JP4833982B2 - 操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求項１の上位概念部に記載した形式の、技術的なシステムを操作、例えば車両伝動装置の切換段を操作するための装置に関する。

冒頭で述べた形式の操作装置は、決してその他の可能性を排除するものではないが、例えば自動車内で自動車の種々異なるシステムおよび機能を操作するために使用される。多数のシステムもしくは機能は昨今の自動車では電気的に運転もしくは電子的に制御されている。このことは、ドライブトレーンの複雑な機械的な構成群、例えば車両伝動装置、あるいは比較的簡単な機能、例えば電気的な座席調節、ウインドウワイパ駆動、車両内の様々な電子的な装置およびこれに類するものに当てはまる。

この種のシステムの、機械的な接続なしに済ませる電気的もしくは電子的な起動制御はただし、場合によっては不明確な対応関係が、操作エレメントの位置と、操作エレメントにより制御可能なシステム、例えば車両伝動装置の状態との間に生じることを伴う。このことは換言すれば、制御されるシステム、例えば車両伝動装置の、操作エレメントで選択された目標状態が、システムもしくは伝動装置の実際の切換状態と一致していないことを意味する。

技術的なシステムの状態とその操作エレメントとの間のこの種の食い違いは、種々異なる原因を有していることができる。

つまり１つの例としては、操作エレメントの位置の、エラーを伴うまたは機能しない認識もしくは検出があり得る。このことは、例えばドライバにより操作エレメントで前選択された伝動装置段がシステムにより認識されず、それにより相応の制御命令が伝動装置に出力されていないという結果による。同様に別の例として、操作エレメントと、操作エレメントにより制御されるシステムとの間での、制御命令の、エラーを伴うまたは機能しない伝達も想像に難くない。昨今の自動車、つまりそこで使用され互いにますます強く結び付けられる複雑な技術的なシステムを備えた自動車において、ただし、技術的なシステム、例えば車両伝動装置が、その運転状態もしくは切換状態をドライバの直接的な関与なしに自動的に、変化する枠条件に適合もしくは変更するという状況もますます頻繁になっている。つまり、例えば、バイワイヤ（ｂｙ−ｗｉｒｅ）制御式の車両伝動装置が、エンジンの停止時およびイグニッションキーの引抜後またはドライバが車両を離れるやいなや、自動的に切換位置Ｐ（パーキング）を取ることは珍しいことではない。

説明のためだけに役立つ別の例は、制御されるシステムが車両のウインドウワイパ装置である比較的簡単な事例により形成される。この場合も、ウインドウワイパを例えば強い霧の発生時または降雨の到来時に相応のセンサ信号に基づいて自動的にＯＮに切り換えることが既に知られている。このことはただし、ウインドウワイパの運転状態が場合によってはウインドウワイパのための操作エレメントの切換状態とはもはや一致していないことを意味する。

操作エレメントはそれにより誤ってＯＦＦ位置でのその不変の位置により、ウインドウワイパがただし自動的なアクティブ化に基づいて実際には運転中であるにもかかわらず、ウインドウワイパがＯＦＦに切り換えられていると知らせる。実際の運転位置がウインドウワイパの事例では簡単に認識可能であるとはいえ、操作エレメントが、ウインドウワイパ自動装置への場合により望まれる手動介入時、つまりウインドウワイパを停止するための手動介入時に、ただし既にＯＦＦ位置に存在してしまっているという問題が少なくとも残される。

背景技術では、この種の不統一性に関して、一部では、操作後に常に自動的に再び中立的な中間位置に復帰するスプリングバック式の操作エレメントにより、また一部では、極めて複雑な切換論理と、制御されるシステムの目下の運転状態を示すことができ、操作エレメントの、制御のために必要なまたは可能な運動方向を表示すべき相応のディスプレイ表示とにより対応していた。

このための例として挙げ得る欧州特許第１０４５１７２号明細書では、特に既に図面から見て取れるように、自動車に設けられる技術的なシステムのための、このように構成された操作コンセプトは当然直感的にまたは容易に理解可能と呼べる代物ではない。そのように構成されたヒューマン・マシン・インタラクション（Ｍｅｎｓｃｈ−Ｍａｓｃｈｉｎｅ−Ｉｎｔｅｒａｋｔｉｏｎ）の、欠乏した操作快適性を除いても、この種の複雑な操作コンセプトは全く明らかに、走行中の実際の出来事に対するドライバの集中における望ましくない結果、ひいては走行上の安全性を伴う問題にも至り得る。

容易に判るように、上記事例は、操作エレメントがもはや機械的なロッドまたはシャフトに接続されておらず、電気的または電子的な信号を介してのみ、制御したいシステムに接続されている電子的に制御されるシステムの事例での、人間と機械との間の相互作用のより普遍的な問題のための例にすぎない。

この背景により本発明の課題は、技術的なシステムを電子的もしくは一般にバイワイヤ式に操作するための装置を改良して、背景技術の上記欠点を克服することである。特に、操作装置は、機械的または電気機械的な操作エレメント、例えばロータリスイッチ（Ｋｎｅｂｅｌｓｃｈａｌｔｅｒ）およびこれに類するものにおいて以前からそうであったのと同様、技術的なシステムの、直感的かつ容易に理解可能な操作を可能にすべきである。その際、主な重点は、相応の操作エレメントの操作時の、システム状態の、直接的で、直感的で、かつ明確なフィードバック（Ｒｕｅｃｋｍｅｌｄｕｎｇ）にもあるべきである。

この課題は、特許請求項１の特徴部に記載した特徴を備えた操作装置により解決される。有利な実施形態は従属請求項の対象である。

本発明による操作装置は、まず自体公知の形式で、少なくとも２つの切換位置を備えた操作エレメントを有している。その際、それぞれ異なる切換位置は、制御したい技術的なシステムのそれぞれ異なる運転状態に対応している。本発明による操作装置はただし決して、ただ２つの切換位置を有する操作エレメントに限定されるものではなく、むしろ、原理的に任意の個数の切換位置を有していることができる。

本発明により操作装置は、操作エレメントがそれ自体無制限に回転可能であり、操作装置が、制御された形で調節可能な少なくとも１つのストッパ装置を有していることにより特徴付けられる。ストッパ装置はその際、制御される技術的なシステムの状態に依存して、操作エレメントの回転角を可変に制限するために役立つ。

このことは換言すればまず第１に、操作エレメントが、それ自体無制限の回転可能性に基づいて、さしあたり、規定された始端位置および／または終端位置を有していないことを意味する。むしろ、操作エレメントの始端位置および／または終端位置の確定は動的に、調節可能なストッパ装置により、より詳細に言えば、制御される技術的なシステムの実際の目下の状態に依存して実施される。

原理的な機能形式について、まず、再びウインドウワイパの操作の簡単な例を用いて説明する。ウインドウワイパ装置はこの事例では、無制限に回転可能な操作エレメント、例えば実質的に円形の回転つまみを有している。回転つまみ上または回転つまみの周辺域に設けられた相応のシンボルにより、ウインドウワイパが回転つまみの右回しによりＯＮに切り換えられ、回転つまみの左回しにより再びＯＦＦに切り換えられることが伝えられる。この簡単な操作原理は直接理解可能であり、自動車のドライバにより最短時間で了解され得る。

ウインドウワイパがまずＯＦＦに切り換えられていると仮定する。回転つまみのための本発明により調節可能なストッパ装置は、ウインドウワイパが操作装置の電子装置もしくは電気機械装置によりＯＦＦに切り換えられた状態で、回転つまみが機械的にその左側のストッパ（「ＯＦＦ」位置に相当）に当てられて存在し、それにより、ドライバにより右回りにしか回され得ないように調節されている。

ウインドウワイパをＯＮに切り換えるために、それにより、回転つまみは簡単に右回りに、回転つまみの回転運動が再び右側のストッパ（「ＯＮ」位置に相当）により制限されるまで回される。ドライバはそれにより少しの操作動作後に直感的に、回転つまみが右回りに「ＯＮ」ストッパまで回されると、ウインドウワイパがＯＮに切り換えられ、回転つまみが左回りに「ＯＦＦ」ストッパまで回されると、ウインドウワイパがＯＦＦに切り換えられることを知る。この種の操作は原理的に、以前から無数の装置、すなわち家電製品に始まって、自動車で用いられるスイッチを含め、例えば発電所における安全上重要な切換装置で終わる無数の装置に見出されるロータリスイッチの、極めて広く普及した簡単な原理に相当する。

さて、ウインドウワイパの操作についての本例において、ウインドウワイパが降雨の開始に基づいて、車両に存在するレインセンサのおかげで自動的にＯＮに切り換わると、従来慣用の操作エレメントでは、操作エレメントの切換位置と、制御される技術的なシステム、ここではつまりウインドウワイパの運転状態との間の整合性が失われる。その際、ドライバがウインドウワイパの自動操作に介入し、ウインドウワイパを手動で再びＯＦＦに切り換えたくても、ドライバは簡単に直感的にウインドウワイパ回転つまみを左回りに「ＯＦＦ」ストッパまで回すことはできない。それというのも、回転つまみは依然として不変に既に左側の「ＯＦＦ」ストッパに当てられて存在するからである。それにより、自動装置に介入する別個の可能性が提供されていなければならない。この可能性は例えば付加的な操作ノブを必要とするか、または不連続の切換位置を有する操作エレメントの使用を不可能にする。両者は人間工学上の負担に至り、システムの望ましい直感的な操作性を妨げる。

ここで、ストッパもしくは回転つまみの両終端ストッパが、制御したいシステムの実際の目下の運転状態に依存して変更され得る本発明が生じる。本例で、このことは換言すれば、操作装置が、降雨の開始時のウインドウワイパの自動的なアクティブ化の事例のために、回転つまみの機械的な終端ストッパを適当な電気機械装置により自動的に、回転つまみをもはや右回りに回し得なくなるように調節することを意味する。むしろ今や、回転つまみが少し前にはまだ左側のストッパに当てられて、それによりＯＦＦ位置に存在していたにもかかわらず、左回りの回転つまみの運動だけが実施され得る。

ドライバにとってこのことは、格別な熟慮および複雑な表示装置の助言なしに、いつもどおり簡単に回転つまみを把持し、回転つまみを、ウインドウワイパをＯＦＦに切り換えるための慣用の手順で、簡単に左回りに「ＯＦＦ」ストッパまで回し得ることを意味する。この記述から直接読み取れるように、技術的なシステムの、その種の直感的な操作は、操作快適性に有利に働き、過度に複雑な操作エレメントまたは操作コンセプトに基づく潜在的な安全上のリスクに抗する有効な対策を成す。

本発明の実現のために、その際まず、操作エレメントの扱いやすい確実な操作がその回転位置に無関係に可能でさえあれば、操作エレメントがどのような具体的な形状を有しているかは重要でない。操作エレメントはただし有利には実質的に回転対称に構成されており、特に角度固有の形状標識もしくは色標識を有していない。それにより、オペレータもしくは自動車の場合であればドライバが操作エレメントのある特定の回転角位置を誤って、制御したいシステムのある特定の状態と識別してしまうことは回避される。

本発明の有利な実施形態では、操作エレメントが複数の係止位置を有している。係止位置は特に有利には均等に操作エレメントの全周、つまり３６０°の角度に分配されている。規定された係止位置を有する操作エレメントが大抵のオペレータに好まれることが判っている。それというのも、操作時に知覚可能な係止位置に基づいて、規定された触覚的なフィードバックが切換動作にわたって実施されるからである。このことは特に、２つよりも多くの切換位置を有し、制御したいシステムがそれに応じて２つよりも多くのそれぞれ異なる運転状態を取り得る操作装置に当てはまる。

本発明は、操作エレメントのその都度所望の回転角制限が実現されさえすれば、ストッパ装置の具体的な構成とは無関係にも実現される。本発明の有利な実施形態では、操作エレメントの両回転方向のためのストッパ装置がそれぞれ１つのストッパを有している。その際、両ストッパは特に有利には互いに結合、例えば一体的に構成されている。こうして、操作エレメントの両回転方向のための回転角制限は簡単かつ確実に実現される。その際、両終端ストッパ間に残される回転角範囲は、本発明のこの実施形態では一定であり、操作エレメントはつまり常に同じ大きさの角度範囲内で運動可能である。

本発明の択一的な実施形態では、ストッパ装置の両終端ストッパもしくは操作エレメントのための両ストッパが互いに別個に制御可能もしくは調節可能である。こうして、回転角範囲全体の本発明による角度調節に対して付加的に、制御したい技術的なシステムの運転状態に依存した、許容し得る回転角範囲の大きさの変更も実施され得る。つまり、例えば自動車伝動装置のための操作エレメントの可能な回転角は、目下の走行速度に依存して、その都度走行安全性の危険およびドライブトレーンの損傷の危険なしに実際に入られてもよい走行段に減じられることができる。

本発明にとってさらに、どのように操作エレメントのためのストッパ装置の駆動が具体的に実施されるかも重要ではない。本発明の有利な実施形態では、ストッパ装置の駆動装置がただしウォーム伝動装置を有している。ウォーム伝動装置はここで有利である。それというのも、ウォーム伝動装置は別の補助手段なしに自縛式に形成され、ひいては操作エレメントのための確固なストッパの機能を有効に充足し得るからである。

択一的な実施形態では、ストッパ装置の駆動が平歯車伝動装置を介して実施される。操作エレメントのためのストッパ機能の充足のために、この実施形態による駆動装置は付加的に、必要な対抗トルクをモータにより生ぜしめるための調整装置もしくは閉ループ制御装置を有している。

本発明の別の可能な実施形態では、ストッパ装置自体が、直接操作エレメントに作用するギヤードモータにより形成されており、ギヤードモータの制御部が、ストッパ機能の充足のためにやはり、必要な対抗トルクをモータにより生ぜしめるための調整装置もしくは閉ループ制御装置を有している。この実施形態は、機械的に特に簡単に構成されることができ、特に別個の機械的なストッパをもはや必要としない点で有利である。

それに加えて、こうしてそれどころか、特定のシステム状況下で、（この場合仮想の）ストッパの位置もしくは間隔だけでなく、操作エレメント自体の位置も自動的に変更することが可能である。つまり、操作エレメントが例えば同時に機械的な運転表示（Ｂｅｔｒｉｅｂｓａｎｚｅｉｇｅ）の機能も請け負うことができ、非回転対称の操作エレメント、特に古典的なロータリスイッチおよびこれに類するものを、自動的に影響を及ぼし得るシステムで使用することが可能となる。

本発明の別の実施形態では、操作装置が表示装置、例えばインストルメントパネルの領域に設けられる表示装置に接続されているか、または操作装置自体が表示装置、例えば操作エレメントの直接的な領域に配置されていることができる表示装置を有している。独自の表示装置を備えた実施形態は特に、冒頭で例として説明したウインドウワイパとは異なり、運転状態を直接認識し得ない技術的なシステムの操作時に有利である。表示装置はその場合例えば、操作エレメントの直接的な領域、例えば自動車伝動装置を制御するための回転つまみの領域で、伝動装置の現在の切換状態もしくは運転状態を知らせるために役立つ。

その際、本発明の別の有利な実施形態では、各切換位置のための表示装置が、不連続の、つまり空間的に別個に配置された別々の表示エレメントを有している。その際、不連続の表示エレメント間の間隔は特に有利には、操作エレメントの切換位置もしくは係止位置間の角度差に一致する。

このことは換言すれば、操作エレメントの選択可能なあらゆる切換位置もしくは係止位置に、ちょうど１つの独自の表示エレメント、例えば発光ダイオードまたはこれに類するものが対応し、その際、個々の表示エレメントもしくは照野の相互の間隔がその都度操作エレメントの切換位置間の角度差に一致することを意味する。

こうして、本発明による調節可能な終端ストッパと相俟って、各切換位置に、切り換えられるもしくは制御したいシステムの、まさに１つの規定された運転状態が割り当てられていて、両回転方向で、視覚的にも機械的にも規定された終端位置もしくは終端ストッパが存在している古典的なロータリスイッチの機能および操作形式が完全に再現される。ただし、もちろんその際同時に、場合によっては自動的に変更される実際のシステム状態に依存して、直感的な操作性を上記のとおりすべてのシステム状態下で保証するために位置を適合し得る調節可能な終端ストッパの本発明による原理は維持される。

本発明の別の実施形態では、操作装置がさらに、操作エレメントの回転運動可能性をブロックするための制御可能なロック装置を有している。ロック装置はその際有利には、例えばシステムの非通電の状態で操作エレメントの回転運動可能性の完全なブロックが実施されるように構成されている。こうして、オペレータもしくは自動車のドライバは直ちにかつ直感的に、制御したいシステムもしくは車両伝動装置が目下もはや操作エレメントを介して影響を及ぼし得ないことを認識し得る。

本発明の別の実施形態では、操作装置がさらに機械的なロック解除機構を有している。ロック解除機構は、ストッパ装置の駆動装置および／またはロック装置の駆動装置の機能不全の場合のためのいわゆる「オーバーライド機能」として利用され、その場合、ストッパ装置および／またはロック装置の機械的な解除により、操作エレメントが非常運転の意味でそれでもなお操作され得ることを可能にする。

以下に本発明について、実施例を示すにすぎない図面を参照しながら詳説する。
図１：本発明による操作装置の操作エレメントおよびストッパ装置の概略等角図である。
図２：図１に示した操作装置の概略側面図である。
図３：図１および図２に示した操作装置の、図２に対応する平面図である。
図４：図１〜図３に示した操作装置の、図３に対応する図である（第１の相対位置）。
図５：図１〜図４に示した操作装置の、図３および図４に対応する図である（第２の相対位置）。
図６：図１〜図５に示した操作装置の、図３〜図５に対応する図である（第３の相対位置）。
図７：図１〜図６に示した操作装置の概略平面図である（第１の切換位置）。
図８：図１〜図７に示した操作装置の、図７に対応する図である（第２の切換位置）。
図９：本発明による操作装置の別の実施形態の等角図である。
図１０：図９に示した操作装置を、特にハウジングを取り外した状態で示す、図９に対応する図である。

図１は、本発明による操作装置の操作エレメント１およびストッパ装置２，３の概略等角図を示す。

まず第１に、指をかけるくぼみを備えた回転対称の回転つまみ１として形成された操作エレメントが見て取れる。操作エレメントは、図示されていない技術的なシステムを制御するために役立つ。説明が簡単であるというためだけに、再度、図示の回転つまみ１がウインドウワイパのＯＮ／ＯＦＦ切換のために役立つべきものと仮定する。

回転つまみ１は一体的に、環状に延びる係止輪郭５に結合されている。係止輪郭５に沿って、ばね負荷された係止片６が滑動する。係止片６および圧縮ばね７は、操作装置の、ここには図示しないハウジング内に設けられる相応の切欠内に配置されている。係止輪郭５は、操作装置の人間工学の意味で、手動操作時に回転つまみ１の知覚可能な掛合を提供する。やはり一体的に回転つまみ１に結合されている当接カム４は、両ストッパ２，３間の領域、つまり角度範囲Ｗ内で往復運動可能である。

両ストッパ２，３は、環状に延び、角度範囲Ｗで相応に切り欠かれた突起８により形成される。突起８自体はリングギヤ９とやはり一体的に形成されている。リングギヤ９には電動モータ式の駆動装置１１の伝動装置ウォーム１０が噛合し、リングギヤ９およびストッパ２，３は電動モータ式の駆動装置１１により回転つまみ１の周りを回転し、それにより任意の角度位置にもたらされ得るようになっている。回転つまみ１に結合された当接カム４に基づいて、回転つまみ１はそうすると常に、両ストッパ２，３間の、その都度調節された角度範囲Ｗ内でのみ往復回動可能である。

図２は、図１に示した操作装置の概略的な側面図を、切換論理を含めてならびに制御したい技術的なシステムとの関連で示す。図３は所属の平面図を示す。

まず、再び回転つまみ１と、圧縮ばね７により負荷された係止片６が作用する係止輪郭５と、リングギヤ９と、リングギヤ９と一体的に形成され、角度範囲Ｗにおける切欠が両ストッパ２，３を形成する環状の突起８とが見て取れる。リングギヤ９および環状の突起８は、電気的な駆動装置１１により、回転つまみ１およびリングギヤ９もしくは環状の突起８の共通の回転軸線１２を中心として任意の角度位置にもたらされる。

相対回動不能に回転つまみ１に結合されている軸１３の角度位置は、回転角センサ１４を介して求められ、制御電子装置１５に報知される。別の回転角センサ１６はその都度リングギヤ９もしくは環状の突起８の目下の回転角位置、ひいては両ストッパ２もしくは３の目下の角度位置を求め、これをやはり制御電子装置１５に報知する。

制御電子装置１５はさらに、制御したいシステム１７、ここで説明する例ではウインドウワイパモータ１７の形の制御したいシステムに接続されている。別の線路を介して、制御電子装置１５は最終的に電気的な駆動装置１１にも接続されている。電気的な駆動装置１１により、リングギヤおよびストッパ２，３は必要な角度位置に回される。

本発明による操作装置の原理的な機能について以下に図４〜図６を参照しながら説明する。

図４に示した状態で、制御したいシステム、本例ではそれゆえウインドウワイパモータ１７（図２参照）は、ＯＦＦに切り換えられている。回転つまみ１は、一体的に回転つまみ１に結合された当接カム４を基準として、機械的にその左側のストッパ２（ウインドウワイパ１７の「ＯＦＦ」位置に相当）に当てられて存在する。さて、ウインドウワイパ１７がオペレータもしくはドライバにより手動でＯＮに切り換えられるとする。ウインドウワイパ１７の手動のＯＮ切換は、当接カム４が右側のストッパ３（「ＯＮ」位置に相当）に当接するまで、回転つまみ１を右に回すことにより実施される（図５参照）。回転つまみ１の運動はその際、図２に示したように、センサ１４を介して制御電子装置１５に報知される。制御電子装置１５は次いでウインドウワイパモータ１７をＯＮに切り換える。

図５に示した状態が生じ、回転つまみ１が「ＯＮ」位置に存在し、ウインドウワイパが作動する。さて、例えば以後の経過中車両が停止され、かつドライバが車両を離れると、ウインドウワイパは、大抵の別の電気的な消費器と同様、まず第１に自体公知の形式で停止される。ドライバの帰車後、ウインドウワイパはただし普通であれば車両の始動後再び作動を開始する。それというのも、ウインドウワイパの操作つまみ１が依然として機械的な「ＯＮ」位置に存在するからである。このことはただし大抵の場合望ましいことではない。それというのも、気象状況はしばしばその時々で変化すると共に、発進時にドライバを驚愕させるウインドウワイパの作動開始はそれに加えて安全上の問題となりかねないからである。

本発明による操作装置の存在時、ただし、制御電子装置１５により例えばエンジンの停止および／またはドライバの離車が記録され得る。そうすると、車両の次回のスタート時のウインドウワイパの望ましくない作動開始を阻止するために、制御電子装置１５はウインドウワイパモータ１７をそれゆえ完全にＯＦＦに切り換える。ただし、回転つまみ１は今も依然として右側のストッパ３に当てられたまま機械的な「ＯＮ」位置に存在する。不連続の切換位置を有する従来慣用の操作装置では、ドライバはそれゆえ、その間に自動的に停止されたウインドウワイパを、いつもどおり回転つまみ１を右に回すことにより再びＯＮに切り換えることは不可能である。それというのも、回転つまみ１は依然として右側のストッパ３に当てられたまま、ひいては既に機械的な「ＯＮ」位置に存在しているからである。

この問題は本発明により、制御電子装置１５が、ウインドウワイパ１７の自動的なＯＦＦ切換と同時にもしくはそれに引き続いて、リングギヤ９も、これに結合されたストッパ２，３と一緒に時計回りに回転させ、回転つまみ１が引き続いてもはや右側のストッパ３ではなく、むしろ再び左側のストッパ２に当てられて、その際ただし回転つまみ１の絶対的な位置は変更されずに存在するようにすることにより解決される。

それにより今や、図６に示した状態が生じ、ウインドウワイパモータ１７が（自動的に）ＯＦＦに切り換えられ、回転つまみ１が、左側のストッパ３に当てられて機械的に正しい「ＯＦＦ」位置に存在する。ドライバにとって、直感的に直ちに把握可能な状況「ウインドウワイパがＯＦＦであるとき、ＯＮに切り換えるにはいつもどおりノブを右に回せばよい。」が生じる。

図７および図８には、図１〜図６と類似の回転つまみ１を備えた操作装置が示されている。ただし、図７および図８に示した操作装置はカバー１７を有しており、それに加えて、その都度の切換状態を表示するための装置を有している。表示装置１８は本実施例では２つの不連続の表示エレメント１９，２０を有している。

表示装置１８のおかげで、本発明による操作装置の、図１〜図６を参照しながら説明した特性と相俟って、ここではそれどころか、確実な直感的な論理と、古典的なロータリスイッチの、あらゆる条件下で直接理解可能な簡単な操作性とが、可能な限り完全に再現される。回転つまみ１（図７および図８ではカバー１７により覆われている）のための、制御電子装置１５と駆動装置９，１０，１１とにより調節可能な終端ストッパ２，３に対して付加的に、空間的に不連続の表示エレメント１９，２０を備えた表示装置１８により、回転つまみ１もしくはこれにより制御されるシステム１７の実際の目下の切換位置が視覚的にも明確に伝えられる。

ウインドウワイパの操作の、説明のために選択された例に当てはめれば、このことは図７および図８に関して、ウインドウワイパが回転つまみ１の直感的な右回しもしくは左回しによりＯＮ／ＯＦＦに切り換えられ得ることを意味する。その際、触覚的に掛合装置５，６ならびに終端ストッパ２，３がウインドウワイパの切換状態を伝え、それに加えてただし、視覚的な表示装置１８，１９，２０もウインドウワイパの切換状態を伝える。つまり、図７で、ウインドウワイパはＯＦＦに切り換えられており、回転つまみ１は機械的に左側のストッパ（図１〜図６に示したストッパ２）に当てられて存在し、かつ表示エレメント１９はアクティブ化、例えば発光ダイオードにより照明されている。

さて、ウインドウワイパが例えば降雨の到来時にレインセンサにより自動的にアクティブ化されると、制御装置１５は回転つまみ１における状況をやはり自動的に、むしろ図８に示した状況が提示されるように変化させる。今度は表示エレメント２０がアクティブ化されており、それにより、目下運転中にあるウインドウワイパを可視化する。付加的に、制御装置１５（図２および図３参照）により、回転つまみ１の両終端ストッパ２，３も、回転つまみ１が今や正しく右側の機械的なストッパに当てられて、回転つまみ１の絶対位置がその際ただし変更されずに存在するように調節される。

このことは換言すれば、ドライバが、自動的にアクティブ化されたウインドウワイパを、慣行どおり手動で回転つまみ１を左に回すことによりＯＦＦに切り換えることもできることを意味する。その際、表示装置１８は表示エレメント１９もしくは２０のアクティブ化を、ウインドウワイパの手動のＯＦＦ切換後、再び表示エレメント１９がアクティブ化され、それにより改めて、図７に示した状況が生じるように変更する。ストッパ２，３の位置は回転つまみ１のこの手動操作時に不変である。

図９は、本発明による操作装置の別の実施形態の等角図を示す。図９に示した操作装置は、シフトバイワイヤ可能な切換伝動装置、例えば自動車のオートマチックトランスミッションの制御のために役立つ。図９に示した操作装置が、図１〜図８に示した操作装置とは異なり、２つだけでなく、４つの切換位置を有していることが一目瞭然である。図９に示した操作装置の切換位置は一般的な形式でＰ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル、アイドリング）およびＤ（ドライブ）により示されている。

自動車伝動装置、特に自動化された切換伝動装置もしくはオートメーテッドマニュアルトランスミッションでも、目下入れられている伝動装置段が自動的に変更されるだけでなく、むしろそれどころか伝動装置の上位の切換状態自体が変更される、言うなれば、伝動装置制御装置が自動的に例えばＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄのうちの１つの切換位置を入れる状態が生じる。つまり、例えばシフトバイワイヤ可能な切換伝動装置が位置Ｐ（パーキング）を自動的に、イグニッションキーが引き抜かれるかまたはドライバが車両を離れると常に入れ、それにより自動車の転動の危険を阻止する可能性が生じる。

そのような事例で、ただし、自動車伝動装置の操作エレメントもしくは存在する伝動装置シフトレバーは、不変に、最後にドライバにより選択された位置（例えば「ニュートラル」）に存在するのに対し、伝動装置はしかし実際、自動的に入れられた位置「パーキング」に存在する。

図９に示した操作装置では、そのような事例で、制御装置１５により今や自動的に、回転つまみ１のための終端ストッパ２，３の適合ならびに目下実際に入れられている走行段の表示装置１８の適合が実施される。回転つまみ１自体は決して、伝動装置の切換状態を推測し得る形状マークまたは色マークを有している訳ではないので、操作装置のこの適合は、その際回転つまみ１自体の位置が変更される必要なしに実施され得る。それにもかかわらず、回転つまみ１は、制御装置１５による操作装置の自動的な適合に引き続いて、機械的に正しくその左側の終端ストッパ２に当て付けられて存在し、左側の表示エレメント「Ｐ」の照明により、伝動装置の、実際にある切換状態が適切に表示される。

許容し得ない操作（ドライバが例えば、車両がまだ停止していない間に走行段「Ｒ」を選択する）の事例でも、実際のシステム状態と操作装置の状態との間の食い違いは生じない。ドライバが回転つまみ１をそのような事例で例えば走行中に位置「Ｄ」から位置「Ｒ」または「Ｐ」に回すと、この切換動作は伝動装置により実施されない。その代わり、むしろ伝動装置は走行段「Ｄ」に留まり、このことは表示装置１８によっても表示される。制御装置１５により、そのような事例では、機械的な両終端ストッパ２，３の位置が、回転つまみが誤操作後にも再びその右側のストッパ（走行段「Ｄ」）に当てられて存在するように適合されるにすぎない。

図１０は最後に、図９に示した操作装置を示す。その際、図１０では特に操作装置のハウジングが除去されている。図９および図１０に示した操作装置の係止輪郭が、３６０°の全回転角にわたっての回転つまみ１の回転を、複数の均等な係止位置に分割することが見て取れる。ここでは、図９および図１０に示した操作装置の係止輪郭５は、１２の係止位置を有している。その際、（図９および図１０には示していない）終端ストッパ２，３は、図１〜図６の図示に類似して、回転つまみ１の実際に可能な回転運動をその都度角度範囲Ｗに制限し、それにより、相並んで位置する４つの切換位置Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄの選択だけを許可する。

操作ノブ１および係止輪郭５の他に、図１０には、図９および図１０に示した操作装置が付加的なロックディスク２１を有していることが見て取れる。その際、ロックディスク２１は相対回動不能に係止輪郭５および回転つまみ１に結合されている。ロックディスク２１は、その周囲に沿って分配配置されている複数の孔２２を有している。操作装置はさらに、ロックタペット２４を備えたロック磁石２３を有している。その際、ロックタペット２４は孔２２の１つに係入し、回転つまみ１の操作をそれによりブロックすることができる。

ロック磁石２３およびロックタペット２４はその際、ロックタペット２４が回転つまみ１をロック磁石２３の非通電の状態でブロックし、例えばドライバに、切換命令が例えば電流回路の失陥のために目下車両伝動装置に転送され得ないことを知らせ得るように設けられている。ロック磁石の使用の別の例は、自動化された車両伝動装置において、安全上の理由からブレーキが踏まれている場合にのみ抜かれ得る切換位置「Ｐ」および「Ｎ」である。

その結果、それにより本発明のおかげで、電気的もしくは電子的に制御される技術的なシステムのための、例えば不連続の係止位置を有する機械的な操作エレメントと同様に直感的で、確実で、簡単に理解可能でかつエラーのない操作を可能にする操作装置が提供されることは明らかである。同時に、本発明のおかげで、システム状態の、明確で、直感的に把握可能で、特に触覚的なフィードバックが実現される。

本発明はそれにより、人間工学、安全性、複雑な技術的なシステムの操作性の改善、特に自動車に設けられる様々な技術的なシステムの操作の具体的な使用事例における改善に多大な貢献を果たす。

本発明による操作装置の操作エレメントおよびストッパ装置の概略等角図である。 図１に示した操作装置の概略側面図である。 図１および図２に示した操作装置の、図２に対応する平面図である。 図１〜図３に示した操作装置の、図３に対応する図である（第１の相対位置）。 図１〜図４に示した操作装置の、図３および図４に対応する図である（第２の相対位置）。 図１〜図５に示した操作装置の、図３〜図５に対応する図である（第３の相対位置）。 図１〜図６に示した操作装置の概略平面図である（第１の切換位置）。 図１〜図７に示した操作装置の、図７に対応する図である（第２の切換位置）。 本発明による操作装置の別の実施形態の等角図である。 図９に示した操作装置を、特にハウジングを取り外した状態で示す、図９に対応する図である。

符号の説明

１ 操作エレメント
２ 左側のストッパ
３ 右側のストッパ
４ 当接カム
５ 係止輪郭
６ 係止片
７ 圧縮ばね
８ 環状の突起
９ リングギヤ
１０ 伝動装置ウォーム
１１ 電気的な駆動装置
１２ 回転軸線
１３ 軸
１４ 回転角センサ
１５ 制御電子装置
１６ 回転角センサ
１７ ハウジングカバー
１８ 表示装置
１９ 表示エレメント
２０ 表示エレメント
２１ ロックディスク
２２ 孔
２３ ロック磁石
２４ ロックタペット

Claims (15)

1. シフトバイワイヤ式車両伝動装置の切換状態を制御するための操作装置であって、当接カム（４）および少なくとも２つの切換位置を有する、それ自体無制限に回転可能な操作エレメント（１）と、該操作エレメント（１）の回転角（Ｗ）を制限するための、該操作エレメント（１）とは独立して可動なストッパ装置（２，３）と、該ストッパ装置（２，３）の運動を制御する制御装置（１５）とを備え、該ストッパ装置（２，３）が、前記操作エレメント（１）の両方向回転のために、該操作エレメント（１）のための回転角範囲（Ｗ）を形成する、前記当接カム（４）のためのそれぞれ１つのストッパ（２，３）を備える形式のものにおいて、前記ストッパ装置（２，３）が前記操作エレメント（１）の回転軸線（１２）周りに回転可能であり、前記制御装置（１５）は、前記シフトバイワイヤ式車両伝動装置の切換状態の変化に基づいて前記ストッパ装置（２，３）を、前記当接カム（４）に対して相対的な両ストッパ（２，３）の位置が再び前記シフトバイワイヤ式車両伝動装置の変化した切換状態に一致するように回転させることを特徴とする操作装置。
2. 操作エレメント（１）が回転対称である、請求項１記載の操作装置。
3. 操作エレメント（１）が複数の係止位置を有している、請求項１または２記載の操作装置。
4. 係止位置が均等に操作エレメント（１）の一回転上に分配されている、請求項３記載の操作装置。
5. 両ストッパ（２，３）が互いに結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
6. 両ストッパ（２，３）が別個に制御可能もしくは調節可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
7. ストッパ装置（２，３）の駆動装置がウォーム伝動装置（１０）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の操作装置。
8. ストッパ装置の駆動が平歯車伝動装置を介して実施され、駆動装置が、対抗トルクを生ぜしめるための調整装置を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の操作装置。
9. ストッパ装置（２，３）が、直接操作エレメント（１）に作用するギヤードモータにより形成されており、ギヤードモータの制御部が、対抗トルクを生ぜしめるための調整装置を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の操作装置。
10. 操作装置が別個の表示装置に接続されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の操作装置。
11. 操作装置が表示装置（１８）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の操作装置。
12. 各切換位置のための表示装置が、不連続の表示エレメント（１９，２０）を有している、請求項１０または１１記載の操作装置。
13. 不連続の表示エレメント（１９，２０）間の間隔が、回転つまみ（１）の係止位置間の角度差に一致する、請求項１１または１２記載の操作装置。
14. 操作装置が、操作エレメント（１）をブロックするための制御可能なロック装置（２１，２２，２３，２４）を有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の操作装置。
15. 操作装置が、ストッパ装置のストッパ（２，３）の克服および／またはロック装置（２１，２２，２３，２４）の克服のための機械的なロック解除機構を有している、請求項１から１４までのいずれか１項記載の操作装置。

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