DE60130985T2

DE60130985T2 - Sensoranordnung für eine manövriereinrichtung

Info

Publication number: DE60130985T2
Application number: DE60130985T
Authority: DE
Inventors: Frank Dankbaar
Original assignee: Kongsberg Automotive AB
Current assignee: Kongsberg Automotive AB
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2021-04-28
Also published as: WO2001081871A1; SE0001516L; ATE376168T1; EP1292808B1; EP1292808A1; DE60130985D1; SE0001516D0; SE516253C2; AU2001252829A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für eine Manövriereinrichtung und auch eine Manövriereinrichtung mit einer solchen Sensoranordnung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Für herkömmliche Manövriereinrichtungen, beispielsweise Schalthebel bei Motorfahrzeugen, ist der Schalthebel häufig mechanisch mit dem System verbunden, das der Schalthebel steuern soll, mit anderen Worten mit dem Getriebe. Für einige Systeme aus der letzten Zeit gibt es jedoch Gestaltungen ohne eine mechanische Verbindung zwischen dem Schalthebel und dem Getriebe, in welchem Fall Sensoranordnungen verwendet werden, um die Stellung und die Bewegungen des Schalthebels festzustellen, um danach in einer gewünschten Weise auf das Getriebe einwirken zu können.
Für Systeme, die Sensoranordnungen verwendet, um die Stellung des Schalthebels festzustellen, ist es von großer Bedeutung, dass die Sensoranordnungen, die Teil des Systems sind, so wenige, so kompakt und so billig wie möglich sind. Um ein höheres Standvermögen gegen Fehlfunktionen der Sensoranordnung zu erreichen, ist es bei einer Sensoranordnung auch erwünscht, dass in einer billigen und einfachen Weise eine Redundanz gegeben sein kann, mit anderen Worten zwei oder mehr Sensoren in der Sensoranordnung die Funktionen jedes anderen vollständig oder teilweise ersetzen können, wenn einer von ihnen mangelhaft arbeitet.
Bis jetzt bekannte Systeme mit Sensoranordnungen verwenden meistens eine separate Sensoranordnung oder ein separates Sensorelement für jede Richtung, in der der Schalthebel bewegt werden kann. Da der Schalthebel meistens in mindestens zwei Richtungen bewegt werden kann, sind somit zwei separate Sensoranordnungen oder Sensorelemente notwendig und sind zur Erzielung einer Redundanz mindestens vier notwendig, die eine Anordnung verhältnismäßig teuer und raumaufwändig gestalten.
Das amerikanische Patent US 4 987 792 zeigt ein Beispiel einer Lösung mit einer Sensoranordnung für jede Stellung, zu der der Schalthebel bewegt werden kann. Wenn eine Redundanz mit einer solchen Lösung erhalten werden soll, ist sie verhältnismäßig teuer, und nimmt sie auch einen verhältnismäßig großen Bereich ein. Wenn gewünscht wird, eine Information über die Stellung des Schalthebels während der laufenden Schaltbewegung zu erreichen, müssen weitere Sensoranordnungen hinzugefügt werden, eine Tatsache, die als ein weiterer Nachteil einer solchen Lösung betrachtet werden kann.
Das Dokument EP 620 385 A1 zeigt eine Manövrieranordnung mit einer Detektoranordnung in dem unteren Teil der Manövrieranordnung. Das Dokument zeigt nicht, wie eine solche Vorrichtung verwendet werden kann, um eine Redundanz zu erreichen, und ein zusätzlicher Nachteil dieser Manövrieranordnung besteht darin, dass die Lage der Detektoranordnung eine vergrößerte Erstreckung in der Richtung des Manövrierhebels erforderlich macht, was dem Wunsch entgegen wirkt, die Gestaltung der Anordnung so kompakt und raumsparend wie möglich zu halten.
Das Dokument US 5 243 871 zeigt eine Anordnung, bei der eine Codeeinrichtung und eine Sensorplatte an der Seite des Manövrierhebels bzw. in der Wand der Manövrierkonsole vorgesehen sind, was mit anderen Worten im Vergleich zu der Anordnung aus EP 620 185 eine kompakte Lösung ergibt. Diese Anordnung scheint keine Redundanzfunktion zwischen einer Anzahl unterschiedlicher Sensorplatten zur Verfügung zu stellen, und ein zusätzlicher Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass während der Bewegungen in der Richtung des "Hochschaltens" des Schalthebels die Codeeinrichtung rechtwinklig von der Detektoranordnung weg bewegt wird, was hohe Anforderungen an die Empfind lichkeit der Detektoranordnung stellt. Der vergrößerte Abstand zwischen der Codeanordnung und der Detektoranordnung macht die Anordnung insgesamt verhältnismäßig störempfindlich.
Die internationale Anmeldung PCT/SE98/01498 zeigt eine Manövrieranordnung mit einer bewegbaren Codeanordnung und einer Detektoranordnung, die Stellungen für die Codeanordnung feststellt. Dies liefert eine gute Funktion, ist jedoch mit einer gewissen Fehlerempfindlichkeit hinsichtlich der Toleranz bei der Herstellung und der Montage der Codeplatte und der Detektoranordnung verbunden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Sensoranordnung zur Verwendung in einer Manövriereinrichtung zu schaffen, wobei diese Sensoranordnung billig, kompakt, einfach herzustellen und einzubauen sein soll, gleichzeitig sollte sie eine Redundanz zwischen den Sensoren zulassen, die zum Feststellen der Stellungen und der Bewegungen des Schalthebels verwendet werden.
Dieser Zweck wird mittels einer Sensoranordnung für eine Manövriereinrichtung erreicht, die eine bewegbar angeordnete Musterplatte mit einem ersten Muster das eine erste Erstreckungsrichtung aufweist, und eine Sensorplatte mit einem ersten Sensor, der Stellungen entlang der Hauptrichtung für einen Schnittpunkt zwischen dem ersten Muster und der Hauptrichtung erfassen kann, aufweist.
Bei einer ersten Bewegung der Musterplatte bewegt sich das erste Muster in einer ersten Bewegungsrichtung, und zeigt der Schnittpunkt zwischen dem ersten Muster und der Hauptrichtung während der Bewegung des Musters in dieser ersten Bewegungsrichtung eine Bewegung entlang der Hauptrichtung zu der selben Zeit, zu der die erste Bewegungsrichtung des Musters die Hauptrichtung kreuzt.
Zusätzlich ist, wenn während einer zweiten Bewegung der Musterplatte das erste Muster in einer zweiten Bewegungsrichtung derart bewegt wird, dass sowohl das erste Muster als auch der Schnittpunkt zwischen dem Muster und der Hauptrichtung des Sensors veranlasst werden, eine Bewegung entlang der Hauptrichtung zu zeigen, ist der verwendete Sensor in der Lage, die Bewegung der Musterplatte in zwei unterschiedlichen Richtungen festzustellen, dies trotz der Tatsache, dass der Sensor dazu dient, ausschließlich eine Bewegung in einer Richtung festzustellen.
Um eine redundante Feststellung der Bewegung der Musterplatte in zwei unterschiedlichen Richtungen zu erhalten, werden somit mit Hilfe der Sensoranordnung gemäß der Erfindung nur zwei Sensoren benötigt, wobei tatsächlich jeder nur in der Lage ist, eine Bewegung in einer Richtung festzustellen, da diese mit Hilfe der Erfindung in der Lage waren, eine Bewegung eines Musters einer Musterplatte in zwei Richtungen festzustellen. Die gewünschte Redundanz ist somit einfach und billig zu erreichen, und da ein Minimum von Sensoren verwendet wird, ist eine erfindungsgemäße Sensoranordnung sogar auch kompakter als bekannte Anordnungen mit redundanter Feststellung.
Eines der Muster ist in geeigneter Weise kontinuierlich, hauptsächlich geradlinig und länglich, kreuzt seinen zugehörigen Sensor und ist zu seinem zugehörigen Sensor schräg, jedoch kann alternativ eines der Muster mit seinem zugehörigen Sensor verbunden, bogenförmig sein und seinen zugehörigen Sensor kreuzen und zum seinem zugehörigen Sensor schräg sein.
In geeigneter Weise ist einer der Sensoren hauptsächlich geradlinig und schräg, er kann jedoch alternativ bogenförmig sein.
Bei einer Ausführungsform ist eine der Bewegungsrichtungen für eines der Muster einen Bogen, und ist eine andere der Bewegungsrichtungen für eines der Muster eine grundsätzlich geradlinige Linie.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter unter Zuhilfenahme eines Beispiels einer Ausführungsform und auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
1 ein Beispiel eines Prinzips gemäß der Erfindung, und
2–5 ein Beispiel einer Musterplatte gemäß der Erfindung in unterschiedlichen Stellungen, und
6 einen seitlichen Schnitt durch eine Manövrieranordnung gemäß der Erfindung, und
7 eine auseinander gezogene Ansicht einer Manövriereinrichtung mit Musterplatte und Sensorplatte gemäß der Erfindung, und
8 und 9 das Prinzip der Bewegung einer Musterplatte gemäß der Erfindung.
AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt ein hinter der Erfindung stehendes Prinzip: ein Muster 110 kreuzt einen Sensor 105 in einem Schnittpunkt C. Der Sensor 105 ist in der Lage, die Stellung der Schnittpunkts C entlang einer ersten Hauptrichtung A festzustellen, die mit der Erstreckung des Sensors zusammenfällt. Das Muster 110 bewegt sich auf einer ersten Bewegungsbahn B über dem Sensor 105, und es ist erwünscht, dass der Sensor 105 der in Lage sein sollte, Stellungen dieser Bewegung des Schnittpunkts C festzustellen.
Mit einem Sensor und einem Muster in Gestaltung gemäß bekannter Technologie würde der Winkel α zwischen dem Sensor und dem Muster ein rechter Winkel sein, was dazu geführt hätte, dass der Sensor nicht in der Lage ist, Stellungen des Schnittpunkts C während der Bewegung des Musters in der Richtung B festzustellen, da sich dann der Schnittpunkt C nicht entlang der Richtung A bewegt haben würde, die die Richtung ist, entlang der der Sensor Stellungen des Schnittpunkts C feststellen kann.
Erfindungsgemäß ist das Muster 110 jedoch so gestaltet und mit Bezug auf den Sensor 105 so angeordnet, dass während der Bewegung des Musters entlang der Bahn B der Schnittpunkt C eine Bewegung entlang der Hauptrichtung A zeigt, was es möglich macht, dass der Sensor Stellungen für den Schnittpunkt C während der Bewegung des Musters entlang der Bahn B feststellt.
Eine Art, diesen Effekt zu erreichen besteht darin, dem Muster eine erste Richtung der Erstreckung zu geben, die nicht mit der Bewegungsbahn des Musters zusammenfällt, was mit anderen Worten bedeutet, dass die Bewegungsbahn des Musters und die erste Erstreckungsrichtung des Musters einander kreuzen. Ein Beispiel hierfür ist in 1 dargestellt, wo ein rechteckiges, grundsätzlich geradliniges Muster 110 so angeordnet ist, dass es die Hauptrichtung A des Sensors 105 kreuzt.
2 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform 200 der Erfindung. An einer Platte 205 ist ein erster Sensor 210 angeordnet worden, der ein linearer Sensor ist, der im vorliegenden Fall bogenförmig ist. In einer von der Ebene der Sensorplatte 205 getrennten Ebene ist eine Platte 207 angeordnet, die ihrerseits ein an ihr angeordnetes erstes Muster 215 aufweist, das im vorliegenden Fall eine geradlinige Gestalt aufweist. Die Musterplatte 207 kann sich durch Zusammenarbeit mit einer Manövriereinrichtung in einer später beschriebenen Weise um einen Drehpunkt 245 in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung drehen. Die Musterplatte 207 weist auch eine Öffnung 225 auf, die bei der Zusammenarbeit zwischen der Manövrierplatte und der Manövriereinrichtung verwendet wird. Die Funktion der Öffnung 225 wird später beschrieben.
Das Muster 215 ist so angeordnet, dass es den Sensor 210 in einem Schnittpunkt 220 schneidet. Da der Sensor 210 ein linearer Sensor ist, kann er die Bewegung des Schnittpunkts 220 entlang der Bewegungsbahn feststellen, die durch die Erstreckung des Sensors selbst definiert ist, die im vorliegenden Fall mit der Bewegungsbahn zusammenfällt, die das Muster 215 und der Schnittpunkt 220 während der Bewegung der Platte 207 um den Drehpunkt 245 zeigen.
Die Feststellung der Stellung des Schnittpunkts 220, die durch den Sensor 210 während seiner Bewegung über dem Sensor durchgeführt wird, wird dazu verwendet, die entsprechende Stellung für die Manövriereinrichtung, im vorliegenden Fall eines Schalthebels, festzustellen, mittels dessen die Manövrierplatte in Bewegung gebracht wird. Ein Koordinatensystem ist in 2 eingezeichnet worden, wo der die Bewegungen und Stellungen des Schnittpunkts 220 ablesende Sensor auf der y-Achse, mit anderen Worten auf der vertikalen Achse, dargestellt ist.
Um die gewünschte Redundanz zu erreichen, ist die Anordnung 200 auch mit einem zweiten Sensor 230, der an der Sensorplatte 205 angeordnet ist, und auch mit einem Muster 235 ausgestattet, das mit dem zweiten Sensor zusammenarbeitet und an der Musterplatte 207 angeordnet ist. Das zweite Muster 235 schneidet den zweiten Sensor 230 in einem zweiten Schnittpunkt 240, dessen Bewegungen während der Drehbewegung der Musterplatte 207 in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung durch den zweiten Sensor 230 festgestellt werden.
Wie in 2 dargestellt ist der zweite Sensor 230 geradlinig, und ist das zweite Muster 235 bogenförmig. Die bogenförmige Gestalt des zweiten Musters ist etwas schräg in Hinblick auf den Bogen, auf dem sich die Musterplatte 207 während der Drehung bewegt und der mit dem Pfeil B bezeichnet ist. Infolge dieser Gestaltung von Sensor und Muster schneidet die Bewegungsrichtung der des zweiten Musters 235 während der Drehung der Musterplatte 207 die Erstreckung des zweiten Sensors, dessen Hauptrichtung. Unabhängig davon bewegt sich der Schnittpunkt 240 zwischen dem zweiten Sensor 230 und dem zweiten Muster 235 entlang der Hauptrichtung des Sensors, mit anderen Worten in der Richtung, auf der der Sensor 230 in der Lage ist, eine Bewegung festzustellen.
In dem Koordinatensystem, das in 2 eingezeichnet ist, sind die Ablesungen des zweiten Sensors 230 zu den Bewegungen und Stellungen des Schnittpunkts 240 auf der x-Achse, mit anderen Worten auf der horizontale Achse, dargestellt.
Jede Stellung des Schalthebels, der die Bewegung der Musterplatte steuert, entspricht somit einem Koordinatenpaar in dem Koordinatensystem, wo jedes Koordinatenpaar so gewählt ist, dass seine beiden Koordinaten für die Stellungen des Schalthebels einzigartig sind.
Die gewünschte Redundanz ist somit erreicht worden, da jede Stellung des Schalthebels den zwei Koordinaten entspricht, die beide für die jeweilige Stellung einzigartig sind, sodass dann, wenn einer der Sensoren fehlerhaft arbeitet, der andere Sensor in der Lage ist festzustellen, wo sich "sein" Muster befindet.
Die spezifische Stellung, die die Musterplatte 207 in Hinblick auf die Sensorplatte 205 in 2 einnimmt, führt zu einem Koordinatenpaar, das der sogenannten P-Stellung des Schalthebels entspricht. Welche Stellung welchem Koordinatenpaar entspricht, kann selbstverständlich verhältnismäßig willkürlich ausgewählt werden.
In 3 ist die Anordnung von 2 dargestellt, wobei die Musterplatte zu einer etwas anderen Stellung um den Drehpunkt herum gedreht ist. Die Stellung der Musterplatte von 2 ist mit gestrichelten Linien dargestellt. Infolge dieser Drehung, die die Musterplatte durchgeführt hat, haben sich das erste Muster und sein Schnittpunkt mit dem ersten Sensor entlang der Hauptrichtung des ersten Sensors bewegt, was zu einer neuen Stellung auf der y-Achse geführt hat, die in dem Koordinatensystem dargestellt ist. Das zweite Muster hat sich ebenfalls in Hinblick auf den zweiten Sensor bewegt, wobei sein Schnittschnittpunkt mit dem zweiten Sensor ebenfalls bewegt worden ist. Infolge seiner Gestaltung und örtlichen Anordnung ist das zweite Muster in Hinblick auf den zweiten Sensor parallel verschoben worden, wobei sein Schnittpunkt entlang des Sensors bewegt worden ist und was zu einer neuen Ablesung auf der x-Achse geführt hat. Das neue Koordinatenpaar, das sich aus der Stellung der Musterplatte in 3 ergibt, entspricht der D-Stellung des Schalthebels.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist wie beschrieben beispielsweise zusammen mit dem Schalthebel eines Fahrzeugs zu verwenden. Ein solcher Schalthebel ist üblicherweise in zwei unterschiedlichen Richtungen, nach vorn bzw. nach hinten und nach links bzw. nach rechts, bewegbar. Die Drehbewegung, die mit dem Pfeil B angegeben ist, entspricht einer der Bewegungsrichtungen des Schalthebels, in geeigneter Weise seinen Bewegungen nach vorn bzw. nach hinten. Somit besteht eine Notwendigkeit, dass die Musterplatte während der Bewegung des Schalthebels von links nach rechts ebenso gut in Bewegung gebracht wird.
In 4 ist eine Stellung für die Musterplatte relativ zu der Sensorplatte dargestellt, die durch die Bewegung der Musterplatte gegenüber der Stellung in 3 in einer Richtung erreicht worden ist, die rechtwinklig zu dem Pfeil B, mit anderen Worten in der Zeichnungen "nach oben", verläuft, die mit dem Pfeil U dargestellt ist. Die Bewegung in der Richtung der Musterplatte wird durch die Bewegung des Schalthebels in dieser Richtung nach links bzw. nach rechts erreicht. Die nachfolgende Erläuterung der Zusammenarbeit zwischen dem Schalthebel und der Musterplatte beschreibt dies detaillierter.
Die Stellungen der Musterplatte in 2 und 3 sind mit gestrichelten Linien dargestellt. Während der Bewegung der Musterplatte, die zwischen den Stellungen in 3 und 4 stattgefunden hat, ist es jetzt das zweite Muster, das entlang "seiner" Sensorhauptrichtung bewegt worden ist, und ist es das erste Muster, das in einer Richtung bewegt worden ist, die nicht mit "seiner" Sensorhauptrichtung oder -erstreckung zusammenfällt. Jedoch ist für beide Muster der Schnittpunkt mit ihren jeweiligen Sensor sogar bewegt worden, wenn die Musterplatte mit der Bewegung bewegt worden ist, die zwischen 3 und 4 stattgefunden hat, und somit führt die neue Stellung in 4 zu einem neuen Koordinatenpaar, das der neuen Stellung des Schalthebels, im vorliegenden Fall dessen M-Stellung, entspricht.
Das Prinzip der Erfindung sollte jetzt erkennbar sein. Die Musterplatte kann zwei Bewegungen, eine Drehbewegung (2–3) und eine geradlinige, lineare Bewegung (3–4) ausführen, und die Anordnung ist mit zwei Sensoren ausgestattet, wobei die Gestaltung des einen der Sensoren mit einer der Bewegungen der Musterplatte zusammenfällt und mit anderen Worten bogenförmig ist und die Gestaltung des zweiten Sensors mit der zweiten Bewegung der Musterplatte zusammenfällt und mit anderen Worten geradlinig oder geradlinig linear ist. Das Muster, das mit dem zugehörigen Sensor zusammenarbeitet, weist die zweite Gestaltung auf, mit anderen Worten ein bogenförmiger Sensor – geradliniges Muster, geradliniger Sensor – ein bogenförmiges Muster, wobei beide Muster etwas schräg dem gegenüber ihren zugehörigen Sensor sind, was gestattet, dass beide Sensoren bei beiden Bewegungsarten eine Feststellung treffen.
In 5 ist die Musterplatte in einer Stellung dargestellt, bei der sie gegenüber der Stellung in 4 etwas gedreht worden ist. Die Stellungen der Musterplatte von 2–4 sind mit gestrichelten Linien dargestellt. Da die Bewegung, die relativ zu der Stellung in 4 stattgefunden hat, eine Drehbewegung ist, ist es wiederum das erste Muster, das entlang "seines" Sensors bewegt worden ist, wobei der Schnittpunkt zwischen dem ersten Muster und dem ersten Sensor ebenfalls bewegt worden ist und eine neue Position auf der y-Achse verursacht hat. Das zweite Mustern ist relativ zu dem zweiten Sensor parallel verschoben worden, und der Schnittpunkt zwischen diesen ist entlang des zweiten Sensors bewegt worden und hat zu einer neuen Position auf der x-Achse geführt, bei der das neue Koordinatenpaar, das erreicht worden ist, einer neuen Stellung des Schalthebels entspricht, beispielsweise der sogenannten Minus-Stellung eines Schalthebels, der mit einer sequenziellen Schaltung ausgestattet ist, entspricht.
Nachfolgend wird beschrieben, wie die Bewegungen der Musterplatte mittels eines Schalthebels oder irgendeiner anderen Manövriereinrichtung gesteuert werden können. In 6 ist ein Schnitt durch eine Manövriereinrichtung 600 mit einer Musterplatte 611 und einer Sensorplatte 607 gemäß der Erfindung darge stellt. Die Manövriereinrichtung 600 in 6 soll zur Steuerung der Getriebestellungen eines Fahrzeugs verwendet werden und umfasst eine Manövrierkonsole 601, die bei dieser Ausführungsform mindestens teilweise die Manövriereinrichtung 600 umschließt. Die gesamte Manövrierkonsole ist in 6 nicht dargestellt, dargestellt sind nur ein Teil 601 und ihre Wand.
Die Manövriereinrichtung 600 weist ferner einen Manövrierhebel 603, bei dieser Ausführungsform einen Schalthebel, auf, der zur Drehung um ein Schwenkgelenk 605 in der Gestalt einer Kugel angebracht ist, wobei das Schwenkgelenk 605 es möglich macht, dass der Schalthebel 603 relativ zu der Manövrierkonsole in der Richtung, die mit dem Pfeil 1 bezeichnet ist, und auch in einer entsprechenden bogenförmigen Bewegungen bewegt wird, die grundsätzlich rechtwinklig zu der bogenförmigen Bewegung verläuft, die durch den Pfeil 1 definiert ist. In dem Teil der Wand der Konsole, der in 6 dargestellt ist, befindet sich eine Sensorplatte 607 gemäß der Erfindung.
Wie angegeben weist die Manövriereinrichtung 600 bei der dargestellten Ausführungsform eine Musterplatte 611 gemäß der Erfindung auf, die zur Bewegung während der Bewegungen des Schalthebels 603 und dann zur Zusammenarbeit mit der Sensorplatte 607 bestimmt ist. Die Musterplatte 611 ist mit dem Schalthebel 603 über einen Rahmen 613, einen Stift 615 und eine Plattenfeder 617 verbunden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die Sensorplatte 607 als auch die Musterplatte 611 flach und parallel zueinander.
Zur Sicherstellung, dass die Musterplatte 611 den Bewegungen des Schalthebels 603 folgt, ist die Musterplatte 611 wie oben angegeben mit dem Rahmen 613 des Schalthebels 603 über einen Stift 615 verbunden, der in einer Öffnung in der Platte 611 im Eingriff steht und daher das Drehzentrum 245 bildet, das oben in 2–5 dargestellt worden ist. Der Stift 615 erstreckt sich in einem (nicht dargestellten) Schlitz in der Konsolenwand 601 und ist in einer Richtung gegen die Konsolenwand 601 mit Hilfe eines Federelements 619 vorgespannt.
Ferner ist die Platte 611 mit dem Rahmen 613 mit Hilfe einer Plattenfeder 617 verbunden. Diese Plattenfeder 617 hält die Platte 611 in der gleichen Ebene wie die Sensorplatte 607 und steht mit der in 2–4 dargestellten Öffnung 225 in der Sensorplatte 611, nicht jedoch in der Wand der Konsole 601, die schematisch mit der Verbindung 621 dargestellt ist, im Eingriff. Diese Verbindung 621 kann in vielen unterschiedlichen Arten gestaltet sein, beispielsweise kann eine Plattenfeder 617 in einer Vertiefung in der Platte 611 eingreifen oder bei einer bevorzugten Ausführungsform über einen Stift, der in einer Öffnung in der Platte 611 eingreift, ohne die Konsolenwand 601 zu berühren.
Eine der Bewegungsrichtungen, die mit dem Schalthebel 601 möglich ist, ist mit dem Pfeil 1 in 6 angegeben und entspricht der Bewegung in der Richtung nach links bzw. nach rechts des Hebels. Wenn sich der Schalthebel 603 entsprechend dem Pfeil 1 bewegt, bewegt sich die Musterplatte 611 entlang der Konsolenwand 601, über der Sensorplatte 607, in der Richtung, die mit dem Pfeil 1' angegeben ist, infolge des Umstandes, dass sich der Stift 615 in einem (nicht dargestellten) Schlitz in der Richtung des Pfeil 1' in der Konsolenwand 601 erstreckt und dann die Musterplatte 611 in diese Bewegungsrichtung in Bewegung versetzt. Es wird jetzt realisiert, dass der Grund dafür, dass der Stift 615 in der Richtung gegen die Konsolenwand 601 federbelastet ist, darin besteht, den Stift 615 in dem (nicht dargestellten) Schlitz während seiner durch den Pfeil 1' angegebenen Bewegung zu halten. Diese Bewegung der Musterplatte entspricht der oben angegebenen Bewegung, die die Musterplatte wie oben angegeben zwischen 3 und 4 ausführt.
Die grundsätzlich zweidimensionale Bewegung des Schalthebels 601 in der Richtung des Pfeils 1 wird somit in eine grundsätzlich eindimensionale Bewegung der Musterplatte 611 in der Richtung des Pfeils 1' umgewandelt. Wenn der Schalthebel 603 in der Richtung bewegt wird, die grundsätzlich rechtwinklig zu der durch den Pfeil 1 in 9 angegebenen Richtung verläuft, führt die Musterplatte 611 die Drehbewegung aus, die oben beschrieben ist, mit anderen Worten die Bewegung, die die Musterplatte zwischen 2–3 und 4–5 ausgeführt hat.
In 7 ist eine detailliertere auseinander gezogene Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Manövriereinrichtung 700 gemäß der Erfindung dargestellt. Für ein und dasselbe Bauteil entsprechen die Bezugszeichen in 7 denjenigen in 6. In 7 ist auch dargestellt, wie der Stift 615 detaillierter gestaltet ist und wie er mit der Musterplatte 611 zusammenarbeitet. Wie in 7 angegeben ist und nachfolgend detaillierter beschrieben wird, ist der Stift 615 so gestaltet, dass der Teil 790 des Stifts, der mit der Musterplatte 611 in mechanischer Berührung steht, als ein Scheibenstück einer imaginären Kugel gestaltet ist. Die Teile der Musterplatte 611, die mit diesem Teil des Stifts 615 in mechanische Berührung gebracht sind, sind zu diesem Zwecke wie das Innere einer entsprechenden imaginären Kugel gestaltet.
Wie zuvor in dieser Beschreibung angegeben erstreckt sich der Stift 615 in einem (nicht dargestellten) Schlitz in der Konsolenwand. Um die Bewegung des Stifts in dem Schlitz zu ermöglichen, ist mindestens der Teil 780 des Stifts, der sich in dem Schlitz erstreckt, als ein dünneres Teil gestaltet, das vom Zentrum des Teils 790 des Stifts aus vorsteht, der mit der Musterplatte 611 in mechanischer Berührung gebracht ist. Dies ist auch in 7 dargestellt. Prinzipiell könnte jedoch die gesamte imaginäre Kugel in dem Stift 615 bestehen.
Mit Bezugszeichen für entsprechende Bauteile, die aus 6 und 7 ersichtlich sind, zeigt 8 das Prinzip der Zusammenarbeit des Stifts 615 mit der Musterplatte 611 detaillierter. Wie zuvor beschrieben ist der Teil 790 des Stifts 615, der mit der Musterplatte 611 in mechanische Berührung gebracht ist, wie ein Scheibenstück einer imaginären Kugel 835 gestaltet, die mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Der Endpunkt des Stifts 615 ist als Teil einer kleineren Kugel 885 gestaltet, die ebenfalls mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Durch das Zentrum dieser kleineren Kugel, rechtwinklig zu der Platte 611, verläuft die Schwenkachse 820 für die Bewegungen der Musterplatte 611. Es ist vorteilhaft, die Anordnung mit dem Zentrum der kleineren Kugel zu gestalten, die einen Schnittpunkt für die zwei Schwenkachsen 810, 820 für alle möglichen Stellungen und Bewegungen des Schalthebels 630 bildet.
Die Richtung, in der der Stift 615 seine Haupterstreckung aufweist, fällt mit der Schwenkachse 810 für den Hebel 603 zusammen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Schwenkachse 810 für den Hebel 603 wie in 8 dargestellt durch das Zentrum des Stifts 815 in Längsrichtung des Stifts.
Wenn sich der Manövrierhebel 603 in der in 8 dargestellten Stellung befindet, fällt die Schwenkachse 810 für den Hebel 603 mit der Schwenkachse 820 für die Bewegungen der Platte zusammen.
In 8 ist die Zusammenarbeit des Stifts 615 mit der Musterplatte 611, wenn sich der Schalthebel 603 in einer anderen als in der in 8 dargestellten Stellung befindet, dargestellt. In 9 ist die Kugelgestalt der Fläche 825 der Musterplatte 611, die mit dem Stift 915 in mechanische Berührung gebracht ist, ersichtlich.
In der durch den Hebel 603 in 9 eingenommenen Stellung ist die Musterplatte 611 in der durch den Pfeil 1' angegebenen Richtung bewegt worden. Unabhängig von dieser Tatsache verläuft die Schwenkachse 820 der Bewegungen der Musterplatte 611 rechtwinklig zu der Musterplatte, was ein Fakt für alle Bewegungen ist, die für die Musterplatte 611 möglich sind.
Das andere Element 621, das bei den Bewegungen der Musterplatte mitarbeitet, ist für alle Bewegungen des Schalthebels 603 parallel zu der Schwenkachse 610 Schalthebels 603 bestimmt.
Mittels der Kugelgestalt der Teile des Stifts 615 und der Musterplatte 611, die miteinander in mechanische Berührung gebracht sind, des Winkels des Elements 617 relativ zu der Schwenkachse 810 des Manövrierhebels 603 und auch der Tatsache, dass die Schwenkachse 820 der Bewegungen der Musterplatte 611 rechtwinklig zu der Bewegungsebene der Platte verläuft, ist der Zustand, dass alle Bewegungen der Musterplatte 611 in einer Ebene stattfinden, erreicht.
Die Erfindung ist nicht auf die Beispiele der oben dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der nachfolgenden Patentansprüche frei verändert werden. Das Sensorprinzip, das verwendet wird, beruht vorzugsweise auf magnetischen Sensoren und Mustern aus einem Material, das diese Sensoren wahrnehmen können, jedoch können irgendwelche zusammenarbeitende Kodeeinrichtungen und Sensoren, beispielsweise eine Licht abgebende oder für Licht durchlässige Platte und lichtempfindliche Sensoren, vorgesehen sein. Damit die Erstreckung der Sensoren mit den möglichen Bewegungen der Musterplatte zusammenfällt und damit das Muster des jeweiligen Sensors mit Hinblick auf die Bewegung schräg ist, ist eine Gestaltung vorgesehen, die durch eine Gestaltung ersetzt werden kann, bei der die Muster mit den Bewegungen zusammenfallen und die Sensoren schräg sind.
Die Codeanordnung und die Detektoranordnung sind oben in der Beschreibung als plane Platten dargestellt worden, jedoch sind sie auch mit anderen Gestaltungen vorstellbar. Da die Bewegungen des Schalthebels bei dem Beispiel entlang einer gekrümmten Oberfläche stattfinden, ist eine domförmige Detektoreinrichtung, die Bewegungen entlang einer domförmigen Ebene einer Codeanordnung feststellt, vorstellbar.

Claims

Sensoranordnung (100, 200) für eine Manövriereinrichtung, mit einer bewegbar angeordneten Musterplatte (207) mit einem ersten Muster (215, 235), das eine erste Erstreckungsrichtung aufweist, und mit einer Sensorplatte (205) mit einem ersten Sensor (210, 230), der Stellungen entlang einer Hauptrichtung (A) für einen Schnittpunkt (C, 220, 240) zwischen dem ersten Muster und der Hauptrichtung erfassen kann, wenn sich das erste Muster bei einer ersten Bewegung der Musterplatte in einer ersten Bewegungsrichtung (B) bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (C, 220, 240) während der Bewegung des Musters (215, 235) in dieser ersten Bewegungsrichtung eine Bewegung entlang der Hauptrichtung (A) zu derselben Zeit zeigt, zu der die erste Bewegungsrichtung (B) des Musters die Hauptrichtung kreuzt.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, bei der sich das erste Muster (215, 235) bei einer zweiten Bewegung der Musterplatte (207) in einer zweiten Bewegungsrichtung bewegt, bei der sowohl der Schnittpunkt (C, 220, 240) als auch das erste Muster eine Bewegung entlang der Hauptrichtung (A) zeigen.
Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das erste Muster (215, 235) so ausgebildet und mit Bezug auf den ersten Sensor (210, 230) so angeordnet ist, dass – das erste Muster bei einer Bewegung in jede seiner beiden Richtungen eine kontinuierliche Erfassung in dem ersten Sensor hervorrufen kann und dass – mindestens eine Reihe von Stellungen in der Bewegung entlang der beiden Richtungen des ersten Musters eine unzweideutige Erfassung an dem ersten Sensor hervorruft.
Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren mit einem zweiten Muster (215, 235) und einem zweiten Sensor (210, 230), wobei das zweite Muster und der zweite Sensor miteinander in derselben Weise wie das erste Muster und der erste Sensor zusammenarbeiten, wodurch eine Redundanzfähigkeit der Sensoranordnung zum Feststellen der Bewegung und Stellungen der ersten Platte (207) in sowohl der ersten als auch der zweiten Richtung erreicht wird.
Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der beide Bewegungsrichtungen des ersten Musters in einer Ebene liegen, die durch die Sensorplatte definiert ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 4, bei der eines der Muster kontinuierlich, im Wesentlichen geradlinig, länglich ist, seinen zugehörigen Sensor kreuzt und schräg zu seinem zugehörigen Sensor ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 4, bei der eines der Muster kontinuierlich, bogenförmig ist, seinen zugehörigen Sensor kreuzt und schräg zu seinem zugehörigen Sensor ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 4, bei der einer der Sensoren im Wesentlichen geradlinig und länglich ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 4, bei der einer der Sensoren bogenförmig ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 4, bei der eine der Bewegungsrichtungen für eines der Muster ein Bogen ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 4, bei der eine der Bewegungsrichtungen für eines der Muster eine im Wesentlichen geradlinige Linie ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 4, bei der eines der Muster in einem magnetischen Material gestaltet ist und einer der Sensoren ein linearer magnetischer Sensor ist.
Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich das erste Muster infolge der Bewegung eines Manövrierhebels, mit dem die Musterplatte verbunden ist, bewegt.