DE102004062358A1 - Schalter - Google Patents

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Daniel Horst
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B60Q1/1446—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means controlled by mechanically actuated switches
    • B60Q1/1453—Hand actuated switches
    • B60Q1/1461—Multifunction switches for dimming headlights and controlling additional devices, e.g. for controlling direction indicating lights
    • B60Q1/1469—Multifunction switches for dimming headlights and controlling additional devices, e.g. for controlling direction indicating lights controlled by or attached to a single lever, e.g. steering column stalk switches

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Abstract

Schalter, insbesondere Lenkstockschalter, mit wenigstens einem Schaltstück und einem am Schaltstück angeordneten Magnet oder Sensor sowie einem an einer Platine befestigten und dem Schaltstück zugeordneten Sensor oder Magnet, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Betätigungselement des Schalters aktivierbarer Schieber vorgesehen ist, dass der Schieber mehrere Schieberstellungen aufweist und dass der Schieber über das Betätigungselement von der einen in eine andere Schieberstellung bringbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Für Lenkstockschalter und allgemeine Einzelschalter, insbesondere Dreh- und Kippschalter, werden die Schaltstellungssignale entweder mittels parallelen Signalen, wofür je Schaltstellung eine Signalleitung benötigt wird, oder widerstands- oder spannungskodiert zur ECU übertragen. Dies kann bei vielen Schaltstellungen und/oder Schaltern ein hoher baulicher Aufwand darstellen.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schalter bereit zu stellen, der einen geringeren baulichen Aufwand erfordert.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Schalter gelöst, wie er sich aus dem Anspruch 1 ergibt. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der erfindungsgemäße Schalter weist eine Mechanik, insbesondere ein Binärmodul zur binären Signalerzeugung auf, mit der bei drei Schaltstücken bis zu acht eindeutige Schaltstellungen erkannt werden können. Außerdem wird mit dem erfindungsgemäßen Schalter ein eindeutiges Binärsignal erzeugt und er lässt keine Kontaktunterbrechungen zu.
  • Hierdurch wird der Vorteil einer höheren Lebensdauer und größeren Zuverlässigkeit erzielt, wobei zudem die Stabilität des Schalters erhöht wird.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
    •
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Binärmodul;
  • 2 einem Schieber mit innen liegender Schaltkontur; und
  • 3 den Binärcode des Binärmoduls.
  • In der 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Binärmodul dargestellt. Dabei sind auf einer Leiterplatte 12 drei Hall-IC 14 aufgelötet. Um die elektronischen Elemente herum wird ein Halter 16 platziert. Dieser nimmt drei drehbar gelagerte Schaltstücke 18 mit einem eingepressten oder eingespritzten Magneten 20 auf. Eine als Druckfeder, z.B. Blattfeder, ausgebildete Rückstellfeder 22 unterhalb des Schaltstückes 18 positioniert und hält dieses immer in der oberen Endlage.
  • Die 2 zeigt einen oberhalb des Binärmoduls 10 angeordneten Schieber 24, der linear und parallel zur Leiterplatte 12 ist und auf dem Halter 16 gelagert oder auf diesen aufgerastet ist. Dieser Schieber 24 wird über einfache Mechaniken von den Verstellhebeln des Schalthebels angesteuert. An dessen Unterseite befinden sich drei Schaltkurven, welche die Schaltstücke 18 entsprechend des entwickelten Binärcodes (siehe 3) betätigen. Jede Schaltstellung entspricht einem bestimmten Bitmuster. Dabei verändert sich immer nur ein Bit von Schaltstellung zu Schaltstellung. Somit kann eine nachfolgend geschaltete Elektronik sowohl die Schaltrichtung als auch die Plausibilität/Redundanz prüfen.
  • Vorteilhaft am erfindungsgemäßen Schalter ist die sehr einfache Mechanik zur Signalerzeugung. Außerdem ist eine Fehlererkennung der Schaltfunktionen in der Elektronik möglich. Ferner ist eine Prüfung der Schaltreihenfolge durch die Elektronik möglich (Plausibilität). Bei falschen Signalen erfolgt eine Meldung an ein Diagnosesystem.
  • Der erfindungsgemäße Schalter ist für alle Schaltmöglichkeiten zum Beispiel in einem Lenkstockschalter anwendbar. Für die horizontale, vertikale, radiale und axiale Funktionen wird lediglich ein baugleiches Binärmodul 10 benötigt. Die Signalerzeugung erfolgt mittels Schaltteilen, die elektromechanisch arbeiten (Mikroschaltern, Schaltmatten usw.) oder berührungslos mittels Hall-IC 14 oder Gabellichtschranken. Schließlich ist die Fertigung kostengünstiger als bei bisherigen elektromechanischen Schaltern.
  • Bei der Betätigung des Schalters verändert sich jeweils nur ein Bit zur nächsten Schaltposition. Dabei ist eine eindeutige Erkennung der Schaltreihenfolge und Plausibilität in der Elektronik möglich. In der Stufe 1 wird nur das Signal "000" (S1 = S2 = S3 = 0) ausgegeben, was aus 3 ersichtlich ist. Beim Schalten nach Stufe 2 wird nur ein Bit geändert, nämlich S3 von 0 nach 1. Beim Weiterschalten wird dann zusätzlich ein Bit aufgeschaltet, nämlich S2 von 0 nach 1 usw.. Die Elektronik erkennt somit auch die Schaltrichtung und die Schaltpositionen und kann diese mit einer abgespeicherten Datenbank gegenprüfen. Die Elektronik erkennt somit das ordnungsgemäße Schalten des Lenkstockschalters. Im Falle eines Fehlens der Signale oder bei Veränderung von zwei Bits, welche nicht aufeinanderfolgen dürfen, erkennt die Elektronik einen Ausfall und kann eine Fehlermeldung absetzen.
  • Vorteilhaft wird bei einem Wechsel von der einen in die nächste Schaltposition der Schlitten 24 nur um einen Schritt bewegt. Dies ist bei einem Bitmuster, wie es sich aus 3 ergibt:
    von Stufe 1 nach Stufe 2 von S3 nach S2
    von Stufe 2 nach Stufe 3 von S2 nach S3
    von Stufe 3 nach Stufe 4 von S3 nach S1
    von Stufe 4 nach Stufe 5 von S3 nach S2
    von Stufe 5 nach Stufe 6 von S1 nach S2
    von Stufe 6 nach Stufe 7 von S2 nach S3
    von Stufe 7 nach Stufe 8 von S3 nach S2
  • Der Binärcode kann direkt in einen Mikrocontroller eingelesen werden. Daneben ist auch eine Widerstandskodierung der drei Ausgangssignale auf eine gemeinsame Datenleitung möglich. Das Einlesen könnte dann vorzugsweise über einen A/D-Wandler erfolgen.

Claims (12)

  1. Schalter, insbesondere Lenkstockschalter, mit wenigstens einem Schaltstück (18) und einem am Schaltstück (18) angeordneten ersten Schaltteil, sowie einem an einer Platine befestigten und dem Schaltstück zugeordneten zweiten Schaltteil, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Betätigungselement des Schalters aktivierbarer Schieber (24) vorgesehen ist, dass der Schieber (24) mehrere Schieberstellungen aufweist und dass der Schieber (24) über das Betätigungselement von der einen in eine andere Schieberstellung bringbar ist.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberstellungen einem vorgegebenen Bitmuster entsprechen.
  3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Schieberstellungen sich durch ein Bit unterscheiden.
  4. Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Schieberstellung sich ein Bit des Bitmusters ändert.
  5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektronik vorgesehen ist, mit der die Plausibilität der Reihenfolge zweier Schieberstellungen geprüft wird.
  6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Schaltstücke für acht Schieberstellungen vorgesehen sind.
  7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltteil ein Magnet (20) ist.
  8. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Schaltteil ein Sensor ist.
  9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Hall-IC (14) ist.
  10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass erste und das zweite Schaltteil einen Mikroschalter bilden, Teil einer Schaltmatte sind oder berührungslos arbeiten, z.B. mittels einer Gabellichtschranke.
  11. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Datenleitung für die, insbesondere kodierten Signale aller Sensoren vorgesehen ist.
  12. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel des Schalters von der einen in die nächste Schaltposition der Schieber (24) nur um einen Schritt bewegt.
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