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Anwendungsgebiet und Stand
der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Kettenfahrzeug,
mit einem Handsteuergerät zur Steuerung von Fahrfunktionen
des Fahrzeugs und/oder Zusatzfunktionen des Fahrzeugs, wobei das
Handsteuergerät eine Basis und einen gegenüber
der Basis beweglichen Griff aufweist, der zum Zweck der Steuerung
mindestens um eine im Wesentlichen horizontalen Schwenkachse schwenkbar
ausgebildet ist.
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Ein
derartiges Handsteuergerät ist im Zusammenhang mit Kettenfahrzeugen
aus der
DE 10 2005
017 013 A1 bekannt. Die dort beschriebene Handsteuereinheit
wird im Betrieb von einer Hand des Fahrzeugführers umfasst,
wobei die Bedienung dann zum einen über Steuerelemente,
beispielsweise Knöpfe oder Rändelräder
am Griff, und andererseits über ein Verkippen des Griffs
in seiner Gesamtheit möglich ist.
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Die
Freiheitsgrade, um die der Griff bei Handsteuergeräten
gattungsgemäßer Fahrzeuge bewegbar ist, sind üblicherweise
Schwenkbewegungsfreiheitsgrade um in Fahrzeuglängsrichtung
oder Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Schwenkachsen.
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Aufgabe und Lösung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Fahrzeug
im Hinblick auf das Handsteuergerät unter den Gesichtspunkten
der Ergonomie sowie der Sicherheit weiterzubilden.
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Diese
Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Fahrzeug
gelöst, bei dem der Griff eine Berührzone zum
Umfassen mit einer Handinnenfläche aufweist und das Handsteuergerät
mindestens ein Berührungssensor aufweist, der zur Ermittlung
einer Berührung des Griffs durch einen Fahrzeugführer ausgebildet
ist.
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Der
Berührungssensor ist dahingehend ausgebildet, dass er die
Information, ob der Griff des Handsteuergeräts von einem
Fahrzeugführer umfasst wird, für eine elektronische
Auswertung zugänglich macht. Diese Information kann auf
vielfältige Arten genutzt werden. Sie gestattet es, bestimmte Fahrzeugfunktionen
davon abhängig zu machen, ob der Fahrzeugführer
gerade in der Lage ist, unmittelbar in die Fahrzeugfunktionen einzugreifen.
Ist dies nicht der Fall, was durch das Nichtdetektieren einer Berührung
erkennbar ist, so können sicherheitskritische Funktionen
des Fahrzeugs deaktiviert oder anderweitig beeinflusst werden. Darüber
hinaus kann eine solche Berührung beispielsweise auch verwendet
werden, um Fahrfunktionen oder Zusatzfunktionen des Fahrzeugs in
einen Bereitschaftsmodus zu überführen, da eine
eintretende Berührung durch den Fahrzeugführer
signalisiert, dass eine Betätigung des Handsteuergeräts
in unmittelbarer Zukunft zu erwarten ist.
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Es
ist eine Vielzahl von möglichen Ausgestaltungen bezüglich
des Berührungssensors denkbar und von der Erfindung umfasst.
Als Berührungssensor im Zusammenhang mit der Erfindung
werden jegliche Sensoren begriffen, die schon das reine Vorhandensein
der Hand des Fahr zeugführers auf dem Griff des Handsteuergeräts
erkennbar machen, ohne dass darüber hinausgehende Steuerfunktion
durch den Fahrzeugführer betätigt werden muss.
Insbesondere zweckmäßig sind Sensoren, die unmittelbar
im Bereich der Berührzone angeordnet sind. Solche Sensoren
können so geartet sein, dass sie ohne Krafteinwirkung durch
die Hand schon einen für eine Berührung charakteristischen
Signalwert ausgeben. Zweckmäßige Messgröße
kann dabei ein elektrischer Widerstand sein, der durch die Körperwärme oder
den elektrischen Widerstand der Haut an der Handinnenfläche
beeinflusst wird. Auch kapazitive Sensoren sind als Berührungssensoren
gut verwendbar. Ebenfalls zweckmäßig sind Sensoren,
die auf eine vom Fahrzeugführer verursachte Krafteinwirkung
reagieren. So können beispielsweise Drucksensoren an der
Oberfläche des Griffs zuverlässig erkennen, ob
der Griff durch die Hand des Fahrzeugführers fest umschlossen
ist.
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Besonders
bevorzugt sind Ausgestaltungen, bei denen mehrere, insbesondere
verschiedene Berührungssensoren vorhanden sind, deren Ausgangssignale
gemeinsam ausgewertet werden, so dass auch im Falle eine Ausfalls
eines Berührungssensor oder im Falle spezieller Randbedingungen,
die prinzipbedingt einen Berührungssensor wirkungslos machen,
eine zuverlässige Erkennung einer Berührung möglich
bleibt.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung weist der Griff einen kugelartig
gewölbten Zentralabschnitt zur ergonomischen Auflage einer
Handinnenfläche auf, der eine obere Scheitelfläche
des Griffs bildet. Ein solcher Griff ist besonders ermüdungsfrei
zu betätigen, da es keiner Muskelanspannung bedarf, um den
Griff kontinuierlich zu berühren. Er ist insoweit einem
konventionellen Schaltknüppel gegenüber vorteilhaft,
da ein solcher permanent umfasst werden muss. Bei einem Griff mit
einem kugelartig gewölbten Zentralabschnitt ist der Berührungssensor
vorzugsweise im Bereich des Zentralabschnitts vorgesehen, da hier
die Handinnenfläche aufliegt, die üblicherweise
während der Bedienung des Fahrzeugs nicht vom Griff entfernt
wird.
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Der
Berührungssensor kann vorteilhaft auch als Kraft- oder
Drucksensor ausgebildet sein, der zur Messung einer in Fahrzeughochrichtung
auf den Griff wirkenden Kraft oder eines in Fahrzeughochrichtung auf
den Griff wirkenden Drucks ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung
des Berührungssensors hat den Vorteil, dass sie unabhängig
davon ist, ob gegebenenfalls aufgrund von der Verwendung von Handschuhen
oder aufgrund von kühler Witterung das Vorhandensein der
Hand des Bedieners über eine Änderung des elektrischen
Widerstands in Folge der Körpertemperatur nicht zuverlässig
möglich ist. Ein solcher Kraft- oder Drucksensor ist insbesondere
bei Griffen vorteilhaft, bei denen aufgrund ihrer Formgebung vorgesehen
ist, dass die Hand des Bedieners in einer Art und Weise aufliegt,
die im Betrieb zu einer permanenten oder annähernd permanenten
Kraftbeaufschlagung des Griffs in Fahrzeughochrichtung nach unten
erfolgt. Ein entsprechender Kraft- oder Drucksensor kann unmittelbar
im Bereich der Berührfläche vorgesehen sein. Es
sind jedoch auch Ausgestaltungen denkbar und von der Erfindung umfasst, bei
denen der Kraft- bzw. Drucksensor an einem anderen Ort, beispielsweise
an einem Schaft des Griffs, vorgesehen ist.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeug eine mit dem
Handsteuergerät verbundene Steuereinheit auf, welche zur
Verarbeitung von Ausgangsdaten des Handsteuergeräts derart
ausgebildet ist, dass die Ausgangsdaten des Handsteuergeräts
in Abhängigkeit von Sensordaten des Berührungssensors
in Steuersignale für am Steuergerät angeschlossene
Aktuatoren und/oder Motoren des Fahrzeugs umgesetzt werden.
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Die
Steuereinheit verarbeitet demnach zum einen die Ausgangsdaten des
Handsteuergeräts, die eine Steuerung von Fahr- oder Zusatzfunkti onen
des Fahrzeugs gerichtet sind, und zum anderen die Sensordaten des
Berührungssensors. Dies ermöglicht eine besonders
sichere Bedienung des Fahrzeugs. So ist bei einer Auswertung dahingehend, dass
Aktuatoren bzw. Motoren des Fahrzeugs nur dann betätigt
werden, wenn der Berührungssensor oder die Berührungssensoren
eine Berührung signalisieren, gewährleistet, dass
beispielsweise durch einen ungewollt in einer verschwenkten Stellung
verbliebenen Griff nicht in unerwünschter Weise Fahrfunktionen
ausgelöst oder beibehalten wird. Weiterhin kann auch eine
ungenaue Kalibrierung des Griffs ausgeglichen werden, so dass bei
entsprechender Konfiguration der Steuereinheit eine Auslenkung des Griffs
aus einer Ruhelage nur dann in Steuersignale für die angeschlossenen
Aktuatoren bzw. Motoren umgesetzt wird, sofern es sich entweder
um eine erhebliche Auslenkung handelt oder aber um eine geringe
Auslenkung bei gleichzeitigem positivem Signal des Berührungssensors
handelt.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit zur Überführung
von an der Steuereinheit angeschlossene Aktuatoren und/oder Motoren
in eine Ruhestellung für den Fall ausgebildet ist, dass
der Berührungssensor keine Berührung ermittelt.
Unter Ruhestellung ist in diesem Zusammenhang eine Stellung zu verstehen,
die für Mensch und Maschine eine besonders geringe Gefahr
darstellt. Bei Fahrfunktionen wird unter der Ruhestellung insbesondere
ein Stillstand der Antriebsmotoren begriffen. Bei Zusatzfunktionen
des Fahrzeugs, wie z. B. Winden oder Räumschildern, können
auch von einer Stillstandsfunktion abweichende Funktionen als unter
Sicherheitsaspekten bevorzugt angesehen werden. Die Überführung
der Aktuatoren und/oder Motoren in einer Ruhestellung stellt eine
Sicherheitsfunktion dar, die einerseits eingreift, wenn der Fahrzeugführer
in einer Notfallsituation nicht mehr in der Lage ist, das Fahrzeug
zu führen, die aber andererseits auch gezielt nutzbar ist,
beispielsweise indem ein Fahrzeugführer bei einer sich
an kündigenden problematischen Fahrsituation durch reflexartiges
Loslassen des Griffs eine stabile Situation herstellt.
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Ebenfalls
zweckmäßig ist es, wenn die Steuereinheit zur
Aufgabe eines Warnsignals für den Fall ausgebildet ist,
dass der Berührungssensor keine Berührung ermittelt.
Ein solches Warnsignal kann optisch oder bevorzugt akustisch ergehen.
Es richtet sich insbesondere an den Fahrzeugführer selbst,
der durch das Warnsignal aufgefordert wird, den Griff wieder zu
umfassen. Er wird durch eine solche Ausgestaltung der Steuereinheit
davon abgehalten, leichtfertig eine Gefahrensituation herbeizuführen, die
sich daraus ergeben kann, dass er den Griff loslässt und
somit die Reaktionszeit bei der Notwendigkeit eines Eingriffs in
die Fahr- oder Zusatzfunktionen verlängert.
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Die
Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein gattungsgemäßes
Fahrzeug, bei dem der Griff des Handsteuergeräts zum Zweck
der Steuerung gegenüber der Basis um eine im Wesentlichen
vertikale Schwenkachse schwenkbar ausgebildet ist.
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Die
Schwenkbarkeit des Griffs um die im Wesentlichen vertikale Schwenkachse
wird für analog einzustellende Parameter der Fahr- oder
Zusatzfunktionen, beispielsweise der Fahrrichtung, der Fahrgeschwindigkeit
oder dem Schwenkwinkel von Anbauvorrichtungen wie Räumschildern
und ähnlichem, benutzt. Bei den aus dem Stand der Technik
bekannten Handsteuergeräten werden üblicherweise
zwei orthogonal zueinander stehende und im Wesentlichen horizontal
ausgerichtete Schwenkachsen benutzt. Durch die Schwenkbarkeit des
Griffs um eine weitere, im Wesentlichen vertikale Schwenkachse kann eine
weitere Funktion hinzugefügt werden, ohne dass es hierfür
einer Doppelbelegung einer der horizontalen Schwenkachsen bedarf.
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Die
Schwenkbarkeit des Griffs um die vertikale Schwenkachse ist vorzugsweise
so geartet, dass der Griff durch eine Rückstellkraft stets
zurück in einer Ruheausrichtung gedrückt wird.
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Vorzugsweise
ist eine mit dem Handsteuergerät verbundene Steuereinheit
vorgesehen, welche zur Auswertung einer Schwenkstellung um die vertikale
Schwenkachse dahingehend ausgebildet ist, dass Fahrfunktionen oder
Zusatzfunktionen des Fahrzeugs gleichgerichtet mit der Schwenkstellung des
Griffs um die vertikale Schwenkachse mittels am Steuergerät
angeschlossener Aktuatoren und/oder Motoren beeinflusst werden.
Die vertikale Schwenkachse des Griffs und die damit einhergehende Schwenkmöglichkeit
kann dadurch in besonders intuitiver Art und Weise für
Fahr- oder Zusatzfunktionen genutzt werden. Als Zusatzfunktion bieten
sich z. B. die Einstellung der Ausrichtung eines Räumschildes
oder aber die Bewegung eines Auslegers, beispielsweise eines Windenauslegers,
an. Ein Verschwenken des Griffs um die vertikale Achse nach links
hat dann ein ebenfalls nach links gerichtetes Verschwenken des Räumschildes
oder des Auslegers zur Folge.
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Die
Aufgabe wird ebenfalls dadurch gelöst, dass eine Grundstellung
des Griffs, in der sich der Griff ohne äußere
Kraftbeaufschlagung befindet, bezüglich der Lage und/oder
der Ausrichtung einstellbar ausgebildet ist. Hierdurch wird es möglich,
auf die besonderen Bedürfnisse eines Fahrzeugführers Rücksicht
zu nehmen, indem die Ausrichtung oder die Lage des Griffs an seine
persönlichen körperlichen Maße und an
seine Wünsche angepasst werden kann. Insbesondere kann
der Griff in seiner Gesamtheit translativ bewegbar sein oder so
verschwenkbar sein, dass eine Haupterstreckungsrichtung des Griffs
in einer Ruhelage ohne äußere Kraftbeaufschlagung
in einer besonders angepassten Ausrichtung ist.
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Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der dies dadurch
erzielt wird, dass die Lage und/oder die Ausrichtung der Basis einstell bar
ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung werden die Basis
und der Griff gemeinsam bezüglich ihrer Lage oder Ausrichtung
eingestellt, so dass es keiner Einstellmittel bedarf, die die Relativstellung
von Griff und Basis zueinander verändern. Dies führt
zu einer vergleichsweise einfachen Realisierbarkeit.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Basis um eine Fahrzeugquerachse,
um eine Fahrzeuglängsachse und/oder um eine Fahrzeughochachse
schwenkbar und/oder entlang dieser Achsen translativ bewegbar ausgebildet
und in einer Fixierlage arretierbar ausgebildet. Somit kann auf
die individuellen Anforderungen des Fahrzeugführers in
hohem Maße Rücksicht genommen werden. Die Arretierbarkeit
gewährleistet, dass eine einmal eingestellte Einstellung
beigehalten wird. Die Realisierung der Schwenkbarkeit und der Beweglichkeit
ist über eine Vielzahl verschiedener Mittel erzielbar,
beispielsweise über an der Basis vorgesehener Achsabschnitte, die
in fahrzeugfeste Lagerungen eingreifen und so ein Verschwenken der
Basis ermöglichen.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Schwenkbereich, innerhalb
dessen der Griff um die im Wesentlichen horizontale Schwenkachse
gegenüber der Basis schwenkbar ausgebildet ist, bezüglich der
Endlage des Griffs einstellbar. Bei dieser Ausgestaltung ist kann
die Basis fahrzeugfest ausgestaltet sein. Die individuelle Anpassung
des Schwenkbereichs erfolgt durch Festlegen der Endlagen, die den Schwenkbereich
begrenzen, und/oder der Ruhelage des Griffs.
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Die
Aufgabe wird auch gelöst durch ein gattungsgemäßes
Fahrzeug, welches über eine mit dem Handsteuergerät
verbundene Steuereinheit verfügt, mittels derer Ausgangsdaten
mindestens eines manuell bedienbaren Steuerelements und/oder Ausgangsdaten
bezüglich einer Schwenkstellung des Griffs gegenüber
der Basis verarbeitet werden, wobei das Steuergerät eine
Zuordnung des Steuerelements und/oder der Schwenkstellung des Griffs
zu einer Fahrfunktion und/oder Zusatzfunktion durch einen Benutzer
gestattet. Dem Benutzer ist es demnach möglich, eine individuelle
Zuordnung zu treffen, durch die festgelegt wird, in welcher Art
und Weise eine Betätigung des Handsteuergeräts
auf Fahrfunktionen und/oder Zusatzfunktionen des Fahrzeugs wirkt.
So kann ein Fahrzeugführer beispielsweise Knöpfe,
Rändelräder oder andere am Griff vorgesehene Steuerelemente
mit den von ihm am häufigsten benötigten Informationen
belegen. Weiterhin ist es ihm möglich, auch die Reaktion
von Fahr- oder Zusatzfunktionen des Fahrzeugs flexibel mit Freiheitsgraden
des Griffs gegenüber der Basis zu verknüpfen.
Eine Vielzahl weiterer darüber hinausgehender Funktionen
ist in diesem Zusammenhang weiterhin möglich, wie beispielsweise
die Doppelbelegung von Funktionen, so dass das Verschwenken des
Griffs in Abhängigkeit der dabei gleichzeitig gedrückten
Tasten verschiedene Funktionen ausführen kann. Die Steuereinheit
weist vorzugsweise einen Speicher auf, in dem die Zuordnungen permanent
abgelegt werden können. Auf die so abgelegten Zuordnungstabellen
greift die Steuereinheit dann zu, um einen vom Handsteuergerät
kommenden Steuerbefehl mittelbar in eine Aktuatoren- oder Motorenbewegung umzusetzen.
Die flexible Zuordnung gestattet es auch, mehrere Zuordnungsprofile
im Speicher der Steuereinheit anzulegen, die für mehrere
Fahrzeugführer jeweils bevorzugte Einstellungen umfassen.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung weist das Steuergerät
eine Ausgabeeinrichtung auf, vorzugsweise einen Kontrollmonitor, über
die Ausgangsdaten des Handsteuergeräts sowie vorzugsweise
die jeweils zugeordneten Fahrfunktionen bzw. Zusatzfunktionen wiedergegeben
und dargestellt werden. Diese Ausgabeeinrichtung erleichtert die
Zuordnung der Fahrfunktionen und/oder der Zusatzfunktionen zu den
verschiedenen Steuerelementen und Freiheitsgraden des Griffs. Der
Fahrzeugführer hat beim Einstellen der Zuordnungen einen Überblick
darüber, wie die gegenwärtige Belegung der verschiedenen Steuerelemente
und Freiheitsgrade des Griffs geartet ist und kann darauf Einfluss
nehmen.
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Dabei
ist es besonders bevorzugt, dass das Steuergerät in ein
Kontrollmodus überführbar ist, in dem eine Betätigung
des Handsteuergeräts durch die Ausgabeeinrichtung wiedergegeben
wird, jedoch die Fahrfunktion bzw. die Zusatzfunktionen nicht beeinflusst.
Dies ist bei der Einstellung der Steuerelemente und Freiheitsgrades
des Griffs besonders zweckmäßig. Es erlaubt dem
Bediener quasi eine Simulation seiner Bedienung, bei der er unmittelbar
erkennen kann, welche Fahr- bzw. Zusatzfunktion von seiner gegenwärtigen
Betätigung beeinflusst wird. Besonders vorteilhaft ist
es dabei, wenn die Ausgabeeinrichtung in grafischer Art und Weise
anhand einer Abbildung des Fahrzeugs oder von Teilen davon erkennbar
macht, wie die Beeinflussung des Fahrzeugs durch die jeweilige Betätigung
aussehen würde. Der Kontrollmodus ist auch zur Fehlersuche zweckmäßig,
da er es in einfacher Art und Weise gestattet, die Funktionstüchtigkeit
des Handsteuergeräts zu überprüfen.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist das Handsteuergerät über
ein Bus-System, vorzugsweise über einen CAN-Bus, mit der
Steuereinheit verbunden. Dies gestattet die Verwendung weit verbreiteter
Komponenten, was in wirtschaftlicher Hinsicht von Vorteil ist. Weiterhin
ist es hierdurch in einfacher Art und Weise möglich, auf
zukünftige Entwicklungen vorbereitet zu sein, ohne dabei
beispielsweise durch die Anzahl der verfügbaren Leitungen
zwischen Handsteuergerät und Steuereinheit beschränkt
zu werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist. Dabei
zeigt:
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1 in
schematischer Darstellung ein vollständiges System, bestehend
aus Handsteuergerät, Steuereinheit, visueller Ausgabeeinrichtung,
akustischer Ausgabeeinrichtung, Eingabeeinrichtung und dem diese
Komponenten enthaltenen Fahrzeug, und
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2 bis 4 verschiedene
dynamische und statische Freiheitsgrade des Handsteuergeräts.
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Detaillierte Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Fahrzeugs 10 und dessen Steuersystems, bestehend aus einer
Steuereinheit 20, einer Eingabeeinheit 30, einem
Ausgabebildschirm 32, einem akustischen Signalgeber 34 sowie einem
Handsteuergerät 40.
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Das
Kettenfahrzeug 10 verfügt über verschiedene
Motoren und Aktuatoren, die zur Steuerung von Fahrfunktionen und
Zusatzfunktionen genutzt werden. Nur beispielhaft genannt gehören
hierzu Antriebsmotoren 12, über die der Kettenantrieb gesteuert
wird, ein Windenmotor 14, über den das Kabel einer
Winde auf- oder abgerollt werden kann, sowie ein Auslegermotor 16,
der zur Steuerung der Ausrichtung eines für die Winde vorgesehenen
Auslegers um die Achse 16a vorgesehen ist. Die Steuerung
dieser Motoren 12, 14, 16 erfolgt durch
die Steuereinheit 20, wobei die Signalverbindung über
einen CAN-Bus 18 realisiert ist. Über den CAN-Bus
ist ein Prozessor 22 der Steuereinheit 20 in der
Lage, nicht dargestellte schaltbare Hydraulikventile zu anzusteuern,
die die Funktion der als Hydraulikmotoren ausgebildeten Motoren 12, 14, 16 beeinflussen.
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Ebenfalls
mit der Steuereinheit 20 verbunden ist das Handsteuergerät 40.
Das Handsteuergerät 40 weist eine Basis 42 und
einen Griff 44 auf, wobei der Griff 44 gegenüber
der Basis um horizontale Schwenkachsen 44a, 44b verschwenkbar
ausgebildet ist. Am Griff sind verschiedene Steuerelemente 48 in
Form von Knöpfen 48a und Rändelrädern 48b vorgesehen.
Weiterhin weist der Griff eine Auflagefläche 46 auf,
die ergonomisch an die Form einer aufliegenden Handinnenfläche
eines Fahrzeugführers angepasst ist.
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Die
Einflussnahme des Fahrzeugführers auf das Handsteuergerät 40 in
Form von Betätigungen der Schaltelemente 48a, 48b und
in Form von Veränderungen der Schwenkwinkel des Griffs 44 gegenüber
der Basis 42 werden über den CAN-Bus 18 an den
Prozessor 24 der Steuereinheit 20 signalisiert.
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Neben
den Motoren 12, 14, 16 des Fahrzeugs 10 sowie
dem Handsteuergerät 40 sind auch ein Eingabetastenfeld 30,
ein akustischer Signalgeber 34 und ein Ausgabebildschirm 32 mit
der Steuereinheit 20 verbunden. Diese Ein- und Ausgabegeräte 30, 32, 34 sind
jeweils im Führerhaus des Fahrzeugs 10 im Bereich
des Fahrersitzes vorgesehen.
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Die
Zuordnung der Betätigung der verschiedenen Steuerelemente 48a, 48b sowie
der Bewegung des Griffs 44 gegenüber der Basis 42 zu
einzelnen Fahr- oder Zusatzfunktionen ist flexibel und kann vom
Fahrzeugführer angepasst werden. So kann der Fahrzeugführer
frei festlegen, welche Steuerelemente 48a, 48b und
welcher Freiheitsgrad des Griffs einer jeweiligen Funktion des Fahrzeugs 10 zugewiesen
sind. Dies erlaubt zum einen eine Anpassung an individuelle Vorlieben
des Fahrzeugführers und zum anderen auch eine Anpassung
an den spezifischen Einsatzzweck, dem das Fahrzeug 10 dient.
So ist es beispielsweise bei einem Pistenpflegefahrzeug die Windenfunktion
so einstellbar, dass sie nur durch mehrere gleichzeitige oder aufeinanderfolgende
Tastendrücke zugänglich ist. Dies ist zweckmäßig,
sofern die Windenfunktion beim Anwendungsgebiet des konkreten Fahrzeugs 10 nur
selten gebraucht wird, da die Einfachbetätigung der Tasten
dann mit wichtigeren Funktionen belegt werden können. Sollte das
Fahrzeug 10 jedoch einem Zweck dienen, bei dem die Seilwinde
im Einsatz häufig verwendet wird, ist eine einfachere Handhabung
wünschenswert und über die flexible Zuordnungsfunktionalität
erreichbar. Die Zuordnung der Steuerelemente 48a, 48b und Freiheitsgrade
zu den einzelnen Funktionen des Fahrzeugs 10 erfolgt unter
Zuhilfenahme des Bildschirms 32, auf dem der Fahrzeugführer
jederzeit beim Vornehmen von Einstellungen über das Tastenfeld 30 und
das Handsteuergerät 40 sehen kann, welche Zuordnungen
gegenwärtig eingestellt sind. Besonders vorteilhaft ist
es dabei, wenn diese Zuordnungen grafisch, beispielsweise anhand
eines schematisch dargestellten Fahrzeugs verdeutlicht werden. Wenn
der Fahrzeugführer die Einstellung ändert, so
werden die neuen Einstellungen in einem Speicher 26 der
Steuereinheit 20 abgelegt.
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In
Betrieb werden die Steuerinformationen, die die Steuereinheit 20 vom
Handsteuergerät 40 erhält, mittels des
Prozessors 22 und anhand der im Speicher 26 abgelegten
Zuordnungsdaten den verschiedenen Fahr- und Zusatzfunktionen des
Fahrzeugs zugeordnet und die entsprechenden Motoren 10, 12, 14 bzw.
Aktuatoren in der korrespondierenden Art und Weise betätigt.
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Neben
den Steuerelementen 48a, 48b und den Freiheitsgraden
verarbeitet die Steuereinheit 20 auch Ausgangsdaten von
Berührungssensoren 50, 52. Diese Berührungssensoren 50, 52 sind
am Handsteuergerät 40 vorgesehen und dienen der
Erkennung, ob der Fahrzeugführer jeweils gerade den Griff 44 des
Handsteuergeräts 40 umfasst. Die Funktion des
ersten Berührungssensors 40 beruht dabei auf einer
Widerstandsmessung, wobei der Widerstand durch die Körpertemperatur
des Fahrzeugführers beeinflussbar ist. Der zweite Berührungssensor 52 arbeitet
nach einem anderen System. Er misst den Druck bzw. die Kraft, die
in Richtung einer Hochachse 52a auf den Griff wirken. Die
Ausgangssignale dieser Berührungssensoren 50, 52 werden
ebenfalls von der Steuereinheit 20 verarbeitet, wobei verschiedene
Verhaltensweisen in Abhängigkeit der Berührungssensoren 50, 52 verwirklicht
sein können. So kann der Prozessor 22 derart programmiert
sein, dass die Antriebsmotoren 12 nur dann laufen, wenn eine
Berührung durch einen Fahrzeugführer detektiert
wird. Entfällt diese Berührung, so werden die
Antriebsmotoren 12 unmittelbar gestoppt. Ebenfalls zweckmäßig
kann es sein, über die akustische Signaleinheit 34 einen
Warnton auszugeben, sobald der Fahrzeugführer den Griff 44 loslässt.
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Bei
dem dargestellten Beispiel wird eine besonders sichere Detektierung
durch das Vorhandensein zweier unterschiedlicher Berührungssensoren 50, 52 erreicht. Üblicherweise
reicht jedoch ein Berührungssensor.
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2 zeigt
einen weiteren Freiheitsgrad des Griffs 44 gegenüber
der Basis 42. Der Griff wird dabei um eine vertikale Schwenkachse 44c gegenüber
der Basis 42 verschwenkt. Dadurch wird neben der Verschwenkbarkeit
um die Schwenkachsen 44a, 44b ein dritter über
die Stellung des Griffs 44 manipulierbarer Freiheitsgrad
erzielt. Dieser kann vorteilhaft dafür verwendet werden,
Fahr- oder Zusatzfunktionen zu steuern, bei denen eine Auslenkung
proportional zum Schwenkwinkel des Griffs um die Schwenkachse 44c erzielt
wird. Beim Beispiel der 1 könnte vorzugsweise
der Motor 16, der für die Ausrichtung des Auslegers
um die Achse 16a verantwortlich ist, durch eine dahingehende
Betätigung des Griffs 44 beeinflusst werden. Neben
einem linearen Verhältnis zwischen dem Schwenkwinkel des
Griffs 44 um die Schwenkachse 44c kann es auch
vorteilhaft sein, die Laufgeschwindigkeit eines anhand dieses Freiheitsgrades
gesteuerten Motors über den jeweiligen Schwenkwinkel zu
steuern, so dass eine weitere Auslenkung um die Schwenkachse 44c eine
schnelle Bewegung des zugeordneten Motors zur Folge hat und eine
nur leichte Auslenkung des Griffs 44 um die Schwenkachse 44c eine
langsame Motorbetätigung bewirkt.
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Vorzugsweise
sind innerhalb des Handsteuergeräts 40 nicht dargestellte
Federmittel vorhanden, die den Griff um die Schwenkachse 44c stets
in Richtung der Normalausrichtung der 1 kraftbeaufschlagen.
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Die 3 und 4 zeigen
Einstellmöglichkeiten des Handsteuergeräts 40 in
seiner Gesamtheit. Diese dienen dazu, eine einen Fahrzeugführer angepasste
Ausrichtung des Handsteuergeräts zu erzielen, die ihm eine
besonders bequeme Steuerung ermöglichen. Bei diesen Einstellmöglichkeiten wird
nicht nur der Griff 44, sondern die Basis 42 gemeinsam
mit dem Griff 44 verstellt, so dass deren Relativposition
zueinander durch die entsprechende Einstellung nicht beeinflusst
wird. In der verstellten Stellung erfolgt dann eine Fixierung mittels
nicht näher dargestellter Fixiermitteln, beispielsweise
mittels Arretierschrauben oder Rastmitteln.
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3 zeigt
eine Einstellbarkeit, die darauf gerichtet ist, das Handsteuergerät 40 in
seiner Gesamtheit um eine Fahrzeugquerachse 40a zu verschwenken.
Die gepunktete Darstellung stellt dabei die Ausgangslage dar, der
gegenüber die mit durchgezogener Linie dargestellte Stellung
einer entsprechend verstellte Einstellung darstellt, in der das Handsteuergerät 40 nach
vorne verkippt ist.
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4 zeigt
eine Einstellbarkeit in der Ebene, bei der das Handsteuergerät
aus einer gepunktet dargestellten Ausgangslage in Fahrzeuglängsrichtung 40b und
Fahrzeugquerrichtung 40c translativ verschoben wurde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005017013
A1 [0002]