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Title:
SWITCHING DEVICE AND METHOD FOR DETECTING WHETHER SAID SWITCHING DEVICE IS BEING ACTUATED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/005124
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a switching device (100). Said switching device (100) comprises a magnet (102), which is mounted for tilting, a transmitter device coupled with the magnet (110) and designed to bring about, in response to a switching actuation of the switching device (100), a tilting movement (116) of the magnet (102), and a sensor device, which comprises, for the purpose of sensing the tilting movement (116), a first sensor element (120) and a second sensor element (122). The first sensor element (120) is designed to acquire a plurality of first magnetic field values of a magnetic field displacement, provoked by the tilting movement (116), of a magnetic field (112) generated by a magnet (102). The second sensor element (122) is designed to acquire a plurality of second magnetic field values of a second magnetic field displacement, provoked by the tilting movement (116), of the magnetic field (112) generated by the magnet (102).

Inventors:
KERNEBECK BERND (DE)
NANZ HANS-WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/062789
Publication Date:
January 14, 2016
Filing Date:
June 09, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
H03K17/95; H03K17/972
Foreign References:
DE4328427A11995-03-02
DE102012209366A12013-12-05
DE8608400U11986-06-19
Other References:
See also references of EP 3167550A1
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Claims:
1 . Schaltvorrichtung (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist:

einen kippbar gelagerten Magneten (102);

eine mit dem Magneten (102) gekoppelte Gebereinrichtung (104), die ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Schaltbetätigung der Schaltvorrichtung (100) eine Kippbewegung (1 16) des Magneten (102) zu bewirken; und

eine Sensoreinrichtung (106), die zum Sensieren der Kippbewegung (1 1 6) ein erstes Sensorelement (120) und ein zweites Sensorelement (122) aufweist, wobei das erste Sensorelement (120) ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten (126) einer durch die Kippbewegung (1 1 6) bewirkten ersten Magnetfeldverlagerung eines von dem Magneten (102) erzeugten Magnetfelds (1 12) zu erfassen, und das zweite Sensorelement (122) ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten (128) einer durch die Kippbewegung (1 1 6) bewirkten zweiten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten (102) erzeugten Magnetfelds (1 12) zu erfassen.

2. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorelement (120) einem magnetischen Nordpolabschnitt (108) des Magneten (102) und das zweite Sensorelement (122) einem magnetischen Südpolabschnitt (1 10) des Magneten (102) zugeordnet ist.

3. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (100) ferner eine mit der Sensoreinrichtung (106) gekoppelte Auswerteeinrichtung (130) aufweist, die ausgebildet ist, um ein Betätigungssignal (132) zum Anzeigen der Schaltbetätigung bereitzustellen, wenn einer der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten (126) einem vorbestimmten ersten Betätigungswert entspricht und/oder einer der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten (128) einem vorbestimmten zweiten Betätigungswert entspricht.

4. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (100) ein mechanisches Element (134) aufweist, das ausgebildet ist, um eine zum Bereitstellen des Betätigungssignals (132) ausreichende Schaltbetätigung der Gebereinrichtung (104) haptisch und/oder akustisch anzuzeigen.

5. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Element (134) zumindest eine Schnappscheibe umfasst.

6. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (130) ausgebildet ist, um basierend auf der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten (126) einen Verlauf (200) der ersten Magnetfeldwerte (126) zu bestimmen, einen ersten aktuellen Magnetfeldwert (202) der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten (126) zu erfassen, wenn der Verlauf (200) eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und den vorbestimmten ersten Betätigungswert auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert (202) zu ändern und/oder basierend auf der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten (128) einen Verlauf (204) der zweiten Magnetfeldwerte (128) zu bestimmen, einen zweiten aktuellen Magnetfeldwert (206) der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten (128) zu erfassen, wenn der Verlauf (204) eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und den vorbestimmten zweiten Betätigungswert auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert (206) zu ändern.

7. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (130) ferner ausgebildet ist, um den vorbestimmten ersten Betätigungswert auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert (202) zu ändern, wenn der erste aktuelle Magnetfeldwert (202) innerhalb eines vorbestimmten ersten Magnetfeldwerteintervalls (208) liegt, und den vorbestimmten zweiten Betätigungswert auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert (206) zu ändern, wenn der zweite aktuelle Magnetfeldwert (206) innerhalb eines vorbestimmten zweiten Magnetfeldwerteintervalls (210) liegt.

8. Schaltvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebereinrichtung (104) ferner ausgebildet ist, um ansprechend auf eine weitere Schaltbetätigung der Schaltvorrichtung (100) eine zu der Kippbewegung (1 1 6) entgegengesetzte weitere Kippbewegung (500) des Magneten (102) zu bewirken, wobei zum Sensieren der weiteren Kippbewegung (500) das erste Sensorelement (120) ferner ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von weiteren ersten Magnetfeldwerten einer durch die weitere Kippbewegung (500) bewirkten weiteren ersten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten (102) erzeugten Magnetfelds (1 12) zu erfassen, und das zweite Sensorelement (122) ferner ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von weiteren zweiten Magnetfeldwerten einer durch die weitere Kippbewegung (500) bewirkten weiteren zweiten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten (102) erzeugten Magnetfelds (1 12) zu erfassen.

9. Schaltvorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (100) eine den Magneten (102) tragende Scheibe (300) und eine die Scheibe (300) durchgreifende Achse (1 14) zum kippbaren Lagern des Magneten (102) aufweist sowie die Gebereinrichtung (104) ein erstes Geberelement (302) und ein zweites Geberelement (304) aufweist, wobei das erste Geberelement (302) an einer ersten Position (306) mit der Scheibe (300) gekoppelt und ausgebildet ist, um die Kippbewegung (1 1 6) zu bewirken und das zweite Geberelement (304) an einer zweiten Position (310) mit der Scheibe (300) gekoppelt und ausgebildet ist, um die weitere Kippbewegung (500) zu bewirken.

10. Verfahren (600) zum Erkennen eines Betätigens einer Schaltvorrichtung (100), die einen kippbar gelagerten Magneten (102), eine mit dem Magneten (102) gekoppelte Gebereinrichtung (104), die ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Schaltbetätigung der Schaltvorrichtung (100) eine Kippbewegung (1 16) des Magneten (102) zu bewirken, und eine Sensoreinrichtung (106), die zum Sensieren der Kippbewegung (1 16) ein erstes Sensorelement (120) und ein zweites Sensorelement (122) umfasst, aufweist, wobei das erste Sensorelement (120) ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten (126) einer durch die Kippbewegung (1 1 6) bewirkten ersten Magnetfeldverlagerung eines von dem Magneten (102) erzeugten Magnetfelds (1 12) zu erfassen, und das zweite Sensorelement (122) ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten (128) einer durch die Kippbewegung (1 16) bewirkten zweiten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten (102) erzeugten Magnetfelds (1 12) zu erfassen, wobei das Verfahren (600) den folgenden Schritt aufweist:

Bereitstellen (602) eines Betätigungssignals (132) zum Anzeigen der Schaltbetätigung, wenn einer der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten (126) einem vorbestimmten ersten Betätigungswert entspricht und einer der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten (128) einem vorbestimmten zweiten Betätigungswert entspricht.

1 1 . Verfahren (600) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (600) ferner einen Schritt (604) des Bestimmens eines Verlaufs (200) der ersten Magnetfeldwerte (126) und eines Verlaufs (204) der zweiten Magnetfeldwerte (128), einen Schritt (606) des Erfassens eines ersten aktuellen Magnetfeldwerts (202) der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten (126), wenn der Verlauf (200) der ersten Magnetfeldwerte (126) eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und eines zweiten aktuellen Magnetfeldwerts (206) der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten (128), wenn der Verlauf (204) der zweiten Magnetfeldwerte (128) eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und einen Schritt (608) des Änderns des vorbestimmten ersten Betätigungswerts auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert (202) und des vorbestimmten zweiten Betätigungswerts auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert (206) aufweist.

12. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (600) nach Anspruch 10 oder 1 1 , wenn das Programmprodukt auf einer Schaltvorrichtung (100) ausgeführt wird.

Description:
Schaltvorrichtung und Verfahren zum Erkennen eines Betätiaens

einer Schaltvorrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Betätigens einer Schaltvorrichtung.

Viele Tastenschalter, die beispielsweise in Fahrzeugen am Armaturenbrett eingesetzt werden, sind zur Positionserfassung mit analogen Sensoren ausgestattet. Ein beispielhafter Tastenschalter aus dem Stand der Technik weist vier Tasten auf, die jeweils über ein separates Sensorsystem bestehend aus einem Magneten und einem analogen Sensor verfügen. Beim Betätigen einer Taste wird der Magnet dichter zum Sensor bewegt, wobei das Magnetfeld im Sensor stärker wird. Eine unbetätigte Taste wirkt mit einem schwachen Magnetfeld auf den Sensor.

Die DE 86 08 400 U1 offenbart einen elektrischen Schalter mit zwei an einem Schaltergehäuse federnd abgestützten Schafttasten, die jeweils über einen Stößel auf jeweils einen Wippenarm einer Schaltwippe eines Schaltschützes drückbar sind.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Schaltvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Erkennen eines Betätigens einer Schaltvorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Eine hierin vorgestellte Schaltvorrichtung umfasst neben einem kippbar gelagerten Magneten und einer mit dem Magneten gekoppelten Gebereinrichtung zum Ausführen einer Kippbewegung des Magneten eine Sensoreinrichtung mit zwei Sensorelementen zum Sensieren der Kippbewegung.

Mit der aufgrund der zwei Sensorelementen doppelt ausgelegten Sensorik der vorgeschlagenen Schaltvorrichtung können Verfälschungen der Positionserfassung und damit Fehldiagnosen durch von außen wirkende magnetische Störfelder verhindert werden. Auch kann zum Erreichen der Sicherheitsziele durch den Einsatz der Dop- pelsensorik auf eine weitere Erkennungseinheit pro Gebereinheit verzichtet werden. Eine Schaltvorrichtung umfasst die folgenden Merkmale:

einen kippbar gelagerten Magneten;

eine mit dem Magneten gekoppelte Gebereinrichtung, die ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Schaltbetätigung der Schaltvorrichtung eine Kippbewegung des Magneten zu bewirken; und

eine Sensoreinrichtung, die zum Sensieren der Kippbewegung ein erstes Sensorelement und ein zweites Sensorelement aufweist, wobei das erste Sensorelement ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten einer durch die Kippbewegung bewirkten ersten Magnetfeldverlagerung eines von dem Magneten erzeugten Magnetfelds zu erfassen, und das zweite Sensorelement ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten einer durch die Kippbewegung bewirkten zweiten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten erzeugten Magnetfelds zu erfassen.

Die Schaltvorrichtung kann beispielsweise in einem Fahrzeug in ein Armaturenbrett des Fahrzeugs integriert zum Einsatz kommen. Die Schaltvorrichtung kann als Taster oder Schalter ausgebildet sein. Bei dem Magneten kann es sich beispielsweise um einen Stabmagneten handeln, der über eine sein Zentrum durchgreifende Achse kippbar bzw. drehbar gelagert sein kann. Der Magnet kann als ein Dauermagnet mit einem permanenten Nordpolabschnitt und einem permanenten Südpolabschnitt ausgeführt sein. Die Gebereinrichtung kann ausgebildet sein, um mittels geeigneter Geberelemente die Schaltbetätigung eines Bedieners der Schaltvorrichtung so an den Magneten zu übertragen, dass die Kippbewegung ausgeführt werden kann. Die Kippbewegung kann aus einer Ruhelage des Magneten heraus erfolgen, in der sich der Magnet in einer Waagerechten gegenüber dem ersten und zweiten Sensorelement befinden kann. Die Schaltbetätigung kann in einem Drücken auf eine Schaltfläche der Schaltvorrichtung durch einen Betätiger der Schaltvorrichtung, z. B. einen Fahrer des Fahrzeugs, bestehen. Durch die Kippbewegung kann sich das gesamte Magnetfeld des Magneten verlagern. Die erste Magnetfeldverlagerung kann sich auf eine Verlagerung eines ersten Abschnitts des Magnetfelds und die zweite Magnetfeldverlagerung kann sich auf einen zweiten Abschnitt des Magnetfelds beziehen. Die erste und zweite Magnetfeldverlagerung können somit auf eine auf der Kippbewegung basierende Drehung des von dem Magneten hervorgerufenen Magnetfelds zurückgeführt werden. Das erste und das zweite Sensorelement können dabei so gegenüber dem Magneten angeordnet sein, dass basierend auf der Kippbewegung ein Abschnitt des Magnetfeldes zu dem einen der Sensorelemente hinbewegt wird, während gleichzeitig ein anderer Abschnitt des Magnetfeldes von dem anderen der beiden Sensorelemente weg bewegt wird. Entsprechend können das erste und das zweite Sensorelement jeweils sich mit gleicher Rate verändernde, jedoch sich gegensätzlich verändernde, Magnetfeldwerte erfassen.

Als Sensorelemente können bekannte Sensoren eingesetzt werden, die geeignet sind, ein Magnetfeld oder eine Magnetfeldänderung zu erfassen. Gemäß einer Ausführungsform der Schaltvorrichtung kann es sich bei beiden Sensorelementen oder einem der Sensorelemente der Sensorvorrichtung um einen Hall-Sensor handien. Damit können in jeder Stellung des Magneten zuverlässig die Magnetfeldwerte er- fasst werden.

Das erste Sensorelement kann dem magnetischen Nordpolabschnitt des Magneten zugeordnet sein. Entsprechend kann das zweite Sensorelement dem magnetischen Südpolabschnitt des Magneten zugeordnet sein. Beispielsweise kann das erste Sensorelement bezogen auf eine gedachte Trennebene zwischen dem magnetischen Nordpolabschnitt und dem magnetischen Südpolabschnitt des Magneten auf einer dem Nordpolabschnitt zugeordneten Seite der Schaltvorrichtung und das zweite Sensorelement auf einer dem Südpolabschnitt zugeordneten Seite positioniert sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung eine mit der Sensoreinrichtung gekoppelte Auswerteeinrichtung aufweisen. Die Auswerteeinrichtung kann ausgebildet sein, um ein Betätigungssignal zum Anzeigen der Schaltbetätigung bereitzustellen, wenn einer der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten einem vorbestimmten ersten Betätigungswert entspricht und zusätzlich oder alternativ einer der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten einem vorbestimmten zweiten Betätigungswert entspricht. Die Auswerteeinrichtung kann dabei direkt an oder in der Sensoreinrichtung angeordnet sein oder über Leitungen mit der Sensoreinrichtung verbunden sein. Die vorbestimmten Betätigungswerte können im Produktionsprozess der Schaltvorrichtung bestimmt und in der Auswerteeinrichtung hinterlegt werden. Alternativ können die vorbestimmten Betätigungswerte durch eine Betätigung der Schaltvorrichtung angelernt werden. Die Betätigungswerte können beispielsweise einem vorbestimmten Grad der Kippung des Magneten entsprechen. Zum Ermitteln des Betätigungssignals kann die Auswerteinrichtung ausgebildet sein, um unter Verwendung eines geeigneten Algorithmus einen Vergleich der ersten Magnetfeldwerte mit dem vorbestimmten ersten Betätigungswert und einen Vergleich der zweiten Magnetfeldwerte mit dem vorbestimmten zweiten Betätigungswert anzustellen. Beispielsweise kann das Betätigungssignal bereitgestellt werden, sobald einer der ersten Magnetfeldwerte nahe genug an dem vorbestimmten ersten Betätigungswert liegt und einer der zweiten Magnetfeldwerte nahe genug an dem vorbestimmten zweiten Betätigungswert liegt. Somit kann das Betätigungssignal unter Verwendung eines Schwellenwertvergleichs durchgeführt werden, wobei die Schwelle oder die Schwellen des Vergleichs durch den oder die Betätigungswerte definiert sein können. Die Erweiterung der Schaltvorrichtung um die Auswerteeinrichtung kann zu einer schnellen uns sicheren Bereitstellung des Betätigungssignals beitragen.

Insbesondere kann die Schaltvorrichtung ein mechanisches Element aufweisen, das ausgebildet sein kann, um eine zum Bereitstellen des Betätigungssignals ausreichende Schaltbetätigung der Gebereinrichtung haptisch und/oder akustisch anzuzeigen. Damit erhält ein Betätiger der Schaltvorrichtung eine Rückmeldung über ein erfolgreiches Betätigen der Schaltvorrichtung und kann auf eine visuelle Bestätigung der erfolgreichen Betätigung verzichten. Insbesondere bei einem Einsatz der Schaltvorrichtung in einem Fahrzeug ist diese Ausführungsform im Hinblick auf Sicherheitsaspekte beim Fahren von großem Vorteil.

Durch das mechanische Element kann eine charakteristische Verlaufsänderung in einem Verlauf der Kippbewegung des Magneten bewirkt werden. Die charakteristische Verlaufsänderung kann zu einem charakteristischen Verlauf der Magnetfeldwerte führen und somit durch eine Auswertung der Magnetfeldwerte erkannt werden.

Das mechanische Element kann zumindest eine Schnappscheibe umfassen. Eine derartige Schnappscheibe kann beispielsweise mit der Gebereinrichtung gekoppelt in der Schaltvorrichtung verbaut sein. Die Verwendung einer Schnappscheibe ist kos- tengünstig. Zudem handelt es sich bei einer Schnappscheibe um ein sehr robustes Element, das über die gesamte Lebensdauer der Schaltvorrichtung nicht ausgetauscht zu werden braucht.

Ferner kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um basierend auf der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten einen Verlauf der ersten Magnetfeldwerte zu bestimmen, einen ersten aktuellen Magnetfeldwert der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten zu erfassen, wenn der Verlauf eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und den vorbestimmten ersten Betätigungswert auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert zu ändern. Entsprechend kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um basierend auf der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten einen Verlauf der zweiten Magnetfeldwerte zu bestimmen, einen zweiten aktuellen Magnetfeldwert der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten zu erfassen, wenn der Verlauf eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und den vorbestimmten zweiten Betätigungswert auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert zu ändern. Als Verlauf der Magnetfeldwerte kann auch eine Änderungsrate der Magnetfeldwerte erfasst werden. Entsprechend kann der entsprechende aktuelle Magnetfeldwert erfasst werden, wenn der Verlauf der Änderungsrate eine vorbestimmte Charakteristik aufweist. So kann ein durch die Betätigungswerte repräsentierter Schaltpunkt der Schaltvorrichtung ohne Weiteres an beispielsweise alterungsbedingte Änderungen eines mechanischen Zusammenspiels der Schaltvorrichtungselemente angepasst und entsprechend verschoben werden. Eine als„Schamgefühl" zu bezeichnende Rückmeldung an den Betätiger über ein korrekt erfolgtes Schalten kann damit über eine gesamte Lebensdauer der Schaltvorrichtung hinweg aufrechterhalten werden.

Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um den vorbestimmten ersten Betätigungswert auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert zu ändern, wenn der erste aktuelle Magnetfeldwert innerhalb eines vorbestimmten ersten Magnetfeldwerteintervalls für die Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten liegt. Entsprechend kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um den vorbestimmten zweiten Betätigungswert auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert zu ändern, wenn der zweite aktuelle Magnetfeldwert innerhalb eines vorbestimmten zweiten Magnetfeldwerteintervalls für die Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten liegt. So kann auf einfache und kostengünstige Weise gewährleistet werden, dass unrealistische Magnetfeldwerte nicht zu einer Änderung des Schaltpunktes führen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Gebereinrichtung ferner ausgebildet sein, um ansprechend auf eine weitere Schaltbetätigung der Schaltvorrichtung eine zu der Kippbewegung entgegengesetzte weitere Kippbewegung des Magneten zu bewirken. Zum Sensieren der weiteren Kippbewegung kann entsprechend das erste Sensorelement ferner ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von, beispielsweise zu den ersten Magnetfeldwerten gegensätzlichen, weiteren ersten Magnetfeldwerten einer durch die weitere Kippbewegung bewirkten weiteren ersten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten erzeugten Magnetfelds zu erfassen. Ebenso kann das zweite Sensorelement ferner ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von, beispielsweise zu den zweiten Magnetfeldwerten, gegensätzlichen weiteren zweiten Magnetfeldwerten einer durch die weitere Kippbewegung bewirkten weiteren zweiten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten erzeugten Magnetfelds zu erfassen. In dieser Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung als ein Kippschalter mit zwei eindeutigen Schaltstellungen eingesetzt werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass eine aktuelle Funktionalität der Schaltvorrichtung mit einem Blick zweifelsfrei identifiziert werden kann. Fehlannahmen, ob sich eine mit der Schaltvorrichtung ein- und auszuschaltende Einrichtung im Betrieb oder außer Betrieb befindet, können quasi ausgeschlossen werden.

In einer besonderen Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung eine den Magneten tragende Scheibe sowie eine die Scheibe durchgreifende Achse zum kippbaren Lagern des Magneten aufweisen. Ferner kann die Gebereinrichtung ein erstes Geberelement und ein zweites Geberelement aufweisen. Das erste Geberelement kann an einer ersten Position mit der Scheibe gekoppelt und ausgebildet sein, um die Kippbewegung zu bewirken. Das zweite Geberelement kann an einer zweiten Position mit der Scheibe gekoppelt und ausgebildet sein, um die weitere Kippbewegung zu bewirken. In dieser Ausführungsform ist die Schaltvorrichtung kostengünstig in der Herstellung sowie wartungsarm und kann universell eingesetzt werden. Ein Verfahren zum Erkennen eines Betätigens einer Schaltvorrichtung, die einen kippbar gelagerten Magneten, eine mit dem Magneten gekoppelte Gebereinrichtung, die ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Schaltbetätigung der Schaltvorrichtung eine Kippbewegung des Magneten zu bewirken, und eine Sensoreinrichtung, die zum Sensieren der Kippbewegung ein erstes Sensorelement und ein zweites Sensorelement umfasst, aufweist, wobei das erste Sensorelement ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten einer durch die Kippbewegung bewirkten ersten Magnetfeldverlagerung eines von dem Magneten erzeugten Magnetfelds zu erfassen, und das zweite Sensorelement ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten einer durch die Kippbewegung bewirkten zweiten Magnetfeldverlagerung des von dem Magneten erzeugten Magnetfelds zu erfassen, weist den folgenden Schritt auf:

Bereitstellen eines Betätigungssignals zum Anzeigen der Schaltbetätigung, wenn ein Magnetfeldwert der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten einem vorbestimmten ersten Betätigungswert entspricht und ein Magnetfeldwert der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten einem vorbestimmten zweiten Betätigungswert entspricht.

Vorteilhafterweie können Störfaktoren ausschließende und hoch funktionale Ein-, Aus- und Umschaltvorgänge mit einer das Verfahren ausführenden Schaltvorrichtung getätigt werden. Das Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung einer bereits genannten Auswerteeinrichtung ausgeführt werden. Bei der Auswerteeinrichtung kann es sich um ein elektrisches Gerät handeln, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale, verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Auswerteeinrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Auswerteeinrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikro- controller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner einen Schritt des Bestimmens eines Verlaufs der ersten Magnetfeldwerte und eines Verlaufs der zweiten Magnetfeldwerte, einen Schritt des Erfassens eines ersten aktuellen Magnetfeldwerts der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten, wenn der Verlauf eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und eines zweiten aktuellen Magnetfeldwerts der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten, wenn der Verlauf eine vorbestimmte Charakteristik aufweist, und einen Schritt des Änderns des vorbestimmten ersten Betätigungswerts auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert und des vorbestimmten zweiten Betätigungswerts auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert auf.

So kann auf einfache Weise ein Schaltpunkt einer das Verfahren ausführenden Schaltvorrichtung so an mechanische Veränderungen innerhalb der Schaltvorrichtung so angepasst werden, dass sich einem Betätiger der Schaltvorrichtung über eine gesamte Lebensdauer der Schaltvorrichtung hinweg ein positives„Schamgefühl" erfolgreich getätigter Schaltbetätigungen bietet.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung eines Anlernens eines definierten Umschaltpunktes der Schaltvorrichtung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Schaltvorrichtung gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Ruhestellung; Fig. 4 eine Prinzipdarstellung der Schaltvorrichtung aus Fig. 3 nach einer

Kippbewegung des Magneten, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung der Schaltvorrichtung aus Fig. 3 nach einer weiteren Kippbewegung des Magneten, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen eines Betätigens einer Schaltvorrichtung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die beispielhafte Schaltvorrichtung 100 kann in ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs wie eines Personen- oder Lastkraftwagens integriert oder an anderen Positionen innerhalb des Fahrzeugs positioniert sein. Mittels der Schaltvorrichtung 100 können beispielsweise Komfort- und Sicherheitsfunktionen des Fahrzeugs wie Scheinwerferbeleuchtung, elektrische Fensterheber, die Klimaanlage etc. vom Fahrer oder einem anderen Insassen des Fahrzeugs mit einem Fingerdruck auf eine Schaltfläche der Schaltvorrichtung 100 gesteuert bzw. geregelt werden. Die Schaltvorrichtung 100 kann als ein Schalter oder Taster ausgeführt sein.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Schaltvorrichtung 100 einen Magneten 102, eine Gebereinrichtung 104 und eine Sensoreinrichtung 106 auf. Bei dem Magneten 102 handelt es sich um einen Dauermagneten, der hier stabförmig ausgeführt ist. Eine erste - in der Darstellung linke - Hälfte des Magneten 102 bildet einen Nordpolabschnitt 108 des Magneten und eine zweite - in der Darstellung rechte - Hälfte des Magneten 102 bildet einen Südpolabschnitt 1 10 des Magneten. Der Dauermagnet 102 erzeugt ein Magnetfeld 1 12, das in der Darstellung in Fig. 1 mittels eines charakteristischen Verlaufs der Magnetfeldlinien gekennzeichnet ist. Über eine, hier beispielsweise durch eine Öffnung in einem Zentrum des Magneten 102 geführte, Achse 1 14 ist der Magnet 102 drehbar bzw. kippbar gelagert. Die Gebereinrichtung 104 ist über zumindest ein Geberelement mittelbar oder unmittelbar mit dem Magneten 102 gekoppelt oder koppelbar und ausgebildet, um ansprechend auf eine Betätigung durch einen Betätiger eine hier mittels Pfeilen gekennzeichnete Kippbewegung 1 1 6 des Magneten 102 um die Achse 1 14 zu bewirken. Die Gebereinrichtung 104 kann mit einem Betätigungselement der Schaltvorrichtung ein- oder zweistückig verbunden sein. So kann ein Betätiger durch Drücken auf eine Schaltfläche des Betätigungselements über die Gebereinrichtung 104 den Magneten 102 in eine Kippstellung bringen und so einen erwünschten Schaltvorgang in der Schaltvorrichtung 100 auslösen.

Die Sensoreinrichtung 106 ist in dem in Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung unterhalb des Magneten 102 auf einer Leiterplatte 1 18 oder alternativ auf einem beliebigen anderen Trägerelement der Schaltvorrichtung 100 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 106 ist ausgebildet, um die Kippbewegung 1 1 6 des Magneten 102 zu sensieren und umfasst dazu ein erstes Sensorelement 120 und ein zweites Sensorelement 122. Dabei ist das erste Sensorelement 120 dem Nordpolabschnitt 108 des Magneten 102 und das zweite Sensorelement 122 dem Südpolabschnitt 1 10 des Magneten 102 zugeordnet. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung 100 sind diese Zuordnungen gegeben, indem das erste Sensorelement 120 bezogen auf eine gedachte Symmetrieachse 124 durch eine Mitte des Magneten 102 (in der Darstellung in Fig. 1 mittels einer senkrechten Strichlinie gekennzeichnet) aufseiten des Nordpolabschnitts 108 schräg unterhalb des Nordpolabschnitts 108 positioniert ist und das zweite Sensorelement 122 bezogen auf die gedachte Symmetrieachse 124 aufseiten des Südpolabschnitts 1 10 schräg unterhalb des Südpolabschnitts 1 10 positioniert ist. Diese Zuordnungen sind beispielhaft. Gemäß alternativen Ausführungsbeispielen können die Zuordnungen im Allgemeinen so realisiert sein, dass prinzipiell das einem bestimmten Abschnitt des Magneten 102 zugeordnete Sensorelement jeweils näher bei diesem als bei dem anderen Abschnitt positioniert ist. Bei der in Fig. 1 gezeigten beispielhaften Schaltvorrichtung 100 sind die Sensoren bzw. Sensorelemente 120, 122 als Hall-Sensoren ausgeführt. Es können alternativ auch andere geeignete Messwertaufnehmer eingesetzt werden.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung 100 ist die Gebereinrichtung 104 so gegenüber dem Magneten 102 positioniert, dass eine über die Gebereinrichtung 104 ausgeführte Schaltbetätigung die Kippbewegung 1 1 6 in Form eines Kippens des Südpolabschnitts 1 10 des Magneten 102 nach unten und gleichzeitig des Nordpolabschnitts 108 nach oben bewirkt. In der Kippbewegung 1 1 6 nähert sich der Südpolabschnitt 1 10 dem zweiten Sensor 122 an, während sich der Nordpolabschnitt 108 von dem ersten Sensor 120 weg bewegt. Entsprechend verlagert sich das von dem Magneten 102 erzeugte Magnetfeld 1 12, nähert sich also rechts in der Darstellung dem zweiten Sensor 122 an und entfernt sich links in der Darstellung von dem ersten Sensor 120.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 100 ist das erste Sensorelement 120 ausgebildet, um eine Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten 126 einer durch die Kippbewegung 1 1 6 bewirkten ersten Magnetfeldverlagerung des Magnetfelds 1 12 des Magneten 102 zu erfassen. Das zweite Sensorelement 122 ist entsprechend ausgebildet, um eine Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten 128 einer durch die Kippbewegung 1 1 6 bewirkten zweiten Magnetfeldverlagerung des Magnetfelds 1 12 des Magneten 102 zu erfassen. Basierend auf der Entfernung des Magnetfeldbereichs des Magneten 102 um den Nordpol 108 von dem ersten Sensor 120 und der Annäherung des Magnetfeldbereichs des Magneten 102 um den Südpol 1 10 an den zweiten Sensor 122 sind die ersten Magnetfeldwerte 126 den zweiten Magnetfeldwerten 128 gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorzeichenmäßig stets genau entgegengesetzt, d. h., steigen die ersten Magnetfeldwerte 126, dann fallen die zweiten Magnetfeldwerte 128, und umgekehrt.

Die beispielhafte Schaltvorrichtung 100 in Fig. 1 weist ferner eine Auswerteeinrichtung 130 auf. Die Auswerteeinrichtung 130 ist mit der Sensoreinrichtung 106 gekoppelt und ausgebildet, um die erfassten Magnetfeldwerte 126, 128 unter Verwendung eines geeigneten Algorithmus zu verarbeiten und ein Betätigungssignal 132 zum Anzeigen einer Schaltbetätigung bereitzustellen, wenn ein Magnetfeldwert der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten 126 einem vorbestimmten ersten Betätigungswert entspricht und ein Magnetfeldwert der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten 128 einem vorbestimmten zweiten Betätigungswert entspricht. Der erste und zweite Betätigungswert repräsentieren hier einen Schaltpunkt der Schaltvorrichtung 100. An dem Schaltpunkt führt die Schaltvorrichtung 100 einen durch das Betätigen der Gebereinrichtung 104 eingeleiteten Schaltvorgang aus, d. h., stellt das Betätigungssignal 132 bereit, das beispielsweise geeignet ist, um ein mit der Schaltvorrichtung 100 gekoppeltes Gerät ein- oder auszuschalten.

Als weitere Besonderheit weist das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung 100 ein optionales mechanisches Element 134 auf. Bei der beispielhaften Schaltvorrichtung 100 ist das mechanische Element 134 als eine

Schnappscheibe ausgeführt und mit der Gebereinrichtung 104 gekoppelt oder koppelbar. Die Schnappscheibe 134 ist so in oder an der Schaltvorrichtung 100 angeordnet, dass sie bei ausreichender Schaltbetätigung der Gebereinrichtung 104 zum Bewirken der Kippbewegung 1 1 6 - also bei ausreichend langem und/oder starkem Drücken auf das Betätigungselement der Schaltvorrichtung 100 durch den Betätiger - aus einem stabilen Zustand in einen metastabilen Zustand und eventuell zurück in den stabilen Zustand springt. Durch die Schnappscheibe 134 kann ein Verlauf der Kippbewegung 1 16 so gestaltet werden, dass die Kippbewegung 1 16 zunächst gebremst und, hervorgerufen durch ein Umspringen der Schnappscheibe 134, stark beschleunigt wird. Somit führt das Umspringen der Schnappscheibe 134 zu einer charakteristischen Verlaufsänderung in einem Verlauf der Kippbewegung 1 16. Die Schnappscheibe 134 ist so angeordnet und ausgeführt, dass das Umspringen der Schnappscheibe 134 in den Zeitraum des Schaltpunktes der Schaltvorrichtung 100 fällt und somit geeignet ist, das Bereitstellen des Betätigungssignals 132 haptisch und/oder akustisch anzuzeigen und damit dem Betätiger eine Information über eine erfolgreiche Betätigung der Schaltvorrichtung 100 zu geben. Das mechanische Element 134 kann auch in anderer Form denn als Schnappscheibe 134 zum Einsatz kommen und an unterschiedlichen Positionen in der Schaltvorrichtung 100 installiert sein. Es kann gemäß Ausführungsbeispielen auch eine Mehrzahl von mechanischen Elementen 134 in der Schaltvorrichtung 100 Verwendung finden. Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Anlernens eines definierten Umschaltpunktes der Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem kartesischen Koordinatensystem ist ein schematisch dargestellter Verlauf 200 von ersten Magnetfeldwerten 126 und ein schematisch dargestellter Verlauf 204 von zweiten Magnetfeldwerten 128 beim Betätigen einer Schaltvorrichtung über die Zeit t aufgetragen. Dabei ist die Schaltvorrichtung mit einem anhand der Fig. 1 erläuterten mechanischen Element zum haptischen und/oder akustischen Anzeigen einer Schaltbetätigung der Schaltvorrichtung ausgerüstet. Die ersten Magnetfeldwerte 126 können beispielsweise von dem in Fig. 1 gezeigten ersten Sensorelement erfasst und bereitgestellt werden. Entsprechend können die zweiten Magnetfeldwerte 128 von dem in Fig. 1 gezeigten zweiten Sensorelement erfasst und bereitgestellt werden.

Der Verlauf 200 der ersten Magnetfeldwerte 126 weist beim Betätigen der Gebereinrichtung der Schaltvorrichtung zunächst eine erste Steigung auf, sodass eine erste Änderungsrate zwischen aufeinanderfolgenden ersten Magnetfeldwerten 126 vorliegt. Beim weitergehenden Betätigen steigt ein Widerstand des inkorporierten mechanischen Elements gegen eine Druckkraft des Betätigers auf die Gebereinrichtung und der Verlauf 200 der ersten Magnetfeldwerte 126 flacht ab, wodurch auch die Änderungsrate zwischen aufeinanderfolgenden ersten Magnetfeldwerten 126 gegenüber der ersten Änderungsrate abnimmt. Mit der auf weitergehendes Betätigen erfolgten Überwindung des mechanischen Elements bricht der Widerstand zusammen und der Verlauf 200 weist eine dritte Steigung auf, die größer als die erste Steigung ist. Dadurch ergibt sich eine dritte Änderungsrate zwischen aufeinanderfolgenden ersten Magnetfeldwerten 126, die größer als die erste Änderungsrate ist. Ein Knick zwischen dem flach und dem steil verlaufenden Abschnitt des Verlaufs 200 stellt eine vorbestimmte Charakteristik in dem Verlauf 200 oder eine vorbestimmte Charakteristik in der Änderungsrate zwischen aufeinanderfolgenden ersten Magnetfeldwerten 126 dar, die eine Folge einer durch das mechanische Element bewirkten charakteristischen Verlaufsänderung in der Kippbewegung des Magneten ist. Wenn die vorbestimmte Charakteristik erkannt wird, kann ein aktueller Magnetfeldwert, der beispielsweise unmittelbar vor dem Knick, auf dem Knick oder unmittelbar nach dem Knick liegt, als erster aktueller Magnetfeldwert 202 der Mehrzahl von ersten Magnet- feldwerten 126 erfasst und zum Anlernen eines definierten Umschaltpunktes der Schaltvorrichtung verwendet werden. Dazu kann eine Auswerteeinrichtung oder ein geeignetes Steuergerät der Schaltvorrichtung den vorbestimmten ersten Betätigungswert auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert 202 setzen.

Der Verlauf 204 der zweiten Magnetfeldwerte 128 entspricht betragsmäßig, jedoch vorzeichenverkehrt dem Verlauf 200 der ersten Magnetfeldwerte 126. Der Verlauf 204 weist einen entsprechenden Knick auf, an dem ein zweiter aktueller Magnetfeldwert 206 der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten 128 erfasst und zum Anlernen eines definierten Umschaltpunktes der Schaltvorrichtung verwendet werden kann. Dazu kann die Auswerteeinrichtung oder das geeignete Steuergerät der Schaltvorrichtung den vorbestimmten zweiten Betätigungswert auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert 206 setzen.

Gemäß Ausführungsbeispielen kann eine Auswerteeinrichtung bzw. ein Steuergerät einer beispielhaften hier vorgestellten Schaltvorrichtung ausgebildet sein, um den vorbestimmten ersten Betätigungswert auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert 202 zu ändern, wenn der erste aktuelle Magnetfeldwert 202 innerhalb eines vorbestimmten ersten Magnetfeldwerteintervalls 208 liegt. Entsprechend kann die Auswerteeinrichtung bzw. das Steuergerät ausgebildet sein, um den vorbestimmten zweiten Betätigungswert auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert 206 zu ändern, wenn der zweite aktuelle Magnetfeldwert 206 innerhalb eines vorbestimmten zweiten Magnetfeldwerteintervalls 210 liegt. Die anhand der Diagramme in Fig. 2 vorgestellte Funktionalität zum Anlernen des Schaltpunktes kann auch ohne Einsatz eines mechanischen Elements oder unter Verwendung eines sich von dem anhand von Fig. 1 beschriebenen mechanischen Element unterscheidenden mechanischen Element realisiert werden, um ein sich im Alterungsprozess der Schaltvorrichtung änderndes mechanisches Zusammenspiel auszugleichen.

Fig. 3 zeigt eine Prinzipdarstellung der Schaltvorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wieder ist der Magnet 102 als ein Stabmagnet mit Nordpolabschnitt 108 und Südpolabschnitt 1 10 ausgeführt. Im in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung 100 wird der Magnet 102 von einer Scheibe 300 getragen, deren Durchmesser in etwa einer Länge des Magneten 102 entspricht. Die Achse 1 14 zum kippbaren Lagern des Magneten 102 durchtritt sowohl den Magneten 102 als auch die den Magneten 102 tragende Scheibe 300 im Zentrum. Wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch hier das erste Sensorelement 120 schräg unterhalb des Nordpolabschnitts 108 angeordnet und diesem zugeordnet und das zweite Sensorelement 122 schräg unterhalb des Südpolabschnitts 1 10 angeordnet und diesem zugeordnet.

Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Gebereinrichtung der in Fig. 3 gezeigten beispielhaften Schaltvorrichtung 100 eine Gebereinrichtung auf, die ein erstes Geberelement 302 und ein zweites Geberelement 304 umfasst. Diese Gestaltung der Gebereinrichtung 104 ermöglicht die Ausführung der Schaltvorrichtung 100 als Schalter mit zwei stabilen oder auch zwei instabilen Schaltstellungen. Wie die Darstellung zeigt, sind die Geberelemente 302, 304 jeweils stabförmig ausgeführt. Das erste Geberelement 302 erstreckt sich von einer ersten Position 306 an der Scheibe 300 nahe dem Nordpolabschnitt 108 des Magneten 102 zu einem ersten Betätigungselement 308 der Schaltvorrichtung 100. Das zweite Geberelement 304 erstreckt sich von einer zweiten Position 310 an der Scheibe 300 nahe des Nordpolabschnitts 108 des Magneten 102 zu einem zweiten Betätigungselement 312 der Schaltvorrichtung 100.

Die Darstellung in Fig. 3 zeigt die beispielhafte Schaltvorrichtung 100 in einer Ruhestellung. Der Stabmagnet 102 liegt parallel bezüglich der Sensorelemente 120, 122. Ein Abstand des Nordpolabschnitts 108 von dem ersten Sensorelement 120 ist gleich einem Abstand des Südpolabschnitts 1 10 von dem zweiten Sensorelement 122. Entsprechend erfassen die Sensoren 120, 122 betragsmäßig gleiche erste und zweite Magnetfeldwerte.

Fig. 4 zeigt anhand einer weiteren Prinzipdarstellung die beispielhafte Schaltvorrichtung 100 aus Fig. 3 in einer ersten Kippstellung. Die Darstellung in Fig. 4 zeigt die Schaltvorrichtung 100 nach einer Schaltbetätigung des zweiten Betätigungselements 312. Ansprechend auf die Schaltbetätigung hat das zweite Geberelement 304 durch eine Drehung der Scheibe 300 die bereits anhand der Darstellung in Fig. 1 er- läuterte Kippbewegung 1 1 6 verursacht. In der in Fig. 4 gezeigten ersten Kippstellung befindet sich der Südpolabschnitt 1 10 des Magneten 102 nun näher bei dem zweiten Sensorelement 122 als in der in Fig. 3 gezeigten Ruhestellung der Schaltvorrichtung 100. Der Nordpolabschnitt 108 des Magneten 102 hingegen befindet nun weiter entfernt von dem ersten Sensorelement 120 als in der in Fig. 3 gezeigten Ruhestellung der Schaltvorrichtung 100. Mit der Kippbewegung 1 1 6 hat eine Verlagerung des von dem Magneten 102 verursachten Magnetfeldes 1 12 stattgefunden. So hat im Sensieren der Kippbewegung 1 1 6 der erste Sensor 120 eine Mehrzahl sich ändernder erster Magnetfeldwerte erfasst und der zweite Sensor 122 eine Mehrzahl sich gegenüber den ersten Magnetfeldwerten gegengerichtet ändernder zweiter Magnetfeldwerte erfasst.

Fig. 5 zeigt wiederum anhand einer Prinzipdarstellung die beispielhafte Schaltvorrichtung 100 aus Fig. 3 in einer zweiten Kippstellung, der eine weitere Schaltbetätigung der Gebereinrichtung vorausgegangen ist. Im Zuge der weiteren Schaltbetätigung hat ein Betätiger auf das erste Betätigungselement 308 gedrückt. Entsprechend hat das erste Geberelement 302 durch eine zu der Drehung entgegengesetzte weitere Drehung der Scheibe 300 eine zu der Kippbewegung entgegengesetzte weitere Kippbewegung 500 des Magneten 102 bewirkt. Im Zuge der weiteren Kippbewegung 500 wurde der Magnet 102 aus der in Fig. 4 gezeigten ersten Kippstellung über die in Fig. 3 gezeigte Ruhelage in die in der Darstellung in Fig. 5 gezeigte zweite stabile Kippstellung gebracht.

In der in Fig. 5 gezeigten zweiten Kippstellung befindet sich nun der Südpolabschnitt 1 10 des Magneten 102 weiter entfernt von dem zweiten Sensorelement 122 als in der in Fig. 3 gezeigten Ruhestellung der Schaltvorrichtung 100. Der Nordpolabschnitt 108 des Magneten 102 befindet sich dagegen näher bei dem ersten Sensorelement 120 als in der in Fig. 3 gezeigten Ruhestellung der Schaltvorrichtung 100. Mit der weiteren Kippbewegung 500 hat eine zu der in Fig. 4 gezeigten Verlagerung entgegengesetzte weitere Verlagerung des von dem Magneten 102 verursachten Magnetfeldes 1 12 stattgefunden. Entsprechend hat zum Sensieren der weiteren Kippbewegung 500 der erste Sensor 120 eine Mehrzahl von sich zu den ersten Magnetfeldwerten gegensätzlich ändernden weiteren ersten Magnetfeldwerten er- fasst. Der zweite Sensor 122 hat eine Mehrzahl von sich zu den zweiten Magnetfeldwerten gegensätzlich ändernden weiteren zweiten Magnetfeldwerten erfasst.

Die in den Ausführungsbeispielspielen der Figuren 3 bis 5 gezeigte Scheibe 300 ist nur beispielhaft gewählt. Alternativ kann eine andere Kippeinrichtung verwendet werden, oder die Geberelemente 302, 304 können direkt mit dem Magneten 102 gekoppelt sein. Auch kann die Schaltvorrichtung 100 eine Rücksteileinrichtung, beispielsweise ein Federelement, aufweisen, um den Kippmagneten 102 aus den in den Figuren 4 und 5 gezeigten Stellungen ohne weitere Betätigung eines Betätigers zurück in die in Fig. 3 gezeigte Ruhestellung zu bewegen. Ist die Schaltvorrichtung mit einem mechanischen Element, beispielsweise der beschriebenen Schnappscheibe, ausgeführt, so kann das mechanische Element verwendet werden, um eine entsprechende Rückbewegung in die Ruhestellung zu bewirken.

Die Darstellungen in den Figuren 3 bis 5 zeigen anschaulich eine hier vorgestellte beispielhafte Positionserfassung der Schaltvorrichtung 100 durch den Kippmagneten 102, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als drehbar gelagerter Stabmagnet ausgebildet ist. Der Kippmagnet 102 wird von den zwei Geberelementen 302, 304 derart betätigt, dass er von dem ersten Geberelement 302 zur Ausführung der Kippbewegung 1 16 in eine erste Richtung verdreht wird und von dem zweiten Geberelement 304 zur Ausführung der weiteren Kippbewegung 500 in eine zweite Richtung verdreht wird. In der in Fig. 3 gezeigten Ruhelage ist der Stabmagnet 102 waagerecht zu einer die Sensoren 120, 122 tragenden (nicht gezeigten) Leiterplatte angeordnet. Zum Nordpol 108 des Magneten 102 ist der erste magnetische Sensor 120 angeordnet und zu dessen Südpol 1 10 der zweite magnetische Sensor 122 angeordnet. Beim Betätigen des ersten Geberelements 302 wird das Magnetfeld 1 12 beider magnetischen Sensoren 120, 122 beeinflusst, beim Betätigen des zweiten Geberelements 304 wird das Magnetfeld 1 12 in beiden Sensoren 120, 122 jeweils entgegengesetzt beeinflusst.

Die Erkennung der Betätigung der Geberelemente 302, 304 der Gebereinheit wird durch eine Änderung der Magnetfeldrichtung von beiden magnetischen Sensoren 120, 122 erkannt, sodass der Einfluss von äußeren Fremdfeldern erkannt bzw. herausgerechnet werden kann. Vorwiegend werden für die magnetischen Sensoren 120, 122 analoge Hall-Sensoren verwendet. Der Einsatz eines„Double-Die"-3D- Sensors ist auch denkbar, wobei in diesem Fall ein Fremdfeldeinfluss nicht unter allen Bedingungen erkannt wird.

Wie bereits anhand Fig. 2 erläutert, kann gemäß Ausführungsbeispielen des hier vorgestellten Konzepts zusätzlich zu der Positionserfassung ein definierter Schaltpunkt bzw. Umschaltpunkt angelernt werden, der zum Beispiel mit einem mechanischen Klickgeräusch gekoppelt wird. Das mechanische Klickgeräusch kann beispielsweise mit einer Schnappscheibe generiert werden. Anhand der Verfahrge- schwindigkeit kann der Zeitpunkt erkannt werden, zu dem z. B. die Schnappscheibe maximal gespannt ist - da dann eine Geschwindigkeit von nahezu Null besteht - und wann z. B. die Schnappscheibe zusammenbricht - da dann die Geschwindigkeit sehr groß ist. Der Umschaltpunkt kann zum Beispiel genau in diesen Übergang gelegt werden, wobei über die Haptik und das Klickgeräusch ein mechanischer Taster simuliert wird.

Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 600 zum Erkennen eines Betätigens einer Schaltvorrichtung. Das Verfahren 600 kann zum Erkennen einer Betätigung eines Ausführungsbeispiels der oben erläuterten Schaltvorrichtung ausgeführt werden.

In einem Schritt 602 wird ein Betätigungssignal zum Anzeigen der Schaltbetätigung bereitgestellt, wenn ein Magnetfeldwert einer Mehrzahl von von einem ersten Sensor der Schaltvorrichtung erfassten ersten Magnetfeldwerten einem vorbestimmten ersten Betätigungswert entspricht und ein Magnetfeldwert der Mehrzahl von von einem zweiten Sensor der Schaltvorrichtung erfassten zweiten Magnetfeldwerten einem vorbestimmten zweiten Betätigungswert entspricht. In einem Schritt 604 wird ein Verlauf der ersten Magnetfeldwerte und ein Verlauf der zweiten Magnetfeldwerte oder ein Verlauf einer Änderungsrate der ersten Magnetfeldwerte und ein Verlauf einer Änderungsrate der zweiten Magnetfeldwerte bestimmt. Wenn die Verläufe der Magnetfeldwerte oder die Verläufe der Änderungsraten eine vorbestimmte Charakteristik aufweisen, werden in einem Schritt 606 ein erster aktueller Magnetfeldwert der Mehrzahl von ersten Magnetfeldwerten und ein zweiter aktueller Magnetfeldwert der Mehrzahl von zweiten Magnetfeldwerten erfasst. Basierend auf der aktuellen Magnetfeldwerterfassung wird in einem Schritt 608 der vorbestimmte erste Betätigungswert auf den ersten aktuellen Magnetfeldwert geändert und der vorbestimmte zweite Betätigungswert auf den zweiten aktuellen Magnetfeldwert geändert.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

310 zweite Position an der Scheibe

312 zweites Betätigungselement

500 weitere Kippbewegung

600 Verfahren zum Erkennen eines Betätigens einer Schaltvorrichtung

602 Schritt des Bereitstellens eines Betätigungssignals

604 Schritt des Bestimmens eines Verlaufs von Änderungsraten

606 Schritt des Erfassens eines ersten und zweiten aktuellen Magnetfeldwerts

608 Schritt des Änderns der vorbestimmten Betätigungswerte auf die aktuellen Magnetfeldwerte