DE19955070A1 - Schalteranordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Schalteranordnung für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung (1) zum Schalten und/oder zur Auslösung von Funktionen, insbesondere für ein Bedienfeld in einem Kraftfahrzeug. Die Schalteranordnung (1) besitzt wenigstens einen zwei oder mehrere Schaltzustände aufweisenden Schalter (2), eine Steuerschaltung (10), und erste Mittel (13) zur Erfassung des Schaltzustandes des Schalters (2) durch die Steuerschaltung (10). Der Schalter (2) enthält Codiermittel (12), derart, daß dem Schalter (2) ein voreinstellbarer Code zugeordnet ist. Zweite Mittel (39) zur Erfassung des Codes stehen mit der Steuerschaltung (10) in Verbindung, wobei diese zweiten Mittel (39) unabhängig von den ersten Mitteln (13) durch die Steuerschaltung (10) betreibbar sind. Anhand des erfaßten Codes ist dem Schalter (2) von der Steuerschaltung (10) eine Funktion aus einer Menge von Funktionen zuordenbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
In Kraftfahrzeugen werden elektrische Schalter als Bedienschalter zum
Ein- und Ausschalten der Kraftfahrzeugbeleuchtung, der
Scheibenwischer, der Heckscheibenheizung, der elektrischen
Fensterheber, der Innenzentralverriegelung oder für das Auslösen
sonstiger Funktionen verwendet. Mehrere solcher Schalter können als
Bedienfelder in der Mittelkonsole, im Armaturenbrett, in der
Türablage o. dgl. zusammengefaßt sein.
Zur Verwendung in Kraftfahrzeugen geeignete Bedienschalter sind aus
der DE 195 48 216 A1 bekannt. Dort sind auch Schalteranordnungen für
Bedienfelder gezeigt. Diese Schalteranordnungen besitzen Schalter mit
zwei oder mehreren Schaltzuständen sowie eine Steuerschaltung, wobei
weiter Mittel zur Erfassung des Schaltzustandes der Schalter durch
die Steuerschaltung angeordnet sein können. Entsprechend dem
Schaltzustand der Schalter werden von der Steuerschaltung die
zugehörigen Funktionen ausgelöst.
Die Schalter sind entsprechend ihrer zugehörigen Funktion an
bestimmten Stellen im Bedienfeld angeordnet. Je nach Ausstattung des
Kraftfahrzeugs kann eine Vielzahl von Varianten für die
Schalteranordnung erforderlich sein.
Eine weitere Schalteranordnung mit mehreren elektrischen Schaltern
für die Bedienung eines elektronischen Gerätes ist aus der
DE 43 28 663 C1 bekannt. Die elektrischen Schalter sind mit jeweils
einem elektrischen Widerstand verbunden, wobei die Widerstände in der
Art eines Spannungsteilers in Reihe geschaltet sind. Wird ein
Schalter eingeschaltet, so stellt die Steuerschaltung anhand des
durch die Widerstände verursachten Spannungsabfalls fest, um welchen
Schalter es sich handelt. Nachteilig ist hierbei, daß eine
Identifikation des Schalters durch die Steuerschaltung nur im
eingeschalteten und nicht im ausgeschalteten Zustand erfolgen kann.
Eine Initialisierung des Bedienfeldes, bei der die Steuerschaltung
ermittelt, welche Schaltfunktionen des Bedienfeldes belegt sind, ist
bei dieser Schalteranordnung nicht möglich. Die bekannte
Schalteranordnung ist daher lediglich für jeweils ein fest
vorgegebenes Bedienfeld geeignet, die Bildung von Varianten mit
unterschiedlichen Schaltfunktionen ist nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Variantenbildung für
eine Schalteranordnung zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schalteranordnung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die elektrischen Schalter für die Schalteranordnung besitzen
Codiermittel, mit deren Hilfe dem Schalter ein voreinstellbarer Code
entsprechend der gewünschten Variante zugeordnet ist. Mit der
Steuerschaltung stehen weitere zweite Mittel zur Erfassung dieses
Codes in Verbindung, wobei diese zweiten Mittel separat von den
ersten Mitteln zur Erfassung des Schaltzustandes des Schalters von
der Steuerschaltung betreibbar sind. Anhand des beispielsweise bei
der Inbetriebnahme des Bedienfeldes oder bei der Montage der Schalter
bzw. deren Betätigungsorgane erfaßten Codes wird dem Schalter von der
Steuerschaltung eine Funktion aus einer Menge von Funktionen
zugeordnet, wobei diese Zuordnung unabhängig vom jeweiligen
Schaltzustand des Schalters vornehmbar ist. Die jeweilige Variante
der Schalteranordnung wird damit bei Bestückung mit den entsprechend
codierten Schaltern festgelegt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Steuerschaltung besteht zweckmäßigerweise aus einem
Mikroprozessor, wobei mit der Steuerschaltung ein Speicher in
Verbindung steht, in dem die Zuordnung der Codes zu den Funktionen
abgelegt ist.
Die Mittel zur Erfassung des Schaltzustandes und/oder des Codes
umfassen in weiterer Ausgestaltung separate Signalleitungen zur
Übertragung von Signalen zwischen der Steuerschaltung und den
Schaltern. Die Steuerschaltung besitzt Ein- und/oder Ausgänge, wobei
die Signalleitungen mit den Anschlüssen des Schalters sowie mit den
Ein- und/oder Ausgängen in Verbindung stehen. Es kann sich anbieten,
zwischen den Ein- und/oder Ausgängen der Steuerschaltung und den
Anschlüssen des Schalters eine Multiplexschaltung anzuordnen.
Die Steuerschaltung kann eine Schnittstelle zu einem Bussystem,
beispielsweise zum CAN-Bussystem besitzen, über das von der
Steuerschaltung den Schaltzustand und/oder die Funktion des Schalters
enthaltende Bussignale weiterleitbar sind. Weiter kann die
Steuerschaltung Schnittstellen, Busverbindungen o. dgl. zu weiteren
Bedienfeldern besitzen. Die weiteren Bedienfelder können
beispielsweise in der Art von unabhängigen Master- und/oder von
abhängigen Slave-Bedienfeldern ausgestaltet sein.
Zur Energieeinsparung kann die Steuerschaltung in einen Ruhezustand
mit verminderter Energieaufnahme überführbar sein, wenn für eine
gewisse Zeit das Bedienfeld nicht betätigt wird. In diesem Fall kann
wenigstens einem Schalter im Bedienfeld ein weiterer elektrischer
Schalter zugeordnet sein, der mittels des Betätigungsorgans des
Schalters betätigbar ist. Durch das Schaltsignal des weiteren
elektrischen Schalters wird dann die im Ruhezustand befindliche
Steuerschaltung wiederum in den Betriebszustand rückgeführt.
In einer Ausgestaltung bestehen die Codiermittel aus wenigstens einem
elektrischen Widerstand, dessen den Code beinhaltender
Widerstandswert voreinstellbar ist. Die Voreinstellung kann auf
einfache Weise mittels Laserabgleich erfolgen. Der Widerstandswert
kann über den Spannungsabfall an einer den Widerstand enthaltenden
Schaltung erfaßbar sein. Bevorzugterweise ist der Widerstand als eine
in der Art eines SMD-Bauelements ausgebildete Komponente auf einer im
Schalter befindlichen Platine befestigt. Die Codiermittel können auch
mehreren insbesondere zwei Widerstände für eine numerische Codierung
in einem Stellenwertsystem enthalten. Dabei ist jeder Widerstand
einer Stelle des Stellenwertsystems zugeordnet und dessen
Widerstandswert codiert dann die Ziffer für die zugehörige Stelle.
In einer anderen Ausgestaltung bestehen die Codiermittel aus
optischen Mitteln. Beispielsweise können die optischen Mittel in der
Art von Lichtschranken für eine binäre Codierung ausgebildet sein.
Die Blenden für die Lichtschranken sind bevorzugterweise als
entsprechend der Codierung wahlweise vorhandene Durchbrüche in einem
flächenartigen Teil, das am Betätigungsorgan angeordnet sein kann,
ausgebildet.
In wiederum einer anderen Ausgestaltung bestehen die Codiermittel aus
einzelnen elektrischen Schaltelementen, die in einer Schaltmatte
angeordnet sind. In einer Halterung für das Betätigungsorgan sind
entsprechend der Codierung wahlweise vorhandene Stößel zur Einwirkung
auf die Schaltelemente angeordnet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß eine Festlegung der Funktion des Schalters erst bei dessen
Codierung notwendig ist. Dies kann somit noch bei der Montage des
Schalters erfolgen, wobei gegebenenfalls die Codierung des Schalters
und das Anbringen des zugehörigen Funktionssymbols am
Betätigungsorgan des Schalters, beispielsweise durch
Laserbeschriftung o. dgl., in der Montagelinie erfolgen kann.
Insbesondere ist vorteilhaft, daß die auszulösenden Funktionen nach
Wahl frei im Bedienfeld angeordnet werden können, das Einhalten eines
vorbestimmten Platzes ist nicht erforderlich, da die Zuordnung der
Funktion durch die Codierung erfolgt. Damit sind kundenspezifische
Ausführungen der Bedienfelder auf einfache Weise ermöglicht, es wird
eine große Flexibilität erzielt und es wird eine beträchtliche
Kostenreduzierung für die Lagerhaltung bei Varianten erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Schalteranordnung für ein Kraftfahrzeug-Bedienfeld
in Draufsicht und teilweise aufgebrochen dargestellt,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der abgesetzt verlaufenden Linie 2-2
in Fig. 1,
Fig. 3 schematisch die Schalteranordnung für das Bedienfeld als
Blockschaltbild,
Fig. 4 einen Schnitt durch einen elektrischen Schalter gemäß einer
ersten Ausführungsform für eine Schalteranordnung,
Fig. 5 das Funktionsprinzip des elektrischen Schalters nach der
ersten Ausführungsform,
Fig. 6 einen Schnitt durch einen elektrischen Schalter gemäß einer
zweiten Ausführungsform für eine Schalteranordnung,
Fig. 7 das Funktionsprinzip des elektrischen Schalters nach der
zweiten Ausführungsform,
Fig. 8 einen Schnitt durch einen optischen Schalter gemäß einer
dritten Ausführungsform für eine Schalteranordnung,
Fig. 9 das Funktionsprinzip des optischen Schalters nach der
dritten Ausführungsform und
Fig. 10 einen Schnitt durch einen Schalter entsprechend nochmals
einer weiteren Ausgestaltung.
In Fig. 1 ist eine Schalteranordnung 1 mit mehreren Schaltern 2 in
Draufsicht gezeigt. Die Schalteranordnung 1 findet Verwendung als
Bedienfeld 14 in einem Kraftfahrzeug. Die Schalter 2 dienen zur
Betätigung, d. h. zum Schalten und/oder zur Auslösung verschiedener
Funktionen des Kraftfahrzeugs durch den Benutzer, beispielsweise zur
Betätigung eines Steuergerätes für die elektrischen Fensterheber.
Derartige Bedienfelder 14 können sich an verschiedenen Stellen im
Kraftfahrzeug befinden. Selbstverständlich kann ein solches
Bedienfeld 14 bei Bedarf auch lediglich einen einzigen Schalter 2
enthalten.
Ein Schnitt durch die Schalteranordnung 1 entlang der abgesetzt
verlaufenden Linie 2-2 ist in Fig. 2 näher zu sehen. Die
Schalteranordnung 1 umfaßt ein Trägerbauteil 3, das beispielsweise
mittels Rastarme 6 in der Mittelkonsole, dem Armaturenbrett o. dgl.
des Kraftfahrzeugs eingebaut und an der Oberseite mit einer Art von
Frontblende 5 versehen ist. Im Trägerbauteil 3 sind die Schalter 2
derart angeordnet, daß deren Betätigungsorgane 7 aus der Frontblende
5 herausragen. Die Betätigungsorgane 7 können mit Funktionssymbolen 4
versehen sein, die die auszulösenden Funktionen näher kennzeichnen,
wie anhand von Fig. 1 zu sehen ist.
Es handelt sich bei den Schaltern 2 vorliegend um Wippschalter mit
einer Wippe als Betätigungsorgan 7. Die Wippschalter weisen drei
Schaltzustände auf, nämlich den Schaltzustand mit der Wippe in
Mittelstellung sowie die beiden Schaltzustände, bei denen die Wippe
an jeweils einem Ende 8, 9 betätigt ist. Befindet sich das
Betätigungsorgan 7 in Mittelstellung, so ist das Steuergerät für den
Fensterheber ausgeschaltet. Ist das Ende 8 des Betätigungsorgans 7
gedrückt, so wird das Fenster motorisch geöffnet. Ist schließlich das
Ende 9 des Betätigungsorgans 7 gedrückt, so wird das Fenster
motorisch geschlossen. Selbstverständlich kann der Schalter auch
lediglich zwei Schaltzustände aufweisen, nämlich die Stellung "Ein"
oder "Aus" oder auch mehr als drei Schaltzustände besitzen. Anstelle
eines Wippschalters kann auch ein Druckschalter mit einem als
Drucktaste ausgebildeten Betätigungsorgan oder ein sonstiger Schalter
Verwendung finden.
Im Trägerbauteil 3 befindet sich eine Leiterplatte 11, mit der die
Schalter 2 in Verbindung stehen, wie näher aus Fig. 2 hervorgeht. Die
Leiterplatte 11 nimmt eine Steuerschaltung 10 auf, die
zweckmäßigerweise aus einem Mikroprozessor besteht, wie in Fig. 3 zu
sehen ist. Bevorzugterweise ist die Steuerschaltung 10 mit ersten
Mitteln 13 zur Erfassung des Schaltzustandes der Schalter 2
ausgestattet. Entsprechend des Schaltzustandes des jeweiligen
Schalters 2 ist die dem Schalter 2 zugeordnete Funktion von der
Steuerschaltung 10 auslösbar und/oder vom Schalter 2 schaltbar.
Der Schalter 2 besitzt ein Codiermittel 12, derart daß dem Schalter 2
ein voreinstellbarer Code zugeordnet ist. Beispielsweise kann es sich
hierbei um einen numerischen Code handeln, wobei jedem Schalter 2
eine Zahl zugeordnet ist. Mit der Steuerschaltung 10 stehen zweite
Mittel 39 zur Erfassung des Codes in Verbindung. Die zweiten Mittel
39 sind unabhängig von den ersten Mitteln 13 durch die
Steuerschaltung 10 betreibbar. Dadurch kann die Steuerschaltung 10
den Code für jeden Schalter 2 zum beliebigen Zeitpunkt ermitteln,
ohne daß es erforderlich ist, dafür den Schalter 2 zu betätigen.
Anhand des erfaßten Codes ist dem Schalter 2 von der Steuerschaltung
10 dann eine Funktion aus einer Menge von Funktionen zuordenbar.
Somit kann jeder Schalter 2 an beliebiger Stelle im Bedienfeld 14
oder auch in mehreren derartigen Bedienfeldern zum Einsatz kommen,
die Funktion des Schalters 2 ist unabhängig vom Einsatzort durch
seinen Code festgelegt. Falls gewünscht, können die Schalter 2 sogar
noch nachträglich im Bedienfeld 14 vertauscht werden. Auch der Ersatz
einzelner Schalter 2 im Bedienfeld 14, beispielsweise bei einem
defekten Schalter 2, ist jederzeit problemlos möglich.
Die Zuordnung der Codes zu den Funktionen ist zweckmäßigerweise in
einem Speicher 15 abgelegt. Der Speicher 15 steht mit der
Steuerschaltung 10 in Verbindung, so daß die Steuerschaltung 10
aufgrund des erfaßten, von den Codiermitteln 12 festgelegten Codes
der Schalter 2 deren Funktion feststellen kann. Es bietet sich dabei
an, bei Inbetriebnahme des Bedienfeldes 14 und/oder nach Montage des
Schalters 2 im Bedienfeld 14 den Code zur Zuordnung der auszulösenden
Funktion durch die Steuerschaltung 10 zu erfassen.
Die Mittel 13, 39 zur Erfassung des Schaltzustandes und/oder des
Codes enthalten separate Signalleitungen 16, die als Leiterbahnen auf
der Leiterplatte 11 von der Steuerschaltung 10 zu den Schaltern 2
führen. Die Steuerschaltung 10 besitzt Ein- und/oder Ausgänge 17 und
die Signalleitungen 16 stehen separat mit den Anschlüssen 18 des
Schalters 2 für das Codiermittel 12 und für das Kontaktsystem sowie
mit den Ein- und/oder Ausgängen 17 in Verbindung. Somit können auf
den Signalleitungen 16 Signale zwischen der Steuerschaltung 10 und
den Schaltern 2 übertragen werden. Zur Einsparung von Signalleitungen
16 bietet es sich gegebenenfalls an, zwischen den Ein- und/oder
Ausgängen 17 der Steuerschaltung 10 und den Anschlüssen 18 des
Schalters 2 jeweils eine Multiplexschaltung 19 anzuordnen.
Das Bedienfeld 14 besitzt eine Anbindung an ein Bussystem 21. Hierzu
weist die Steuerschaltung 10 weiter eine Schnittstelle 20 zu dem
Bussystem 21 auf, bei dem es sich insbesondere um das im Kfz-Bereich
bekannte CAN-Bussystem handelt. In der Steuerschaltung 10 werden
Bussignale erzeugt, die den ermittelten Schaltzustand des Schalters 2
und/oder die durch den Code festgelegte Funktion des Schalters 2
enthalten. Über die Schnittstelle 20 werden die Bussignale dann über
das Bussystem 21 zu den entsprechenden Steuergeräten im Kraftfahrzeug
weitergeleitet, wo schließlich die angewählten Funktionen ausgelöst
werden. Die Steuerschaltung 10 kann noch Schnittstellen 22 zu
weiteren als Bedienfeldern ausgebildeten Schalteranordnungen
besitzen, wobei die Verbindung zu diesen weiteren Bedienfeldern
ebenfalls als Busverbindung ausgebildet ist. Die weiteren
Bedienfelder können beispielsweise in der Art von unabhängigen
Master-Bedienfeldern, wie das Bedienfeld 14, oder aber auch in der
Art von abhängigen Slave-Bedienfeldern ausgestaltet sein. Zur näheren
Ausgestaltung der Verbindung von mehreren Bedienfeldern wird auf die
deutsche Patentanmeldung DE 198 45 135 verwiesen.
Zur Einsparung von Energie kann es sich anbieten, die
Schalteranordnung 1 in einen Ruhezustand mit verminderter
Energieaufnahme überzuführen, wenn innerhalb einer bestimmten Zeit
keine Betätigung von Schaltern 2 stattfindet. Hierzu steht mit der
Steuerschaltung 10 eine Spannungsregelschaltung 40 in Verbindung. Um
bei Bedarf die Schalteranordnung 1 wiederum in den Betriebszustand
überführen zu können, kann wenigstens einem Schalter 2 im Bedienfeld
14 oder auch allen Schaltern 2 gemeinsam ein weiterer elektrischer
Schalter 23 zugeordnet sein, was in Fig. 10 näher zu sehen ist.
Dieser elektrische Schalter 23 dient als eine Art von Weckschalter
und ist mittels eines Übertragungselements 24 betätigbar, das
seinerseits durch das Betätigungsorgan 7 des Schalters 2 bewegt wird.
Bei Betätigung gibt der elektrische Schalter 23 ein Schaltsignal ab,
das die im Ruhezustand befindliche Steuerschaltung 10 mittels der
Spannungsregelschaltung 40 in den Betriebszustand überführt.
Die in der Schalteranordnung 1 verwendeten Schalter 2 können als
elektrische, elektronische, optische oder auf sonstigen
Wirkprinzipien beruhende Schalter ausgestaltet sein. Der Schalter 2
besitzt Codiermittel 12, derart daß dem Schalter 2 ein
voreinstellbarer Code zugeordnet ist. Bevorzugterweise ist das der
Voreinstellung für den Code dienende Teil der Codiermittel 12 am
Betätigungsorgan 7 angeordnet und/oder an einem dem Betätigungsorgan
7 zugeordneten Teil angeordnet und/oder steht mit diesem in
Verbindung. Dadurch kann auf einfache Weise die Festlegung der
Funktion des Schalters 2 im Bedienfeld 14 bei Montage des
Betätigungsorgans 7 erfolgen, indem lediglich der entsprechende Code
am Betätigungsorgan 7 oder dem zugeordneten Teil anzubringen ist.
In einer ersten Ausführungsform, die in Fig. 2 und 4 zu sehen ist,
besteht der Schalter 2 aus einem elektrischen Schalter. Der
elektrische Schalter 2 besitzt mehrere einzelne Schaltelemente 25,
die mittels Stößeln 26 vom Betätigungsorgan 7 betätigbar sind. Die
Schaltelemente 25 weisen Schaltkontakte 27 auf, die in der Art einer
Schaltmatte 28 in einem gemeinsamen Teil angeordnet sind. Wie man
anhand der Fig. 2 sieht, kann die Schaltmatte 28 die Schaltkontakte
27 für mehrere Schalter 2 umfassen. Die Schaltelemente 25 besitzen
weiterhin eine zugehörige, die Festkontakte 29 aufweisende
Leiterplatte, bei der es sich gleichzeitig um die die Steuerschaltung
10 aufnehmende Leiterplatte 11 handeln kann.
Bei der ersten Ausführungsform bietet es sich an, daß auch die
Codiermittel 12 aus einzelnen elektrischen Schaltelementen 25'
bestehen, die ebenfalls in der Schaltmatte 28 angeordnet sein können.
Das beispielsweise als Wippe ausgestaltete Betätigungsorgan 7 ist an
einer Halterung 30 oder an einem ähnlichen Teil drehbar gelagert. In
die Halterung 30 können Stößel 26' eingesetzt werden, wobei diese
Stößel 26' entsprechend der Codierung wahlweise vorhanden sind. Die
vorhandenen Stößel 26' wirken auf die Schaltelemente 25' ein, so daß
der Code durch die geschalteten Schaltelemente 25' festgelegt ist,
was insbesondere auch anhand der Prinzipskizze nach Fig. 5 deutlich
wird.
In einer in Fig. 6 gezeigten zweiten Ausführungsform ist ein
elektrischer Schalter 2 zu sehen, dessen Kontaktsystem 31 in der Art
eines Schnappschaltsystems ausgestaltet ist. Näheres zur
Ausgestaltung des Kontaktsystems 31 dieses Schalters 2 ist wiederum
der deutschen Patentanmeldung DE 198 45 135 zu entnehmen. Hier
bestehen nun die Codiermittel 12 aus wenigstens einem elektrischen
Widerstand 32, dessen Widerstandswert den Code darstellt. Die
Voreinstellung des Widerstandswertes des Widerstandes 32 und damit
die Festlegung des Codes kann beispielsweise mittels eines
Laserabgleichs erfolgen. Um den Code anhand des Widerstandes 32 zu
erfassen, kann eine Spannung U über eine Schaltung 34 an den
Widerstand 32 angelegt werden, wie aus der Prinzipskizze nach Fig. 7
ersichtlich ist. Es wird dann zur Ermittlung des Widerstandswertes
des Widerstands 32 der Spannungsabfall Uc1 an der den Widerstand 32
enthaltenden Schaltung 34 gemessen und daraus der Widerstandswert
berechnet.
Um eine möglichst einfache numerische Codierung zu erhalten, können
zwei Widerstände 32, 33 als Codiermittel 12 verwendet werden, wie
weiter anhand von Fig. 6 und 7 zu sehen ist. Die beiden Widerstände
32, 33 sind jeweils einer Stelle eines Stellenwertsystems für die
numerische Codierung zugeordnet. Der Widerstandswert des Widerstandes
32, 33 repräsentiert dann die Ziffer für die zugehörige Stelle. Legt
man beispielsweise eine Spannung U von 5 Volt über die Schaltung 34
an die Widerstände 32, 33 an, so lassen sich Spannungsabfälle Uc1,
Uc2 an der Schaltung 34 in Schritten von ungefähr 0,5 Volt noch gut
unterscheiden. Jeder Widerstand 32, 33 kann daher 10 Ziffern
codieren, so daß die beiden Widerstände 32, 33 ein Dezimalsystem mit
insgesamt 99 Codiermöglichkeiten darstellen. Sollten noch mehr
Schalter 2 im Bedienfeld 14 zu unterscheiden sein, so kann ein
Stellenwertsystem mit mehr als zwei Widerständen verwendet werden.
Es ist vorteilhaft, daß die Widerstände 32, 33 in der Art eines
SMD(Surface Mounted Device)-Bauelements ausgebildet sind. Diese
Komponenten können dann automatisiert in SMD-Technologie auf einer
Platine 35 befestigt werden. Die Platine 35 wird dann bei Montage des
Schalters 2 in dessen Gehäuse 36 eingesetzt.
In einer dritten Ausführungsform entsprechend Fig. 8 und 9 ist
schließlich ein optischer Schalter 2 zu sehen, bei dem das optische
Schaltsystem 41 in der Art einer Lichtschranke ausgebildet ist. Die
Codiermitteln 12 bestehen ebenfalls aus optischen Mitteln, die
beispielsweise in der Art von Lichtschranken 42 ausgebildet sind. Der
Schalter 2 besitzt ein am Betätigungsorgan 7 angeordnetes
flächenartiges Teil 37, in dem Durchbrüche 38 wahlweise vorhanden
sind. Die Durchbrüche 38 wirken als Blenden für die Lichtschranken
42, so daß entsprechend der vorhandenen Durchbrüche 38 eine binäre
Codierung für die optischen Codiermittel 12 gegeben ist. Wie aus Fig.
8 näher hervorgeht, enthält das Codiermittel 12 insgesamt sechs
Lichtschranken, so daß für diesen Fall der binären Codierung
insgesamt 64 Codiermöglichkeiten zur Verfügung stehen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle
fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So
kann eine derartige Schalteranordnung nicht nur in Kraftfahrzeugen
eingesetzt werden sondern auch an Haushaltsgeräten, Werkzeugmaschinen
o. dgl. Verwendung finden.
1
Schalteranordnung
2
Schalter
3
Trägerbauteil
4
Funktionssymbol
5
Frontblende
6
Rastarm
7
Betätigungsorgan
8
,
9
Ende (von Betätigungsorgan/Wippe)
10
Steuerschaltung
11
Leiterplatte
12
Codiermittel
13
Mittel zur Erfassung des Schaltzustandes
14
Bedienfeld
15
Speicher
16
Signalleitung
17
Ein-/Ausgang (an Steuerschaltung)
18
Anschluß (an Schalter)
19
Multiplexschaltung
20
Schnittstelle (zum Bussystem)
21
Bussystem
22
Schnittstelle (zu weiteren Bedienfeldern)
23
elektrischer Schalter (Weckschalter)
24
Übertragungselement
25
,
25
' Schaltelement
26
,
26
' Stößel
27
Schaltkontakt
28
Schaltmatte
29
Festkontakt
30
Halterung
31
Kontaktsystem (Schalter gemäß weiterer Ausführung)
32
,
33
elektrischer Widerstand
34
Schaltung (zur Erfassung des Widerstandswertes)
35
Platine
36
Gehäuse (von Schalter)
37
flächenartiges Teil (an Betätigungsorgan)
38
Durchbruch (für optische Codiermittel)
39
Mittel zur Erfassung des Codes
40
Spannungsregelschaltung
41
optisches Schaltsystem
42
Lichtschranke (als Codiermittel)
Claims (15)
1. Schalteranordnung zum Schalten und/oder zur Auslösung von
Funktionen, insbesondere für ein Bedienfeld (14) in einem
Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem zwei oder mehrere Schaltzustände
aufweisenden Schalter (2), mit einer Steuerschaltung (10), und mit
ersten Mitteln (13) zur Erfassung des Schaltzustandes des Schalters
(2) durch die Steuerschaltung (10), dadurch gekennzeichnet, daß der
Schalter (2) Codiermittel (12) besitzt, derart daß dem Schalter (2)
ein voreinstellbarer Code zugeordnet ist, daß zweite Mittel (39) zur
Erfassung des Codes mit der Steuerschaltung (10) in Verbindung
stehen, wobei die zweiten Mittel (39) unabhängig von den ersten
Mitteln (13) durch die Steuerschaltung (10) betreibbar sind, und daß
anhand des erfaßten Codes dem Schalter (2) von der Steuerschaltung
(10) eine Funktion aus einer Menge von Funktionen zuordenbar ist.
2. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß entsprechend des Schaltzustandes die zugeordnete Funktion von der
Steuerschaltung (10) aus lösbar und/oder vom Schalter (2) schaltbar
ist.
3. Schalteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (10) aus einem Mikroprozessor
besteht.
4. Schalteranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mit der Steuerschaltung (10) ein Speicher (15) in
Verbindung steht, und daß im Speicher (15) die Zuordnung der Codes zu
den Funktionen abgelegt ist.
5. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel (13, 39) zur Erfassung des
Schaltzustandes und/oder des Codes insbesondere separate
Signalleitungen (16) von der Steuerschaltung (10) zu den Schaltern
(2) zur Übertragung von Signalen enthalten, daß die Steuerschaltung
(10) Ein- und/oder Ausgänge (17) besitzt, daß die Signalleitungen
(16) mit den Anschlüssen (18) des Schalters (2) sowie mit den Ein- und/oder
Ausgängen (17) in Verbindung stehen, und daß gegebenenfalls
zwischen den Ein- und/oder Ausgängen (17) der Steuerschaltung (10)
und den Anschlüssen (18) des Schalters (2) eine Multiplexschaltung
(19) angeordnet ist.
6. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Inbetriebnahme des Bedienfeldes (14) und/oder
nach Montage des Schalters (2) im Bedienfeld (14) der Code zur
Zuordnung der auszulösenden Funktion von der Steuerschaltung (10)
erfaßbar ist.
7. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (10) eine Schnittstelle (20)
zu einem Bussystem (21), insbesondere einem CAN-Bussystem, besitzt,
so daß von der Steuerschaltung (10) den Schaltzustand und/oder die
Funktion des Schalters (2) enthaltende Bussignale über das Bussystem
(21) weiterleitbar sind, und daß vorzugsweise die Steuerschaltung
(10) Schnittstellen (22), insbesondere für Busverbindungen, zu
weiteren Bedienfeldern besitzt, die beispielsweise in der Art von
unabhängigen Master- und/oder von abhängigen Slave-Bedienfeldern
ausgestaltet sein können.
8. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens einem Schalter (2) im Bedienfeld (14)
ein weiterer elektrischer Schalter (23) zugeordnet ist, der
insbesondere mittels des Betätigungsorgans (7) des Schalters (2)
betätigbar ist, so daß durch das Schaltsignal des weiteren
elektrischen Schalters (23) die in einem Ruhezustand mit verminderter
Energieaufnahme befindliche Steuerschaltung (10) in den
Betriebszustand überführbar ist.
9. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schalter (2) als elektrischer,
elektronischer, optischer o. dgl. Schalter ausgestaltet ist,
insbesondere daß mehrere mittels Stößeln (26) vom Betätigungsorgan
(7) betätigbare Schaltelemente (25) für einen oder mehrere
elektrische Schalter (2) in der Art einer die Schaltkontakte (27)
umfassenden Schaltmatte (28) mit einer zugehörigen, die Festkontakte
(29) aufweisenden Leiterplatte (11) ausgebildet sind, und daß
vorzugsweise das der Voreinstellung für den Code dienende Teil der
Codiermittel (12) am Betätigungsorgan (7), beispielsweise der Wippe,
und/oder einem dem Betätigungsorgan (7) zugeordneten Teil angeordnet
ist und/oder mit diesem derart in Verbindung steht, daß die
Festlegung der Funktion des Schalters (2) im Bedienfeld (14) bei
Montage des Betätigungsorgans (7) erfolgt.
10. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Codiermittel (12) aus wenigstens einem
elektrischen Widerstand (32) bestehen, dessen den Code beinhaltender
Widerstandswert, beispielsweise mittels Laserabgleich, voreinstellbar
ist, daß vorzugsweise der Widerstandswert über den Spannungsabfall an
einer den Widerstand (32) enthaltenden Schaltung (34) erfaßbar ist,
und daß weiter vorzugsweise der Widerstand (32) als eine in der Art
eines SMD-Bauelements ausgebildete Komponente auf einer im Schalter
(2) befindlichen Platine (35) befestigt ist.
11. Schalteranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Codiermittel (12) mehrere, insbesondere zwei Widerstände (32,
33) für eine numerische Codierung in einem Stellenwertsystem
enthalten, wobei jeder Widerstand (32, 33) einer Stelle des
Stellenwertsystems zugeordnet ist und dessen Widerstandswert die
Ziffer für die zugehörige Stelle codiert.
12. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Codiermittel (12) aus optischen Mitteln, die
beispielsweise in der Art von Lichtschranken (42) ausgebildet sind,
für eine binäre Codierung bestehen, wobei vorzugsweise die Blenden
für die Lichtschranken (42) als entsprechend der Codierung wahlweise
vorhandene Durchbrüche (38) in einem flächenartigen Teil (37), das
insbesondere am Betätigungsorgan (7) angeordnet ist, ausgebildet sind.
13. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Codiermittel (12) aus einzelnen elektrischen
Schaltelementen (25') bestehen, die insbesondere in einer Schaltmatte
(28) angeordnet sind, wobei vorzugsweise in einer Halterung (30) o. dgl.
für das Betätigungsorgan (7) entsprechend der Codierung
wahlweise vorhandene Stößel (26') zur Einwirkung auf die
Schaltelemente (25') angeordnet sind.
14. Elektrischer Schalter, insbesondere für eine
Schalteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (2) Codiermittel (12)
besitzt, derart daß dem Schalter (2) ein voreinstellbarer Code
zugeordnet ist.
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