DE19741367C1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter. Bei vie­ len Anwendungsfällen, insbesondere in der Automobiltechnik sowie in der Maschinen- und Anlagentechnik, ist es notwendig, die Position eines Schalthebels oder eines beweglichen Ma­ schinenteils, das mehrere verschiedene Stellungen oder Schaltpositionen einnehmen kann, sicher zu erkennen und an andere Geräte weiterzugeben. Bei einem bekannten Schalter (DE 40 06 596 A1) wird die Schaltposition drahtlos mittels Hall­ sensoren erfaßt. Eine solche Erfassung mittels Hallsensoren ist jedoch sehr aufwendig.

Bei einem anderen bekannten Schalter (DE 35 06 293 A1) wird die Schaltposition induktiv erfaßt. Bei diesem Schalter besteht jedoch das Problem, einen Steuerhebel unter Vorspannung in seiner Mittelstellung zu halten.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen elektrischen Schalter zu schaffen, dessen Schaltposition sicher und auf einfache Weise erkannt wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Dabei weist der Schalter einen Schalthebel auf, der in zumindest zwei Schaltstellungen be­ wegbar ist. Jeder Schaltstellung ist ein induktiver Aufnehmer zugeordnet, um die Schaltposition des Schalthebels zu erken­ nen. Der Schalthebel weist an seinem Ende ein magnetflußlei­ tendes Element auf, das einen von einer Primärspule erzeugten Magnetfluß lokal verstärkt. Die lokale Magnetflußerhöhung wird durch den induktiven Aufnehmer erfaßt und wird zum Aus­ werten der Schaltposition herangezogen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet. Dabei kann der induktive Auf­ nehmer durch mehrere Sekundärspulen gebildet sein, die je­ weils im Bereich einer Schaltposition angeordnet sind. Die Sekundärspule kann einfach als Leiterbahn auf einer Leiter­ platte angeordnet sein. Um die Sekundärspulen sind eine oder mehrere Primärspulen angeordnet, die jeweils ein Magnetfeld erzeugen, durch das eine Spannung in den Sekundärspulen indu­ ziert wird. Die Primärspulen können ebenfalls als Leiterbah­ nen auf einer Leiterplatte ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise wird eine Wechselspannung an die Primär­ spule angelegt, die dann in den Sekundärspulen eine Wechsels­ pannung induziert. Wenn das magnetflußleitende Element in der Nähe einer Sekundärspule angeordnet ist, so wird die Wech­ selspannung in der Sekundärspule infolge einer lokalen Ma­ gnetflußverstärkung gegenüber einer benachbarten Sekundärspu­ le erhöht.

Das magnetflußleitende Element ist vorteilhafterweise aus ei­ nem Ferrit hergestellt, der zumindest das Ende des Schalthe­ bels bildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen elektri­ schen Schalter,

Fig. 2: ein Blockschaltbild des Schalters nach Fig. 1,

Fig. 3: einen Spannungsverlauf einer in einer Sekundärspule induzierten Spannung und

Fig. 4: Kennlinien zum Einstellen eines Arbeitspunktes.

Ein erfindungsgemäßer elektrischer Schalter weist einen Schalthebel 30 (Fig. 1) auf, der bei Betätigen in verschie­ dene, festgelegte Schaltpositionen bewegt wird. Hierzu weist der Schalthebel 30 ein Drehlager 31 auf, um das der Schalthe­ bel 30 geschwenkt wird, wenn eine Kraft an einem Ende des Schalthebels 30 angreift. Das andere Ende des Schalthebels 30 (positionsseitiges Ende) schwenkt dann in verschiedene Schaltpositionen.

Für das folgende Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß ein Ende des Schalthebels 30 in jeder Schaltposition eine Kon­ taktfläche 32 kontaktiert. Dabei werden galvanische, elektri­ sche Verbindungen hergestellt. Das positionsseitige Ende des Schalthebels 30 kann dabei in den Schaltpositionen einrastet, damit eine definierte Lage eingenommen wird. Von der Kontakt­ fläche 32 wegführende elektrische Verbindungen sind der Über­ sicht halber jedoch nicht dargestellt.

Das positionsseitige Ende des Schalthebels 30 kann auch ohne elektrische Kontaktierung ausgebildet sein. Die Kontaktierung kann an einer anderen Stelle des Schalthebels 30 ausgebildet sein, infolgedessen die Kontaktflächen 32 an einer entspre­ chend anderen Stelle angeordnet sind. Für die Erfindung ist der Ort der elektrischen Kontaktierung (Herstellen einer elektrischen Verbindung) unwesentlich. Wesentlich ist, daß das positionsseitige Ende des Schalthebels 30 jeweils eine Schaltposition einnimmt (in dieser Position wird irgendeine elektrische Verbindung geschaltet oder geöffnet). Und es gilt nun, diese Schaltposition eindeutig zu erfassen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich der Schalthebel 30 in einer ersten Schaltposition. Es wird eine erste elektrische Verbindung hergestellt oder geöffnet. Hier sind noch zwei weitere Schaltpositionen vorhanden. Wenn der Schalthebel 30 in die zweite oder dritte Schaltposition be­ wegt wird, so werden andere elektrische Verbindungen oder keine Verbindung (offener Schalter) hergestellt. Somit stellt dieser Schalter einen dreipoligen Schalter dar.

Um die Kontaktflächen 32 ist jeweils eine Sekundärspule 21, 22, 23 als induktiver Aufnehmer zum Erfassen der Schaltposi­ tion angeordnet. Um alle Sekundärspulen 21, 22, 23 herum sind eine oder mehrere Primärspulen 10 als Erregereinheit angeord­ net. Die Primärspulen 10 und die Sekundärspulen 21, 22, 23 sind magnetisch miteinander gekoppelt.

Die Primärspule 10 ist mit einem Oszillator 33 (Fig. 2) ver­ bunden, der die Primärspule 10 mit einer Wechselspannung be­ treibt, infolgedessen durch die Primärspule 10 ein elektroma­ gnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Durch die magnetische Kopplung der Primärspule 10 und der Sekundärspulen 21, 22, 23 wird eine Wechselspannung in jeder Sekundärspule 21, 22, 23 induziert.

Für den erfindungsgemäßen Schalter kann - wie in Fig. 2 dar­ gestellt - ein Ersatzschaltbild ähnlich einem Transformator angegeben werden. Wird die Primärspule 10 durch den Oszilla­ tor 33 mit einer Wechselspannung U₁ zum Schwingen angeregt, so wird in den drei räumlich voneinander getrennten Sekundär­ spulen 21, 22, 23 jeweils eine Spannung U₂₁, U₂₂ bzw. U₂₃ indu­ ziert.

Je nach Schaltposition wandert der Schalthebel 30 von einer zur nächsten Schaltposition und damit auch von einer zur nächsten Sekundärspule 21, 22 oder 23. Der Schalthebel 30 wirkt wie Materie (Eisenkern eines Transformators), die zwi­ schen der Primärspule 10 und den Sekundärspulen 21, 22, 23 beweglich angeordnet ist (siehe Pfeile in den Fig. 1 und 2).

Je ein Anschluß von jeder Sekundärspule 21, 22 und 23 sind mit einer Auswerteeinheit 34 verbunden. Die jeweils anderen Anschlüsse der Sekundärspulen 21, 22 und 23 liegen auf einem Referenzpotential (Masse oder Vorspannung). Die in den Sekun­ därspulen 21, 22, 23 induzierten Wechselspannungen werden in der Auswerteeinheit 34 gemessen und miteinander verglichen. Hieraus läßt sich die tatsächlich eingenommene Schaltposition ermitteln und über eine Datenleitung an weitere Geräte zur Weiterverarbeitung weiterleiten.

Ziel ist es, die Schaltposition des Schalthebels 30 sicher zu erkennen. Dies wird anhand der in den Sekundärspulen 21, 23 und 23 induzierten Spannung erkannt. Allerdings muß sich dann die induzierte Spannung derjenigen Sekundärspule 21, 22 oder 23, in der sich der Schalthebel 30 befindet, spannungsmäßig deutlich von den anderen induzierten Spannungen U_2i unter­ scheiden.

Erfindungsgemäß wird die induzierte Spannung U_2i derjenigen Sekundärspule 21, 22 oder 23 erhöht, in deren Bereich der Schalthebel 30 positioniert ist. Hierzu weist der Schalthebel 30 ein magnetfeldleitendes und magnetflußverstärkendes Ele­ ment (im folgenden als Ferritkern 35 bezeichnet) auf. Der Ferritkern 35 befindet sich zumindest am positionsseitigen Ende des Schalthebels 30. Der gesamte Schalthebel 30 kann auch als Ferritkern 35 ausgebildet sein. Wenn der Schalthebel 30 eine Schaltposition einnimmt, so befindet sich der Ferrit­ kern 35 in der Nähe einer Sekundärspule 21, 22 oder 23.

Die in einer Sekundärspule 21, 22 oder 23 induzierte Spannung U_2i (mit i = 1, 2, 3, ...) ist abhängig von der Windungszahl N der Sekundärspule und dem durch die Primärspule 10 erzeug­ ten magnetischen Fluß Φ:

Der magnetischen Fluß Φ ist abhängig von der magnetischen Induktion B und der von dem magnetischen Fluß Φ durchsetzten Fläche A:

Die magnetische Induktion B ist sowohl von der relativen und absoluten Permeabilität µ_r bzw. µ₀ als auch von der magneti­ schen Feldstärke H abhängig:

B = µ₀µ_rH (3)

Somit ergibt sich - vereinfacht - für die in der Sekundärspu­ le induzierte Spannung U_2i:

U_2i = N . µ_Oµ_rH . A (4)

Wenn die Windungsflächen der Sekundärspulen 21, 22, 23 gleich groß sind und die Primärspule 10 ein Magnetfeld mit gleich großer Magnetfeldstärke H erzeugt, so hängt die in einer Se­ kundärspule induzierte Spannung U_2i unter anderem von der re­ lativen Permeabilität µ_r des Stoffes (d. h. vom seinem magne­ tischen Verhalten) ab, der sich im Bereich der zugeordneten Sekundärspule 21, 22 oder 23 innerhalb des Magnetfelds befin­ det. Wenn sich der Schalthebel 30 zwischen der Primärspule 10 und einer Sekundärspule 21, 22 oder 23 befindet, so hängt die Höhe der induzierten Spannung U_2i von dem Ferritkern 35 ab.

In der Fig. 3 ist beispielsweise die in der ersten Primär­ spule 10 induzierte Spannung U₂₁ über der Zeit t dargestellt. Zu Beginn (niedrige Amplitude) befindet sich der Schalthebel 30 in der Zeit zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ noch in ei­ ner anderen Schaltposition. Es wird daher nur einer kleinere Spannung induziert. Zu dem Zeitpunkt t₁ wird der Schalthebel 30 in die erste Schaltposition bewegt. Die Amplitude der in­ duzierten Spannung U₂₁ steigt vom Amplitudenwert U_L auf den Amplitudenwert U_H an. Denn durch den Ferritkern 35, der den Magnetfluß vergrößert, wird eine höhere Spannung in der Se­ kundärspule 21 induziert.

Da der Ferritkern 35 aus einem Material mit einer relativen Permeabilität µ_r < 1 besteht, unterscheidet sich die in den Sekundärspulen 21, 22, 23 induzierte Spannung U_2i im wesent­ lichen um den Faktor der relativen Permeabilität µ_r des Fer­ ritkerns 35. Je größer die relative Permeabilität µ_r des Fer­ ritkerns 35 ist, desto größer wird der Unterschied in der Hö­ he der induzierten Spannungen U_2i.

Wenn sich der Schalthebel 30 mit dem Ferritkern 35 mit hoher relativer Permeabilität µ_r » 1 (z. B. ferromagnetisches Mate­ rial) beispielsweise in der ersten Schaltposition befindet, so wird in der ersten Sekundärspule 21 eine viel höhere Span­ nung U₂₁ induziert als in den anderen beiden Sekundärspulen 22 oder 23, da der Magnetfluß im Bereich dieser Sekundärspule 21 durch den Ferritkern 35 erhöht wird. Die Auswerteschaltung erkennt, in welcher Sekundärspule 21, 22 oder 23 die höchste induzierten Spannung U_2i gemessen wird. Somit ist die Schalt­ position ohne großen Aufwand einfach und sicher zu ermitteln.

Die erkannte Schaltposition wird über eine Datenleitung 36 an andere angeschlossene Geräte weitergegeben. Die Auswerteein­ heit 34 steuert das Erkennen der Schaltpositionen. Sie kann auch den Oszillator 33 einschalten, damit eine Messung der induzierten Spannungen U_2i vorgenommen werden kann. Solange das Erfassen der tatsächlich eingenommenen Schaltposition nicht benötigt wird, können sich der Oszillator 33 und die Auswerteeinheit 34 im Ruhezustand befinden, damit Energie ge­ spart wird.

Einfache Verstärkereingänge, wie sie die digitale Auswerte­ einheit 34 aufweist, haben ein nichtlineares Übertragungsver­ halten gemäß Fig. 4. Dort ist das Übertragungsverhalten in Form einer Spannungskennlinie dargestellt. Dabei sind die Spannungskennlinien für das Eingangsübertragungsverhaltens oben links, für eine Eingangsspannung U_e(t) unten links und für eine Ausgangsspannung U_a(t) der Eingangsverstärkerstufe oben rechts in der Fig. 4 dargestellt. Die Eingangsspannung U_e(t) entspricht dabei der induzierten Spannung U_2i. Mit T1 sind dabei Spannungsverläufe gekennzeichnet, bei denen der Ferritkern 35 keinen Einfluß auf die induzierte Spannung U_2i, wohingegen bei den mit T2 gekennzeichneten Spannungsverläufen der Ferritkern 35 eine Erhöhung der induzierten Spannung U_2i bewirkt.

Damit auch kleine Unterschiede in den Amplituden der maximale und minimal möglichen Höhe der induzierten Spannungen U_2i und damit der Eingangsspannung U_e(t) erkannt werden können, ist es erforderlich, einen Arbeitspunkt AP für den Verstärkerein­ gang nahe an den steilen Kennlinienanstieg für das Eingangs­ übertragungsverhaltens zu bringen. Die kleineren Amplituden der induzierten Spannungen U_2i bewirken dann noch keine Ände­ rung der Ausgangsspannung U_a(t), die größeren Amplituden da­ gegen schon.

Zum Unterscheiden der unterschiedlichen Höhen (Amplituden) der induzierten Spannungen U_2i (infolge des Einflusses des Ferritkerns 35) und aufgrund von Fertigungstoleranzen muß zu­ nächst der Arbeitspunkt AP festgelegt werden. Dieser Ar­ beitspunkt AP stellt eine Schwellwertspannung U_S dar, die zwischen der induzierten Spannung U_2i ohne Ferritkern 35 und der induzierten Spannung U_2i mit Ferritkern 35 liegt. Der Ar­ beitspunkt AP wird mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle 37 eingestellt. Die Gleichspannungsquelle 37 liefert eine Vor­ spannung, durch die die induzierten Spannungen bezüglich ei­ nem Referenzpotential angehoben oder abgesenkt werden. Die Amplituden der induzierten Spannungen U_2i ändern sich dadurch jedoch nicht.

Die induzierten Spannungen U_2i werden dabei in ihrem Gleich­ spannungspotential soweit verschoben, bis der Arbeitspunkt, d. h. die Lage der Schwellwertspannung U_S, zwischen den bei­ den möglichen Amplitudenwerten U_L und U_H von zwei induzierten Spannungen U_2i (U_H entspricht der induzierten Spannung U₂₁ mit Ferritkern 35 und U_L entspricht der induzierten Spannung U₂₁ ohne Ferritkern 35) liegt. Somit ist sichergestellt, daß eine induzierte Spannungen U_2i, die in ihrer Amplitude größer ist als die Schwellwertspannung U_S, als Spannung U_H erkannt wird. Die zu der zugehörigen Sekundärspule 21, 22 oder 23 zugeord­ nete Schaltposition wird dann als tatsächlich eingenommene Schalterstellung erkannt.

Umgekehrt wird eine induzierte Spannungen U_2i, die in ihrer Amplitude kleiner ist als die Schwellwertspannung U_S, als Spannung U_L erkannt. Somit haben Bauteile- oder Fertigungsto­ leranzen des Schalters keinen Einfluß auf das sichere Erken­ nen der Schaltposition. So können die Sekundärspulen 21, 22 oder 23 in ihren Abmessungen, wie Windungsfläche, oder in ih­ rer Windungszahl N toleranzbedingt unterschiedlich sein, ohne daß dies einen Einfluß auf das korrekte Ermitteln der Schalt­ position hat.

Der Schalthebel 30 ist vorzugsweise aus einem Ferritmaterial. Hierzu eignen sich paramagnetische und besonders ferromagne­ tische Stoffe, die auch als Ferrite bezeichnet werden. Für diese Stoffe gilt eine relative Permeabilität µ_r » 1, z. B. µ_r = 1000 oder 10000. Dadurch wird eine deutliche Erhöhung der induzierten Spannung U_2i erreicht, wenn sich der Schalt­ hebel 30 in einer entsprechenden Schaltposition in der Nähe einer Sekundärspule 21, 22 oder 23 befindet.

Die Primärspulen 10, die Sekundärspulen 21, 22, 23 und - falls Kontaktflächen 32 im Bereich der Sekundärspulen vorhan­ den sind - auch die Kontaktflächen 32 sind vorzugsweise als elektrisch leitende Schichten einer Leiterplatte ausgebildet. Primärspule 10 und Sekundärspulen 21, 22 oder 23 können als spiralförmige Leiterbahnen auf der Leiterplatte ausgebildet sein.

Wird eine Leiterplatte als Träger für die Primärspulen 10, die Sekundärspulen 21, 22, 23 und die Kontaktflächen 32 ver­ wendet, so wird der Schalthebel 30 in seine verschiedenen Schaltpositionen im wesentlichen in einer Ebene bewegt. Der konstruktive Aufbau des Schalters gestaltet sich dann sehr einfach.

Außer den Kontaktflächen 32 können alle weiteren Leiterbahnen der Leiterplatte mit einer Schutzschicht vor mechanischem Ab­ rieb infolge der Bewegung des Schalthebels 30 geschützt sein.

Die Leiterplatte kann vorzugsweise eine Mehrschicht- oder Multilayerleiterplatte sein. Dabei sind die Primärspule 10 und die Sekundärspulen 21, 22, 23 in verschiedenen Leiter­ schichtebene angeordnet. Falls die Dicke der Schichten nicht zu groß ist, so ist die magnetische Kopplung zwischen der Primärspule 10 und den Sekundärspulen 21, 22, 23 noch ausrei­ chend groß.

Da Spulen in Form von spiralförmigen Leiterbahnen in ihren Abmessungen sehr klein ausgebildet werden können (minimale Breite einer Leiterbahn etwa 100 µm und Abstand zu einer be­ nachbarten Leiterbahn auch etwa 100 µm), können die Ausdehnun­ gen des Schalters, d. h. die Abstände der Schaltpositionen voneinander sehr gering gemacht werden.

Falls die Windungszahlen N der Sekundärspulen 21, 22, 23 nicht gleich sein sollten, der Luftspalt zwischen der Primär­ spule 10 und einer der Sekundärspulen 21, 22, 23 von Schalt­ position zu Schaltposition unterschiedlich ist oder Ferti­ gungstoleranz der verwendeten Bauelemente, wie der Auswerte­ einheit, bestehen, so sind - nach Gleichungen 1 oder 4 - die induzierten Spannungen U_2i - ohne Ferritkern 35 - ebenfalls unterschiedlich. Um dies zu berücksichtigen, können die indu­ zierten Spannungen U_2i ohne Ferritkern 35 zu Beginn (in einer Initialisierungsphase) gemessen und als Vergleichswerte in der Auswerteeinheit 34 abgespeichert werden. Wenn die Schalt­ position erfaßt werden soll, so werden die aktuell gemessenen induzierten Spannungen U_2i mit den gespeicherten Werten ver­ glichen. Bei derjenigen Sekundärspule 21, 22 oder 23, bei der die wesentlich größte Abweichung von den gespeicherten Werten besteht, befindet sich der Schalthebel 30 mit seinem Ferrit­ kern 35.

Statt des Oszillators 33 kann auf der Primärseite auch ein Pulsgenerator verwendet werden, der nicht nur Wechselspannun­ gen, sondern auch gepulste Signale (PWM-Signale; pulsweiten­ modulierte Signale) zum Erzeugen eines Magnetfeldes verwen­ det.

Die induzierten Spannungen U_2i auf der Sekundärseite werden über ein nicht dargestelltes Tiefpaßfilter der Auswerteein­ heit 34 zugeführt. Nach dem Tiefpaß stehen dann Gleichspan­ nungen zur Verfügung, deren Amplituden proportional zu den Amplituden der induzierten Spannungen U_2i sind.

Die Auswerteeinheit 34 (beispielsweise ein Mikroprozessor) stellt im Falle von pulsweitenmodulierten Signalen den Ar­ beitspunkt AP dann so ein, daß die in zumindest zwei Sekun­ därspulen 21, 22 oder 23 induzierte Spannung U_2i deutlich un­ terschiedlich sind. Hierzu wird die Vorspannung von 0 V aus so lange erhöht, bis die Schwellwertspannung U_S zwischen der Spannung U_H und der Spannung U_L liegt. Somit wird sicherge­ stellt, daß jede Schaltstellung oder Schaltposition sicher erkannt wird.

Zur Einstellung des Arbeitspunktes AP wird zunächst mit einer niedrigen Schwellwertspannung U_S begonnen. Der Ferritkern 35 kann nur in einer Schaltposition sein. Nacheinander (oder gleichzeitig) werden die induzierten Spannungen U_2i gemessen. Im ungünstigsten Falle (worst case) unterscheiden sich die Ausgangsspannungen U_a(t) vorerst nicht. Daraufhin wird die Schwellwertspannung U_S solange stufenweise erhöht, bis die induzierten Spannungen U_2i derjenigen Sekundärspule 21, 22 oder 23, in deren Bereich sich der Ferritkern 35 befindet, einen Signalwechsel in der Ausgangsspannung U_a(t) erzeugt. Dies ist dann ein möglicher Arbeitspunkt AP.

Umgekehrt kann die Schwellwertspannung U_S auch bei sehr gro­ ßer Amplitude beginnen und stufenweise solange erniedrigt werden, bis ein Signalwechsel in der Ausgangsspannung U_a(t) erkannt wird. Dies wird in dem Fall als Arbeitspunkt AP ver­ wendet.

Beide Verfahren können auch zugleich angewendet werden, wobei dann die Schwellwertspannung U_S zwischen die beiden zuvor als Arbeitspunkte AP ermittelte Schwellwertspannungen U_S gelegt wird. Infolgedessen wird ein sicherer Arbeitspunkt AP ermit­ telt, mit dem das Erfassen der Schaltposition auch bei ungün­ stigen Temperatureinflüssen und Bauelementetoleranzen ein­ wandfrei möglich ist.

Es kann nur eine einzige Primärspule 10 vorhanden sein, die alle Sekundärspulen 21, 22, 23 umgibt (wie in Fig. 1 darge­ stellt). Es kann auch jeder Sekundärspule 21, 22 oder 23 eine separate Primärspule 10 zugeordnet sein. Allerdings müssen dann alle Primärspulen 10 mit etwa der gleichen Span­ nungsamplitude U₁ erregt werden, damit die in den Sekundär­ spulen 21, 22, 23 induzierten Spannungen U_2i vergleichbar miteinander sind.

Der Schalthebel 30 kann vollständig aus Ferritmaterial herge­ stellt sein. Für die Erfindung genügt es jedoch, wenn nur sein positionsseitiges Ende aus einem Ferritmaterial herge­ stellt ist. Ebenso kann ein oder mehrere kleine Ferritkerne 35 an dem positionsseitigen Ende des Schalthebels 30 befe­ stigt sein.

Für die Erfindung ist die Ausgestaltung des Schalthebels 30 unwesentlich. Wesentlich hingegen ist, daß der Schalthebel 30 einen Einfluß auf die Höhe der in einer Sekundärspule 21, 22 oder 23 induzierten Spannung U_2i hat, und zwar dann, wenn sich der Schalthebel 30 in der der Sekundärspule 21, 22 oder 23 zugeordneten Schaltposition befindet.

Bei dem erfindungsgemäßen Schalter wird die Schaltposition sicher und berührungslos erkannt. Die Schaltfunktion wird durch das Erfassen der Schaltposition nicht beeinträchtigt.

Solche Schalter werden vorzugsweise in Kraftfahrzeugen als Lichtschalter, Scheibenwischerschalter oder sonstige Schalter verwendet. Solche Schalter können per Hand mechanisch betä­ tigt werden. Die Schaltstellung wird erkannt und über das Bordnetz oder einen Datenbus des Kraftfahrzeugs an andere Ge­ räte weitergegeben, wo anhand der erkannten Schaltstellung weitere Funktionen im Kraftfahrzeug gesteuert werden. Das Er­ fassen der Schaltstellungen kann auch zum optischen oder aku­ stischen Anzeigen der Schaltstellung verwendet werden.

Claims (5)

1. Elektrischer Schalter mit

• 1. einem Schalthebel (30), der in zumindest zwei Schaltstel­ lungen bewegbar ist, in denen jeweils eine Schaltfunktion durchgeführt wird und der zumindest an seinem den Schalt­ stellungen zugeordneten Ende ein magnetflußverstärkendes Element (35) aufweist,
• 2. jeder Schaltstellung zugeordneten induktiven Aufnehmern (21, 22, 23), die jeweils im Bereich der Schaltstellungen angeordnet sind, und mit
• 3. einer Auswerteeinheit (34), die Signale der induktiven Auf­ nehmer (21, 22, 23) auswertet, um die von dem Schalthebel (30) tatsächlich eingenommene Schaltstellung zu ermitteln.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktiven Aufnehmer durch mehrere Sekundärspulen (21, 22, 23) gebildet werden, die zumindest einer Primärspule (10) als Erregereinheit zugeordnet sind, wobei der Schalthebel (30) zumin­ dest eine Kontaktfläche (32) kontaktiert.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest eine Primärspule (10), die Sekundärspulen (21, 22, 23) und die Kontaktflächen (32) als elektrisch leitende Schichten einer Leiterplatte ausgebildet sind.

4. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (34) eine Erregerein­ heit (33) steuert, die mit Hilfe der Primärspule (10) ein Wechselmagnetfeld erzeugt, durch das in den Sekundärspulen (21, 22, 23) jeweils eine Wechselspannung (U_2i) induziert wird, die von der Auswerteeinheit (34) gemessen und ausge­ wertet wird.

5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetflußverstärkende Element (35) aus einem paramagnetischen oder ferromagnetischen Material hergestellt ist, wodurch der von der Primärspule (10) erzeug­ te Magnetfluß (Φ) im Bereich des magnetflußverstärkenden Elements (35) verstärkt und zu einer der Sekundärspulen (21, 22, 23) geleitet wird.