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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedienen eines Fahrzeugs,
welches insbesondere in Form eines landwirtschaftlichen oder industriellen Nutzfahrzeugs
ausgeführt
ist.
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Vorrichtungen
der eingangs genannten Art sind in vielseitiger Art und Weise ausgebildet
und sind seit langem aus dem Stand der Technik bekannt. So sind
Bedienvorrichtung bekannt, welche lediglich in Form von Schaltern
oder Hebeln ausgebildet sind, welche entweder an einer Konsole einer
Fahrzeugkabine oder an einer Armlehne eines Bedienersitzes angeordnet
sind. Weiterhin wird beispielsweise zur Steuerung eines landwirtschaftlichen
Nutzfahrzeugs ein Joystick eingesetzt, mit welchem entweder eine Getriebefunktion
des Fahrzeugs in Verbindung mit einer Motordrehzahl oder ein am
Fahrzeug adaptiertes Arbeitsgerät,
z.B. ein Frontlader, ansteuerbar ist. Ein solcher Joystick umfasst üblicherweise
mindestens ein Bedienelement, welches beispielsweise in Form eines
Tastschalters ausgebildet, mit welchem eine zusätzliche Funktion entweder des
Fahrzeugs oder des an das Fahrzeug adaptierbaren Arbeitsgeräts angesteuert
werden kann.
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Moderne
landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge umfassen mittlerweile auch Anzeigeeinheiten,
welche beispielsweise in Form von LCD-Displays (Liquid-Crystal-Device) ausgeführt sind.
Auf diesen Anzeigeeinheiten werden beispielsweise Informationen über den
Betriebszustand des Fahrzeugs angezeigt, z.B. dessen Geschwindigkeit,
die aktuell vorliegende Motordrehzahl und der Schaltzustand des
Getriebes. Auch können
Informationen betreffend des Betriebszustands und der Auslastung
einer Zapfwelle (PTO) des Fahrzeugs dargestellt werden. Oftmals
sind an den Anzeigeeinheiten unmittelbar Bedienelemente angeordnet,
so dass hierdurch ein räumlicher
und funktionaler Zusammenhang zwischen dem auf der Anzeigeeinheit
dargestellten und den Bedienelementen gegeben ist.
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Nun
ist jedoch der optimale Abstand zum Greifen bzw. Bedienen eines
Bedienelements ein anderer als der optimale Abstand der Anzeigeeinheit
zu den Augen des Bedieners. Diese Tatsache stellt insoweit ein ergonomisches
Problem dar. Falls die Anzeigeeinheit in ihrer räumlichen Position verändert werden
kann, verändert
sich hierdurch auch die Position der Bedienelemente, so dass allein
durch eine veränderliche
Anordnung der Anzeigeeinheit das ergonomische Problem nicht lösbar ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben und weiterzubilden, durch welche
die vorgenannten Probleme überwunden werden.
Insbesondere soll einerseits die Anzeigeeinheit einen optimalen
Augenabstand und andererseits die Bedienelemente einen optimalen
Betätigungsabstand
für einen
Bediener aufweisen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Erfindungsgemäß umfasst
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ein Griffteil, welches
an einer Konsole des Fahrzeugs starr anbringbar ist. Das Griffteil
ist derart ausgebildet, dass es von einer Hand eines Bedieners zumindest
teilweise umgreifbar ist oder dass es zumindest teilweise zum Eingreifen
einer Hand eines Bedieners geeignet ist. Das Griffteil weist Bedienelemente
auf, mit welchen mindestens eine Funktion des Fahrzeugs und/oder
eine Funktion eines gegebenenfalls an das Fahrzeug adaptierbaren
Arbeitsgeräts
ansteuerbar ist. Eine dem Griffteil zugeordnete Anzeigeeinheit ist
vorgesehen, welche relativ zum Griffteil verstellbar anordenbar
ist.
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Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt
worden, dass insbesondere bei wirtschaftlichen oder industriellen
Nutzfahrzeugen eine von einer Bedienerhand zumindest teilweise umgreifbare
und/oder eingreifbare Ausbildung des Griffteiles vorteilhaft ist,
da hierdurch bei einer das Griffteil umgreifenden Hand des Bedieners
ein definierter Abstand zwischen dem Bediener und dem Griffteil
vorliegt. Dieser Abstand kann, beispielsweise durch Einstellen der
Sitzposition des Bedieners, derart gewählt werden, dass er in ergonomischer
Hinsicht optimal ist.
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Zur
Einstellung eines optimalen Abstands zwischen den Augen eines Bedieners
und der Anzeigeeinheit ist die Anzeigeeinheit relativ zum Griffteil verstellbar
zugeordnet. Zugeordnet ist in diesem Zusammenhang derart zu verstehen,
dass eine Bedienung der Bedienelemente des Griffteiles unmittelbar oder
mittelbar eine Veränderung
des auf der Anzeigeeinheit Angezeigten bewirken kann, also beispielsweise
durch eine elektronische Kopplung. Insoweit kann es sich um eine
räumliche
und/oder eine funktionelle Zuordnung des Griffteiles zu der Anzeigeeinheit
handeln.
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Eine
starre Anbringung des Griffteiles ist insbesondere bei landwirtschaftlichen
oder industriellen Nutzfahrzeugen vorteilhaft, da solche Fahrzeuge
oftmals in einem Gelände
mit teilweise erheblichen Bodenunebenheiten gefahren werden und
ein Fahrzeugbediener entsprechenden Bewegungen ausgesetzt ist. Hierbei
kann der Bediener mit seiner Hand das Griffteil umgreifen und/oder
darin hineingreifen, wodurch nicht nur eine Handauflage im herkömmlichen
Sinn gegeben ist, sondern eine Fixierung der Bedienerhand am Griffteil
auch während
der Bedienung möglich
ist, obwohl der Bediener sich gegebenenfalls relativ zum Griffteil
bewegen kann, beispielsweise aufgrund eines relativ zur Fahrzeugkabine
federgelagerten Sitzes. Da das Griffteil gemäß der vorliegenden Erfindung
starr an der Konsole anbringbar ist und da das Griffteil keine Joystick-Funktionalität aufweist,
wird hierdurch auch keine Fehlbedienung des Fahrzeugs verursacht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Anzeigeeinheit einen Monitor auf. Dieser Monitor könnte beispielsweise
als LCD- oder als TFT-Monitor (Thin-Film-Transistor) ausgeführt sein
und ein- oder mehrfarbige Darstellung zur Verfügung stellen. Vorzugsweise
werden mit dem Monitor Informationen über den Betriebszustand des
Fahrzeugs oder eines Arbeitsgeräts
angezeigt, welches an das Fahrzeug adaptiert ist. Zusätzlich könnte der
Monitor auch eine Bildfolge darstellen, welche mit einer Kamera
aufgenommen wird. Eine solche Lösung
ist beispielsweise dann denkbar, wenn eine Kamera am Heck eines Fahrzeugs
bzw. eines Traktors angeordnet ist, die einen Kopplungsvorgang zwischen
dem Traktor und einem Arbeitsgerät
aufnimmt. Hierbei könnte
die Bildfolge lediglich in einem Monitorausschnitt dargestellt werden.
Der Monitor könnte
eine Berührungseingabefähigkeit
aufweisen, wie sie beispielsweise von sogenannten Touch-Screens
bekannt ist. Es könnte eine
Antireflex-Beschichtung des Monitors vorgesehen sein, die zumindest
weitgehend die Reflexion von Sonnenlicht und somit ein Blenden des
Bedieners verhindert.
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Zumindest
für nicht
häufig
benötigte
Funktionen kann es zweckmäßig sein,
an der Anzeigeeinheit mindestens ein weiteres Bedienelement vorzusehen. Hierbei
könnte
es sich beispielsweise um Bedienelemente handeln, mit welchen die
Helligkeit und/oder der Kontrast der Anzeigeeinheit eingestellt
werden kann. Solche Bedienelemente könnten seitlich am Rahmen der
Anzeigeeinheit oder auf deren Rückseite
angeordnet sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erfolgt die Verstellung der Anzeigeeinheit relativ zum Griffteil
dadurch, dass die Anzeigeeinheit relativ zum Griffteil verschwenkt
und/oder verdreht wird. Dementsprechend ist die Anzeigeeinheit entsprechend drehbar
und/oder schwenkbar angeordnet. Vorzugsweise erfolgt eine Verstellung
der Anzeigeeinheit relativ zum Griffteil manuell und wird vom Bediener ausgeführt.
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Die
Anzeigeeinheit könnte
nun derart verschwenkbar und/oder verdrehbar sein, dass eine dem
Bediener zur Anzeige dienende Anzeigefläche der Anzeigeeinheit – z.B. der
LCD-Monitor – stets
im Wesentlichen dem Bediener zugewandt ist. Hierbei kann davon ausgegangen
werden, dass der Bediener seine Sitzposition in dem Fahrzeugsitz
nicht wesentlich verändert.
Allerdings kann auch der Fall eintreten, dass der Bediener für bestimmte
Arbeiten, z.B. zum Ankoppeln eines Arbeitsgeräts an ein landwirtschaftliches
Nutzfahrzeug bzw. an einen Traktor, durch die hintere Kabinenscheibe
schaut und hierzu gegebenenfalls den Fahrzeugsitz relativ zur Fahrzeugkabine
bzw. zum Fahrzeugrahmen verdreht. Für einen solchen Fall könnte die
Anzeigeeinheit auch derart verschwenkbar und/oder verdrehbar angeordnet
sein, dass sie stets von dem Bediener unmittelbar einsehbar ist,
beispielsweise von einer vorderen und seitlich an der Fahrzeugkabine
angeordneten Stellung zu einer hinteren und seitlich an der Fahrzeugkabine
angeordneten Stellung.
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Grundsätzlich ist
vorgesehen, die Anzeigeeinheit derart zu lagern oder anzubringen,
dass die räumliche
Ausrichtung bzw. die Orientierung der Anzeigeeinheit im Wesentlichen
beibehalten werden kann. Dies trifft sowohl für eine vom Bediener selbst durchgeführte manuelle
als auch für
eine automatisch durchgeführte
Verschwenkung bzw. Verdrehung der Anzeigeeinheit relativ zum Griffteil
zu.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Anzeigeeinheit in einer vom Bediener vorgebbaren Position
arretierbar. Dies könnte
einerseits dadurch erreicht werden, dass die Verstelleigenschaften
der Anzeigeeinheit schwergängig
genug sind, dass auch starke Bewegungen des Fahrzeugs nicht ausreichen, die
Anzeigeeinheit aufgrund von Trägheitskräften zu verstellen.
Andererseits könnten
auch Arretierungshebel vorgesehen sein, welche die Anzeigeeinheit
in einer von einem Bediener gewählten
Position arretieren, beispielsweise durch einen kraftschlüssiges Verklemmen
entsprechend vorgesehener Gelenke.
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In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit
mit dem Griffteil oder mit der Konsole des Fahrzeugs über einen
Bewegungsarm verbindbar. Der Bewegungsarm könnte eine längliche Form aufweisen. Ganz
besonders bevorzugt ist der Bewegungsarm einerseits am Griffteil und
andererseits an der Anzeigeeinheit jeweils gelenkig angebracht.
Der Bewegungsarm könnte
jedoch auch einerseits an der Konsole des Fahrzeugs und andererseits
an der Anzeigeeinheit gelenkig angebracht sein. Das Vorsehen des
Bewegungsarms bewirkt in erster Linie, dass die Anzeigeeinheit relativ zum
Griffteil oder zur Konsole des Fahrzeugs verschwenkt werden kann.
Gegebenenfalls könnte
der Bewegungsarm teleskopierbar ausgebildet sein.
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Vorzugsweise
ist zwischen dem Bewegungsarm und dem Griffteil oder der Konsole
eine Verbindung mit einer Drehgelenkcharakteristik vorgesehen, so
dass der Bewegungsarm um eine Drehachse drehbar ist. Zwischen der
Anzeigeeinheit und dem Bewegungsarm könnte eine Verbindung mit einer Kugelgelenkcharakteristik
vorgesehen sein. Insoweit ist durch ein Drehgelenk zwischen dem
Bewegungsarm und dem Griffteil oder der Konsole ein Verschwenken
der an dem Bewegungsarm angeordneten Anzeigeeinheit relativ zum
Griffteil bzw. zur Konsole möglich.
Durch das Vorsehen eines Kugelgelenks zwischen dem Bewegungsarm
und der Anzeigeeinheit kann die räumliche Orientierung der Anzeigeeinheit
bei einer vorgegebenen Stellung des Bewegungsarms verändert werden,
so dass beispielsweise der TFT-Monitor der Anzeigeeinheit auf den Bediener – in vorgebbaren
Grenzen – ausgerichtet werden
kann. Grundsätzlich
sind Verbindungsleitungen zur Verbindung bzw. zur elektrischen Versorgung der
Anzeigeeinheit mit dem Griffteil bzw. mit einer Fahrzeugelektronik
vorgesehen, welche in dem Bewegungsarm angeordnet sind. Vorzugsweise
sind die Verbindungsleitungen in Form von flexiblen Kabeln oder
in Form eines flexiblen Kabelbaums ausgeführt, welche(r) durch gegebenenfalls
vorgesehenen Gelenke zwischen Anzeigeeinheit, Bewegungsarm, Griffteil
oder Konsole geführt
werden. Alternativ oder zusätzlich
könnten
auch Schleifkontakte bei eventuell vorgesehenen Gelenken verwendet
werden.
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In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Griffteil
einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Bereich auf, welcher von
einer Hand eines Bedieners zumindest teilweise umgreifbar ist. Hierbei
handelt es sich also um eine Vorgabe der räumlichen Gestaltung bzw. des
Ausmaßes
des Bereichs des Griffteils, welcher von der Hand des Bedieners
zumindest teilweise umgriffen wird. Bevorzugt sind die Bedienelemente
derart am zylindrisch ausgebildeten Bereich angeordnet, dass sie
mit dem Daumen einer Hand des Bedieners betätigbar sind. Hierdurch ist
eine ergonomische Bedienung bzw. Betätigung der am Griffteil angeordneten Bedienelemente
möglich,
wenn die Hand des Bedieners den zylindrisch ausgebildeten Bereich
zumindest teilweise umgreift.
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Das
Griffteil könnte
eine Ausnehmung oder einen Rahmen aufweisen, in welche(n) eine Hand
eines Bedieners zumindest teilweise eingreifen kann. Der Rahmen
umfasst vorzugsweise einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten
Bereich, welcher von der Hand des Bedieners zumindest teilweise
umgriffen werden kann.
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Als
Bedienelemente des Griffteils können grundsätzlich sämtliche,
aus dem Stand der Technik bekannte Bedienelemente zum Einsatz kommen. Vorzugsweise
werden für
das Griffteil Bedienelemente eingesetzt, welche in Form eines Drehknopfs,
eines Umschalters und/oder eines Tastschalters ausgebildet sind.
Der Drehknopf ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Inkrementalgeber
entsprechend zu betätigen,
welcher hierdurch ein elektrisches Signal erzeugt, das von der Drehung
des Drehknopfs abhängig
ist. Ganz besonders bevorzugt werden die Bedienelemente des Griffteils
dazu eingesetzt, ein Menü anzusteuern,
welches auf der Anzeigeeinheit dargestellt wird. Dementsprechend
haben die Bedienelemente des Griffteils eine einer Computermaus oder
einer Tastatur vergleichbaren Funktion, z.B. dem Scrollen – d.h. nach
oben oder nach unten Blättern – eines
Bildausschnitts oder dem Anwählen
eines Menüpunktes.
Die Bedienelemente könnten auch
programmierbar ausgebildet sein, d.h. der Bediener kann in einem
entsprechenden Programmiermodus einzelne Funktionen zur Ansteuerung
eines Arbeitsgeräts
auf ein Bedienelement legen (Short-Cut-Funktion).
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Grundsätzlich könnte die
Konsole, an welcher das Griffteil starr angebracht ist, ortsfest
relativ zu einem Fahrzeugrahmen angebracht sein, beispielsweise
an einem Holm einer Fahrzeugkabine. Alternativ hierzu könnte die
Konsole ortsfest relativ zu einem Bedienersitz des Fahrzeugs angeordnet sein,
beispielsweise an einer Armlehne des Bedienersitzes. In diesem Fall
führt das
Griffteil mit dem Sitz gleichermaßen eine Relativbewegung zu
einem Fahrzeugrahmen aus, insbesondere dann, wenn der Sitz federnd
angeordnet ist und das Fahrzeug sich in unebenem Gelände bewegt.
Auch beim Verdrehen des Sitzes dreht das Griffteil bei dieser Anordnungsweise
mit.
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In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine ISO-Display-Funktionalität
gemäß der 11783-Spezifikation
auf. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass ein Informationsaustausch über einen
CAN-Bus erfolgt. Hierdurch ist es möglich, eine genormte Schnittstelle
für Arbeitsgeräte unterschiedlicher
Hersteller zur Verfügung zu
stellen. So ist beispielsweise vorgesehen, dass ein Hersteller eines Arbeitsgeräts eine
entsprechende Software bereitstellt, mit welcher beispielsweise
Informationen über den
momentanen Betriebszustand des Arbeitsgeräts auf der Anzeigeeinheit darstellbar
sind. Alternativ oder zusätzlich
könnte
das Arbeitsgerät
mit Hilfe einer über
die Bedienelemente anwählbaren
Menüführung angesteuert
werden. Somit ist es in ganz besonders vorteilhafter Weise nunmehr
nicht mehr erforderlich, beispielsweise in einem Traktor eine Vielzahl von
Bedienelementen nur für
die Ansteuerung verschiedener Arbeitsgeräte vorzusehen. Vielmehr können sämtliche
Arbeitsgeräte,
die eine entsprechende Schnittstelle zur Verfügung stellen, jeweils an einen Traktor
adaptiert werden und in besonders vorteilhafter Weise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung angesteuert
werden.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch
1 nachgeordneten Patentansprüche
und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit
der Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In
der Zeichnung zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden
Erfindung und
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2 eine
perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels
gemäß 1,
wobei die Anzeigeeinheit aus 2 relativ
zum Griffteil eine – verglichen
zu 1 – andere
Position aufweist.
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In
den Figuren sind gleiche oder ähnliche Bauteile
mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die 1 und 2 zeigen
eine Vorrichtung 10 zum Ansteuern eines in den 1 und 2 nicht gezeigten
Arbeitsgeräts,
welches an ein Fahrzeug adaptiert werden kann. Die Vorrichtung 10 könnte allerdings
auch zur Ansteuerung des Fahrzeugs selbst genutzt werden.
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Die
Vorrichtung umfasst ein Griffteil 12, welches an den lediglich
schematisch angedeuteten Befestigungsstellen 14 an einem
Holm einer in den 1 und 2 nicht
gezeigten Fahrzeugkabine befestigbar ist. Das Griffteil 12 umfasst
einen Bereich 16, welcher von einer Hand eines Bedieners
nahezu vollständig
umgriffen werden kann. Das Griffteil 12 weist Bedienelemente 18 auf,
mit welchen unterschiedliche Funktionen des Arbeitsgeräts angesteuert
werden können,
das an das Fahrzeug adaptiert ist. Die Bedienelemente 20 sind
in Form von Tastschaltern ausgebildet. Bei dem Bedienelement 22 handelt
es sich um einen Drehknopf für
einen im Griffteil 12 befindlichen und daher in den 1 und 2 nicht
gezeigten Inkrementalgeber. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine
Anzeigeeinheit 24, welche in Form eines TFT-Monitors ausgebildet
ist. Auf diesem Monitor sind Informationen über die Auslastung und den
Betriebszustand des an das Fahrzeug adaptierten Arbeitsgeräts anzeigbar.
Die Anzeigeeinheit 24 ist relativ zum Griffteil 12 sowohl verschwenkbar
als auch verdrehbar angeordnet. Es ist ein Bewegungsarm 26 vorgesehen,
welcher die Anzeigeeinheit 24 dem Griffteil 12 räumlich zuordnet und
mit welchem die Anzeigeeinheit 24 relativ zum Griffteil 12 positioniert
werden kann. Der Bewegungsarm 26 ist einerseits am Griffteil 12 um
die in dieser Darstellung im Wesentlichen senkrecht zur Abbildungsebene
angeordnete Drehgelenkachse 28 drehbar angeordnet. Andererseits
ist der Bewegungsarm 26 an der Rückseite der Anzeigeeinheit 24 – ungefähr im mittleren
Bereich – über ein
Kugelgelenk mit der Anzeigeeinheit 24 verbunden. Aufgrund
der Drehgelenkverbindung zwischen dem Griffteil 12 und dem
Bewegungsarm 26 kann der Bewegungsarm 26 um die
Drehgelenkachse 28 in einer Ebene drehen bzw. schwenken,
welche im Wesentlichen die Mittelachse des Bereichs 16 enthält und senkrecht
zur Drehgelenkachse 28 angeordnet ist. Aufgrund des Kugelgelenks
zwischen dem Bewegungsarm 26 und der Anzeigeeinheit 24 kann
der TFT-Monitor der Anzeigeeinheit 24 derart ausgerichtet
werden, dass er von einem Bediener unmittelbar und bequem eingesehen
werden kann. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in
einem Zustand, in welchem die Anzeigeeinheit 24 links vom
Griffteil angeordnet ist. 2 zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in
einem Zustand, in welchem die Anzeigeeinheit 24 relativ
weit nach rechts und oberhalb des Griffteils 12 angeordnet
ist. Sowohl in dem Zustand gemäß 1 als
auch in dem Zustand gemäß 2 ist
die Anzeigeeinheit 24 derart angeordnet, dass die langen
Seiten des TFT-Monitors im Wesentlichen horizontal angeordnet sind.
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Das
Griffteil 12 weist eine Rahmenkonstruktion auf, die eine
Ausnehmung 30 bildet. In dieser Ausnehmung 30 kann
ein Bediener des Fahrzeugs bzw. des Arbeitsgeräts zumindest teilweise mit
seiner Hand hineingreifen und mit seinen Fingern den Bereich 16 des
Griffteils 12 zumindest weitgehend umgreifen. Die Bedienelemente 18, 20 und 22 sind
derart angeordnet, das sie von der Hand des Bedieners in diesem
Zustand mühelos
erreichbar sind und insbesondere von dem Daumen dieser Hand betätigt werden
können.
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Abschließend sei
ganz besonders darauf hingewiesen, dass die voranstehend erörterten
Ausführungsbeispiele
lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre dienen, diese
jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele
einschränken.