DE10035045C2 - Schaltereinheit - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltereinheit zur Steuer- und
Regelung von in einem Fahrzeug vorhandenen Verbrauchern mit
einem an Drehreglern abrollbar angeordneten Trackball und mit
wenigstens einem Mikroschalter.
In Fahrzeugen sind insbesondere im Bereich des Fahrzeuglenkers
eine Vielzahl von Schaltereinheiten angeordnet. Als
Verbraucher kommen hierbei beispielsweise elektrische
Fensterheber, elektrische Schiebedächer, elektrische
Außenspiegelverstellungen, elektrische Sitzverstellungen,
Navigationssysteme, Bordcomputer od. dgl. in Betracht. Bei den
bekannten Schaltereinheiten hat sich als nachteilig
herausgestellt, dass eine Feineinstellung, beispielsweise zur
Steuer- und Regelung eines elektrischen Fensterhebers oder zur
Steuerung eines Navigationssystems, mit ein und derselben
Schaltereinheit nicht oder nur bedingt möglich ist. Deshalb
sind für die verschiedenen Verbraucher eine große Anzahl von
verschiedenen und verschiedenartig zu bedienenden
Schaltereinheiten erforderlich.
Es sind verschiedene Lösungsansätze bekannt, mit denen die
Vielzahl von Schaltereinheiten reduziert werden kann. So ist
in der DE 44 23 744 A1 offenbart, einen Trackball in einem
Lenkrad anzuordnen und mit dem Trackball graphische
Oberflächen für Cruise-Control-Systeme anzusteuern. Aus der DE 197 43 023 A1
ist bekannt, ein in einem Lenkrad angeordneten
Trackball zur Ansteuerung von Außenspiegeln zu nutzen.
Außerdem ist aus dieser Anmeldeschrift bekannt, zusätzliche
tasten- oder knopfförmige Bedienelement analog den Maustasten
einer Computermaus vorzusehen.
Aus der DE 195 48 659 C1 ist ein Trackballelement mit
zusätzlichen Schaltern bekannt, wobei über die zusätzlichen
Schalter beispielsweise ein Fenster eines Kraftfahrzeugs
ausgewählt werden kann und die Stellung des somit ausgewählten
Fenster dann über den Trackball erfolgt.
Die genannten Vorschläge lehnen sich im Prinzip an den
beispielsweise aus der DE 34 25 948 C2 bekannten Aufbau einer
Computermaus an, nach der ein Kugelelement zur Ansteuerung von
an dem Kugelelement angeordneten Drehreglern vorgesehen ist.
Durch die Bewegung des Kugelelements erfolgt eine Drehbewegung
der Drehregler, wodurch Ausgangssignale zur Steuerung eines
Mauszeigers erzeugt werden.
Ausgehend von der DE 195 48 659 C1 ist es Aufgabe der
Erfindung, Schaltereinheiten für Kraftfahrzeuge weiter zu
vereinfachen und eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltereinheit der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der
Mikroschalter durch Druck auf den Trackball geschaltet wird.
Durch den Mikroschalter können verschiedene Schaltaufgaben mit
ein und derselben Schaltereinheit vorteilhafterweise dadurch
bewältigt werden, dass bei Umschalten des Mikroschalters ein
Aktivieren/Deaktivieren oder ein Wechsel des zu steuernden
bzw. zu regelnden Verbrauchers erfolgt. Damit entfallen eine
Vielzahl von verschiedenen Schaltereinheiten für verschiedene
Schaltaufgaben.
Der Mikroschalter ist derart angeordnet, dass er durch Druck
auf das kugelförmige Betätigungselement geschaltet wird. Diese
Ausführungsform ist deshalb vorteilhaft, weil an der
Schalteroberfläche ein zusätzliches Schaltelement entfällt,
welches beispielsweise durch Verschmutzung der Oberfläche des
Schaltelements in seiner Funktion beeinträchtigt werden kann.
Vorteilhafterweise kann eine derartige Schaltereinheit
verschiedenartige Schaltaufgaben bewältigen, unabhängig von
den damit zu steuernden oder regelnden Verbrauchern.
Durch die Betätigung der Drehregler von dem kugelförmigen
Betätigungselement können Schaltaufgaben gelöst werden, welche
ein Steuern oder Regeln beispielsweise in zwei verschiedene
Richtungen erfordern. Dabei ist beispielsweise an eine
vertikale und horizontale Sitzverstellung eines elektrisch
verstellbaren Kraftfahrzeugsitzes zu denken. Auch bei einem
Bordcomputer oder einem Navigationssystem, das beispielsweise
über einen Cursor menügesteuert wird, ist eine derartige
Schaltereinheit verwendbar.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zwei Drehregler auf
zwei senkrecht zueinander verlaufenden Achsen angeordnet sind.
Durch Überlagerung der Drehbewegungen der beiden Drehregler
lassen sich Schaltaufgaben innerhalb einer Ebene realisieren,
die in beliebige Richtungen gerichtet sind. Dies ist
insbesondere in Verbindung der erfindungsgemäßen
Schaltereinheit mit einem Monitor oder Display vorteilhaft,
welches verschiedene Schaltoptionen menügesteuert wiedergibt.
Die erfindungsgemäße Schaltereinheit kann dabei derart
aufgebaut sein, dass sie in Reihe geschaltete Widerstände
aufweist, wobei je nach Drehstellung des Drehreglers eine
verschieden große Anzahl von Widerständen das Ausgangssignal
der Schalteinheit bestimmt. Ein derartiger Aufbau ist einfach
und kostengünstig zu realisieren und hat sich in der Praxis
als vorteilhaft erwiesen.
Die erfindungsgemäße Schaltereinheit eignet sich insbesondere
zur Verwendung als Fensterheberschalter, als
Außenspiegelschalter, als Sitzverstellungsschalter, zur
Steuerung eines Autoradios, zur Steuerung eines Bordcomputers,
zur Steuerung eines Navigationssystems oder zur Verwendung als
Multifunktionsschalter.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der
Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der
die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein kugelförmiges Betätigungselement mit Drehregler;
Fig. 2 eine Weiterbildung der Fig. 1 mit einem weiteren
Drehregler;
Fig. 3 eine Schaltereinheit mit zwei Mikroschaltern; und
Fig. 4 ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen
Schaltereinheit.
Die in der Fig. 1 gezeigte Schaltereinheit 1 zeigt ein
kugelförmig, drehbar angeordnetes Betätigungselement 2,
welches an einem Drehregler 3 abrollbar angeordnet ist. Durch
Verdrehen des Betätigungselements 2 durch eine menschliche
Person erfolgt ein durch die Pfeile 4 angedeutetes Verdrehen
des Drehreglers 3, welcher über eine nicht dargestellte
elektrische Verbindung mit den zu steuernden bzw. zu
regelnden, in einem Fahrzeug vorhandenen Verbrauchern
verbunden ist. Eine derartige Schaltereinheit löst die
Schaltaufgabe, einen Verbraucher in zwei entgegensetzte
Richtungen, die durch die Pfeile 5 angedeutet sind, zu steuern
bzw. zu regeln. Fig. 1 zeigt außerdem einen Mikroschalter 6,
der insbesondere durch Druck auf das Betätigungselement 2
geschaltet wird. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltereinheit 1
eignet sich beispielsweise zum Steuern und Regeln der Öffnung
von Fahrzeugfenstern, wobei durch Schalten des Mikroschalters
6 ein Wechsel der verschiedenen Fahrzeugfenster,
beispielsweise rechte Scheibe, linke Scheibe, erfolgen kann.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltereinheit 11 weist im Gegensatz
zu der Schaltereinheit 1 gemäß Fig. 1 einen weiteren
Drehregler 12 auf, der auf einer zu dem Drehregler 3 senkrecht
verlaufenden Achse angeordnet ist. Durch Verdrehen des
Betätigungselements 2 wird somit bei entsprechender
Verdrehrichtung nicht nur der Drehschalter 3 gemäß den Pfeilen
4, sondern auch der Drehregler 12 gemäß den Pfeilen 13
verdreht. Dadurch lassen sich zweidimensionale Schaltaufgaben
bewältigen, was durch die Pfeile 5 und 14 angedeutet ist. Eine
derartige Schaltereinheit 11 eignet sich beispielsweise zur
Verwendung für eine Fahrzeugsitzverstellung in die Richtungen
vorwärts, rückwärts, hoch, tief. Die Schaltereinheit 11 lässt
sich allerdings auch zur Steuerung und Regelung von in einem
Fahrzeug vorhandenen Navigationssystem oder eines
Bordcomputers einsetzen, die menügesteuert und/oder mit einem
Cursor arbeiten.
Fig. 3 zeigt eine Schalteinheit 21 in Draufsicht, wobei die
Schalteinheit 21 zwei Mikroschalter 22 und 23 aufweist. Durch
Schalten des entsprechenden Mikroschalters können hierbei
beispielsweise die zu betätigenden Verbraucher gewählt werden.
Die Schalteinheit 21 eignet sich beispielsweise zum Ansteueren
oder Regeln von Fensterhebern oder auch von elektrisch
verstellbaren Außenspiegeln.
In der Fig. 4, die ein mögliches Schaltprinzip einer
Schaltereinheit 24 wiedergibt, ist ein über ein nicht
dargestelltes Betätigungselement betätigbarer Drehregler durch
einen Pfeil 25 schematisch dargestellt. Gezeigt ist der
Drehregler 25 in der Schaltstellung A. Durch Drehen des
Drehreglers 25 kann dieser in theoretisch unendlich viele
verschiedene Schaltstellungen gebracht werden. Beispielhaft
sind die weiteren Schaltstellungen B und C dargestellt. Die
Fig. 4 zeigt außerdem drei Widerstände 26, 27 und 28. Die
Schaltereinheit 24 ist derart ausgelegt, dass der auf Masse
liegende Drehregler 25 in der Schaltstellung A ein über die
beiden Widerstände 27 und 28 laufendes Ausgangssignal
aufweist. In Schaltstellung B wird das Ausgangssignal von den
in Reihe geschalteten Widerständen 26, 27 und 28
gekennzeichnet. Die Schaltstellung C hingegen liefert ein
Ausgangssignal, das lediglich den Widerstand 28 durchläuft.
Damit ergibt sich je nach Schaltstellung des Drehreglers 25
ein charakteristisches Ausgangssignal der Schalteinheit 24.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der
Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als
auch in beliebiger Kombination miteinander
erfindungswesentlich sein.
Claims (9)
1. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) zur Steuer- und/oder
Regelung von in einem Fahrzeug vorhandenen Verbrauchern
mit einem an Drehreglern (3, 12, 25) abrollbar
angeordneten Trackball (2) und mit wenigstens einem
Mikroschalter, dadurch gekennzeichnet, dass der
Mikroschalter (6) durch Druck auf den Trackball (2)
geschaltet wird.
2. Schaltereinheit (24) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schaltereinheit (24) in Reihe
geschaltete Widerstände (26, 27, 28) aufweist, wobei je
nach Drehstellung des Drehreglers (25) eine verschieden
große Anzahl von Widerständen (26, 27, 28) das
Ausgangssignal bestimmt.
3. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der Ansprüche
1 oder 2 zur Verwendung als Fensterheberschalter.
4. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als
Außenspiegelschalter.
5. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als
Sitzverstellungsschalter.
6. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zur Steuerung
eines Autoradios.
7. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zur Steuerung
eines Bordcomputers.
8. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zur Steuerung
eines Navigationssystems.
9. Schaltereinheit (1, 11, 21, 24) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als
Multifunktionsschalter.
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Families Citing this family (1)
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- 2000-07-19 DE DE10035045A patent/DE10035045C2/de not_active Expired - Fee Related
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