Es sind elektrische Schalter bekannt, die in unterschiedliche Schaltstellungen gebracht werden können. Im Automotive-Bereich können derartige Schalter beispielsweise einem Gangwahlhebel oder auch einer Tempomateinrichtung zugeordnet sein. Diese Schalter umfassen als Schaltmittel zumeist einen Schleifer, der sich über mehrere Codespuren erstreckt. Die Codespuren tra- gen einzelne Schalterkontakte, wobei vorgesehen ist, daß in unterschiedli- chen Stellungen des Schaitmittels und somit in unterschiedlichen Schalter- stellungen in der Summe unterschiedliche Schalterkontakte der einzelnen Codespuren durch das Schaltmittel kontaktiert sind. Die einzelnen Schalter- stellungen sind dadurch voneinander unterscheidbar, daß in Abhängigkeit von der Stellung des Schaltmittels ein Schalterkontakt kontaktiert oder nicht kontaktiert ist. Entsprechend erfolgt eine Auswertung eines solchen Schalter- kontaktes als digitale"0"oder als digitale"1". Durch entsprechende Kombi- nation der Kontaktierung der Schalterkontakte in einzelnen Codespuren sind die einzelnen Schalterstellungen des elektrischen Schalters dadurch vonein- ander unterscheidbar, daß jede Kombination zwischen kontaktierten und nicht kontaktierten Schalterkontakten nur einmal in den unterschiedlichen Schalterstellungen definiert ist.

Die einzelnen Schalterkontakte sind über jeweils eine Abgriffleitung mit einer Auswerteinheit verbunden, die für das Auslesen und Auswerten der Schal- terkontakte in Abhängigkeit der Schaltstellungen zuständig ist. In Abhängig-

keit von der erkannten Schalterstellung wird dann von der Prozessoreinheit ein entsprechendes Signal zum Ansteuern eines oder mehrerer Aktoren ge- neriert.

Auch wenn ein solcher elektrischer Schalter grundsätzlich zufriedenstellend funktioniert und mit einfachen Mitteln herstellbar ist, können Probleme be- züglich einer eindeutigen Schaltstellungserkennung entstehen, wenn eine Kontaktierung eines Schalterkontaktes mit dem Schaltmittel nur unzurei- chend erfolgt, beispielsweise wenn die Kontaktstelle verschmutzt ist. In ei- nem solchen Fall kann es vorkommen, daß aufgrund der schlechten Kontak- tierung der Übergangswiderstand so groß ist, daß die auswerteseitig erfaßte Pegelspannung unterhalb des vorgegebenen Schwellwertes liegt und somit eine nicht korrekte Schaltstellungserfassung erfolgt, wobei das Ausleseer- gebnis als solches nicht als fehlerbehaftet erkennbar ist. Entsprechendes gilt ebenfalls bei einem Leitungsbruch.

Es besteht daher der Wunsch, einen elektrischen Schalter zur Hand zu ha- ben, bei dem eine sichere Schaltstellungserfassung, insbesondere auch hin- sichtlich einer Fehlerdetektion möglich ist.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen eingangs genannten elektrischen Schalter dergestalt weiterzubilden, daß mit diesem eine sichere Schaltstellungserfassung einschließlich einer Fehlerdetektion möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit von der Stellung des Schaltmittels bei zumindest einigen Schaltstellungen die Pegelspannung zur zusätzlichen Unterscheidung dieser Schaltstellung einen unterschiedlichen Wert aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Schalter ist vorgesehen, daß die Pegelspannung in unterschiedlichen Schalterstellungen nicht gleichbleibend ist, sondern als zusätzliches Unterscheidungskriterium der unterschiedlichen Schalterstellungen dient. Der Vorteil einer solchen zusätzlichen Schalterstel-

lungscodierung liegt darin, daß grundsätzlich jede Schalterstellung zunächst digital codiert ist. Durch die zusätzliche und grundsätzlich redundante Infor- mation ist eine Auswertung einer Schalterstellung hinsichtlich eines Vorlie- gens eines Fehlers möglich, da die Pegelspannung der kontaktierten Schal- terkontakte in einer Schalterstellung analog bewertet wird und diese in jeder Schalterstellung unterschiedlich ist. Somit ist auf einfache Weise ein elektri- scher Schalter geschaffen, dessen Schalterstellungen redundant durch eine digitale und analoge Codierung ausgewertet werden können. Durch die im- plementierte analoge Auswertung ist eine Fehlererkennung möglich.

Bei einem solchen elektrischen Schalter kann vorgesehen sein, daß durch die unterschiedlichen Pegelspannungen entweder die digitale"0"in einzelne Pegelspannungen, zweckmäßigerweise Pegelspannungsintervalle entspre- chend der Anzahl der zu realisierenden Schalterstellungen unterteilt ist. Dann kann die digitale"1"bezüglich ihrer Pegelspannung konstant sein. Entspre- chend kann ein solcher elektrischer Schalter auch umgekehrt oder aus einer Kombination aufgebaut sein.

Zur Bereitstellung unterschiedlicher Pegelspannungen in den unterschiedli- chen Schalterstellungen ist in einer ersten Ausgestaltung der Erfindung vor- gesehen, daß in die Pegelspur jeweils ein unterschiedlich codierter pull- down-Widerstand eingeschaltet ist. In einer zweiten Ausgestaltung ist vorge- sehen, die Pegelspurleitung als kontinuierliche Potentiometerbahn auszufüh- ren, die mit ihrem einen Ende mit dem Betriebsspannungspotential Vcc und mit ihrem anderen Ende mit dem Massepotential GND verbunden ist. Eine solche Pegelspannungsbereitstellung ist auf besonders einfache Weise reali- sierbar. Die Abgriffe der einzelnen Schalterkontakte beaufschlagen einen A/D-Wandler, der eingangsseitig an eine Prozessoreinheit angeschlossen ist.

Der Prozessoreinheit ist ein Speichermodul zugeordnet, in dem die die un- terschiedlichen Schaltstellungen kennzeichnenden Pegelspannungen bzw.

Pegelspannungsintervalle gespeichert sind.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Be- zugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.

Dabei zeigen Fig. 1 : nach Art eines Blockschaltbildes unterschiedliche Schaltstellun- gen eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters nach einer ersten Ausführungsform.

Fig. 2 : eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektri- schen Schalters mit einer Potentiometerbahn als Pegelspur Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt der elektrische Schalter 1 als Schaltmittel einen Schleifer 2, der mit seinen Kontakten auf drei digitalen Codespuren A, B, C mit elektrischen Schalterkontakten aufliegt und gegenüber diesen ver- schieblich ist. Der dargestellte Schalter ist theoretisch in acht unterschiedli- che Schaltstellungen bringbar. Symbolisiert sind in der Figur mit schwarzen Kästchen diejenigen Schalterkontakte wiedergegeben, die von dem Schleifer 2 in einzelnen Schalterpositionen kontaktiert sind. Ein durch den Schleifer 2 nicht kontaktierter Schalterkontakt ist als nicht gefülltes Kästchen gekenn- zeichnet. In jeder Schalterstellung ist der Schleifer 2 mit einer Pegelspur P kontaktiert. Die digitale Codierung des elektrischen Schalters 1 ist dergestalt konzipiert, daß die gefüllten Kästchen eine digitale"0"und die nicht gefüllten Kästchen eine digitale"1"darstellen. Bei dem dargestellten elektrischen Schalter 1 ist daher die digitale"1"konstant und die digitale"0"als zusätzlich analog codierte Variable anzusehen. Tatsächlich genutzt werden bei dem elektrischen Schalter 1 lediglich die Schaltstellungen 1 bis 6 ; eine Detektion etwa der nicht belegten Schalterstellung 7 als Ausleseergebnis einer der Schalterstellungen 1 bis 6 zeigt beispielsweise einen Leitungsbruch an.

Ausgehend von der Schalterstellung 0, bei der der Schleifer 2 die Schalter- kontakte von allen drei Codespuren A, B, C kontaktiert und diese somit sämt- lich als digitale"0"auszulesen sind, so daß keine Pegelspannung detektier-

bar ist, erfolgt in den weiteren Schalterstellungen jeweils eine unterschiedli- che Kontaktierung von in der Summe unterschiedlichen Schalterkontakten der digitalen Codespuren A, B, C.

In der Schalterstellung 7 werden keine Schalterkontakte der Codespuren A, B, C kontaktiert, so daß in dieser Stellung sämtliche Codespuren A, B, C als digitale 1"erkannt werden.) n jeder Schalterstellung ist der Schleifer 2 be- züglich seiner Pegelspur P an einen unterschiedlichen Pegelspurast Ai-Ag angeschlossen. Die Schalterkontakte der Codespuren A, B, C sind jeweils über eine Abgriffleitung 3,4,5 an einen A/D-Wandler 6 angeschlossen, der ebenfalls durch eine GND-Leitung beaufschlagt ist, an die die Pegelspuräste Ai-As angeschlossen sind. In die Pegelspuräste A1-A6 ist jeweils ein unter- schiedlich pull-down-Widerstand W1-W6 eingeschaltet, so daß die an den Abgriffleitungen 3,4,5 jeweils ausgelesene Pegelspannung in Abhängigkeit zu der Codierung des Widerstandes W1-W6 einer Schalterstellung unter- schiedlich ist. Die benötigten pull-up-Widerstände sind der nachgeschalteten Auswerteeinheit zugeordnet.

Auch bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform umfaßt der elektrische Schalter 1 als Schaltmittel einen Schleifer 2, der mit seinen Kontakten auf drei digitalen Codespuren A, B, C mit elektrischen Schalterkontakten sowie auf einer Pegelspur P aufliegt und in unterschiedliche Schaltstellungen bringbar ist. Die Symbolisierung der kontaktierten und nicht kontaktierten Schalterkontakte ist wie in Fig. 1 durch gefüllte und nicht gefüllte Kästchen wiedergegeben und die digitale Codierung des elektrischen Schalters 1 ist auch hier so konzipiert, daß die gefüllten Kästchen eine digitale"0"und die nicht gefüllten Kästchen eine digitale 1"darstellen. Der wesentliche Unter- schied zu der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht darin, daß hier als Pegel- spur P eine durchgehende Potentiometerbahn eingesetzt ist, die mit ihrem einen Ende, welches sich nahe der Schaltstellung 0 befindet, mit dem Mas- sepotential GND verbunden und mit ihrem anderen Ende, welches sich nahe der Schaltstellung 7 befindet, mit dem Betriebsspannungspotential Vcc ver-

bunden ist. In jeder Zwischenstellung wird durch die Potentiometerbahn ein Potential zur Verfügung gestellt und durch den Schleifer 2 auf die jeweils kontaktierten Schalterkontakte der Codespuren A, B, C übertragen, welches zwischen diesen beiden Werten (hier z. B. 0 und 5 Volt) liegt, und dessen jeweiliger Wert sich aus dem Abstand des Abgriffpunktes von den Enden der Potentiometerbahn ergibt. Der zu einer Schaltstellung gehörige Spannungs- wert ist deshalb davon abhängig, wo der Schleifer auf dem Schalterkontakt aufliegt, was jedoch durch den ohnehin als Intervall vorgegebenen Pegelwert ohne weiteres zu erfassen ist. Durch pull-up-Widerstände 10 in den Ab- griffleitungen 3,4,5 der Codespuren A, B, C ist sichergestellt, daß nicht kontaktierte Codespuren jeweils einen Pegel > 4,75 Volt aufweisen. Der mit dieser Ausführung verbundene Vorteil besteht insbesondere in der Einspa- rung der pull-down-Widerstände sowie in der Unabhängigkeit vom Über- gangswiderstand des Schleifers.

Die nachfolgend wiedergegebene Tabelle zeigt Wertebereiche der ausgele- senen Pegelspannung zur Definition einer Schalterstellung bei einer Be- triebsspannung von 5V : Schalter-Kontakt A Kontakt B Kontakt C Pegelbereich [V] stellung (digital) (digital) (digital) 0 0 0 0 <0, 50 1 1 0 0 0,50-1,00 2 0 1 0 1,25-1,75 3 1 1 0 2,00-2,50 4 0 0 1 2,75-3,25 5 1 0 1 3,50-4,00 6 0 1 1 4,25-4,75 7 1 1 1 > 4, 75

Der A/D-Wandler 6 ist eingangsseitig an eine Prozessoreinheit 7 ange- schlossen, der ein Speichermodul 8 zugeordnet ist, in dem die Pegelinter- valle zum Kennzeichnen der unterschiedlichen Schalterstellungen hinterlegt sind. Auf diese Weise kann bei einer Auswertung der Schalterstellung neben dem digitalen Code eine Überprüfung des digitalen Schaltstellungserfas- sungsergebnisses anhand der erfaßten Pegelspannung erfolgen. Die Aus- werteeinheit ist in der Figur insgesamt mit dem Bezugszeichen 9 gekenn- zeichnet.

Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, daß mit dem beschriebe- nen elektrischen Schalter unter Einsatz einfacher Mittel eine Schaltstellungs- erfassung in redundanter Art und Weise erfolgen kann und daß auf diese Weise insbesondere eine Fehlinterpretation einer Schalterstellung vermieden ist.

Bezugszeichenliste 1 Elektrischer Schalter 2 Schleifer 3 Abgriffleitung 4 Abgriffleitung 5 Abgriffleitung 6 A/D-Wandler 7 Prozessoreinheit 8 Speichermodul 9 Auswerteeinheit 10 pull-up-Widerstände Ai-AgPegelspurast A, B, C Digitale Codespuren P Pegelspur W1-W6 pull-down-Widerstand