ES2838692T3 - Sistema de mando para un automóvil - Google Patents

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Oliver Maier
Christian Schirp
Stefan Schröder
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Abstract

Sistema de mando con varios interruptores (10) que presentan respectivamente una base de interruptor (3), un soporte de caperuza (2) y una caperuza de interruptor (1), pudiendo montarse las caperuzas de interruptor (1) de forma intercambiable sobre los soportes de caperuza (2) de diferentes interruptores (10), caracterizado por que las caperuzas de interruptor (1) presentan respectivamente un transpondedor RFID (4), por que en los interruptores (10) está dispuesto respectivamente un dispositivo lector RFID (5) o un sistema de antenas, que detecta con resolución espacial, de un dispositivo lector RFID común, y por que en cada transpondedor RFID (4) está almacenada respectivamente una información legible que está asignada a una función dentro del sistema de mando.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de mando para un automóvil
La invención se refiere a un sistema de mando con varios interruptores que presentan respectivamente una base de interruptor, un soporte de caperuza y una caperuza de interruptor, pudiendo montarse las caperuzas de interruptor de forma intercambiable sobre los soportes de caperuza de diferentes interruptores, así como a un procedimiento para hacer funcionar el sistema de mando en un automóvil.
Mediante la virtualización de muchos elementos de mando en un automóvil, es decir, el traslado de interruptores, reguladores giratorios etc. a pantallas, el automóvil pierde una parte de autenticidad. Se intenta contrarrestar esta pérdida mediante el uso de háptica artificial o una sobrecarga de los elementos gráficos con detalles. Al final, sin embargo, la sensación del usuario permanece “plana”.
Las ventajas indiscutibles de los conceptos de mando basados en pantallas son la facilidad de intercambio, de ampliación y de individualización que con elementos de mando físicos pueden realizarse solo con un gran esfuerzo.
En lo sucesivo, se propone un sistema de mando que elimine al menos en parte la desventaja de los interruptores “auténticos”, a saber, la falta de individualizabilidad y de adaptabilidad.
Para facilitar la producción así como para la posterior individualizabilidad en el sentido de una cadena de procesos se conocen sistemas de interruptores con un solo tipo de interruptores que están provistos de caperuzas de interruptor diferentes. En principio, cualquier teclado de ordenador está estructurado de esta manera. Sin embargo, en los teclados de ordenador generalmente no está previsto el intercambio de caperuzas de interruptor individuales o incluso la asignación de funciones nuevas a interruptores con caperuzas de interruptor intercambiadas.
De la solicitud de patente alemana DE10252689A1 se conoce un dispositivo de mando para un automóvil con al menos dos unidades de elementos de mando y una unidad de sujeción, pudiendo configurarse las unidades de elementos de mando libremente con respecto a la unidad de sujeción. Las unidades de elementos de mando comprenden según la descripción una placa de recubrimiento, en cuyo lado superior está dispuesto un elemento de mando, por ejemplo un regulador giratorio / o pulsador o un interruptor, y en cuyo lado posterior está dispuesto un circuito de control que comprende diferentes componentes electrónicos y que está unido al elemento de mando. Del elemento de mando, el circuito de control recibe señales de control correspondientes al accionamiento realizado.
Las unidades de elementos de mando transmiten, además de señales acerca de su accionamiento, también señales acerca de su identidad a un dispositivo de control, de tal forma que el dispositivo de control puede asignar las señales de accionamiento recibidas a una unidad de elementos de mando determinada. De esta manera, la unidad de elementos de mando puede emplearse en la unidad de sujeción en diferentes puntos, de tal forma que un usuario puede fijar él mismo individualmente según sus propias necesidades la disposición de los distintos elementos de mando unos respectos a otros.
La transmisión de señales entre las unidades de elementos de mando y el dispositivo de control puede realizarse de forma alámbrica, por ejemplo a través de un sistema de bus, ópticamente o a través de un sistema de radiotransmisión. Pero en todo caso, la disposición de interruptores necesita una alimentación eléctrica, de manera que en caso del intercambio de las posiciones de unidades de elementos de mando se han de separar o establecer uniones eléctricas, por ejemplo a través de uniones por clavija de enchufe / hembrilla.
En este caso, resulta desventajoso que este tipo de intervenciones en el sistema eléctrico, necesarias para la configuración, pueden disuadir a muchos usuarios de realizar cambios en el dispositivo de mando o pueden incitarles a limitar al mínimo este tipo de cambios. Básicamente, tampoco se puede descartar que cambios realizados sin la atención necesaria causen fallos en el sistema de mando, por ejemplo cuando uniones de enchufe eléctricas no se realizan con esmero o si descargas electrostáticas llegan, a través de uniones de enchufe expuestas, a una electrónica de control.
Por lo tanto, existía el objetivo de proporcionar un dispositivo de mando adaptable de forma flexible, en el que cambios de la configuración puedan realizarse de manera sencilla, siendo muy reducido el peligro de malfuncionamientos por adaptaciones realizadas.
De los documentos US20040056781 y US20140289438 se conoce respectivamente un sistema de mando, en el que el que interruptores intercambiables pueden identificarse por medio de transpondedores RFID. Para la adaptación, sin embargo, se debe intercambiar respectivamente un elemento de mando (interruptor) completo, teniendo que separar y restablecer también uniones eléctricas. Estos requisitos causan un gasto relativamente alto y por tanto también mayores costes.
La invención está definida por las reivindicaciones independientes. Ejemplos de realización preferibles resultan de las reivindicaciones dependientes.
En el presente documento, el término interruptor se entiende en un sentido amplio comprendiendo tanto interruptores de encendido y de apagado, conmutadores inversores, así como interruptores pulsadores que abren o cierran solo durante el tiempo de un accionamiento. El soporte de caperuza es en todos estos casos un elemento que está dispuesto de forma móvil con respecto a la base de interruptor y que forma una parte del mecanismo del interruptor. Por lo tanto, el interruptor puede constituir por ejemplo un interruptor de presión o un interruptor basculante, pudiendo constituir el soporte de caperuza en este segundo caso además completamente o parcialmente el basculador de conmutación del interruptor basculante.
Además, el interruptor también puede estar realizado como interruptor por contacto que no presente piezas móviles mecánicamente y que capta el contacto de una caperuza de interruptor, por ejemplo mediante un sistema sensorial capacitivo. En este caso, el soporte de caperuza sirve tan solo como elemento de sujeción para la fijación de la caperuza de interruptor y está dispuesto el mismo de forma inmóvil mecánicamente con respecto a la base de interruptor.
El sistema de mando descrito aquí presenta varios, es decir, como mínimo dos interruptores, pudiendo ser los interruptores o bien todos del mismo tipo, o bien pertenecer a diferentes tipos de interruptor en el sentido mencionado anteriormente. Únicamente, se supone que los interruptores presentan caperuzas de interruptor dispuestos de forma intercambiable en los interruptores.
En el caso de una dotación mínima, también pueden estar cerrados con caperuzas ciegas interruptores individuales, de tal forma que por ejemplo mediante la compra de caperuzas de interruptor adicionales puedan reequiparse funciones incluso después del suministro del vehículo al cliente. Las caperuzas ciegas pueden estar fabricadas sin transpondedor RFID, o bien, presentar un transpondedor RFID, cuya información codificada señalice al sistema de mando explícitamente que el interruptor asignado a la caperuza de interruptor debe carecer de función.
Para permitir al usuario de manera sencilla una modificación de funciones así como la posibilidad de reequipación de nuevas funciones, las caperuzas de interruptor están concebidas de tal forma que pueden montarse y desmontarse mecánicamente de manera sencilla. Resulta especialmente ventajoso si las caperuzas de interruptor simplemente pueden encajarse sobre los soportes de caperuza, de manera que para el montaje o el intercambio no se precisen herramientas especiales o procesos de montaje complicados.
Resulta especialmente ventajoso si las caperuzas de interruptor llevan respectivamente una rotulación correspondiente a su función codificada o un símbolo correspondiente.
A diferencia del objeto de la solicitud de patente DE10252689A1 descrita anteriormente, en la solución del objetivo propuesta aquí se intercambia respectivamente no el elemento de mando completo, sino solo un elemento de diseño, en concreto, la caperuza de interruptor que está provista de un transmisor de autorización que consulta de forma inalámbrica.
Este elemento intercambiable tampoco transmite señales de control generadas por el elemento de mando. El elemento de mando en sí y su función eléctrica son y siguen siendo parte integrante del interruptor básico, es decir, de la base de interruptor y del soporte de caperuza. Por esta razón, en el sistema de mando según la invención tampoco es necesario establecer una unión eléctrica entre los elementos intercambiables, es decir, las caperuzas de interruptor, y los interruptores base.
A continuación, está representado y se explica en detalle un ejemplo de realización de la invención. Muestran
la figura 1 una regleta de interruptores,
la figura 2 la secuencia del montaje de una caperuza de interruptor,
la figura 3 una caperuza de interruptor con un transpondedor RFID embebido,
la figura 4 una representación esquemática de un sistema de mando.
El dibujo ilustra esquemáticamente la estructura y el modo de funcionamiento de un sistema de mando según la invención. La figura 1 muestra una regleta de interruptores 12 como parte del sistema de mando. La regleta de interruptores 12 lleva aquí, solo a modo de ejemplo, siete interruptores 10 dispuestos unos al lado de otros. En seis de estos interruptores 10 se puede ver respectivamente una caperuza de interruptor 1, en cuyo lado exterior está dispuesto respectivamente un símbolo que indica al usuario la función que puede ser activada por el respectivo interruptor 10.
Por el término “ interruptor” se entienden aquí tanto elementos de conmutación que mediante un accionamiento pueden encenderse o apagarse de forma duradera, como elementos de conmutación que solo durante el período de tiempo de un accionamiento manual cambian de estado de conmutación, es decir, llamados interruptores pulsadores. Los interruptores pueden presentar elementos de contacto mecánicos o formar interruptores táctiles de sensor sin contacto. En cuanto a la idea según la invención, el tipo de los interruptores 10 empleados es de importancia secundaria.
Un interruptor 10 individual de la regleta de interruptores 12 está representado en la figura 2. En este, una caperuza de interruptor 1 se fija sobre un soporte de caperuza 2 unido fijamente a una base de interruptor 3. Para su montaje, la caperuza de interruptor 1 se puede colorar lateralmente por deslizamiento sobre el soporte de caperuza 2 (figuras 2a y 2b) y encaja sobre este en cuanto ha alcanzado su posición de fijación prevista (figura 2c).
Para evitar que la caperuza de interruptor 1 se salga por deslizamiento accidental, puede estar previsto que en el interruptor 10 se fije un marco de recubrimiento que puede desmontarse para intercambiar la caperuza de interruptor 1 y que encierra lateralmente el interruptor 10. El marco de interruptor mismo que no está representado en el dibujo puede estar fijado preferentemente mediante una unión por clips, de manera que se puede volver a soltar de manera sencilla con un destornillador pequeño. En la figura 1, en la posición derecha de interruptores de la regleta de interruptores 12 está reproducido un interruptor sin caperuza de interruptor, por lo que se puede ver una estera de conmutación 15 con cuatro domos de conmutación 7 como elementos de conmutación. Una estera de conmutación 15 de este tipo permite tanto la realización de funciones de interruptor pulsador como la creación de funciones de encendido, apagado o conmutación, por ejemplo mediante un mecanismo de interruptor con retención o mediante un dispositivo de control electrónico que almacena un accionamiento.
La estera de conmutación 15 está dispuesta sobre un soporte de conmutación eléctrico no representado aquí. Este permite de manera sencilla disponer en la zona de cada interruptor 10 componentes eléctricos adicionales como por ejemplo elementos luminosos 11 para la iluminación trasera de las caperuzas de interruptor 1 pertenecientes a los interruptores 10, y sobre todo también respectivamente un dispositivo lector 5 RFID en cada interruptor 10.
La abreviatura RFID (inglés, “radio-frequency identification, “identificación con la ayuda de ondas electromagnéticas”) designa una tecnología para sistemas de emisor / receptor para la identificación automática y sin contacto de objetos con ondas de radio.
Un sistema RFID se compone de un transpondedor RFID 4 (coloquialmente llamado también tag RFID o etiqueta de radio) que se encuentra en o dentro del objeto y que contiene un código caracterizador, así como un dispositivo lector RFID 5 para leer este identificador.
La lectura se efectúa por campos alternos magnéticos de poco alcance o por ondas de radio de alta frecuencia generadas por un dispositivo lector RFID 5. De esta manera, no solo se transmiten datos, sino que también se alimenta de energía al transpondedor RFID. El dispositivo lector RFID 5 contiene un software (un microprograma) que controla el proceso de lectura en sí, y un hardware con interfaces, por ejemplo para el acoplamiento a un dispositivo de control 6 (representado en la figura 4) perteneciente a la electrónica del automóvil.
Para que un usuario del sistema de mando pueda asignar las funciones que pueden ser realizadas por la electrónica del automóvil de manera sencilla a los interruptores 10 individualmente en cuanto a la disposición y el orden, está previsto que en o dentro de cada caperuza de interruptor 1 esté dispuesta una característica de identificación unívoca, evaluable sin contacto, realizada por un transpondedor RFID 4.
La figura 3 muestra a este respecto una caperuza de interruptor 1 en la que un transpondedor RFID 4, representado aquí de forma simplificada como bobina de acoplamiento formada como espiral angulosa, está dispuesto en el lado inferior de una caperuza de interruptor 1 o está moldeado en el material de la caperuza de interruptor 1.
Dispositivos de lectura RFID 5 en o dentro de los interruptores 10 individuales de la regleta de interruptores 12 detectan si las caperuzas de interruptor 1 dispuestas en los interruptores 10 presentan un transpondedor RFID 4 y, si es el caso, leen periódicamente las características de identificación codificadas en los transpondedores RFID 4. Esta información se suministra a un dispositivo de control 6 electrónico, perteneciente al sistema de mando, que está representado esquemáticamente en la figura 4.
La estructura básica y el modo de funcionamiento del sistema de mando se van a explicar en detalle con la ayuda de la figura 4. La regleta de interruptores 12 representada como objeto en la figura 1 está representada aquí de nuevo y de forma más esquemática. Están representados a su vez varios interruptores 10 en una regleta de interruptores 12. A cada interruptor 10 está asignado respectivamente un dispositivo lector RFID 5 que están unidos todos a través de un sistema de bus 13 o, alternativamente, a través de una multiplicidad de conductores individuales, a un dispositivo de control 6 electrónico. El dispositivo de control 6 excita los dispositivos lectores RFID 5 individuales periódicamente, sucesivamente, para detectar si un transpondedor RFID 4 se encuentra directamente cerca y, dado el caso, leer la información codificada en el transpondedor RFID 4.
Estas informaciones que representan características de identificación para los respectivos interruptores 10 y que representan las funciones que han de ser activadas por los interruptores 10, preferentemente son leídas por el dispositivo de control 6 durante cada arranque del automóvil. De esta manera, funciones nuevas añadidas o funciones que entretanto han sido cambiadas por el usuario a otras posiciones de interruptor por medio de un intercambio de caperuzas de interruptor 1, son detectadas automáticamente por el dispositivo de control 6. De esta manera, después de la lectura del transpondedor RFID 4, el dispositivo de control 6 puede asignar a los interruptores 10 en cada posición de interruptor una función que ha de ser activada en caso de accionamiento.
La detección de si un interruptor 10 determinado es accionado o no, en cambio, se produce independientemente del sistema RFID por la vigilancia de elementos de conmutación 7 convencionales. En la figura 4, a cada interruptor 10 está asignado simbólicamente un elemento de conmutación 7 eléctrico, que en caso de accionamiento une a un potencial de masa 8 una línea de señales 9 que conduce al dispositivo de control 6. Si en la línea de señales 9 de un interruptor 10 está aplicado el potencial de masa 8, el dispositivo de control 6 detecta que ha sido accionado el interruptor 10 correspondiente. A causa de la información leída previamente del transpondedor RFID 4 de este interruptor 10, el dispositivo de control 6 asigna al accionamiento de interruptor una función que ha de ser activada y hace que se produzca una excitación o un accionamiento correspondientes de un elemento funcional 17. Alternativamente, evidentemente, las líneas de señales 9 representadas aquí como líneas individuales también pueden estar realizadas como sistema de bus.
Básicamente, no es necesario asignar a cada interruptor 10 individual un dispositivo lector RFID 5, ya que los dispositivos lectores RFID 5 frecuentemente también pueden detectar paralelamente las informaciones de varios transpondedores RFID 4. En este caso, a diferencia de lo que está representado en el dibujo, el sistema de mando completo también puede tener solo un único dispositivo lector RFID, si este puede detectar con resolución espacial las posiciones de los transpondedores RFID 4, por ejemplo mediante un sistema de antenas adecuado, para asignar a las informaciones identificadoras recibidas de los interruptores 10 posiciones de interruptor concretas, o si mediante otras medidas como por ejemplo una intervención guiada del usuario, como por ejemplo una invitación vía pantalla de oprimir una tecla determinada, una caperuza de interruptor 1 individual puede asignarse a una posición de interruptor determinada.
La lectura periódica de las características de identificación por el al menos un dispositivo lector RFID 5 permite cambiar en cualquier momento fácilmente la asignación de funciones de conmutación en posiciones de interruptor mediante un simple intercambio de caperuzas de interruptor 1.
Además, de esta manera, mediante la adición de caperuzas de interruptor 1 con nuevas características de identificación es posible de manera sencilla incorporar en un automóvil funciones totalmente nuevas. Para ello, de manera ventajosa, puede estar previsto que el automóvil pueda adquirir a través de un enlace remoto de datos 16, como por ejemplo un enlace GSM o LTE, el software necesario para la ejecución de la función activable por un nuevo interruptor 10, al fabricante del mismo.
Otra forma de realización puede prever que el automóvil lleve incorporado ya de fábrica variantes de equipamiento funcionales en el software operativo del dispositivo de control 6 que en caso de la presencia de características de identificación correspondientes en los transpondedores RFID de caperuzas de interruptor 1 son liberadas para su utilización.
Alternativamente, también el envase de la caperuza de interruptor 1 puede contener un código de barras 2D asignada de forma única, que por ejemplo puede ser transmitido a través de un Smartphone y su conexión por Internet al centro informático del fabricante. La activación de la función correspondiente en el automóvil puede realizarse a través de su conexión por Internet al centro informático del fabricante, o se puede transmitir un software correspondiente al automóvil. En esta forma de realización, la caperuza de interruptor 1 no necesita llevar información individual, sino tan solo la característica de identificación asignada de forma múltiple de la función que ha de ser habilitada.
Signos de referencia
1 Caperuza(s) de interruptor
2 Soporte de caperuza
3 Base de interruptor
4 Transpondedor RFID
5 Dispositivo lector RFID
6 Dispositivo de control
7 Domos de conmutación (elementos de conmutación)
8 Potencial de masa
9 Línea de señales
10 Interruptor
11 Elementos luminosos
12 Regleta de interruptores
13 Sistema de bus
14 Símbolo
15 Estera de conmutación
16 Enlace remoto de datos
17 Elemento funcional

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de mando con varios interruptores (10) que presentan respectivamente una base de interruptor (3), un soporte de caperuza (2) y una caperuza de interruptor (1), pudiendo montarse las caperuzas de interruptor (1) de forma intercambiable sobre los soportes de caperuza (2) de diferentes interruptores (10), caracterizado por que las caperuzas de interruptor (1) presentan respectivamente un transpondedor RFID (4), por que en los interruptores (10) está dispuesto respectivamente un dispositivo lector RFID (5) o un sistema de antenas, que detecta con resolución espacial, de un dispositivo lector RFID común, y por que en cada transpondedor RFID (4) está almacenada respectivamente una información legible que está asignada a una función dentro del sistema de mando.
2. Sistema de mando según la reivindicación 1, caracterizado por que en cada interruptor (10) está dispuesto directamente en o cerca del soporte de caperuza (2) o de la base de interruptor (3) respectivamente un dispositivo lector RFID (5) para la lectura de un transpondedor RFID (4).
3. Sistema de mando según la reivindicación 1, caracterizado por que a varios interruptores (10) está asignado un dispositivo lector RFID (5) común que puede detectar con resolución espacial la disposición de varios transpondedores RFID (4).
4. Sistema de mando según la reivindicación 1, caracterizado por que a varios interruptores (10) está asignado un dispositivo lector RFID (5) común y por que el dispositivo de control (6) asigna mediante una intervención guiada del usuario una caperuza de interruptor (1) individual a una posición de interruptor determinada.
5. Sistema de mando según la reivindicación 1, caracterizado por que el al menos un dispositivo lector RFID (5) está unido eléctricamente a un dispositivo de control (6) que detecta el estado de conmutación de todos los interruptores (10) a través de al menos una línea de señales (9) y que hace que se produzca la ejecución de las funciones asignadas a los interruptores (10).
6. Sistema de mando según la reivindicación 1, caracterizado por que al menos uno de los interruptores (10) está realizado como interruptor pulsador.
7. Sistema de mando según la reivindicación 1, caracterizado por que al menos uno de los interruptores (10) está realizado como interruptor táctil.
8. Sistema de mando según la reivindicación 1, caracterizado por que cada caperuza de interruptor (1) lleva un símbolo (14) o una rotulación que hace reconocible para un usuario la función que está codificada por la información almacenada en el transpondedor RFID (4).
9. Procedimiento para hacer funcionar un sistema de mando en un automóvil, caracterizado por que en el automóvil se pone a disposición un sistema de mando según una de las reivindicaciones anteriores, por que un dispositivo de control (6) detecta a través de los dispositivos lectores RFID (5) durante cada arranque del automóvil las informaciones de los transpondedores RFID (4), y por que al reconocerse una nueva información, la función asignada a esta, embebida como variante de equipamiento en el software operativo del automóvil es habilitada por el dispositivo de control (6) para el uso.
10. Procedimiento para hacer funcionar un sistema de mando en un automóvil, caracterizado por que en el automóvil se pone a disposición un sistema de mando según una de las reivindicaciones anteriores, por que el dispositivo lector RFID (5) detecta durante cada arranque del automóvil las informaciones de los transpondedores RFID (4), y por que al reconocerse una nueva información, un software para la ejecución de la función asignada a esta información es adquirida por un dispositivo de control (6) a través de un enlace remoto de datos (16) y habilitado para la utilización.
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