DE10035045C2 - Schaltereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltereinheit zur Steuer- und Regelung von in einem Fahrzeug vorhandenen Verbrauchern mit einem an Drehreglern abrollbar angeordneten Trackball und mit wenigstens einem Mikroschalter.

In Fahrzeugen sind insbesondere im Bereich des Fahrzeuglenkers eine Vielzahl von Schaltereinheiten angeordnet. Als Verbraucher kommen hierbei beispielsweise elektrische Fensterheber, elektrische Schiebedächer, elektrische Außenspiegelverstellungen, elektrische Sitzverstellungen, Navigationssysteme, Bordcomputer od. dgl. in Betracht. Bei den bekannten Schaltereinheiten hat sich als nachteilig herausgestellt, dass eine Feineinstellung, beispielsweise zur Steuer- und Regelung eines elektrischen Fensterhebers oder zur Steuerung eines Navigationssystems, mit ein und derselben Schaltereinheit nicht oder nur bedingt möglich ist. Deshalb sind für die verschiedenen Verbraucher eine große Anzahl von verschiedenen und verschiedenartig zu bedienenden Schaltereinheiten erforderlich.

Es sind verschiedene Lösungsansätze bekannt, mit denen die Vielzahl von Schaltereinheiten reduziert werden kann. So ist in der DE 44 23 744 A1 offenbart, einen Trackball in einem Lenkrad anzuordnen und mit dem Trackball graphische Oberflächen für Cruise-Control-Systeme anzusteuern. Aus der DE 197 43 023 A1 ist bekannt, ein in einem Lenkrad angeordneten Trackball zur Ansteuerung von Außenspiegeln zu nutzen. Außerdem ist aus dieser Anmeldeschrift bekannt, zusätzliche tasten- oder knopfförmige Bedienelement analog den Maustasten einer Computermaus vorzusehen.

Aus der DE 195 48 659 C1 ist ein Trackballelement mit zusätzlichen Schaltern bekannt, wobei über die zusätzlichen Schalter beispielsweise ein Fenster eines Kraftfahrzeugs ausgewählt werden kann und die Stellung des somit ausgewählten Fenster dann über den Trackball erfolgt.

Die genannten Vorschläge lehnen sich im Prinzip an den beispielsweise aus der DE 34 25 948 C2 bekannten Aufbau einer Computermaus an, nach der ein Kugelelement zur Ansteuerung von an dem Kugelelement angeordneten Drehreglern vorgesehen ist. Durch die Bewegung des Kugelelements erfolgt eine Drehbewegung der Drehregler, wodurch Ausgangssignale zur Steuerung eines Mauszeigers erzeugt werden.

Ausgehend von der DE 195 48 659 C1 ist es Aufgabe der Erfindung, Schaltereinheiten für Kraftfahrzeuge weiter zu vereinfachen und eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltereinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mikroschalter durch Druck auf den Trackball geschaltet wird. Durch den Mikroschalter können verschiedene Schaltaufgaben mit ein und derselben Schaltereinheit vorteilhafterweise dadurch bewältigt werden, dass bei Umschalten des Mikroschalters ein Aktivieren/Deaktivieren oder ein Wechsel des zu steuernden bzw. zu regelnden Verbrauchers erfolgt. Damit entfallen eine Vielzahl von verschiedenen Schaltereinheiten für verschiedene Schaltaufgaben.

Der Mikroschalter ist derart angeordnet, dass er durch Druck auf das kugelförmige Betätigungselement geschaltet wird. Diese Ausführungsform ist deshalb vorteilhaft, weil an der Schalteroberfläche ein zusätzliches Schaltelement entfällt, welches beispielsweise durch Verschmutzung der Oberfläche des Schaltelements in seiner Funktion beeinträchtigt werden kann.

Vorteilhafterweise kann eine derartige Schaltereinheit verschiedenartige Schaltaufgaben bewältigen, unabhängig von den damit zu steuernden oder regelnden Verbrauchern.

Durch die Betätigung der Drehregler von dem kugelförmigen Betätigungselement können Schaltaufgaben gelöst werden, welche ein Steuern oder Regeln beispielsweise in zwei verschiedene Richtungen erfordern. Dabei ist beispielsweise an eine vertikale und horizontale Sitzverstellung eines elektrisch verstellbaren Kraftfahrzeugsitzes zu denken. Auch bei einem Bordcomputer oder einem Navigationssystem, das beispielsweise über einen Cursor menügesteuert wird, ist eine derartige Schaltereinheit verwendbar.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zwei Drehregler auf zwei senkrecht zueinander verlaufenden Achsen angeordnet sind. Durch Überlagerung der Drehbewegungen der beiden Drehregler lassen sich Schaltaufgaben innerhalb einer Ebene realisieren, die in beliebige Richtungen gerichtet sind. Dies ist insbesondere in Verbindung der erfindungsgemäßen Schaltereinheit mit einem Monitor oder Display vorteilhaft, welches verschiedene Schaltoptionen menügesteuert wiedergibt.

Die erfindungsgemäße Schaltereinheit kann dabei derart aufgebaut sein, dass sie in Reihe geschaltete Widerstände aufweist, wobei je nach Drehstellung des Drehreglers eine verschieden große Anzahl von Widerständen das Ausgangssignal der Schalteinheit bestimmt. Ein derartiger Aufbau ist einfach und kostengünstig zu realisieren und hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen.

Die erfindungsgemäße Schaltereinheit eignet sich insbesondere zur Verwendung als Fensterheberschalter, als Außenspiegelschalter, als Sitzverstellungsschalter, zur Steuerung eines Autoradios, zur Steuerung eines Bordcomputers, zur Steuerung eines Navigationssystems oder zur Verwendung als Multifunktionsschalter.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein kugelförmiges Betätigungselement mit Drehregler;

Fig. 2 eine Weiterbildung der Fig. 1 mit einem weiteren Drehregler;

Fig. 3 eine Schaltereinheit mit zwei Mikroschaltern; und

Fig. 4 ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Schaltereinheit.

Die in der Fig. 1 gezeigte Schaltereinheit 1 zeigt ein kugelförmig, drehbar angeordnetes Betätigungselement 2, welches an einem Drehregler 3 abrollbar angeordnet ist. Durch Verdrehen des Betätigungselements 2 durch eine menschliche Person erfolgt ein durch die Pfeile 4 angedeutetes Verdrehen des Drehreglers 3, welcher über eine nicht dargestellte elektrische Verbindung mit den zu steuernden bzw. zu regelnden, in einem Fahrzeug vorhandenen Verbrauchern verbunden ist. Eine derartige Schaltereinheit löst die Schaltaufgabe, einen Verbraucher in zwei entgegensetzte Richtungen, die durch die Pfeile 5 angedeutet sind, zu steuern bzw. zu regeln. Fig. 1 zeigt außerdem einen Mikroschalter 6, der insbesondere durch Druck auf das Betätigungselement 2 geschaltet wird. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltereinheit 1 eignet sich beispielsweise zum Steuern und Regeln der Öffnung von Fahrzeugfenstern, wobei durch Schalten des Mikroschalters 6 ein Wechsel der verschiedenen Fahrzeugfenster, beispielsweise rechte Scheibe, linke Scheibe, erfolgen kann.

Die in Fig. 2 gezeigte Schaltereinheit 11 weist im Gegensatz zu der Schaltereinheit 1 gemäß Fig. 1 einen weiteren Drehregler 12 auf, der auf einer zu dem Drehregler 3 senkrecht verlaufenden Achse angeordnet ist. Durch Verdrehen des Betätigungselements 2 wird somit bei entsprechender Verdrehrichtung nicht nur der Drehschalter 3 gemäß den Pfeilen 4, sondern auch der Drehregler 12 gemäß den Pfeilen 13 verdreht. Dadurch lassen sich zweidimensionale Schaltaufgaben bewältigen, was durch die Pfeile 5 und 14 angedeutet ist. Eine derartige Schaltereinheit 11 eignet sich beispielsweise zur Verwendung für eine Fahrzeugsitzverstellung in die Richtungen vorwärts, rückwärts, hoch, tief. Die Schaltereinheit 11 lässt sich allerdings auch zur Steuerung und Regelung von in einem Fahrzeug vorhandenen Navigationssystem oder eines Bordcomputers einsetzen, die menügesteuert und/oder mit einem Cursor arbeiten.

Fig. 3 zeigt eine Schalteinheit 21 in Draufsicht, wobei die Schalteinheit 21 zwei Mikroschalter 22 und 23 aufweist. Durch Schalten des entsprechenden Mikroschalters können hierbei beispielsweise die zu betätigenden Verbraucher gewählt werden. Die Schalteinheit 21 eignet sich beispielsweise zum Ansteueren oder Regeln von Fensterhebern oder auch von elektrisch verstellbaren Außenspiegeln.

In der Fig. 4, die ein mögliches Schaltprinzip einer Schaltereinheit 24 wiedergibt, ist ein über ein nicht dargestelltes Betätigungselement betätigbarer Drehregler durch einen Pfeil 25 schematisch dargestellt. Gezeigt ist der Drehregler 25 in der Schaltstellung A. Durch Drehen des Drehreglers 25 kann dieser in theoretisch unendlich viele verschiedene Schaltstellungen gebracht werden. Beispielhaft sind die weiteren Schaltstellungen B und C dargestellt. Die Fig. 4 zeigt außerdem drei Widerstände 26, 27 und 28. Die Schaltereinheit 24 ist derart ausgelegt, dass der auf Masse liegende Drehregler 25 in der Schaltstellung A ein über die beiden Widerstände 27 und 28 laufendes Ausgangssignal aufweist. In Schaltstellung B wird das Ausgangssignal von den in Reihe geschalteten Widerständen 26, 27 und 28 gekennzeichnet. Die Schaltstellung C hingegen liefert ein Ausgangssignal, das lediglich den Widerstand 28 durchläuft. Damit ergibt sich je nach Schaltstellung des Drehreglers 25 ein charakteristisches Ausgangssignal der Schalteinheit 24.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (9)

1. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) zur Steuer- und/oder Regelung von in einem Fahrzeug vorhandenen Verbrauchern mit einem an Drehreglern (3, 12, 25) abrollbar angeordneten Trackball (2) und mit wenigstens einem Mikroschalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroschalter (6) durch Druck auf den Trackball (2) geschaltet wird.

2. Schaltereinheit (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltereinheit (24) in Reihe geschaltete Widerstände (26, 27, 28) aufweist, wobei je nach Drehstellung des Drehreglers (25) eine verschieden große Anzahl von Widerständen (26, 27, 28) das Ausgangssignal bestimmt.

3. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 zur Verwendung als Fensterheberschalter.

4. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als Außenspiegelschalter.

5. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als Sitzverstellungsschalter.

6. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zur Steuerung eines Autoradios.

7. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zur Steuerung eines Bordcomputers.

8. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zur Steuerung eines Navigationssystems.

9. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als Multifunktionsschalter.