專利名稱：用于交通工具的方向盤和交通工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交通工具的方向盤，該方向盤具有盤圈和中部構(gòu)件以及設(shè)置在該方向盤中的輸入裝置。本發(fā)明還涉及一種帶有這種方向盤的交通工具。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代交通工具中的多種功能需要一些人機(jī)工程學(xué)布置的并且可操作的輸入裝置，通過這些輸入裝置，駕駛員即使在行駛中也可以舒適地并且可靠地操作例如交通工具的換擋裝置、空調(diào)設(shè)備或信息娛樂系統(tǒng)。由美國專利文獻(xiàn)US 6，819，990B2公開了一種帶有布置在方向盤區(qū)域內(nèi)的觸摸板的輸入裝置，通過該觸摸板可以操作音頻系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)或空調(diào)設(shè)備。在這種輸入裝置中，觸摸板的操作尤其不能憑感覺操作。而駕駛員的手必須脫開方向盤，并且他的目光也要投向觸摸板。因此，與操作元件傳統(tǒng)地布置在駕駛艙中央的情況一樣，會不時地分散駕駛員對道路的注意力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種輸入裝置，駕駛員可以很舒適地操作該輸入裝置，并且其操作還盡可能少地分散駕駛員的注意力。該技術(shù)問題通過一種輸入裝置和一種帶有這種輸入裝置的交通工具解決。按本發(fā)明的一方面，提供一種用于交通工具的方向盤，該方向盤具有盤圈和中間部件，其中，中間部件具有面朝駕駛員的正面和背對駕駛員的背面。在中間部件的區(qū)域內(nèi)設(shè)有帶有至少一個滾動輪的輸入裝置，其中，滾動輪的至少一個第一區(qū)域在中間部件的正面露出，而滾動輪的第二區(qū)域在中間部件的背面露出，以便操作。滾動輪的操作在此并且以下理解為實施輸入，亦即，例如光標(biāo)在顯示屏上或掃掠過菜單的運動或者從菜單中挑選。方向盤的中間部件一般具有至少局部倒圓的橫截面。中間部件的正面在此并且以下理解為中間部件面朝駕駛員的、基本上位于方向盤主平面內(nèi)的區(qū)域，即使該區(qū)域不是平坦的。中間部件的背面理解為中間部件背對駕駛員并且與正面對置的區(qū)域。滾動輪(jog dial)在此并且以下理解為用手指可轉(zhuǎn)動的輪子形式的輸入裝置，其中，例如在回轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送器或旋轉(zhuǎn)脈沖式傳感器探測滾動輪的位置變化時，該輪子可以不受止擋地在兩個方向上轉(zhuǎn)動。在一種實施形式中，輸入裝置具有光學(xué)的用以檢測滾動輪位置變化的回轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送器或旋轉(zhuǎn)脈沖式傳感器。滾動輪具有可圍繞其轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸線。在一種實施形式中，滾動輪還可以通過垂直于其旋轉(zhuǎn)軸線的壓力被操作。因此在這種實施形式中，滾動輪具有多種操作可能性，即， 除了圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動外還可以垂直于其旋轉(zhuǎn)軸線，也就是向后、向前、向上或向下按壓。當(dāng)這樣操作時移動滾動輪。
在一種實施形式中，滾動輪還能通過平行于其旋轉(zhuǎn)軸線方向的側(cè)向壓力被操作。 當(dāng)這樣操作時，滾動輪傾斜，由此其旋轉(zhuǎn)軸線也相對其初始位置傾斜。輸入裝置優(yōu)利地具有用于檢測滾動輪位置變化的電容式開關(guān)。滾動輪可以支承在球形的表面上，其中，球形的表面通常理解為在兩個方向沿拱曲的、凸出的表面。這種支承能夠使?jié)L動輪在軸承上“游移”并因此實現(xiàn)在多個方向上運動。在此，滾動輪可以彈性地支承在球形的表面上，以便使用者在到達(dá)止擋之前的操作中受到一個逐漸增大的反作用力。滾動輪既至少部分露出地設(shè)置在方向盤的正面也至少部分露出地設(shè)置在方向盤的背面。因此，可以使用一個較大的滾動輪，其直徑d為3cm < d < 6cm。在一種實施形式中，滾動輪在其整個圓周上露出以便操作。在該實施形式中，滾動輪尤其布置成，使得它完全包圍方向盤的輪輻。該方向盤的優(yōu)點是，通過該方向盤可以提供一種特別是憑感覺并且人機(jī)工程學(xué)上可操作的輸入設(shè)備。該滾動輪的操作簡單并且對很多駕駛員來說已經(jīng)能從其他的技術(shù)設(shè)備中熟知。因為滾動輪既在方向盤的正面露出也在方向盤的背面露出以便操作并且可以設(shè)置在駕駛員的操作范圍內(nèi)，所以可以很便利地用拇指和/或食指操作，而駕駛員的手不必為此脫離方向盤。滾動輪的位置容易用手探知，因此駕駛員在操作中不必注視它，而能夠?qū)⒁暰€保持在道路交通上。本發(fā)明的另一方面涉及一種帶有上述方向盤的交通工具。按一種實施形式，至少一個輸出裝置與輸入裝置連接，其中，輸出裝置設(shè)計成顯示器和/或語音輸出裝置。在這種實施形式中，可以通過輸出裝置告知駕駛員有關(guān)例如從菜單中可能的挑選項或一個已挑選的值的信息。這例如可以通過顯示在顯示器上或借助語音輸出裝置實現(xiàn)，其中兩種可能性彼此組合或與其他可能性進(jìn)行組合，以便結(jié)合各種優(yōu)點，例如顯示在顯示器上的各種可能性和在語音輸出裝置的情況下駕駛員不必分散對道路的注意力就能獲得信息。輸出裝置在此可以設(shè)置在交通工具的方向盤中和/或組合儀器和/或另一個屏幕中。通過在方向盤上布置的滾動輪可以操作各種交通工具設(shè)備。原則上增量開關(guān)如滾動輪可以隨處使用，其中，通過數(shù)值序列導(dǎo)航并且從這些序列中挑選。在一種實施形式中，交通工具具有可以借助滾動輪操作的自動換擋裝置。在此，可以通過轉(zhuǎn)動滾動輪設(shè)定或挑選一個檔位并且通過按壓滾動輪進(jìn)行挑選。在一種實施形式中，交通工具具有可借助滾動輪操作的信息娛樂系統(tǒng)。該信息娛樂系統(tǒng)可以包括尤其是交通工具的音頻或視頻系統(tǒng)和/或?qū)Ш较到y(tǒng)和/或遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)。在一種實施形式中，交通工具具有可借助滾動輪操作的空調(diào)設(shè)備。


以下根據(jù)附圖進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的實施例。在附圖中圖1示出帶有按本發(fā)明第一種實施形式的滾動輪的方向盤，圖2示出按圖1的方向盤的橫截面，圖3示出按圖1的方向盤在操作時的橫截面，
圖4示出按圖1的方向盤在操作時的橫截面，圖5示出帶有按本發(fā)明第二種實施形式的滾動輪的方向盤，圖6示出按圖5的方向盤的橫截面，圖7示出按圖5的方向盤在操作時的橫截面。
具體實施例方式在所有附圖中的相同部件都用相同附圖標(biāo)記標(biāo)示。圖1示出帶有輸入裝置的交通工具方向盤1的第一種實施形式。圖2示出方向盤 1沿圖1的剖面線A-A剖分的橫截面。方向盤1包括盤圈2和中部構(gòu)件3，該中部構(gòu)件3具有輪輻7和正面4和背面5。在該實施形式中，輸入裝置包括兩個滾動輪6，滾動輪6在中部構(gòu)件3的右半部或左半部設(shè)置成包圍輪輻7。因此，在該實施形式中滾動輪6不僅在其第一區(qū)域8內(nèi)在中部構(gòu)件3的正面4露出并且在其第二區(qū)域9內(nèi)在中部構(gòu)件3的背面5露出，而且在其整個圓周上露出，以便操作。滾動輪6在中部構(gòu)件3上設(shè)置成位于駕駛員的操作范圍內(nèi)。這意味著，駕駛員的拇指和/或食指可以夠到該滾動輪6，而他的手不必脫離方向盤。由圖2可以特別清楚地看到，各滾動輪6分別可以繞著旋轉(zhuǎn)軸線12轉(zhuǎn)動，該旋轉(zhuǎn)軸線12在滾動輪6的停止位置基本上相當(dāng)于輪輻7的軸線。滾動輪6包圍中間部件3的內(nèi)部區(qū)域10，在該內(nèi)部區(qū)域中設(shè)有一未示出的、用于確定滾動輪6位置變化的回轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送器或旋轉(zhuǎn)脈沖式傳感器。在該滾動輪6和內(nèi)部區(qū)域10之間具有一表面是球面的一部分并且彈性地支承滾動輪6的軸承11。滾動輪6通過例如使用者的拇指和食指可操作，尤其可以沿箭頭13方向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線12轉(zhuǎn)動。通過這種操作實現(xiàn)尤其是菜單或地圖視圖的滾動。圖3和4示出操作滾動輪6的其他可能。如圖3所示，滾動輪6還可以通過垂直于旋轉(zhuǎn)軸線12，尤其作用在第一區(qū)域8上或第二區(qū)域9上的壓力來操作。這種運動在圖3中通過箭頭14表示。由此，滾動輪6向后或向前移動，其中其原始位置用虛線15表示。為檢測這種位置變化，在中間部件中設(shè)有相應(yīng)的傳感器，尤其是受到該壓力操作的電容式開關(guān)。通過這種操作，可以實現(xiàn)對于從菜單中所選項的確認(rèn)，是放大還是縮小視圖或者是轉(zhuǎn)換到高速檔還是轉(zhuǎn)換到低速檔。如圖4所示，滾動輪6還可以通過從上方或下方作用的壓力來操作，如箭頭16所示。在這種操作時，滾動輪也會向上或向下移動。為了檢測這種位置變化，在中間部件中同樣設(shè)置一些相應(yīng)的傳感器。通過這種操作，可以實現(xiàn)例如對于從菜單中所選項的確認(rèn)，是放大視圖還是縮小視圖，是換高速檔還是換低速檔。這種操作在軟件方面還可以實現(xiàn)在菜單中逐級上跳或下跳。作為另一種未示出的操作，設(shè)計一種通過平行于旋轉(zhuǎn)軸線12方向施加壓力實施的操作，通過這種操作，滾動輪6從其垂直的布置向右或向左傾斜。通過這種操作，尤其實現(xiàn)水平滾動掃掠菜單。第一種實施形式的優(yōu)點是，該實施形式因為完全露出的滾動輪6具有很多種操作的可能性。圖5示出帶有輸入裝置的交通工具的方向盤1的第二種實施形式。圖6示出沿圖 5中剖切線A-A剖切的方向盤橫截面。按第二種實施形式的方向盤1與按第一種實施形式的方向盤不同在于，兩個滾動輪6部分地嵌入中間部件3的輪輻7中。在該第二種實施形式中，只有第一區(qū)域8在方向盤1的正面4露出以便操作，而第二區(qū)域9在方向盤1的背面 5露出以便操作。在圖6中描述了滾動輪6通過圍繞旋轉(zhuǎn)軸線12沿箭頭13方向的轉(zhuǎn)動來操作。在按第二種實施形式的滾動輪6中，還設(shè)計另一種在圖7中示出的操作。在此滾動輪6通過按壓到第一區(qū)域8或第二區(qū)域9上向后或向前移動，從而被操作。因為部分嵌入方向盤1中，按第二種實施形式的滾動輪6不能夠通過從上方和下方按壓來操作。但它與按第一種實施形式的滾動輪6 —樣，還可以通過施加平行于旋轉(zhuǎn)軸線12的方向的壓力來操作，由此滾動輪6從其垂直的布置向右或向左傾斜。第二種實施形式的優(yōu)點是，它由于滾動輪部分嵌入中間部件中而非常堅固耐用并且不易被無意中操作。附圖標(biāo)記清單1方向盤2 盤圈3中間部件4 正面5 背面6滾動輪7 輪輻8第一區(qū)域9第二區(qū)域10內(nèi)部區(qū)域11 軸承12旋轉(zhuǎn)軸線13 箭頭14 箭頭15 虛線16 箭頭。
權(quán)利要求
1.一種用于交通工具的方向盤(1)，該方向盤具有盤圈( 和中部構(gòu)件(3)，其中，所述中間部件(3)具有面朝駕駛員的正面(4)和背對該駕駛員的背面(5)，在所述中間部件(3) 的區(qū)域內(nèi)設(shè)有帶有至少一個滾動輪(6)的輸入裝置，其中，所述滾動輪(6)的至少一個第一區(qū)域(8)在所述中間部件(3)的正面( 露出，而所述滾動輪(6)的第二區(qū)域(9)在所述中間部件的所述背面(5)露出，以便操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方向盤(1)，其特征在于，所述輸入裝置具有光學(xué)的用于檢測所述滾動輪(6)位置變化的回轉(zhuǎn)脈沖發(fā)送器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方向盤(1)，其特征在于，所述滾動輪(6)具有圍繞其轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸線(12)，并且所述滾動輪(6)還能通過垂直于其旋轉(zhuǎn)軸線(12)的壓力被操作。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的方向盤(1)，其特征在于，所述滾動輪(6)還能通過平行于其旋轉(zhuǎn)軸線(12)方向的側(cè)向壓力被操作。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方向盤(1)，其特征在于，所述輸入裝置具有用于檢測所述滾動輪(6)位置變化的電容式開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的方向盤(1)，其特征在于，所述滾動輪(6)支承在球形的表面上。
7.如權(quán)利要求6所述的方向盤(1)，其特征在于，所述滾動輪(6)彈性地支承在所述球形的表面上。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的方向盤(1)，其特征在于，所述滾動輪的直徑d為 3cm ^ d ^ 6cm0
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的方向盤(1)，其特征在于，所述滾動輪(6)在其整個圓周上露出，以便操作。
10.一種帶有如權(quán)利要求1至9之一所述的方向盤的交通工具。
11.如權(quán)利要求10所述的交通工具，其特征在于，至少一個輸出裝置與所述輸入裝置連接，其中，所述輸出裝置設(shè)計成顯示器和/或語音輸出裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的交通工具，其特征在于，所述輸出裝置設(shè)置在所述交通工具的方向盤(1)和/或組合儀器和/或另一個屏幕中。
13.如權(quán)利要求10至12之一所述的交通工具，其特征在于，所述交通工具具有借助所述滾動輪(6)可操作的自動換擋裝置。
14.如權(quán)利要求10至13之一所述的交通工具，其特征在于，所述交通工具具有借助所述滾動輪(6)可操作的信息娛樂系統(tǒng)。
15.如權(quán)利要求10至14之一所述的交通工具，其特征在于，所述交通工具具有借助所述滾動輪(6)可操作的空調(diào)設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于交通工具的方向盤，該方向盤具有盤圈(2)和中部構(gòu)件(3)，其中，中部構(gòu)件(3)具有面朝駕駛員的正面(4)和背對駕駛員的背面(5)。在中部構(gòu)件(3)的區(qū)域內(nèi)設(shè)有一帶有至少一個滾動輪(6)的輸入裝置，其中，滾動輪(6)的至少一個第一區(qū)域(8)在中部構(gòu)件(3)的正面(4)露出，而滾動輪(6)的第二區(qū)域在中部構(gòu)件(3)的背面(6)露出，以便操作。
文檔編號B62D1/04GK102452409SQ20111031957
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者M.維托夫, P.卡勒 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司