(57)【要約】本発明は、機器をトリガするための、特に車両をトリガするための操作装置に関する。この操作装置は、好ましくは複数の軸を中心として旋回可能および／または回転可能なものとする。この操作装置は、アクチュエータ（１６）、操作レバー、および少なくとも１つのセンサを備える。アクチュエータ（１６）は操作レバーと作用的に結合されている。操作レバーはハンドル部分（１４）を備える。センサはハンドル部分（１４）に取り付けられており、操作レバーのハンドル部分（１４）が手によって規定通りの方法で把持された場合、アクチュエータ（１６）を作用的に結合しながらアクティブにする。本発明の操作装置は、操作者が操作装置を規定通りの使用法に従って把持する場合に限り、アクティブにされる。その際、有利な人間工学的特性はそのまま維持しながら、意図しない作動が予防される。
2005534095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器をトリガするための、特に車両をトリガするための操作装置であって、
好ましくは複数の軸を中心に旋回可能および／または回転可能であり、アクチュエータ（１６）、操作レバー、および少なくとも１つのセンサを備え、アクチュエータ（１６）が操作レバーと作用的に結合され、操作レバーがハンドル部分（１４）を備える操作装置であって、操作レバーのハンドル部分（１４）が手によって規定通りの方法で把持された場合にアクチュエータ（１６）を作用的に結合しながらアクティブにするようにセンサがハンドル部分（１４）に取り付けられている操作装置。
【請求項２】
センサが少なくとも１つの検知領域（２８、３０）を備え、この検知領域が好ましくはハンドル部分（１４）またはその隣り合う部分に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
ハンドル部分（１４）における何らかの物体の存在を受動的に検出できるように前記センサが動作可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の操作装置。
【請求項４】
センサが何らかの物体の存在を検出した場合にアクチュエータ（１６）のアクティブ化が生じ、センサが何の存在も検出しない場合にアクチュエータ（１６）の非アクティブ化を生じるように、センサとアクチュエータ（１６）が作用的に結合されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項５】
センサが少なくとも１つの容量型センサを備えていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項６】
センサが操作レバーのハンドル部分（１４）に組み込まれていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項７】
少なくとも２つの検知領域を備え、アクチュエータ（１６）をアクティブにするには、物体の存在を少なくとも２つの検知領域（２８、３０）で検出しなければならないようになされたことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項８】
時間遅延のための手段を少なくとも１つ備え、この手段が、物体の存在の検出に応じて、指定可能な時間の経過後に作動装置（１０）をアクティブにすることを特徴とする、前記請求項のいずれか一の項に記載の操作装置。
【請求項９】
時間遅延のための手段を少なくとも１つ備え、この手段が、物体の非存在の検出に応じて、指定可能な時間の経過後に作動装置（１０）を非アクティブにすることを特徴とする、前記請求項のいずれか一の項に記載の操作装置。
【請求項１０】
少なくとも２つの検知領域を備え、ハンドル部分（１４）が親指用の領域（２０、２２）およびその他の指用の領域を備えること、少なくとも１つの検知領域（２８）が親指用の領域の近くに配置され、少なくとも１つの検知領域（３０）がその他の指用の領域の近くに配置されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一の項に記載の操作装置。
【請求項１１】
容量型センサが検知領域（２８、３０）を定義する少なくとも１つの場を有し、この場がハンドル部分（１４）から外側に向けられていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一の項に記載の操作装置。
【請求項１２】
少なくとも２つの検知領域（２８、３０）を備え、一方の検知領域（２８）を規定する場が、他方の検知領域（３０）が規定する場の方向とほぼ反対の方向に外側に向けられていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一の項に記載の操作装置。
【請求項１３】
少なくとも２つの検知領域（２８、３０）を備え、一方の検知領域（２８）が規定する場が他方の検知領域（３０）が規定する場と関係しないことを特徴とする、前記請求項のいずれか一の項に記載の操作装置。
【請求項１４】
アクチュエータ（１６）が、アクティブにされた後、何らかの物体の存在が少なくとも１つのセンサによって連続的に検出される限りアクティブのままであることを特徴とする、前記請求項のいずれか一の項に記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器をトリガするための、特に車両をトリガするための操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の軸を中心として旋回可能ないし回転可能な操作レバーが知られている。このレバーはジョイスティックと呼ばれるもので、農業分野および建設機械分野における自動車の運転室で、車両および／または車載機器の諸機能を様々に操作するため用いられる。このような操作装置が意図せずして作動せしめられることは、車両上の物や操作者にとって、また車両近辺にいる他の者にとって、重大な安全上のリスクとなる。誤操作による操作装置の作動は、運転室への乗り込み時、またはそこから降りるときに生じることが多い。そのとき誤操作による作動によって操作者が負傷することがあり、そのような場合車両に対するコントロールを十分迅速に取り戻すことはできない。誤操作による作動の確率は、しばしばジョイスティックの空間的配置によって増加する。ジョイスティックの配置の選択は通常、座っている操作者に対する人間工学的視点の影響を受ける。ジョイスティックの配置を、車両乗降時の誤操作による作動を最小限に抑えるものにするならば、座っている操作者に対してジョイスティックの人間工学的にマイナスの影響を与えることとなろう。
【０００３】
したがって過去においては、操作の際の手ごたえを重くして、誤操作による作動を受けにくくしたジョイスティックを使用してまで、誤操作によるジョイスティック作動という問題を解決しようとする努力が行われてきた。しかしこのようなジョイスティックは、使用時間が長くなると疲労が増すため、操作者に対して人間工学的にマイナスの影響を与える。さらには機械的または電気機械的なロック／ロック解除装置を設けて、通常の操作のためにはこの装置によってジョイスティックをアクティブにさせるようにするという提案が行われた。このような解決法には、操作者はジョイスティックを把持して作業しながら、レバーまたはボタンを押すことが必要となる。このようなシステムは、ジョイスティックを操作ないし把持する際に操作者にわずかな自由度しか与えず、操作時間が長くなるとやはり疲労を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、冒頭に記載の操作装置として、上記の諸問題を解決するものを示すことである。特にその操作装置は、すなわち有利な人間工学的特性を引き続き維持し、かつ意図しない作動を予防しながら、操作者が規定に従った使用の枠内でその操作装置を把持した場合にのみアクティブになるものを設けて発展させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこの課題を、請求項１の手段によって解決する。本発明のその他の有利な実施形態と発展形態は従属請求項に記載されている。
本発明による機器トリガのための操作装置は、アクチュエータ、操作レバー、および少なくとも１つのセンサを備える。アクチュエータはこの操作レバーと作用的に結合されている。操作レバーは１つのハンドル部分を備える。センサはハンドル部分に取り付けられている。そして操作レバーのハンドル部分が手によって規定通りの方法により把持されるとき、アクチュエータを作用的に結合しながらアクティブにする。
【０００６】
本発明の操作装置を用いることにより、操作装置ないしジョイスティックを意図せずして作動させるリスクと、それにともなう安全上のリスクとを著しく軽減し、その際ジョイスティックの有利な人間工学的特性を維持できるのが特別な利点である。
【０００７】
１つの特に好ましい実施形態では、操作装置ないしジョイスティックが、離散的ないし別々の検知領域を持ち且つ操作装置のハンドル部分に取り付けられているセンサを少なくとも１つ備える。このセンサないし検知領域は、操作装置の比較的近い周囲に人間または物体があると、それを受動的に検出するという方法で動作する。操作装置ないしハンドル部分の領域、かつ通常操作の際に操作者の手の親指と１本の指が置かれる同領域に検知領域が配置される。これにより、操作者が規定通りの操作のために手によって操作装置ないしジョイスティックを把持したことを、センサが検出できるようになる。センサは論理回路を介してアクチュエータ回路と通信状態にあるので、そのアクチュエータに関係する操作装置部分がアクティブになることができるのは、離散的な検知領域における物体の存在が検出される場合だけである。同様に、そのアクチュエータに関係する操作装置部分がアクティブ化されるのは、物体の存在が検出されない場合だけである。
【０００８】
１つのセンサは、ハンドル部分またはその近くに配置できる検知領域を少なくとも１つ備えるのが好ましい。
このセンサは、物体の存在をハンドル部分で受動的に検出するという方法で動作する。
【０００９】
さらにこのセンサは、アクチュエータと次のような方法で作用的に結合されるものとすることもできる。すなわち、センサがある物体の存在を検出する場合に、アクチュエータのアクティブ化が生じるものとする。センサが物体を検出しない場合に、アクチュエータの非アクティブ化を生じるものとすることができる。
【００１０】
具体的にセンサは、容量型センサを少なくとも１つ備えるか、あるいはそれ自体を容量型センサとする。
特に好ましい方法として、センサは操作レバーのハンドル部分に組み込まれてる。
【００１１】
ここで、ある物体の存在が少なくとも２つの検知領域で検出されて初めて、アクチュエータをアクティブにすることを意図することもできる。これには、操作装置に検知領域を少なくとも２つ設けることが前提となる。
【００１２】
特に好ましくは、時間遅延を生じる次のような手段を少なくとも１つ設けることもできる。すなわち物体の存在の検出に応じて、指定可能な時間の経過後に作動装置をアクティブにする手段である。
【００１３】
同様にして、時間遅延を生じる次のような手段を少なくとも１つ設けることもできる。すなわち物体が存在しないことの検出に応じて、指定可能な時間の経過後に作動装置を非アクティブにする手段である。
【００１４】
ある１つの具体的実施形態では、ハンドル部分が親指用の領域と、その他の指用の領域とを備えることもできる。少なくとも１つの検知領域を親指用の領域の近くに、少なくとも１つの検知領域をその他の指用の領域の近くに配置することもできる。
【００１５】
容量型センサは、検知領域を定義する少なくとも１つの場を有するものとし、その場はハンドル部分から外側に向けられるものとすることもできる。
一方の検知領域を定義する場は、外側に、他方の検知領域によって定義される場の方向とほぼ反対の方向に向けられるものとすることもできる。
【００１６】
一方の検知領域によって定義される場は、他方の検知領域によって定義される場と、好ましくは関係を持たないものとすることもできる。
アクチュエータはアクティブにされた後、物体の存在が少なくとも１つのセンサによって連続的に検出される限り、アクティブのままとすることもできる。
【００１７】
本発明の実施例を示す図により、本発明および本発明のその他の利点と有利な発展形態、実施形態を下記に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１および２は、複数の軸を中心として作動可能な操作レバーを示す。このレバーは車両を制御するためのもので、図中では番号１０を付され、これを下記ではジョイスティックと呼ぶ。ジョイスティック１０は、ジョイスティック１０の大きな領域全体に延びるほぼ円筒形のシャフト部分１２と、人間工学的に形成されたハンドル部分１４を備える。シャフト部分１２は、通常、車両内に取り付けられて操作ポジションにあるときはほぼ垂直に置かれ、アクチュエータ１６と作用的に結合されている。
【００１９】
ハンドル部分１４は、把持部１８、第１の親指用領域２０、第２の親指用領域２２を備えている。把持部１８は、広がりを持ちながら湾曲する台であって、ジョイスティック１０の上側をこれがほぼ画成している。第１の親指用領域２０は、親指スイッチ２４を備えている。親指スイッチ２４は本発明の重要な要素ではないが、図１にこれを示すのは、このジョイスティックの本発明による人間工学的特性を示すためである。親指スイッチ２４と、図１には示さないその他のスイッチは、ジョイスティックを用いる各用途から指定される諸機能を起動させるために用いることもできる。第２の親指用領域２２は突起部２６をその境界とし、この突起部は把持部１８にほぼ垂直に、親指スイッチ２４の直接上に位置する領域に延びている。
【００２０】
ジョイスティック１０に相当する操作装置は、アームレストの近辺の車両コンソールに配置して、車両の操作者がその腕をアームレストに置きながら、同時にジョイスティック１０を操作できるようにする。このような配置によって、操作者はジョイスティック１０を操作するにあたり、その開いた手のひらを把持部に置き、それと同時に親指を突起部２６の把持部１８とは反対側に置き、これにより第１の親指用領域２０の親指スイッチ２４を操作できる。ジョイスティック１０は手をわずかに動かすだけで操作でき、その際、把持部１８と突起部２６に軽く圧力がかかる。図１および２に示すジョイスティック１０は、右利きの操作者用に形成されている。左利きの操作者用ジョイスティック１０の実施例は、図１および２に示すジョイスティック１０の鏡像にほぼ相当することとなろう。下記の説明は両方の実施形態に、すなわちジョイスティック１０であれば左手で操作するものにも、右手で操作するものにもあてはまる。
【００２１】
本発明では、操作者が手によって規定通りの方法でジョイスティック１０を把持する場合にのみ、ジョイスティック１０を操作のため使用可能ないし作動可能とする受動的手段を設ける。このような手段の提供によって、誤操作によるジョイスティック１０の作動が防止される。特に第１の検知領域２８はハンドル部分１４に、しかも第１および第２の親指用領域２０、２２に隣接する領域に配置される。第１の検知領域２８を配置するにあたっては、ジョイスティック１０が手によって規定通りに把持される場合に、このゾーンが位置する領域は親指の第一関節に対応するように配置される。第２の検知領域３０の位置は、把持部１８のうちで突起部２６に隣接する領域とする。したがって第２の検知領域３０はジョイスティック１０のうち、ジョイスティック１０を規定通りに操作するとき、人差し指と中指の関節が位置する箇所に対応する。検知領域２８および３０はそれぞれ近接センサの仕様とし、ジョイスティック１０の表面下に取り付けられるものとする。
【００２２】
一つの好ましい実施例では、この近接センサは、従来の技術で知られている容量型センサであって人間または物体の存在を検出しなければならない多くの用途に用いられているセンサからなる。そのような用途の一つの例は、車両の搭乗者保護システムを起動させ又は非起動状態とする目的で車両の搭乗者の存在を検出する機能である。このような容量型センサは、通常、非導電性フィルムの間に配置された多数の導電性要素を備える。これらのセンサは電圧を加えられると、センサから外部に広がる電界を生じる。このようなセンサの特性と、導電性要素に加えられる電圧とに応じて、この電界は０メートルから数メートルまで広がることができる。１つの物体がこの電界に持ち込まれると、この物体の表面に負の電荷が誘起され、この物体はもう１つの容量性要素を形成し、この容量性要素はその他の導電性要素と相互作用する。したがって、その物体がこのセンサの電界に存在するとき、センサと接地電位の間の有効容量が変化する。したがって、センサ容量の変化を監視することにより、センサ近くの周囲で物体の存在を検出することができる。検知領域２８、３０は、２つの別個の容量型センサによって又はただ１つの容量型センサによって形成することができ、この場合、後者のセンサは、別々で互いに無関係な２つの電界を生じるものとする。
【００２３】
上記の容量型センサすなわち第１および第２の検知領域２０および３０を規定するセンサを用いれば、能動的な作動が必要な機械的または電気機械的スイッチを設けなくても、手によるジョイスティック１０の把持を受動的に検出することができる。さらには、検知領域を別々に、そして電界が小さい容量型センサを設けることにより、明らかな存在の検出を、検知領域２８および３０に対応して比較的小さい範囲に限定することができる。こうすれば、第１の検知領域２８は、通常の操作のため手でジョイスティック１０が把持される場合、使用者の親指の存在を検出することであろう。同様にして、第２の検知領域３０は、手によって規定通りに操作するためにジョイスティック１０が把持される場合、操作者の人差し指と中指の存在を検出することであろう。
【００２４】
一つの好ましい実施形態では、容量型センサが第１および第２の検知領域２８および３０に配置され、１つの論理回路を介してアクチュエータ回路に接続されることにより、特定の指定可能な条件に依存してアクチュエータ１６を起動し或いは非起動状態とする。特にアクチュエータ１６が起動状態にされるのは、両方の、つまり第１および第２の検知領域２８、３０に、同時に何らかの存在が検出される場合に限られる。論理回路におけるこのＡＮＤ演算は、アクチュエータ回路を作動して、規定通りの方法でジョイスティック１０を操作できるようにする。アクチュエータ１６が作動されると、論理回路は次のような状態となる。すなわちジョイスティック１０を操作状態に置くため、一方の検知領域２８か或いは両方の検知領域２８、３０かのいずれかにおいて何らかの存在を示す連続的信号を供給しなければならない状態である。論理回路におけるこのＡＮＤ／ＯＲ条件によって、ジョイスティック１０の操作においてより大きい柔軟性を操作者に与えることができるようになる。操作者がジョイスティック１０から手を離したために両方の検知領域２８も３０も何の存在も表示されない場合、ジョイスティック１０は非起動状態とされる。この場合、ジョイスティック１０を再びアクティブにするためには、第１の検知領域も第２の検知領域も（２８、３０）存在物があることを表示する信号が再び必要となる。
【００２５】
さらには、ある一つの指定可能な時間に亘ってジョイスティック１０をアクティブにするため及び／又は非アクティブにするために、ジョイスティック論理回路に時間遅延回路を設けることもできる。この指定可能な時間は、ジョイスティック１０が用いられる用途に依存する。ジョイスティック１０のアクティブ化に時間遅延を設ければ、意図しない作動の可能性をさらに減少させることができる。同様にして、操作者が短い瞬間だけジョイスティック１０から手を離す必要があるとき、ジョイスティック１０の非アクティブ化に時間遅延を設ければ、ジョイスティック１０の操作者のため操作を単純化できる。存在を検出するのか又は非存在を検出するのかに依存して、アクチュエータ１６をアクティブにし非アクティブにする論理回路と時間遅延回路とは、従来の技術において知られている多くの方法で得ることができ、これらについてはこれ以上立ち入らないものとする。
【００２６】
ジョイスティック１０は上記の形態であるため、従来の技術のジョイスティック、特に機械的なロック機能を備えるジョイスティックと比較して、意図しない作動に対する感度が減少する。意図しない接触がジョイスティック１０に対して行われ、そのためアクチュエータ１６をアクティブにして操作が行われる可能性は、特に検知領域２８および３０を配置することにより大幅に減少する。検知領域２８、３０の位置は、特徴的な実施形態の場合と異なるものを選択することが可能であるが、検知領域２８、３０の配置は、個々の意図しない接触が両方の検知領域を同時にカバーするリスクを最小限に抑えるような配置とするのが好ましい。そのため一つの特徴的な実施形態では、第１および第２の検知領域２８および３０の配置を、これら容量型センサが生じた場が互いに関係せず、互いにほぼ反対方向に広がるような配置とする。このような措置を取れば、衝撃、足の接触、ブラッシング、その他意図しない接触によって、ジョイスティック１０がアクティブになることは在り得なくなる。
【００２７】
特に有利な方法として本発明の対象物は、知られている各装置よりも次の点で大きな改善を見せるものとする。それは、操作者側に具体的行動を必要とせずにジョイスティック１０をアクティブにするセンサが使用されるのは、ジョイスティック１０の操作機能をスタンバイするのに必要な場合に限られるという点である。慣れ親しんだやり方でジョイスティック１０を単純に把持することにより、操作者は操作のためジョイスティック１０をアクティブにし、ジョイスティック１０から単純に手を離すことにより、操作者はジョイスティック１０を、意図せざる作動から安全であるという有利な非アクティブ状態に移行させる。したがって、特に有利なのは、ジョイスティック１０の空間的配置の選択を、ジョイスティックをどこに配置すれば意図せざる作動にもっとも感応しないかではなく、ジョイスティック１０をどこに置くのが人間工学的に最善であるかに応じて行うことができることである。人間工学的諸特性はさらに改善される。なぜならば容量型センサは存在検出に物理的接触を必要とせず、その際、操作者は、まったく軽く把持するだけでジョイスティック１０を操作し、しかもジョイスティック１０の機能全体をアクティブにすることができるからである。ジョイスティックの容量型検出特性は存在が確実であることを必要とするので、手袋をつけた手でも、しかもその手袋に汚れや水がついていても、ジョイスティック１０をアクティブにするのに十分である。
【００２８】
以上、ジョイスティック１０の特徴的な実施例を用いて本発明を説明した。本発明によって、人間工学的特性の異なる別のジョイスティック構成も意図できるであろう。その場合、上記と異なるジョイスティック構成において、手の人間工学的配置を別なものとすれば、検知領域も別の配置が必要となろう。さらには、種類の異なる接触センサおよび／または近接センサを使用することもできる。その場合本発明では、次のような作動センサを備える操作装置を示し、発展させることが何より重要である。すなわち、操作者が通常の操作中に規定通りの方法で操作装置を手で把持するときに限り操作装置をアクティブにする作動センサである。いずれにせよ、本発明の対象物は、操作装置の１つの特殊な形態や寸法に限定されるものではない。
【００２９】
１つの実施例によってのみ本発明を説明したが、上記の説明や図面に照らせば、当業者には、本発明に含まれる多数の様々な代替、修正、変形が理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施例を示す背面から見た斜視図図である。
【図２】図１に示した本発明の実施例の別な側面から見た斜視図である。
【図１】
2005534095.tif 000003
【図２】
2005534095.tif 000004
【国際調査報告】
2005534095.tif 000005
2005534095.tif 000006
2005534095.tif 000007
2005534095.tif 000008