DE102012209366A1

DE102012209366A1 - Switching device for computer key boards, has sensors that are spaced apart and are formed in snap disc to provide sensor signal representing time change of spacing between sensors and snap disc with operation of snap disc

Info

Publication number: DE102012209366A1
Application number: DE201210209366
Authority: DE
Inventors: Ralf Pfeifer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-12-05

Abstract

The switching device (100) has snap disc (140) with one envelope dot (U). The sensors (150,160) that are spaced apart and are formed in the snap disc provide a sensor signal representing a time change of spacing between the sensors and the snap disc with operation of the snap disc. Independent claims are included for the following: (1) method for detecting shift operation of switching device; and (2) computer program product for detecting shift operation of switching device.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung, auf ein Verfahren zum Erfassen eines Schaltvorgangs einer Schaltvorrichtung und auf ein Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens. The present invention relates to a switching device, to a method for detecting a switching operation of a switching device and to a computer program product with program code for carrying out the method.

Bei elektronischen Schaltern ist meist eine Rückmeldung an den Bediener dahin gehend erwünscht, ob der Schalter betätigt wurde. Diese Rückmeldung kann auf mehrere Arten erfolgen. So sind beispielsweise Computertastaturen mit Klick bekannt. Manche Modelle geben dem Schreiber sowohl eine taktile Rückmeldung über das plötzliche Durchschlagen des Druckpunktes als auch eine akustische Rückmeldung. Die DE 10 2008 015 336 A1 offenbart einen Drucktaster. In the case of electronic switches, feedback to the operator is usually desirable if the switch has been actuated. This feedback can be done in several ways. For example, computer keyboards are known with a click. Some models provide tactile feedback to the recorder about the sudden penetration of the pressure point as well as an audible feedback. The DE 10 2008 015 336 A1 discloses a push button.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Schaltvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Erfassen eines Schaltvorgangs einer Schaltvorrichtung und ein verbessertes Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present invention provides an improved switching device, an improved method for detecting a switching operation of a switching device and an improved computer program product with program code for carrying out the method according to the main claims. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description below.

Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird insbesondere die taktile und akustische Rückmeldung der Betätigung der Schaltvorrichtung an den Bediener von der elektrischen Signalweitergabe der Schaltvorrichtung mechanisch entkoppelt. Auch wird und insbesondere kontinuierliche Synchronisierung der beiden Schaltelemente in der Schaltvorrichtung bewirkt, sodass der zeitliche und räumliche Unterschied der Schaltpunkte minimiert wird und altersbedingte Drift erkannt und kompensiert werden kann. Die taktile und beispielsweise auch akustische Rückmeldung an den Bediener kann dabei in der Art eines Knackfrosches bzw. einer Schnappscheibe realisiert werden und die elektrische Erkennung der Schalterbetätigung wird mittels Sensorik ohne bewegliche Komponenten, insbesondere mittels zumindest eines analogen Hall-Sensors erreicht. Es kann beispielsweise eine Kombination eines Schnappschalters mit einem analogen Hall-Sensor realisiert werden. In particular, according to embodiments of the present invention, the tactile and audible feedback of the actuation of the switching device to the operator is mechanically decoupled from the electrical signal passing of the switching device. Also, and in particular continuous synchronization of the two switching elements is effected in the switching device, so that the temporal and spatial difference of the switching points is minimized and age-related drift can be detected and compensated. The tactile and, for example, acoustic feedback to the operator can be realized in the manner of a cracking frog or a snap-action disc and the electrical detection of the switch operation is achieved by means of sensors without moving components, in particular by means of at least one analog Hall sensor. For example, a combination of a snap-action switch with an analog Hall sensor can be realized.

Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine taktile Rückmeldung an einen Benutzer hinsichtlich eines erfolgten Schaltvorgangs mit dem tatsächlichen Schaltsignal zuverlässig zeitlich synchronisiert sein. Auch kann eine Empfindlichkeit gegen insbesondere magnetische Störeinflüsse von außen reduziert werden. Ferner kann die Schnappscheibe mechanisch dauerfest ausgelegt werden und ist akustischen und taktilen Optimierungen zugänglich. So können gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Alterung und eine Drift der verbauten Sensoren kompensiert werden. Für eine gesteigerte Langlebigkeit, Ausfallsicherheit, Diagnostizierbarkeit und Zuverlässigkeit wird ein Tastenhub bzw. Betätigungsweg der Schaltvorrichtung über Schalter bzw. Sensoren ohne verschleißanfällige Komponenten erkannt. Solche Schalter bzw. Sensoren sind beispielsweise als Hall-Sensoren ausgeführt. Aus Sicherheitsgründen kann die Schaltvorrichtung insbesondere auch mit mindestens zwei Sensoren bzw. Schaltern bestückt werden, um Fehler eines Sensors bzw. Schalters diagnostizieren zu können. Wenn eine Kombination mehrerer Sensoren bzw. Schalter vorliegt, können die Sensoren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen gleichzeitig auslösen, wobei störende Einflüsse auf die Schaltpunkte und somit die synchrone Schaltung verringert werden können. Für einen Fall mit zumindest zwei Sensoren bzw. Schalter lassen sich insbesondere Messungen eines Betätigungsweges der Schnappscheibe unabhängig durchführen und kann eine Logik kann das Schaltsignal bzw. die Meldung des Schaltens so absetzen, dass sie stets mit dem Umschlagen bzw. Knacken der Schnappscheibe zusammenfällt. Advantageously, according to embodiments of the present invention, a tactile feedback to a user with respect to a successful switching operation with the actual switching signal can be reliably synchronized in time. It is also possible to reduce sensitivity to magnetic interference in particular from the outside. Furthermore, the snap-action disc can be designed mechanically durable and is accessible to acoustic and tactile optimizations. Thus, according to embodiments of the present invention, aging and drift of the installed sensors can be compensated. For increased longevity, reliability, diagnosability and reliability, a key stroke or actuation path of the switching device is detected via switches or sensors without components susceptible to wear. Such switches or sensors are designed, for example, as Hall sensors. For safety reasons, the switching device can in particular also be equipped with at least two sensors or switches in order to be able to diagnose faults of a sensor or switch. When there is a combination of a plurality of sensors or switches, the sensors according to embodiments of the present invention can trigger substantially simultaneously, whereby disturbing influences on the switching points and thus the synchronous circuit can be reduced. For a case with at least two sensors or switches, in particular measurements of an actuation path of the snap-action disc can be carried out independently and a logic can settle the switching signal or the message of switching such that it always coincides with the turning over or cracking of the snap-action disc.

Insbesondere für eine Anwendung in Fahrzeugen sind taktile Rückmeldungen hilfreich, da Geräuschpegel im Fahrzeug eine akustische Erkennung und eine Beobachtung des Verkehrs eine optische Erkennung des Schalterzustandes erschweren. Beispielsweise wird im Falle eines Wählhebels eine optische Prüfung des Schalterzustandes in Fahrschulen abtrainiert. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Elektronik bzw. Logik der Schaltvorrichtung beispielsweise in Fahrzeugen sicher erkennen, ob ein Bediener die Schaltvorrichtung betätigt. Somit kann ein synchrones Verhalten erreicht werden, bei dem ein Umschlagen bzw. Knacken der Schnappscheibe und ein Schaltsignal beispielsweise zum Getriebeschalten im Wesentlichen gleichzeitig erfolgen und das über die Lebensdauer der Schaltvorrichtung stabil ist. Tactile feedback is particularly useful for automotive applications, as noise levels in the vehicle make acoustic detection and traffic observation difficult to visually detect the switch condition. For example, in the case of a selector lever, an optical test of the switch state in driving schools is abtrained. According to embodiments of the present invention, an electronic or logic of the switching device, for example in vehicles can reliably detect whether an operator operates the switching device. Thus, a synchronous behavior can be achieved, in which a turning over or cracking of the snap disk and a switching signal, for example, for gear shifting take place substantially simultaneously and which is stable over the life of the switching device.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Schaltvorrichtung, die eine Schnappscheibe mit einem Umschlagpunkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung zumindest einen von der Schnappscheibe beabstandet angeordneten Sensor aufweist, der ausgebildet ist, um bei Betätigung der Schnappscheibe ein Sensorsignal bereitzustellen, das eine zeitliche Veränderung eines Abstandes zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert. The present invention provides a switching device having a snap disc with a turnaround point, characterized in that the switching device comprises at least one spaced apart from the snap disc sensor, which is designed to provide a sensor signal upon actuation of the snap disc, which is a change in time of a distance represented between the sensor and the snap disc.

Bei der Schaltvorrichtung kann es sich um einen sogenannten Schnappschalter handeln, der beim Schaltvorgang eine mechanische Rückmeldung liefert und zumindest ein mechanisches Teil aufweist, das auch beim Schaltvorgang verwendet wird. Die Schaltvorrichtung kann beispielsweise für eine Taste einer Tastatur oder für ein Bedienelement eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Bei der Schaltvorrichtung kann es sich um eine Art eines Mikroschalters handeln oder sie kann auf einem Mikroschalter basieren. Der Sensor kann ausgebildet sein, um eine Funktion eines Schalters oder Schaltelements auszuführen. Der Sensor kann in Gestalt eines Wegsensors ausgeführt sein. Es kann einer oder können mehrere Wegsensoren vorgesehen sein. Bei der Schnappscheibe kann es sich um eine Scheibe aus beispielsweise Federstahl handeln, die bei Verformung durch Betätigung der Schaltvorrichtung schlagartig umschlägt und dabei ein charakteristisches Geräusch und mechanische Schwingungen erzeugt. Wenn die Schnappscheibe verformt wird, erfolgt am Umschlagpunkt ein Umschnappen bzw. Umschlagen, wobei ein metastabiler Zustand der Schnappscheibe durchlaufen wird und eine taktile und gegebenenfalls akustische Rückmeldung an eine Betätigungsperson erfolgt. Bei zunehmender Betätigung der Schaltvorrichtung nimmt ein verformungsbedingter Betätigungsweg der Schnappscheibe zu und nimmt der Abstand zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe ab. Bei nachlassender Betätigung der Schaltvorrichtung nimmt ein verformungsbedingter Betätigungsweg der Schnappscheibe ab und nimmt der Abstand zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe zu. The switching device may be a so-called snap-action switch, which provides mechanical feedback during the switching process and has at least one mechanical part which is also used during the switching operation. The Switching device can be used for example for a key of a keyboard or for a control element of a vehicle. The switching device may be a type of microswitch or it may be based on a microswitch. The sensor may be configured to perform a function of a switch or switching element. The sensor may be designed in the form of a displacement sensor. One or more displacement sensors may be provided. The snap-action disc can be a disc made of, for example, spring steel, which abruptly turns over when it is deformed by actuation of the switching device, thereby generating a characteristic noise and mechanical vibrations. When the snap-action disc is deformed, a snap-over takes place at the transition point, wherein a metastable state of the snap-action disc is traversed and a tactile and possibly acoustic feedback to an operating person takes place. With increasing operation of the switching device, a deformation-related actuation path of the snap-action disc increases and the distance between the sensor and the snap-action disc decreases. When the operation of the switching device decreases, a deformation-induced actuation path of the snap-action disc decreases and the distance between the sensor and the snap-action disc increases.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung eine Logik aufweisen, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des Sensorsignals von dem zumindest einen Sensor eine Bewegung der Schnappscheibe durch den Umschlagpunkt zu erkennen, um ansprechend darauf ein Schaltsignal zu erzeugen. Dabei kann die Logik ausgebildet sein, um das Schaltsignal zu erzeugen, wenn die Schnappscheibe verformungsbedingt den Umschlagpunkt durchläuft. Die Schnappscheibe kann hierbei ein charakteristisches Bewegungsverhalten bzw. Beschleunigungsverhalten beim Durchlaufen des Umschlagpunktes aufweisen. Die Logik kann ausgebildet sein, um unter Verwendung des Sensorsignals von dem zumindest einen Sensor das charakteristische Bewegungsverhalten bzw. Beschleunigungsverhalten zu identifizieren, um die Bewegung der Schnappscheibe durch den Umschlagpunkt zu erkennen. Die Logik kann mit dem Sensor eine bauliche Einheit bilden oder getrennt von dem Sensor vorgesehen sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die taktile Rückmeldung an einen Benutzer hinsichtlich eines erfolgten Schaltvorgangs zuverlässig mit dem tatsächlichen Schaltsignal synchronisiert erfolgen kann. According to one embodiment, the switching device may include logic configured to detect, using the sensor signal from the at least one sensor, a movement of the snap-action disc through the turn-up point to generate a switching signal in response thereto. In this case, the logic may be designed to generate the switching signal when the snap disk passes through the transition point due to the deformation. The snap disk can in this case have a characteristic movement behavior or acceleration behavior when passing through the transition point. The logic may be configured to identify the characteristic motion behavior or acceleration behavior using the sensor signal from the at least one sensor to detect the movement of the snap-action disc through the transition point. The logic may form a structural unit with the sensor or be provided separately from the sensor. Such an embodiment offers the advantage that the tactile feedback to a user can be reliably synchronized with the actual switching signal in terms of a switching operation.

Insbesondere kann der zumindest eine Sensor einen Hall-Sensor aufweisen, wobei die Schnappscheibe ein Material aufweist, das ein Erfassen des Abstandes zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe mittels des Sensors ermöglicht. Der Sensor kann einen digitalen Hall-Sensor oder analogen Hall-Sensor aufweisen. Der Sensor kann hierbei ausgebildet sein, um berührungslos ein streng monotones Maß für den Abstand bzw. die Entfernung zu der Schnappscheibe z. B. in Gestalt eines Magneten zu erkennen. Dabei kann der Sensor ausgebildet sein, um mit wachsendem Abstand zu der Schnappscheibe ein zunehmend kleineres Sensorsignal bzw. Ausgangssignal zu erzeugen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Abstand zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe auf unaufwendige und genaue Weise gemessen werden kann. In particular, the at least one sensor may have a Hall sensor, wherein the snap disc comprises a material which allows detection of the distance between the sensor and the snap disc by means of the sensor. The sensor can have a digital Hall sensor or analog Hall sensor. The sensor may be formed here in order to contact a strictly monotonous measure of the distance or the distance to the snap disk z. B. to recognize in the form of a magnet. In this case, the sensor can be designed to generate an increasingly smaller sensor signal or output signal with increasing distance to the snap disk. Such an embodiment offers the advantage that the distance between the sensor and the snap-action disc can be measured in an uncomplicated and accurate manner.

Auch kann die Schnappscheibe ausgebildet sein, um an dem Umschlagpunkt einen Steilabfall einer Kraft-Weg-Kennlinie für eine Betätigung der Schnappscheibe aufzuweisen. In einem Wegbereich am Umschlagpunkt kann bei konstanter Betätigungskraft eine schnellere zeitliche Veränderung eines Abstandes zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe erfolgen als weiter vom Umschlagpunkt entfernt. Also, the snap disc may be formed to have a steep drop in a force-displacement characteristic for actuation of the snap disc at the transition point. In a travel range at the transition point, a constant change in the time interval between the sensor and the snap-action disc can be effected at a constant actuation force, as far as further away from the transition point.

Dabei kann eine durch einen Benutzer zur Betätigung der Schaltvorrichtung bzw. der Schnappscheibe auszuübende Betätigungskraft in einem Bereich eines Betätigungsweges, in dem der Umschlagspunkt liegt, die größte Abnahme während des Betätigungsvorgangs aufweisen. Eine Steigung bzw. ein Gradient der Kraft-Weg-Kennlinie kann in dem Bereich des Betätigungsweges, in dem der Umschlagspunkt liegt, die negativste Steigung während des Betätigungsvorgangs aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Umschlagpunkt der Schnappscheibe noch zuverlässiger erkannt werden kann und somit eine bezüglich der taktilen Rückmeldung der Schnappscheibe am Umschlagpunkt möglichst synchrone Erzeugung des Schaltsignals erfolgen kann. Bei einer Auswertung des Sensorsignals bzw. Tastensignals kann bei Vorliegen von mehr als einem Sensor kann sicher verhindert werden, dass eine signifikante Zeitverzögerung zwischen dem Erkennen des Umschlagpunkts mittels eines ersten Sensors und einem Erkennen des Umschlagpunkts mittels eines weiteren oder letzten Sensors durch den Benutzer oder durch eine mechanische Fehlfunktion beispielsweise einer Taste der Schaltvorrichtung bewirkt wird. Somit können auch im Fall von Missbrauch und/oder mechanischem Defekt bei der Auswertung gleichartige Zustände logisch interpretiert werden. In this case, an actuating force to be exerted by a user for operating the switching device or the snap-action disk can have the greatest decrease during the actuating process in a region of an actuating path in which the transition point lies. A slope of the force-displacement curve may have the most negative slope during the actuation process in the region of the actuation path in which the transition point lies. Such an embodiment has the advantage that the transition point of the snap-action disc can be detected even more reliably and thus a switching of the switching signal which is as synchronous as possible with respect to the tactile feedback of the snap-action disc at the transition point can take place. In an evaluation of the sensor signal or key signal can be reliably prevented in the presence of more than one sensor, that a significant time delay between the detection of the Umschlagpunkts by means of a first sensor and a detection of the Umschlagpunkts means of a further or last sensor by the user or by a mechanical malfunction, for example, a key of the switching device is effected. Thus, even in the case of abuse and / or mechanical defect in the evaluation similar conditions can be interpreted logically.

Ferner kann die Schaltvorrichtung zumindest einen ersten Sensor, der ausgebildet ist, um bei Betätigung der Schnappscheibe ein erstes Sensorsignal bereitzustellen, das eine Abnahme des Abstandes zwischen dem ersten Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert, und zumindest einen zweiten Sensor aufweisen, der ausgebildet ist, um bei Betätigung der Schnappscheibe ein zweites Sensorsignal bereitzustellen, das eine Zunahme des Abstandes zwischen dem zweiten Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert. Dabei kann die Schaltvorrichtung ausgebildet sein, um eine Diagnose der Sensoren durchzuführen bzw. zu ermöglichen. Somit können vorteilhafterweise zumindest die Sensorik-Komponenten der Schaltvorrichtung systematisch und periodisch auf korrekte Funktion geprüft werden. Neben den üblichen Maßnahmen zur Diagnose können beispielsweise analoge Hallsensoren auch so verbaut werden, dass bei Betätigung der Taste ein Sensor einen zunehmenden Weg bzw. Abstand, und ein anderer Sensor den abnehmenden Abstand misst, sodass sich eine unaufwendige Diagnose der Sensoren, z. B. zur Querschlusserkennung, sowie auch eine reduzierte Empfindlichkeit bei Gleichtaktstörungen ergeben, z. B. wenn ein starker Magnet auf der Schaltvorrichtung liegt. Further, the switching device may include at least one first sensor configured to provide, upon actuation of the snap-action disc, a first sensor signal representing a decrease in the distance between the first sensor and the snap-action disc, and at least one second sensor configured to engage Actuate the snap disc to provide a second sensor signal representing an increase in the distance between the second sensor and the snap disc. In this case, the switching device can be designed to carry out or enable a diagnosis of the sensors. Thus, advantageously at least the sensor components of the switching device can be checked systematically and periodically for correct function. In addition to the usual measures for diagnosis, for example, analog Hall sensors can also be installed so that when pressing the button, a sensor measures an increasing distance or distance, and another sensor the decreasing distance, so that an inexpensive diagnosis of the sensors, eg. As for cross-circuit detection, as well as a reduced sensitivity for common mode noise, z. B. when a strong magnet is on the switching device.

So kann die Schaltvorrichtung als ein monostabiler Taster oder ein bistabiler Schalter ausgeführt sein. Die Schaltvorrichtung kann somit auf vielseitige und unaufwendige Weise für eine jeweilige beabsichtige Anwendung konzipiert sein, um eine jeweilige Schaltfunktion als Taster oder Schalter zu erfüllen. Thus, the switching device can be designed as a monostable push button or a bistable switch. The switching device can thus be designed in a versatile and inexpensive manner for a particular intended application to fulfill a respective switching function as a button or switch.

Die Schaltvorrichtung kann beispielsweise als ein monostabiler Taster ausgeführt sein und eine Trägereinrichtung, an der die Schnappscheibe und der zumindest eine Sensor anordenbar sind, eine Betätigungseinrichtung, die zur Übertragung einer Betätigungskraft auf die Schnappscheibe anordenbar ist, und eine Rückstelleinrichtung aufweisen, die der Betätigungskraft entgegenwirkend anordenbar ist. Die Betätigungseinrichtung kann in Gestalt einer Taste ausgeführt sein, d. h. als ein für den Benutzer sichtbares und gestaltetes Bedienelement, welches mehrere Schalter beinhalten kann und durch das ein Tastendruck erkannt wird. Die Rückstelleinrichtung kann in Gestalt einer Feder oder dergleichen ausgeführt sein. The switching device may for example be designed as a monostable push button and a carrier device to which the snap disc and the at least one sensor can be arranged, an actuating device which can be arranged for transmitting an actuating force to the snap disc, and a restoring device, the actuating force can be arranged counteracting is. The actuator may be in the form of a key, i. H. as a visible and designed for the user control element, which may include multiple switches and is detected by pressing a button. The restoring device can be designed in the form of a spring or the like.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung als ein monostabiler Taster ausgeführt sein und zwei Hall-Sensoren, eine Hülse, eine Kappe sowie eine Feder aufweisen. Hierbei kann die Hülse einen Zwischenboden, an dem die Hall-Sensoren auf einer Sensorseite des Zwischenbodens anordenbar sind, und einen Aufnahmeabschnitt aufweisen, in dem die Schnappscheibe die Sensorseite des Zwischenbodens überspannend aufnehmbar ist. Dabei kann die Kappe zur Übertragung einer Betätigungskraft auf die Schnappscheibe vorgesehen sowie an einer Außenoberfläche der Hülse führbar und die Schnappscheibe überspannend anordenbar sein. Dabei kann die Feder der auf die Kappe ausübbaren Betätigungskraft entgegenwirkend an der Außenoberfläche der Hülse anordenbar sein. Somit kann die Schnappscheibe im montierten Zustand der Schaltvorrichtung zwischen den Sensoren und einer Betätigungsoberfläche der Kappe angeordnet sein. Die Kappe kann als eine Taste der Schaltvorrichtung fungieren. Die Feder kann als eine Rückstelleinrichtung der Schaltvorrichtung fungieren. Die Hülse kann als eine Trägereinrichtung der Schaltvorrichtung fungieren. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine unkompliziert aufgebaute Schaltvorrichtung mit Synchronität von Schaltsignal und taktiler Rückmeldung geschaffen ist. According to one embodiment, the switching device can be designed as a monostable push button and have two Hall sensors, a sleeve, a cap and a spring. In this case, the sleeve can have an intermediate bottom, on which the Hall sensors can be arranged on a sensor side of the intermediate bottom, and a receiving section, in which the snap-action disk can be received spanning the sensor side of the intermediate bottom. In this case, the cap can be provided for transmitting an actuating force to the snap-action disc and can be guided on an outer surface of the sleeve and can be arranged to span the snap-action disc. In this case, the spring of the exercisable on the cap actuation force can be arranged counteracting on the outer surface of the sleeve. Thus, in the mounted state of the switching device, the snap disk can be disposed between the sensors and an actuating surface of the cap. The cap may act as a button of the switching device. The spring may act as a return means of the switching device. The sleeve may function as a support means of the switching device. Such an embodiment offers the advantage that an easily constructed switching device with synchronicity of switching signal and tactile feedback is created.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Erfassen eines Schaltvorgangs einer Schaltvorrichtung, die eine Schnappscheibe mit einem Umschlagpunkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens zumindest eines Sensorsignals mittels zumindest eines von der Schnappscheibe beabstandet angeordneten Sensors bei Betätigung der Schnappscheibe aufweist, wobei das Sensorsignal eine zeitliche Veränderung eines Abstandes zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert. The present invention further provides a method of detecting a switching operation of a switching device having a snap disk with a turnaround point, characterized in that the method comprises a step of providing at least one sensor signal by means of at least one sensor spaced apart from the snap disk upon actuation of the snap disk, wherein the sensor signal represents a time variation of a distance between the sensor and the snap disk.

Das Verfahren kann unter Verwendung einer oben beschriebenen Schaltvorrichtung vorteilhaft ausgeführt werden, um einen Schaltvorgang der Schaltvorrichtung unter Verwendung der zeitlichen Veränderung des Abstandes vorteilhaft zu erfassen. The method can be advantageously carried out using a switching device as described above to advantageously detect a switching operation of the switching device using the time variation of the distance.

Auch kann ein Schritt des Erkennens einer Bewegung der Schnappscheibe durch den Umschlagpunkt unter Verwendung eines Signalverlaufs des zumindest einen Sensorsignals vorgesehen sein, um ansprechend darauf ein Schaltsignal zu erzeugen. Dabei kann der Schritt des Erkennens mittels einer Logik ausgeführt werden. Unter Verwendung des Signalverlaufs des zumindest einen Sensorsignals von dem zumindest einen Sensor kann ein charakteristisches Bewegungsverhalten bzw. Beschleunigungsverhalten der Schnappscheibe beim Durchlaufen des Umschlagpunktes identifiziert werden, um die Bewegung der Schnappscheibe durch den Umschlagpunkt und somit den Schaltvorgang zu erkennen. Das Schaltsignal kann daher erzeugt werden, wenn die Schnappscheibe verformungsbedingt den Umschlagpunkt durchläuft. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Schaltvorgang zuverlässig erkannt wird, wobei die durch die Schnappscheibe hervorgerufene taktile Rückmeldung an einen Benutzer hinsichtlich eines erfolgten Schaltvorgangs zuverlässig mit dem tatsächlichen Schaltsignal synchronisiert erfolgt. Also, a step of detecting a movement of the snap disc through the turnaround point may be provided using a waveform of the at least one sensor signal to generate a switching signal in response thereto. In this case, the step of recognizing can be carried out by means of a logic. By using the signal profile of the at least one sensor signal from the at least one sensor, a characteristic movement behavior or acceleration behavior of the snap disk when passing through the transition point can be identified in order to detect the movement of the snap disk through the transition point and thus the switching operation. The switching signal can therefore be generated when the snap-action disc passes through the transition point due to deformation. Such an embodiment offers the advantage that the switching operation is reliably detected, the tactile feedback caused by the snap-action disc to a user being reliably synchronized with the actual switching signal with regard to a switching operation that has taken place.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens mittels zumindest eines ersten Sensors bei Betätigung der Schnappscheibe ein erstes Sensorsignal bereitgestellt werden, das eine Abnahme des Abstandes zwischen dem ersten Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert. Auch kann im Schritt des Bereitstellens mittels zumindest eines zweiten Sensors bei Betätigung der Schnappscheibe ein zweites Sensorsignal bereitgestellt werden, das eine Zunahme des Abstandes zwischen dem zweiten Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert. Ferner kann ein Schritt des Kombinierens des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals vorgesehen sein, um das Schaltsignal zu erzeugen. Dabei kann in einem Teilschritt des Schrittes des Kombinierens oder nach dem Schritt des Kombinierens die Bewegung der Schnappscheibe durch den Umschlagpunkt unter Verwendung eines ersten Signalverlaufs des ersten Sensorsignals und eines zweiten Signalverlaufs des zweiten Sensorsignals erkannt werden, um ansprechend darauf das Schaltsignal zu erzeugen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine hohe Zuverlässigkeit einer Schaltvorgangserkennung, eine unaufwendige Diagnose der Sensoren mittels der Kombination der Sensorsignale sowie eine reduzierte Empfindlichkeit bei Gleichtaktstörungen erreicht werden können. According to one embodiment, in the step of providing by means of at least one first sensor upon actuation of the snap-action disc, a first sensor signal representing a decrease in the distance between the first sensor and the snap-action disc can be provided. Also, in the step of providing by means of at least one second sensor upon actuation of Snap disk a second sensor signal can be provided, which represents an increase in the distance between the second sensor and the snap disk. Further, a step of combining the first sensor signal and the second sensor signal may be provided to generate the switching signal. In this case, in a sub-step of the step of combining or after the step of combining, the movement of the snap-action disc can be detected by the turning point using a first waveform of the first sensor signal and a second waveform of the second sensor signal to generate the switching signal in response thereto. Such an embodiment offers the advantage that a high reliability of a switching operation detection, an inexpensive diagnosis of the sensors can be achieved by means of the combination of the sensor signals as well as a reduced sensitivity in case of common-mode noise.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, wenn das Programm auf einer Vorrichtung ausgeführt wird. Also of advantage is a computer program product with program code which is stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out a method according to the invention when the program is executed on a device.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem unbetätigten Zustand; 1 a switching device according to an embodiment of the present invention in an unactuated state;

2 eine Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem betätigten Zustand; 2 a switching device according to an embodiment of the present invention in an actuated state;

3 ein Kraft-Weg-Diagramm einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a force-displacement diagram of an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention;

4 ein Geschwindigkeits-Weg-Diagramm einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a speed-path diagram of an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention;

5 ein Beschleunigungs-Weg-Diagramm einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 an acceleration-travel diagram of an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention;

6 eine Weg-Zeit-Darstellung einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 6 a path-time representation of an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention; and

7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7 a flowchart of a method according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine Schaltvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem unbetätigten Zustand. Die Schaltvorrichtung 100 weist eine Hülse 110 bzw. Trägereinrichtung mit einem Zwischenboden 112, einer Sensorseite 114, einem Aufnahmeabschnitt 116 und einer Längserstreckungsachse Y, eine Kappe 120 bzw. Betätigungseinrichtung mit einem Vorsprung 125, eine Feder 130 bzw. Rückstelleinrichtung, eine Schnappscheibe 140, einen ersten Sensor 150 und einen zweiten Sensor 160 auf. Bei der Schaltvorrichtung 100 handelt es sich gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung um einen Taster. Anders ausgedrückt zeigt 1 einen möglichen Aufbau eines Tasters in Ruheposition bzw. einen Taster mit Schnappscheibe vor Betätigung. 1 shows a switching device 100 according to an embodiment of the present invention in an unactuated state. The switching device 100 has a sleeve 110 or support means with an intermediate floor 112 , one sensor side 114 , a recording section 116 and a longitudinal axis Y, a cap 120 or actuator with a projection 125 , a feather 130 or restoring device, a snap-action disc 140 , a first sensor 150 and a second sensor 160 on. In the switching device 100 is it according to the in 1 illustrated embodiment of the present invention to a button. In other words, shows 1 a possible structure of a button in rest position or a button with snap-action disc before actuation.

Die Hülse 110 ist beispielhaft in Gestalt eines zylindrischen, insbesondere teilweise hohlzylindrischen Bauteils vorgesehen, auch wenn dies in 1 lediglich implizit erkennbar ist. Die Hülse 110 weist ein erstes Ende, das in 1 unten und beispielhaft als offen dargestellt ist, und ein zweites Ende auf, das in 1 oben und mit der Schnappscheibe 140 verschlossen dargestellt ist. Die Hülse 110 dient als Trägereinrichtung mit Gehäusefunktion für die weiteren Bauteile der Schaltvorrichtung 100. Der Zwischenboden 112 der Hülse 110 ist zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Hülse 110 angeordnet. Dabei kann der Zwischenboden 112 einen von der Hülse 110 umgebenen Innenraum in zwei Teile aufteilen. Der Zwischenboden 112 kann auch zumindest eine Durchgangsöffnung aufweisen, auch wenn es in 1 nicht ersichtlich ist. An der Sensorseite 114 des Zwischenbodens 112 sind der erste Sensor 150 und der zweite Sensor 160 angeordnet. Die Sensorseite 114 des Zwischenbodens 112 ist dem Aufnahmeabschnitt 116 bzw. dem zweiten Ende der Hülse 110 zugewandt. Der Aufnahmeabschnitt 116 der Hülse 110 ist in dem Bereich des zweiten Endes der Hülse 110 angeordnet. Der Aufnahmeabschnitt 116 weist beispielhaft gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vertiefung auf, die zwischen zwei Vorsprüngen angeordnet ist. Der Aufnahmeabschnitt 116 ist ausgebildet, um einen Randbereich der Schnappscheibe 140 entlang ihres Umfangs aufzunehmen und zu halten. Der Aufnahmeabschnitt 116 ist ausgebildet, um die Schnappscheibe 140 so aufzunehmen, dass dieselbe in Richtung zu dem Zwischenboden 112 bzw. der Sensorseite 114 des Zwischenbodens 112 hin betätigbar ist. Die Hülse 110 weist die Längserstreckungsachse Y auf, um welche die Hülse 110 beispielhaft rotationssymmetrisch ist. The sleeve 110 is exemplary provided in the form of a cylindrical, in particular partially hollow cylindrical component, even if this in 1 only implicitly recognizable. The sleeve 110 has a first end in 1 below and exemplarily shown as open, and a second end in FIG 1 above and with the snap disc 140 is shown closed. The sleeve 110 serves as a carrier device with housing function for the other components of the switching device 100 , The intermediate floor 112 the sleeve 110 is between the first end and the second end of the sleeve 110 arranged. Here, the intermediate floor 112 one from the sleeve 110 divided interior into two parts. The intermediate floor 112 can also have at least one through hole, even if it is in 1 is not apparent. At the sensor side 114 of the false floor 112 are the first sensor 150 and the second sensor 160 arranged. The sensor side 114 of the false floor 112 is the recording section 116 or the second end of the sleeve 110 facing. The recording section 116 the sleeve 110 is in the region of the second end of the sleeve 110 arranged. The recording section 116 exemplifies according to the in 1 illustrated embodiment of the present invention, a recess which is arranged between two projections. The recording section 116 is formed around a peripheral area of the snap-action disc 140 along its circumference record and hold. The recording section 116 is trained to the snap disc 140 to take up so that the same towards the intermediate floor 112 or the sensor side 114 of false floor 112 is operable. The sleeve 110 has the longitudinal axis Y about which the sleeve 110 is exemplary rotationally symmetric.

Die Kappe 120 ist über das zweite Ende der Hülse 110 gestülpt angeordnet. Somit ist die Schnappscheibe 140 zwischen dem Zwischenboden 112 der Hülse 110 und der Kappe 120 angeordnet. Die Kappe 120 ist als eine Betätigungseinrichtung zum Übertragen einer von einem Benutzer auf die Kappe 120 ausübbaren Betätigungskraft auf die Schnappscheibe 140 angeordnet und ausgeformt. Der Vorsprung 125 der Kappe 120 steht in Richtung vor. Der Vorsprung 125 ist gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft hohlzylindrisch ausgeformt. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im unbetätigten Zustand der Schaltvorrichtung 100 zwischen der Schnappscheibe 140 und dem Vorsprung 125 der Kappe 120 ein Zwischenraum angeordnet. Ein Führungsabschnitt der Kappe 120 ist ausgeformt, um einen Bereich einer Außenoberfläche der Hülse 110 zu umschließen. Die Kappe 120 ist mittels einer von einem Benutzer auf die Kappe 120 ausübbaren Betätigungskraft in Richtung zu der Schnappscheibe 140 hin bewegbar, wobei der Führungsabschnitt der Kappe 120 entlang der Außenoberfläche der Hülse 110 verschiebbar ist. Ist die Kappe 120 an der Hülse 110 wie in 1 gezeigt angeordnet, ist die Kappe 120, somit auch deren Vorsprung 125, beispielhaft rotationssymmetrisch um die Längserstreckungsachse Y der Hülse 110. The cap 120 is over the second end of the sleeve 110 slipped arranged. Thus, the snap disc 140 between the intermediate floor 112 the sleeve 110 and the cap 120 arranged. The cap 120 is as an actuator for transmitting one of a user to the cap 120 exercisable operating force on the snap-action disc 140 arranged and shaped. The lead 125 the cap 120 is heading in the direction. The lead 125 is according to the in 1 illustrated embodiment of the present invention by way of example hollow cylindrical. According to the in 1 illustrated embodiment of the present invention is in the unactuated state of the switching device 100 between the snap disc 140 and the lead 125 the cap 120 a space arranged. A guide section of the cap 120 is formed to a portion of an outer surface of the sleeve 110 to enclose. The cap 120 is by means of one of a user on the cap 120 exercisable actuating force in the direction of the snap disk 140 movable, wherein the guide portion of the cap 120 along the outer surface of the sleeve 110 is displaceable. Is the cap 120 on the sleeve 110 as in 1 arranged, is the cap 120 , hence their lead 125 , For example, rotationally symmetrical about the longitudinal axis Y of the sleeve 110 ,

Die Feder 130 ist an der Außenoberfläche der Hülse angeordnet. Die Feder 130 ist umfangsmäßig um einen Bereich der Hülle 110 herum angeordnet, der sich beispielhaft zwischen dem ersten Ende der Hülse 110 und dem Zwischenboden 112 erstreckt. Die Feder 130 ist angeordnet und ausgebildet, um als eine Rückstelleinrichtung für die Kappe 120 zu wirken. Dabei ist die Feder 130 ausgebildet, um einer von einem Benutzer auf die Kappe 120 ausübbaren Betätigungskraft entgegenzuwirken bzw. die Kappe 120 in eine nicht betätigte Stellung bzw. Ruheposition vorzuspannen. Die Kappe 120, die Feder 130 und somit auch die Schaltvorrichtung 100 sind in 1 in dieser nicht betätigten Stellung bzw. Ruheposition dargestellt. The feather 130 is disposed on the outer surface of the sleeve. The feather 130 is circumferentially around an area of the shell 110 arranged around, for example, between the first end of the sleeve 110 and the intermediate floor 112 extends. The feather 130 is arranged and adapted to serve as a return device for the cap 120 to act. Here is the spring 130 designed to be one of a user on the cap 120 counteractable actuation force or the cap 120 to bias in a non-actuated position or rest position. The cap 120 , the feather 130 and thus also the switching device 100 are in 1 shown in this non-actuated position or rest position.

Die Schnappscheibe 140 ist in dem Aufnahmeabschnitt 116 der Hülse 110 gehalten angeordnet. Dabei ist ein Randabschnitt der Schnappscheibe 140 entlang zumindest eines Teils eines Umfangs der Schnappscheibe 140 in dem Aufnahmeabschnitt 116 der Hülse 110 aufgenommen. Die Schnappscheibe 140 überspannt die Sensorseite 114 des Zwischenbodens 112 der Hülse 110. Die Schnappscheibe 140 ist in der Darstellung von 1 in einer nicht betätigten Stellung bzw. Ruheposition dargestellt, wobei sich die Schnappscheibe 140 in einem stabilen Zustand befindet. Dabei weist die Schnappscheibe 140 gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, insbesondere im Bereich des Vorsprungs 125 der Kappe 120, eine Wölbung, Ausbuchtung oder dergleichen in Richtung zu der Kappe 120 hin auf. Ist die Schnappscheibe 140 an der Hülse 110 wie in 1 gezeigt angeordnet, ist die Schnappscheibe 140 beispielhaft rotationssymmetrisch um die Längserstreckungsachse Y der Hülse 110. Die Schnappscheibe 140 weist auch eine radial mittig angeordnete Einbuchtung auf, die in Richtung zu der Sensorseite 114 des Zwischenbodens 112 der Hülse 110 hin vorsteht. Die Einbuchtung der Schnappscheibe 140 weist dabei einen geringeren Umfang auf als der Vorsprung 125 der Kappe 120. The snap-disk 140 is in the receiving section 116 the sleeve 110 kept arranged. Here is an edge portion of the snap disk 140 along at least part of a circumference of the snap-action disc 140 in the receiving section 116 the sleeve 110 added. The snap-disk 140 spans the sensor side 114 of the false floor 112 the sleeve 110 , The snap-disk 140 is in the representation of 1 shown in a non-actuated position or rest position, wherein the snap disc 140 is in a stable condition. This shows the snap disk 140 according to the in 1 illustrated embodiment of the present invention, in particular in the region of the projection 125 the cap 120 , a camber, bulge or the like towards the cap 120 towards. Is the snap disk 140 on the sleeve 110 as in 1 arranged, is the snap disk 140 exemplary rotationally symmetrical about the longitudinal axis Y of the sleeve 110 , The snap-disk 140 also has a radially centrally disposed indentation, which is in the direction of the sensor side 114 of the false floor 112 the sleeve 110 protrudes. The indentation of the snap disc 140 has a smaller scope than the projection 125 the cap 120 ,

Der erste Sensor 150 und der zweite Sensor 160 sind an der Sensorseite 114 des Zwischenbodens 112 der Hülse 110 angeordnet. Bei den Sensoren 150 und 160 handelt es sich beispielhaft um Wegsensoren, die als analoge oder digitale Hall-Sensoren ausgeführt sein können, auch wenn dies in 1 nicht erkennbar ist. Die Sensoren 150 und 160 sind ausgebildet, um einen Abstand zu der Schnappscheibe 140 zu erfassen bzw. zu messen. Dabei sind die Sensoren 150 und 160 ausgebildet ist, um bei Betätigung der Schnappscheibe 140 Sensorsignale bereitzustellen, die eine zeitliche Veränderung eines Abstandes zwischen den Sensoren 150 und 160 und der Schnappscheibe 140 repräsentieren. Hierbei ist beispielsweise der erste Sensor 150 ausgebildet, um bei Betätigung der Schnappscheibe 140 ein erstes Sensorsignal bereitzustellen, das eine Abnahme des Abstandes zwischen dem ersten Sensor 150 und der Schnappscheibe 140 repräsentiert. Der zweite Sensor 160 ist beispielsweise ausgebildet, um bei Betätigung der Schnappscheibe 140 ein zweites Sensorsignal bereitzustellen, das eine Zunahme des Abstandes zwischen dem zweiten Sensor 160 und der Schnappscheibe 140 repräsentiert. Wenn eine auf die Sensorvorrichtung ausgeübte Betätigungskraft zurückgenommen wird, stellt sich unter Mitwirkung einer Rückstellkraft der Feder 130 der in 1 dargestellte Zustand wieder ein. The first sensor 150 and the second sensor 160 are on the sensor side 114 of the false floor 112 the sleeve 110 arranged. With the sensors 150 and 160 By way of example, these are displacement sensors that can be implemented as analog or digital Hall sensors, even if this is done in 1 is not recognizable. The sensors 150 and 160 are designed to be a distance to the snap disk 140 to capture or measure. Here are the sensors 150 and 160 is designed to operate when the snap disc 140 To provide sensor signals, which is a temporal change of a distance between the sensors 150 and 160 and the snap-disk 140 represent. Here, for example, the first sensor 150 designed to operate when the snap-action disc 140 provide a first sensor signal that is a decrease in the distance between the first sensor 150 and the snap-disk 140 represents. The second sensor 160 For example, is formed to actuate the snap disk 140 provide a second sensor signal representing an increase in the distance between the second sensor 160 and the snap-disk 140 represents. When an actuating force exerted on the sensor device is withdrawn, the force is restored with the aid of a restoring force of the spring 130 the in 1 shown state again.

Die Schaltvorrichtung 100 kann auch eine Logik (nicht dargestellt) aufweisen, die ausgebildet ist, um unter Verwendung der Sensorsignale von den Sensoren 150 und 160 eine Bewegung der Schnappscheibe 140 durch den Umschlagpunkt zu erkennen, um ansprechend darauf ein Schaltsignal zu erzeugen. The switching device 100 may also include logic (not shown) configured to use the sensor signals from the sensors 150 and 160 a movement of the snap disc 140 through the turnaround point to generate a switching signal in response thereto.

2 zeigt die Schaltvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus 1 in einem betätigten Zustand. Genauer gesagt zeigt 2 einen möglichen Aufbau eines Tasters in vollständig durchgedrückter bzw. betätigter Position bzw. einen Taster mit Schnappscheibe bei Betätigung. Hierbei entsprechen die Schaltvorrichtung 100 und die Darstellung in 2 jenen aus 1 mit der Ausnahme, dass die Kappe 120 durch nutzerseitige Betätigung in Richtung zu dem Zwischenboden 112 hin verschoben ist, wodurch die Feder 130 komprimiert ist und die Schnappscheibe 140 aus dem stabilen Zustand in den metastabilen Zustand umgeschnappt bzw. umgeschlagen ist. Ein Abstand zwischen den Sensoren 150 und 160 und der Schnappscheibe 140 ist in 2 somit geringer als in 1. 2 shows the switching device 100 according to an embodiment of the present invention 1 in an actuated state. More specifically shows 2 a possible structure of a button in fully pushed or actuated position or a button with snap-action disc on actuation. This corresponds to the switching device 100 and the representation in 2 those out 1 with the exception that the cap 120 by user-side operation towards the false floor 112 is shifted, causing the spring 130 is compressed and the snap disk 140 has been snapped or turned from the stable state to the metastable state. A distance between the sensors 150 and 160 and the snap-disk 140 is in 2 thus lower than in 1 ,

Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 werden im Folgenden die Abläufe in der Schaltvorrichtung 100 bei Betätigung dargelegt, wobei sich der Zustand der Schaltvorrichtung 100 von dem in 1 gezeigten unbetätigten Zustand zu dem in 2 gezeigten betätigten Zustand ändert. Die Betätigung durch einen Benutzer erfolgt über die Kappe 120, sodass die Schnappscheibe 140 durchgedrückt wird, wie es in 2 gezeigt ist, wobei die Sensoren 150 und 160 die Entfernung zur Schnappscheibe 140 messen. Die Hülse 110 hält die Schnappscheibe 140 und führt die Kappe 120. Die Feder 130 ist ausgebildet, um die Kappe 120 in unbetätigtem Zustand in die Ruheposition bzw. Ausgangsposition zurückzustellen, die in 1 gezeigt ist. With reference to the 1 and 2 Below are the procedures in the switching device 100 set forth on actuation, wherein the state of the switching device 100 from the in 1 shown unactuated state to the in 2 shown actuated state changes. The operation by a user takes place via the cap 120 so the snap disk 140 is pushed through, as it is in 2 is shown, wherein the sensors 150 and 160 the distance to the snap-disk 140 measure up. The sleeve 110 holding the snap disc 140 and leads the cap 120 , The feather 130 is trained to the cap 120 in the unactuated state to return to the rest position or starting position, in 1 is shown.

3 zeigt ein Kraft-Weg-Diagramm 300 einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Schaltvorrichtung kann es sich um die Schaltvorrichtung aus 1 bzw. 2 handeln. An der Abszissenachse des Kraft-Weg-Diagramms 300 ist ein Weg s aufgetragen. Bei dem Weg handelt es sich um einen Weg, um den die Schnappscheibe bei Betätigung der Schaltvorrichtung ausgelenkt wird. An der Ordinatenachse des Kraft-Weg-Diagramms 300 ist eine Kraft F aufgetragen, bei der es sich um die Betätigungskraft handelt, die aufzuwenden ist, um die Schaltvorrichtung zu betätigen. In dem Kraft-Weg-Diagramm 300 ist ein Kraftverlauf bzw. eine Kraft-Weg-Kennlinie 305 dargestellt. Ferner sind eine Ruheposition R, ein Umschlagpunkt U und eine Anschlagposition A gezeigt. 3 shows a force-displacement diagram 300 an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention. The switching device may be the switching device 1 respectively. 2 act. On the abscissa axis of the force-displacement diagram 300 is a path s applied. The path is a path around which the snap-action disc is deflected when the switching device is actuated. At the ordinate axis of the force-displacement diagram 300 a force F is plotted, which is the operating force to be applied to actuate the switching device. In the force-displacement diagram 300 is a force curve or a force-displacement curve 305 shown. Further, a rest position R, a turnaround point U and a stop position A are shown.

3 zeigt genauer gesagt eine ideale Kraft-Weg-Kennlinie 305 für einen Taster, wie die Schaltvorrichtung aus 1 bzw. 2. Von der Ruheposition R aus, die im Ursprung des Koordinatensystems des Kraft-Weg-Diagramms 300 angeordnet ist, steigt die Kraft F bis zu einem Maximum F_max an. Am Umschlagpunkt U knackt die Schnappscheibe der Schaltvorrichtung, die Kraft F fällt schlagartig ab und steigt erst gegen Ende des Weges s wieder an, wobei die Kraft beliebig steigen kann, wenn der Tastenweg einen maximalen Wert s_max an der Anschlagposition A erreicht. Am Umschlagpunkt U nimmt die Kraft F schlagartig ab, sodass durch einen Bediener kein kontrolliertes Halten am Umschlagpunkt U bzw. Schaltpunkt möglich ist. So kann vermieden werden, dass der Bediener eine Auswertelogik der Schaltvorrichtung bzw. des Tasters in einen schwer auszuwertenden Zustand bringt bzw. dort hält. 3 More specifically, it shows an ideal force-displacement curve 305 for a button, like the switching device off 1 respectively. 2 , From the rest position R, in the origin of the coordinate system of the force-displacement diagram 300 is arranged, the force F increases up to a maximum F _max . At the transition point U, the snap-action disc of the switching device cracks, the force F drops abruptly and rises again towards the end of the path s, wherein the force can rise arbitrarily, when the key travel reaches a maximum value s _max at the stop position A. At the transition point U, the force F abruptly decreases, so that no controlled holding at the transition point U or switching point is possible by an operator. Thus, it can be avoided that the operator brings an evaluation logic of the switching device or of the pushbutton into a state which is difficult to evaluate or holds there.

In 3 ist auch ein schraffierter Bereich gezeigt, der sich in positiver und negativer Abszissenachsenrichtung um den Umschlagpunkt U erstreckt. Der schraffierte Bereich repräsentiert einen Umschlagbereich, der von dem mindestens einen Sensor der Schaltvorrichtung ausgewertet wird, um das Umschlagen der Schnappscheibe zu erkennen. Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird der Weg s gemessen und durch numerische Differentiation der Punkt gefunden, an dem dF/ds das Vorzeichen wechselt, wo sich der Schaltpunkt bzw. Umschlagpunkt U befindet. Somit kann zur Umschlagpunktermittlung auf einen Kraftmesser verzichtet werden. Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ermittelt einer oder ermitteln mehrere beispielsweise analoge Hallsensoren einen zeitlichen Verlauf s(t) des Weges. Die Überlegung dabei ist, dass durch die spezielle Auslegung der Schnappscheibe der Weg s vor dem Umschlagpunkt U langsam zunimmt, aber hinter dem Umschlagpunkt U der Weg s schnell zunimmt. Hierbei kann beim Betätigen der Taste bzw. Kappe durch den Bediener diese nicht so schnell werden kann wie die Schnappscheibe beim Umschlagen. In 3 Also shown is a hatched area extending in the positive and negative direction of the abscissa axis around the point of transition U. The hatched area represents an envelope area that is evaluated by the at least one sensor of the switching device in order to detect the turning over of the snap disk. According to embodiments of the present invention, the distance s is measured and found by numerical differentiation, the point at which dF / ds changes the sign, where the switching point or Umschlagpunkt U is. Thus, the transfer point determination can be dispensed with a force gauge. According to exemplary embodiments of the present invention, one or more, for example, analog Hall sensors determines a time course s (t) of the path. The idea is that due to the special design of the snap-action disk, the distance s in front of the point of transition U slowly increases, but behind the point of transition U, the distance s increases rapidly. In this case, when pressing the button or cap by the operator, this can not be as fast as the snap disc when turning over.

4 zeigt ein Geschwindigkeits-Weg-Diagramm 400 einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Schaltvorrichtung kann es sich um die Schaltvorrichtung aus 1 bzw. 2 handeln. An der Abszissenachse des Geschwindigkeits-Weg-Diagramms 400 ist ein Weg s aufgetragen. Bei dem Weg handelt es sich um einen Weg, um den die Schnappscheibe bei Betätigung der Schaltvorrichtung ausgelenkt wird. An der Ordinatenachse des Geschwindigkeits-Weg-Diagramms 400 ist eine Geschwindigkeit v aufgetragen, bei der es sich um die Geschwindigkeit der Schnappscheibe handelt, wenn die Schaltvorrichtung betätigt wird. In dem Geschwindigkeits-Weg-Diagramm 400 ist ein Geschwindigkeitsverlauf bzw. eine Geschwindigkeits-Weg-Kennlinie 405 dargestellt. Ferner sind eine Ruheposition R, ein Umschlagpunkt U und eine Anschlagposition A gezeigt. 4 shows a speed-path diagram 400 an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention. The switching device may be the switching device 1 respectively. 2 act. At the abscissa axis of the speed-path diagram 400 is a path s applied. The path is a path around which the snap-action disc is deflected when the switching device is actuated. At the ordinate axis of the speed-path diagram 400 is plotted a speed v, which is the speed of the snap-action disc when the switching device is actuated. In the speed-route diagram 400 is a velocity profile or a velocity-displacement characteristic 405 shown. Further, a rest position R, a turnaround point U and a stop position A are shown.

Anders ausgedrückt zeigt 4 den Geschwindigkeitsverlauf 405 für eine Kraft-Weg-Charakteristik wie in 3. Von der Ruhelage bzw. Ruheposition R aus bis zum Umschlagpunkt U nimmt die Geschwindigkeit v bei gleichförmiger Betätigung der Taste zunächst zu, wobei die Steigung dann durch die Rückstellfeder der Schaltvorrichtung abgeflacht wird, und nimmt in Annäherung an den Umschlagpunkt U wieder ab. Am Umschlagpunkt U nimmt die Geschwindigkeit s dann schlagartig mit dem Knacken bzw. Umschlagen der Schnappscheibe wieder zu, erreicht einen Maximalwert v_max und sinkt an der Anschlagposition A bzw. bei einem maximalen Weg s_max auf Null ab. In other words, shows 4 the speed history 405 for a force-displacement characteristic as in 3 , From the rest position or rest position R to the transition point U, the speed v increases initially with uniform actuation of the key, wherein the pitch is then flattened by the return spring of the switching device, and decreases in approach to the transition point U again. At the Umschlagpunkt U takes the Speed s then abruptly with the cracking or turning over the snap disc again, reaches a maximum value v _max and decreases at the stop position A or at a maximum distance s _max to zero.

5 zeigt ein Beschleunigungs-Weg-Diagramm 500 einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Schaltvorrichtung kann es sich um die Schaltvorrichtung aus 1 bzw. 2 handeln. An der Abszissenachse des Beschleunigungs-Weg-Diagramms 500 ist ein Weg s aufgetragen. Bei dem Weg handelt es sich um einen Weg, um den die Schnappscheibe bei Betätigung der Schaltvorrichtung ausgelenkt wird. An der Ordinatenachse des Beschleunigungs-Weg-Diagramms 500 ist eine Beschleunigung a aufgetragen, bei der es sich um die Beschleunigung der Schnappscheibe handelt, wenn die Schaltvorrichtung betätigt wird. In dem Beschleunigungs-Weg-Diagramm 500 ist ein Beschleunigungsverlauf bzw. eine Beschleunigungs-Weg-Kennlinie 505 dargestellt. Ferner sind eine Ruheposition R, ein Umschlagpunkt U und eine Anschlagposition A gezeigt. 5 shows an acceleration-distance diagram 500 an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention. The switching device may be the switching device 1 respectively. 2 act. On the abscissa axis of the acceleration-displacement diagram 500 is a path s applied. The path is a path around which the snap-action disc is deflected when the switching device is actuated. On the ordinate axis of the acceleration-path diagram 500 an acceleration a is plotted, which is the acceleration of the snap disc when the switching device is actuated. In the acceleration-path diagram 500 is an acceleration curve or an acceleration-displacement curve 505 shown. Further, a rest position R, a turnaround point U and a stop position A are shown.

Anders ausgedrückt zeigt 5 die Beschleunigungs-Weg-Kennlinie 505 bzw. den Beschleunigungsverlauf für eine Kraft-Weg-Charakteristik wie in 3 bzw. für eine Geschwindigkeits-Weg-Charakteristik wie in 4. Die Beschleunigung a nimmt über den Weg von der Ruheposition R zu dem Umschlagpunkt U ab, da die Geschwindigkeit in diesem Bereich konvex ist. Dabei kommt es auch zu einem Nulldurchgang der Beschleunigungs-Weg-Kennlinie 505, wobei der Nulldurchgang der Beschleunigung (a = dv/dt = 0) mit dem Maximum der Geschwindigkeit zusammenfällt. Am Umschlagpunkt U erfolgt ein abrupter Sprung der Beschleunigung a auf einen maximalen Wert a_max. Die Sensoren der Schaltvorrichtung sind ausgebildet, um diesen Sprung zu detektieren. Bei einer Auswertung kann besonders auf den Sprung geachtet werden, da eine negative Beschleunigung – falls im konkreten Ausführungsbeispiel in der Praxis detektierbar – als weiteres Indiz sowie zur Plausibilisierung des Umschlagens der Schnappscheibe verwendet werden kann. In other words, shows 5 the acceleration-displacement characteristic 505 or the acceleration curve for a force-displacement characteristic as in 3 or for a speed-travel characteristic as in 4 , The acceleration a decreases over the path from the rest position R to the transition point U, since the velocity in this region is convex. This also leads to a zero crossing of the acceleration-displacement characteristic 505 , where the zero crossing of the acceleration (a = dv / dt = 0) coincides with the maximum of the speed. At the transition point U, there is an abrupt jump of the acceleration a to a maximum value a _max . The sensors of the switching device are designed to detect this jump. In the case of an evaluation, it is possible to pay particular attention to the jump, since a negative acceleration-if detectable in practice in the specific exemplary embodiment-can be used as a further indication as well as a plausibility check of the turning over of the snap-action disc.

6 zeigt eine tabellarische Weg-Zeit-Darstellung 600 einer Betätigung einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Schaltvorrichtung kann es sich um die Schaltvorrichtung aus 1 bzw. 2 handeln. In einer ersten Zeile der Weg-Zeit-Darstellung 600 sind Markierungen für Wegschritte eines Weg s eingetragen. Bei dem Weg handelt es sich um einen Weg, um den die Schnappscheibe bei Betätigung der Schaltvorrichtung ausgelenkt wird. In einer zweiten Zeile der Weg-Zeit-Darstellung 600 sind Markierungen von gleichbleibenden Zeitintervallen der Zeit t eingetragen. Ferner sind in einer dritten Zeile der Weg-Zeit-Darstellung 600 Positionen R, U und A eingetragen, die eine Ruheposition R, einen Umschlagpunkt U und eine Anschlagposition A bei der Betätigung der Schaltvorrichtung repräsentieren. 6 shows a tabular path-time representation 600 an operation of a switching device according to an embodiment of the present invention. The switching device may be the switching device 1 respectively. 2 act. In a first line of the way-time representation 600 Markings for path steps of a route s are entered. The path is a path around which the snap-action disc is deflected when the switching device is actuated. In a second line of the way-time representation 600 are marks of constant time intervals of time t registered. Further, in a third line, the path-time representation 600 Positions R, U and A are entered, representing a rest position R, a turnaround point U and a stop position A in the operation of the switching device.

Mit 6 lässt sich ein Weg-Zeit-Verlauf der Betätigung veranschaulichen, wenn der Weg s der Kappe bzw. Taste und der Schnappscheibe der Schaltvorrichtung von links nach rechts in 6 durchlaufen wird. Der pro Zeiteinheit t zurückgelegte Weg s nimmt mit der Betätigung zu. Wenn der Übergangsbereich mit dem Umschlagpunkt U durchlaufen wird, kann dies an einer schnellen Wegzunahme erkannt werden. Die Sensoren der Schaltvorrichtung können von einer Logik bzw. CPU abgefragt werden und es können die Wege s mit dem Zeitpunkt t ihrer Messung gespeichert werden. Die Logik bzw. CPU kann in den Sensorsignalen beispielsweise nach folgenden Bedingungen suchen: 1. Der Weg s nimmt zu. 2. Ein Wechsel von immer kleineren Wegschritten s in jeweils gleichen Zeitintervallen ( t = const.), gefolgt von einigen sehr großen Wegschritten s in sehr wenigen Zeitintervallen. With 6 can illustrate a path-time course of the operation when the path s of the cap or the button and the snap-action disk of the switching device from left to right in 6 is going through. The distance s traveled per unit time t increases with the actuation. If the transition area is traversed by the Umschlagpunkt U, this can be detected by a rapid Wegzunahme. The sensors of the switching device can be queried by a logic or CPU and the paths s can be stored with the time t of their measurement. The logic or CPU can search in the sensor signals, for example, according to the following conditions: 1. The path s increases. 2. A change of progressively smaller path steps s in equal time intervals (t = const.), Followed by some very large path steps s in very few time intervals.

7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Erfassen eines Schaltvorgangs einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei weist die Schaltvorrichtung eine Schnappscheibe mit einem Umschlagpunkt auf. Das Verfahren 700 weist einen Schritt des Bereitstellens 710 zumindest eines Sensorsignals mittels zumindest eines von der Schnappscheibe beabstandet angeordneten Sensors bei Betätigung der Schnappscheibe auf. Hierbei repräsentiert das Sensorsignal eine zeitliche Veränderung eines Abstandes zwischen dem Sensor und der Schnappscheibe. Auch weist das Verfahren 700 einen Schritt des Erkennens 720 einer Bewegung der Schnappscheibe durch den Umschlagpunkt unter Verwendung eines Signalverlaufs des zumindest einen Sensorsignals auf, um ansprechend darauf ein Schaltsignal zu erzeugen. 7 shows a flowchart of a method 700 for detecting a switching operation of a switching device according to an embodiment of the present invention. In this case, the switching device on a snap disc with a turnaround point. The procedure 700 has a step of providing 710 at least one sensor signal by means of at least one of the snap disk spaced sensor arranged on actuation of the snap disk. Here, the sensor signal represents a time change of a distance between the sensor and the snap-action disc. Also, the procedure assigns 700 a step of knowing 720 movement of the snap-action disc through the transition point using a waveform of the at least one sensor signal to generate a switching signal in response thereto.

Auch wenn es in 7 nicht dargestellt ist, kann im Schritt des Bereitstellens 710 mittels zumindest eines ersten Sensors bei Betätigung der Schnappscheibe ein erstes Sensorsignal bereitgestellt werden, das eine Abnahme des Abstandes zwischen dem ersten Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert, und kann mittels zumindest eines zweiten Sensors bei Betätigung der Schnappscheibe ein zweites Sensorsignal bereitgestellt werden, das eine Zunahme des Abstandes zwischen dem zweiten Sensor und der Schnappscheibe repräsentiert. Hierbei kann das Verfahren 700 ferner einen Schritt des Kombinierens des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals aufweisen, um das Schaltsignal zu erzeugen. Even if it is in 7 not shown, in the step of providing 710 a first sensor signal representing a decrease in the distance between the first sensor and the snap disk can be provided by means of at least one first sensor upon actuation of the snap disk, and a second sensor signal can be provided by means of at least one second sensor upon actuation of the snap disk, which causes an increase of Distance between the second sensor and the snap disc represents. Here, the process 700 further comprising a step of combining the first sensor signal and the second sensor signal to generate the switching signal.

Durch die Ausführung des Verfahrens 700 zum Erfassen eines Schaltvorgangs einer Schaltvorrichtung kann eine Schaltvorrichtung, wie die in 1 bzw. 2 gezeigte und beschriebene Schaltvorrichtung, betrieben werden, um einen Schaltvorgang der Schaltvorrichtung zu erfassen. Schritte des Verfahrens 700 können dabei von oder unter Verwendung geeigneter Einrichtungen der in 1 bzw. 2 gezeigten und beschriebenen Schaltvorrichtung ausgeführt werden. By the execution of the procedure 700 For detecting a switching operation of a switching device, a switching device such as those in 1 respectively. 2 shown and described switching device operated to detect a switching operation of the switching device. Steps of the procedure 700 can be used by or by using appropriate facilities of the 1 respectively. 2 shown and described switching device are executed.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen sowohl eine mechanische Ausgestaltung sowie eine Regelstrategie in Software, welche dieser Beschreibung zugrunde liegende physikalische Effekte erkennt und für eine Erfassung des Schaltvorgangs nutzbar macht. Insbesondere kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Schaltvorrichtung in Gestalt eines Tasters vorgesehen sein, der einen oder mehrere Wegsensoren in Kombination mit einer akustischen und taktilen Rückmeldung in der Art eines Schnappschalters mittels einer Schnappscheibe aufweist. Ein solcher Taster gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Trennung von schaltenden Komponenten bzw. Wegsensoren einerseits und knackendem Element bzw. Schnappscheibe andererseits, eine permanente Überwachung und Auswertung des Tasterweges durch alle Wegsensoren und eine Ermittlung des Sprunges in der Beschleunigung, um den Schaltpunkt zu erkennen. Dabei kann auch zumindest ein Wegsensor so angebracht sein, dass er bei Betätigung des Tasters einen zunehmenden Weg ermittelt, und zumindest ein weiterer Wegsensor so, dass er einen abnehmenden Weg ermittelt. Auch kann eine Schaltvorrichtung als Schalter (bistabil) oder als Taster (monostabil) ausgeführt sein. Bei Verwendung von mehr als einem Sensor kann eine EOL-Prüfung mit Erstkalibrierung der Schalter ausgeführt werden. Embodiments of the present invention relate both to a mechanical design and to a control strategy in software which recognizes physical effects underlying this description and makes them usable for detecting the switching process. In particular, according to an exemplary embodiment of the present invention, a switching device in the form of a pushbutton can be provided which has one or more displacement sensors in combination with an acoustic and tactile feedback in the manner of a snap-action switch by means of a snap-action disc. Such a button according to an embodiment of the present invention is characterized by a separation of switching components or displacement sensors on the one hand and cracking element or snap disk on the other hand, a permanent monitoring and evaluation of the probe travel through all displacement sensors and a determination of the jump in the acceleration to the Detect switching point. In this case, at least one displacement sensor can be mounted so that it determines an increasing path upon actuation of the probe, and at least one further displacement sensor so that it determines a decreasing path. Also, a switching device can be designed as a switch (bistable) or as a button (monostable). If more than one sensor is used, an EOL test can be performed with initial calibration of the switches.

Es können Auswirkungen von beispielhaften, nachfolgend genannten, negativen Einflussfaktoren auf eine synchrone Schaltung mehrerer gleichzeitig betätigter Schalter vorteilhafterweise gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung vermieden werden. Es können beispielsweise Serienstreuungen bei der Bauhöhe der einzelnen Sensoren bzw. Schalter, Höhenunterschiede, wenn die bestückten Schalter auf der Platine festgelötet werden, sowie Toleranzen der Bauhöhen von Tasten, die zu unterschiedlichen Tastenhüben bis zum Schalten führen können, umgangen werden. Speziell bei Hall-Sensoren haben somit auch Toleranzen bei der Erkennung des Magnetfeldes, Empfindlichkeiten der Sensoren, Stärken der Magneten, Einbautoleranzen der Magneten etc. wenig bis keinen Einfluss auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Speziell bei Mikroschaltern sind bei bekannten Schaltvorrichtungen auch Toleranzen bei dem Weg bis zum Schaltpunkt von Bedeutung, die durch inneren Aufbau bedingt sind. Auch ein Zusammenbau der Taste mit der Platine, auf der die Sensoren bzw. Schalter aufgelötet sind, kann bei bekannten Ausgestaltungen von Schaltvorrichtungen beispielsweise zu Differenzen in der Höhe der Schalter innerhalb einer Charge führen. Verschleiß der Tastenmechanik über die Lebensdauer und dadurch kontinuierliche Verschiebung bzw. Drift der Schaltpunkte zueinander können somit gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ebenfalls vermieden werden. Es kann auch verhindert werden, dass ein zeitlicher wie räumlicher Abstand des Klicks von der Ausführung der zu schaltenden Funktion vom Bediener erkannt wird und als Problem gedeutet werden kann. Effects of exemplary negative factors mentioned below on a synchronous circuit of a plurality of simultaneously actuated switches can advantageously be avoided in accordance with embodiments of the present invention. It can, for example, series deviations in the height of the individual sensors or switches, height differences when the populated switches are soldered to the board, and tolerances of the heights of keys, which can lead to different Tastenhüben until switching, are bypassed. Thus, tolerances in the detection of the magnetic field, sensitivities of the sensors, strengths of the magnets, installation tolerances of the magnets, etc. have little or no influence on embodiments of the present invention, especially with Hall sensors. Especially in micro-switches tolerances in the way to the switching point of importance in known switching devices, which are caused by internal structure. Also, an assembly of the button with the board on which the sensors or switches are soldered, can lead in known designs of switching devices, for example, to differences in the height of the switches within a batch. Wear of the key mechanism over the life and thereby continuous shift or drift of the switching points to each other can thus also be avoided according to embodiments of the present invention. It can also be prevented that a temporal and spatial distance of the click from the execution of the function to be switched is recognized by the operator and can be interpreted as a problem.

Wenn beispielsweise eine Kombination aus Schnappschalter und einem analogen Hall-Sensor verwendet wird, kann gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine folgende beispielhafte Konstellation von Auswirkungen von Toleranzen auf eine sichere Erkennung des Schaltpunkts vorteilhaft umgangen werden. Ein konventioneller Schnappschalter beispielsweise soll eine taktile und akustische Rückmeldung an den Fahrer liefern. Die Taste hat beispielsweise einen maximalen Hub von 2,5 mm. Der Weg zum Schaltpunkt beträgt beispielsweise nominell 0,75 mm. Beim Zusammenbau des Schalters kann die Höhentoleranz der verschiedenen Tasterkappen beispielsweise nur auf 0,2 mm eingeengt werden. Nach Angaben des Herstellers hat der Schaltpunkt des Schnappschalters eine Wegtoleranz von beispielsweise ±0,25 mm. Ungeklärt ist, ob Setzerscheinungen am äußeren Kontakt (Kautschuk) des Schnappschalters über die Lebensdauer zu einer weiteren Änderung der Höhendifferenz führen. Ungeklärt ist, ob der Kontakt im Inneren des Schnappschalters durch Verschleiß über die Lebensdauer zu einer weiteren Änderung der Höhendifferenz führt. Die arithmetische Addition der Toleranzen führt dazu, dass der Schaltpunkt des Schnappschalters im Bereich von beispielsweise 0,5 bis 1,2 mm liegen kann, zuzüglich der unbekannten alterungsbedingten Verschiebungen. Ein analoger Hall-Sensor hat ebenfalls Toleranzbereiche, die z. B. temperaturbedingt sind, sodass der eigentliche Schaltvorgang, der beispielsweise durch eine Aktion des Getriebes wahrnehmbar ist, und das Knacken des Schalters asynchron sein können. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind vor nachteiligen Auswirkungen eines solchen Szenarios wie des vorstehend veranschaulichten inhärent geschützt. For example, when using a combination of snap-action switch and an analogue Hall sensor, according to embodiments of the present invention, a following exemplary constellation of effects of tolerances on safe detection of the switching point can be advantageously avoided. For example, a conventional snap-action switch is intended to provide tactile and audible feedback to the driver. For example, the key has a maximum stroke of 2.5 mm. For example, the path to the switching point is nominally 0.75 mm. When assembling the switch, the height tolerance of the various button caps can be narrowed to only 0.2 mm, for example. According to the manufacturer, the switching point of the snap-action switch has a displacement tolerance of, for example ± 0.25 mm. It is unclear whether settling phenomena on the outer contact (rubber) of the snap-action switch over the service life lead to a further change in the height difference. It is unclear whether the contact inside the snap-action switch due to wear over the lifetime leads to a further change in the height difference. The arithmetic addition of the tolerances causes the switching point of the snap-action switch to be in the range of, for example, 0.5 to 1.2 mm, plus the unknown age-related displacements. An analog Hall sensor also has tolerance ranges, the z. B. are temperature-related, so that the actual switching operation, which is perceptible for example by an action of the transmission, and the cracking of the switch can be asynchronous. Embodiments of the present invention are inherently protected from the adverse effects of such a scenario as illustrated above.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also can one Embodiment be supplemented by features of another embodiment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100: Schaltvorrichtung switching device
110 110: Hülse bzw. Trägereinrichtung Sleeve or carrier device
112 112: Zwischenboden false floor
114 114: Sensorseite sensor side
116 116: Aufnahmeabschnitt receiving portion
120 120: Kappe bzw. Betätigungseinrichtung Cap or actuator
125 125: Vorsprung head Start
130 130: Feder bzw. Rückstelleinrichtung Spring or reset device
140 140: Schnappscheibe snap disk
150 150: erster Sensor first sensor
160 160: zweiter Sensor second sensor
Y Y: Längserstreckungsachse Longitudinal axis of extension
300 300: Kraft-Weg-Diagramm Force-path diagram
305 305: Kraft-Weg-Kennlinie Force-displacement curve
R R: Ruheposition rest position
U U: Umschlagpunkt turning point
A A: Anschlagposition stop position
400 400: Geschwindigkeits-Weg-Diagramm Speed-distance diagram
405 405: Geschwindigkeits-Weg-Kennlinie Speed travel characteristic curve
500 500: Beschleunigungs-Weg-Diagramm Acceleration path diagram
505 505: Beschleunigungs-Weg-Kennlinie Acceleration path characteristic
600 600: Weg-Zeit-Diagramm Path-time diagram
700 700: Verfahren method
710 710: Schritt des Bereitstellens Step of providing
720 720: Schritt des Erkennens Step of cognition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008015336 A1 [0002]

Claims

Switching device ( 100 ), which is a snap-action disc ( 140 ) having a turnaround point (U), characterized in that the switching device ( 100 ) at least one of the snap-action disc ( 140 ) spaced sensor ( 150 . 160 ) which is designed to operate upon actuation of the snap-action disc ( 140 ) provide a sensor signal which is a time variation of a distance between the sensor ( 150 . 160 ) and the snap-action disc ( 140 ).

Switching device ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the switching device ( 100 ) has a logic configured to use the sensor signal from the at least one sensor ( 150 . 160 ) a movement of the snap disc ( 140 ) through the turnaround point (U) to generate a switching signal in response thereto.

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sensor ( 150 . 160 ) has a Hall sensor, wherein the snap disc ( 140 ) has a material which is a detection of the distance between the sensor ( 150 . 160 ) and the snap-action disc ( 140 ) by means of the sensor ( 150 . 160 ).

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device ( 100 ) at least one first sensor ( 150 ), which is designed to operate upon actuation of the snap-action disc ( 140 ) provide a first sensor signal indicative of a decrease in the distance between the first sensor ( 150 ) and the snap-action disc ( 140 ) and at least one second sensor ( 160 ) which is designed to operate upon actuation of the snap-action disc ( 140 ) provide a second sensor signal representing an increase in the distance between the second sensor ( 160 ) and the snap-action disc ( 140 ).

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device ( 100 ) is designed as a monostable pushbutton or a bistable switch.

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device ( 100 ) is designed as a monostable pushbutton and two Hall sensors ( 150 . 160 ), a sleeve ( 110 ), a cap ( 120 ) and a spring ( 130 ), wherein the sleeve ( 110 ) an intermediate floor ( 112 ), where the Hall sensors ( 150 . 160 ) on a sensor side ( 114 ) of the intermediate floor ( 112 ) can be arranged, and a receiving section ( 116 ), in which the snap disc ( 140 ) the sensor side ( 114 ) of the intermediate floor ( 112 ) is receivable spanning, wherein the cap ( 120 ) for transmitting an actuating force (F) to the snap-action disc ( 140 ) and on an outer surface of the sleeve ( 110 ) and the snap disc ( 140 ) can be arranged spanning, wherein the spring ( 130 ) on the cap ( 120 ) actuatable actuating force (F) counteracting the outer surface of the sleeve ( 110 ) can be arranged.

Procedure ( 700 ) for detecting a switching operation of a switching device ( 100 ), which is a snap-action disc ( 140 ) having a turnaround point (U), characterized in that the method ( 700 ) a step of providing ( 710 ) at least one sensor signal by means of at least one of the snap disk ( 140 ) spaced sensor ( 150 . 160 ) upon actuation of the snap-action disc ( 140 ), wherein the sensor signal a temporal change of a distance between the sensor ( 150 . 160 ) and the snap-action disc ( 140 ).

Procedure ( 700 ) according to claim 7, characterized by a step of recognizing ( 720 ) a movement of the snap disc ( 140 ) through the turnaround point (U) using a waveform of the at least one sensor signal to generate a switching signal in response thereto.

Procedure ( 700 ) according to claim 8, characterized in that in the step of providing ( 710 ) by means of at least one first sensor ( 150 ) upon actuation of the snap-action disc ( 140 ) a first sensor signal is provided, which is a decrease in the distance between the first sensor ( 150 ) and the snap-action disc ( 140 ), and by means of at least one second sensor ( 160 ) is provided on actuation of the snap-action disc, a second sensor signal, which is an increase in the distance between the second sensor ( 160 ) and the snap-action disc ( 140 ), and characterized by a step of combining the first sensor signal and the second sensor signal to generate the switching signal.

Computer program product with program code for performing a method ( 700 ) according to one of claims 7 to 9, when the program is executed on a device.