专利名称：具有一个操作元件的转向盘的制作方法
背景技术：
本发明从按照独立权利要求那种类型的、具有一个操作元件的转向盘出发。由DE 41 30 993 C1公开了一种具有转向盘十字键控系统的转向盘。为此一个操作元件设置在转向盘上，该操作元件具有圆形设置的电触点。这些电触点通向电子计算单元的输入端。然而为了操作该操作元件，使用者必须至少部分地松开转向盘轮圈，以便可以操作该操作元件。EP 911 750 A2公开了一种输入装置，其中，在转向盘轮圈的背面上设置了一个操作元件。该操作元件既可通过按压，但也可通过相对于位于转向盘轮圈背面的支架作翻转用以控制显示装置中的标记。虽然在这里驾驶员不必再松开转向盘，但是为了进行控制还必须采取特殊的操作，以控制背面的操作元件。
发明内容
与此相反，具有独立权利要求特征的操作元件的本发明的转向盘具有下述优点，即在驾驶员进行操作时他可以基本不改变地握住转向盘。为此，转向盘轮圈的一部分作为可旋转的操作元件构成，其中，操作元件可绕转向盘轮圈旋转。因此，在正常握住转向盘时驾驶员可以操作该操作元件，他不必改变转向盘上他的手的姿态。
通过在从属权利要求中所列举的措施可有利地对在独立权利要求中所述的具有一个操作元件的转向盘作进一步的发展和改进。特别有利的是，在操作元件安装地点上的旋转轴线基本上是通过转向盘轮圈的在其它情况下圆形的分布曲线所画出的。这样，在旋转时操作元件可如此地运动，即该元件不超过、或者只稍微超过转向盘轮圈的表面分布曲线。因此甚至任何形式的操作或者偏转状态都不干扰握住转向盘轮圈，从而也不干扰驾驶。
此外有利的是操作元件可按定位级围绕旋转轴线进行旋转。因此可有针对性地按级输入，其中使用者可以得到有关其输入的触觉响应。
此外有利的是，设置一个使操作元件复位到起始位置中的弹簧，这样，在转动操作元件之后使操作元件重新恢复到转向盘轮圈上的原来结构。
此外有利的是，压敏地构成操作元件，这样就可进行第二次输入、优选地进行一个用第一次输入所作选择的操作。这样就可以例如在一个显示装置中首先通过旋转操作元件选择一个菜单项，紧接着通过按压、优选地通过全面地紧握转向盘轮圈上分配给操作元件的区域就可确认所述选择。
此外，为了让使用者容易感觉到转向盘轮圈上的操作元件，操作元件还最好具有一个能感觉到与转向盘轮圈的其它表面有区别的表面。这一点例如通过下述措施可以实现使这个表面有点粗糙，或者设置隆起，而转向盘轮圈的其它部分则具有基本平滑的表面。
在一个显示装置中最好使用一个用于选择菜单项的根据本发明的操作元件。这样，使用者可以在驾驶员信息系统的一个菜单中进行选择-例如行驶目标选择、或者无线电电台的选择，而不必松开转向盘。这样提高了行驶的安全性。
附图表示本发明的实施例。在下述说明中对这些实施例进行更详细的说明。这些附图是图1根据本发明的具有一个操作元件和其它附加操作元件可能位置的转向盘的视图，图2在一个转向盘轮圈上的根据本发明的操作元件的详图，图3a用于产生一种定位功能的、根据本发明的操作元件的一种方案的视图，图3b用于测定根据本发明的操作元件的位置的定位钩，图4用一种根据本发明的操作元件进行选择的显示装置。
具体实施例方式
本发明原则上可用于任何控制装置。特别有利地适用于车辆、尤其是汽车，其中驾驶员必须通过所述转向盘总是控制行驶方向，并且在必要时、特别是在危险行驶状态时必须迅速采取措施。为此要求驾驶员始终和转向盘保持接触，这样，在有疑问的情况下他能很快地将力传递到转向盘上，以校正车辆的行驶方向。因此下面通过汽车中的一个转向盘的实施例对本发明进行说明。
图1表示一个在汽车中用于控制的、根据本发明的转向盘1。转向盘1具有一个大约成环形结构的转向盘轮圈2，该转向盘轮圈通过辐条3、4和转向盘中心处的一个撞击盒5连接。在撞击盒5中例如安置一个气囊。在撞击盒5的背面可旋转地支承着转向盘1，这样，该转向盘可以围绕大致垂直于通过转向盘轮圈2所画出的表面通过防撞盒5延伸的旋转轴线旋转，以纠正汽车的行驶方向。此外，通过所述可旋转的支承使转向盘例如通过螺旋电缆、一种光学耦合装置或者一种电容耦合装置与汽车电子装置如此地连接，即通过一个操作元件6所进行的调节可传输到汽车中的一个计算单元中，该计算单元在图1中也未示出。操作元件6设置在转向盘轮圈2上，其中该操作元件仅包围转向盘轮圈2的一个圆部分。在一个第一实施形式中操作元件6可以设计得这么大，使得它沿着转向盘轮圈2的扩展部位大约和使用者的手掌宽度一样，这样，操作元件6可以和使用者的整个手掌围绕原则上通过转向盘轮圈2所画出的轴线旋转。在另一实施形式中也可以使操作元件6沿转向盘轮圈2仅具有几个厘米的长度、例如3厘米，这样，使用者用第三、第四和第五指握住转向盘，同时他可用拇指和食指使操作元件绕转向盘轮圈2旋转。
在一个第一实施形式中在转向盘轮圈2上仅在一个位置上、优选地在转向盘的右上方的四分之一地方设置一个操作元件6。这样在车辆最经常的控制变型时、即直线行驶时使驾驶员很容易地接触到操作元件6。然而也可替代地或者附加地在左上方的四分之一的地方设置另一操作元件7。这种设置适用于左撇子。相应地可在转向盘的下四分之一的地方设置其它的操作元件8、9。例如在长距离直行的高速公路段上，当驾驶员仅在下边缘处握住转向盘，而他例如将手臂靠在扶手上时他能很容易地接触到这些位置。总体讲，在图1中所示的操作元件6、7、8、9中的一个、多个或者全部都可设置在转向盘1上。
借助图2说明根据本发明的操作元件的实施方式。转向盘轮圈2的保护层为此具有一个凹槽，该凹槽在一个为安置操作元件而设置的区域内设置到转向盘轮圈2中。通过这一措施定义了环形转向盘轮圈的区域，在此区域内环形的半径比转向盘轮圈的其它区域减小了。在这一部分内在凹槽中保留了转向盘轮圈2的一个中心区域11。一个圆筒壳式构成的操作元件10如此地环绕转向盘轮圈的中心区域11设置，使得操作元件10的表面13不超过或者只稍微高出转向盘轮圈2的表面。转向盘轮圈2的中心区域11形成一个支承结构，并且以一个优选的实施方式环绕着整个转向盘1。在没有设置操作元件的区域中，所述中心支承结构11例如通过一个塑料材料覆盖，便于有更好的可抓住性。也用虚线表示的转向盘轮圈的中心轴线12也经过所述中心支承结构11。操作元件10可根据图2中的第一箭头21按顺时针方向绕支承结构11旋转，并且根据一个第二箭头22沿逆时针方向绕支承结构11旋转，其中中心轴线12表示旋转轴线。因为中心轴线12稍微有些弯曲，所以这种旋转可看作是近似的。
为了有更好的可抓住性，所述操作元件10的外表面13为粗糙结构，或者如此地设置隆起，使得在操作者握住转向盘轮圈时他能感到在其特殊的外表面上有操作元件10。这样使用者能很容易地找到操作元件10，并且按照他的愿望或者沿顺时针方向、或者沿反时针方向旋转地进行控制。
在一种第一实施形式中，在支承结构11和操作元件10之间如此地设置一个扭簧14，即在每次旋转操作元件时弹簧都被拉紧。当使用者对操作元件10不再施加力时，操作元件回复到起始位置，在此位置中所述一侧固定的弹簧14就松驰了。在一个第一实施形式中，操作元件10的运动可通过一个定位钩15或者另一电子传感器检测，该传感器优选地设置在转向盘轮圈2上，并且通过一个未示出的电子连线和转向盘本身内的一个分析单元连接，或者和汽车中的任一位置的车载计算机中的分析单元连接。在采用一个弹簧装置时优选地设置一个挡块。在每个旋转方向上都设置一个挡块，这样，操作元件在相对于转向盘轮圈2作旋转时不会超过这个挡块，以避免由于过度扭转而损坏弹簧14。
在另一实施形式中操作元件10可在两个方向无限制地绕支承结构11和中心轴线12旋转。为此设置了一个定位结构，其中使一个定位钩15嵌入到为此设置的操作元件10的凹槽16中。这种定位结构中的细节情况示于图3a和3b中。凹槽16设置在套筒形的操作元件10的一个对于使用者接触不到的窄侧面上。在这种情况下，定位钩15可以如此地成形在转向盘轮圈2上使得在定位钩每次从一个凹槽跳到下一个凹槽中时一个电接点17和定位钩15接通，并且因此电路短时接通。为了能测定方向也可在对置的窄侧面上设置一个相应的定位结构，但是该定位结构与另一对置的定位结构略微有些、但非对称地错位。这样，可根据哪个定位钩首先打开来确定操作元件10沿着哪个旋转方向旋转。若在两个对置的定位结构中两个释放点之间的距离例如为15°，则在顺时针旋转时根据第一定位结构的一个定位点可以测出在旋转5°后在对置的第二个定位结构上的一个定位点，而在一种相反方向旋转时在旋转10°时才测定到一种释放。
图4表示借助根据本发明的操作元件的控制器的应用。在汽车中的一个显示装置20中表示一个选择菜单18。该菜单显示了一列菜单项。借助一个选择标记突出地显示出一个第一菜单项23。菜单表可以是例如乐曲的名称、可选择的电台名称，导航目的地或者电话号码。此外，也可按这种方式选择所属主功能的所有子功能。通过按顺时针方向旋转操作元件，根据一个第一箭头24完成从突显出来的菜单项23到位于该突显出的菜单项下面的菜单项的选择标记的转换。在按反时针方向旋转时根据第二箭头25使所述选择标记转换到其上方的菜单项。其中，旋转方向的选择和操作元件的旋转方向分配的选择也可以互换。
在一个第一实施形式中所作选择的确认可通过一个附加的操作元件、例如一个按钮进行。然而在一个优选的实施形式中确认功能也集成到操作元件10中。为此，操作元件10是如此压敏地构成的施加到操作元件10的广泛的按压都会导致所作的选择得到确认。相应地任意其它的输入也可通过按压操作元件得到确认。为了实施按压功能，最好在操作元件10和支承结构之间设置电接点，其中，通过按压操作元件如此地出现操作元件的变形，即在操作元件10和支承结构11之间的电接点最好在对置的侧边被接通。用于这种接点的位置在图3a中示出，并用附图标记26或者27表示。
此外，也可以检测在中心轴线12的轴向方向上操作元件的位移，并且借此进行控制。因此，操作元件10可沿箭头方向28和相反的箭头方向29位移。为此，要求有合适的弹簧元件，用于在两侧或者在一侧在转向盘轮圈2和操作元件之间进行支撑。可以通过在操作元件10和转向盘轮圈2之间的电接点进行这种操作的检测。所述电接点设置在操作元件10的窄侧面处，并且这些电接点通过这样的操作被接通。
权利要求
1.具有一个操作元件的转向盘，其中转向盘具有一个转向盘轮圈，并且操作元件设置在转向盘轮圈上，其特征在于，为了输入使操作元件(6、7、8、9、10)可如此转动地支承在转向盘轮圈(2)上该操作元件包围转向盘轮圈(2)的一部分。
2.按照权利要求1所述的具有一个操作元件的转向盘，其特征在于，操作元件(10)可围绕一个旋转轴线旋转，而该旋转轴线至少近似地通过转向盘轮圈(2)的中心轴线(12)画出。
3.按照前述权利要求中任一项所述的具有一个操作元件的转向盘，其特征在于，操作元件(10)可按定位级进行旋转。
4.按照前述权利要求中任一项所述的具有一个操作元件的转向盘，其特征在于一个用于将操作元件(10)从一个起始位置旋转后复位到该起始位置中的弹簧(14)。
5.按照前述权利要求中任一项所述的具有一个操作元件的转向盘，其特征在于，为了检测其它的输入，使操作元件(10)压敏地构成。
6.按照前述权利要求中任一项所述的具有一个操作元件的转向盘，其特征在于，操作元件(10)具有一个表面，该表面与转向盘轮圈(2)的其它部分有不同的感觉特性。
7.按照前述权利要求中任一项所述的具有一个操作元件的转向盘在一个车辆中的应用，以便从在一个显示装置(20)上所示的选项(18)中的一个选择出一个菜单项(23)。
全文摘要
本发明提供一种具有一个操作元件的转向盘，其中所述操作元件围绕转向盘轮圈可旋转地集成到该转向盘轮圈中。特别是通过操作元件围绕转向盘轮圈的旋转进行控制、例如菜单选择。
文档编号B62D1/04GK1715093SQ20051008106
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者B·弗利克, L·普拉克, H·莫德勒, A·达尔霍夫 申请人:罗伯特.博世有限公司