JP2015522474A - 車両の構成要素のための多機能操作装置 - Google Patents

車両の構成要素のための多機能操作装置 Download PDF

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Abstract

具体的には、コンピュータ、インフォメーションまたはエンタテインメントのテクノロジー装置、車両の構成要素のようなモニタ制御装置のための入力装置であり、一般的にはマンマシンインターフェースのための多機能操作装置（１０）は、手動で操作可能な操作ユニット（１２）を備え、操作ユニット（１２）は、回転軸線（１６）周りを回転可能で、弾性的に回転軸線（１６）に沿って押圧可能で、且つ回転軸線（１６）に対して略径方向に沿って横方向の変位が可能である。操作ユニット（１２）は、現在の回転位置を検知するための回転センサー（１９）と、押圧動作を検知するための押圧センサー（２０）とを有する。操作装置（１０）は変位センサーユニット（２２）を有し、変位センサーユニット（２２）は、操作ユニット（１２）を横方向へ移動させた際の、該操作ユニット（１２）の略径方向に沿う移動方向を検知するものである。変位センサーユニット（２２）は、ドライバー要素（２４）を有し、ドライバー要素（２４）は、ラジアル平面上を変位可能にガイドされ、操作ユニット（１２）が機械的に結合されて、操作ユニット（１２）の変位に沿って変位可能である。変位センサーユニット（２２）は、傾斜要素（３２）を有し、該傾斜要素（３２）は、間接的な手段でドライバー要素（２４）に接続され、ドライバー要素（２４）が変位したときに傾斜する。変位センサーユニット（２２）は、操作ユニット（１２）の横方向への変位の際、傾斜した前記傾斜要素（３２）の位置を検知する少なくとも一つのセンサーを有する。

Description

本発明は、多機能操作装置に関するものであり、具体的には、コンピュータ、インフォメーションまたはエンタテインメントのテクノロジー装置、車両の構成要素のようなモニタ制御装置のための入力装置であり、一般的にはマンマシンインターフェースのための多機能操作装置に関するものである。
いわゆる、回転（ロータリ式）コントローラは、車両におけるデータ入力装置として有益であることがわかっており、回転コントローラは手動で操作可能な操作ユニットを含む多機能操作装置であり、すなわち回転コントローラは、回転軸線周りを回転可能で、回転軸線に沿って弾性的に押圧可能で、同様に傾斜及び／または横方向への変位によって、回転軸線に対して略径方向に移動可能になるように構成される。これら全ての操作機能は、全く同一の要素で達成される。他の実施形態では、回転機能及び押圧機能が第１要素にて実現され、該第１要素がさらに横方向への変位機能を許容して、そのうえ、別の付加的な要素が、操作棒（ジョイスティック）機能、すなわち傾斜機能の一種を実現可能にするシステムが従来から知られている。
上記種類の多機能操作装置は、一般的に有益であることは分かっている。これらは、操作ユニットの現在の回転位置を検知するための回転センサー、及び操作ユニットの押圧動作を検知するための押圧センサーを含み、操作ユニットは傾斜及び／又は横方向に変位するとき、操作ユニットの略径方向の移動を検知する変位センサーユニットを含む。このような多機能操作装置は、例えば、ＷＯ-Ａ-２００５／０２７１６８，ＤＥ-Ａ-１００ ５９ ７９３，ＤＥ-Ａ-１００ ４２ ０２８，ＤＥ-Ａ-１０１ ２０ ６９１，ＤＥ-Ａ-１０２ ４１ ８６９及びＤＥ-Ｂ-１０３ ４２ ３３５，ＤＥ-Ｔ-６０１ ０１ ９７２及びＷＯ-Ａ-２０１２／０８５３６３に開示されている。
本発明の目的は、上述した種類の多機能操作装置の構造を提供することであり、可能な限り簡素化して、特に、回転コントローラの回転機能及び押圧機能を実現させる範囲に至って、標準的な構成要素を使用することを可能にすることである。
この目的を達成するために、本発明は、多機能操作装置、具体的には、コンピュータ、インフォメーションまたはエンタテインメントのテクノロジー装置、車両の構成要素のようなモニタ制御装置のための入力装置であり、一般的にはマンマシンインターフェースのための多機能操作装置を提供する。
本多機能操作装置は、手動で操作可能な操作ユニットと、変位センサーユニットとを含み、前記操作ユニットは、回転軸線周りを回転可能で、弾性的に回転軸線に沿って押圧可能で、且つ回転軸線に対して略径方向に沿って横方向（水平方向）の変位が可能であり、前記操作ユニットは、現在の回転位置を検知するための回転センサーと、押圧動作を検知するための押圧センサーとを有し、前記変位センサーユニットは、前記操作ユニットを横方向へ移動させた際の、該操作ユニットの略径方向に沿う移動方向を検知するものである。
本発明の特徴事項として、本多機能操作装置は、前記変位センサーユニットは、ドライバー要素を有し、該ドライバー要素は、ラジアル平面上を変位可能にガイドされ、前記操作ユニットが機械的に結合されて、該操作ユニットの変位に沿って変位可能であり、前記変位センサーユニットは、傾斜要素を有し、該傾斜要素は、間接的な手段で前記ドライバー要素に接続され、前記ドライバー要素が変位したときに傾斜して、前記変位センサーユニットは、前記操作ユニットの横方向への変位の際、傾斜した前記傾斜要素の位置を検知する少なくとも一つのセンサーを有する。
第１に、本発明の多機能操作ユニットは、一般的で従来から周知である、関連した機能、例えば、回転ノブまたはリングまたはそれに類似するもののようにほとんどの場合設計された回転可能及び押圧可能な回転操作要素を備えた回転コントローラを採用している。このような回転操作要素の回転動作は（光）デコーダ、例えば、スイッチ、キー、（特に、非接触）センサーまたはそれに類似するものへの押圧に基づく応答によって検知される。このような回転／押圧コントローラは、現在、回転／押圧コントローラから独立するものとして理解される変位センサーユニットを統合している。この点について、操作ユニット、すなわち、回転／押圧コントローラは、操作ユニットが横方向に変位した際、それに伴って変位するドライバー要素に機械的に連結されている。このように、特に、回転及び押圧位置を検知するためのセンサーシステムを含む操作ユニットは、操作ユニットが横方向に沿ってシフトされると、それにドライバー要素が連動することでドライバー要素もまた横方向に変位する。
本発明によると、変位センサーユニットは、またドライバー要素に付加される傾斜要素を含み、傾斜要素は、ラジアル平面上をある角度を有して配置され、特に、傾斜可能に支持され、操作ユニットの回転軸線と略平行に延びる軸線を有している。傾斜要素は、ドライバー要素に間接的に接続され、例えば、ボールジョイントまたはリビングヒンジまたは自在接続のような効果を得るように接続され、例えば、傾斜要素は、ベアリング（ボールジョイント）にて支持され、その結果、傾斜要素は、ラジアル平面上を変位方向に、及び操作ユニットまたはドライバーユニットの変位量に対応して空間内を傾斜するようになる。本発明の多機能操作装置の変位センサーユニットは、さらに、操作ユニットが横方向に変位する際傾斜した各傾斜要素の位置を検知する少なくとも一つのセンサーを含む。
本発明に従って備えられる傾斜要素は、空間内を傾斜する揺動プレートまたは揺動要素の一種であり、すなわち、空間的な傾斜方向（揺動方向）が、操作ユニットが横方向に変位する方向となる特性である。操作ユニットの横方向への変位は、このように傾斜要素の傾斜動作（揺動動作）に置換される。操作ユニットと傾斜要素との間の必要な伝達は、例えば、操作ユニットに強固に固定され、傾斜要素に間接的に接続されたドライバー要素によって基本的に行われる。
変位センサーユニットと操作ユニットとの間の空間的隔離が、例えば、変位センサーユニットまたは傾斜要素を操作ユニットに隣接して配置することを可能にする。そして、変位センサーユニットが回転／押圧コントローラに一体化されていないので、比較的フラットな全体構造が得られる。本発明の他の実施形態として、傾斜要素または少なくともその傾斜軸線は、操作ユニットの回転軸線及び該回転軸線の延長線の外側に位置して、また操作ユニットに隣接して配置されている。
操作ユニットが横方向に変位したとき、傾斜要素の揺動動作は、変位センサーユニットの少なくとも２つのセンサー要素によって適切に検知される。２つのセンサー要素は、互いに略９０°の角度で延びる軸上に配置される。センサー要素は、近接センサーとして構成され、傾斜要素または傾斜要素の構成部位から、あるいは、変位センサーユニットの構成部位からの距離を検知する。
好ましくは、変位センサーユニットは、少なくとも３つ、好ましくは４つのセンサー要素を含み、各センサー要素は、互いに略等角度になるように配置され、各センサー要素から傾斜要素または傾斜要素の少なくとも一部の構成部位、あるいは、変位センサーユニットまたは変位センサーユニットの少なくとも一部の構成部位までの距離を検知する。
上述したように、センサーまたは各センサー要素は、端部スイッチ（エンドスイッチ）として、または非接触方式及び／または容量方式、磁気方式、抵抗方式または光学方式による要素機能として構成される。オフセットした各センサーの配列によって、傾斜要素が傾斜したときそれに応答する予め入力されたセンサーの位置に基づいて傾斜した傾斜要素の位置を認知することが可能になる。例えば、お互いに周方向に沿って９０°の角度でオフセットされた４つのセンサー要素が使用された際、１つのセンサー要素だけが応答するときには、そのセンサー要素が、互いに９０°の角度でオフセットされた４方向のうちの１方向にある傾斜要素が傾斜したことを検知して、操作ユニットは互いに９０°の角度でオフセットされた４方向のうちの１方向に沿って（横方向に）変位したことになり、隣接する２つのセンサー要素が応答したときには、上述した方向に対して４５°の角度で相違した方向への操作ユニットの横方向への変位を検知したことになる。
本発明のさらに他の実施形態では、操作ユニットの回転軸線周りを回転可能な外側第１操作要素を含み、操作ユニットは、第１操作要素によって周りを囲まれ、押圧操作に適合する内側第２操作要素を含むことを提供している。この点について、第１操作要素を押圧操作に適合させることも可能である。他の実施形態として、第１操作要素または第２操作要素のいずれか一方が弾性的に押圧可能であるか、あるいは、その両方の操作要素が一体的に弾性的に押圧可能に構成することも考慮できる。
次に、本発明の詳細な実施形態を図に基づいて説明する。特に、図は以下に示される。
図１は、本発明の多機能操作装置の実施形態を示す斜視図である。 図２は、８方向への操作ユニットの横方向変位を該８方向への変位方向に対応する空間方向における空間内の傾斜要素の傾斜に置換することを説明するための、図１の操作ユニットの頂面図である。 図３は、操作ユニットが定位置である状態の操作装置を示す側面図である。 図４は、操作ユニットが横方向に変位した状態の操作装置を示す側面図である。
図１は、多機能操作ユニット１０の実施形態に係る斜視図である。多機能操作ユニット１０は、手動で操作可能な操作ユニット１２を含み、該操作ユニット１２は、回転ノブの形状に形成された回転／押圧要素１４を含む。該回転／押圧要素１４は、回転軸線１６周りを回転可能で、回転軸線１６に沿って矢印１７の方向に弾性的に押圧可能である。図３には、回転／押圧要素１４の現在の回転位置を検知するための回転センサー１９が、回転／押圧要素１４の下部ハウジング１８内に示されている。回転／押圧要素１４の押圧は、プッシュ（押圧）センサー２０（例えば、端部スイッチのような構成）によって検知される。
操作ユニット１２は、回転機能及び押圧機能を備えた基本的で標準的な操作ユニットである。発明者によると、このような操作ユニット１２は、簡易な方法で、回転／押圧要素１４の横方向への後退（引き）、あるいは変位を検知するために使用される。この目的のために、多機能操作装置１０は、変位センサーユニット２２を含み、該変位センサーユニット２２は、操作ユニット１２または回転センサー１８を収容するハウジング、あるいは操作ユニット１２の他のハウジングの一部が、具体的には当接するように、好ましくは強固に接続される板状に形成されたドライバー要素２４を有している。この形態の場合、強固な接続が、回転／押圧要素１４の横方向への移動（変位）に伴うドライバー要素２４の横方向への移動（変位）を供給するようになる。この目的のために、板状のドライバー要素２４は、第１変位ベアリングプレート２５に対して直線的にガイドされ、該第１変位ベアリングプレート２５は第２変位ベアリングプレート２５’に対して直線的にガイドされ、ドライバー要素２４は、図１及び図２に示されるウェブ及びガイド溝によって両方の形態でその効果が得られる。二つの直線的なガイドは、互いに直角に延び、戻りバネを備え、その結果、回転／押圧コントローラ（回転／押圧要素）１４は、手動で移動させて解放した後、図１に示す中心位置（定位置）に自然に戻るようになる。このタイプの回転／押圧コントローラ１４は、それ自体知られている。
ドライバー要素２４は、操作ユニット１２の外側に配置されたジョイント２６を有し、ボールジョイントのソケット２８を含む。このソケット２８は、傾斜軸線３３に沿う傾斜要素３２の球状ヘッド３０を受け入れる。傾斜要素３２は、それ自体がボールジョイントベアリング３４、すなわち操作ユニット１２を支持する保持構造３６、例えば回路基板であるベースプレート３８に備えられた構造によって、傾斜可能に支持される。
図２を参照しながら、傾斜要素３２は、具体的に略十字状に配置された４本のアーム４０を含み、各アーム４０の端部は、ベースプレート３８から所定距離離れて配置されている。４つのセンサー要素４２は、各アーム４０の端部とベースプレート３８との間に配置され、傾斜要素３２の対応するアーム４０の端部の接近をそれぞれ検知する。これは、非接触方式または機械的接触によってその作用を得る。
図３及び図４から明らかなように、操作ユニット１２の横方向への変位は、傾斜要素３２自身の傾斜軸線３３周りのその傾斜動作に置換される。図２を参照すると、回転／押圧要素１４の４４．１から４４．８までの相違する８方向における横方向への変位は、空間内を相違する方向へ傾斜した傾斜要素３２の位置に置換される。傾斜要素３２の８つの傾斜方向に関して、それは矢印４６．１から４６．８の方向への傾斜である。センサー要素４２の一つ、または他の一対のセンサー要素４２がこれらの各傾斜方向に反応する。この情報及び予め入力されたこれらセンサー要素の位置によって、センサー信号に基づき、回転／押圧要素１４が横方向に変位した際の４４．１から４４．８までの方向が判定される。
１０ 多機能操作装置、操作装置，１２ 操作ユニット，１４ 回転／押圧ユニット，１６ 回転軸線，１７ 矢印，１８ 回転／押圧要素のハウジング（センサー），１９ 回転センサー，２０ 押圧センサー，２２ 変位センサーユニット，２４ ドライバー要素，２５ 第１変位ベアリングプレート，２５’ 第２変位ベアリングプレート，２６ ジョイント，２８ ソケット，３０ 球状ヘッド，３２ 傾斜要素，３３ 傾斜軸線，３４ ボールジョイントベアリング，３６ 保持構造，３８ ベースプレート，４０ アーム，４２ センサー要素，４４ 方向 ４６ 矢印

Claims (10)

  1. 具体的には、コンピュータ、インフォメーションまたはエンタテインメントのテクノロジー装置、車両の構成要素のようなモニタ制御装置のための入力装置であり、一般的にはマンマシンインターフェースのための多機能操作装置であって、
    手動で操作可能な操作ユニット（１２）と、変位センサーユニット（２２）とを含み、
    前記操作ユニット（１２）は、回転軸線（１６）周りを回転可能で、弾性的に回転軸線（１６）に沿って押圧可能で、且つ回転軸線（１６）に対して略径方向に沿って横方向の変位が可能であり、
    前記操作ユニット（１２）は、現在の回転位置を検知するための回転センサー（１９）と、押圧動作を検知するための押圧センサー（２０）とを有し、
    前記変位センサーユニット（２２）は、前記操作ユニット（１２）を横方向へ移動させた際の、該操作ユニット（１２）の略径方向に沿う移動方向を検知するものであり、
    前記変位センサーユニット（２２）は、ドライバー要素（２４）を有し、
    該ドライバー要素（２４）は、ラジアル平面上を変位可能にガイドされ、前記操作ユニット（１２）が機械的に結合されて、該操作ユニット（１２）の変位に沿って変位可能であり、
    前記変位センサーユニット（２２）は、傾斜要素（３２）を有し、
    該傾斜要素（３２）は、間接的な手段で前記ドライバー要素（２４）に接続され、前記ドライバー要素（２４）が変位したときに傾斜して、
    前記変位センサーユニット（２２）は、前記操作ユニット（１２）の横方向への変位の際、傾斜した前記傾斜要素（３２）の位置を検知する少なくとも一つのセンサーを有することを特徴とする多機能操作装置。
  2. 前記傾斜要素（３２）の傾斜軸線（３３）及び／または前記傾斜要素（３２）は、前記操作ユニット（１２）の回転軸線（１６）外側に、その回転軸線の延長線で、前記操作ユニット（１２）の横方向に沿う側方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の多機能操作装置。
  3. 前記傾斜要素（３２）は、前記操作ユニット（１２）が横方向に変位する際、揺動手段により動作するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の多機能操作装置。
  4. 前記変位センサーユニット（２２）は、二つのセンサー要素（４２）を有し、
    該二つのセンサー要素（４２）は、互いに略９０°の角度で延びる各軸上に配置され、前記傾斜要素（３２）または傾斜要素（３２）の構成部位から、あるいは、前記変位センサーユニット（２２）または変位センサーユニット（２２）の少なくとも一部の構成部位から各センサー要素（４２）までの距離を検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多機能操作装置。
  5. 前記変位センサーユニットは（２２）は、少なくとも３つ、好ましくは４つのセンサー要素（４２）を含み、
    各センサー要素（４２）は、互いに略等角度になるように配置され、各センサー要素は、前記傾斜要素（３２）または傾斜要素（３２）の少なくとも一部の構成部位から、あるいは、前記変位センサーユニット（２２）または変位センサーユニット（２２）の少なくとも一部の構成部位から各センサー要素（４２）までの距離を検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多機能操作装置。
  6. 少なくとも一つのセンサー、または少なくとも一つのセンサー要素（４２）は、端部スイッチとして構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多機能操作装置。
  7. 少なくとも一つのセンサー、または少なくとも一つのセンサー要素（４２）は、非接触方式及び／または容量方式、磁気方式、抵抗方式または光学方式で作動することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多機能操作装置。
  8. 前記操作ユニット（１２）は、該操作ユニット（１２）の回転軸線（１６）周りを回転可能な外側第１操作要素と、前記第１操作要素によって周りを囲まれて、押圧操作に適合する内側第２操作要素とを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の多機能操作装置。
  9. 前記第１操作要素は、押圧可能であることを特徴とする請求項８に記載の多機能操作装置。
  10. 前記第１操作要素または第２操作要素のいずれか一方が弾性的に押圧可能であるか、あるいは、その両方が共に弾性的に押圧可能であることを特徴とする請求項８または９に記載の多機能操作装置。
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