DE29812227U1 - Device for detecting switch positions of a mechanically actuated switch - Google Patents
Device for detecting switch positions of a mechanically actuated switchInfo
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Vorrichtung zum Erfassen von Schalterstellungen eines mechanisch betätigbaren SchaltersDevice for detecting switch positions of a mechanically actuated switch
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Erfassens von bestimmten Stellungen beweglicher Teile. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen von einzelnen Schalterstellungen eines mechanisch betätigbaren Schalters.The invention relates to the field of detecting specific positions of moving parts. In particular, the invention relates to a device for detecting individual switch positions of a mechanically actuated switch.
Vorrichtungen zum Erfassen von Schalterstellungen werden insbesondere bei solchen Schaltern verwendet, denen mehrere Funktionen zukommen, um für einen Benutzer erkennbar zu machen, in welcher SchalterstellungDevices for detecting switch positions are used in particular for switches that have several functions in order to make it clear to a user which switch position
&iacgr;&ogr; sich ein solcher Multifunktionsschalter befindet. Derartige Schalter werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt und können als Beleuchtungsschalter dienen. Ein solcher multifunktionaler Beleuchtungsschalter dient nicht nur zum Ein- und Ausschalten des Stand- und Abblendlichtes, sondern mitunter auch zum Ein- und Ausschalten der vorderen Nebelscheinwerfer sowie der Nebelrückschlußleuchte. Ferner kann mit einen solchen Schalter auch die Innenraumbeleuchtung betätigt werden. Damit diese Funktionen unabhängig voneinander und parallel zueinander ausgeführt werden können, ist ein solcher Schalter üblicherweise in mehreren Ebenen drehbar ausgestaltet. Zur Darstellung der jeweiligen Schalterstellung kann einem solchen Schalter ein hinterleuchteter Symbolkranz zugeordnet sein, wobei in Abhängigkeit von der jeweiligen Schalterstellung das oder die Symbole hinterleuchtet sind, die für die tatsächlich eingeschaltete Beleuchtung stehen. Die Erfassung der jeweiligen Schalterstellung erfolgt somit mechanisch.&iacgr;&ogr; such a multifunctional switch is located. Such switches are used, for example, in motor vehicles and can serve as lighting switches. Such a multifunctional lighting switch is not only used to switch the parking lights and dipped headlights on and off, but sometimes also to switch the front fog lights and the rear fog lights on and off. Furthermore, such a switch can also be used to operate the interior lighting. In order to be able to carry out these functions independently of one another and in parallel to one another, such a switch is usually designed to be rotatable in several levels. To represent the respective switch position, such a switch can be assigned a backlit ring of symbols, whereby, depending on the respective switch position, the symbol or symbols that represent the lighting that is actually switched on are backlit. The respective switch position is thus recorded mechanically.
Derartige Schalter sind als Kontaktschalter ausgelegt, so daß eine Schalterstellung dann erreicht ist, wenn durch das Schaltorgan die entsprechende elektrische Verbindung hergestellt ist. Auch wenn mit einem solchen Multifunktionsschalter eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen schaltbar sind, so erhöht sich der Aufwand bei komplizierten Schalterstrukturen unverhältnismäßig, wenn die jeweiligen Schalterstellungen auf die oben beschriebene Weise erfaßt werden sollen. Dabei kann eine solche Schalterstellungserfassung nicht nur dazu dienen, diese einem Benutzer erkennbar zu machen, sondern die jeweilige Schalterstellung soll &iacgr;&ogr; auch als Dateneingang einer Datenverarbeitungsanlage, etwa einem Bordcomputer bei Kraftfahrzeugen für Überwachungs- und Steuerungszwecke zugänglich gemacht werden. Für derartige Zwecke ist die oben beschriebene Schalterstellungserfassung jedoch nicht vorgesehen.Such switches are designed as contact switches, so that a switch position is reached when the corresponding electrical connection is established by the switching element. Even if a large number of different functions can be switched with such a multifunctional switch, the effort increases disproportionately with complicated switch structures if the respective switch positions are to be recorded in the manner described above. Such switch position recording can not only serve to make them recognizable to a user, but the respective switch position should also be made accessible as a data input of a data processing system, such as an on-board computer in motor vehicles for monitoring and control purposes. However, the switch position recording described above is not intended for such purposes.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen von Schalterstellung eines mechanisch betätigbaren Schalters vorzuschlagen, mit welcher mit einfachen Mitteln Schaltstellungen nicht nur in kompliziert aufgebauten Schaltkurven erfaßbar sind, sondern mit der auch eine datenmäßige Weiterverarbeitung der erfaßten Schalterstellung möglich ist.Based on this discussed prior art, the invention is therefore based on the object of proposing a device for detecting the switch position of a mechanically actuated switch, with which switch positions can not only be detected in complicated switching curves using simple means, but with which further data processing of the detected switch position is also possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Erfassen von Schalterstellung eines mechanisch betätigbaren Schalters mit einem zwangsgeführten Schaltorgan dadurch gelöst, daß dieser in den unterschiedlichen vorbestimmten Schalterstellung fixiert gehalten ist, welche Vorrichtung einen dem Schaltorgan zugeordneten Signalgeber und eine der Anzahl der zu erfassenden Schalterstellungen entsprechende Anzahl an Aufnahmeeinheiten umfaßt, wobei jeder zu erfassenden Schalterstellung eine Aufnahmeeinheit in einer Anordnung zugeordnet ist, daß in einer zu erfassenden Schalterstellung die von dem Signalgeber ausgehenden Signale von der dieser Schalterstellung zugeordneten Aufnahmeeinheit erfaßt werden.This object is achieved according to the invention by a device for detecting the switch position of a mechanically actuated switch with a positively guided switching element in that the latter is held fixed in the different predetermined switch positions, which device comprises a signal transmitter assigned to the switching element and a number of recording units corresponding to the number of switch positions to be detected, with each switch position to be detected being assigned a recording unit in an arrangement such that in a switch position to be detected the signals emitted by the signal transmitter are detected by the recording unit assigned to this switch position.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen von Schalterstellungen eines mechanisch betätigbaren Schalters verwirklicht das Prinzip der kontaktlosen Schalterstellungserfassung. Dabei ist vorgesehen, daß das von dem dem Schaltorgan zugeordneten Signalgeber produzierte Signal von einer Aufnahmeeinheit dann erfaßt wird, wenn sich das SchaltorganThe device according to the invention for detecting switch positions of a mechanically actuated switch implements the principle of contactless switch position detection. It is provided that the signal produced by the signal generator assigned to the switching element is detected by a recording unit when the switching element
und somit der Signalgeber in einer vordefinierten Stellung befinden. Das von der Aufnahmeeinheit empfangene Signal ist am Ausgang einer jeden Aufnahmeeinheit als elektrisches Signal abgreifbar. Dieses Signal wird vorzugsweise einer Prozessoreinheit zum Auswerten und Weiterverarbeiten der Schalterstellung zugeleitet. Entsprechend kann die jeweilige Schalterstellung dem Benutzer angezeigt und/oder für weitere Überwachungs- oder Steuerungsvorgänge verwendet werden.and thus the signal generator is in a predefined position. The signal received by the recording unit can be tapped as an electrical signal at the output of each recording unit. This signal is preferably sent to a processor unit for evaluating and further processing the switch position. Accordingly, the respective switch position can be displayed to the user and/or used for further monitoring or control processes.
Da die Schalterstellungserfassungsvorrichtung keine eigenen mechanisch &iacgr;&ogr; bewegbaren Bauteile benötigt, ist der Aufbau eines solchen Schalters alleinig von den tatsächlich benötigten Schalterstellungen abhängig. Diese Schalterstellungen können beispielsweise solche eines elektrische Kontakte herstellenden Multifunktionsschalters sein. Mit einer solchen Schalterstellungserfassungsvorrichtung sind jedoch auch mechanisch betätigbare Schalter herstellbar, die selbst keine elektrischen Verbindungen herstellen. Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Prozessoreinheit die Ansteuerung der jeweiligen einer bestimmten Schalterstellung zugeordneten Aktoren übernehmen. Ein solcher „mittelbarer" Multifunktionsschalter benötigt nur sehr wenige Bauelemente und ist daher hinsichtlich der Bauelemente und seiner Montage kostengünstig herstellbar.Since the switch position detection device does not require its own mechanically movable components, the structure of such a switch depends solely on the switch positions actually required. These switch positions can, for example, be those of a multi-function switch that establishes electrical contacts. However, such a switch position detection device can also be used to produce mechanically actuated switches that do not establish electrical connections themselves. With such a design, the processor unit can take over the control of the respective actuators assigned to a specific switch position. Such an "indirect" multi-function switch requires only very few components and can therefore be produced inexpensively in terms of the components and its assembly.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Signalgeber ein Dauermagnet vorgesehen; die Aufnahmeeinheiten sind dann als magnetosensitive Sensoren, zweckmäßigerweise als Hallgeneratoren (Hall-IC) ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung ist zweckmäßig, da dem Signalgeber (Dauermagnet) keine Energie zum Abgeben seiner Signale, hier: Magnetfeld, zugeführt werden muß. Magnetosensitive Sensoren, insbesondere Hallgeneratoren sind von ihrem Aufbau einfach, so daß ein solches System mit besonders einfachen Mitteln kostengünstig herstellbar ist.In a preferred embodiment, a permanent magnet is provided as a signal generator; the recording units are then designed as magnetosensitive sensors, expediently as Hall generators (Hall IC). Such an embodiment is expedient because the signal generator (permanent magnet) does not have to be supplied with energy to emit its signals, in this case: magnetic field. Magnetosensitive sensors, in particular Hall generators, are simple in their construction, so that such a system can be manufactured inexpensively using particularly simple means.
Hallgeneratoren sind zum Erfassen bestimmter Magnetfeldkomponenten ausgelegt. Zudem sind diese zum Erfassen des absoluten Wertes einer solchen Magnetfeldkomponente geeignet. Mit einer solchen Ausgestaltung sind dann Schalter erstellbar, die auch sehr eng aneinander grenzende Schalterstellungen und somit nur kurze Schaltwege aufweisen.Hall generators are designed to detect specific magnetic field components. They are also suitable for detecting the absolute value of such a magnetic field component. With such a design, switches can be created that have switch positions that are very close to one another and therefore only have short switching paths.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Signalgeber aus einem ferromagnetischen Material besteht und daß die Aufnahmeeinheiten magnetosensitive Sensoren sind, denen jeweils ein Magnetisierungs-In a further embodiment, it is provided that the signal generator consists of a ferromagnetic material and that the recording units are magnetosensitive sensors, each of which has a magnetization
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magnet zugeordnet ist, so daß von den Sensoren das von dem Signalgeber verursachte Störfeld erfaßt wird. Im Gegensatz zu der oben dargelegten Ausführungsform arbeitet dieses System nach dem Prinzip des Erfassen magnetischer Störfelder.magnet is assigned so that the sensors detect the interference field caused by the signal generator. In contrast to the embodiment described above, this system works according to the principle of detecting magnetic interference fields.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Signalgeber wie bei der zuvor geschilderten Ausführungsform aus einem ferromagnetischen Material besteht. Die Aufnahmeeinheiten selbst sind als Spulen mit einem Ferritkern ausgelegt, welche Spulen mit einem Wechselspannungsfeld beaufschlagt werden. Dieses erzeugt ein Magnetfeld, welches durch den dem Schaltorgan zugeordneten Signalgeber gestört wird. Folglich wird das Wechselfeld moduliert, so daß das Vorhandensein des Signalgebers erkennbar ist. Im Prinzip arbeitet eine solche Schalterstellungserfassungsvorrichtung gemäß dem Prinzip eines Näherungsschalters. In a further embodiment, the signal generator is made of a ferromagnetic material, as in the previously described embodiment. The recording units themselves are designed as coils with a ferrite core, which coils are subjected to an alternating voltage field. This generates a magnetic field, which is disturbed by the signal generator assigned to the switching element. Consequently, the alternating field is modulated so that the presence of the signal generator can be recognized. In principle, such a switch position detection device works according to the principle of a proximity switch.
Die dargelegten magnetischen Systeme vermögen mit hoher Präzision die jeweiligen Schalterstellungen zu erfassen.The magnetic systems described are able to detect the respective switch positions with high precision.
Es ist zweckmäßig, wenn das Schaltorgan mit dem Signalgeber entlang einer Schalkulisse geführt und in den jeweiligen Schalterstellungen verrastet gehalten ist. Der Signalgeber ist in unmittelbarer Nähe zur Schaltkulisse angeordnet und die Aufnahmeeinheiten befinden sich unterhalb der Oberfläche der Schaltkulisse. Der Abstand zwischen dem Signalgeber und den Aufnahmeeinheiten ist somit gering; weder der Signalgeber noch die Aufnahmeeinheiten unterliegen dann einem Verschleiß durch wiederholte Schalterbetätigungen.It is useful if the switching element with the signal generator is guided along a switching gate and locked in the respective switch positions. The signal generator is arranged in the immediate vicinity of the switching gate and the receiving units are located below the surface of the switching gate. The distance between the signal generator and the receiving units is therefore small; neither the signal generator nor the receiving units are then subject to wear due to repeated switch actuations.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß als Schaltkulisse eine Führungsnut verwendet wird, in der eine dem Schaltorgan zugeordnete Rasthülse mit dem Signalgeber zwangsgeführt ist. Die jeweiligen Schalterstellungen sind beispielsweise durch im Nuttiefsten angeordnete Rastvertiefungen gebildet, so daß die Rasthülse mit dem Signalgeber das Schaltorgan in solchen Schalterstellungen verrastet fixiert. Eine solche Ausgestaltung eignet sich etwa für die Erfassung von Schalthebelstellungen bei Schalthebeln für Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen.In a further development, a guide groove is used as the switching gate, in which a locking sleeve associated with the switching element is positively guided with the signal transmitter. The respective switch positions are formed, for example, by locking recesses arranged in the deepest part of the groove, so that the locking sleeve with the signal transmitter locks the switching element into such switch positions. Such a design is suitable, for example, for detecting gear lever positions on gear levers for automatic transmissions in motor vehicles.
Arbeitet die Schalterstellungserfassungsvorrichtung beispielsweise unterFor example, if the switch position detection device operates under
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Verwendung der Erfassung magnetischer Felder, wobei als magnetosensitive Sensoren Hallgeneratoren verwendet werden, ist es zweckmäßig, die Schaltkulisse zweiteilig auszubilden. Diese besteht dann aus einem die eigentliche Schaltkulisse enthaltenden oberen Führungselement und einem unteren, die Aufnahmeeinheiten tragenden Träger. Dabei kann der Träger ein räumlich spritzgegossener Schaltungsträger mit dem darauf angebrachten Hallgeneratoren - als Molded Interconnected Device (MID) ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist der Träger verrastet mit dem Führungselement verbunden. Die Hallgeneratoren sind mit Hilfe einer &iacgr;&ogr; MID-Technik auf dem Schaltungsträger an entsprechenden Positionen aufgebracht, so daß für eine Montage einer solchen Schaltkulisse lediglich das Führungselement auf den Träger aufgesetzt werden braucht, bis beide Teile verrastet miteinander gehalten sind.When using the detection of magnetic fields, where Hall generators are used as magnetosensitive sensors, it is advisable to design the switching gate in two parts. This then consists of an upper guide element containing the actual switching gate and a lower carrier carrying the receiving units. The carrier can be a three-dimensional injection-molded circuit carrier with the Hall generators attached to it - designed as a Molded Interconnected Device (MID). The carrier is expediently connected to the guide element in a locked manner. The Hall generators are attached to the circuit carrier in appropriate positions using MID technology, so that to assemble such a switching gate, only the guide element needs to be placed on the carrier until both parts are locked together.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen sind Bestandteil der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen:Further advantages and developments are part of the subclaims and the following description of an embodiment. They show:
Fig. 1 Einen schematisierten Schnitt durch einen mechanisch betä- Fig. 1 A schematic section through a mechanically operated
tigbaren Schalter mit einer Schalterstellungserfassungsvor-switch with a switch position detection feature
richtung,direction,
Fig. 2 einen schematisierten Schnitt durch einen mechanisch betätigbaren Schalter mit einer weiteren Schalterstellungserfassungsvorrichtung und Fig. 2 shows a schematic section through a mechanically actuated switch with a further switch position detection device and
Fig. 3 einen schematisierten Längsschnitt durch einen Schalthebel Fig. 3 a schematic longitudinal section through a gear lever
für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer Schalterstellungserfassungsvorrichtung.for an automatic transmission of a motor vehicle with a switch position detection device.
Ein nicht näher dargestellter Multifunktionsschalter 1 umfaßt ein Schaltorgan 2, dessen unteres Stellglied 3 als Stößel ausgebildet in Figur 1 gezeigt ist. Das Schaltorgan 2 ist in einer Schaltkulisse 4 zwangsgeführt. Die Oberfläche der Schaltkulisse 4 bildet die Schaltkurve 5. Das Stellglied 3 des Schaltorgans 2 ist bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in unterschiedliche Schalterstellunen bewegbar, wie dies durch den Doppelpfeil 6 angedeutet ist. Das Stellglied 3 stützt sich federnd am Schaltorgan 2 ab und greift zum Fixieren des Schaltorganes in einer bestimmtenA multi-function switch 1 (not shown in detail) comprises a switching element 2, the lower actuator 3 of which is designed as a plunger and is shown in Figure 1. The switching element 2 is positively guided in a switching gate 4. The surface of the switching gate 4 forms the switching curve 5. The actuator 3 of the switching element 2 can be moved into different switch positions in the embodiment shown in Figure 1, as indicated by the double arrow 6. The actuator 3 is supported spring-loaded on the switching element 2 and engages to fix the switching element in a certain
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Schalterstellung in in die Schaltkulisse 4 eingebrachte Rastvertiefungen R ein. Das Stellglied 3 dient somit sowohl zum Führen des Schaltorganes 2 als auch zum Fixieren desselben in einer bestimmten Schalterstellung.Switch position in locking recesses R introduced into the switching gate 4. The actuator 3 thus serves both to guide the switching element 2 and to fix it in a specific switch position.
Im Bereich des unteren Endes des Stellgliedes 3 ist ein Dauermagnet 7 als Signalgeber angeordnet. Die magnetische N-S-Erstreckung des Dauermagneten 7 verläuft in Längserstreckung des Stellgliedes 3. Das Stellglied 3 selbst besteht aus einem das Magnetfeld des Dauermagneten 7 nicht abschirmenden Material, etwa einem Kunststoff.In the area of the lower end of the actuator 3, a permanent magnet 7 is arranged as a signal transmitter. The magnetic N-S extension of the permanent magnet 7 runs in the longitudinal extension of the actuator 3. The actuator 3 itself consists of a material that does not shield the magnetic field of the permanent magnet 7, such as a plastic.
Die Schaltkulisse 4 besteht aus einem oberen Führungselement 8 und einem unteren Träger 9. In das Führungselement 8 ist die Schaltkurve 5 beispielsweise als Führungsnut eingebracht. Im Bereich einer jeden Rastvertiefung R und unterhalb der Oberfläche der Schaltkulisse 4 sind HaII-ICs 10 als Aufnahmeeinheiten angeordnet, die oberseitig auf dem Träger 9 angeordnet sind. Der Träger 9 ist zusammen mit den HaII-ICs 10 gemäß einer MID-Technik verbunden, so daß die auf den Träger 9 aufgebrachte Elektronik hermetisch abgeschlossen in der Schaltkulisse 4 enthalten ist. Zur Befestigung der HaII-ICs 10 auf dem Träger 9 können jedoch auch andere Verbindungstechniken, beispielsweise eine Folienübertragungstechnik verwendet werden. Entsprechend sind auch die notwendigen Leiterbahnen auf dem Träger 9 aufgebracht.The switching gate 4 consists of an upper guide element 8 and a lower carrier 9. The switching curve 5 is introduced into the guide element 8, for example as a guide groove. In the area of each locking recess R and below the surface of the switching gate 4, Hal-ICs 10 are arranged as receiving units, which are arranged on the top of the carrier 9. The carrier 9 is connected together with the Hal-ICs 10 according to an MID technology, so that the electronics applied to the carrier 9 are hermetically sealed in the switching gate 4. However, other connection techniques, such as a film transfer technique, can also be used to attach the Hal-ICs 10 to the carrier 9. The necessary conductor tracks are also applied to the carrier 9 accordingly.
Durch die Anordnung der HaII-ICs 10 unterhalb der Schaltkurve 5 sowie durch Einschließen des Dauermagneten 7 in dem Stellglied 3 sind beide Komponenten 7, 10 vor Beschädigungen insbesondere durch einen Reibungsverschleiß auf der Schaltkurve 5 geschützt. Auch stellen die Komponenten 7, 10 ihrerseits für das Stellglied keine Hindernisse dar, die zu einer erhöhten Reibung innerhalb der Führung führen könnte.By arranging the Hal-ICs 10 below the switching curve 5 and by enclosing the permanent magnet 7 in the actuator 3, both components 7, 10 are protected from damage, in particular from frictional wear on the switching curve 5. The components 7, 10 themselves do not represent any obstacles for the actuator that could lead to increased friction within the guide.
Die magnetische Orientierung der HaII-ICs 10 ist so gewählt, daß diese diejenigen in den Träger 9 hineinreichenden Magnetfeldkomponenten entsprechend der verlängerten Erstreckung des Stellgliedes 3 - erfassen. Neben einer Anordnung von HaII-ICs 10, die unterhalb der eigentlichen Schaltkurven 5 angeordnet sind, können HaIl-ICs auch unterhalb der Oberfläche einer seitlichen Führungswandung einer Schaltkulisse angeordnet sein. Die HaII-ICs 10 sind elektrisch an eine digital arbeitende Prozessoreinheit P zur Auswertung der erfaßten Schalterstellungen und zurThe magnetic orientation of the Hall ICs 10 is selected so that they detect those magnetic field components that extend into the carrier 9 in accordance with the extended extent of the actuator 3. In addition to an arrangement of Hall ICs 10 that are arranged below the actual switching curves 5, Hall ICs can also be arranged below the surface of a lateral guide wall of a switching gate. The Hall ICs 10 are electrically connected to a digitally operating processor unit P for evaluating the detected switch positions and for
Weiterverarbeitung der Schalterstellungsignale angeschlossen. Bei einer solchen Signalverarbeitung kann beispielsweise auch eine zeitlich rekursive Auswertung erfolgen, so daß nicht nur die Ist-Schaltersteliung, sondern auch ein Zusammenhang der Ist-Schalterstellung mit vorangegangenen Schalterstellungen ausgewertet werden kann.Further processing of the switch position signals is connected. With such signal processing, for example, a temporally recursive evaluation can also be carried out, so that not only the actual switch position, but also a connection between the actual switch position and previous switch positions can be evaluated.
In Figur 2 ist eine weitere Schalterstellungserfassungsvorrichtung gezeigt. Als Signalgeber ist ein Stellglied 11 eines nicht näher gezeigten Schaltorganes vorgesehen, wobei das Stellglied 11 aus einem Material mit ferromagnetischen Eigenschaften hergestellt ist. Als Aufnahmeeinheiten sind Spulenanordnungen 12 mit jeweils einem Ferritkern vorgesehen. Die Spulenanordnungen 12 dienen nicht nur zum Erfassen bzw. zum Lokalisieren des Stellgliedes 11, sondern ebenfalls zum Erzeugen eines magnetischen Wechselfeldes. Bei Vorhandensein des Stellgliedes 11 in einer Rastvertiefung R beeinflußt das Stellglied 11 das von einer Spulenanordnung 12 erzeugte Magnetfeld und verändert dieses. Das Magnetfeld wird durch das ferromagnetische Stellglied 11 moduliert, welche Modulation dann das erfaßte Signal der Aufnahmeeinheiten 12 darstellt. Die Spulenanordnungen 12 sind zur Auswertung und Weiterverarbeitung der erfaßten Schalterstellungen mit einer Prozessoreinheit P verbunden.Figure 2 shows a further switch position detection device. An actuator 11 of a switching element (not shown in detail) is provided as a signal transmitter, whereby the actuator 11 is made of a material with ferromagnetic properties. Coil arrangements 12, each with a ferrite core, are provided as recording units. The coil arrangements 12 are not only used to detect or locate the actuator 11, but also to generate an alternating magnetic field. When the actuator 11 is present in a locking recess R, the actuator 11 influences the magnetic field generated by a coil arrangement 12 and changes it. The magnetic field is modulated by the ferromagnetic actuator 11, which modulation then represents the detected signal of the recording units 12. The coil arrangements 12 are connected to a processor unit P for the evaluation and further processing of the detected switch positions.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Schalterstellungserfassungsvorrichtung, die ebenfalls eine Positionserfassung unter Verwendung von Magnetfeldern vorsieht. Prinzipiell arbeitet die Schalterstellungserfassungsvorrichtung gemäß Figur 3 nach dem demjenigen der Figur 1. Als Signalgeber ist jedoch nicht ein einzelner Dauermagnet sondern mehrere, übereinander angeordnete Dauermagnete 13, 14 mit unterschiedlicher magnetischer Orientierung vorgesehen. Die Dauermagnete 13, 14 können jedoch durch einen materialeinheitlichen Signalgeber, der entsprechend magnetisierte Bereiche aufweist, gebildet werden. Durch Anordnung mehrerer unterschiedlich ausgerichteter Magnetfelder als Signalgeber, ist ein entsprechend der Magnetfeldausrichtung codiertes Signal auswertbar. Mit der in Figur 3 gezeigten Magnetanordnung ist beispielsweise auch eine Erfassung von Schalterstellungen, die in vertikaler Richtung durchgeführt werden, möglich.Figure 3 shows a further embodiment of a switch position detection device, which also provides position detection using magnetic fields. In principle, the switch position detection device according to Figure 3 works in the same way as that of Figure 1. However, the signal transmitter is not a single permanent magnet but rather several permanent magnets 13, 14 arranged one above the other with different magnetic orientations. The permanent magnets 13, 14 can, however, be formed by a signal transmitter made of the same material, which has correspondingly magnetized areas. By arranging several differently aligned magnetic fields as signal transmitters, a signal coded according to the magnetic field orientation can be evaluated. With the magnet arrangement shown in Figure 3, for example, it is also possible to detect switch positions that are carried out in a vertical direction.
Als Schaltkulisse ist bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Führungsnut 15 vorgesehen, in der eine Rasthülse 16 zwangsgeführtIn the embodiment shown in Figure 3, a guide groove 15 is provided as the switching gate, in which a locking sleeve 16 is positively guided
ist. Die Rasthülse 16 bildet den unteren Abschluß eines Schalthebels 17 für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges. Der Rasthülse 16 kommt nicht nur die Funktion der Halterung der Dauermagnete 13, 14 zu, sondern auch der Verrastung des Schalthebels 17 in den vorbestimmten Schalterstellungen. Entsprechend dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind unterhalb der Rastvertiefungen HaII-ICs 18 angeordnet, die die jeweilige Stellung des Schalthebels 17 erfassen. Da der Schalthebel 17 in bestimmten Schalthebelstellungen auch in vertikaler Richtung bewegbar ist, sind an denjenigen Schalthebelstellungen auch in die Seitenwandung der Führungsnut 15 HaII-ICs 19 angeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, daß anstelle eines HaII-IC 19 an dieser Position mehrere übereinanderliegende HaII-ICs vorgesehen sind. Aus Figur 3 wird deutlich, daß bei einer vertikalen Schalthebeländerung die Rasthülse 16 gleichwohl die Schalthebelstellung in horizontaler Richtung fixiert hält. In horizontaler Richtung ist der Schalthebel 17 um die Welle 20 schwenkbar.The locking sleeve 16 forms the lower end of a gear lever 17 for an automatic transmission of a motor vehicle. The locking sleeve 16 not only has the function of holding the permanent magnets 13, 14, but also of locking the gear lever 17 in the predetermined switch positions. According to the embodiment shown in Figure 1, HaII-ICs 18 are arranged below the locking recesses, which detect the respective position of the gear lever 17. Since the gear lever 17 can also be moved in the vertical direction in certain gear lever positions, HaII-ICs 19 are also arranged in the side wall of the guide groove 15 at those gear lever positions. It can be provided that instead of one HaII-IC 19, several HaII-ICs are provided one above the other at this position. It is clear from Figure 3 that when the gear lever is changed vertically, the locking sleeve 16 nevertheless keeps the gear lever position fixed in the horizontal direction. In the horizontal direction, the shift lever 17 can be pivoted about the shaft 20.
Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, daß eine solche Schalterstellungserfassungsvorrichtung für eine Vielzahl von Zwecken einsetzbar ist, wobei hier insbesondere Multifunktionsschalter mit oder ohne direkter elektrischer Kontaktierung aber auch Schaltstellungen von mechanischen Schaltern, etwa Gangschaltungshebeln geeignet ist.From the description of the invention it becomes clear that such a switch position detection device can be used for a variety of purposes, whereby multi-function switches with or without direct electrical contact but also switch positions of mechanical switches, such as gearshift levers, are particularly suitable.
-9-Zusammenstellung der Bezugszeichen-9-Compilation of reference symbols
Claims (9)
Priority Applications (1)
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| DE29812227U DE29812227U1 (en) | 1997-09-08 | 1998-07-09 | Device for detecting switch positions of a mechanically actuated switch |
Applications Claiming Priority (2)
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| DE19739310 | 1997-09-08 | ||
| DE29812227U DE29812227U1 (en) | 1997-09-08 | 1998-07-09 | Device for detecting switch positions of a mechanically actuated switch |
Publications (1)
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