本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)設(shè)備和一種用于識(shí)別開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱的方法。

背景技術(shù)：

許多例如在車(chē)輛中使用在儀表盤(pán)上的按鍵開(kāi)關(guān)為了位置獲取裝備有模擬傳感器。來(lái)自現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的示例性的按鍵開(kāi)關(guān)具有四個(gè)按鍵，它們分別具有單獨(dú)的傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)由磁體和模擬傳感器構(gòu)成。在操縱按鍵時(shí)，磁體更為緊密地朝傳感器運(yùn)動(dòng)，其中，傳感器中的磁場(chǎng)變強(qiáng)。未被操縱的按鍵則利用微弱的磁場(chǎng)作用到傳感器上。

DE 86 08 400 U1公開(kāi)了一種電開(kāi)關(guān)，其帶有兩個(gè)彈性地支撐在開(kāi)關(guān)殼體上的開(kāi)關(guān)按鍵，開(kāi)關(guān)按鍵分別能夠通過(guò)推桿分別被壓到開(kāi)關(guān)接觸器的開(kāi)關(guān)翹板的翹板臂上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在這種背景下，本發(fā)明提供根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的一種改進(jìn)的開(kāi)關(guān)設(shè)備和一種改進(jìn)的用于識(shí)別開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱的方法。有利的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求和接下來(lái)的描述中得出。

在此文中介紹的開(kāi)關(guān)設(shè)備除了以能翻轉(zhuǎn)的方式被支承的磁體和與磁體聯(lián)接的用于實(shí)施磁體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳送器裝置外還包括帶有兩個(gè)用于感知翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器元件的傳感器裝置。

利用所提出的開(kāi)關(guān)設(shè)備的基于兩個(gè)傳感器元件雙重設(shè)計(jì)的傳感機(jī)構(gòu)可以防止位置獲取的失誤以及因此防止由于從外部作用的磁性的干擾場(chǎng)引起的錯(cuò)誤診斷。也可以為了達(dá)到安全目標(biāo)由于使用雙重傳感機(jī)構(gòu)而在每個(gè)傳送器單元上取消另外的識(shí)別單元。

開(kāi)關(guān)設(shè)備包括下列特征：

以能翻轉(zhuǎn)的方式被支承的磁體；

與磁體聯(lián)接的傳送器裝置，傳送器裝置構(gòu)造用于響應(yīng)于開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)操縱地促成磁體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及

傳感器裝置，其為了感知翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而具有第一傳感器元件和第二傳感器元件，其中，第一傳感器元件構(gòu)造用于獲取由磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的通過(guò)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的第一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)第一磁場(chǎng)值，以及第二傳感器元件構(gòu)造用于獲取由磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的通過(guò)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的第二磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)第二磁場(chǎng)值。

開(kāi)關(guān)設(shè)備可以例如以集成到車(chē)輛的儀表盤(pán)中的方式使用在車(chē)輛中。開(kāi)關(guān)設(shè)備可以構(gòu)造成按鍵或開(kāi)關(guān)。磁體可以例如是棒形磁體，棒形磁體可以通過(guò)貫穿其中心的軸以能翻轉(zhuǎn)或能轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承。磁體可以實(shí)施成帶有永久的北極區(qū)段和永久的南極區(qū)段的永磁體。傳送器裝置可以構(gòu)造用于借助合適的傳送器元件將開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作者的開(kāi)關(guān)操縱傳遞給磁體，從而使得可以實(shí)施翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以從磁體的靜止位置出發(fā)地進(jìn)行，在靜止位置中，磁體可以相對(duì)第一和第二傳感器元件水平。開(kāi)關(guān)操縱可以是由開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱者，例如車(chē)輛的駕駛員按壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)面。磁體的整個(gè)磁場(chǎng)可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移。第一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移可以涉及磁場(chǎng)的第一區(qū)段的轉(zhuǎn)移且第二磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移可以涉及磁場(chǎng)的第二區(qū)段。第一和第二磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移因此可以歸因?yàn)橛纱朋w引起的磁場(chǎng)的基于翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。第一和第二傳感器元件在此可以相對(duì)磁體布置，從而使得在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，磁場(chǎng)的一個(gè)區(qū)段朝著傳感器元件中的其中一個(gè)運(yùn)動(dòng)，而同時(shí)，磁場(chǎng)的另一區(qū)段運(yùn)動(dòng)離開(kāi)兩個(gè)傳感器元件中的另一個(gè)。第一和第二傳感器元件可以相應(yīng)地分別獲取到以相同的速率變化的、但相反地變化的磁場(chǎng)值。

可以使用公知的適用于獲取磁場(chǎng)或磁場(chǎng)變化的傳感器作為傳感器元件。根據(jù)開(kāi)關(guān)設(shè)備的實(shí)施方式，傳感器裝置的兩個(gè)傳感器元件或其中一個(gè)傳感器元件是霍爾傳感器。因此可以在磁體的每一個(gè)位置中可靠地獲取磁場(chǎng)值。

第一傳感器元件可以配屬于磁體的磁性的北極區(qū)段。相應(yīng)地，第二傳感器元件可以配屬于磁體的磁性的南極區(qū)段。第一傳感器元件例如可以關(guān)于磁體的磁性的北極區(qū)段和磁性的南極區(qū)段之間的假想的分離平面定位在開(kāi)關(guān)設(shè)備的配屬于北極區(qū)段的一側(cè)上以及第二傳感器元件可以定位在配屬于南極區(qū)段的一側(cè)上。

根據(jù)另一實(shí)施方式，開(kāi)關(guān)設(shè)備可以具有與傳感器裝置聯(lián)接的分析裝置。分析裝置可以構(gòu)造用于當(dāng)多個(gè)第一磁場(chǎng)值中的其中一個(gè)對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第一操縱值以及備選或附加地多個(gè)第二磁場(chǎng)值中的其中一個(gè)對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第二操縱值時(shí)，提供用于顯示開(kāi)關(guān)操縱的操縱信號(hào)。分析裝置在此可以直接布置在傳感器裝置上或傳感器裝置中或通過(guò)線路與傳感器裝置連接。預(yù)先確定的操縱值可以在開(kāi)關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中確定且儲(chǔ)存在分析裝置中。作為備選，預(yù)先確定的操縱值可以通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱被指導(dǎo)。操縱值可以例如對(duì)應(yīng)磁體的預(yù)先確定的翻轉(zhuǎn)程度。為了獲知操縱信號(hào)，分析裝置可以構(gòu)造用于在使用合適的算法的情況下進(jìn)行第一磁場(chǎng)值與預(yù)先確定的第一操縱值的比較以及第二磁場(chǎng)值與預(yù)先確定的第二操縱值的比較。一旦第一磁場(chǎng)值中的其中一個(gè)足夠接近預(yù)先確定的第一操縱值且第二磁場(chǎng)值中的其中一個(gè)足夠接近預(yù)先確定的第二操縱值，那么例如可以提供操縱信號(hào)。因此，操縱信號(hào)可以在使用閾值比較的情況下執(zhí)行，其中，閾值或比較的閾值可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)操縱值限定。開(kāi)關(guān)設(shè)備擴(kuò)裝了分析裝置可能有助于快速且安全地提供操縱信號(hào)。

開(kāi)關(guān)設(shè)備尤其是可以具有機(jī)械元件，機(jī)械元件可以構(gòu)造用于觸覺(jué)地和/或聲學(xué)地顯示傳送器裝置的足以用于提供操縱信號(hào)的開(kāi)關(guān)操縱。因此，開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱者獲得關(guān)于成功操縱開(kāi)關(guān)設(shè)備的反饋且可以取消對(duì)成功操縱的視覺(jué)確認(rèn)。尤其是在車(chē)輛中使用開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)，這個(gè)實(shí)施方式在行駛時(shí)的安全性方面有巨大優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)機(jī)械元件可以促成磁體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變化曲線中的獨(dú)特的變化曲線變化。獨(dú)特的變化曲線變化可能導(dǎo)致磁場(chǎng)值的獨(dú)特的變化曲線以及因此可以通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)值的分析識(shí)別出。

機(jī)械元件可以包括至少一個(gè)卡扣盤(pán)。這種卡扣盤(pán)可以例如與傳送器裝置聯(lián)接地安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備中?？郾P(pán)的使用是成本低廉的。此外，卡扣盤(pán)是一種極為耐用的元件，該元件在開(kāi)關(guān)設(shè)備的整個(gè)使用壽命內(nèi)不需要更換。

此外，分析裝置可以構(gòu)造用于在多個(gè)第一磁場(chǎng)值的基礎(chǔ)上確定第一磁場(chǎng)值的變化曲線，當(dāng)變化曲線具有預(yù)先確定的特性時(shí)獲取多個(gè)第一磁場(chǎng)值的當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值，以及將預(yù)先確定的第一操縱值改變?yōu)楫?dāng)前的第一磁場(chǎng)值。分析裝置可以相應(yīng)地構(gòu)造用于在多個(gè)第二磁場(chǎng)值的基礎(chǔ)上確定第二磁場(chǎng)值的變化曲線，當(dāng)變化曲線具有預(yù)先確定的特性時(shí)獲取多個(gè)第二磁場(chǎng)值的當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值，以及將預(yù)先確定的第二操縱值改變?yōu)楫?dāng)前的第二磁場(chǎng)值。也可以獲取磁場(chǎng)值的變化率作為磁場(chǎng)值的變化曲線。相應(yīng)地，當(dāng)變化率的變化曲線具有預(yù)先確定的特性時(shí)，可以獲取相應(yīng)的當(dāng)前的磁場(chǎng)值。因此，開(kāi)關(guān)設(shè)備的由操縱值代表的開(kāi)關(guān)點(diǎn)可以順利地與開(kāi)關(guān)設(shè)備元件的機(jī)械相互作用的例如因老化引起的變化相匹配且相應(yīng)地移動(dòng)。向操縱者的關(guān)于正確進(jìn)行了開(kāi)關(guān)的被稱(chēng)為“開(kāi)關(guān)感覺(jué)”的反饋因此可以在超過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備的整個(gè)使用壽命上保持。

分析裝置尤其是可以構(gòu)造用于在當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值處在針對(duì)多個(gè)第一磁場(chǎng)值的預(yù)先確定的第一磁場(chǎng)值區(qū)間內(nèi)時(shí)，將預(yù)先確定的第一操縱值改變?yōu)楫?dāng)前的第一磁場(chǎng)值。分析裝置可以相應(yīng)地構(gòu)造用于在當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值處在針對(duì)多個(gè)第二磁場(chǎng)值的預(yù)先確定的第二磁場(chǎng)值區(qū)間內(nèi)時(shí)，將預(yù)先確定的第二操縱值改變?yōu)楫?dāng)前的第二磁場(chǎng)值。因此可以以簡(jiǎn)單且成本低廉的方式確保的是，不能現(xiàn)實(shí)的磁場(chǎng)值不會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)點(diǎn)的變化。

根據(jù)另一實(shí)施方式，傳送器裝置此外還可以構(gòu)造用于響應(yīng)于開(kāi)關(guān)設(shè)備的另一開(kāi)關(guān)操縱地促成磁體的與該翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相反的另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了感知該另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一傳感器元件此外還可以相應(yīng)地構(gòu)造用于獲取由磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的由另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的另外的第一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)例如與第一磁場(chǎng)值相反的另外的第一磁場(chǎng)值。第二傳感器元件此外同樣可以構(gòu)造用于獲取由磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的通過(guò)另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的另外的第二磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)例如與第二磁場(chǎng)值相反的另外的第二磁場(chǎng)值。在這個(gè)實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)設(shè)備可以用作帶有兩個(gè)明確的開(kāi)關(guān)位置的翻轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)。在此有利的是，可以用目光毫無(wú)懷疑地鑒別開(kāi)關(guān)設(shè)備的當(dāng)前的功能。在一定程度上可以排除利用開(kāi)關(guān)設(shè)備待接通或切斷的裝置是否處于運(yùn)行中或沒(méi)有處于運(yùn)行中的錯(cuò)誤假定。

在特殊的實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)設(shè)備可以具有承載磁體的盤(pán)以及貫穿盤(pán)的、用于能翻轉(zhuǎn)地支承磁體的軸。此外，傳送器裝置可以具有第一傳送器元件和第二傳送器元件。第一傳送器元件可以在第一位置上與盤(pán)聯(lián)接，并且構(gòu)造用于促成翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二傳送器元件可以在第二位置上與盤(pán)聯(lián)接，并且構(gòu)造用于促成另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)設(shè)備在制造時(shí)是成本低廉的且很少需要保養(yǎng)以及可以廣泛地使用。

開(kāi)關(guān)設(shè)備具有能翻轉(zhuǎn)地被支承的磁體，具有與磁體聯(lián)接的傳送器裝置(傳送器裝置構(gòu)造用于響應(yīng)于開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)操縱地促成磁體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，以及具有傳感器裝置，傳感器裝置為了感知翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而包括第一傳感器元件和第二傳感器元件，其中，第一傳感器元件構(gòu)造用于獲取由磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的通過(guò)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的第一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)第一磁場(chǎng)值，以及第二傳感器元件構(gòu)造用于獲取由磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的通過(guò)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的第二磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)第二磁場(chǎng)值。一種用于識(shí)別上述開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱的方法具有下列步驟：

在多個(gè)第一磁場(chǎng)值的其中一個(gè)磁場(chǎng)值對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第一操縱值且多個(gè)第二磁場(chǎng)值的其中一個(gè)磁場(chǎng)值對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第二操縱值時(shí)，提供用于顯示開(kāi)關(guān)操縱的操縱信號(hào)。

有利地可以利用實(shí)施該方法的開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)行排除干擾因素的以及高效的接通過(guò)程、切斷過(guò)程和轉(zhuǎn)換過(guò)程。該方法可以例如在使用已經(jīng)提到的分析裝置的情況下實(shí)施。分析裝置可以是一種電儀器，其處理電信號(hào)，例如傳感器信號(hào)，以及根據(jù)此來(lái)發(fā)出控制信號(hào)。分析裝置可以具有一個(gè)或多個(gè)合適的接口，這些接口可以構(gòu)造成基于硬件的和/或基于軟件的。在基于硬件的構(gòu)造方案中，接口可以例如是集成電路的一部分，在集成電路內(nèi)實(shí)現(xiàn)分析裝置的功能。接口也可以是自由的集成的開(kāi)關(guān)回路或至少部分由離散的結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成。在基于軟件的構(gòu)造方案中，接口可以是軟件模塊，其例如在微型控制器上除了其他軟件模塊外存在。

根據(jù)實(shí)施方式，該方法此外還具有確定第一磁場(chǎng)值的變化曲線和第二磁場(chǎng)值的變化曲線的步驟，在變化曲線具有預(yù)先確定的特性時(shí)獲取多個(gè)第一磁場(chǎng)值的當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值以及在變化曲線具有預(yù)先確定的特性時(shí)獲取多個(gè)第二磁場(chǎng)值的當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值的步驟，以及將預(yù)先確定的第一操縱值改變成當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值和將預(yù)先確定的第二操縱值改變成當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值的步驟。

因此可以以簡(jiǎn)單的方式使實(shí)施該方法的開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)點(diǎn)與開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)部的機(jī)械變化相匹配，從而使得在超過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備的整個(gè)使用壽命上向開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱者提供正面的、成功實(shí)行“開(kāi)關(guān)感覺(jué)”的開(kāi)關(guān)操縱。

也有利的是一種帶有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，程序代碼可以?xún)?chǔ)存在能機(jī)讀的載體上，例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、硬盤(pán)存儲(chǔ)器或光學(xué)存儲(chǔ)器上，并且當(dāng)程序在計(jì)算機(jī)或設(shè)備上實(shí)施時(shí)用于執(zhí)行按前面所描述的實(shí)施方式中任一項(xiàng)的方法。

附圖說(shuō)明

借助附圖示例性地詳細(xì)闡釋本發(fā)明。其中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的開(kāi)關(guān)設(shè)備的方框圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于闡釋指導(dǎo)開(kāi)關(guān)設(shè)備的限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的圖表；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的開(kāi)關(guān)設(shè)備在靜止位置中的原理圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、圖3的開(kāi)關(guān)設(shè)備在磁體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)后的原理圖；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、圖3的開(kāi)關(guān)設(shè)備在磁體的另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)后的原理圖；

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于識(shí)別開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱的方法的流程圖。

在接下來(lái)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例的描述中，為在不同的圖中示出的且類(lèi)似地作用的元件使用相同的或類(lèi)似的附圖標(biāo)記，其中，取消對(duì)這些元件的重復(fù)描述。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的開(kāi)關(guān)設(shè)備100的方框圖。示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100可以集成到車(chē)輛，如私家車(chē)或貨車(chē)的儀表盤(pán)中或定位在車(chē)輛內(nèi)部的其他的位置處。借助開(kāi)關(guān)設(shè)備100可以例如由駕駛員或車(chē)輛的其他乘客，利用手指按壓開(kāi)關(guān)設(shè)備100的開(kāi)關(guān)面來(lái)控制或調(diào)節(jié)車(chē)輛的舒適性和安全功能，如大燈照明、電動(dòng)車(chē)窗升降器、空調(diào)設(shè)備等。開(kāi)關(guān)設(shè)備100可以實(shí)施為開(kāi)關(guān)或按鍵。

在圖1所示的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)設(shè)備100具有磁體102、傳送器裝置104和傳感器裝置106。磁體102是永磁體，永磁體在此實(shí)施成棒狀。磁體102的在圖左邊的第一半部形成了磁體的北極區(qū)段108以及磁體102的在圖右邊的第二半部形成了磁體的南極區(qū)段110。永磁體102產(chǎn)生磁場(chǎng)112，磁場(chǎng)在圖1的圖中借助磁場(chǎng)線的獨(dú)特的變化曲線標(biāo)注。磁體102通過(guò)在此例如導(dǎo)引通過(guò)在磁體102的中心中的開(kāi)口的軸114以能轉(zhuǎn)動(dòng)或能翻轉(zhuǎn)的方式支承。傳送器裝置104通過(guò)至少一個(gè)傳送器元件間接或直接地與磁體102聯(lián)接或能與之聯(lián)接，并且構(gòu)造用于響應(yīng)于通過(guò)操縱者導(dǎo)致的操縱地促成磁體102圍繞軸114的在此借助箭頭標(biāo)注的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116。傳送器裝置104可以與開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱元件一體式或兩件式地連接。因此，操縱者可以通過(guò)按壓操縱元件的開(kāi)關(guān)面通過(guò)傳送器裝置104將磁體102帶到翻轉(zhuǎn)位置中以及因此觸發(fā)開(kāi)關(guān)設(shè)備100中的期望的開(kāi)關(guān)過(guò)程。

傳感器裝置106在開(kāi)關(guān)設(shè)備的圖1所示的實(shí)施例中在磁體102下方布置在印制電路板118上或作為備選布置在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的任意一個(gè)其他的承載元件上。傳感器裝置106構(gòu)造用于感知磁體102的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116且為此包括第一傳感器元件120和第二傳感器元件122。在此，第一傳感器元件120配屬于磁體102的北極區(qū)段108以及第二傳感器元件122配屬于磁體102的南極區(qū)段110。在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的圖1所示的實(shí)施例中以如下方式得到這種配屬關(guān)系，即，第一傳感器元件120關(guān)于穿過(guò)磁體102的中心的假想的對(duì)稱(chēng)軸線124(在圖1的圖中借助垂直的點(diǎn)劃線標(biāo)注)在北極區(qū)段108一側(cè)傾斜地定位在北極區(qū)段108下方，且第二傳感器元件122關(guān)于假想的對(duì)稱(chēng)軸線124在南極區(qū)段110一側(cè)傾斜地定位在南極區(qū)段110的下方。這種配屬關(guān)系是示例性的。根據(jù)備選的實(shí)施例，這種配屬關(guān)系通?？梢砸匀缦路绞綄?shí)現(xiàn)，即，原則上，配屬于磁體102的特定的區(qū)段的傳感器元件與另外的區(qū)段相比相應(yīng)更靠近該特定的區(qū)段地定位。在圖1所示的示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100中，傳感器或傳感器元件120、122實(shí)施為霍爾傳感器。作為備選也可以使用其他的合適的測(cè)量值接收器。

在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的圖1所示的實(shí)施例中，傳送器裝置104相對(duì)磁體102定位，從而使得通過(guò)傳送器裝置104實(shí)施的開(kāi)關(guān)操縱促成了形式為磁體102的南極區(qū)段110向下翻轉(zhuǎn)以及同時(shí)北極區(qū)段108向上翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116。在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116中，南極區(qū)段110靠近第二傳感器122，而北極區(qū)段108運(yùn)動(dòng)離開(kāi)第一傳感器120。由磁體102產(chǎn)生的磁場(chǎng)112相應(yīng)地轉(zhuǎn)移，亦即在圖右邊靠近第二傳感器122以及在圖左邊遠(yuǎn)離第一傳感器120。

在設(shè)備100的圖1所示的實(shí)施例中，第一傳感器元件120構(gòu)造用于獲取磁體102的磁場(chǎng)112的通過(guò)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116造成的第一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)第一磁場(chǎng)值126。第二傳感器元件122相應(yīng)地構(gòu)造用于獲取磁體102的磁場(chǎng)112的通過(guò)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116造成的第二磁場(chǎng)轉(zhuǎn)移的多個(gè)第二磁場(chǎng)值128。在磁體102圍繞北極108的磁場(chǎng)范圍遠(yuǎn)離第一傳感器120以及磁體102圍繞南極110的磁場(chǎng)范圍接近第二傳感器122的基礎(chǔ)上，第一磁場(chǎng)值126根據(jù)這個(gè)實(shí)施例在符號(hào)上始終正好與第二磁場(chǎng)值128相反，這就是說(shuō)，第一磁場(chǎng)值126上升，第二磁場(chǎng)值128下降，反之亦然。

圖1中的示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100此外還具有分析裝置130。分析裝置130與傳感器裝置106聯(lián)接，并且構(gòu)造用于在使用恰當(dāng)?shù)乃惴ǖ那闆r下處理獲取到的磁場(chǎng)值126、128，以及在多個(gè)第一磁場(chǎng)值126的其中一個(gè)磁場(chǎng)值對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第一操縱值且多個(gè)第二磁場(chǎng)值128的其中一個(gè)磁場(chǎng)值對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第二操縱值時(shí)，提供用于顯示開(kāi)關(guān)操縱的操縱信號(hào)132。第一和第二操縱值在此代表開(kāi)關(guān)設(shè)備100的開(kāi)關(guān)點(diǎn)。在開(kāi)關(guān)點(diǎn)上，開(kāi)關(guān)設(shè)備100實(shí)施通過(guò)操縱傳送器裝置104導(dǎo)入的開(kāi)關(guān)過(guò)程，這就是說(shuō)，提供操縱信號(hào)132，操縱信號(hào)例如適用于接通或切斷與開(kāi)關(guān)設(shè)備100聯(lián)接的器械。

作為另外的特殊性，開(kāi)關(guān)設(shè)備100的在圖1中示出的實(shí)施例具有可選的機(jī)械元件134。在示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100中，機(jī)械元件134實(shí)施為卡扣盤(pán)且與傳送器裝置104聯(lián)接或能與之聯(lián)接。卡扣盤(pán)134布置在開(kāi)關(guān)設(shè)備100中或上，從而使得開(kāi)關(guān)設(shè)備在充分開(kāi)關(guān)操縱傳送器裝置104以促成翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116時(shí)，亦即在足夠長(zhǎng)時(shí)間和/或足夠強(qiáng)地由操縱者按壓開(kāi)關(guān)設(shè)備100的操縱元件時(shí)從穩(wěn)定的狀態(tài)跳到亞穩(wěn)定的狀態(tài)以及可能跳回到穩(wěn)定的狀態(tài)。通過(guò)卡扣盤(pán)134可以以如下方式設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116的變化曲線，即，使得翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116首先被制動(dòng)，以及由卡扣盤(pán)134的轉(zhuǎn)向引起，被強(qiáng)烈地加速。因此，卡扣盤(pán)134的轉(zhuǎn)向?qū)е略诜D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116的變化曲線中的獨(dú)特的變化曲線改變。卡扣盤(pán)134以如下方式布置和實(shí)施，即，卡扣盤(pán)134的轉(zhuǎn)向處于開(kāi)關(guān)設(shè)備100的開(kāi)關(guān)點(diǎn)的時(shí)間段內(nèi)以及因此適用于觸覺(jué)地和/或聲學(xué)地顯示操縱信號(hào)132的提供以及因此向操縱者發(fā)送關(guān)于開(kāi)關(guān)設(shè)備100的成功操縱的信息。也可以使用不同于卡扣盤(pán)134的形式的機(jī)械元件134以及將其安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備100中的不同的位置上。根據(jù)實(shí)施例也可以在開(kāi)關(guān)設(shè)備100中使用多個(gè)機(jī)械元件134。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于闡釋指導(dǎo)開(kāi)關(guān)設(shè)備的限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的圖表。在笛卡爾坐標(biāo)系中繪出了在操縱開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)第一磁場(chǎng)值126關(guān)于時(shí)間t的示意性地示出的變化曲線200和第二磁場(chǎng)值128關(guān)于時(shí)間t的示意性地示出的變化曲線204。在此，開(kāi)關(guān)設(shè)備裝備有借助圖1闡釋的用于觸覺(jué)地和/或聲學(xué)地顯示開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)操縱的機(jī)械元件。第一磁場(chǎng)值126可以例如由在圖1中示出的第一傳感器元件獲取和提供。相應(yīng)地，第二磁場(chǎng)值128可以由在圖1中示出的第二傳感器元件獲取和提供。

第一磁場(chǎng)值126的變化曲線200在操縱開(kāi)關(guān)設(shè)備的傳送器裝置的情況下首先具有第一斜率，從而在連續(xù)的第一磁場(chǎng)值126之間存在第一變化率。在繼續(xù)操縱時(shí)，并入的機(jī)械元件的阻力上升來(lái)對(duì)抗操縱者按壓到傳送器裝置上的壓力且第一磁場(chǎng)值126的變化曲線200逐漸變平，由此，在連續(xù)的第一磁場(chǎng)值126之間的變化率也相對(duì)第一變化率下降。阻力隨著針對(duì)繼續(xù)操縱實(shí)現(xiàn)克服機(jī)械元件而瓦解，并且變化曲線200具有大于第一斜率的第三斜率。由此得到在連續(xù)的第一磁場(chǎng)值126之間的第三變化率，第三變化率大于第一變化率。在變化曲線200的平坦地延伸和陡峭地延伸的區(qū)段之間的彎折表示變化曲線200中的預(yù)先確定的特性或連續(xù)的第一磁場(chǎng)值126之間的變化率中的預(yù)先確定的特性，這種特性是磁體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的由機(jī)械元件促成的獨(dú)特的變化曲線改變的結(jié)果。當(dāng)識(shí)別到預(yù)先確定的特性時(shí)，例如直接處在彎折之前、彎折上或直接處在彎折之后的當(dāng)前的磁場(chǎng)值可以被獲取為是多個(gè)第一磁場(chǎng)值126中的當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值202且用于指導(dǎo)開(kāi)關(guān)設(shè)備的限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。為此，開(kāi)關(guān)設(shè)備的分析裝置或合適的控制器可以將預(yù)先確定的第一操縱值計(jì)入當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值202中。

第二磁場(chǎng)值128的變化曲線204在數(shù)值上但在符號(hào)上相反地對(duì)應(yīng)第一磁場(chǎng)值126的變化曲線200。變化曲線204具有相應(yīng)的彎折，在彎折處獲取到多個(gè)第二磁場(chǎng)值128中的當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值206且將其用于指導(dǎo)開(kāi)關(guān)設(shè)備的限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。為此，開(kāi)關(guān)設(shè)備的分析裝置或合適的控制器可以將預(yù)先確定的第二操縱值計(jì)入當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值206中。

根據(jù)實(shí)施例，示例性的在此介紹的開(kāi)關(guān)設(shè)備的分析裝置或控制器可以構(gòu)造用于在當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值202處在預(yù)先確定的第一磁場(chǎng)值區(qū)間208內(nèi)時(shí)，將預(yù)先確定的第一操縱值改變成當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值202。分析裝置或控制器可以相應(yīng)地構(gòu)造用于在當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值206處在預(yù)先確定的第二磁場(chǎng)值區(qū)間210內(nèi)時(shí)，將預(yù)先確定的第二操縱值變成當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值206。借助圖2中的圖表介紹的用于指導(dǎo)開(kāi)關(guān)點(diǎn)的功能也可以在不使用機(jī)械元件或在使用不同于借助圖1描述的機(jī)械元件的機(jī)械元件的情況下實(shí)現(xiàn)，以便補(bǔ)償在開(kāi)關(guān)設(shè)備的老化過(guò)程中變化的機(jī)械相互作用。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的開(kāi)關(guān)設(shè)備100的原理圖。磁體102又實(shí)施為帶有北極區(qū)段108和南極區(qū)段110的棒形磁體。在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的圖3所示的實(shí)施例中，磁體102被盤(pán)300承載，盤(pán)的直徑大致對(duì)應(yīng)磁體102的長(zhǎng)度。用于能翻轉(zhuǎn)地支承磁體102的軸114在中心貫穿磁體102和承載磁體102的盤(pán)300。如在圖1所示的實(shí)施例中那樣，第一傳感器元件120在此也傾斜地布置在北極區(qū)段108下方且配屬于這個(gè)北極區(qū)段，以及第二傳感器元件122傾斜地布置在南極區(qū)段110下方且配屬于這個(gè)南極區(qū)段。

與圖1所示的實(shí)施例不同地，在圖3中示出的示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100的傳送器裝置表明為如下傳送器裝置，其包括第一傳送器元件302和第二傳送器元件304。傳送器裝置104的這種構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)將開(kāi)關(guān)設(shè)備100實(shí)施為帶有兩個(gè)穩(wěn)定的或還有兩個(gè)不穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)位置的開(kāi)關(guān)。如圖所示，傳送器元件302、304分別實(shí)施成棒形。第一傳送器元件302從在盤(pán)300上靠近磁體102的北極區(qū)段108的第一位置306延伸至開(kāi)關(guān)設(shè)備100的第一操縱元件308。第二傳送器元件304從在盤(pán)300上靠近磁體102的北極區(qū)段108的第二位置310延伸至開(kāi)關(guān)設(shè)備100的第二操縱元件312。

圖3中的圖示出了在靜止位置中的示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100。棒形磁體102關(guān)于傳感器元件120、122平行。北極區(qū)段108與第一傳感器元件120的間距等于南極區(qū)段110與第二傳感器元件122的間距。傳感器120、122相應(yīng)地在數(shù)值上獲取到相同的第一和第二磁場(chǎng)值。

圖4借助另一原理圖示出了在第一翻轉(zhuǎn)位置中的圖3的示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100。圖4中的圖示出了在對(duì)第二操縱元件312進(jìn)行開(kāi)關(guān)操縱之后的開(kāi)關(guān)設(shè)備100。響應(yīng)于開(kāi)關(guān)操縱地，第二傳送器元件304通過(guò)盤(pán)300的轉(zhuǎn)動(dòng)引起了已經(jīng)借助圖1中的圖闡釋的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116。在圖4所示的第一翻轉(zhuǎn)位置中，磁體102的南極區(qū)段110現(xiàn)在比在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的圖3所示的靜止位置中更為靠近第二傳感器元件122。反之，磁體102的北極區(qū)段108現(xiàn)在比在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的圖3所示的靜止位置中更為遠(yuǎn)離第一傳感器元件120。隨著翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116發(fā)生了由磁體102引起的磁場(chǎng)112的轉(zhuǎn)移。因此，在感知翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116時(shí)，第一傳感器120獲取到了多個(gè)變化的第一磁場(chǎng)值且第二傳感器122獲取到了多個(gè)相對(duì)第一磁場(chǎng)值反向地變化的第二磁場(chǎng)值。

圖5又借助原理圖示出了在第二翻轉(zhuǎn)位置中的圖3的示例性的開(kāi)關(guān)設(shè)備100，在第二翻轉(zhuǎn)位置之前發(fā)生了傳送器裝置的另一開(kāi)關(guān)操縱。在該另一開(kāi)關(guān)操縱期間，操縱者按壓第一操縱元件308。第一傳送器元件302相應(yīng)地通過(guò)盤(pán)300的與該轉(zhuǎn)動(dòng)相反的另一轉(zhuǎn)動(dòng)促成了磁體102的與該翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相反的另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)500。在另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)500期間，磁體102從圖4所示的第一翻轉(zhuǎn)位置經(jīng)由圖3所示的靜止位置進(jìn)入圖5中的圖所示的穩(wěn)定的第二翻轉(zhuǎn)位置。

在圖5所示的第二翻轉(zhuǎn)位置中，磁體102的南極區(qū)段110比在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的圖3所示的靜止位置中更為遠(yuǎn)離第二傳感器元件122。反之，磁體102的北極區(qū)段108比在開(kāi)關(guān)設(shè)備100的圖3所示的靜止位置中更為靠近第一傳感器元件120。隨著另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)500發(fā)生了由磁體102引起的磁場(chǎng)112的與圖4中所示的轉(zhuǎn)移相反的另一轉(zhuǎn)移。為了感知另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)500，第一傳感器120相應(yīng)獲取到了多個(gè)與第一磁場(chǎng)值相反地變化的另外的第一磁場(chǎng)值。第二傳感器122獲取到了多個(gè)與第二磁場(chǎng)值相反地變化的另外的第二磁場(chǎng)值。

在圖3至5的實(shí)施例中示出的盤(pán)300僅被示例性地選擇。作為備選可以使用其他的翻轉(zhuǎn)裝置，或傳送器元件302、304可以直接與磁體102聯(lián)接。開(kāi)關(guān)設(shè)備100也可以具有復(fù)位裝置，例如彈簧元件，以便使翻轉(zhuǎn)磁體102從圖4和5示出的位置在沒(méi)有操縱者進(jìn)一步操縱的情況下運(yùn)動(dòng)回到圖3所示的靜止位置。若開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)施有機(jī)械元件，例如所描述的卡扣盤(pán)，那么可以使用機(jī)械元件來(lái)促成返回靜止位置的相應(yīng)的返回運(yùn)動(dòng)。

圖3至5中的圖直觀地示出了開(kāi)關(guān)設(shè)備100通過(guò)翻轉(zhuǎn)磁體102的在此介紹的示例性的位置獲取，翻轉(zhuǎn)磁體在所示的實(shí)施例中構(gòu)造成能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承的棒形磁體。翻轉(zhuǎn)磁體102被兩個(gè)傳送器元件302、304以如下方式操縱，即，使得翻轉(zhuǎn)磁體被第一傳送器元件302為了實(shí)施翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)116而沿第一方向扭轉(zhuǎn)以及被第二傳送器元件304為了實(shí)施另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)500而沿第二方向扭轉(zhuǎn)。在圖3所示的靜止位置中，棒形磁體102相對(duì)承載傳感器120、122的(未示出的)印制電路板水平地布置。第一磁傳感器120朝著磁體102的北極108布置且第二磁傳感器122朝著磁體的南極110布置。在操縱第一傳送器元件302時(shí)，兩個(gè)磁傳感器120、122的磁場(chǎng)112受到影響，在操縱第二傳送器元件304時(shí)，兩個(gè)傳感器120、122中的磁場(chǎng)112分別相反地受到影響。

對(duì)傳送器單元的傳送器元件302、304的操縱的識(shí)別通過(guò)兩個(gè)磁傳感器120、122的磁場(chǎng)方向的變化識(shí)別出，從而可以識(shí)別或計(jì)算出外部的外磁場(chǎng)的影響。主要針對(duì)磁傳感器120、122使用模擬霍爾傳感器。也可以考慮使用“雙?！?3D傳感器，其中，在這種情況下，不是在所有條件下都識(shí)別到外磁場(chǎng)影響。

如已經(jīng)借助圖2闡釋的那樣，根據(jù)在此介紹的構(gòu)思的實(shí)施例，除了位置獲取外還可以指導(dǎo)限定的開(kāi)關(guān)點(diǎn)或轉(zhuǎn)換點(diǎn)，開(kāi)關(guān)點(diǎn)或轉(zhuǎn)換點(diǎn)例如與機(jī)械的嘀嗒聲相關(guān)聯(lián)。機(jī)械的嘀嗒聲可以例如利用卡扣盤(pán)產(chǎn)生。借助移動(dòng)速度可以識(shí)別到卡扣盤(pán)例如最大張緊時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，這是因?yàn)榇嬖诮鯙榱愕乃俣?，以及可以識(shí)別到何時(shí)卡扣盤(pán)例如斷裂，這是因?yàn)樗俣确浅４蟆＾D(zhuǎn)換點(diǎn)可以例如恰好安置到這個(gè)過(guò)渡時(shí)間中，其中，通過(guò)觸覺(jué)和嘀嗒聲模擬機(jī)械按鍵。

圖6示出了用于識(shí)別開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱的方法600的實(shí)施例的流程圖。方法600可以實(shí)施用于識(shí)別上面闡釋的開(kāi)關(guān)設(shè)備的實(shí)施例的操縱。

在步驟602中，當(dāng)多個(gè)由開(kāi)關(guān)設(shè)備的第一傳感器獲取到的第一磁場(chǎng)值中的其中一個(gè)磁場(chǎng)值對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第一操縱值且多個(gè)由開(kāi)關(guān)設(shè)備的第二傳感器獲取到的第二磁場(chǎng)值中的其中一個(gè)磁場(chǎng)值對(duì)應(yīng)預(yù)先確定的第二操縱值時(shí)，提供用于顯示開(kāi)關(guān)操縱的操縱信號(hào)。在步驟604中確定了第一磁場(chǎng)值的變化曲線和第二磁場(chǎng)值的變化曲線或第一磁場(chǎng)值的變化率的變化曲線和第二磁場(chǎng)值的變化率的變化曲線。當(dāng)磁場(chǎng)值的變化曲線或變化率的變化曲線具有預(yù)先確定的特性時(shí)，在步驟606中獲取多個(gè)第一磁場(chǎng)值的當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值和多個(gè)第二磁場(chǎng)值的當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值。在當(dāng)前的磁場(chǎng)值獲取的基礎(chǔ)上，在步驟608中將預(yù)先確定的第一操縱值改變?yōu)楫?dāng)前的第一磁場(chǎng)值以及將預(yù)先確定的第二操縱值改變?yōu)楫?dāng)前的第二磁場(chǎng)值。

所描述的以及在圖中示出的實(shí)施例僅被示例性地選擇。不同的實(shí)施例可以完全或在單個(gè)特征方面相互組合。一個(gè)實(shí)施例也可以通過(guò)另外的實(shí)施例的特征補(bǔ)充。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法步驟可以重復(fù)且以與所描述的順序不同的順序?qū)嵤?/p>

若實(shí)施例包括在第一特征和第二特征之間的“和/或”關(guān)系，那么這可以被解讀為的是，實(shí)施例根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式具有第一特征和第二特征，并且根據(jù)另一實(shí)施方式要么僅具有第一特征要么僅具有第二特征。

附圖標(biāo)記列表

100 開(kāi)關(guān)設(shè)備

102 磁體

104 傳送器裝置

106 傳感器裝置

108 磁體的北極區(qū)段

110 磁體的南極區(qū)段

112 磁場(chǎng)

114 軸

118 印制電路板

120 第一傳感器元件

122 第二傳感器元件

124 對(duì)稱(chēng)軸線

126 第一磁場(chǎng)值

128 第二磁場(chǎng)值

130 分析裝置

132 操縱信號(hào)

134 機(jī)械元件

200 第一磁場(chǎng)值的變化曲線

202 當(dāng)前的第一磁場(chǎng)值

204 第二磁場(chǎng)值的變化曲線

206 當(dāng)前的第二磁場(chǎng)值

208 第一磁場(chǎng)值區(qū)間

210 第二磁場(chǎng)值區(qū)間

300 盤(pán)

302 第一傳送器元件

304 第二傳送器元件

306 盤(pán)上的第一位置

308 第一操縱元件

310 盤(pán)上的第二位置

312 第二操縱元件

500 另一翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

600 用于識(shí)別開(kāi)關(guān)設(shè)備的操縱的方法

602 提供操縱信號(hào)的步驟

604 確定變化率的變化曲線的步驟

606 獲取當(dāng)前的第一和第二磁場(chǎng)值的步驟

608 將預(yù)先確定的操縱值改變?yōu)楫?dāng)前的磁場(chǎng)值的步驟