen Ende an den Haltern 73 und 74 festgelegt. Als Stellungsfühler 76 und 77 können bekannte Arten von optischen und magnetischen Sensoren und Widerstandssensoren, wie z.B. ein Fotounterbrecher und ein variabler Widerstand, verwendet werden, die Signale in Abhängigkeit von der Richtung und dem Ausmaß der Schwenkbewegung des Steuerschafts 14 ausgehend von der neutralen Stellung abgeben können.
  • Wie in den 17 und 18 gezeigt ist, ist der Handbetätigungsteil 3 nach Art eines Knopfes ausgebildet und kann ein Schaltungssubstrat 32, einen Fotounterbrecher 33 sowie einen ersten und einen zweiten Schalter 34 und 35 beinhalten (siehe 4), und zwar in ähnlicher Weise wie bei dem Handbetätigungsteil 3 des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Da die übrigen Ausbildungen die gleichen sind wie bei der vorstehend beschriebenen, in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wird auf eine Beschreibung davon verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden.
  • Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schafft ähnliche Vorteile wie bei der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Da die Eingabeeinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ferner die Schwingspulenmotoren 71 und 72 als Aktuatoren zum Aufbringen einer externen Kraft auf den Steuerschaft 14 aufgreift, ist der Zahnradmechanismus überflüssig, und die Größe und die Kosten der Einrichtung lassen sich reduzieren. Die Verwendung der Schwingspulenmotoren 71 und 72 anstatt des Zahnradmechanismus vereinfacht ferner die Steuerung von auf den Steuerschaft 14 aufzubringenden Schwingungen, und ein vorbestimmter Widerstand kann der Bedienungsperson in klarerer Weise vermittelt werden. Dadurch lassen sich Fehler bei der Auswahl eines in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts sowie bei der Einstellung der Funktion von diesem verhindern, und die Feineinstellung der Funktion des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts wird vereinfacht.
  • Eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 19 bis 21 erläutert. Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus; dass ein Mechanismus 11B einen Schwingspulenmotor aufweist, der als Aktuator zum Aufbringen einer externen Kraft auf einen Steuerschaft 14 dient, und dass der Steuerschaft 14 nur in einer bestimmten Richtung schwenkbar ist. 19 zeigt eine Draufsicht auf den Mechanismus 11B gemäß diesem Ausführungsbeispiel, 20 zeigt eine Seitenansicht des Mechanismus 11B, gesehen aus der X-Richtung, und 21 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellt Seitenansicht des Mechanismus 11B, gesehen aus der Y-Richtung.
  • Wie in diesen Figuren zu sehen ist, besitzt der Mechanismus 11B des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Basis 12, ein auf der Basis 12 ausgebildetes Kugellager 13, einen Steuerschaft 14, der an seinem unteren Ende einen kugelförmigen Bereich 14a aufweist, der durch das Kugellager 13 drehbar abgestützt ist, einen Schwingspulenmotor 71, der auf der auf das Kugellager 13 zentrierten Achse angeordnet ist, ein Kopplungselement 81, das an einem beweglichen Bereich 71a des Schwingspulenmotors 71 befestigt ist, einen Verbindungsstift 82 zum Schaffen einer drehbaren Stiftverbindung zwischen dem Kopplungselement 81 und dem Steuerschaft 14, sowie einen Stellungsfühler 76 zum Detektieren des Betrages und der Richtung einer Schwenkbewegung des Steuerschafts 14. Ein Handbetätigungsteil 3 ist an dem oberen Ende des Steuerschafts 14 angebracht.
  • Der Schwingspulenmotor 71 ist aus dem beweglichen Bereich 71a, an dem das Kopplungselement 81 angebracht ist, sowie aus einem feststehenden Bereich 71b gebildet, in den sich der bewegliche Bereich 71a hinein sowie aus diesem heraus bewegt. Das hintere Ende des feststehenden Bereichs 71b ist an einem auf der Basis 12 ausgebildeten Halter 79 schwenkbar angebracht. Der Schwingspulenmotor 71 des vorliegenden Ausführungsbeispiels dient ebenfalls zum Schaffen eines Widerstands bei der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 und wird z.B. zum Regulieren der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils 3, zum Einstellen der Betätigungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Bewegungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 sowie zum Regulieren des Stopppunktes des Handbetätigungsteils 3 verwendet. Der Stellungsfühler 76 ist aus einem Detektorkörper 76a und einem beweglichen Element 76b gebildet, das in den Detektorkörper 76a eingeführt ist. Das bewegliche Element 76b ist an dem einen Ende an dem Kopplungselement 81 angebracht.
  • Die übrigen Ausbildungen sind die gleichen wie bei der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels, so dass auf eine Beschreibung hiervon verzichtet wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels schafft ebenfalls ähnliche Vorteile wie bei der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 22 bis 24 beschrieben. Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein Mechanismus 11C Schwingspulenmotoren aufweist, die als Aktuatoren zum Aufbringen einer externen Kraft auf einen Steuerschaft 14 dienen, und dass der Steuerschaft 14 sich parallel zu der Basis 12 bewegt. 22 zeigt eine Draufsicht auf den Mechanismus 11C bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, 23 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Mechanismus 11C, gesehen aus der X-Richtung, und 24 zeigt eine Seitenansicht des Mechanismus 11C, gesehen aus der Y-Richtung.
  • Wie in diesen Zeichnungen zu sehen ist, besitzt der Mechanismus 11C bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Basis 12, eine X-Y-Bühne 91, die auf der Basis 12 angebracht ist, den an der X-Y-Bühne 91 festgelegten Steuerschaft 14, ein bidirektionales schwimmendes Gelenk 92, das in dem Steuerschaft 14 ausgebildet ist, zwei Schwingspulenmotoren 71 und 72, die auf den sich schneidenden Achsen in einer Ebene parallel zu der Basis 12 angeordnet sind und auf die neutrale Stellung des Steuerschafts 13 zentriert sind, zwei Gleitstücke 93 und 94, die an beweglichen Bereichen 71a und 72a der Schwingspulenmotoren 71 und 72 festgelegt sind und mit dem schwimmenden Gelenk 92 verschiebbar verbunden sind, sowie zwei Stellungsfühler 76 und 77 zum Detektieren des Betrages und der Richtung der Bewegung des Steuerschafts 14. Ein Handbetätigungsteil 3 ist an dem oberen Ende des Steuerschafts 14 angebracht.
  • Die X-Y-Bühne 91 weist eine in X-Richtung der Basis 12 verlaufende X-Richtungs-Schiene 91a, ein auf der X-Richtungs-Schiene 91a verschiebbar angebrachtes X-Richtungs-Gleitstück 91b, eine in Y-Richtung der Basis 12 verlaufende Y-Richtungs-Schiene 91c, die in integraler Weise mit dem X-Richtungs-Gleitstück 91b ausgebildet ist, sowie ein an der Y-Richtungs-Schiene 91c verschiebbar angebrachtes Y-Richtungs-Gleitstück 91d auf. Der Steuerschaft 14 ist auf der oberen Oberfläche des Y-Richtungs-Gleitstücks 91d in Vertikalrichtung festgelegt. Auf diese Weise kann sich der Steuerschaft 14 in einer Ebene parallel zu der Basis 12 innerhalb eines zulässigen Bewegungsbereichs der X-Y-Bühne 91 frei in horizontaler Richtung bewegen.
  • Das schwimmende Gelenk 92 ist an zwei sich schneidenden Seiten mit zwei konkaven Nuten 95 und 96 ausgebildet, in denen die an den beweglichen Bereichen 71a und 72a der Schwingspulenmotoren 71 und 72 angebrachten Gleitstücke 93 und 94 verschiebbar sind, und ist in Horizontalrichtung an dem Steuerschaft 14 angebracht. Das Gleitstück 93 ist im Inneren der konkaven Nut 95 angeordnet, so dass es nur in der Y-Richtung verschiebbar ist, und das Gleitstück 94 ist im Inneren der konkaven Nut 96 angeordnet, so dass es nur in der X-Richtung verschiebbar ist. Die Schwingspulenmotoren 71 und 72 sind jeweils aus den beweglichen Bereichen 71a und 72a, an denen die Gleitstücke 93 und 94 angebracht sind, sowie feststehenden Bereichen 71b und 72b gebildet, in die sich die beweglichen Bereiche 71a und 72a hinein sowie aus diesen heraus bewegen. Die hinteren Enden der feststehenden Bereiche 71b und 72b sind an auf der Basis 12 ausgebildeten Haltern 79 festgelegt.
  • Somit kann unabhängig von der Stellung des Steuerschafts 14 auf der X-Y-Bühne 91 eine externe Kraft in X-Richtung über das Gleitstück 93 und das schwimmende Gelenk 92 durch Antreiben des Schwingspulenmotors 71 auf den Steuerschaft 14 aufgebracht werden, und eine externe Kraft in Y-Richtung kann über das Gleitstück 94 und das schwimmende Gelenk 92 durch Antreiben des Schwingspulenmotors 72 auf den Steuerschaft 14 aufgebracht werden. Selbstverständlich kann eine externe Kraft in der Richtung und der Größe in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen von den Schwingspulenmotoren 71 und 72 durch gleichzeitiges Antreiben der Schwingspulenmotoren 71 und 72 auf den Steuerschaft 14 aufgebracht werden. Dies ermöglicht die Erzeugung von Widerstand bei der Betätigung des Handbetätigungsteils 3, so dass sich z.B. eine Regulierung der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils 3, eine Einstellung der Betätigungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 sowie eine Regulierung des Stopppunktes des Handbetätigungsteils 3 ausführen lassen.
  • Die Stellungsfühler 76 und 77 sind jeweils aus einem Detektorkörper 76a und 77a sowie einem beweglichen Element 76b und 77b gebildet, die in die Detektorkörper 76a und 77a eingeführt sind. Die beweglichen Elemente 76b und 77b sind in integraler Weise mit dem schwimmenden Gelenk 92 ausgebildet.
  • Die übrigen Ausbildungen sind die gleichen wie bei der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels, so dass auf eine Beschreibung davon verzichtet wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels schafft wiederum ähnliche Vorteile wie bei der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Eine in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 25 bis 27 beschrieben. Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein Mechanismus 11D einen Schwingspulenmotor aufweist, der als Aktuator zum Aufbringen einer externen Kraft auf einen Steuerschaft 14 dient, dass sich der Steuerschaft 14 parallel zu der Basis 12 bewegt, und dass der Steuerschaft 14 nur in einer bestimmten Richtung schwenkbar ist. 25 zeigt eine Draufsicht auf den Mechanismus 11D dieses Ausführungsbeispiels,
  • 26 zeigt eine Seitenansicht des Mechanismus 11D, gesehen aus der X-Richtung, und 27 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Mechanismus 11D, gesehen aus der Y-Richtung.
  • Wie in diesen Figuren gezeigt ist, besitzt der Mechanismus 11D gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Basis 12, eine auf der Basis 12 ausgebildete X-Richtungs-Schiene 91a, ein auf der X-Richtungs-Schiene 91a verschiebbar angebrachtes X-Richtungs-Gleitstück 91b, einen Schwingspulenmotor 71, der auf der Achse der X-Richtungs-Schiene 91a angeordnet ist, ein an einem beweglichen Bereich 71a des Schwingspulenmotors 71 festgelegtes Kopplungselement 81, einen Verbindungsstift 82 zum Schaffen einer drehbaren Stiftverbindung zwischen dem Kopplungselement 81 und dem Steuerschaft 14 sowie einen Stellungsfühler 76 zum Detektieren des Betrages und der Richtung der Schwenkbewegung des Steuerschafts 14. Ein Handbetätigungsteil 3 ist an dem oberen Ende des Steuerschafts 14 angebracht.
  • Der Schwingspulenmotor 71 ist aus dem beweglichen Bereich 71a, an dem das Kopplungselement 81 angebracht ist, sowie einem feststehenden Bereich 71b gebildet, aus dem sich der bewegliche Bereich 71a heraus sowie in diesen hinein bewegen lässt. Das hintere Ende des feststehenden Bereichs 71b ist an einem auf der Basis 12 ausgebildeten Halter 79 festgelegt. Der Schwingspulenmotor 71 des vorliegenden Ausführungsbeispiels dient auch zum Erzeugen von Widerstand bei der Betätigung des Handbetätigungsteils 3 und wird z.B. zum Regulieren der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils 3, zum Einstellen der Betätigungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß des Handbetätigungsteils 3 sowie zum Regulieren des Stopppunktes des Handbetätigungsteils 3 verwendet. Der Stellungsfühler 76 ist aus einem Detektorkörper 76a und einem beweglichen Element 76b gebildet, das in den Detektorkörper 76a eingeführt ist. Das bewegliche Element 76b ist an dem Steuerschaft 14 angebracht.
  • Die übrigen Ausbildungen sind die gleichen wie bei der in einem Fahrzeug angebrachten Eingabeeinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, so dass auf eine Beschreibung von diesen zum Vermeiden von Wiederholungen verzichtet wird. Die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels schafft wiederum ähnliche Vorteile wie die in einem Fahrzeug angebrachte Eingabeeinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Die vorliegende Erfindung ist vorstehend zwar unter Bezugnahme auf die derzeit als am Meisten bevorzugte Ausführungsformen betrachtete Ausführungsbeispiele beschrieben worden, jedoch versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Die Erfindung soll vielmehr verschiedene Modifikationen und äquivalente Ausbildungen mit umfassen, die im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims (10)

  1. Kombination aus einer in einem Fahrzeug anzubringenden Eingabeeinrichtung und einem in einem Fahrzeug angebrachten elektrischen Gerät, wobei die Eingabeeinrichtung aufweist: einen Handbetätigungsteil (3); einen Steuerschaft (14), der an den Handbetätigungsteil (3) angeschlossen ist; einen Stellungsfühler (21a, 21b) zum Ausgeben eines Stellungssignals entsprechend der Richtung und dem Ausmaß der Betätigung des Handbetätigungsteils (3); einen Aktuator (19a, 19b) zum Aufbringen einer externen Kraft auf den Steuerschaft (14); und einen Computer (41, 44, 46), der die Aktuatoren (19a, 19b) steuert; wobei, wenn der Handbetätigungsteil (3) in die andere Richtung außerhalb der vorbestimmten Richtung betätigt wird, der Computer (41, 44, 46) die Aktuatoren (19a, 19b) derart treibt, dass auf den Steuerschaft (14a) ein Drehmoment in einer Richtung entgegen der Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils (3) aufgebracht wird, und die Aktuatoren (19a, 19b) dazu dienen, die Betätigungsrichtung des Handbetätigungsteils (3) zu regulieren, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Handbetätigungsteil (3) in die vorbestimmte Richtung betätigt wird, um das in dem Fahrzeug angebrachte elektrische Gerät auszuwählen, der Handbetätigungsteil (3) durch eine geringe Betätigungskraft betätigbar ist.
  2. Kombination nach Anspruch 1, bei dem der Steuerschaft (14) von einem Lager (13) schwenkbar gehalten wird.
  3. Kombination nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Steuerschaft (14) an einem Gleitstück (91b, 91d) derart fixiert ist, dass er auf einer Schiene (91a, 91c) gleitet.
  4. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Handbetätigungsteil (3) in nur einer spezifischen Richtung hin und her betätigbar ist.
  5. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Handbetätigungsteil (3) innerhalb einer spezifischen Ebene in beliebiger Richtung betätigbar ist.
  6. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Aktuator einen Schwingspulenmotor (19a, 19b) enthält.
  7. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der mit zunehmendem Betätigungshub des Handbetätigungsteils (3) die von dem Aktuator (19a, 19b) auf den Steuerschaft (14) aufzubringende externe Kraft sequentiell erhöht wird, oder der aufzubringende Schwingungsmodus geändert wird.
  8. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der, wenn der Handbetätigungsteil (3) bis hin zu einer vorbestimmten Betätigungsgrenze betätigt wird, eine externe Stoßkraft von dem Aktuator (19a, 19b) auf den Steuerschaft (14) aufgebracht wird.
  9. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Stellungsfühler (21a, 21b) elektrisch mit einer in einem Fahrzeug vorgesehenen Anzeigevorrichtung (180) über den in dem Fahrzeug befindlichen Computer verbunden ist, und die Anzeigevorrichtung (180) den Typ des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts anzeigt, der durch Betätigung des Handbetätigungsteils (3) ausgewählt wird, die Funktion des in dem Fahrzeug angebrachten elektrischen Geräts, welches durch Betätigung durch den Handbetätigungsteil (3) zu steuern ist, anzeigt, und die Einzelheiten der Betätigung des Handbetätigungsteils (3) anzeigt.
  10. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der das in dem Fahrzeug angebrachte elektrische Gerät eine Sitzverstellvorrichtung zum Steuern der Position des Fahrersitzes oder des Beifahrersitzes enthält.
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