DE102010048750B4 - Schaltungsanordnung zur Auswertung von Schaltzuständen und Schalter mit einer solchen Schaltungsanordnung - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Auswertung von Schaltzuständen und Schalter mit einer solchen Schaltungsanordnung Download PDF

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Abstract

Schaltungsanordnung zur Auswertung von Schaltzuständen eines Schalters, welcher eine vorgegebene Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen (SM, SL, SLZ, SR, SRZ) und eine vorgegebene Anzahl von Verbindungsstellen (31, 32, 33, 34, 35, 36, 37) aufweist, welche in Abhängigkeit von einem aktuell eingestellten Schaltzustand (SM, SL, SLZ, SR, SRZ) über ein Verbindungsmittel (38) miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential verbindbar sind, wobei eine Auswerte- und Steuereinheit (5) mit mindestens einem Digitaleingang (D1, D2) und mindestens einem Analogeingang (A1, A2) und mindestens zwei Auswerteschaltungen (10, 20) mit Knotenpunkten (K1, K2, K3, K4, K5, K6) vorgesehen sind,dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe von Verbindungsstellen (32, 33, 34, 37) zur analogen Auswertung über die mindestens zwei Auswerteschaltungen (10, 20) mit mindestens einem Analogeingang (A1, A2) der Auswerte- und Steuereinheit (5) verbunden ist, und eine zweite Gruppe von Verbindungsstellen (35, 36) zur digitalen Auswertung mit mindestens einem Digitaleingang (D1, D2) der Auswerte- und Steuereinheit (5) verbunden ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (5) das analoge Auswerteergebnis und das digitale Auswerteergebnis zur Unterscheidung der verschiedenen Schaltzustände (SM, SL, SLZ, SR, SRZ) miteinander verknüpft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von Schaltzuständen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und Schalter mit einer solchen Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11.
  • Derartige Schaltungsanordnungen sind bekannt und werden beispielsweise zur Auswertung von Schaltzuständen eines Lenkstockschalters verwendet, die unter anderem zur Fahrtrichtungsanzeige und/oder zur Betätigung einer Scheibenwischeranlage eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen eingesetzt werden können. Die Auswertung eines Schaltzustandes bzw. einer entsprechenden Schalterstellung kann entweder analog oder digital ausgeführt werden. Hierbei werden über ein Kontaktmittel des Schalters in Abhängigkeit des jeweiligen Schaltzustands verschiedene Knotenpunkte der Auswerteschaltung miteinander oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential verbunden, wodurch sich die elektrische Konfiguration der Auswerteschaltung ändert. Diese Änderung kann dann digital oder analog, beispielsweise mit einer einen Mikroprozessor umfassenden Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet werden.
  • Die DE 23 09 433 A offenbart eine Schaltungsanordnung mit einem Verknüpfungsglied mit einem Analogeingang und wenigstens einem Digitaleingang zur Messung der Korrelationsfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation des Drifteinflusses an einem Eingang und am Ausgang des Verknüpfungsgliedes je ein Umschalter vorgesehen ist, von denen der Eingangsumschalter zur Auswahl eines zur Messung dienenden Signals oder eines Nullsignals und der Ausgangsumschalter zur Auswahl je eines Analogspeichers dient, wobei die Ausgänge der beiden Analogspeicher an die Eingänge eines Differenzverstärkers angeschlossen sind, an dessen Ausgang das von Driftfehlern befreite verarbeitete Nutzsignal zur Verfügung steht.
  • Aus der DE 10 2006 038 375 A1 ist beispielsweise eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von mindestens zwei Schaltzuständen eines Schalters, der eine vorgegebene Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen und eine vorgegebene Anzahl von Kontaktflächen aufweist, in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die bekannte Schaltungsanordnung umfasst zwei Auswerteschaltungen mit Knotenpunkten, welche jeweils mit einer Kontaktfläche des Schalters verbunden sind. Ein bewegbares Kontaktmittel des Schalters verbindet in Abhängigkeit von einem aktuell eingestellten Schaltzustand entweder verschiedene Knotenpunkte einer ersten Auswerteschaltung miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential oder verschiedene Knotenpunkte einer zweiten Auswerteschaltung miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential. Bei der bekannten Schaltungsanordnung werden die verschiedenen Schaltzustände entweder durch eine analoge Auswertung oder durch eine digitale Auswertung erkannt und unterschieden. Zudem ergeben sich in Zwischenstellungen aufgrund der Abstände zwischen den Kontaktflächen Signalverluste durch Unterbrechungen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine besonders zuverlässige Betriebsweise ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von Schaltzuständen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
  • Ein mit der Erfindung erzielbarer Vorteil besteht darin, dass eine erste Gruppe von Verbindungsstellen zur analogen Auswertung über die mindestens zwei Auswerteschaltungen mit mindestens einem Analogeingang der Auswerte- und Steuereinheit verbunden ist, und eine zweite Gruppe von Verbindungsstellen zur digitalen Auswertung mit mindestens einem Digitaleingang der Auswerte- und Steuereinheit verbunden ist. Dadurch ist die Auswerte- und Steuereinheit in vorteilhafter Weise in der Lage, zur Unterscheidung der verschiedenen Schaltzustände das analoge Auswerteergebnis und das digitale Auswerteergebnis miteinander zu verknüpfen. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Betriebsweise, da durch die Verknüpfung des analogen Auswerteergebnisses und des digitalen Auswerteergebnisses in vorteilhafter Weise die Entstehung von Fehlsignalen vermieden und die Sicherheit der Schaltzustandserkennung erhöht werden kann. Zudem ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Datenqualität und eine verbesserte Kontaktdefinition durch die Kombination von analoger und digitaler Auswertung. Dies ermöglicht zudem eine Weiterentwicklung der bekannten Technik in Hinblick auf eine Standardisierung, wodurch ein Kostenvorteil erzielbar ist.
  • Die Schaltzustände können beispielsweise durch Vernetzung mit mindestens einer Widerstandsreihe und durch analoge Messung über mindestens einen Analogeingang der Auswerte- und Steuereinheit und durch direkte Auswertung der einzelnen Verbindungsstellen mit Digitaleingängen der Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet werden. Zur Auswertung umfasst die Auswerte- und Steuereinheit vorzugsweise einen Mikroprozessor. Der Schalter weist eine vorgegebene Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen und eine vorgegebene Anzahl von Verbindungsstellen auf, welche in Abhängigkeit von einem aktuell eingestellten Schaltzustand über ein Verbindungsmittel miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential verbindbar sind.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung führt die Auswerte- und Steuereinheit eine logische UND-Verknüpfung des analogen Auswerteergebnisses und des digitalen Auswerteergebnisses durch. Dies ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Auswertung des aktuellen Schaltzustandes.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist eine dritte Gruppe von Verbindungsstellen mit dem Bezugspotential verbunden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit über die analoge Auswertung eine Bewegungsrichtung des Verbindungsmittels und bereitet einen Schaltvorgang vor. Den vorbereiteten Schaltvorgang aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit dann über die digitale Auswertung bei einem erkannten Übergang zwischen zwei logischen Pegeln.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der mindestens eine Analogeingang der Auswerte- und Steuereinheit direkt oder über einen Multiplexer mit Ausgangsknoten der mindestens zwei Auswerteschaltungen verbunden, wobei am Ausgangsknoten eine physikalische Größe erfassbar ist. Bei der Verwendung des Multiplexers können die verschiedenen Auswerteschaltungen in vorgegebenen Zeitabständen zeitlich versetzt ausgewertet werden. Dadurch kann die Anzahl der erforderlichen Eingänge der Auswerte- und Steuerschaltung in vorteilhafter Weise reduziert werden bzw. die Anzahl der auswertbaren Auswerteschaltungen kann bei gleicher Anzahl von Eingängen erhöht werden.
  • Zur Unterscheidung der verschiedenen Schaltzustände des Schalters bewirkt eine Bewegung des Verbindungsmittels an mindestens einem Ausgangsknoten der mindestens zwei Auswerteschaltungen eine Änderung der gemessenen physikalischen Größe und/oder eine Änderung des logischen Zustands an dem mindestens einen Digitaleingang. Als gemessene physikalische Größe kann beispielsweise ein Kapazitätswert und/oder ein Induktivitätswert und/oder ein Widerstandswert und/oder ein Spannungswert und/oder ein Stromwert erfasst werden. So können die Schaltzustände bzw. Schalterstellungen durch Vernetzung mit mindestens einer Widerstandsreihe mit korrespondierender Widerstandsmessung oder Spannungsmessung erkannt und ausgewertet werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung weisen die Auswerteschaltungen jeweils einen Spannungsteiler mit mindestens zwei zueinander in Reihe geschalteten Widerständen auf, wobei zwischen zwei Knoten der jeweiligen Auswerteschaltung jeweils ein Widerstand angeordnet ist.
  • Weiterhin werden Schalter mit einer entsprechenden Schaltanordnung beansprucht, wobei die Schalter als linearer mehrstufiger Schiebeschalter oder als mehrstufiger Drehschalter oder als digitales Potentiometer ausgeführt sind, dessen Verbindungsstellen als Kontaktflächen ausgeführt sind. Alternativ können die einstellbaren Schaltzustände des als linearer mehrstufiger Schiebeschalter oder als mehrstufiger Drehschalter oder als digitales Potentiometer ausgeführten Schalters über mindestens eine Wandlereinheit erfasst und ausgewertet werden, welche magnetische Größen in elektrische Größen und/oder optische Größen in elektrische Größen umwandelt. Hierzu umfasst die mindestens eine Wandlereinheit beispielsweise mindestens einen Hallsensor und/oder mindestens einen Optokoppler.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
  • In der Darstellung zeigt:
    • 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Schaltungsanordnung 1 zur Auswertung von Schaltzuständen SM, SL, SLZ, SR, SRZ eines Schalters 30, zwei Auswerteschaltungen 10, 20 und eine Auswerte- und Steuereinheit 5 mit zwei Analogeingängen A1, A2 und zwei Digitaleingängen D1, D2. Der dargestellte Schalter 30 ist beispielhaft als Drehschalter mit sieben als Kontaktflächen ausgeführten Verbindungsstellen 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 und einem Verbindungsmittel 38 ausgeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine erste Verbindungsstelle 31 fest mit einem Massekontakt 17 verbunden und das Verbindungsmittel 38 ist in jeder Schaltstellung mit der ersten Verbindungsstelle 31 elektrisch verbunden. Selbstverständlich kann der Schalter 30 bei anderen nicht dargestellten Ausführungsformen auch als linearer mehrstufiger Schiebeschalter und/oder als digitales Potentiometer ausgeführt werden. Des Weiteren können Ausführungsbeispiele der Erfindung auch Schalter mit mehr oder weniger Schaltzustände bzw. Schalterstellung betreffen. Alternativ können die einstellbaren Schaltzustände über mindestens eine Wandlereinheit erfasst und ausgewertet werden, welche magnetische Größen in elektrische Größen und/oder optische Größen in elektrische Größen umwandelt.
  • 1 zeigt die prinzipielle Anordnung der als Kontaktflächen ausgeführten Verbindungsstellen 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit linear und nicht in kreisrunder Form dargestellt sind. Der Schalter 30 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf verschiedene Schaltzustände SM, SL, SLZ, SR, SRZ bzw. Schalterstellungen auf, welche durch horizontale strichpunktierte Linien dargestellt sind. Auf Höhe des korrespondierenden Schaltzustands SM, SL, SLZ, SR, SRZ wird nun mit Hilfe des beispielsweise als Kontaktschleifer ausgeführten Verbindungsmittels 38, welches in der Darstellung gemäß dem Doppelpfeil in vertikaler Richtung bewegt werden kann, eine elektrische Verbindung zwischen der ersten als Kontaktfläche ausgeführten Verbindungsstelle 31 und den sich auf Höhe der momentanen Position des Verbindungsmittels 38 befindlichen als Kontaktflächen ausgeführten Verbindungsstellen 32, 33, 34, 35, 36, 37 hergestellt.
  • Erfindungsgemäß ist eine erste Gruppe von Verbindungsstellen 32, 33, 34, 37 zur analogen Auswertung über die mindestens zwei Auswerteschaltungen 10, 20 mit mindestens einem Analogeingang A1, A2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verbunden. Eine zweite Gruppe von Verbindungsstellen 35, 36 ist zur digitalen Auswertung mit mindestens einem Digitaleingang D1, D2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verbunden. Zur Unterscheidung der verschiedenen Schaltzustände SM, SL, SLZ, SR, SRZ verknüpft die Auswerte- und Steuereinheit 5 das analoge Auswerteergebnis und das digitale Auswerteergebnis miteinander, beispielsweise über eine logische UND-Verknüpfung.
  • Die beiden Auswerteschaltungen 10, 20 weisen jeweils einen Spannungsteiler mit drei zueinander in Reihe geschalteten Widerständen R11 bis R13 bzw. R21 bis R23 auf. Die beiden Spannungsteiler sind jeweils über einen Pull-up-Widerstand RPU mit einer Versorgungsspannung UB verbunden. Zwischen zwei Knoten K1, K2, K3, K4, K5, K6 der jeweiligen Auswerteschaltung 10, 20 ist jeweils ein Widerstand R11, R12, bzw. R21, R22 angeordnet.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zwischen dem Widerstand R13 und dem Widerstand R12 der ersten Auswerteschaltung 10 angeordneter erster Knoten K1 mit einer dritten Kontaktfläche 33 verbunden. Ein zwischen dem Widerstand R12 und dem Widerstand R11 der ersten Auswerteschaltung 10 angeordneter zweiter Knoten K2 ist mit einer zweiten Kontaktfläche 32 verbunden und ein zwischen dem Widerstand R11 und dem Pull-up-Widerstand RPU der ersten Auswerteschaltung 10 angeordneter dritter Knoten K3 ist mit dem ersten Analogeingang A1 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verbunden. Ein zwischen dem Widerstand R23 und dem Widerstand R22 der zweiten Auswerteschaltung 20 angeordneter vierter Knoten K4 ist mit einer vierten Kontaktfläche 34 verbunden. Ein zwischen dem Widerstand R22 und dem Widerstand R21 der zweiten Auswerteschaltung 20 angeordneter fünfter Knoten K5 ist mit einer siebten Kontaktfläche 37 verbunden, und ein zwischen dem Widerstand R21 und dem Pull-up-Widerstand RPU der zweiten Auswerteschaltung 20 angeordneter sechster Knoten K6 ist mit dem zweiten Analogeingang A2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verbunden. Des Weiteren ist eine fünfte Kontaktfläche 35 mit einem ersten Digitaleingang D1 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verbunden, und eine sechste Kontaktfläche 36 ist mit einem zweiten Digitaleingang D2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verbunden.
  • An den beiden Digitaleingängen D1, D2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 bewirkt eine nicht vorhandene Verbindung der Kontaktfläche 35, 36 mit Masse einen ersten Spannungspegel am korrespondierenden Digitaleingang D1, D2, der beispielsweise als erster logischer Zustand erkannt wird. Eine Verbindung der Kontaktfläche 35, 36 mit Masse bewirkt am korrespondierenden Digitaleingang D1, D2 einen zweiten Spannungspegel, der beispielsweise als zweiter logischer Zustand erkannt wird.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die als Kontaktflächen ausgeführten Verbindungsstellen 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 so angeordnet, dass das Verbindungsmittel 38 in einer dargestellten Mittelstellung SM die dritte Kontaktfläche 33 sowie die siebte Kontaktfläche 37 und somit auch den ersten Knoten K1 der ersten Auswerteschaltung 10 und den fünften Knoten K5 der zweiten Auswerteschaltung 20 mit dem Bezugspotential, hier mit Masse 17, verbindet. Dadurch ist in der ersten Auswerteschaltung 10 der Widerstand R13 gegen Masse kurzgeschlossen und in der zweiten Auswerteschaltung 20 sind die Widerstände R22 und R23 gegen Masse kurzgeschlossen. Dadurch ergeben sich an den beiden Analogeingängen A1 und A2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 vorgegebene Spannungspegel, die als Mittelstellung SM erkannt werden. Somit ergibt die analoge Auswertung, dass die dritte Kontaktfläche 33 und die siebte Kontaktfläche 37 mit dem Bezugspotential verbunden und somit durch das Verbindungsmittel kontaktiert sind. Die digitale Auswertung ergibt, dass weder die fünfte Kontaktfläche 35 noch die sechste Kontaktfläche 36 mit dem Bezugspotential verbunden ist.
  • Ausgehend von der Mittelstellung SM wird eine Bewegung des Verbindungsmittels 38 nach oben bzw. links dadurch erkannt, dass in einer linken Zwischenstellung SLZ beim Übergang des Verbindungsmittels 38 von der siebten Kontaktfläche 37 auf die vierte Kontaktfläche 34 nicht mehr der fünfte Knoten K5 der zweiten Auswerteschaltung 20 sondern der vierte Knoten K4 der zweiten Auswerteschaltung 20 mit dem Bezugspotential verbunden wird, so dass nur noch der Widerstand R23 gegen Masse kurzgeschlossen wird. Dadurch ändert sich das Spannungspotential am sechsten Knoten K6 der zweiten Auswerteschaltung 20 und somit auch am zweiten Analogeingang A2 der Auswerte- und Steuereinheit 5. Der erste Knoten K1 der ersten Auswerteschaltung 10 bleibt unverändert mit dem Bezugspotential verbunden, so dass sich am Ausgangsknoten bzw. am dritten Knoten K3 der ersten Auswerteschaltung 10 nichts verändert. Auch die logischen Pegel an den beiden Digitaleingängen D1, D2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 bleiben unverändert. Somit ergibt die analoge Auswertung, dass die dritte Kontaktfläche 33 und die vierte Kontaktfläche 34 mit dem Bezugspotential verbunden und somit durch das Verbindungsmittel kontaktiert sind. Die digitale Auswertung ergibt, dass weder die fünfte Kontaktfläche 35 noch die sechste Kontaktfläche 36 mit dem Bezugspotential verbunden ist. Dieser Schaltzustand SLZ wird als Bewegung des Verbindungsmittels 38 nach oben bzw. links interpretiert, so dass die Auswerte- und Steuereinheit 5 einen korrespondierenden Schaltvorgang, welcher endgültig im Schaltzustand SL ausgelöst wird, vorbereitet. Wird das Verbindungsmittel 38 weiter bis zur linken Schaltstellung SL nach oben bzw. links bewegt, dann bleibt der vierte Knoten K4 der zweiten Auswerteschaltung 20 weiter mit dem Bezugspotential verbunden, während das Verbindungsmittel 38 von der dritten Kontaktfläche 33 auf die fünfte Kontaktfläche 35 übergeht. Durch diesen Übergang des Verbindungsmittels 38 wird der Kurzschluss des Widerstands R13 gegen Masse aufgehoben, so dass sich das Spannungspotential am dritten Knoten K3 der ersten Auswerteschaltung 10 und somit auch am ersten Analogeingang A1 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verändert. Des Weiteren ändert sich durch den Übergang des Verbindungsmittels 38 auf die fünfte Kontaktfläche 35 und die damit bewirkte Verbindung der fünften Kontaktfläche 35 mit Masse auch der logische Pegel am ersten Digitaleingang D1 der Auswerte- und Steuereinheit 5, während der logische Pegel am zweiten Digitaleingang D2 unverändert bleibt. Somit ergibt die analoge Auswertung, dass die vierte Kontaktfläche 34 mit dem Bezugspotential verbunden und somit durch das Verbindungsmittel kontaktiert ist. Die digitale Auswertung ergibt, dass die fünfte Kontaktfläche 35 mit dem Bezugspotential verbunden ist und die sechste Kontaktfläche 36 nicht mit dem Bezugspotential verbunden ist. Bei Erreichen dieses Schaltzustands SL aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 5 den korrespondierenden Schaltvorgang.
  • Ausgehend von der Mittelstellung SM wird eine Bewegung des Verbindungsmittels 38 nach unten bzw. rechts dadurch erkannt, da in einer rechten Zwischenstellung SRZ beim Übergang des Verbindungsmittels 38 von der dritten Kontaktfläche 33 auf die zweite Kontaktfläche 32 nicht mehr der erste Knoten K1 der ersten Auswerteschaltung 10 sondern der zweite Knoten K2 der ersten Auswerteschaltung 10 mit dem Bezugspotential verbunden wird, so dass zusätzlich zum Widerstand R13 auch der Wiederstand R12 gegen Masse kurzgeschlossen wird. Dadurch ändert sich das Spannungspotential am dritten Knoten K3 der ersten Auswerteschaltung 10 und somit auch am ersten Analogeingang A1 der Auswerte- und Steuereinheit 5. Der fünfte Knoten K5 der zweiten Auswerteschaltung 20 bleibt unverändert mit dem Bezugspotential verbunden, so dass sich am Ausgangsknoten bzw. am sechsten Knoten K6 der zweiten Auswerteschaltung 20 nichts verändert. Auch die logischen Pegel an den beiden Digitaleingängen D1, D2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 bleiben unverändert. Somit ergibt die analoge Auswertung, dass die siebte Kontaktfläche 37 und die zweite Kontaktfläche 32 mit dem Bezugspotential verbunden und somit durch das Verbindungsmittel kontaktiert sind. Die digitale Auswertung ergibt, dass weder die fünfte Kontaktfläche 35 noch die sechste Kontaktfläche 36 mit dem Bezugspotential verbunden ist. Dieser Schaltzustand SRZ wird als Bewegung des Verbindungsmittels 38 nach unten bzw. rechts interpretiert, so dass die Auswerte- und Steuereinheit 5 einen korrespondierenden Schaltvorgang, welcher endgültig im Schaltzustand SR ausgelöst wird, vorbereitet. Wird das Verbindungsmittel 38 weiter bis zur rechten Schaltstellung SR nach oben bzw. rechts bewegt, dann bleibt der zweite Knoten K2 der ersten Auswerteschaltung 10 weiter mit dem Bezugspotential verbunden, während das Verbindungsmittel 38 von der siebten Kontaktfläche 37 auf die sechste Kontaktfläche 36 übergeht. Durch diesen Übergang des Verbindungsmittels 38 wird der Kurzschluss der Widerstände R22 und R23 gegen Masse aufgehoben, so dass sich das Spannungspotential am sechsten Knoten K6 der zweiten Auswerteschaltung 20 und somit auch am zweiten Analogeingang A2 der Auswerte- und Steuereinheit 5 verändert. Des Weiteren ändert sich durch den Übergang des Verbindungsmittels 38 auf die sechste Kontaktfläche 36 und die damit bewirkte Verbindung der sechsten Kontaktfläche 36 mit Masse auch der logische Pegel am zweiten Digitaleingang D2 der Auswerte- und Steuereinheit 5, während der logische Pegel am ersten Digitaleingang D1 unverändert bleibt. Somit ergibt die analoge Auswertung, dass die zweite Kontaktfläche 32 mit dem Bezugspotential verbunden und somit durch das Verbindungsmittel kontaktiert ist. Die digitale Auswertung ergibt, dass die sechste Kontaktfläche 36 mit dem Bezugspotential verbunden ist und die fünfte Kontaktfläche 35 nicht mit dem Bezugspotential verbunden ist. Bei Erreichen dieses Schaltzustands SR aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 5 den korrespondierenden Schaltvorgang.
  • Durch die beschriebene Anordnung der als Kontaktflächen ausgeführten Verbindungsstellen 32, 33, 34, 35, 36, 37 können neben den gültigen Schaltzuständen SM, SL, SLZ, SR, SRZ auch einige Fehlerzustände erkannt und diagnostiziert werden.
  • Dadurch eignen sich Ausführungsformen der Erfindung für den Einsatz in Schaltersystemen, über welche sicherheitsrelevante Funktionen und/oder Applikationen, wie beispielsweise eine Blinkerfunktion, Tempomatfunktion mit vorgebbaren Geschwindigkeitswerten und/oder eine Start-Stop-Funktion mit vorgebbaren Abstandswerten usw. bedient werden können.
  • Durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders zuverlässige Betriebsweise, da durch die Verknüpfung des analogen Auswerteergebnisses und des digitalen Auswerteergebnisses in vorteilhafter Weise die Entstehung von Fehlsignalen vermieden und die Sicherheit der Schaltzustandserkennung erhöht werden kann.

Claims (12)

  1. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Schaltzuständen eines Schalters, welcher eine vorgegebene Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen (SM, SL, SLZ, SR, SRZ) und eine vorgegebene Anzahl von Verbindungsstellen (31, 32, 33, 34, 35, 36, 37) aufweist, welche in Abhängigkeit von einem aktuell eingestellten Schaltzustand (SM, SL, SLZ, SR, SRZ) über ein Verbindungsmittel (38) miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential verbindbar sind, wobei eine Auswerte- und Steuereinheit (5) mit mindestens einem Digitaleingang (D1, D2) und mindestens einem Analogeingang (A1, A2) und mindestens zwei Auswerteschaltungen (10, 20) mit Knotenpunkten (K1, K2, K3, K4, K5, K6) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe von Verbindungsstellen (32, 33, 34, 37) zur analogen Auswertung über die mindestens zwei Auswerteschaltungen (10, 20) mit mindestens einem Analogeingang (A1, A2) der Auswerte- und Steuereinheit (5) verbunden ist, und eine zweite Gruppe von Verbindungsstellen (35, 36) zur digitalen Auswertung mit mindestens einem Digitaleingang (D1, D2) der Auswerte- und Steuereinheit (5) verbunden ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (5) das analoge Auswerteergebnis und das digitale Auswerteergebnis zur Unterscheidung der verschiedenen Schaltzustände (SM, SL, SLZ, SR, SRZ) miteinander verknüpft.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (5) eine logische UND-Verknüpfung des analogen Auswerteergebnisses und des digitalen Auswerteergebnisses durchführt.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Gruppe von Verbindungsstellen (31) mit dem Bezugspotential verbunden ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (5) über die analoge Auswertung eine Bewegungsrichtung des Verbindungsmittels (38) ermittelt und einen Schaltvorgang vorbereitet.
  5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (5) über die digitale Auswertung den vorbereiteten Schaltvorgang bei einem erkannten Übergang zwischen zwei logischen Pegeln aktiviert.
  6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Analogeingang (A1, A2) der Auswerte- und Steuereinheit (5) direkt oder über einen Multiplexer mit Ausgangsknoten (K3, K6) der mindestens zwei Auswerteschaltungen (10, 20) verbunden ist, wobei an den Ausgangsknoten (K3, K6) eine physikalische Größe erfassbar ist.
  7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Verbindungsmittels (38) an mindestens einem Ausgangsknoten (K3, K6) der mindestens zwei Auswerteschaltungen (10, 20) eine Änderung der gemessenen physikalischen Größe und/oder eine Änderung des logischen Zustands an dem mindestens einen Digitaleingang (D1, D2) bewirkt.
  8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene physikalische Größe einen Kapazitätswert oder einen Induktivitätswert oder einen Widerstandswert oder einen Spannungswert oder einen Stromwert umfasst.
  9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltungen (10, 20) jeweils einen Spannungsteiler mit mindestens zwei zueinander in Reihe geschalteten Widerständen (RPU, R11 bis R13, R21 bis R23) aufweisen, wobei zwischen zwei Knoten (K1, K2, K3, K4, K5, K6) der jeweiligen Auswerteschaltung (10, 20) jeweils ein Widerstand (RPU, R11 bis R13, R21 bis R23) angeordnet ist.
  10. Schalter (30) mit einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (30) als linearer mehrstufiger Schiebeschalter oder als mehrstufiger Drehschalter oder als digitales Potentiometer ausgeführt ist, dessen Verbindungsstellen (31, 32, 33, 34, 35, 36, 37) als Kontaktflächen ausgeführt sind.
  11. Schalter mit einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (30) als linearer mehrstufiger Schiebeschalter oder als mehrstufiger Drehschalter oder als digitales Potentiometer ausgeführt ist, dessen einstellbare Schaltzustände (SM, SL, SLZ, SR, SRZ) über mindestens eine Wandlereinheit erfasst und ausgewertet werden, die magnetische Größen in elektrische Größen und/oder optische Größen in elektrische Größen umwandelt.
  12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wandlereinheit mindestens einen Hallsensor und/oder mindestens einen Optokoppler umfasst.
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