Die Erfindung betrifft eine Schaltkulisse für eine Schaltvorrichtung mit einer Schaltzustandserkennung und eine entsprechende Schaltvorrichtung, wobei die Schaltvorrichtung ein bewegbares Schaltelement, eine Schaltkulisse zum Führen des Schaltelements und ein Positionserkennungselement zum Erkennen einer Stellung des Schaltelements relativ zu der Schaltkulisse um- fasst.

Derartige Schaltvorrichtungen dienen zur Eingabe bzw. Erzeugung von Signalen und Daten für ein elektronisches Gerät durch einen Benutzer.

Beispielsweise kommen solche Schaltvorrichtungen zur Bedienung eines Blinkers, eines Fahrzeuglichts, der Scheibenwischer, eines Tempomats oder als elektronischer Gangwahlschalter in Getrieben mit elektronischer Gangwahl, sogenannten„Shift by Wire"- Systemen, zum Einsatz.

Aus der DE 197 58 288 B4 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dreh- richtungsgekoppelten Rückstellung eines mit einem drehbaren Stellglied zusammenwirkenden Schalters bekannt, insbesondere eines mit einer Lenksäule zusammenwirkenden Blinkerhebels in einem Kraftfahrzeug, bei dem der Blinkerhebel um eine Drehachse aus der Grundstellung in eine Betriebsstellung geschwenkt wird und dabei mit einem Ende entlang einer Kulisse gleitet sowie an einer über die Kulissenkontur hervorstehenden Rastung durch diese in der Betriebsstellung gehalten wird. Bekannt ist außerdem aus der DE 10 2006 028 228 A1 eine als Stellglied ausgebildete Schaltvorrichtung. Das Stellglied umfasst eine bewegbare Handhabe und ein Verschwenkmittel. Beide Elemente wirken derart zusammen, dass die Händhabe in einer Verschwenkebene in wenigstens eine Richtung aus einer neutralen Stellung in eine Schwenkstellung

verschwenkbar ist. Hierbei ist eine Schwenkstellung des Stellglieds als Schaltstellung ausgebildet, derart, dass das Betätigungsorgan in der Schaltstellung auf ein Schaltelement, Sensorelement, Signalelement oder dergleichen zur Erzeugung eines Schaltsignals betätigend einwirkt. Das Sensorelement besteht aus einer magnetisierten Codeplatte sowie wenigstens einem zugeordneten Hallsensor, der sich auf einer Leiterplatte befindet. Die Codeplatte ist derart an dem Stellglied angelenkt, dass die Kipp- bzw. Ver- schwenkbewegung des Betätigungsorgans in eine Linearbewegung der Codeplatte in Bezug auf den Hallsensor umgewandelt wird. Die lineare Bewegung der Codeplatte aufgrund der manuellen Bewegung der Handhabe wird dann durch die Hall-Sensoren erfasst.

Üblicherweise erfolgt eine Positionserkennung eines Schaltzustandes der Schaltvorrichtung, also der Stellung der beschriebenen Handhabe gegenüber einer Schaltkulisse, somit über einen auf einer Platine angeordneten Hallsensor. In der Regel wird hierzu eine Mehrzahl von Hallsensoren als

Hallsensorarray zum Erfassen einer Bewegung der Codeplatte vorgesehen und die Codeplatte als Permanentmagnet-Plättchen ausgeführt. Abhängig von der Stellung der Handhabe (im Folgenden als Schaltelement bezeichnet) relativ zu der Schaltkulisse, wird über eine Umlenkeinheit der Permanentmagnet über dem Hallsensorarray bewegt, so dass eindeutig der Schaltzustand bzw. die Position des Schaltelements erfasst und zugeordnet werden kann. Soll eine mehrdimensionale Bewegung des Schaltelements erfassbar sein, so wird ein weiteres Hallsensorarray mit einem weiteren

Permanentmagneten zur Erfassung einer weiteren Bewegungsebene vorgesehen. Insbesondere die beschriebene verschiebbare Anordnung der Permanentmagneten bezüglich der Hallsensorarrays erfordert einen großen Bauraumbedarf, da diese in der Regel auf einer gemeinsamen Platine angeordnet werden und dies daher ausreichend zu dimensionieren ist, um den erforderlichen Bewegungsumfang der Permanentmagneten bereitzustellen und eine zuverlässige Bewegungserkennung zu gewährleisten. Des Weiteren sehen die bekannten Systeme eine große Anzahl von Bauteilen vor. Insbesondere die große Anzahl an Hallsensoren der Hallsensorarrays sowie die Anzahl der beweglich zu lagernden Bauteile bewirken sowohl eine hohe Komplexität der Schaltung und einer nachgeschalteten Signalauswertung als auch einen entsprechenden Montageaufwand, so dass sich hieraus negative Auswirkungen auf die Kosten ergeben.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Schaltvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche die genannten Nachteile vermeidet oder zumindest reduziert.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaltkulisse für eine Schaltvorrichtung gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1 sowie durch eine

Schaltvorrichtung gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demnach wird eine Schaltkulisse für eine Schaltvorrichtung vorgeschlagen, mit einem Kulissenkörper und einer Kulissenoberfläche des Kulissenkörpers zum Abtasten mittels eines relativ hierzu bewegbaren Schaltelements der Schaltvorrichtung. Die Schaltkulisse umfasst mindestens ein Magnetelement, welches derart angeordnet ist, um in mindestens einem definierten Bereich der Kulissenoberfläche ein Magnetfeld bereitzustellen.

Die beschriebene Schaltkulisse weist also zumindest in dem mindestens einen Bereich der Kulissenoberfläche ein Magnetfeld auf. Dieses kann, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, von einem entsprechenden Sensor erfasst und anschließend ausgewertet werden. Die Kulissenoberfläche kann zum Führen des Schaltelements entsprechend ausgebildet sein und eine definierte Kontur aufweisen, so dass das Schaltelement beim Abtasten entlang der Kulissenoberfläche zwischen den genannten Stellungen gleitend geführt ist. Beispielsweise können auf der Kulissenoberfläche Vertiefungen vorgesehen sein, in welche das Schaltelements zumindest abschnittsweise eingreift und anhand dieser in seiner Bewegung geführt wird. Die

Vertiefungen sind beispielsweise rinnenförmig bzw. nutförmig ausgebildet, so dass dem Benutzer bei dem geführten Bewegen des Schaltelements in den Vertiefungen eine haptische Wahrnehmung in Reaktion auf die Bewegung gegeben wird. Vorzugsweise kann ein Boden der Vertiefungen zu deren Enden rampenförmig ausgestaltet sein, so dass sich eine Tiefe der

Vertiefungen an den entsprechenden Enden verringert. Anders ausgedrückt nimmt eine Tiefe der Rinne bzw. der Nut zu deren Enden hin ab.

Als Magnetelemente können sowohl Elemente aus magnetischen Materialien, beispielsweise Permanentmagneten oder magnetisierbaren Materialien, als auch stromdurchflossene Elemente, beispielsweise stromdurch- flossene Spulen, zum Bereitstellen eines Magnetfeldes vorgesehen sein. Diese sind an oder in dem Kulissenkörper derart anzuordnen, dass in den definierten Bereichen der Kulissenoberfläche ein Magnetfeld bereitgestellt wird und dort für einen entsprechenden Sensor erfässbar ist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Schaltkulisse eine Mehrzahl von Magnetelementen, um in einer. Anzahl von definierten Bereichen jeweils mindestens ein Magnetfeld bereitzustellen, wobei jedes Magnetfeld in dem jeweils einen definierten Bereich der Kulissenoberfläche eine individuelle Magnetfeldstärke aufweist. Dies ermöglicht aufgrund der individuellen Magnetfeldstärke eine eindeutige Codierung und somit eine exakte Identifizierung des zugehörigen definierten Bereichs, in welchem das Magnetfeld mit der entsprechenden Feldstärke vorliegt. Sind also die individuellen Magnetfeldstärken sowie deren Zuordnung zu den definierten Bereichen bekannt, so kann exakt bestimmt werden, welches Magnetfeld bzw. welchen Bereich der Sensor momentan erfasst.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform besteht der Kulissenkörper der Schaltkulisse mindestens teilweise aus magnetischem Material und ist als Magnetelement ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Kulissenkörper selbst eines der mindestens einen Magnetelemente darstellt und hierzu entweder komplett oder lediglich in Teilbereichen aus magnetischem Material besteht. Alternativ kann der Kulissenkörper einstückig aus magnetischem Material ausgebildet sein. Ein teilweiser Aufbau aus magnetischem Material kann dagegen durch einen schichtweisen Aufbau aus nicht-magnetischem und magnetischem Material erzielt werden. Ebenfalls alternativ können in Teilbereichen Einsätze aus magnetischem Material in einem ansonsten aus nicht-magnetischem Material bestehenden Kulissenkörper vorgesehen werden. Der Kulissenkörper ist somit, zumindest teilweise, zur Bereitstellung von Magnetfeldern ausgebildet.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Kulissenkörper eine inhomogene Magnetisierung zum Bereitstellen von Magnetfeldern mit individuellen

Magnetfeldstärken in den definierten Bereichen der Kulissenoberfläche auf. Dies kann beispielsweise bei einer Herstellung des Kulissenkörpers durch eine partielle Magnetisierung bzw. eine partiell unterschiedliche Magnetisierung des Kulissenkörpers erzielt werden, so dass einzelne Abschnitte des Kulissenkörpers, insbesondere im Bereich der Kulissenoberfläche, einen lokal unterschiedlichen Magnetisierungsgrad aufweisen. Je nach lokalem Magnetisierungsgrad wird demensprechend ein Magnetfeld bereitgestellt, das sich in seiner Magnetfeldstärke von benachbarten Magnetfeldern unterscheidet und somit eine individuelle Magnetfeldstärke aufweist. Diese erlaubt entsprechend der voranstehenden Beschreibung eine entsprechende Zuordnung und Identifizierung des jeweils zugehörigen definierten Bereichs. Alternativ kann der Kulissenkörper der Schaltkulisse aus einem nicht-magnetischen Material bestehen und die Magnetelemente beabstandet zu der Kulissenoberfläche mit dem Kulissenkörper verbunden sein. Dies bedeutet, dass die Magnetelemente nicht unmittelbar an die Kulissenoberfläche angrenzen. Vielmehr können die Magnetelemente innerhalb des Kulissenkörpers oder angrenzend hierzu angeordnet werden, so dass das jeweils erzeugte Magnetfeld noch in ausreichendem Maße an der Kulissenoberfläche detektierbar ist und dort von dem entsprechenden Sensor ermittelt werden kann. Beispielsweise können Magnetelemente auf einer der

Kulissenoberfläche abgewandten Unterseite oder auf Seitenflächen des Kulissenkörpers angeordnet sein. Ist der Kulissenkörper als Hohlkörper ausgebildet, so können die Magnetelemente auf einer der Kulissenoberfläche entgegengesetzten Rückseite einer Wandung des Kulissenkörpers angeordnet werden. Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen sind hierzu nachfolgend in den Figuren dargestellt.

Insbesondere eine beabstandete Anordnung der Magnetelemente ermöglicht den Einsatz von baugleichen Magnetelementen mit einer gleichen Magnetfeldstärke. Hierbei kann die Schaltkulisse derart ausgestaltet sein, dass sich jeweilige Abstände der definierten Bereiche der Kulissenoberfläche zu den Magnetelementen voneinander unterscheiden, um in den definierten Bereichen Magnetfelder mit einer jeweils individuellen Magnetfeldstärke bereitzustellen. Die unterschiedliche Magnetfeldstärke in den definierten Bereichen an der Kulissenoberfläche wird also durch einen individuell unterschiedlichen Abstand des entsprechenden Bereichs zu dem Magnetelement erzielt.

Alternativ oder zusätzlich können die Magnetelemente jeweils einen individuellen Magnetisierungsgrad zum Bereitstellen von Magnetfeldern mit jeweils individuellen Magnetfeldstärken aufweisen. Im Gegensatz zu der voranstehend beschriebenen Ausführungsform werden also anstelle baugleicher Magnetelemente zur Erzeugung von Magnetfeldern mit gleicher Magnetfeldstärke Magnetelemente eingesetzt, die ein Magnetfeld mit individueller Magnetfeldstärke bereitstellen. Im Falle von stromdurchflossenen Elementen kann selbstverständlich eine gleiche Bauform vorliegen und lediglich ein jeweiliger Stromfluss variiert werden.

Des Weiteren wird eine Schaltvorrichtung zur manuellen Ansteuerung eines Signalgebers, insbesondere für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit einer Schaltkulisse und einem relativ hierzu bewegbaren Schaltelement zum Betätigen der Schaltvorrichtung, wobei das Schaltelement in der Schaltkulisse zwischen einer Neutralstellung und mindestens einer Schaltstellung bewegbar geführt ist und die Schaltkulisse die Neutralstellung und die mindestens eine Schaltstellung definiert. Außerdem umfasst die Schaltvorrichtung ein Positionserkennungselement, welches zum Erkennen einer Stellung des Schaltelements relativ zu der Schaltkulisse ausgebildet ist. Des Weiteren ist die Schaltkulisse gemäß der gegebenen Beschreibung ausgebildet, wobei die definierten Bereiche der Kulissenoberfläche der Schaltkulisse der

Neutralstellung des Schaltelements und der mindestens einen Schaltstellung des Schaltelements zugeordnet sind. Außerdem ist das

Positionserkennungselement für das Erkennen der jeweiligen Stellung des Schaltelements zum Bestimmen einer Magnetfeldstärke in den definierten Bereichen der Kulissenoberfläche ausgebildet.

Das Schaltelement wird also bei einer Betätigung der Schaltvorrichtung abtastend über die bzw. in der Schaltkulisse geführt. Vorzugsweise gibt die Schaltkulisse hierbei einen Bewegungsumfang bzw. eine Bewegungsrichtung zwischen der Neutralstellung und der mindestens einen Schaltstellung vor. Wie voranstehend beschrieben, kann die Schaltkulisse auf der

Kulissenoberfläche Vertiefungen vorsehen, in die das Schaltelement bzw. ein Abschnitt des Schaltelements eingreift, so dass dieses somit bei einer Bewegung in vordefinierten Richtungen geführt wird.

Vorzugsweise sind der Neutralstellung des Schaltelements und der mindestens einen Schwenkstellung des Schaltelements definierte Bereiche der Schaltkulisse bzw. der Kulissenoberfläche zugeordnet. Befindet sich also das Schaltelement in der Neutralstellung, so beaufschlägt dieses reproduzierbar einen ersten definierten Bereich der Kulissenoberfläche. Befindet sich das Schaltelement in einer der mindestens einen Schaltstellung, so kann auch hierzu ein definierter Bereich der Kulissenoberfläche bestimmt werden, der in dieser Stellung von dem Schaltelement beaufschlagt wird. Es versteht sich daher von selbst, dass jeder einzelnen der mindestens einen Schaltstellung ein eigener definierter Bereich der Kulissenoberfläche zugeordnet werden muss, um eine eindeutige Identifizierung der aktuellen Stellung des Schaltelements zu gewährleisten. Selbstverständlich kann daher eine beliebige Anzahl von Schaltstellungen vorgesehen sein. Ebenso kann die Neutralstellung selbst eine Schaltstellung darstellen.

Um nun die momentane Stellung des Schaltelements bezüglich der Schaltkulisse eindeutig bestimmen zu können, sind den verschiedenen definierten Bereichen der Kulissenoberflächen jeweils individuelle Magnetfeldstärken zugeordnet. Dies bedeutet, dass jeder dieser definierten Bereiche eine andere Magnetfeldstärke aufweist. Hierbei kann die Magnetfeldstärke lediglich zwischen den der Neutralstellung und den der mindestens einen Schaltstellung zugeordneten definierten Bereichen unterschiedlich ausgebildet sein. Somit ist eine Unterscheidung lediglich dahingehend möglich, ob sich das Schaltelement in der Neutralstellung oder einer der Schaltstellungen befindet. Alternativ können mehrere definierte Bereiche zu einer Untermenge zusammengefasst und einer Anzahl von Schaltstellungen zugeordnet sein, wobei diese eine gleiche Magnetfeldstärke aufweisen, so dass eine Gruppierung mehrerer Bereiche bzw. Stellungen ohne individuelle Differenzierung möglich ist. Vorzugsweise weist jeder der definierten Bereiche eine eigene individuelle Magnetfeldstärke auf. Somit ist jeder Bereich eineindeutig codiert, so dass eine sichere Bestimmung der aktuellen Stellung des Schaltelements ermöglicht wird. Die jeweilige Magnetfeldstärke liegt somit lediglich örtlich bzw. punktuell vor und ist somit dem entsprechenden definierten Bereich der Schaltkulisse zugeordnet. Diese wird von dem Positionserkennungselement erkannt, sobald sich das Schaltelement in der entsprechenden Stellung befindet. Es kann nun die lokale Magnetfeldstärke gemessen werden und hieraus unmittelbar im Umkehrschluss die entsprechende Stellung des Schaltelements bestimmt werden.

Vorzugsweise umfasst das Positionserkennungselement einen Magnetfeldsensor zum Bestimmen der jeweiligen lokalen Magnetfeldstärke. Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor derart an dem Schaltelement angeordnet, dass dieser in einem eingebauten Zustand einen möglichst geringen Abstand zu der Kulissenoberfläche aufweist. Beispielsweise kann der Magnetfeldsensor im Bereich eines ersten freien Endes eines stabförmig ausgebildeten Schaltelements angeordnet sein, wobei das freie Ende der Schaltkulisse zugewandt ist und gegebenenfalls in gleitendem Kontakt mit der

Kulissenoberfläche angeordnet ist. Der Magnetfeldsensor wird somit bei einer Bewegung des Schaltelements mit dem freien Ende in unmittelbarer Nähe zu der Schaltkulisse bewegt, um die lokale Magnetfeldstärke zu messen. Als Magnetfeldsensor kann beispielsweise ein Hallsensor eingesetzt werden.

Eine Ausführungsform der Schaltvorrichtung sieht vor, dass das Schaltelement relativ zu der Schaltkulisse zwischen der Neutralstellung und der mindestens einen Schaltstellung im Wesentlichen schwenkbar oder in einer Ebene verschiebbar ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Schaltelement um mindestens eine Schwenkachse schwenkbar gelagert sein kann, wobei das beschriebene freie Ende vorzugsweise beabstandet von der Drehachse angeordnet ist, um eine Schwenkbewegung beim Schwenken des Schaltelements durchzuführen. Alternativ kann das Schaltelement in einer Ebene verschiebbar ausgebildet sein. In diesem Fall erfolgt beispielsweise eine Parallelverschiebung des Schaltelements. Vorzugsweise wird das Schalt- element innerhalb einer parallel zu der Kulissenoberfläche angeordneten Ebene verschoben. Hierbei steht das freie Ende beispielsweise senkrecht zu der Kulissenoberfläche und somit zu der genannten Ebene.

Vorzugsweise umfasst das Schaltelement einen längenvariablen Stift zum Abtasten der dem Schaltelement zugewandten Kulissenoberfläche der Schaltkulisse. Das Schaltelement weist demnach einen Stift auf, der bei einer Bewegung des Schaltelements in der Schaltkulisse geführt wird und mit seinem freien Ende entlang der Kulissenoberfläche gleitet. Der vorgesehene Längenausgleich ermöglicht eine entsprechende Anpassung an den Verlauf der Kulissenoberfläche und kann somit eine entsprechende Rückmeldung an den Nutzer vermitteln. Hierdurch basiert die beschriebene Schaltvorrichtung auf einer kulissengeführten Bedienhaptik. Vorzugsweise ist das Schaltelement bolzen- bzw. stabförmig ausgebildet und umfasst den beschriebenen längenvariablen Stift an seinem der Kulissenoberfläche zugewandten freien Ende.

Die beschriebene Schaltvorrichtung ist in vielen verschiedenen technischen Bereichen einsetzbar, in welchen ein Schalter mit einem Stellglied zur Erzeugung eines Schaltsignals vorgesehen werden soll. Somit ist ein Einsatz in verschiedensten Maschinen möglich. Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich finden derartige Haptik-gebende Schaltvorrichtungen Anwendung. Beispielsweise kann die beschriebene Schaltvorrichtung ein Bedienhebel,

insbesondere ein Lenkstockschalter, ein elektrischer Gangwahlschalter, ein Blinkerschalter, ein Wischerschalter oder ein Tempomatschalter, sein.

Ebenso kann die Schaltvorrichtung auch als ein anderweitiger Bedienhebel zur Steuerung weiterer Funktionen vorgesehen sein. Die gegebene

Aufzählung ist daher im Hinblick auf die voranstehende Darstellung lediglich beispielhaft und keinesfalls abschließend zu verstehen.

Die beschriebene Schaltvorrichtung basiert somit auf einer Positionserkennung, die durch das Haptik-gebende Element der Schaltkulisse ermög- licht wird. Auf diese Weise wird eine deutliche Miniaturisierung der

Sensorauswerteeinheit erreicht, wodurch sich Bauraum-Vorteile für die gesamte Schaltvorrichtung sowie eine Qualitätsverbesserung aufgrund einer geringeren Komplexität und eine hiermit verbundene Kostenreduktion erzielen lassen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische seitliche Schnittansicht einer ersten

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,

Figur 2 eine Darstellung einer Relativbewegung eines Schaltelements relativ zu einer Schaltkulisse in schematischer, seitlicher Schnittansicht in mehreren Schritten,

Figur 3 eine beispielhafte Schaltungsanordnung zur Auswertung einer

Positionserkennung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,

Figur 4 einen beispielhaften Ausgangsspannungsverlauf in Abhängigkeit von einer Schaltposition für die in Fig. 2 dargestellte Relativbewegung,

Figur 5 eine Darstellung einer Relativbewegung eines Schaltelements relativ zu einer Schaltkulisse in schematischer seitlicher Schnittansicht für eine zweite Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und

Fig. 6 und

Fig. 7 weitere beispielhafte Ausgestaltungsformen einer erfindungsgemäßen Schaltkulisse in schematischer Darstellung. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10. Diese umfasst eine Schaltkulisse 1 1 mit einem Kulissenkörper 12, der eine Kulissenoberfläche 13 aufweist. Die Kulissenoberfläche 13 umfasst eine Vertiefung 13a, in welcher ein relativ zu der Schaltkulisse 11 bewegbares Schaltelement 14 eingreift. Das Schaltelement 14 ist stabförmig ausgebildet und weist einen Längenausgleich sowie ein freies Ende 15 auf, in welchem ein Magnetfeldsensor 16 zum Erkennen einer Stellung des Schaltelements 14 relativ zu der Schaltkulisse 11 angeordnet ist. Des Weiteren umfasst die Schaltkulisse 11 ein Magnetelement bzw. ist als solches ausgebildet. Hierzu kann der Kulissenkörper 12 beispielsweise aus magnetischem Material gebildet sein, welches inhomogen magnetisiert ist. Dies bedeutet, dass der Kulissenkörper 12 in unterschiedlichen Teilabschnitten einen unterschiedlichen Magnetisierungsgrad aufweist. Dies ist in der dargestellten

Ausführungsform anhand einer von links nach rechts abnehmenden Schattierung symbolisiert, welche eine lokale Magnetfeldstärke darstellen soll. Aufgrund der unterschiedlichen Magnetisierungsgrade, ist auch eine Magnetfeldstärkeverteilung im Bereich der Kulissenoberfläche 13 inhomogen. In einem Bereich I liegt ein hoher Magnetisierungsgrad und folglich eine große

Magnetfeldstärke vor. Diese nimmt in den Bereichen II und III kontinuierlich ab.

Im Gegensatz zu bekannten Schaltvorrichtungen mit mehreren Hallsensor- arrays mit mechanischen Verschiebevorrichtungen für Permanentmagneten und Umlenkeinheiten nutzt die dargestellte Schaltvorrichtung 10 die Schaltkulisse 1 1 als Haptik-gebendes Element und das stabförmige Schaltelement 14 bzw. den Schaltbolzen als intelligente Haptik-Konstruktion mit integrierter Positionssensorik. Aufgrund der unterschiedlichen Magnetisierungsgrade und den daraus resultierenden unterschiedlichen Magnetfeldstärken in den Bereichen I, II und III der Kulissenoberfläche 13 kann eine eindeutige Erkennung der momentanen Stellung des Schaltelements 14 bezüglich der Schaltkulisse 11 ermittelt werden, indem der an dem freien Ende 15 des Schaltelements 14 angeordnete Magnetfeldsensor 16 eine Magnetfeldstärke ermittelt und auswertet.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung einer Relativbewegung eines Schaltelements 14 der in Fig. 1 beschriebenen Schaltvorrichtung 10 relativ zu der Schaltkulisse 11 bzw. dem Kulissenkörper 12 in schematischer Seitenansicht. Befindet sich das Schaltelement 14 in einer ersten Schaltstellung, in der das freie Ende 15 den definierten Bereich I der Kulissenoberfläche 13 kontaktiert, so wird am Magnetfelddetektor 16 ein Magnetfeld mit einer ersten Magnetfeldstärke gemessen und ein hiervon abhängiges Ausgangssignal erzeugt. Wird das Schaltelement 14 in einem zweiten Schritt seitlich bewegt, so dass das freie Ende 15 den definierten Bereich II kontaktiert, so ändert sich aufgrund des abnehmenden Magnetisierungsgrades der Schaltkulisse 11 die lokal gemessene Magnetfeldstärke auf einen geringeren Wert. Demensprechend verändert sich auch das Ausgangssignal des Magnetfelddetektors 16. Eine weitere Veränderung tritt entsprechend bei einer weiteren Bewegung in Richtung des definierten Bereichs III auf. Ein beispielhafter Verlauf eines Ausgangssignals des Magnetfelddetektors 16 ist in der nachfolgenden Figur 4 dargestellt.

Fig. 3 stellt eine beispielhafte Schaltungsanordnung zur Auswertung einer Positionserkennung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 0 anhand eines Ausgangssignals des Magnetfelddetektors 16 dar. Hierbei wird der Magnetfelddetektor 16 über einen konstanten Strom IM aus einer

Stromspiegelschaltung ( ^" Π, T ₂ , Ri) versorgt. Das Ausgangssignal V _H des Magnetfelddetektors 16 wird über einen Operationsverstärker OPi verstärkt und als Signal V _out zu einer weiteren Signalverarbeitung aufgegeben.

Fig.4 beschreibt einen beispielhaften Ausgangsspannungsverlauf der

Schaltungsanordnung nach Fig. 3 in Abhängigkeit von einer Schaltstellung für die in Fig. 2 dargestellte Relativbewegung des Schaltelements 14. Die von dem Magnetfeldsensor 16 ausgegebene Ausgangsspannung gibt hierbei eine Höhe einer Magnetfeldstärke an den definierten Bereichen I, II, III sowie zwischen diesen wieder. Sind die Spannungswerte bzw. die zugehörigen Werte der Magnetfeldstärke bekannt, so kann anhand eines beliebigen Wertes einer Ausgangsspannung direkt der zugehörige definierte Bereich und somit die Stellung des Schaltelements 14 ermittelt werden.

Fig. 5 zeigt eine Darstellung einer Relativbewegung eines Schaltelements 14 relativ zu einer Schaltkulisse 51 in schematischer Seitenansicht für eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 50. Diese umfasst ebenfalls eine Schaltkulisse 51 mit einem Kulissenkörper 52 und einer Kulissenoberfläche 53 sowie einer Vertiefung 53a. Dementsprechend kann weitestgehend auf die voranstehende Beschreibung verwiesen werden. Im Gegensatz dazu ist jedoch der Kulissenkörper 52 nicht aus einem magnetischen Material sondern aus einem nicht-magnetischen Material gebildet. Der Kulissenkörper 52 weist jedoch auf einer der

Kulissenoberfläche 53 entgegengesetzt angeordneten Unterseite 53b drei zusätzliche Magnetelemente 57 auf. Diese stellen jeweils ein Magnetfeld bereit, das sich jeweils durch den Kulissenkörper 52 erstreckt und insbesondere in den definierten Bereichen I, II, III von dem Magnetfeldsensor 16 detektierbar ist. Diese Anordnung erlaubt eine vergleichsweise kostengünstige Herstellung, da die Magnetelemente 57 lediglich auf der Unterseite des Kulissenkörpers 52 angeordnet werden. Weisen die Magnetelemente 57 jeweils einen gleichen Magnetisierungsgrad auf, so dass sie ein jeweils gleichstarkes Magnetfeld bereitstellen, so wird in der dargestellten

Ausführungsform in den definierten Bereichen I und III derselbe Messwert bestimmt, wohingegen aufgrund des geringeren Abstandes des definierten Bereichs II von dem bzw. den Magnetelementen 57 ein stärkerer Messwert ermittelt wird. Somit kann bereits eine Unterscheidung zwischen den

Bereichen I und III zugeordneten Stellungen des Schaltelements und der dem Bereich II zugeordneten Stellung erfolgen. Soll dagegen in jedem Bereich I, II, III eine eindeutige Erkennung möglich sein, so ist beispielsweise die Stärke des von den jeweiligen Magnetelementen bereitgestellten Magnet- felds unterschiedlich auszulegen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Abstand des jeweiligen definierten Bereichs I, II, III zu dem entsprechenden Magnetelement 57 verändert werden.

Fig. 6a, 6b und Fig. 7 zeigen weitere beispielhafte Ausgestaltungsformen einer erfindungsgemäßen Schaltkulisse in schematischer Darstellung. In Fig. 6a ist eine Schaltkulisse 61 für eine der voranstehend beschriebenen

Schaltvorrichtungen dargestellt, die als Hohlkörper ausgestaltet ist, wie er beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden kann. Die Schaltkulisse 61 umfasst einen Kulissenkörper 62, der als dünnwandiger Körper mit einer Kulissenoberfläche 63 ausgeführt ist. Auf einer der

Kulissenoberfläche 63 entgegengesetzt angeordneten Unterseite sind separate Magnetelemente 67 nahe der definierten Bereiche I, II, III angeordnet, um in den definierten Bereichen I, II, III der Kulissenoberfläche 63 jeweils ein Magnetfeld bereitzustellen.

Alternativ kann, wie in Fig. 6b dargestellt, die als Hohlkörper ausgebildete Schaltkulisse 61 einen Kulissenkörper 62 aufweisen, der eine lokal

unterschiedliche Bodendicke bzw. eine unterschiedliche Dicke der Wandung seines dünnwandigen Körpers aufweist. Die jeweilige lokale Dicke ist in der dargestellten Ausführungsform für den definierten Bereich III größer als die des definierten Bereichs II und diese wiederum größer als die lokale Dicke für den definierten Bereich I. Somit liegt zwischen einer Magnetschicht 69, die auf einer Unterseite des Kulissenkörpers 62 aufgebracht ist und den Bereichen I, II und III auf der Kulissenoberfläche 63 jeweils ein

unterschiedlicher Abstand vor, so dass eine jeweilige Magnetfeldstärke in den definierten Bereichen I, II, III unterschiedlich hoch ist. Die Magnetschicht 69 kann somit eine homogene Dicke aufweisen sowie homogen magnetisiert sein und beispielsweise aufgedampft werden. Als Beschichtungsverfahren eignet sich hierzu beispielsweise das PVD-Verfahren. Alternativ können ebenso Magnetelemente 67 an den entsprechenden Stellen angeordnet sein. Fig. 7 zeigt eine Schaltkulisse 71 mit einem Kulissenkörper 72 und einer Kulissenoberfläche 73, wobei auf der Kulissenoberfläche 73 eine Schicht 79 mit Magnetelementen, beispielsweise eine Magnetbeschichtung, aufgebracht ist. Hierbei kann die Schicht inhomogen magnetisch sein, um in den definierten Bereichen I, II, III individuelle Magnetfeldstärken bereitzustellen und/oder eine ungleichförmige Geometrie für den gleichen Zweck aufweisen.

Bezugszeichen liste

10 Schaltvorrichtung

11 Schaltkulisse

12 Kulissenkörper

13 Kulissenoberfläche 13a Vertiefung

14 Schaltelement

15 freies Ende

16 Magnetfeldsensor

51 Schaltkulisse

52 Kulissenkörper

53 Kulissenoberfläche 53a Vertiefung

53b Unterseite

57 Magnetelemente

61 Schaltkulisse

62 Kulissenkörper

63 Kulissenoberfläche 67 Magnetelemente 69 Magnetschicht

71 Schaltkulisse

72 Kulissenkörper

73 Kulissenoberfläche 79 Magnetschicht