DISPOSITIVO PARA CAPTAR OPTOELECTRÓNICAMENTE POSICIONES DE CONMUTACIÓN DE UN MEDIO DE CONMUTACIÓN.

Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación de un medio de conmutación de guiado forzado accionado mecánicamente,

comprendiendo receptores fotoeléctricos individuales (5, 6; E1 - E5), por lo menos una fuente de luz (3) dispuesta para iluminar los receptores (5, 6; E1 &8211; E5) y un diafragma (2, 11), donde el dispositivo compuesto por la fuente de luz (3) y los receptores (5, 6; E1 &8211; E5) se puede mover respecto del diafragma (2, 11) y donde el elemento móvil está acoplado con el movimiento del medio de conmutación, caracterizado por que se disponen por lo menos dos receptores (5, 6; E1, E2; E3- E5) en la dirección de conmutación del medio de conmutación con una separación entre ellos que corresponde por lo menos a un paso de conmutación, y por que el diafragma (2, 11) tiene una zona de sombra (13, 14) mediante la cual, cuando se cambia de una posición de conmutación del medio de conmutación a otra vecina, solo varía el estado de un único receptor (5, 6; E1 &8211; E5)

La invención se refiere a un dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación de un medio de conmutación de guiado forzado accionado mecánicamente, y se refiere particularmente a un dispositivo que comprende receptores fotoeléctricos individuales, por lo menos una fuente de luz dispuesta para iluminar los receptores y un diafragma, donde el dispositivo compuesto por la fuente de luz y los receptores se puede mover respecto del diafragma y donde el elemento móvil está acoplado con el movimiento del medio de conmutación.

Los dispositivos para captar posiciones de conmutación se utilizan en interruptores que realizan múltiples funciones con el fin de que el usuario pueda reconocer en qué posición de conmutación o posición de interruptor se encuentra el interruptor multifunción. Los interruptores de este tipo se utilizan en vehículos automóviles como interruptores de luces o como interruptores de columna de dirección. Para poder realizar la multiplicidad de funciones independientemente unas de otras y en paralelo, los interruptores de este tipo se configuran de modo que se puedan mover en varios planos. Para presentar la posición de conmutación respectiva se pueden asociar al interruptor símbolos retroiluminados, iluminándose en dependencia de la posición del interruptor, el símbolo o los símbolos correspondientes a las funciones conectadas.

Los interruptores de este tipo están configurados normalmente como interruptores de contactos, de manera que se alcanza una posición de conmutación cuando mediante el órgano de conmutación se ha realizado la unión eléctrica correspondiente. Cuando con un interruptor multifunción de este tipo se conmutan una multiplicidad de funciones, entonces en las estructuras de conmutación complejas el coste de captar las posiciones de conmutación respectivas del modo descrito anteriormente aumenta de forma desproporcionada. Además los elementos previstos para el contacto mecánico están sujetos a desgaste y a fenómenos de envejecimiento.

Además, la captación de las posiciones de conmutación puede servir no sólo para hacerlas reconocibles al usuario, sino que la respectiva posición de conmutación puede estar disponible para fines de vigilancia y de control como entrada de datos en un dispositivo procesador, por ejemplo un ordenador de abordo de un vehículo automóvil.

Los interruptores multifunción pueden estar configurados como interruptores optoelectrónicos sin contactos, tal como se conoce por el documento DE 43 32 748 A1. El interruptor descrito en este documento se caracteriza por que para captar una posición de conmutación no es necesario realizar ningún contacto eléctrico, sino que cuando el medio de conmutación se encuentra en una cierta posición de conmutación, se excita mediante luz un elemento fotosensible o receptor. Un interruptor óptico de este tipo comprende junto al elemento fotosensible una fuente de luz, que por ejemplo puede estar dispuesta sobre la misma placa que el elemento fotosensible. La luz requerida se lleva al elemento fotoeléctrico mediante un cuerpo conductor de luz cuya cara de desacople está dirigida hacia la superficie fotosensible del elemento fotoeléctrico. Entre la cara de desacople del cuerpo conductor de luz y el elemento fotoeléctrico se prevé una separación para movimiento, en la cual se mueve un diafragma acoplado con el elemento de conmutación. El diafragma tiene una discontinuidad en una posición predeterminada, de manera que después de un desplazamiento del medio de conmutación a una posición de conmutación determinada, la discontinuidad queda alineada con la superficie de la cara de desacople del cuerpo conductor de luz y con la superficie fotosensible del elemento fotoeléctrico de modo que esta última se excita con la luz. Cuando el elemento de conmutación se desplaza de esta posición, el elemento fotoeléctrico queda en sombra y se pierde la posición de conmutación. Según el objeto de este documento cada posición de conmutación se realiza mediante un interruptor optoelectrónico propio. Mediante la disposición correspondiente de varios interruptores ópticos de este tipo se pueden captar movimientos de conmutación complejos. Sin embargo, en condiciones de poca disponibilidad de espacio no es posible realizar movimientos de conmutación complejos con este tipo y modo de disposición.

Se ha conocido por el documento DE 298 17 668 U1 otro dispositivo captador de la posición de conmutación que está configurado con funcionamiento optoelectrónico. En el objeto de este documento una fuente de luz está acoplada con el movimiento del medio de conmutación y de este modo se desplaza con éste en cada movimiento. La fuente de luz excita una alineación de sensores bidimensional formada por una multiplicidad de elementos convertidores, por ejemplo un sensor de cámara. En dependencia de los elementos convertidores que están excitados por la luz según la posición del medio de conmutación, tiene lugar un reconocimiento de la posición del conmutador. Sin embargo, este dispositivo captador de la posición de conmutación conocido precisa un microprocesador para análisis y por este motivo es de coste más elevado que el descrito anteriormente.

Partiendo del estado de la técnica comentado, el objeto de la invención consiste en desarrollar un dispositivo antecedente del tipo descrito en la introducción de tal modo que no sólo sea realizable con medios simples, sino que a su vez evite las desventajas del estado de la técnica explicadas.

Según la invención este objeto se consigue de modo que en la dirección de conmutación del medio de conmutación se disponen dos receptores con una separación entre ellos que corresponde por lo menos a un paso de conmutación, y de modo que el diafragma tiene una zona de sombra mediante la cual, cuando se cambia de una posición de conmutación del medio de conmutación a otra vecina, solo varía el estado de un único receptor.

Además, se propone un dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación de un medio de conmutación de guiado forzado accionado mecánicamente, comprendiendo un receptor fotoeléctrico, por lo menos varias fuentes de luz para iluminar el receptor y un diafragma, donde el dispositivo consistente en las fuentes de luz y en el receptor se puede mover respecto del diafragma, y el elemento móvil está acoplado con el movimiento del medio de conmutación, donde por lo menos dos fuentes de luz están dispuestas con una separación entre ellas que corresponde a por lo menos un paso de conmutación y donde el diafragma tiene una zona de sombra mediante la cual, cuando se cambia de una posición de conmutación del medio de conmutación a otra vecina, sólo varía el estado de una única fuente de luz en lo que respecta a la iluminación del receptor.

En el dispositivo captador de la posición de conmutación según la invención y correspondiente a la primera propuesta de solución, se prevé, a diferencia del estado de la técnica conocido, utilizar una disposición de receptores compuesta por lo menos por dos receptores, así como un diafragma con una zona de sombra, el cual está configurado de manera que en un cambio de posición de conmutación solo varía el estado de un receptor. Por ejemplo la zona de sombra se puede configurar de modo que todos los receptores quedan en sombra simultáneamente. En una configuración de este tipo con dos receptores se pueden detectar fundamentalmente cuatro pasos de conmutación. Los por lo menos dos receptores están dispuestos en la dirección de conmutación del medio de conmutación con una separación entre ellos que corresponde a por lo menos un paso de conmutación. Puesto que el diafragma tiene una zona de sombra mediante la que en su caso, pueden quedar en sombra los dos receptores simultáneamente, con lo cual queda definida una posición de conmutación, es posible a su vez dejar en sombra un solo receptor o bien el otro o también ninguno de los dos receptores, con lo cual quedan definidas las otras tres posiciones de conmutación de una configuración de este tipo. Cuando se proyectan cuatro posiciones de conmutación, en el caso de que esté prevista dejar en sombra sólo una parte de cada receptor, únicamente se precisan dos receptores, de modo que el número de receptores utilizados se reduce respecto el estado de la técnica conocido en un 50%. En el caso de que se proyecte dejar en sombra sólo una parte, el número de receptores requeridos todavía se puede reducir más respecto al estado de la técnica conocido. Para evitar interpretaciones erróneas, en el objeto del dispositivo captador de la posición de conmutación reivindicado... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación de un medio de conmutación de guiado forzado accionado mecánicamente, comprendiendo receptores fotoeléctricos individuales (5, 6; E1 - E5), por lo menos una fuente de luz (3) dispuesta para iluminar los receptores (5, 6; E1 – E5) y un diafragma (2, 11), donde el dispositivo compuesto por la fuente de luz (3) y los receptores (5, 6; E1 – E5) se puede mover respecto del diafragma (2, 11) y donde el elemento móvil está acoplado con el movimiento del medio de conmutación, caracterizado por que se disponen por lo menos dos receptores (5, 6; E1, E2; E3- E5) en la dirección de conmutación del medio de conmutación con una separación entre ellos que corresponde por lo menos a un paso de conmutación, y por que el diafragma (2, 11) tiene una zona de sombra (13, 14) mediante la cual, cuando se cambia de una posición de conmutación del medio de conmutación a otra vecina, solo varía el estado de un único receptor (5, 6; E1 – E5).

2. Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación de un medio de conmutación de guiado forzado accionado mecánicamente que comprende un receptor fotoeléctricos, por lo menos varias fuentes de luz dispuestas para iluminar los receptores y un diafragma, donde el dispositivo compuesto por la fuente de luz y los receptores se puede mover respecto del diafragma y donde el elemento móvil está acoplado con el movimiento del medio de conmutación, donde por lo menos dos fuentes de luz están dispuestas en la dirección de conmutación del medio de conmutación con una separación entre ellas que corresponde a por lo menos un paso de conmutación y la luz emitida por las fuentes de luz está codificada, y donde el diafragma tiene una zona de sombra mediante la cual, cuando se cambia de una posición de conmutación del medio de conmutación a otra vecina, sólo varía el estado de una única fuente de luz en lo que respecta a la iluminación del receptor.

3. Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación según la reivindicación 1 ó la 2, caracterizado por que el medio de conmutación se puede mover en dos o más direcciones, y en estas direcciones de movimiento se encuentra una disposición de receptores o una disposición de fuentes de luz, prevista para la realización de las posiciones de conmutación, y por que la zona de sombra (13, 14) del diafragma (2, 11) está concebida de forma correspondiente.

4. Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación según una de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado por que el medio de conmutación está fijado con libertad de giro alrededor de uno o de más ejes, la fuente de luz o el receptor se encuentra en la zona del punto de intersección de los ejes y el diafragma (11) tiene una superficie curvada por lo menos en la zona de sombra con su centro de curvatura en el punto de intersección de los ejes.

5. Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación según una de las reivindicaciones de la 1 a la 4, caracterizado por que se utilizan como fuente o fuentes de luz (3) fuentes de luz que emiten luz infrarroja y el receptor o los receptores son sensibles al infrarrojo y comprenden un filtro transparente a la luz infrarroja.

6. Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación según una de las reivindicaciones 1 ó de la 3 a la 5, caracterizado por que cada disposición de receptores (4) tiene asociado un circuito decodificador binario para generar directamente una señal de salida digital.

7. Dispositivo para captar optoelectrónicamente posiciones de conmutación según una de las reivindicaciones 1 ó de la 3 a la 5, caracterizado por que se utiliza como receptor una alineación de sensores compuesta por una multiplicidad de receptores fotoeléctricos individuales, como por ejemplo un sensor de cámara.