CN107148753A - 针对用于交通工具的控制系统的切换设备和用于交通工具的控制系统 - Google Patents

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Abstract

提出了一种针对用于交通工具的控制系统(100)的切换设备(110)。切换设备(110)包括用于传导光信号的至少一个光导(120)。在此，光信号在进入切换设备(110)中时具有输入表征量，并且在离开切换设备(110)时具有输出表征量。切换设备(110)还包括用于将操纵力(131)导入切换设备(110)中的操作元件(130)。在此，操作元件(130)基于操纵力(131)而能够在基本位置、第一操纵位置和第二操纵位置之间运动。操作元件(130)具有用于调节光信号的表征量的调节装置(132)，调节装置被构造成用于在操作元件(130)的基本位置中将光信号的输出表征量调节到第一值上，在第一操纵位置中将光信号的输出表征量调节到第二值上，并且在第二操纵位置中将光信号的输出表征量调节到第三值上。在此，第一值、第二值和第三值彼此不同。

Description

针对用于交通工具的控制系统的切换设备和用于交通工具的 控制系统
技术领域
本发明涉及针对用于交通工具的控制系统的切换设备和具有这种切换设备的用于交通工具的控制系统，该切换设备尤其用于操作元件，例如交通工具的行驶级选择装置。
背景技术
例如在具有电子部件的选择杆中，由于用户对设计有所期望所以可能会需要高花费的选择杆的结构。在此，例如在选择杆的基础上可能会需要主电路板，并且在切换把手或球形把手中可能会需要一个或多个辅助电路板。球形把手中的这种辅助电路板尤其是可以承载开关，例如用于挂入变速器的驻车位置的P按键、用于离开驻车位置的解锁按键和用于激活手动模式或者说手动的槽道或触控槽道(Tippgasse)的按键以及用于示出行驶级的发光二极管和背景照明装置。因为在球形把手中通常可用空间较少，所以在此不可能安置所有部件，这例如可能需要分成两个部分或者进行划分。主电路板和辅助电路板通常能导电地相互连接。
DE 10 2008 001 884 A1公开了一种具有光导束的操纵装置。
发明内容
在该背景下，本发明根据独立权利要求提供了改进的针对用于交通工具的控制系统的切换设备和改进的用于交通工具的控制系统。有利的设计方案由从属权利要求和随后的描述中得到。
根据本发明的实施方式，尤其可以实现光学或光电监控能布置在周边的切换设备，切换设备可以实施为多级式的按键或开关或者说分级式按键或分级式开关。在此，光导和各种有利的机构例如可以用于将切换位置变换成由光导引导的光学信号。换言之，光开关可以被用于监控能布置在周边的切换设备。
根据本发明的实施方式有利的是，切换设备尤其可以用安全的、节省空间的以及能灵活地与设计期望或客户期望相匹配的方式与控制器间隔开地并且/或者在苛刻的几何结构条件下被安置，以光电方式被监控且在光学上与控制器接驳。因此，例如在分散的切换设备或操作元件的情况下，电部件或功能可以仅布置在主电路板上。
能布置在周边的、多级式的切换设备与能布置在中间的控制单元的这种光学接驳可以提供优点，这是因为光导对电和磁干扰不敏感。此外，例如可以取消在用于交通工具变速器的换挡杆的球形把手中的能布置在周边的电子部件。能布置在周边的按键或开关在此可以没有电部件。此外，中央的控制单元仅鉴于适用于电子器件的安全条例设计。最后，由于省去了辅助电路板和线缆从而可以实现高的容错率和可靠性。
产品安全性尤其也可以得到提高，这是因为如下部件可以被代替，这些部件可能是与安全相关的，并且可能会将特别的危险带入控制系统中。尤其是在具有分散地布置的、在周边的切换设备或部件的控制系统中，可以实现减少研发成本以及单件成本，这是因为功能上的安全性仅需要在中央的控制器中实现，并且这是因为例如仅需要光导和束适配器来将系统部件互连(Vernetzen)，以及可以减少针对在周边的电子设备的额外设置的密封部。还可以付诸实施更好的诊断措施，这是因为由于至少一个切换设备与控制器的光学接驳，使得在部件的不同的电规格方面没有限制的情况下能够实现普遍的和可靠的诊断。
与电互连相比，通过根据本发明的实施方式的光学互连尤其可以降低部件的花费和成本。此外，例如可能出现如下问题，即，电缆束不能具有任意多的芯线，这是因为否则插塞器就尤其相应变得非常大，从而经常仅使扁平插塞器成为可能，然而结构空间可能会是有限的。尤其是在结合用于交通工具变速器或交通工具驱动器的换挡杆或挡位选择杆的应用中，换挡滑杆会具有有限的内直径，而且可以隐藏这种电缆的换挡防尘罩例如并不总是会被客户所期望。因此，根据本发明的实施方式可以改进对有限的或复杂的几何形状的匹配可行方案，或者可以提升设计自由度。因为例如不再有将系统部件互连的并且/或者在周边的电器件例如以防被溅到液体，所以还可以降低用于密封控制系统的费用。同样，例如不需要使用柔性薄膜用来接驳在周边的部件，柔性薄膜一方面需要特别的结构设计，以便不会过早发生故障，但另一方面反正不能在所有应用中代替常规使用的辅助电路板。因为根据本发明的实施方式尤其可以避免在根据本发明的实施方式废弃不用的辅助电路板上提供与安全相关的功能，所以能够实现特别不耗费的研发并实现控制系统。
用于交通工具控制系统的切换设备具有如下特征：
至少一个光导，用于传导光信号，其中，光信号在进入切换设备中时具有输入表征量，并且在离开切换设备时具有输出表征量；以及
操作元件，用于将操纵力导入切换设备中，其中，操作元件基于操纵力能够在基本位置、第一操纵位置和第二操纵位置之间运动，其中，操作元件具有用于调节光信号的表征量的调节装置，其中，调节装置被构造成用于在操作元件的基本位置中将光信号的输出表征量调节到第一值上，在第一操纵位置中将光信号的输出表征量调节到第二值上，并且在第二操纵位置中将光信号的输出表征量调节到第三值上，其中，第一值、第二值和第三值彼此不同。
交通工具可以是陆地交通工具、水上交通工具或空中交通工具，尤其是与道路相关的机动车，例如乘用车、载重车或其他商用车。切换设备可以是按键或开关，尤其是多级式的按键或开关，例如分级式按键、翘板按键、滑移开关或类似装置。操纵力可以由操作人员施用到切换设备的操作元件上。在此，操作元件可以在施加有操纵力的情况下从基本位置运动到第一操纵位置，并且从第一操纵位置运动到第二操纵位置。在随后没有操纵力的情况下，操作元件可以从第二操纵位置或第一操纵位置复位到或能复位到基本位置中。至少一个光导可以实施为光导捆束或光导捆束的一部分。操作元件也能够运动到至少一个另外的操纵位置中。调节装置可以被构造成用于在各个操纵位置中不同地影响光信号的表征量并且必要时在其中一个操纵位置中不影响光信号的表征量。在此，调节装置可以被构造成用于在至少一个另外的操纵位置中将光信号的输出表征量调节到至少一个另外的值上。至少一个光导也可以是控制系统的一部分，其中，至少一个光导可以与切换设备分开提供。
根据一个实施例，调节装置可以具有至少一个按压区段，其被构造成用于依赖于操作元件的位置地改变至少一个光导的曲率半径。至少一个光导在此可以实施为至少一个连贯的光导，其从切换设备的进入侧延伸到切换设备的输出侧。至少一个按压区段可以作为操作元件的凸出区段成形出。在基本位置中，至少一个按压区段例如可以与至少一个光导间隔开，并且在操纵位置中，至少一个光开关可以例如通过至少一个按压区段变弯。这种实施方式提供如下优点，即，光信号可以依赖于操作元件的位置地通过光耦出不同地衰减，从而以可靠的和结构简单的方式可以调节出输出表征量的不同的值，并且可以实现切换设备的有利的切换性能。
替选地，调节装置可以具有至少一个衰减区段，其被构造成用于依赖于操作元件的位置地使至少一个光导中的光信号至少部分穿透过，并且附加或替选地至少部分被衰减或中断。在此，至少一个光导可以具有至少一个第一光导和至少一个第二光导。在此，至少一个第一光导可以从切换设备的进入侧使第一分段延伸穿过切换设备，而至少一个第二光导可以使第二分段延伸穿过切换设备直到切换设备的离开侧。在至少一个第一光导和至少一个第二光导之间可以布置有间隙。至少一个衰减区段可以被构造成用于可以依赖于操作元件的位置地运动到光导之间的间隙中，或者可以在间隙中移动。这种实施方式提供如下优点，即，也可以以该方式安全地和结构简单地调节出输出表征量的不同的值，以便改进切换设备的切换性能。
在此，至少一个衰减区段可以具有中断区段、光学元件、反射体以及附加或替选地具有吸收体。中断区段可以由光学上不透明的和附加或替选地非反射的材料成形出。反射体可以由反光材料成形出。吸收体可以由具有亚光表面的非反光材料成形出。至少一个衰减区段尤其可以具有反射体和至少一个吸收体，并且附加或替选地具有中断区段，其中，至少一个第一光导的纵向延伸轴线和至少一个第二光导的纵向延伸轴线可以彼此横向地延伸。替选地，至少一个衰减区段可以具有中断区段并可选地具有光学元件。这种实施方式提供如下优点，即，光学信号的衰减或输出表征量的不同的值和进而切换设备的有利的切换性能可以按能灵活地匹配于装入位置上的几何形状的方式实现。
调节装置也可以具有至少一个另外的光导，至少一个另外的光导被构造成用于依赖于操作元件的位置地使至少一个光导中的光信号至少部分穿透过，并且附加或替选地至少部分朝操作元件转向引导。在此，至少一个光导可以具有至少一个第一光导和至少一个第二光导。在此，至少一个第一光导可以从切换设备的进入侧使第一分段延伸穿过切换设备，至少一个第二光导可以使第二分段延伸穿过切换设备直到切换设备的离开侧。在至少一个第一光导与至少一个第二光导之间可以布置有间隙。至少一个另外的光导可以被构造成用于依赖于操作元件的位置地能够运动到光导之间的间隙中，或者能够在间隙中移动。至少一个另外的光导可以被构造成用于提供照明装置的朝操作元件转向引导的光信号。这种实施方式具有如下优点，即，以结构简单的方式不仅可以可靠地调节出输出表征量的不同的值，以便改进切换设备的切换性能，而且也可以实现对切换设备或操作元件的照明。
替选地，调节装置可以具有至少一个过滤器，其被构造成用于依赖于操作元件的位置地使至少一个光导中的光信号至少部分未被过滤地穿透过并且附加或替选地至少部分地被过滤。在此，至少一个光导可以具有至少一个第一光导和至少一个第二光导。在此，至少一个第一光导可以从切换设备的进入侧使第一分段延伸穿过切换设备，至少一个第二光导可以使第二分段延伸穿过切换设备直到切换设备的离开侧。在至少一个第一光导与至少一个第二光导之间可以布置有间隙。至少一个过滤器可以被构造成用于依赖于操作元件的位置地能够运动到光导之间的间隙中，或者能够在间隙中移动。至少一个过滤器可以是偏振滤镜或滤色镜。这种实施方式提供如下优点，即，借助过滤器改变光信号也可以提供输出表征量的可良好区别的值，用于实现切换设备的有利的切换性能。
根据一个实施例，光信号的输入表征量和输出表征量可以表示光强度或光通量。光强度可以涉及照明强度、单位光出射度、亮度、光强、光流量、光量、光效应或光效率。替选地，光信号的输入表征量和输出表征量可以是偏振特性、颜色或类似表征量。这种实施方式提供如下优点，即，借助这种表征量可以按简单的方式产生光信号的输出表征量的可区别的值，这能够实现切换设备的有利的切换性能。
输出表征量的第一值尤其是可以表示最大值。在此，输出表征量的第三值可以表示最小值。输出表征量的第二值在此可以表示最大值与最小值之间的中间值。例如在此，输出表征量可以表示光强度或光通量。这种实施方式提供如下优点，即，在基本位置或息止位置中存在最大的光通量或类似表征量有利于或能够实现对光学的部件进行周期性诊断，尤其是在按键作为切换设备的情况下。替选地，输出表征量的第一值可以表示最小值，而输出表征量的第三值可以表示最大值。
此外，切换设备可以具有至少一个弹簧装置，用于将与操纵力相反指向的弹簧力施加到操作元件上。在此，弹簧装置可以被构造成用于调控操作元件在基本位置、第一操纵位置和第二操纵位置之间的多级式的运动。可选地，切换设备可以具有多个弹簧装置，它们具有不同的弹簧常数或能施用的弹簧力。至少一个弹簧装置例如可以具有碟形弹簧。这种实施方式提供如下优点，即，切换设备或操作元件的切换运动的多级性可以按结构简单的和在操作元件的运动行程方面能精确限定的方式实现。
在此，在基本位置中，操作元件和至少一个弹簧装置可以在力方面脱联。在第一操纵位置中，操作元件与至少一个弹簧装置之间的力传递可以是最小的。在第二操纵位置中，操作元件与至少一个弹簧装置之间的力传递可以是最大的。在此，至少一个弹簧装置可以被构造成用于在最小的力传递的情况下将最小的弹簧力施加到操作元件上，并且在最大的力传递的情况下将最大的弹簧力施加到操作元件上。这种实施方式提供如下优点，即，操作元件的至少两级式的切换运动可以按结构简单的和对于用户来说在触觉上单义(eindeutig)的方式实现。
操作元件也可以具有按键、开关、翘板按键、翘板开关或滑键。这种实施方式提供如下优点，即，能够针对切换设备的多样的应用可能性或设计可能性进行选择。
根据一个实施例，切换设备可以具有连贯的光导和用于将与操纵力相反指向的弹簧力施加到操作元件上的至少一个弹簧装置。在此，弹簧装置可以被构造成用于调控操作元件在基本位置、第一操纵位置和第二操纵位置之间的多级式的运动。在此，调节装置可以具有至少一个按压区段，其被构造成用于依赖于操作元件的位置地改变至少一个光导的曲率半径。在此，光导可以布置在至少一个按压区段与弹簧装置之间。这种实施方式提供如下优点，即，可以提供具有减少的部件数量的节省空间的和廉价的切换设备。
交通工具控制系统具有如下特征：
之前提到的切换设备的实施方式；以及
控制器，其中，切换设备借助至少一个光导以能传递数据的方式与控制器连接，其中，控制器具有用于将具有输入表征量的光信号耦入至少一个光导中的装置和用于检测来自至少一个光导的光信号的输出表征量的装置，其中，控制器被构造成用于依赖于光信号的输出表征量的值地产生控制信号。
与控制系统相结合，之前提到的切换设备的实施方式可以有利地用于提供光信号的输出表征量的不同的值，基于这些值能够产生控制信号或切换信号。控制系统可以具有至少一个这种切换设备。控制器可以具有印制电路板，或者布置或能布置在印制电路板上。用于耦入的装置可以具有光源，尤其是发光二极管。用于检测的装置可以具有光敏晶体管或类似装置。至少一个光导在此可以实施为从控制器穿过切换设备回到控制器的闭合的或开放的环路。
根据一个实施方式，控制器可以被构造成用于将控制信号输出到通向发动机控制设备的接口上，并且附加或替选地输出到通向变速器控制设备的接口上。控制信号可以适用于在通过发动机控制设备和附加或替选地通过变速器控制设备处理时引起对其运行的控制或调节。这种实施方式提供如下优点，即，在使用基于来自切换设备的输出表征量值产生的控制信号的情况下也可以控制交通工具变速器和/或交通工具驱动器。
在此，控制器可以被构造成用于响应于输出表征量的第二值地产生第一控制信号，并且响应于输出表征量的第三值地产生第二控制信号，该第一控制信号表示用于预选变速器级的预选信号，该第二控制信号表示用于调节变速器级的切换信号。这种实施方式提供如下优点，即，基于例如在许多变速器类型中，对于切换到另一挡位或另一变速器级中的切换过程来说更换到变速器的另一副轴上的事实，已经可以为变速器控制部提供正确且有用的预告信息，从而即使是否则必要时应该做的对所估计的预选的修正也可以避免并且节省了时间，尤其是由此驾驶员例如也可以为了准备超车利用挡位预选准备好快速的换挡。
控制器也可以被构造成用于响应于输出表征量的第二值地产生第一控制信号，并且响应于光信号的输出表征量的第三值地产生第二控制信号，该第一控制信号表示发动机启动信号，该第二控制信号表示用于松开变速器锁紧的解锁信号。这种实施方式提供如下优点，即，通过控制系统的多级式的切换设备也可以操控不同的交通工具功能，其中，因此能够实现对功能性的有意义的整合以及对交通工具的经简化的可操作性。
附图说明
本发明借助附图示例性地详细阐述。其中：
图1示出具有根据本发明的一个实施例的切换设备的控制系统；并且
图2A至图7B示出根据本发明的实施例的切换设备。
在对本发明的优选实施例的随后的描述中，针对在不同的图中示出的类似作用的元件使用相同或类似的附图标记，其中，取消重复描述这些元件。
具体实施方式
图1示出了具有根据本发明的一个实施例的切换设备110的控制系统100。控制系统100被设置成用于针对交通工具应用，或者能结合交通工具应用。例如，控制系统100能够被用于控制交通工具变速器并附加地或替选地用于控制交通工具驱动器。
控制系统100根据本发明的图1中所示的实施例具有切换设备110。根据另一实施例，控制系统100可以具有多个切换设备110。
切换设备110根据本发明的图1中所示的实施例具有光导120。光导120被构造成用于传导光信号。光信号的传播方向在图1中通过箭头象征性表明。光导120延伸穿过切换设备110。在此，在光导120中传导的光信号在进入切换设备110时具有输入表征量。在从切换设备110离开时，光信号具有输出表征量。可选地，即使未在图1中详细示出，光导120也可以在切换设备110内部具有至少一个中断部。根据另一实施例也可以布置有多个光导120。
此外，控制系统100的切换设备110具有操作元件130。操作元件130例如是按键、开关、翘板按键、翘板开关或滑键。操作元件130被构造成用于将外部的操纵力131导入到切换设备110中。换言之，操作元件130被构造成用于将通过用户施用的操纵力131导入到切换设备110中，或者传递到调节装置132上和必要时光导120上。通过施加在切换设备110上或操作元件130上的操纵力131，操作元件130以能运动到不同的位置中的方式布置。在此，操作元件130被构造成用于依赖于操纵力131地尤其是能在基本位置、第一操纵位置和第二操纵位置之间运动。
操作元件130的基本位置在此相应于没有操纵力131，或者相应于操作元件130的息止状态。操作元件130的第一操纵位置例如表示在施加有操纵力131时操作元件130的运动的或操纵运动的第一分级。操作元件130的第二操纵位置尤其表示操作元件130的操纵运动的第二分级或者例如表示在施加有操纵力131时切换设备110中的操作元件130的止挡位置。根据另一实施例，操作元件130能够在多于三个的位置之间运动。
操作元件130根据本发明的图1中所示的实施例具有调节装置132。在此，调节装置132与操作元件130机械联接或连接。调节装置132被构造成用于调节在光导120中传导穿过切换设备110的光信号的输出表征量。更精确的说，调节装置132被构造成用于依赖于操作元件130的位置地将输出表征量调节到多个不同的值中的一个上。
在此，调节装置132被构造成用于在操作元件130的基本位置中将光信号的输出表征量调节到第一值上。此外，调节装置132被构造成用于在操作元件130的第一操纵位置中将光信号的输出表征量调节到第二值上。调节装置132也被构造成用于在操作元件130的第二操纵位置中将光信号的输出表征量调节到第三值上。在此，第一值、第二值和第三值彼此不同。
根据一个实施例，光信号的输入表征量和输出表征量表示光信号的光强度。光信号的输入表征量和输出表征量尤其表示光信号的光通量、照明强度、单位光出射度、亮度、光强、光流量、光量、光信号的光效应或光效率。替选地，光信号的输入表征量和输出表征量表示光信号的偏振特性或颜色。根据一个实施例，输出表征量的第一值是光学信号的光强度的最大的值或水平，而输出表征量的第三值是光学信号的光强度的最小的值或水平。
此外，控制系统还具有控制器140。控制器140借助光导120能传递数据地与切换设备110连接。光开关120在此环路状地实施，以便建立控制器140与切换设备110之间的能传递数据的连接。
控制器140具有耦入装置142和检测装置144。在此，耦入装置142被构造成用于将具有输入表征量的光信号耦入光导120中。耦入装置142具有光源，其例如实施为发光二极管。检测装置144被构造成用于检测来自光导120的光信号或光信号的输出表征量。在此，检测装置144例如实施为光敏晶体管。
控制器140被构造成用于依赖于光信号的借助检测装置144检测到的输出表征量的值地产生控制信号150。在此，控制器140尤其被构造成用于依赖于输出表征量的存在的值地产生不同的控制信号150。控制器140也被构造成用于将控制信号150输出或提供到通向设备的接口上。
例如，控制器140可以被构造成用于产生第一控制信号150，或者当检测到具有第一值的输出表征量时中断产生控制信号150，其中，操作元件130布置在息止位置中。当检测到具有第二值或第三值的输出表征量时，其中，操作元件130布置在第一操纵位置或第二操纵位置中，控制器140可以被构造成用于产生第二控制信号150或第三控制信号150。
根据一个实施例，控制器140被构造成用于将控制信号150输出到通向发动机控制设备的接口上，并且输出到通向变速器控制设备的接口上。在此，控制器140被构造成用于响应于光信号的输出表征量的第二值地产生第一控制信号150，并且响应于光信号的输出表征量的第三值地产生第二控制信号150，该第一控制信号表示发动机启动信号，该第二控制信号表示用于松开变速器锁紧并且/或者释放选择杆的解锁信号。因此例如交通工具启动或发动机启动可以通过在交通工具的选择杆上的两分级式的P开关实现。为了产生第一控制信号150，控制器140在此可以被构造成用于检查切换设备110的操作元件130的第一操纵位置是否被施加了限定的持续时间，例如至少半秒，以便导致发动机启动。因此，交通工具启动也可以在功能上尤其是与交通工具选择杆上的解锁按键或开锁按键关联。
如果切换设备110在第一操纵位置中被操纵了特定的持续时间，例如一秒，那么可以导致交通工具发动机启动。当切换设备110被移位到第二操纵位置中时，就会松开变速器锁紧，并且能够实现更换到另一挡位或另一行驶级中。
根据一个实施例，控制器140被构造成用于将控制信号150输出到通向变速器控制设备的接口上。在此，控制器140被构造成用于响应于光信号的输出表征量的第二值地产生第一控制信号150，该第一控制信号表示用于预选变速器级或挡位的预选信号，并且响应于光信号的输出表征量的第三值地产生第二控制信号150，该第二控制信号表示用于调节变速器级或挂入挡位的切换信号。在交通工具领域中多级式的按键作为切换设备110的运用例如可以是针对在所谓的手动槽道中的切换的两分级式的翘板按键。因此，变速器的预控制或挡位预选可以通过手动槽道中的两分级式的开关实现。在手动槽道中的升挡切换(M+)和降挡切换(M-)方面，通过切换设备110的第一操纵位置可以发信号告知意图将升挡切换或降挡切换作为下一手动的挡位选择。基于第二操纵位置可以实施实际上的切换过程。
图2A示出了根据本发明的一个实施例的切换设备110的局部截面图。切换设备110可以是来自图1的切换设备。切换设备110具有光导120、操作元件130和调节装置132。图2A中还示出了切换设备110的壳体212、光导120中的光信号222、调节装置132的按压区段232、切换设备110的弹簧装置260和操作元件130的操纵轴线A或运动轴线。在此，图2A中的切换设备110在操作元件130的基本位置中示出。
在壳体212中布置有光导120的部分区段、操作元件130的依赖于操作元件130的位置的部分区段、调节装置132和弹簧装置260。
根据本发明的图2A中所示的实施例，光导120作为连贯的光导成形出。在光导120中，光信号222沿光路传播，像在图中通过箭头象征性表明的那样。光导120在此在操作元件130的图2A中所示的基本位置中线性地延伸穿过切换设备110。在此，光开关110在壳体212内部具有主延伸轴线或纵向延伸轴线，其在操作元件130的图2A中所示的基本位置中相应于光信号222的光路。
操作元件130作为按键成形出。在图2A中所示的基本位置中，操作元件130的最大的部分区段从壳体212中延伸出。在存在操纵力131时，操作元件130能够以沿操纵轴线A在不同的位置之间运动。在此，操纵轴线A根据本发明的图2A中所示的实施例在制造公差之内相对光导120的纵向延伸轴线法向或横向地延伸。
调节装置132根据本发明的图2A中所示的实施例具有按压区段232或按压元件。在此，按压区段232更精确地说具有棒形的剖面型廓，其具有主延伸轴线。按压区段232的主延伸轴线在此沿操作元件130的操纵轴线A延伸。按压区段232被构造成用于依赖于操作元件130的相应的位置地改变光导120的曲率半径。
在此，调节装置132尤其是构造有按压区段232，以便在操作元件130的基本位置中与光开关120间隔开地布置，并且在操作元件130的与基本位置不同的位置中将光导120变弯。操作元件130的与基本位置不同的位置例如在图2B和图2C中示出。
弹簧装置260被构造成用于将与操纵力131相反指向的弹簧力施加到操作元件130上。根据本发明的图2A中所示的实施例，弹簧装置260实施为碟形弹簧。弹簧装置260尤其被构造成用于调控操作元件130在基本位置、第一操纵位置和第二操纵位置之间的多级式的运动。光开关120在此布置在调节装置132与弹簧装置260之间。根据另一实施例，切换设备110可以具有多个弹簧装置。
在图2A中所示的基本位置中，操作元件130的部分区段如下最大程度地从壳体212中延伸出来，使得具有按压区段232的调节装置132与光导120间隔开地布置，使得光导120在装配公差之内线性地延伸穿过切换设备110，并且使得操作元件130和弹簧装置260彼此在力方面脱联。
图2B示出了在操作元件130的第一操纵位置中的图2A的切换设备110。在图2B中所示的第一操纵位置中，从壳体212中延伸出操作元件130的相对最大的部分区段减小了的部分区段，调节装置132以按压区段232朝光导120贴靠地布置，并且朝弹簧装置260贴靠地弄弯光导120。由此，光导120在壳体212内部具有第一曲率半径。弹簧装置260此外仍处于未被压缩的状态。
图2C示出了在操作元件130的第二操纵位置中的图2A或图2B的切换设备110。在图2C中所示的第二操纵位置中，操作元件130的最小的部分区段从壳体212中延伸出来。调节装置132以按压区段232朝光导120贴靠地布置，并且朝弹簧装置260贴靠地弄弯光导120。操纵力131经由调节装置132和光导120传递到弹簧装置260上。操纵力131具有如下大小，其导致弹簧装置260的弹性内弯(Einfederung)。由此，光导120与图2B中所示的状态相比被更强地弄弯。因此，光导120在图2C中所示的状态下在壳体212内部具有第二曲率半径，其小于第一曲率半径。弹簧装置260处于通过操作元件130和调节装置132被压缩的状态中。
在参考图2A至图2C的情况下要注意的是，切换设备110作为按键或分级式开关利用压力传感技术通过光导120的变形类似于纤维光学压力传感器地实施。当光导120在操纵切换设备110或操作元件130时通过调节装置132被弄弯或发生拱曲时，针对光导120中的光信号222的透射变差。压力作用或弯曲作用通过弹性的机构，在此是位于下方的形式为碟形弹簧的弹簧装置260在两个分级中发生改变。当操作元件130或调节装置132到达弹簧装置260时，压力或弹簧力增加。根据一个实施例，可以通过将多个弹簧装置260，例如碟形弹簧堆层或堆垛，使得随着弹簧刚性的升高也可以实现多级式的按键。
图3A示出了根据本发明的一个实施例的切换设备110的局部截面图。在此，图3A中的切换设备110和图示除了如下不同之处外都相应于图2A的切换设备以及图示，即，图3A中的切换设备110没有示出弹簧装置，或者说不具有弹簧装置。在图3A中，切换设备110在操作元件130的基本位置中示出。
图3B示出了在操作元件130的操纵位置中的图3A中所示的切换设备110。在此，图3B中的图示尤其是图2B或图2C的图示的结果。
图4示出了根据本发明的一个实施例的切换设备110的局部截面图。在此，图4中的切换设备110和图示除了如下不同之处之外都相应于图3A的切换设备以及图示，即，在图4中，光导120在切换设备110内部中断，并且切换设备110具有中断区段432或衰减区段作为调节装置132。在图4中，切换设备110在操作元件130的基本位置中示出。
中断的光导120在光导120的两个部分区段之间具有被空气填充的间隙。光导120的两个部分区段沿光导120的共同的纵向延伸轴线在切换设备110的壳体212内部延伸。光信号222或光路在操作元件130的基本位置中从光导120的输入侧的部分区段穿过间隙延伸到光导120的输出侧的部分区段中。
调节装置132由不透光的材料成形出。具有中断区段432的调节装置132被构造成用于依赖于操作元件130的位置地使光导120中的光信号222至少部分穿透过或者至少部分被中断。在图4中所示的基本位置中，具有中断区段432的调节装置132被构造成用于使光导120中的光信号222穿透过。在此，具有中断区段432的调节装置132布置在光导120的两个部分区段之间的间隙之外。在操纵位置中，中断区段432可以被构造成用于至少部分中断光信号222。在此，在操作元件130的操纵位置中调节装置132可以以中断区段432延伸到光导120的两个部分区段之间的间隙中。例如，中断区段432在基本位置中可以位于间隙之外，在第一操纵位置中部分填充间隙，例如填充一半，并且在第二操纵位置中完全填充间隙。
图5示出了根据本发明的一个实施例的切换设备110的局部截面图。在此，图5中的切换设备110和图示除了如下不同之处之外相应于图4的切换设备以及图示，即，在图5中，切换设备110具有中断区段432或衰减区段和附加的光学元件532的调节装置132。在图5中，切换设备110在操作元件130的基本位置中示出。
调节装置132在此具有中断区段432和光学元件532。在图5中所示的基本位置中，调节装置132的光学元件532布置在光导120的两个部分区段之间的间隙中。在图5中所示的基本位置中，调节装置132被构造成用于使光导120中的光信号222至少部分穿透过。在操纵位置中，调节装置132可以被构造成用于至少部分中断光信号222。在此，调节装置132的中断区段432可以在操作元件130的操纵位置中延伸到光导120的两个部分区段之间的间隙中。
在参考图4和图5的情况下要注意的是，根据一个实施例，切换设备110可以实施为具有光路的中断部的按键。在光导120的直径小的情况下，针对图4的实施例得到近似数字式的切换性能。为了限制光损耗，在图5中布置有光学元件532或光学中间环节，以便衰减光学信号222在操纵状态下或操纵位置中相对息止状态或基本位置的光穿透过率的降低。
图6A示出根据本发明的一个实施例的切换设备110的局部截面图。在此，图6A中的切换设备110和图示除了如下不同之处之外相应于图3A的切换设备以及图示，即，在图6A中，光导120在切换设备110内部中断，并且切换设备110具有另外的光导632作为调节装置132。在图6A中，切换设备110在操作元件130的基本位置中示出。
中断的光导120具有光导120的两个部分区段之间的被空气填充的间隙。光导120的两个部分区段沿光导120的共同的纵向延伸轴线在切换设备110的壳体212内部延伸。光信号222或光路在操作元件130的基本位置中从光导120的输入侧的部分区段穿过间隙延伸到光导120的输出侧的部分区段中。
另外的光导632从操作元件130朝光导120的方向延伸。另外的光导632具有第一区段、弯折区段和第二区段。第一区段沿切换设备110的操纵轴线A延伸。第二区段沿光导120的共同的纵向延伸轴线地朝光导120的输入侧的部分区段的方向延伸。另外的光导632的弯折区段布置在第一区段与第二区段之间。
具有另外的光导632的调节装置132被构造成用于依赖于操作元件130的位置地使光导120中的光信号222至少部分穿透过，并且附加地或替选地至少部分转向传导至操作元件130。在图6A中所示的基本位置中，具有另外的光导632的调节装置132被构造成用于使光导120中的光信号222穿透过。在此，具有另外的光导632的调节装置132布置在光导120的两个部分区段之间的间隙之外。
图6B示出了在操作元件130的操纵位置中的图6A的切换设备110。在此，调节装置132的另外的光导632的第二区段完全布置在光导120的两个部分区段之间的间隙中。光信号222从光导120的输入侧的部分区段中出来，并且进入另外的光导632中。在此，光路朝操作元件130延伸。在图6B中所示的操纵位置中，具有另外的光导632的调节装置132被构造成用于将光信号222完全转向传导至操作元件130。在此，具有另外的光导632的调节装置132可以在操作元件130的操纵位置中延伸到光导120的两个部分区段之间的间隙中。
根据另一实施例，另外的光导632的第二区段可以在另外的操纵位置中仅部分布置在间隙中，从而光信号222的第一部分被另外的光导632转向传导，而光信号222的第二部分可以经过光导120的输出侧的部分区段。
在参考图6A和图6B的情况下要注意的是，当操作元件130的操纵位置存在时，在所示的切换设备110中进行光路或光信号222的转向传导。在操纵按键时，另外的光导632被引到光信号222的光束路径中。在具有照明的大面积的开关中，操纵位置因此可以通过操作元件130的开关象征性符号的更高的亮度也在光学上发信号告知。
图7A示出了根据本发明的一个实施例的切换设备110的局部截面图。在此，图7A中的切换设备110和图示除了如下不同之处之外相应于图3A的切换设备以及图示，即，在图7A中，光导120在切换设备110内中断，其中，光导120的部分区段具有相对彼此倾斜的纵向延伸轴线，并且切换设备110具有调节装置132，其示例性地具有反射体732A和两个吸收体732B。在图7A中，切换设备110在操作元件130的基本位置中示出。
中断的光导120在光导120的两个部分区段之间具有被空气填充的间隙。光导120的两个部分区段沿相互倾斜的纵向延伸轴线在切换设备110的壳体212内部延伸。具有反射体732A和吸收体732B的调节装置132布置在操作元件130的面对光导120的一侧上。反射体732A在此布置在第一吸收体732B与第二吸收体732B之间。在此，反射体732A作为镜子或由反光材料成形出。反射体732A被构造成用于反射光学信号222。吸收体732B例如具有亚光黑色。在此，吸收体732B被构造成用于吸收至少一部分光学信号222。
具有反射体732A和吸收体732B的调节装置132被构造成用于依赖于操作元件130的位置地使光导120中的光信号222至少部分穿透过或者至少部分地被衰减并且附加地或替选地被中断。在图7A中所示的基本位置中，具有反射体732A和吸收体732B的调节装置132被构造成用于使光导120中的光信号222穿透过。在此，光信号222或光路在操作元件130的基本位置中从光导120的输入侧的部分区段以光锥722的形式穿过间隙朝反射体732A延伸，并且在反射体732A上反射到光导120的输出侧的部分区段中。
图7B示出了在操作元件130的操纵位置中的图7A的切换设备110。在图7B中所示的操纵位置中，具有反射体732A和吸收体732B的调节装置132被构造成用于至少部分衰减和附加或替选地中断光导120中的光信号222。在此，光信号222或光路在操作元件130的操纵位置中从光导120的输入侧的部分区段以光锥722的形式穿过间隙朝第一吸收体732B延伸，并且通过第一吸收体732B被至少部分地吸收。第二吸收体732B布置和被构造成用于屏蔽来自光导120的输出侧的部分区段的光信号222的朝光导120的输出侧的部分区段反射的部分。
参考图7A和图7B要注意的是，切换设备110实施为具有光信号222的依赖于位置的反射或吸收的按键。在此，从光导120的输入侧的部分区段出来的光锥722或光束在操作元件130的下侧被反射到光导120的输出侧的部分区段中。在基本位置中，光导120的输入侧的部分区段辐射到反射体732A上，并且因此辐射到明亮的或反照的表面上。如果操作元件130被按压，并且因此移位到操纵位置中，那么反射体732A或反射面相对于光导120的输入侧的部分区段移动。光信号222的长出的部分辐射到吸收体732B或黑色表面上，其吸收光信号222。第二吸收体732B或遮蔽物例如在操作元件130的完全操纵的位置中覆盖了光导120的输出侧的部分区段。以该方式得到切换设备110的比较模拟的响应特性，由此也可以推断出的是，操作元件130被按压了多远。根据一个实施例，光学元件可以布置在光信号222进入光导120的输出侧的部分区段中之前。
参考图1至图7B，本发明的实施例、变型方案和其他方面随后概括性地并且换言之地阐述。
根据一个实施例，切换设备110的调节装置132可以具有至少一个偏振滤镜。光信号222的光通量的减弱在此可以通过偏振滤光镜实现。根据一个实施例，切换设备110可以实施为开关。
根据本发明的实施例，借助光导对在交通工具的选择杆中的按键信号和切换信号进行检测，其中，调节装置132、232、432、532、632、732A、732B可以作为分隔机构起作用，其被构造成用于依赖于操作元件130的位置地中断或衰减光信号222的光通量。在此，切换设备110也设有开关的多级式的实施方案，并且附加或替选地设有闭合的或一件式的光导环路，或者设有开放的或两件式的光导环路。在此，光信号222的光通量可以经由在不同吸收的介质上的反射来通过开关操纵减弱，光信号222的光通量可以经由偏振的滤镜来通过开关操纵减弱，并且附加或替选地，光学中间环节可以降低开放的光导120中的透射损耗。
根据一个实施例，可以实现对光信号222的或耦入装置142的或光源的光通量进行切换，其中，可以按如下方式选择暗状态，即，在多个切换状态下以暗状态来用信号告知故障自保护状态或自动防故障状态(failsafe-Zustand)。光通量可以通过至少一个光导120进行切换。因此，当驾驶员操纵制动踏板时，于是在交通工具的选择杆上例如接通针对解锁按键或开锁按键的光通量。光通量的切换可以例如也通过交通工具变速器来执行。这可以作为防止选择杆在行驶级输出时的错误功能的第二安全措施使用。
所描述的和在图中示出的实施例仅是示例性地选择的。不同的实施例可以完全或在各个特征方面相互组合。一个实施例也可以通过另一实施例的特征得到补充。
此外，根据本发明的方法步骤可以重复地以及以与所描述的顺序有所不同的顺序实施。
如果一个实施例在第一特征与第二特征之间包括“和/或(并且/或者)”的关系，那么这就可以如下这样地被理解，即，一个实施例根据一个实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征，而根据另一实施方式要么仅具有第一特征，要么仅具有第二特征。
附图标记列表
100 控制系统
110 切换设备
120 光导
130 操作元件
131 操纵力
132 调节装置
140 控制器
142 耦入装置或光源
144 检测装置或光敏晶体管
150 控制信号
212 壳体
222 光信号或光路
232 按压区段
260 弹簧装置或碟形弹簧或弹性器件
A 操纵轴线或运动轴线
432 中断区段
532 光学元件
632 另外的光导
722 光锥
732A 反射体
732B 吸收体

Claims (15)

1.针对用于交通工具的控制系统(100)的切换设备(110)，其特征在于，所述切换设备(110)具有如下特征：
至少一个光导(120)，所述至少一个光导用于传导光信号(222)，其中，所述光信号(222)在进入所述切换设备(110)中时具有输入表征量，并且在离开所述切换设备(110)时具有输出表征量；以及
操作元件(130)，所述操作元件用于将操纵力(131)导入所述切换设备(110)中，其中，所述操作元件(130)基于所述操纵力(131)而能在基本位置、第一操纵位置和第二操纵位置之间运动，其中，所述操作元件(130)具有调节装置(132；232；432；532；632；732A、732B)，所述调节装置用于调节所述光信号(222)的表征量，其中，所述调节装置(132；232；432；532；632；732A、732B)被构造成用于在所述操作元件(130)的所述基本位置中将所述光信号(222)的输出表征量调节到第一值上，在所述第一操纵位置中将所述光信号(222)的输出表征量调节到第二值上，并且在所述第二操纵位置中将所述光信号(222)的输出表征量调节到第三值上，其中，所述第一值、所述第二值和所述第三值彼此不同。
2.根据权利要求1所述的切换设备(110)，其特征在于，所述调节装置(132)具有至少一个按压区段(232)，所述至少一个按压区段被构造成用于依赖于所述操作元件(130)的位置地改变所述至少一个光导(120)的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的切换设备(110)，其特征在于，所述调节装置(132)具有至少一个衰减区段(432；532；732A、732B)，所述至少一个衰减区段被构造成用于依赖于所述操作元件(130)的位置地使所述光信号(222)在所述至少一个光导(120)中至少部分穿透过，并且/或者至少部分被衰减或中断。
4.根据权利要求3所述的切换设备(110)，其特征在于，所述至少一个衰减区段(432；532；732A、732B)具有中断区段(432)、光学元件(532)、反射体(732A)和/或吸收体(732B)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(110)，其特征在于，所述调节装置(132)具有至少一个另外的光导(632)，所述至少一个另外的光导被构造成用于依赖于所述操作元件(130)的位置地使所述光信号(222)在所述至少一个光导(120)中至少部分穿透过，并且/或者至少部分朝所述操作元件(130)转向引导。
6.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(110)，其特征在于，所述光信号(222)的输入表征量和输出表征量表示光强度或光通量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(110)，其特征在于，所述输出表征量的第一值表示最大值，而所述输出表征量的第三值表示最小值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(110)，其特征在于具有至少一个弹簧装置(260)，所述至少一个弹簧装置用于将与所述操纵力(131)相反指向的弹簧力施加到所述操作元件(130)上，其中，所述弹簧装置(260)被构造成用于调控所述操作元件(130)在所述基本位置、所述第一操纵位置和所述第二操纵位置之间的多级式的运动。
9.根据权利要求8所述的切换设备(110)，其特征在于，在所述基本位置中，所述操作元件(130)和所述至少一个弹簧装置(260)在力方面脱联，在所述第一操纵位置中，所述操作元件(130)和所述至少一个弹簧装置(260)之间的力传递是最小的，并且在所述第二操纵位置中，所述操作元件(130)和所述至少一个弹簧装置(260)之间的力传递是最大的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(110)，其特征在于，所述操作元件(130)具有按键、开关、翘板按键、翘板开关或滑键。
11.根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(110)，其特征在于，所述切换设备(110)具有连贯的光导(120)和至少一个弹簧装置(260)，所述至少一个弹簧装置用于将与所述操纵力(131)相反指向的弹簧力施加到所述操作元件(130)上，其中，所述弹簧装置(260)被构造成用于调控所述操作元件(130)在所述基本位置、所述第一操纵位置和所述第二操纵位置之间的多级式的运动，其中，所述调节装置(132)具有至少一个按压区段(232)，所述至少一个按压区段被构造成用于依赖于所述操作元件(130)的位置地改变所述至少一个光导(120)的曲率半径，其中，所述光导(120)布置在所述至少一个按压区段(232)与所述弹簧装置(260)之间。
12.用于交通工具的控制系统(100)，其特征在于，所述控制系统(100)具有如下特征：
根据前述权利要求中任一项所述的切换设备(110)；以及
控制器(140)，其中，所述切换设备(110)借助至少一个光导(120)以能传递数据的方式与所述控制器(140)连接，其中，所述控制器(140)具有用于将具有输入表征量的光信号(222)耦入所述至少一个光导(120)中的装置(142)以及用于检测从所述至少一个光导(120)离开的光信号(222)的输出表征量的装置(144)，其中，所述控制器(140)被构造成用于依赖于所述光信号(222)的输出表征量的值地产生控制信号(150)。
13.根据权利要求12所述的控制系统(100)，其特征在于，所述控制器(140)被构造成用于将所述控制信号(150)输出到通向发动机控制设备的接口上，并且/或者输出到通向变速器控制设备的接口上。
14.根据权利要求13所述的控制系统(100)，其特征在于，所述控制器(140)被构造成用于响应于所述输出表征量的第二值地产生第一控制信号(150)，并且响应于所述输出表征量的第三值地产生第二控制信号(150)，所述第一控制信号表示用于预选出变速器级的预选信号，所述第二控制信号表示用于调节变速器级的切换信号。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的控制系统(100)，其特征在于，所述控制器(140)被构造成用于响应于所述输出表征量的第二值地产生第一控制信号(150)，并且响应于所述输出表征量的第三值地产生第二控制信号(150)，所述第一控制信号表示发动机启动信号，所述第二控制信号表示用于松开变速器锁紧的解锁信号。
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