EP0893750B2 - Multifunktions-Bedieneinrichtung - Google Patents

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EP0893750B2
EP0893750B2 EP98112757A EP98112757A EP0893750B2 EP 0893750 B2 EP0893750 B2 EP 0893750B2 EP 98112757 A EP98112757 A EP 98112757A EP 98112757 A EP98112757 A EP 98112757A EP 0893750 B2 EP0893750 B2 EP 0893750B2
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Franz Gunnar
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • H01H25/041—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
    • H01H2025/043—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls the operating member being rotatable around wobbling axis for additional switching functions
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    • H01H25/06—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement

Definitions

  • the invention relates to a multifunction control device with the features of the preamble of claim 1.
  • the switching element can be moved in three mutually different directions. These are the two directions of rotation and the axial direction of the switching element. By the axial movement of the switching element, a switching function can be triggered (Enter function).
  • a generic device is known from FR-A-2 731 090. Due to the additional possibility to pivot the switching element, the menu, function or function value selection can be made quickly and safely.
  • the switching element then combines the functionality of the known from DE 38 36 555 A rotary / pressure switch and a so-called joystick. This application is particularly advantageous in vehicles, as it allows the distraction from the traffic, as it is associated with the operation of the operating device can be minimized while optimizing the target security in the selection of menu, function or function value.
  • the pivoting movement is limited only by the predetermined mechanical design. Depending on the manufacturing tolerances arise from case to case differences.
  • the operating devices shown in the figures all have a conical actuating head 1 as part of a switching element 2, which can be pivoted, rotated and pressed by the operator's hand according to his wishes.
  • the switching member 2 is pivotally mounted via a ball joint 3 in a housing 4.
  • a shaft 5 which is rotatable in a bore 6 and axially movable relative thereto.
  • micro-switches 8 and 9 (+ x or -x) and offset by 90 ° to further micro-probe (+ y, -y) are arranged, which operates during pivoting of the actuating head 1 via a boom member 10 and actuating arms 11 become.
  • Fig. 3 is designed as a limit for the movement of the actuating head 1 designed as a cam 12 mechanical stop body, which is parallel to the boom member 10 and which is additionally rotatable about the axis 7.
  • a drive 13 is provided for this purpose.
  • the cam wheel 12 is shown in Fig. 4 in plan view. It is adjustable in 16 different rotational positions, in each of these rotational positions correspond to two opposite inner surfaces and to each vertical inner surfaces with the total of four arms 14 to 17, which are arranged on the boom element 10.
  • the blocking of one or more directions of pivoting movement of the switching element 1 corresponds to the possibilities to select from a plurality of menus or from a plurality of functions to decide for one or specify a desired value for a function. This choice can be supported by a corresponding representation on a screen.
  • the actuating head 1 is also released by a corresponding adjustment of the cam wheel 12 only in this direction (+/- x or +/- y). This is shown schematically in FIGS. 5a and 5b.
  • Fkt.1 - Fkt.5 stands for a menu, a function or a function value.
  • the mobility of the actuating head 1 in +/- x and +/- y is blocked (corresponding to the rotational position of FIG. 4d).
  • the user haptically receives the information that he can only make a rotational movement of the actuating head 1 (+/- ⁇ ).
  • the haptic feedback thus directly informs the user of the possible directions of actuation for the actuating head 1. It is then also possible to completely or at least largely dispense with screen support and thus to minimize the distraction from the traffic situation.
  • cam wheel 12 for all possible directions of pivoting +/- x and +/- y can be provided for the actuator head 1 and a Phillips (not shown), and limits the mobility within the respective slot by a separate and independent of the other controllable stop element or released.
  • the invention also makes it possible to quickly move to the next level during the movement in one of the levels menu, function or function value.
  • BC on-board computer
  • These BC functions are arranged in a circle on the display surface 20 of the screen, symbolized by three parallel dashes, with their symbol.
  • the respective symbol is optically highlighted, e.g. light touched and brought the respective function value after pressing the operating head 1 for display.

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  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Multifunktions-Bedieneinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
  • Bei einer Multifunktions-Bedieneinrichtung, wie sie aus der DE 38 36 555 A bekannt ist, kann das Schaltglied in drei voneinander verschiedenen Richtungen bewegt werden. Es handelt sich dabei um die beiden Drehrichtungen sowie die Axialrichtung des Schaltglieds. Durch die Axialbewegung des Schaltglieds kann eine Schaltfunktion ausgelöst werden (Enter-Funktion).
  • Eine gattungsgemäße Einrichtung ist aus der FR-A-2 731 090 bekannt. Durch die zusätzliche Möglichkeit, das Schaltglied zu verschwenken, kann die Menü-, Funktions- bzw. Funktions-Werteauswahl schnell und sicher getroffen werden. Das Schaltglied vereinigt dann die Funktionalität des aus der DE 38 36 555 A bekannten Dreh-/Druck-Schalters und eines sogenannten Joysticks. Diese Anwendung ist insbesondere bei Fahrzeugen von besonderem Vorteil, da dadurch die Ablenkung vom Verkehrsgeschehen, wie sie mit dem Betätigen der Bedieneinrichtung verbunden ist, minimiert werden kann und gleichzeitig die Zielsicherheit bei der Auswahl von Menü, Funktion bzw. Funktionswert optimiert wird.
  • Die Schwenkbewegung ist dabei lediglich durch die vorgegebene mechanische Konstruktion begrenzt. Abhängig von den Fertigungstoleranzen ergeben sich dabei von Fall zu Fall Unterschiede.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, den Gebrauchsnutzen der zuletzt genannten Bedieneinrichtung weiter zu steigern.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
  • Bei der Erfindung wird es nunmehr beispielsweise möglich, entsprechend der jeweils vorliegenden mechanischen Einstellung und konstruktiven Ausgestaltung die kreuzförmige Bewegung des Schaltglieds in den vier möglichen Schwenkrichtungen +/- x bzw. +/- y freizugeben bzw. zu sperren, indem die Bewegung des Schaltglieds entsprechend blockiert oder freigegeben wird.
  • In den weiteren Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt. Anhand der Zeichnung ist die Erfindung weiter erläutert. Es zeigt
    • Fig. 1
    eine Einzelheit einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung,
    Fig. 2
    eine erste Ausführungsform der Bedieneinrichtung im Schnitt,
    Fig. 3
    eine weitere Ausführungsform, ebenfalls im Schnitt,
    Fig. 4
    eine Einzelheit der Bedieneinrichtung von Fig. 3,
    Fig. 5
    Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Bedieneinrichtungen.
  • Die in den Figuren dargestellten Bedieneinrichtungen besitzen sämtlich einen kegelförmigen Betätigungskopf 1 als Teil eines Schaltglieds 2, der durch die Hand des Bedieners entsprechend seinen Bedienwünschen geschwenkt, gedreht und gedrückt werden kann.
  • Zum Ermöglichen der Schwenkbewegung in zwei zueinander senkrechten Richtungen (+x/-x und +y/-y) ist das Schaltglied 2 schwenkbar über ein Kugelgelenk 3 in einem Gehäuse 4 gelagert. Mit dem Betätigungskopf 1 verbunden ist eine Welle 5, die in einer Bohrung 6 drehbar und relativ zu dieser axial beweglich ist. Dadurch wird die Bewegung des Betätigungskopfs 1 um seine Achse 7 (±π) und in Axialrichtung (z) erreicht.
  • Für die Schwenkbewegung des Betätigungskopfs 1 sind Mikrotaster 8 und 9 (+x bzw. -x) sowie um 90° dazu versetzt weitere Mikrotaster (+y, -y) angeordnet, die beim Verschwenken des Betätigungskopfs 1 über ein Auslegerelement 10 und Betätigungsarme 11 betätigt werden.
  • Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 3 ist als Begrenzung für die Bewegung des Betätigungskopfs 1 ein als Nockenrad 12 ausgebildeter mechanischer Anschlagkörper vorgesehen, der parallel zum Auslegerelement 10 liegt und der zusätzlich um die Achse 7 drehbar ist. Hierfür ist ein Antrieb 13 vorgesehen. Mit Hilfe des Nockenrads 12 und des Auslegerelements 10 ist es nunmehr möglich, entsprechend der jeweils einstellbaren Funktion bzw. des einstellbaren Menüs bzw. Funktionswerts die Bewegung des Betätigungskopfs 1 in den vier möglichen Schwenkrichtungen +/- x bzw. +/- y freizugeben bzw. zu sperren, indem die Bewegung der Betätigungsarme 11 blockiert oder freigegeben wird.
  • Dies ist anhand von Fig. 4 erläutert. Das Nockenrad 12 ist in Fig. 4 in der Draufsicht gezeigt. Es ist in 16 verschiedenen Drehlagen einstellbar, in jeder dieser Drehlagen korrespondieren zwei gegenüberliegende Innenflächen sowie dazu jeweils senkrechte Innenflächen mit den insgesamt 4 Auslegern 14 bis 17, die am Auslegerelement 10 angeordnet sind.
  • In der in Fig. 4a gezeigten Einstellung ist die Bewegbarkeit des Schaltglieds 1 in den Richtungen +/- x blockiert. Die Ausleger 15 und 17 sind durch entsprechende Gestaltung der korrespondierenden Oberflächen des Nockenrads 12 nicht bewegbar. In den beiden dazu senkrechten Richtungen +/- y hingegen ist das Schaltglied 1 beweglich. Die Ausleger 14 und 16 besitzen einen freien Bewegungsraum.
  • Wird das Nockenrad 12 in Richtung des Pfeiles 18 in die nächste Drehlage gedreht, so ist nunmehr der Betätigungskopf 1 in +/- x Richtung beweglich, in +/- y Richtung hingegen arretiert (Fig. 4b).
  • In der nächsten Drehlage (Fig. 4c) ist die Schwenkbarkeit des Betätigungskopfs 1 in allen möglichen Richtungen +/-x und +/- y gegeben. In der nächsten Drehlage (Fig. 4d) sind sämtliche Schwenkbewegungen +/-x und +/- y blockiert.
  • Die Sperrung einer oder mehrerer Schwenkbewegungsrichtungen des Schaltglieds 1 korrespondiert mit den Möglichkeiten, aus mehreren Menüs eines auszuwählen bzw. aus mehreren Funktionen sich für eine zu entscheiden bzw. zu einer Funktion einen Sollwert vorzugeben. Diese Auswahlmöglichkeit kann durch eine entsprechende Darstellung auf einem Bildschirm unterstützt werden.
  • Kann eine Auswahl nur in bezogen auf den Bildschirm horizontaler oder vertikaler Bewegungsrichtung erfolgen, so wird der Betätigungskopf 1 durch eine entsprechende Einstellung des Nockenrads 12 ebenfalls nur in dieser Richtung (+/- x bzw. +/- y ) freigegeben. Dies ist in Fig. 5a bzw. 5b schematisch dargestellt. Fkt.1 - Fkt.5 steht stellvertretend für jeweils ein Menü, eine Funktion oder aber auch einen Funktionswert.
  • Sind die auswählbaren Menüs, Funktionen bzw. Funktionswerte auf dem Bildschirm kreisförmig angeordnet, so wird die Bewegbarkeit des Betätigungskopfs 1 in +/-x und +/-y blockiert (entspricht der Drehlage von Fig. 4d). In diesem Fall erhält der Benutzer haptisch die Information, daß er lediglich eine Drehbewegung des Betätigungskopfs 1 (+/- π) vornehmen kann.
  • Durch die haptische Rückmeldung erhält der Benutzer somit unmittelbar die Information über die möglichen Betätigungsrichtungen für den Betätigungskopf 1. Es ist dann auch möglich, auf eine Bildschirmunterstützung vollständig oder zumindest weitgehend zu verzichten und damit die Ablenkung vom Verkehrsgeschehen zu minimieren.
  • Anstelle des Nockenrads 12 für sämtliche mögliche Schwenkbewegungsrichtungen +/-x und +/- y kann für den Betätigungskopf 1 auch eine Kreuzschlitzführung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, und die Bewegbarkeit innerhalb des jeweiligen Schlitzes durch ein separates und unabhängig von den anderen steuerbares Anschlagelement begrenzt bzw. freigegeben werden.
  • Durch die Erfindung wird es auch möglich, während der Bewegung in einer der Ebenen Menü, Funktion oder Funktionswert schnell in die nächste Ebene wechseln zu können. Dies sei anhand eines Beispiels erläutert. Ausgehend von Fig. 5b sei es möglich, innerhalb der gewählten Fkt.4, hier als "Bordcomputer" ("BC") angenommen, die einzelnen BC-Funktionen wie Reichweite, Durchschnittsverbrauch, usw. durch Drehen des Betätigungskopfs 1 abzufragen. Diese BC-Funktionen befinden sich auf der durch drei parallele Striche symbolisierten Anzeigefläche 20 des Bildschirms mit ihrem Symbol im Kreis angeordnet. Durch entsprechendes Drehen des Betätigungskopfs 1 wird das jeweilige Symbol optisch hervorgehoben, z.B. hellgetastet und der jeweilige Funktionswert nach Drücken des Betätigungskopfs 1 zur Anzeige gebracht.
  • Soll nun in eine andere Fkt. übergewechselt werden, z.B. in Fkt.1, hier als "Navigation" angenommen, ist es lediglich erforderlich, den Betätigungskopf 1 in +y-Richtung zu verschwenken. Es werden der Reihe nach die Felder Fkt.3 , Fkt.2 und Fkt.1 optisch hervorgehoben und bei Hervorhebung des Felds Fkt.1 die einzelnen Funktionen des Navigationsmenüs auf der Anzeigefläche 20 mit ihren Symbolen im Kreis angeordnet und durch Drehen des Betätigungskopfs 1 vorauswählbar bzw. durch Drücken des Betätigungskopfs 1 auswählbar.

Claims (2)

  1. Multifunktions-Bedieneinrichtung mit einem um seine Achse bidirektional drehbaren, axial bewegbaren sowie schwenkbar gelagerten Schaltglied (1) zur Auswahl eines Menüs aus mehreren Menüs und/oder einer von mehreren Funktionen eines Menüs und/oder eines Soll-Funktionswerts für eine Funcktion, wobei die Schwenkbewegung des Schaltglieds (1) durch mechanische Anschläge (12) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (12) mit Hilfe eines Nockenrads in ihrem Wirkort einstellbar sind und der Wirkort entsprechend dem/der eingestellten Menü-Funktion und/oder Funktionswert variabel ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied in zwei zueinander senkrechten Ebenen schwenkbar ist.
EP98112757A 1997-07-26 1998-07-09 Multifunktions-Bedieneinrichtung Expired - Lifetime EP0893750B2 (de)

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DE29825116U DE29825116U1 (de) 1997-07-26 1998-07-09 Multifunktions-Bedieneinrichtung

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EP0893750A1 EP0893750A1 (de) 1999-01-27
EP0893750B1 EP0893750B1 (de) 2003-09-17
EP0893750B2 true EP0893750B2 (de) 2007-06-20

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