SCHALTER UND SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR AUSWERTUNG VON MINDESTENS ZWEI SCHALTZUSTÄNDEN EINES SCHALTERS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und eine korrespondierende Schaltungsanordnung zur Auswertung von mindestens zwei Schaltzuständen eines solchen Schalters.

[0002] Derartige Schaltungsanordnungen sind bekannt und werden beispielsweise zur Auswertung von Schaltzuständen eines Lenkstockschalters verwendet, die unter anderem zur Fahrtrichtungsanzeige und/oder zur Betätigung einer Scheibenwischeranlage eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen eingesetzt werden können. Die Auswertung eines Schaltzustandes bzw. einer entsprechenden Schalterstellung kann entweder analog oder digital ausgeführt werden. Hierbei werden über ein Kontaktmittel des Schalters in Abhängigkeit des jeweiligen Schaltzustands verschiedene Knotenpunkte der Auswerteschaltung miteinander oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential verbunden, wodurch sich die elektrische Konfiguration der Auswerteschaltung ändert. Diese Änderung kann dann digital oder analog, beispielsweise mit einer einen Mikroprozessor umfassenden Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet werden.

[0003] Aus der WO 98/31031 A1 ist eine Schaltungsanordnung für einen Schiebeschalter bekannt, der die zu verbindenden ortsfesten Kontakte bei jeder Betätigung sequentiell miteinander verbindet.

[0004] Die Schrift US 2004/227408 A1 offenbart einen Drehschalter mit einer Mehrzahl von kreisförmig angeordneten Kontakten, wobei diese codiert angeordnet sind.

[0005] Die DE 9302047 U1 zeigt ebenfalls eine Schaltanordnung für einen Drehschalter mit Kontakten, die in einer codierten Art und Weise kreisförmig angeordnet sind.

[0006] Aus der DE 10 2006 038 375 A1 ist beispielsweise eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von mindestens zwei Schaltzuständen eines Schalters, der eine vorgegebene Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen und eine vorgegebene Anzahl von Kontaktflächen aufweist, in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die bekannte Schaltungsanordnung umfasst zwei Auswerteschaltungen mit Knotenpunkten, welche jeweils mit einer Kontaktfläche des Schalters verbunden sind. Ein bewegbares Kontaktmittel des Schalters verbindet in Abhängigkeit von einem aktuell eingestellten Schaltzustand entweder verschiedene Knotenpunkte einer ersten Auswerteschaltung miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential oder verschiedene Knotenpunkte einer zweiten Auswerteschaltung miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential. Bei der bekannten Schaltungsanordnung entspricht die Anzahl der verwendeten Kontaktflächen der Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen, welche mit dem Schalter eingestellt werden können. Dadurch erhöht sich mit der Anzahl der auszuwertenden Schaltstufen auch die Anzahl der erforderlichen Kontaktflächen, so dass sich die Schaltungsanordnung und der korrespondierende Schalter schlecht miniaturisieren lassen.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und eine korrespondierende Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 7 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine besonders einfache Miniaturisierung und eine zuverlässige Betriebsweise ermöglicht werden.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von mindestens zwei Schaltzuständen eines solchen Schalters mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.

[0009] Ein mit der Erfindung erzielbarer Vorteil besteht darin, dass eine vorgegebene Anzahl von Verbindungsstellen niedriger als eine vorgegebene Anzahl von Schaltzuständen ist, wobei die verschiedenen Schaltzustände durch die miteinander verbindbaren Verbindungsstellen derart codiert sind, dass ein Verbindungsmittel mindestens eine der Verbindungsstellen und maximal zwei der Verbindungsstellen gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbindet. Durch eine solche Codierung der verwendeten Verbindungsstellen können in vorteilhafter Weise bei gleich bleibendem Platzbedarf mehr verschiedene Schaltzustände erfasst und ausgewertet werden, so dass eine einfache Miniaturisierung des Schalters bzw. der Schaltungsanordnung ermöglicht wird. Zudem wechselt das Verbindungsmittel bei der erfindungsgemäßen Ausführung bei einem Übergang von einer Schalterstellung zur nächsten immer nur eine Verbindungsstelle. Das bedeutet, dass das Verbindungsmittel entweder eine Verbindungsstelle verlässt oder auf eine Verbindungsstelle neu auffährt. Bei einer kreisförmigen Anordnung, wie sie in einem Drehschalter vorkommt, ergibt sich dadurch der Vorteil, dass die Kontaktflächen überlappend kreisförmig anordnet werden können. Zudem kann die Codierung durch die Art der Anordnung der Verbindungsstellen so erfolgen, dass nur bestimmte Kombinationen der verschiedenen Verbindungsstellen eine gültige Schalterstellung bzw. einen gültigen Schaltzustand repräsentieren, so dass alle anderen nicht für die Codierung verwendeten Kombinationen von Verbindungsstellen jeweils einem bestimmten Fehlerzustand zugeordnet werden können, so dass Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ein hohes Maß an Diagnostizierbarkeit des Schaltsystems ermöglichen.

[0010] Die Schaltzustände können beispielsweise durch Vernetzung mit mindestens einer Widerstandsreihe und durch analoge Messung, beispielsweise über mindestens einen Analogeingang einer Auswerte- und Steuereinheit, welche beispielsweise einen Mikroprozessor umfasst, und/oder durch direkte Auswertung der einzelnen Verbindungsstellen, beispielsweise mit Digitaleingängen und/oder Analogeingängen der Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet werden.

[0011] In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schalters können die Verbindungsstellen in mindestens zwei Gruppen aufgeteilt werden, wobei die gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbundenen Verbindungsstellen verschiedenen Gruppen angehören. Zudem können die verschiedenen Gruppen von Verbindungsstellen zur Erkennung des aktuellen Schaltzustands und zu Diagnosezwecken mit verschiedenen Auswerteschaltungen gekoppelt werden. Dadurch ergibt sich in vorteilhafte Weise eine teilweise Redundanz der Auswerteschaltungen, was insbesondere für sicherheitsrelevante Schaltzustände wichtig ist. Bei einer Unterbrechung von einer der beiden Zuleitungen zu den Auswerteschaltungen können zwar nicht mehr alle Schaltzustände erkannt werden, es kann aber die Unterbrechung der Zuleitung erkannt werden und über die verbleibende Auswerteschaltung eine Art "Notlaufmodus" auf Basis der noch erkennbaren und unterscheidbaren Schaltzuständen erfolgen.

[0012] Der erfindungsgemäße Schalter ist beispielsweise als linearer mehrstufiger Schiebeschalter und/oder als mehrstufiger Drehschalter und/oder als digitales Potentiometer ausgeführt, dessen Verbindungsstellen als Kontaktflächen ausgeführt sind. Alternativ können die einstellbaren Schaltzustände des als linearer mehrstufiger Schiebeschalter und/oder als mehrstufiger Drehschalter und/oder als digitales Potentiometer ausgeführten Schalters über mindestens eine Wandlereinheit erfasst und ausgewertet werden, welche magnetische Größen in elektrische Größen und/oder optische Größen in elektrische Größen umwandelt. Hierzu umfasst die mindestens eine Wandlereinheit beispielsweise mindestens einen Hallsensor und/oder mindestens einen Optokoppler.

[0013] In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Auswertung von mindestens zwei Schaltzuständen eines Schalters sind die verschiedenen Gruppen von Verbindungsstellen zur Erkennung der aktuellen Schalterstellung und zu Diagnosezwecken mit verschiedenen Auswerteschaltungen gekoppelt. Die Auswerteschaltungen umfassen beispielsweise jeweils einen Spannungsteiler mit mindestens zwei zueinander in Reihe geschalteten Widerständen, wobei zwischen zwei Knoten der jeweiligen Auswerteschaltung jeweils ein Widerstand angeordnet ist, um die verschiedenen Schaltzustände des Schalters unterscheiden zu können.

[0014] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist mindestens ein Analogeingang und/oder mindestens ein Digitaleingang einer Auswerte- und Steuereinheit direkt oder über einen Multiplexer mit Ausgangsknoten der mindestens zwei Auswerteschaltungen verbunden, wobei am Ausgangsknoten eine physikalische Größe erfassbar ist. Bei der Verwendung des Multiplexers können die verschiedenen Auswerteschaltungen in vorgegebenen Zeitabständen zeitlich versetzt ausgewertet werden. Dadurch kann die Anzahl der erforderlichen Eingänge der Auswerte- und Steuerschaltung in vorteilhafter Weise reduziert werden bzw. die Anzahl der auswertbaren Auswerteschaltungen kann bei gleicher Anzahl von Eingängen erhöht werden. Zur Unterscheidung der verschiedenen Schaltzustände des Schalters bewirkt eine Bewegung des Verbindungsmittels an mindestens einem Ausgangsknoten der mindestens zwei Auswerteschaltungen eine Änderung der gemessenen physikalischen Größe. Als gemessene physikalische Größe kann beispielsweise ein Kapazitätswert und/oder ein Induktivitätswert und/oder ein Widerstandswert und/oder ein Spannungswert und/oder ein Stromwert erfasst werden. So können die Schaltzustände bzw. Schalterstellungen durch Vernetzung mit mindestens einer Widerstandsreihe mit korrespondierender Widerstandsmessung oder Spannungsmessung erkannt und ausgewertet werden.

[0015] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung weist die Auswerte- und Steuereinheit jedem gültigen Schaltzustand einen vorgegebenen Messwertbereich aus den möglichen Messwertbereichen zu. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit allen anderen Kombinationen von möglichen Messwertbereichen jeweils einen Fehlerzustand zuordnen, der mindestens eine der Auswerteschaltungen betrifft. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit in einem Notbetrieb eine als defekt erkannte Auswerteschaltung bei der Auswertung in vorteilhafter Weise nicht mehr berücksichtigen.

[0016] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.

[0017] In der Darstellung zeigen:

Fig. 1

ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2

ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 3

ein Blockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und

Fig. 4

ein Blockdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

[0018] In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 gezeigt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Schaltungsanordnung 1 zur Auswertung von sieben Schaltzuständen eines Schalters 10, zwei Auswerteschaltungen 5, 7 und eine Auswerte- und Steuereinheit 3. Der dargestellte Schalter 10 ist beispielhaft als Drehschalter mit vier als Kontaktflächen ausgeführten Verbindungsstellen 12, 14, 16, 18 und einem Verbindungsmittel 15 ausgeführt, welches mit einem Massekontakt 17 verbunden ist. Selbstverständlich kann der Schalter 10 bei anderen nicht dargestellten Ausführungsformen auch als linearer mehrstufiger Schiebeschalter und/oder als digitales Potentiometer ausgeführt werden. Des Weiteren können Ausführungsbeispiele der Erfindung auch Schalter mit mehr oder weniger Schaltzustände bzw. Schalterstellung betreffen. Alternativ können die einstellbaren Schaltzustände über mindestens eine Wandlereinheit erfasst und ausgewertet werden, welche magnetische Größen in elektrische Größen und/oder optische Größen in elektrische Größen umwandelt.

[0019] Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit linear und nicht in kreisrunder Form dargestellt sind. Der Schalter 10 weist sieben verschiedene Schaltzustände S1 bis S7 bzw. Schalterstellungen auf, welche durch horizontale strichpunktierte Linien dargestellt und mit ihrem jeweiligen Schaltwinkel in Grad angegeben sind. Auf Höhe des korrespondierenden Schaltzustands S1 bis S7 wird nun mit Hilfe des beispielsweise als Kontaktschleifer ausgeführten Verbindungsmittels 15, welches in der Darstellung gemäß dem Doppelpfeil in vertikaler Richtung bewegt werden kann, eine elektrische Verbindung zwischen dem Spannungspotenzial des Verbindungsmittels 15 (hier Masse) und den sich auf Höhe der momentanen Position des Verbindungsmittels 15 befindlichen Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 hergestellt.

[0020] Erfindungsgemäß ist die vorgegebene Anzahl von Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 niedriger als die vorgegebene Anzahl von Schaltzuständen S1 bis S7 des Schalters 10, wobei die verschiedenen Schaltzustände S1 bis S7 durch die miteinander verbindbaren Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 derart codiert sind, dass das Verbindungsmittel 15 mindestens eine der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 und maximal zwei der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbindet.

[0021] Die beiden Auswerteschaltungen 5, 7 weisen jeweils einen Spannungsteiler mit drei zueinander in Reihe geschalteten Widerständen R1 bis R3 bzw. R4 bis R6 auf. Die beiden Spannungsteiler sind jeweils über einen Pull-up-Widerstand R_PU mit einer Versorgungsspannung U_B verbunden. Zwischen zwei Knoten der jeweiligen Auswerteschaltung 5, 7 ist jeweils ein Widerstand R2, R3, bzw. R5, R6 angeordnet. Zudem sind die Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Gruppen aufgeteilt, wobei die gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbundenen Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 verschiedenen Gruppen angehören. Des Weiteren sind die verschiedenen Gruppen von Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 zur Erkennung des aktuellen Schaltzustands S1 bis S7 und zu Diagnosezwecken mit verschiedenen Auswerteschaltungen 5, 7 gekoppelt.

[0022] Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist ein erster zwischen dem Widerstand R1 und dem Widerstand R2 der ersten Auswerteschaltung 5 angeordneter Knoten mit einer ersten Kontaktfläche 12 verbunden. Ein zweiter zwischen dem Widerstand R2 und dem Widerstand R3 der ersten Auswerteschaltung 5 angeordneter Knoten ist mit einer dritten Kontaktfläche 16 verbunden und ein dritter zwischen dem Widerstand R3 und dem Pull-up-Widerstand R_PU der ersten Auswerteschaltung 5 angeordneter Knoten ist mit einem ersten Analogeingang A1 der Auswerte- und Steuereinheit 3 verbunden. Ein vierter zwischen dem Widerstand R4 und dem Widerstand R5 der zweiten Auswerteschaltung 7 angeordneter Knoten ist mit einer zweiten Kontaktfläche 14 verbunden. Ein fünfter zwischen dem Widerstand R5 und dem Widerstand R6 der zweiten Auswerteschaltung 7 angeordneter Knoten ist mit einer vierten Kontaktfläche 18 verbunden und ein sechster zwischen dem Widerstand R6 und dem Pull-up-Widerstand R_PU der zweiten Auswerteschaltung 7 angeordneter Knoten ist mit einem zweiten Analogeingang A2 der Auswerte- und Steuereinheit 3 verbunden. Dabei sind die Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 so angeordnet, dass sie alternierend an einer Schalterstellung bzw. bei einem Schaltzustand S1, S3, S5, S7 nur allein mit dem Bezugspotential verbunden werden und an der darauf folgenden Schalterstellung bzw. bei einem darauf folgenden Schaltzustand S2, S4, S6 quasi jeweils zwei der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 überlappen, also gemeinsam mit dem Bezugspotential verbunden werden.

[0023] Die Bewegung des Verbindungsmittels 15 bewirkt, dass sich der am ersten Analogeingang A1 der Auswerte- und Steuereinheit 3 gegen Masse anliegende Widerstandswert und der am zweiten Analogeingang A2 der Auswerte- und Steuereinheit 3 gegen Masse anliegende Widerstandswert ändert. Durch Messung dieser Widerstandswerte der beiden Auswerteschaltungen 5, 7 bzw. der an den Analogeingängen A1, A2 anliegenden Spannungen können also die gültigen Schaltzustände S1 bis S7 ermittelt werden. Die Art der Anordnung der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 bedingt, dass nur bestimmte Kombinationen der an den beiden Analogeingängen A1, A2 zu messenden Widerstandswerte einen gültigen Schaltzustand S1 bis S7 bzw. eine gültige Schalterstellung repräsentieren. Das bedeutet, dass alle anderen Kombinationen von Widerstandsmesswerten unter Berücksichtigung gewisser Toleranzen als ungültig deklariert werden können. So kann beispielsweise auch erkannt werden, wenn das Verbindungsmittel 15 nicht vorhanden bzw. abgehoben ist, oder die Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 fehlerhaft geschlossen sind oder nicht zulässige Widerstandswerte durch Kontaminierung, Deformation usw. aufweisen. Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen daher ein hohes Maß an Diagnostizierbarkeit des Schaltsystems.

[0024] Im dargestellten ersten gültigen Schaltzustand S1, ist nur die erste Kontaktfläche 12 und somit der erste Knoten der ersten Auswerteschaltung 5 über das Verbindungsmittel 15 mit Masse verbunden. Dadurch ist im ersten Schaltzustand S1 der Widerstand R1 gegen Masse kurzgeschlossen, so dass sich am ersten Analogeingang 1 ein Widerstandswert von R₂+R₃ ergibt. Dadurch liegt am ersten Analogeingang A1 die Spannung

Am zweiten Analogeingang A2 ergibt sich ein Widerstandswert von R₄+R₅+R₆. Dadurch liegt am zweiten Analogeingang A2 die Spannung

[0025] Im zweiten gültigen Schaltzustand S2, sind die erste Kontaktfläche 12 und die zweite Kontaktfläche 14 und somit der erste Knoten der ersten Auswerteschaltung 5 und der vierte Knoten der zweiten Auswerteschaltung 7 über das Verbindungsmittel 15 mit Masse verbunden. Dadurch sind im zweiten Schaltzustand S2 der Widerstand R1 und der Widerstand R4 gegen Masse kurzgeschlossen, so dass sich am ersten Analogeingang A1 ein Widerstandswert von R₂+R₃ und am zweiten Analogeingang A2 ein Widerstandswert von R₅+R₆ ergibt. Dadurch liegt am ersten Analogeingang A1 die Spannung

Am zweiten Analogeingang A2 ergibt sich ein Widerstandswert von R₅+R₆. Dadurch liegt am zweiten Analogeingang A2 die Spannung

[0026] Im dritten gültigen Schaltzustand S3, ist nur die zweite Kontaktfläche 14 und somit der vierte Knoten der zweiten Auswerteschaltung 7 über das Verbindungsmittel 15 mit Masse verbunden. Dadurch ist im dritten Schaltzustand S3 der Widerstand R4 gegen Masse kurzgeschlossen, so dass sich am ersten Analogeingang 1 ein Widerstandswert von R₁+R₂+R₃ ergibt. Dadurch liegt am ersten Analogeingang A1 die Spannung

Am zweiten Analogeingang A2 ergibt sich ein Widerstandswert von R₅+R₆. Dadurch liegt am zweiten Analogeingang A2 die Spannung

[0027] Im vierten gültigen Schaltzustand S4, sind die zweite Kontaktfläche 14 und die dritte Kontaktfläche 16 und somit der zweite Knoten der ersten Auswerteschaltung 5 und der vierte Knoten der zweiten Auswerteschaltung 7 über das Verbindungsmittel 15 mit Masse verbunden. Dadurch sind im vierten Schaltzustand S4 der Widerstand R1 und der Widerstand R2 sowie der Widerstand R4 gegen Masse kurzgeschlossen, so dass sich am ersten Analogeingang A1 ein Widerstandswert von R₃ und am zweiten Analogeingang A2 ein Widerstandswert von R₅+R₆ ergibt. Dadurch liegt am ersten Analogeingang A1 die Spannung

Am zweiten Analogeingang A2 ergibt sich ein Widerstandswert von R₅+R₆. Dadurch liegt am zweiten Analogeingang A2 die Spannung

[0028] Im fünften gültigen Schaltzustand S5, ist nur die dritte Kontaktfläche 16 und somit der zweite Knoten der ersten Auswerteschaltung 5 über das Verbindungsmittel 15 mit Masse verbunden. Dadurch sind im fünften Schaltzustand S5 der Widerstand R1 und der Widerstand R2 gegen Masse kurzgeschlossen, so dass sich am ersten Analogeingang 1 ein Widerstandswert von R₃ ergibt. Dadurch liegt am ersten Analogeingang A1 die Spannung

Am zweiten Analogeingang A2 ergibt sich ein Widerstandswert von R₄+R₅+R₆. Dadurch liegt am zweiten Analogeingang A2 die Spannung

[0029] Im sechsten gültigen Schaltzustand S6, sind die dritte Kontaktfläche 16 und die vierte Kontaktfläche 18 und somit der zweite Knoten der ersten Auswerteschaltung 5 und der fünfte Knoten der zweiten Auswerteschaltung 7 über das Verbindungsmittel 15 mit Masse verbunden. Dadurch sind im fünften Schaltzustand S5 der Widerstand R1 und der Widerstand R2 sowie der Widerstand R4 und der Widerstand R5 gegen Masse kurzgeschlossen, so dass sich am ersten Analogeingang A1 ein Widerstandswert von R₃ und am zweiten Analogeingang A2 ein Widerstandswert von R₆ ergibt. Dadurch liegt am ersten Analogeingang A1 die Spannung

Am zweiten Analogeingang A2 ergibt sich ein Widerstandswert von R₅+R₆. Dadurch liegt am zweiten Analogeingang A2 die Spannung

[0030] Im siebten gültigen Schaltzustand S7, ist nur die vierte Kontaktfläche 18 und somit der fünfte Knoten der zweiten Auswerteschaltung 7 über das Verbindungsmittel 15 mit Masse verbunden. Dadurch sind im siebten Schaltzustand S7 der Widerstand R4 und der Widerstand R5 gegen Masse kurzgeschlossen, so dass sich am ersten Analogeingang 1 ein Widerstandswert von R₁+R₂+R₃ ergibt. Dadurch liegt am ersten Analogeingang A1 die Spannung

Am zweiten Analogeingang A2 ergibt sich ein Widerstandswert von R₆. Dadurch liegt am zweiten Analogeingang A2 die Spannung

[0031] Durch die beschriebene Anordnung der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 können neben den sieben gültigen Schaltzuständen S1 bis S7 auch einige Fehlerzustände erkannt und diagnostiziert werden. So kann beispielsweise ein abgehobenes Verbindungsmittel 15, d.h. es kann in keiner Schalterstellung bzw. in keinem Schaltzustand eine Verbindung der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 zum Massekontakt 17 hergestellt werden, dadurch diagnostiziert werden, dass in allen Schaltzuständen der maximale Widerstandswert R₁+R₂+R₃ der ersten Auswerteschaltung 5 am ersten Analogeingang A1 und der maximale Widerstandswert R₄+R₅+R₆ der zweiten Auswerteschaltung 7 am zweiten Analogeingang A2 anliegt.

[0032] Eine Unterbrechung in der ersten Auswerteschaltung 5, d.h. nach dem dritten Knotenpunkt, kann dadurch erkannt werden, dass in allen Schaltzuständen S1 bis S7 ein unendlicher Widerstand am ersten Analogeingang A1 wirkt, so dass über den Pull-up-Widerstand R_PU praktisch die Versorgungsspannung U_B am ersten Analogeingang A1 anliegt. Eine Unterbrechung in der zweiten Auswerteschaltung 7, d.h. nach dem sechsten Knotenpunkt, kann dadurch erkannt werden, dass in allen Schaltzuständen S1 bis S7 ein unendlicher Widerstand am zweiten Analogeingang A1 wirkt, so dass über den Pull-up-Widerstand R_PU praktisch die Versorgungsspannung U_B am zweiten Analogeingang A2 anliegt.

[0033] Eine gegen Masse kurzgeschlossene erste Auswerteschaltung 5 kann dadurch erkannt werden, dass in allen Schaltzuständen S1 bis S7 ein Widerstand von ungefähr 0 Ω am ersten Analogeingang A1 wirkt, so dass praktisch eine Spannung von 0 V am ersten Analogeingang A1 anliegt. Eine gegen Masse kurzgeschlossene zweite Auswerteschaltung 7 kann dadurch erkannt werden, dass in allen Schaltzuständen S1 bis S7 ein Widerstand von ungefähr 0 Ω am zweiten Analogeingang A2 wirkt, so dass praktisch eine Spannung von 0 V am zweiten Analogeingang A2 anliegt.

[0034] Ein Problem mit der ersten Kontaktfläche 12, d.h. eine Erhöhung des Kontaktwiderstands bzw. ein Kurzschluss gegen Masse, kann dadurch diagnostiziert werden, dass nur die ersten beiden gültigen Schaltzustände S1 und S2 von dem Problem betroffen sind, wobei bei diesen beiden Schaltzuständen S1 und S2 nur die am ersten Analogeingang A1 gemessenen Werte fehlerhaft sind und die am zweiten Analogeingang A2 gemessenen Werte auch bei diesen Schaltzuständen S1 und S2 korrekt sind. So kann die nach Masse kurzgeschlossene erste Kontaktfläche 12 dadurch erkannt werden, dass der erste gültige Schaltzustand S1 und die gültigen dritten bis siebten Schaltzustände S3 bis S7 korrekt erkannt werden und nur der zweite gültige Schaltzustand S2 falsch erkannt wird. Die Erhöhung des Kontaktwiderstands der ersten Kontaktfläche 12 kann dadurch erkannt werden, dass der erste und zweite gültige Schaltzustand S1 und S2 jeweils einen höheren gemessen Widerstandswert am ersten Analogeingang A1 aufweisen und die gültigen dritten bis siebten Schaltzustände S3 bis S7 korrekt erkannt werden. Die Unterbrechung der Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche 12 und dem ersten Knoten kann dadurch erkannt werden, dass bei den ersten drei gültigen Schaltzuständen S1 bis S3 jeweils der Widerstandswert für den gültigen Schaltzustand S3 am ersten Analogeingang A1 gemessen wird. Auf analoge Weise können Probleme der anderen Kontaktflächen 14, 16, 18 diagnostiziert werden.

[0035] Somit ist die Auswerte- und Steuereinheit 3 in vorteilhafter Weise in der Lage, jedem gültigen Schaltzustand S1 bis S7 jeweils einen vorgegebenen Messwertbereich an den beiden Analogeingängen A1 und A2 aus den möglichen Messwertbereichen zuzuweisen, um die verschiedenen Schaltzustände S1 bis S7 zu erkennen. Gleichzeitig kann die Auswerte- und Steuereinheit 3 allen anderen Kombinationen von möglichen Messwertbereichen jeweils einem Fehlerzustand zuordnen, der mindestens eine der Auswerteschaltungen 5, 7 bzw. mindestens eine der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 betrifft.

[0036] Durch die Verwendung von mehreren Auswerteschaltungen 5, 7 ergibt sich in vorteilhafter Weise eine teilweise Redundanz, so dass bei einem von der Auswerte- und Steuereinheit 3 erkannten Problem mit einer der Auswerteschaltungen 5, 7 oder mit einer der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 zwar nicht mehr alle gültigen Schaltzustände S1 bis S7 erkannt werden können aber mit den noch unterscheidbaren verbleibenden Schaltzuständen eine Art "Notbetrieb" ausgeführt werden kann. Während des Notbetriebs berücksichtigt die Auswerte- und Steuereinheit 3 eine als defekt erkannte Auswerteschaltung nicht mehr bei der Auswertung.

[0037] Dadurch eignen sich Ausführungsformen der Erfindung für den Einsatz in Schaltersystemen, über welche sicherheitsrelevante Funktionen und/oder Applikationen, wie beispielsweise eine Tempomatfunktion mit vorgebbaren Geschwindigkeitswerten und/oder eine Start-Stop-Funktion mit vorgebbaren Abstandswerten usw. bedient werden können.

[0038] In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 21 gezeigt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Schaltungsanordnung 21 zur Auswertung von sieben Schaltzuständen des Schalters 10, vier Auswerteschaltungen 25, 26, 27, 28 und eine Auswerte- und Steuereinheit 23. Der in Fig. 2 dargestellte Schalter 10 entspricht dem im ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellten Schalter 10 und ist ebenfalls als Drehschalter mit vier Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 und einem Verbindungsmittel 15 ausgeführt, welches mit einem Massekontakt 17 verbunden ist. Daher wird hier auf eine wiederholende detaillierte Beschreibung des Schalters 10 verzichtet.

[0039] Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel verwendet die Schaltungsanordnung 21 vier Auswerteschaltungen 25, 26, 27, 28, um die sieben Schaltzustände S1 bis S7 des Schalters 10 auszuwerten. Die vier Auswerteschaltungen 25, 26, 27, 28 weisen jeweils einen Spannungsteiler mit zwei zueinander in Reihe geschalteten Widerständen R21 und R22, R23 und R24, R25 und R26 bzw. R27 und R28 auf. Die vier Spannungsteiler sind jeweils über einen Pull-up-Widerstand R_PU mit der Versorgungsspannung U_B verbunden. Zwischen den zwei Knoten der jeweiligen Auswerteschaltungen 25, 26, 27, 28 ist jeweils ein Widerstand R22, R24, R26 bzw. R28 angeordnet. Zudem sind die Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel in vier Gruppen aufgeteilt, wobei die gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbundenen Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 verschiedenen Gruppen angehören. Des Weiteren sind die verschiedenen Gruppen von Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 zur Erkennung des aktuellen Schaltzustands S1 bis S7 und zu Diagnosezwecken mit verschiedenen Auswerteschaltungen 25, 26, 27, 28 gekoppelt.

[0040] Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ist ein erster zwischen dem Widerstand R21 und dem Widerstand R22 der ersten Auswerteschaltung 25 angeordneter Knoten mit der dritten Kontaktfläche 16 verbunden. Ein zweiter zwischen dem Widerstand R22 und dem Pull-up-Widerstand R_PU der ersten Auswerteschaltung 25 angeordneter Knoten ist mit einem zweiten Analogeingang A2 der Auswerte- und Steuereinheit 23 verbunden. Ein dritter zwischen dem Widerstand R23 und dem Widerstand R24 der zweiten Auswerteschaltung 26 angeordneter Knoten ist mit der ersten Kontaktfläche 12 verbunden und ein vierter zwischen dem Widerstand R24 und dem Pull-up-Widerstand R_PU der zweiten Auswerteschaltung 26 angeordneter Knoten ist mit einem ersten Analogeingang A1 der Auswerte- und Steuereinheit 23 verbunden. Ein fünfter zwischen dem Widerstand R25 und dem Widerstand R26 der dritten Auswerteschaltung 27 angeordneter Knoten ist mit der zweiten Kontaktfläche 14 verbunden und ein sechster zwischen dem Widerstand R26 und dem Pull-up-Widerstand R_PU der dritten Auswerteschaltung 27 angeordneter Knoten ist mit einem vierten Analogeingang A4 der Auswerte- und Steuereinheit 23 verbunden. Ein siebter zwischen dem Widerstand R27 und dem Widerstand R28 der vierten Auswerteschaltung 28 angeordneter Knoten ist mit der vierten Kontaktfläche 18 verbunden und ein achter zwischen dem Widerstand R28 und dem Pull-up-Widerstand R_PU der vierten Auswerteschaltung 28 angeordneter Knoten ist mit einem dritten Analogeingang A3 der Auswerte- und Steuereinheit 23 verbunden. Dabei sind die Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 so angeordnet, dass sie alternierend an einer Schalterstellung bzw. bei einem Schaltzustand S1, S3, S5, S7 nur allein mit dem Bezugspotential kontaktiert werden und an der darauf folgenden Schalterstellung bzw. bei einem darauf folgenden Schaltzustand S2, S4, S6 quasi jeweils zwei der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 überlappen, also gemeinsam mit dem Bezugspotential kontaktiert werden.

[0041] Die Bewegung des Verbindungsmittels 15 bewirkt, dass sich der jeweilige an den Analogeingängen A1 bis A4 der Auswerte- und Steuereinheit 23 gegen Masse anliegende Widerstandswert ändert. Durch Messung dieser Widerstandswerte der vier Auswerteschaltungen 25, 26, 27, 28 bzw. der an den Analogeingängen A1 bis A4 anliegenden Spannungen können also die gültigen Schaltzustände S1 bis S7 ermittelt werden. Die Art der Anordnung der Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 bedingt, dass nur bestimmte Kombinationen der an den vier Analogeingängen A1 bis A4 zu messenden Widerstandswerte einen gültigen Schaltzustand S1 bis S7 bzw. eine gültige Schalterstellung repräsentieren. Das bedeutet, dass alle anderen Kombinationen von Widerstandsmesswerten unter Berücksichtigung gewisser Toleranzen als ungültig deklariert werden können. So können analog zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 fehlerhafte Zustände diagnostiziert werden, wobei durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Analogeingängen A1 bis A4 die Erkennung der gültigen Schaltzustände S1 bis S7 und die Diagnose der Schaltungsanordnung 21 schneller durchgeführt werden können.

[0042] In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 31 gezeigt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Schaltungsanordnung 31 zur Auswertung von sieben Schaltzuständen des Schalters 10, analog zum ersten Ausführungsbeispiel zwei Auswerteschaltungen 5, 7, eine Auswerte- und Steuereinheit 33 und einen Multiplexer 34. Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung 31 entspricht mit Ausnahme der Auswerte- und Steuereinheit 33 und dem Multiplexer 34 der im ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung 1. Daher werden hier zur Vermeidung von Wiederholungen nur die Unterschiede der beiden Schaltungsanordnungen 1 und 31 beschrieben.

[0043] Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel können durch die Verwendung des Multiplexers 34 die verschiedenen Auswerteschaltungen 5, 7 in vorgegebenen Zeitabständen zeitlich versetzt ausgewertet werden. Dadurch kann die Anzahl der erforderlichen Analogeingänge A der Auswerte- und Steuereinheit 33 im Vergleich mit der Auswerte- und Steuereinheit 3 in vorteilhafter Weise reduziert werden bzw. die Anzahl der auswertbaren Auswerteschaltungen 5, 7 kann bei gleicher Anzahl von Analogeingängen erhöht werden.

[0044] Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Diagnostizierbarkeit dadurch weiter verbessert werden, dass für die verschiedenen Auswerteschaltungen 5,7 bzw. 25, 26, 27, 28 Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können für die verschiedenen Auswerteschaltungen auch getrennte Spannungsquellen verwendet werden, die gleiche oder verschiedene Spannungspotentiale erzeugen. Dadurch können in vorteilhafter Weise beim Anschließen auftretende Kabelverwechslungen erkannt und angezeigt werden. Durch die Verwendung von getrennten Spannungsquellen ist es zudem in vorteilhafter Weise möglich, auch bei Ausfall einer der Spannungsquellen einen Notbetrieb durchzuführen.

[0045] In Fig. 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 41 gezeigt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Schaltungsanordnung 41 zur Auswertung von sieben Schaltzuständen des Schalters 10, vier Auswerteschaltungen 45, 46, 47, 48 und eine Auswerte- und Steuereinheit 43. Der in Fig. 4 dargestellte Schalter 10 entspricht dem im ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellten Schalter 10 und ist ebenfalls als Drehschalter mit vier Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 und einem Verbindungsmittel 15 ausgeführt, welches mit einem Massekontakt 17 verbunden ist. Daher wird hier auf eine wiederholende detaillierte Beschreibung des Schalters 10 verzichtet.

[0046] Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel verwendet die Schaltungsanordnung 41 vier Auswerteschaltungen 45, 46, 47, 48, um die sieben Schaltzustände S1 bis S7 des Schalters 10 auszuwerten. Die vier Auswerteschaltungen 45, 46, 47, 48 weisen jeweils einen Pull-up-Widerstand R_PU und einen Knoten auf, wobei die Pull-up-Widerstände R_PU jeweils mit einem Anschluss direkt mit einem Digitaleingang D1 bis D4 der Auswerte- und Steuereinheit 43 und mit dem anderen Anschluss mit der Versorgungsspannung U_B verbunden sind. Die Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 im in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in vier Gruppen aufgeteilt, wobei die gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbundenen Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 verschiedenen Gruppen angehören. Des Weiteren sind die verschiedenen Gruppen von Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 zur Erkennung des aktuellen Schaltzustands S1 bis S7 und zu Diagnosezwecken mit verschiedenen Auswerteschaltungen 25, 26, 27, 28 gekoppelt. Durch Auswerten der vier Digitaleingänge D1 bis D4 können die verschiedenen Schaltzustände S1 bis S7 des Schalters 10 erkannt werden. Hierbei bewirkt eine Verbindung mit Masse einer korrespondierenden Kontaktfläche 12, 14, 16, 18 einen ersten Spannungspegel am entsprechenden Digitaleingang D1 bis D4, der beispielsweise als erster logischer Zustand erkannt wird, und eine nicht vorhandene Verbindung mit Masse einer korrespondierenden Kontaktfläche 12, 14, 16, 18 bewirkt einen zweiten Spannungspegel am entsprechenden Digitaleingang D1 bis D4, der beispielsweise als zweiter logischer Zustand erkannt wird. So entspricht der erste Schaltzustand S1 beispielsweise einem logischen Wert von "0111". Der zweite Schaltzustand S2 entspricht beispielsweise einem logischen Wert von "0011". Der dritte Schaltzustand S3 entspricht beispielsweise einem logischen Wert von "1011". Der vierte Schaltzustand S4 entspricht beispielsweise einem logischen Wert von "1001". Der fünfte Schaltzustand S5 entspricht beispielsweise einem logischen Wert von "1101". Der sechste Schaltzustand S6 entspricht beispielsweise einem logischen Wert von "1100". Der zweite Schaltzustand S7 entspricht beispielsweise einem logischen Wert von "1110". Die anderen nicht verwendeten neun möglichen Codewerte können entsprechenden Fehlerzuständen zugeordnet werden.

[0047] Durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Miniaturisierung und ein hohes Maß an Diagnostizierbarkeit von Schaltsystemen, wodurch eine zuverlässige Betriebsweise bei sicherheitsrelevanten Applikationen und/Funktionen ermöglicht wird.

Ansprüche

1. Schalter mit einer vorgegebenen Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen (S1 bis S7) und einer vorgegebenen Anzahl von Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18), welche in Abhängigkeit von einem aktuell eingestellten Schaltzustand (S1 bis S7) über ein Verbindungsmittel (15) miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential verbindbar sind, wobei die verschiedenen Schaltzustände (S1 bis S7) durch die miteinander verbindbaren Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) derart codiert sind, dass das Verbindungsmittel (15) mindestens eine der Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) und maximal zwei der Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die vorgegebene Anzahl von Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) niedriger als die vorgegebene Anzahl von Schaltzuständen (S1 bis S7) ist, wobei das Verbindungsmittel (15) bei einem Übergang von einer Schalterstellung (S1 bis S7) zur nächsten immer nur eine Verbindungsstelle (12, 14, 16, 18) wechselt.

2. Schalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) in mindestens zwei Gruppen aufgeteilt sind, wobei die gleichzeitig mit dem vorgegebenen Bezugspotential verbundenen Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) verschiedenen Gruppen angehören.

3. Schalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die verschiedenen Gruppen von Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) zur Erkennung des aktuellen Schaltzustands (S1 bis S7) und zu Diagnosezwecken mit verschiedenen Auswerteschaltungen (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) gekoppelt sind.

4. Schalter nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalter (10) als linearer mehrstufiger Schiebeschalter und/oder als mehrstufiger Drehschalter und/oder als digitales Potentiometer ausgeführt ist, dessen Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) als Kontaktflächen ausgeführt sind.

5. Schalter nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalter (10) als linearer mehrstufiger Schiebeschalter und/oder als mehrstufiger Drehschalter und/oder als digitales Potentiometer ausgeführt ist, dessen einstellbare Schaltzustände (S1 bis S7) über mindestens eine Wandlereinheit erfasst und ausgewertet werden, die magnetische Größen in elektrische Größen und/oder optische Größen in elektrische Größen umwandelt.

6. Schalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Wandlereinheit mindestens einen Hallsensor und/oder mindestens einen Optokoppler umfasst.

7. Schaltungsanordnung zur Auswertung von mindestens zwei Schaltzuständen eines Schalters (10), der eine vorgegebene Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen (S1 bis S7) und eine vorgegebene Anzahl von Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) aufweist, welche in Abhängigkeit von einem aktuell eingestellten Schaltzustand (S1 bis S7) über ein Verbindungsmittel (15) miteinander und/oder mit einem vorgegebenen Bezugspotential verbindbar sind, wobei mindestens zwei Auswerteschaltungen (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) mit Knotenpunkten vorgesehen sind, und wobei jede Verbindungsstelle (12, 14, 16, 18) mit einem Knotenpunkt verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgeführt ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die verschiedenen Gruppen von Verbindungsstellen (12, 14, 16, 18) zur Erkennung der aktuellen Schalterstellung (S1 bis S7) und zu Diagnosezwecken mit verschiedenen Auswerteschaltungen (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) gekoppelt sind.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteschaltungen (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) jeweils einen Spannungsteiler mit mindestens zwei zueinander in Reihe geschalteten Widerständen (R_PU, R1 bis R3, R,4 bis R6, R21, R22, R23, R24 R25, R26, R27, R28) aufweisen, wobei zwischen zwei Knoten der jeweiligen Auswerteschaltung (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) jeweils ein Widerstand (R_PU, R1 bis R3, R,4 bis R6, R21, R22, R23, R24 R25, R26, R27, R28) angeordnet ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Analogeingang (A1 bis A4) und/oder mindestens ein Digitaleingang (D1 bis D4) einer Auswerte- und Steuereinheit (3, 23, 33, 43) direkt oder über einen Multiplexer (34) mit Ausgangsknoten der mindestens zwei Auswerteschaltungen (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) verbunden sind, wobei am Ausgangsknoten eine physikalische Größe erfassbar ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Bewegung des Verbindungsmittels (15) an mindestens einem Ausgangsknoten der mindestens zwei Auswerteschaltungen (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) eine Änderung der gemessenen physikalischen Größe bewirkt.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die gemessene physikalische Größe einen Kapazitätswert und/oder einen Induktivitätswert und/oder einen Widerstandswert und/oder einen Spannungswert und/oder einen Stromwert umfasst.

13. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (3, 23, 33, 43) jedem gültigen Schaltzustand (S1 bis S7) einen vorgegebenen Messwertbereich aus den möglichen Messwertbereichen zuweist.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (3, 23, 33, 43) allen anderen Kombinationen von möglichen Messwertbereichen jeweils einen Fehlerzustand zuordnet, der mindestens eine der Auswerteschaltungen (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) betrifft.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (3, 23, 33, 43) in einem Notbetrieb eine als defekt erkannte Auswerteschaltung (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) bei der Auswertung nicht mehr berücksichtigt.

Claims

1. Switch having a predefined number of different switching states (S1 to S7) and a predefined number of connection points (12, 14, 16, 18) which can be connected to one another and/or to a predefined reference potential via a connection means (15) depending on a currently set switching state (S1 to S7), the different switching states (S1 to S7) being coded by the connection points (12, 14, 16, 18), which can be connected to one another, in such a manner that the connection means (15) connects at least one of the connection points (12, 14, 16, 18) and at most two of the connection points (12, 14, 16, 18) to the predefined reference potential at the same time,
characterized
in that the predefined number of connection points (12, 14, 16, 18) is lower than the predefined number of switching states (S1 to S7), the connection means (15) always changing only one connection point (12, 14, 16, 18) during a transition from one switch position (S1 to S7) to the next.

2. Switch according to Claim 1,
characterized
in that the connection points (12, 14, 16, 18) are divided into at least two groups, the connection points (12, 14, 16, 18) which are connected to the predefined reference potential at the same time belonging to different groups.

3. Switch according to Claim 2,
characterized
in that the different groups of connection points (12, 14, 16, 18) are coupled to different evaluation circuits (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) in order to detect the current switching state (S1 to S7) and for diagnostic purposes.

4. Switch according to one of the preceding claims,
characterized
in that the switch (10) is in the form of a linear multistage sliding switch and/or in the form of a multistage rotary switch and/or in the form of a digital potentiometer, the connection points (12, 14, 16, 18) of which are in the form of contact areas.

5. Switch according to one of the preceding claims,
characterized
in that the switch (10) is in the form of a linear multistage sliding switch and/or in the form of a multistage rotary switch and/or in the form of a digital potentiometer, the settable switching states (S1 to S7) of which are detected and evaluated using at least one converter unit which converts magnetic variables into electrical variables and/or optical variables into electrical variables.

6. Switch according to Claim 5,
characterized
in that the at least one converter unit comprises at least one Hall sensor and/or at least one optocoupler.

7. Circuit arrangement for evaluating at least two switching states of a switch (10) which has a predefined number of different switching states (S1 to S7) and a predefined number of connection points (12, 14, 16, 18) which can be connected to one another and/or to a predefined reference potential via a connection means (15) depending on a currently set switching state (S1 to S7), at least two evaluation circuits (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) with nodes being provided, and each connection point (12, 14, 16, 18) being connected to a node,
characterized
in that the switch (10) is designed according to one of Claims 1 to 6.

8. Circuit arrangement according to Claim 7,
characterized
in that the different groups of connection points (12, 14, 16, 18) are coupled to different evaluation circuits (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) in order to detect the current switch position (S1 to S7) and for diagnostic purposes.

9. Circuit arrangement according to Claim 7 or 8,
characterized
in that the evaluation circuits (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) each have a voltage divider having at least two resistors (R_PU, R1 to R3, R4 to R6, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28) connected in series with one another, a resistor (R_PU, R1 to R3, R4 to R6, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28) respectively being arranged between two nodes of the respective evaluation circuit (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48).

10. Circuit arrangement according to Claim 9,
characterized
in that at least one analogue input (A1 to A4) and/or at least one digital input (D1 to D4) of an evaluation and control unit (3, 23, 33, 43) is/are connected to output nodes of the at least two evaluation circuits (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) directly or via a multiplexer (34), a physical variable being able to be recorded at the output node.

11. Circuit arrangement according to Claim 10,
characterized
in that a movement of the connection means (15) at at least one output node of the at least two evaluation circuits (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) causes a change in the measured physical variable.

12. Circuit arrangement according to Claim 10 or 11,
characterized
in that the measured physical variable comprises a capacitance value and/or an inductance value and/or a resistance value and/or a voltage value and/or a current value.

13. Circuit arrangement according to one of the preceding Claims 10 to 12,
characterized
in that the evaluation and control unit (3, 23, 33, 43) allocates a predefined measured value range from the possible measured value ranges to each valid switching state (S1 to S7).

14. Circuit arrangement according to Claim 13,
characterized
in that the evaluation and control unit (3, 23, 33, 43) respectively assigns an error state to all other combinations of possible measured value ranges, which error state concerns at least one of the evaluation circuits (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48).

15. Circuit arrangement according to Claim 14,
characterized
in that the evaluation and control unit (3, 23, 33, 43) no longer takes into account an evaluation circuit (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) identified as defective during the evaluation in an emergency mode.

Revendications

1. Commutateur présentant un nombre prédéterminé d'états de commutation différents (S1 à S7) et comportant un nombre prédéterminé de points de connexion (12, 14, 16, 18) qui, selon un état de commutation (S1 à S7) réglé actuel, peuvent être connectés les uns aux autres et/ou à un potentiel de référence prédéterminé par l'intermédiaire d'un moyen de connexion (15), dans lequel les différents états de commutation (S1 à S7) sont codés par les points de connexion (12, 14, 16, 18) pouvant être connectés les uns aux autres, de manière à ce que le moyen de connexion (15) connecte simultanément au potentiel de référence au moins l'un des points de connexion (12, 14, 16, 18) et au maximum deux des points de connexion (12, 14, 16, 18),
caractérisé en ce que le nombre prédéterminé de points de connexion (12, 14, 16, 18) est inférieur au nombre prédéterminé d'états de commutation (S1 à S7), dans lequel le moyen de connexion (15) ne permute qu'un seul point de connexion (12, 14, 16, 18) lors d'un passage d'une position de commutation (S1 à S7) à la suivante.

2. Commutateur selon la revendication 1,
caractérisé en ce que les points de connexion (12, 14, 16, 18) sont répartis en au moins deux groupes, dans lequel les points de connexion (12, 14, 16, 18) simultanément connectés au potentiel de référence prédéterminé appartiennent à des groupes différents.

3. Commutateur selon la revendication 2,
caractérisé en ce que les différents groupes de points de connexion (12, 14, 16, 18) sont couplés à différents circuits d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) pour identifier l'état de commutation (S1 à S7) actuel et à des fins de diagnostic.

4. Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le commutateur (10) est réalisé sous la forme d'un commutateur coulissant linéaire à plusieurs niveaux et/ou sous la forme d'un commutateur tournant à plusieurs niveaux et/ou sous la forme d'un potentiomètre numérique, dont les points de connexion (12, 14, 16, 18) sont réalisés sous la forme de surfaces de contact.

5. Commutateur selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le commutateur (10) est réalisé sous la forme d'un commutateur coulissant linéaire à plusieurs niveaux et/ou sous la forme d'un commutateur tournant à plusieurs niveaux et/ou sous la forme d'un potentiomètre numérique, dont les états de commutation réglables (S1 à S7) sont détectés et évalués par l'intermédiaire d'au moins une unité de conversion qui convertit des grandeurs magnétiques en des grandeurs électriques et/ou des grandeurs optiques en des grandeurs électriques.

6. Commutateur selon la revendication 5,
caractérisé en ce que l'au moins une unité de conversion comprend au moins un capteur Hall et/ou au moins un coupleur optique.

7. Dispositif de commutation destiné à évaluer au moins deux états de commutation d'un commutateur (10) présentant un nombre prédéterminé d'états de commutation (S1 à S7) différents et un nombre prédéterminé de points de connexion (12, 14, 16, 18) qui, selon un état de commutation (S1 à S7) réglé actuel, peuvent être connectés les uns aux autres et/ou à un potentiel de référence prédéterminé par l'intermédiaire d'un moyen de connexion (15), dans lequel il est prévu au moins deux circuits d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) comportant des noeuds, et dans lequel chaque point de connexion (12, 14, 16, 18) est connecté à un noeud,
caractérisé en ce que le commutateur (10) est réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.

8. Dispositif de commutation selon la revendication 7,
caractérisé en ce que les différents groupes de points de connexion (12, 14, 16, 18) sont couplés à différents circuits d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) pour identifier la position de commutation (S1 à S7) actuelle et à des fins de diagnostic.

9. Dispositif de commutation selon la revendication 7 ou 8,
caractérisé en ce que les circuits d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) comportent respectivement un diviseur de tension comportant au moins deux résistances (R_PU, R1 à R3, R, 4 à R6, R21, R22, R23, R24 R25, R26, R27, R28) connectées les unes aux autres en série, dans lequel une résistance (R_PU, R1 à R3, R, 4 à R6, R21, R22, R23, R24 R25, R26, R27, R28) respective est disposée entre deux noeuds du circuit d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) respectif.

10. Dispositif de commutation selon la revendication 9,
caractérisé en ce qu'au moins une entrée analogique (A1 à A4) et/ou au moins une entrée numérique (D1 à D4) d'une unité d'évaluation et de commande (3, 23, 33, 43) sont connectées, directement ou par l'intermédiaire d'un multiplexeur (34), à des noeuds de sortie des au moins deux circuits d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48), dans lequel une grandeur physique peut être détectée sur le noeud de sortie.

11. Dispositif de commutation selon la revendication 10,
caractérisé en ce qu'un mouvement du moyen de connexion (15) sur au moins un noeud de sortie des au moins deux circuits d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) provoque une variation de la grandeur physique mesurée.

12. Dispositif de commutation selon la revendication 10 ou 11,
caractérisé en ce que la grandeur physique mesurée comprend une valeur de capacité et/ou une valeur d'inductance et/ou une valeur de résistance et/ou une valeur de tension et/ou une valeur de courant.

13. Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 10 à 12,
caractérisé en ce que l'unité d'évaluation et de commande (3, 23, 33, 43) affecte une plage de valeurs de mesure prédéterminée parmi les plages de valeurs de mesure possibles à l'état de commutation (S1 à S7) valide.

14. Dispositif de commutation selon la revendication 13,
caractérisé en ce que l'unité d'évaluation et de commande (3, 23, 33, 43) associe un état d'erreur, qui concerne au moins l'un des circuits d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48), à toutes les autres combinaisons de plages de valeurs de mesure possibles.

15. Dispositif de commutation selon la revendication 14,
caractérisé en ce que l'unité d'évaluation et de commande (3, 23, 33, 43) dans un mode d'urgence, ne tient plus compte, lors de l'évaluation, d'un circuit d'évaluation (5, 7, 25, 26, 27, 28, 45, 46, 47, 48) identifié comme étant défectueux.

Zeichnung