DE102016013007A1

DE102016013007A1 - switching system

Info

Publication number: DE102016013007A1
Application number: DE102016013007.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Becher; Michael Bader
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2017-05-11
Also published as: EP3371622A1; WO2017077023A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltsystem (1') mit einem zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbaren Schaltelement (3) und mit einer Auswerteeinheit (2') zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements (3). Insbesondere ist mittels des Schaltelements (3) eine zugehörige Funktion schalt- und/oder auslösbar. Bei dem Schaltsystem (1') ist ein mit dem Schaltelement (3) in Wirkverbindung stehender RFID-Tag (6) vorgesehen. Die Auswerteeinheit (2') weist einen Sender und/oder Empfänger (7) für elektromagnetische Wellen (8) auf, wobei der Sender und/oder Empfänger (7) zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements (3) mit dem RFID-Tag (6) zusammenwirkt.The invention relates to a switching system (1 ') with a switchable between two switching positions switching element (3) and with an evaluation unit (2') for determining the switching position and / or the identification of the switching element (3). In particular, by means of the switching element (3) an associated function switchable and / or triggered. In the switching system (1 '), an RFID tag (6) operatively connected to the switching element (3) is provided. The evaluation unit (2 ') has a transmitter and / or receiver (7) for electromagnetic waves (8), wherein the transmitter and / or receiver (7) for determining the switching position and / or the identification of the switching element (3) with the RFID tag (6) interacts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a switching system according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Schaltsystem dient zur Bedienung eines Geräts durch einen Benutzer. Insbesondere kann das Schaltsystem in einem Kraftfahrzeug verwendet werden. Beispielsweise kann das Schaltsystem als Bedienelement im und/oder am Lenkrad des Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen. Weitere Beispiele für die Verwendung des Schaltsystems sind dessen Anordnung in der Armaturentafel, in der Mittelkonsole, an der Armablage in der Türe o. dgl. im Kraftfahrzeug.Such a switching system is used to operate a device by a user. In particular, the switching system can be used in a motor vehicle. For example, the switching system can be used as an operating element in and / or on the steering wheel of the motor vehicle. Further examples of the use of the switching system are its arrangement in the dashboard, in the center console, on the armrest in the door o. The like. In the vehicle.

Ein derartiges Schaltsystem umfasst ein zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbares Schaltelement. Zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements ist das Schaltsystem mit einer Auswerteeinheit versehen. Nach entsprechender Auswertung kann dann mittels des Schaltelements eine zugehörige Funktion für das zugeordnete Gerät schalt- und/oder auslösbar sein. Herkömmlicherweise ist das Schaltsystem mittels elektrischer Leitungen mit dem zugeordneten Gerät verbunden.Such a switching system comprises a switchable between two switching positions switching element. For determining the switching position and / or the identification of the switching element, the switching system is provided with an evaluation unit. After appropriate evaluation, an associated function for the associated device can then be switched and / or triggered by means of the switching element. Conventionally, the switching system is connected by means of electrical lines to the associated device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltsystem derart weiterzuentwickeln, dass auf die elektrischen Leitungen zur Verbindung mit dem zugeordneten Gerät verzichtet werden kann.The invention has for its object to further develop the switching system such that can be dispensed with the electrical lines for connection to the associated device.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltsystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic switching system by the characterizing features of claim 1.

Beim erfindungsgemäßen Schaltsystem ist ein mit dem Schaltelement in Wirkverbindung stehender RFID-Tag vorgesehen. Die Auswerteeinheit weist einen Sender und/oder Empfänger für elektromagnetische Wellen auf, wobei der Sender und/oder Empfänger zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements mit dem RFID-Tag zusammenwirkt. Da keine elektrischen Leitungen vom Schaltsystem zu dem zu bedienenden Gerät notwendig sind, lässt sich das erfindungsgemäße Schaltsystem vorteilhafterweise sehr flexibel anordnen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the switching system according to the invention, an RFID tag operatively connected to the switching element is provided. The evaluation unit has a transmitter and / or receiver for electromagnetic waves, wherein the transmitter and / or receiver for determining the switching position and / or the identification of the switching element cooperates with the RFID tag. Since no electrical lines from the switching system to the device to be operated are necessary, the switching system according to the invention can advantageously be arranged very flexibly. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einer Weiterbildung des Schaltsystems kann das Zusammenwirken des RFID-Tags mit der Auswerteeinheit erfolgen, indem die Auswerteeinheit ein Abfragesignal sendet und der RFID-Tag ein Antwortsignal mit einer Information zur Identifikation und/oder Schaltstellung des Schaltelements an die Auswerteeinheit zurücksendet. Dadurch ist die Erkennung bzw. Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements mit Hilfe des Antwortsignals in einfacher Art und Weise ermöglicht.In a development of the switching system, the interaction of the RFID tag with the evaluation unit can be effected by the evaluation unit sending an interrogation signal and the RFID tag sending back a response signal with information for identification and / or switching position of the switching element to the evaluation unit. As a result, the detection or determination of the switching position and / or the identification of the switching element by means of the response signal in a simple manner allows.

Besonders bevorzugt ist, dass es sich bei dem RFID-Tag um einen SAW(Surface-Acoustic-Wave)-Tag handelt. Das von der Auswerteeinheit ausgesandte Abfragesignal wird vom SAW-Tag als codiertes Antwortsignal, das die Information zur Schaltstellung und/oder zur Identifikation des Schalters beinhaltet, zur Auswerteeinheit reflektiert. In vorteilhafter Weise kann der SAW-Tag ohne Energie betreibbar sein.It is particularly preferred that the RFID tag is a SAW (Surface Acoustic Wave) tag. The interrogation signal emitted by the evaluation unit is reflected by the SAW tag as a coded response signal, which contains the information about the switching position and / or the identification of the switch, to the evaluation unit. Advantageously, the SAW tag may be operable without power.

In funktionssicherer Art und Weise kann der SAW-Tag ein Substrat aus Lithiumniobat oder Lithiumtantalat, ein piezoelektrisches Substrat, beispielsweise einen Quarz, o. dgl. umfassen. Der SAW-Tag kann eine Tag-Antenne zum Empfang des Abfragesignals aufweisen. Die Tag-Antenne kann wiederum mit einem das elektromagnetische Signal des Abfragepulses in eine akustische Oberflächenwelle (surface acoustic wave – SAW-Puls) umwandelnden Interdigitaltransducer (IDT) des SAW-Tags verbunden sein. Der SAW-Tag kann wenigstens einen an einer vorbestimmten Position des Substrats angeordneten Code-Reflektor für die akustische Oberflächenwelle aufweisen. Der an dem Code-Reflektor reflektierte Anteil des akustischen SAW-Pulses kann in einfacher Art und Weise am Interdigitaltransducer (IDT) in ein elektromagnetisches Signal zurückgewandelt sowie von der Tag-Antenne als Antwortsignal gesendet werden. Das entsprechend codiert reflektierte Antwortsignal kann dann vom Sender und/oder Empfänger in der Auswerteeinheit zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements empfangen werden. Die besondere Eigenschaft des aus Lithiumnibat oder Lithiumtantalat bestehenden Substrats ist, dass sich die akustischen Oberflächenwellen mit geringer Geschwindigkeit ausbreiten, so dass deshalb auch Substrate von kleiner Größe möglich sind. Das Schaltsystem lässt sich in diesem Falle sehr kompakt ausgestalten.In a functionally reliable manner, the SAW tag may comprise a substrate of lithium niobate or lithium tantalate, a piezoelectric substrate, for example a quartz, or the like. The SAW tag may include a tag antenna for receiving the interrogation signal. The tag antenna can in turn be connected to an interdigital transducer (IDT) of the SAW tag converting the electromagnetic signal of the interrogation pulse into a surface acoustic wave (SAW pulse). The SAW tag may include at least one surface acoustic wave code reflector disposed at a predetermined position of the substrate. The portion of the acoustic SAW pulse reflected at the code reflector can easily be converted back to an electromagnetic signal at the interdigital transducer (IDT) and transmitted by the tag antenna as a response signal. The corresponding coded reflected response signal can then be received by the transmitter and / or receiver in the evaluation unit for determining the switching position and / or the identification of the switching element. The particular property of the lithium nibate or lithium tantalate substrate is that the surface acoustic waves propagate at a slow rate, so that substrates of small size are also possible. The switching system can be made very compact in this case.

In einer funktionssicheren Ausgestaltung kann der Interdigitaltransducer (IDT) zwei metallische Elektroden umfassen. Die Elektrode kann eine fingerartige und/oder kammartige Struktur aufweisen. Der Code-Reflektor kann aus einem metallischen Streifen bestehen. Der metallische Streifen für den Code-Reflektor kann ebenfalls eine finger- und/oder kammartige Struktur besitzen. Bei dem Metall kann es sich um Aluminium handeln, was besonders kostengünstig ist.In a functionally reliable configuration, the interdigital transducer (IDT) may comprise two metallic electrodes. The electrode may have a finger-like and / or comb-like structure. The code reflector may consist of a metallic strip. The metallic strip for the code reflector may also have a finger and / or comb-like structure. The metal may be aluminum, which is particularly inexpensive.

In einfacher sowie kompakter Anordnung kann das Schaltelement am Code-Reflektor des SAW-Tags angeschlossen sein. Je nach Schaltzustand des Schaltelements ist der Reflektor aktiviert, nämlich wenn der Schalter geöffnet ist, oder deaktiviert, nämlich wenn der Schalter geschlossen ist. Die Trägerwelle für das Abfragesignal kann im Mikrowellen-Bereich, insbesondere mit einer Frequenz zwischen ca. 1 bis 300 GHz, liegen. Bevorzugt wird dabei der Frequenzbereich zwischen 1 und 3 GHz.In a simple and compact arrangement, the switching element can be connected to the code reflector of the SAW tag. Depending on the switching state of the switching element of the reflector is activated, namely, when the switch is open, or deactivated, namely when the switch is closed. The carrier wave for the interrogation signal can be in the microwave range, in particular with a frequency between approximately 1 to 300 GHz. Preference is given to the frequency range between 1 and 3 GHz.

Das erfindungsgemäße Schaltsystem eignet sich besonders zur kostengünstigen Verwendung in einem Bedienfeld, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Bei einer solchen in der Art eines Bedienfeldes ausgestalteten Schalteranordnung zum Schalten und/oder zur Auslösung von Funktionen ist ein Schaltsystem mit wenigstens zwei Schaltelementen vorgesehen.The switching system according to the invention is particularly suitable for cost-effective use in a control panel, in particular in a motor vehicle. In such a configured in the manner of a control panel switch arrangement for switching and / or to trigger functions, a switching system is provided with at least two switching elements.

Bei einer ersten Ausgestaltung einer solchen Schalteranordnung ist ein, insbesondere einziger, SAW-Tag für die Schaltelemente vorgesehen. Der SAW-Tag weist jeweils einen Code-Reflektor für den Anschluss des jeweiligen Schaltelements auf. Dadurch ist in einfacher Art und Weise die Ermittlung der Identifikation und/oder der Schaltstellung des jeweiligen Schaltelements anhand des von der Auswerteeinheit empfangenen Antwortsignals ermöglicht. Insbesondere ist auch bei einem einzigen SAW-Tag für mehrere Schaltelemente sowohl die Identifikation als auch die Schaltstellung des jeweiligen Schaltelements anhand des von der Auswerteeinheit empfangenen Antwortsignals ermittelbar.In a first embodiment of such a switch arrangement is provided, in particular a single, SAW tag for the switching elements. The SAW tag has in each case a code reflector for the connection of the respective switching element. This makes it possible in a simple manner to determine the identification and / or the switching position of the respective switching element based on the response signal received by the evaluation unit. In particular, even with a single SAW tag for a plurality of switching elements, both the identification and the switching position of the respective switching element can be determined on the basis of the response signal received by the evaluation unit.

Bei einer weiteren, zweiten Ausgestaltung einer solchen Schalteranordnung ist für jedes Schaltelement ein SAW-Tag vorgesehen. Der jeweilige SAW-Tag weist einen Code-Reflektor für den Anschluss des jeweiligen Schaltelements auf. Insbesondere können die Code-Reflektoren auf den einzelnen SAW-Tags unterschiedlich angeordnet sein. Dadurch ist wiederum in einfacher Art und Weise die Ermittlung der Identifikation und/oder der Schaltstellung des jeweiligen Schaltelements anhand des von der Auswerteeinheit empfangenen Antwortsignals ermöglicht.In a further, second embodiment of such a switch arrangement, a SAW tag is provided for each switching element. The respective SAW tag has a code reflector for the connection of the respective switching element. In particular, the code reflectors can be arranged differently on the individual SAW tags. As a result, the determination of the identification and / or the switching position of the respective switching element on the basis of the response signal received by the evaluation unit is in turn made possible in a simple manner.

Des Weiteren stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Schaltsystems mit einem zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbaren Schaltelement bereit. Bei diesem Verfahren werden die Schaltstellung und/oder die Identifikation des Schaltelements von einer Auswerteeinheit ermittelt, wozu das Schaltelement mit einem SAW-Tag in Zusammenwirkung steht. Von der Auswerteeinheit wird ein Abfragesignal zum SAW-Tag gesendet. Das Abfragesignal wird vom SAW-Tag empfangen und korrespondierend zur Schaltstellung und/oder Identifikation des Schaltelements codiert. Das derart codierte Abfragesignal wird vom SAW-Tag als codiertes Antwortsignal zur Auswerteeinheit reflektiert. Von der Auswerteinheit werden dann die Schaltstellung und/oder die Identifikation des Schaltelements anhand des codierten Antwortsignals ermittelt.Furthermore, the invention provides a method for operating a switching system with a switchable between two switching positions switching element. In this method, the switching position and / or the identification of the switching element are determined by an evaluation unit, for which the switching element is in cooperation with a SAW tag. The evaluation unit sends an interrogation signal to the SAW tag. The interrogation signal is received by the SAW tag and coded corresponding to the switching position and / or identification of the switching element. The interrogation signal thus encoded is reflected by the SAW tag as a coded response signal to the evaluation unit. From the evaluation unit, the switching position and / or the identification of the switching element are then determined based on the coded response signal.

Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltsystems ist nachfolgendes festzustellen.For a particularly preferred embodiment of the switching system according to the invention is to be determined below.

In heutigen Systemen werden als Mensch-Maschine-Schnittstelle unter anderem Schalter zur Bedienung der Systeme durch den Menschen eingesetzt. Diese Schalter sind in der Regel drahtgebunden in das System eingebunden. Zudem findet durch die drahtgebundene Anbindung eine feste Zuordnung des Schalters an das restliche System statt. Sind der Schalter und das restliche System räumlich getrennt und/oder in keiner festen Position zueinander (z. B. Schalter am Lenkrad), wird die drahtgebundene Anbindung an das restliche System teuer und/oder technisch aufwändig.In today's systems as a human-machine interface, inter alia, switches are used to operate the systems by humans. These switches are usually wired into the system. In addition, due to the wired connection, a fixed assignment of the switch to the rest of the system takes place. If the switch and the rest of the system are spatially separated and / or in no fixed position relative to one another (eg switches on the steering wheel), the wired connection to the rest of the system becomes expensive and / or technically complicated.

Die Erfindung ermöglicht durch den Einsatz eines heute schon im Stand der Technik befindlichen passiven RFID-Verfahrens (z. B. SAW-Tag), ein drahtloses Erkennen von Schaltvorgängen und deren Zuordnung zu einem definierten Schalter. Dazu wird an einen Reflektor des SAW-Tags ein Schalter angeschlossen, der je nach Schaltzustand den Reflektor aktiviert (Schalter offen) oder deaktiviert (Schalter geschlossen). Zur Auswertung eines Schaltvorgangs sendet ein HF-Reader einen Impuls, den der mit einem Schalter ausgestatte SAW-Tag empfängt. Im SAW-Tag wird dieser Impuls in Abhängigkeit der Anordnung und Anzahl der Reflektoren mehrfach verzögert und als Impulsfolge über eine Antenne wieder ausgeben, um dann vom Reader ausgewertet zu werden. Da durch das Betätigen des Schalters sich die vom Tag ausgegebene Impulsfolge verändert, ist somit die Erkennung des Schaltvorgangs möglich. Die Zuordnung des Schalters wird über eine für jeden Schalter individuelle Anordnung der nicht geschalteten Reflektoren sichergestellt.By using a passive RFID method (eg SAW tag) which is already known in the state of the art, the invention enables wireless detection of switching operations and their assignment to a defined switch. For this purpose, a switch is connected to a reflector of the SAW tag which, depending on the switching state, activates the reflector (switch open) or deactivates (switch closed). To evaluate a switching operation, an RF reader transmits a pulse which is received by the SAW tag equipped with a switch. In the SAW tag, this pulse is delayed several times as a function of the arrangement and number of reflectors and output as a pulse train via an antenna, in order to then be evaluated by the reader. Since the pulse sequence emitted by the tag changes as a result of the actuation of the switch, it is thus possible to detect the switching operation. The assignment of the switch is ensured by a separate arrangement for each switch of the non-switched reflectors.

Geschaffen ist mit Hilfe der Erfindung eine drahtlose identifizierbare Schalterkennung.Created by means of the invention, a wireless identifiable switch identifier.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in Nachfolgendem. Die Erfindung ermöglicht bei einer größeren Anzahl von schwer anzubindenden Schaltern einen kostengünstigen Ersatz für bisherige Systeme, weil zum einem auch aufgrund des passiven SAW-Tags die Kabelanbindungen inklusive Stecker an das restliche System entfallen oder anders als bei einem heute üblicherweise über einen Bus ausgewerteten komplexen Schaltsystem, beispielsweise im Kraftfahrzeug, ein schalterseitiger Bustreiber und Mikrocontroller entfallen können. Setzt man dann noch voraus, dass ein Reader im Gesamtsystem schon für andere Anwendungen verfügbar ist, beispielsweise für die Fahrberechtigung im Kraftfahrzeug mittels RFID, so kann dieser mitgenutzt werden, ohne weitere zusätzliche Kosten zu verursachen.The advantages achieved by the invention are in particular in the following. The invention allows for a larger number of hard-to-connect switches a cost-effective replacement for previous systems, because on account of a passive SAW tag, the cable connections including plug accounts for the rest of the system or unlike a today usually evaluated via a bus complex switching system For example, in the motor vehicle, a switch-side bus driver and microcontroller can be omitted. If one then presupposes that a reader in the overall system is already available for other applications, for example for driving authorization in the motor vehicle by means of RFID, then this can be shared without causing any additional costs.

Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Embodiments of the invention with various developments and refinements are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 ein Schaltsystem entsprechend dem Stand der Technik, 1 a switching system according to the prior art,

2 ein erfindungsgemäßes Schaltsystem als Blockschaltbild, 2 an inventive switching system as a block diagram,

3 das Schaltsystem aus 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in näherer Ausgestaltung und 3 the switching system off 2 according to a first embodiment in a more detailed embodiment and

4 das Schaltsystem aus 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 4 the switching system off 2 according to a second embodiment.

Beim herkömmlichen Schaltsystem 1 gemäß der 1 ist ein Schaltelement 3 sowie eine Auswerteeinheit 2 vorgesehen. Das Schaltelement 3 ist mittels einer elektrischen Leitung 4 an die Auswerteeinheit 2 angeschlossen, so dass eine drahtgebundene Schalteranbindung 4 für das Schaltelement 3 im Schaltsystem 1 vorliegt. Die Auswerteeinheit 2 ermittelt das jeweilige Schaltelement 3 sowie dessen Schaltstellung über die drahtgebundene Schalteranbindung 4. Für jedes Schaltelement 3 im Schaltsystem 1 ist somit jeweils eine elektrische Leitung 4 erforderlich.In the conventional switching system 1 according to the 1 is a switching element 3 and an evaluation unit 2 intended. The switching element 3 is by means of an electrical line 4 to the evaluation unit 2 connected, leaving a wired switch connection 4 for the switching element 3 in the switching system 1 is present. The evaluation unit 2 determines the respective switching element 3 as well as its switching position via the wired switch connection 4 , For each switching element 3 in the switching system 1 is thus each an electrical line 4 required.

Das in 2 schematisch dargestellte, erfindungsgemäße Schaltsystem 1' umfasst ein zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbares Schaltelement 3 und eine Auswerteeinheit 2' zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements 3. Mittels des Schaltelements 3 ist dann entsprechend der ermittelten Schaltstellung und/oder Identifikation eine zugehörige Funktion schalt- und/oder auslösbar, beispielsweise können in einem Kraftfahrzeug mittels des Schaltsystems 1' die Fensterheber o. dgl. durch den Benutzer bedient werden.This in 2 schematically illustrated, inventive switching system 1' includes a switchable between two switching positions switching element 3 and an evaluation unit 2 ' for determining the switching position and / or the identification of the switching element 3 , By means of the switching element 3 is then in accordance with the determined switching position and / or identification an associated function switchable and / or triggered, for example, in a motor vehicle by means of the switching system 1' the windows or the like can be operated by the user.

Anders als beim herkömmlichen Schaltsystem 1 ist beim erfindungsgemäßen Schaltsystem 1' ein mit dem Schaltelement 3 in Wirkverbindung stehender RFID-Tag 6 vorgesehen. Die Auswerteeinheit 2' weist einen Sender und/oder Empfänger 7 für elektromagnetische Wellen 8 auf. Der Sender und/oder Empfänger 7 wirkt zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements 3 mit dem RFID-Tag 6 zusammen. Aufgrund dieses Zusammenwirkens ist somit eine drahtlose Schalteranbindung 4' zwischen der Auswerteeinheit 2 und der das Schaltelement 3 sowie den RFID-Tag 6 umfassenden drahtlosen Schaltereinheit 5 geschaffen.Unlike the conventional switching system 1 is the switching system according to the invention 1' one with the switching element 3 operatively connected RFID tag 6 intended. The evaluation unit 2 ' has a transmitter and / or receiver 7 for electromagnetic waves 8th on. The transmitter and / or receiver 7 acts to determine the switching position and / or the identification of the switching element 3 with the RFID tag 6 together. Because of this interaction is thus a wireless switch connection 4 ' between the evaluation unit 2 and the switching element 3 as well as the RFID tag 6 comprehensive wireless switch unit 5 created.

Wie in 3 zur näheren Ausgestaltung des Schaltsystems 1' zu sehen ist, erfolgt das Zusammenwirken des RFID-Tags 6 mit der Auswerteeinheit 2', indem die Auswerteeinheit 2' ein Abfragesignal 9 vom Sender und/oder Empfänger 7 mit zugehöriger Antenne 17 mittels der elektromagnetischen Wellen 8 als Trägerwelle sendet. Die Frequenz der Trägerwelle für das Abfragesignal 9 liegt dabei im Mikrowellen-Bereich, insbesondere zwischen ca. 1 bis 300 GHz und bevorzugterweise zwischen 1 bis 3 GHz. Der RFID-Tag 6 sendet anschließend ein Antwortsignal 10, das eine entsprechende Information codiert, an die Auswerteeinheit 2' zurück. Dadurch ist die Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements 3 mit Hilfe des im Antwortsignal 10 enthaltenen Codes in der Auswerteeinheit 2' ermöglicht.As in 3 for further development of the switching system 1' can be seen, the interaction of the RFID tag takes place 6 with the evaluation unit 2 ' by the evaluation unit 2 ' an interrogation signal 9 from the sender and / or receiver 7 with associated antenna 17 by means of electromagnetic waves 8th as a carrier wave. The frequency of the carrier wave for the interrogation signal 9 is in the microwave range, in particular between about 1 to 300 GHz and preferably between 1 to 3 GHz. The RFID tag 6 then sends a response signal 10 , which encodes appropriate information, to the evaluation unit 2 ' back. As a result, the determination of the switching position and / or the identification of the switching element 3 with the help of the in the response signal 10 contained codes in the evaluation unit 2 ' allows.

In bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei dem RFID-Tag 6 um einen SAW(Surface-Acoustic-Wave)-Tag. In diesem Fall wird das von der Auswerteeinheit 2' ausgesandte Abfragesignal 9 vom SAW-Tag 6 als codiertes Antwortsignal 10, das die Information zur Schaltstellung und/oder zur Identifikation des Schalters 3 beinhaltet, zur Auswerteeinheit 2' reflektiert. Da das Antwortsignal 10 lediglich reflektiert wird, kann der SAW-Tag 6 ohne Energie betreibbar ausgestaltet sein.In a preferred embodiment, the RFID tag 6 a SAW (Surface Acoustic Wave) tag. In this case, this is done by the evaluation unit 2 ' Sent interrogation signal 9 from the SAW day 6 as a coded response signal 10 that the information on the switching position and / or identification of the switch 3 includes, to the evaluation unit 2 ' reflected. Because the response signal 10 only reflected, the SAW day can 6 be designed operable without energy.

Der SAW-Tag 6 umfasst ein Substrat 11, das aus Lithiumniobat oder Lithiumtantalat besteht. Bei dem Substrat für den SAW-Tag 6 kann es sich auch um ein piezoelektrisches Substrat 11, beispielsweise einen Quarz, handeln. Weiterhin weist der SAW-Tag 6 eine Tag-Antenne 12 zum Empfang des Abfragesignals 9 auf. Die Tag-Antenne 12 ist mit einem das elektromagnetische Signal des Abfragepulses 9 in eine akustische Oberflächenwelle (surface acoustic wave – SAW-Puls) 14 umwandelnden Interdigitaltransducer (IDT) 13 des SAW-Tags 6 verbunden. Der SAW-Puls 14 bewegt sich dann über die Oberfläche des Substrats 11. Der SAW-Tag 6 weist wenigstens einen an einer vorbestimmten Position des Substrats 11 angeordneten Code-Reflektor 15 für die akustische Oberflächenwelle 14 auf. Am Code-Reflektor 15 wird dann ein Anteil 14b des SAW-Pulses 14 reflektiert sowie ein weiterer Anteil 14c des SAW-Pulses transmittiert. Bei Vorhandensein mehrerer Code-Reflektoren 15 überlagern sich die reflektierten Anteile 14b zu einem gesamten reflektierten SAW-Puls 14a. Der an dem Code-Reflektor 15 bzw. den Code-Reflektoren 15 reflektierte akustische SAW-Puls 14a wird am Interdigitaltransducer 13 in ein elektromagnetisches Signal zurückgewandelt sowie von der Tag-Antenne 12 als Antwortsignal 10 gesendet. Das Antwortsignal 10 ist entsprechend der Anordnung des Code-Reflektors 15 bzw. der Code-Reflektoren 15 sowie der Schaltstellung des jeweiligen Schaltelements 3 codiert. Das entsprechend codiert reflektierte Antwortsignal 10 wird dann mittels der Antenne 17 vom Sender und/oder Empfänger 7 in der Auswerteeinheit 2' in der Art eines Readers empfangen und zur Ermittlung der Schaltstellung und/oder der Identifikation des Schaltelements 3 in der Auswerteeinheit 2' decodiert.The SAW day 6 includes a substrate 11 which consists of lithium niobate or lithium tantalate. At the substrate for the SAW day 6 it can also be a piezoelectric substrate 11 , For example, a quartz, act. Furthermore, the SAW tag 6 a tag antenna 12 to receive the interrogation signal 9 on. The tag antenna 12 is with one the electromagnetic signal of the interrogation pulse 9 into a surface acoustic wave (SAW pulse) 14 Converting Interdigital Transducer (IDT) 13 of the SAW tag 6 connected. The SAW pulse 14 then moves over the surface of the substrate 11 , The SAW day 6 has at least one at a predetermined position of the substrate 11 arranged code reflector 15 for the surface acoustic wave 14 on. At the code reflector 15 then becomes a share 14b of the SAW pulse 14 reflected as well as another share 14c of the SAW pulse transmitted. In the presence of multiple code reflectors 15 the reflected parts overlap 14b to a total reflected SAW pulse 14a , The one on the code reflector 15 or the code reflectors 15 reflected acoustic SAW pulse 14a becomes at the interdigital transducer 13 converted back to an electromagnetic signal and from the tag antenna 12 as a response signal 10 Posted. The response signal 10 is according to the arrangement of the code reflector 15 or the code reflectors 15 and the switching position of the respective switching element 3 coded. The appropriately coded reflected response signal 10 is then using the antenna 17 from the sender and / or receiver 7 in the evaluation unit 2 ' received in the manner of a reader and to determine the switching position and / or the identification of the switching element 3 in the evaluation unit 2 ' decoded.

Wie weiter der 3 zu entnehmen ist, umfasst der Interdigitaltransducer 13 zwei metallische Elektroden 16, die auf dem Substrat 11 befindlich sind. Die Elektrode 16 weist eine fingerartige und/oder kammartige Struktur auf. Der Code-Reflektor 15 besteht aus einem auf dem Substrat 11 befindlichen, metallischen Streifen, der ebenfalls eine finger- und/oder kammartigen Struktur aufweisen kann. Bei dem Metall handelt es sich beispielsweise um Aluminium. Das Schaltelement 3 ist am Code-Reflektor 15 des SAW-Tags 6 angeschlossen. Somit ist je nach Schaltzustand des Schaltelements 3 der Code-Reflektor 15 aktiviert, wenn das Schaltelement 3 offen ist, oder deaktiviert, wenn das Schaltelement 3 geschlossen ist. Im aktivierten Zustand reflektiert daher der Code-Reflektor 15 einen Teil 14b des SAW-Pulses 14 und transmittiert einen weiteren Teil 14c des SAW-Pulses 14. Im deaktivierten Zustand hingegen findet keine nennenswerte Reflektion statt, vielmehr transmittiert der Code-Reflektor 15 den SAW-Puls 14.How further the 3 can be seen, includes the interdigital transducer 13 two metallic electrodes 16 that on the substrate 11 are located. The electrode 16 has a finger-like and / or comb-like structure. The code reflector 15 consists of one on the substrate 11 located, metallic strip, which may also have a finger and / or comb-like structure. The metal is, for example, aluminum. The switching element 3 is at the code reflector 15 of the SAW tag 6 connected. Thus, depending on the switching state of the switching element 3 the code reflector 15 activated when the switching element 3 is open or disabled when the switching element 3 closed is. When activated, therefore, the code reflector reflects 15 a part 14b of the SAW pulse 14 and transmits another part 14c of the SAW pulse 14 , In the deactivated state, however, no appreciable reflection takes place, rather the code reflector transmits 15 the SAW pulse 14 ,

Wie unmittelbar ersichtlich ist, können somit auch mehrere Schaltelemente 3, 3' an einem SAW-Tag 6 angeschlossen sein. Hierzu weist der SAW-Tag 6 jeweils einen Code-Reflektor 15, 15' für den Anschluss des jeweiligen Schaltelements 3, 3' auf, wobei die Code-Reflektoren 15, 15' jedoch an unterschiedlichen Positionen auf dem Substrat 11 angeordnet sind. Dadurch ist die Identifikation und die Schaltstellung des jeweiligen Schaltelements 3, 3' anhand des von der Auswerteeinheit 2' empfangenen Antwortsignals 10 ermöglicht. Somit ist auf diese Art und Weise eine Schalteranordnung mit wenigstens zwei Schaltelementen 3, 3' zum Schalten und/oder zur Auslösung von Funktionen darstellbar.As can be seen immediately, thus also several switching elements 3 . 3 ' on a SAW day 6 be connected. This is indicated by the SAW tag 6 one code reflector each 15 . 15 ' for the connection of the respective switching element 3 . 3 ' on, with the code reflectors 15 . 15 ' however, at different positions on the substrate 11 are arranged. As a result, the identification and the switching position of the respective switching element 3 . 3 ' on the basis of the evaluation unit 2 ' received response signal 10 allows. Thus, in this way is a switch arrangement with at least two switching elements 3 . 3 ' for switching and / or to trigger functions.

Eine Schalteranordnung zum Schalten und/oder zur Auslösung von Funktionen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in 4 zu sehen. Die Schalteranordnung umfasst wiederum zwei Schaltelemente 3, 3'. Anders als bei der Ausführung nach 3 ist hier jedoch für jedes Schaltelement 3, 3' jeweils ein SAW-Tag 6, 6' vorgesehen. Der jeweilige SAW-Tag 6, 6' weist einen Code-Reflektor 15, 15' für den Anschluss des jeweiligen Schaltelements 3, 3' auf. Und zwar ist das Schaltelement 3 am Code-Reflektor 15 des SAW-Tags 6 und das Schaltelement 3' am Code-Reflektor 15' des SAW-Tags 6' angeschlossen. Des Weiteren sind die Code-Reflektoren 15, 15' unterschiedlich beabstandet in Bezug auf den Interdigitaltransducer 13, 13' des SAW-Tags 6, 6' angeordnet. Das von der Auswerteeinheit 2' ausgesandte Abfragesignal 9 wird vom SAW-Tag 6 als Antwortsignal 10 und vom SAW-Tag 6' als Antwortsignal 10' reflektiert. Die Antwortsignale 10, 10' sind wiederum wie oben beschrieben codiert, derart dass die Ermittlung der Identifikation und/oder der Schaltstellung des jeweiligen Schaltelements 3, 3' anhand des von der Auswerteeinheit 2' empfangenen Antwortsignals 10, 10' ermöglicht ist.A switch arrangement for switching and / or triggering functions according to a further exemplary embodiment is shown in FIG 4 to see. The switch assembly again comprises two switching elements 3 . 3 ' , Unlike the execution after 3 is here, however, for each switching element 3 . 3 ' one SAW day each 6 . 6 ' intended. The respective SAW day 6 . 6 ' has a code reflector 15 . 15 ' for the connection of the respective switching element 3 . 3 ' on. And that is the switching element 3 on the code reflector 15 of the SAW tag 6 and the switching element 3 ' on the code reflector 15 ' of the SAW tag 6 ' connected. Furthermore, the code reflectors 15 . 15 ' spaced differently with respect to the interdigital transducer 13 . 13 ' of the SAW tag 6 . 6 ' arranged. That of the evaluation unit 2 ' Sent interrogation signal 9 is from the SAW day 6 as a response signal 10 and from the SAW day 6 ' as a response signal 10 ' reflected. The response signals 10 . 10 ' are in turn encoded as described above, such that the determination of the identification and / or the switching position of the respective switching element 3 . 3 ' on the basis of the evaluation unit 2 ' received response signal 10 . 10 ' is possible.

Eine solche Schalteranordnung gemäß 3 oder 4 kann beispielsweise für ein Bedienfeld in einem Kraftfahrzeug Verwendung finden.Such a switch arrangement according to 3 or 4 can be used for example for a control panel in a motor vehicle.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Patentansprüche. So kann ein derartiges Schaltsystem 1' nicht nur im Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Es ist auch eine Verwendung in Hausgeräten, Audiogeräten, Videogeräten, Telekommunikationsgeräten o. dgl. möglich.The invention is not limited to the described and illustrated embodiments. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the patent claims. So can such a switching system 1' not only be used in the vehicle. It is also a use in home appliances, audio equipment, video equipment, telecommunications equipment o. The like. Possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1'1, 1 ': Schaltsystemswitching system
2, 2'2, 2 ': Auswerteeinheitevaluation
3, 3'3, 3 ': Schaltelementswitching element
44: Leitung/drahtgebundene SchalteranbindungCable / wired switch connection
4'4 ': drahtlose Schalteranbindungwireless switch connection
55: drahtlose Schaltereinheitwireless switch unit
6, 6'6, 6 ': RFID-Tag/SAW-TagRFID tag / SAW tag
77: Sender und/oder EmpfängerTransmitter and / or receiver
88th: elektromagnetische Welleelectromagnetic wave
99: Abfragesignal/AbfragepulsInterrogation signal / probe pulse
10, 10'10, 10 ': Antwortsignalanswer signal
1111: Substrat (von SAW-Tag)Substrate (from SAW day)
1212: Tag-AntenneTag antenna
13, 13'13, 13 ': Interdigitaltransducer (IDT)Interdigital transducer (IDT)
1414: akustische Oberflächenwelle/SAW-PulsSurface acoustic wave / SAW pulse
14a14a: (gesamter) reflektierter SAW-Puls(total) reflected SAW pulse
14b14b: reflektierter Anteil (von SAW-Puls)/reflektierter SAW-Pulsreflected fraction (of SAW pulse) / reflected SAW pulse
14c14c: transmittierter Anteil (von SAW-Puls)transmitted portion (of SAW pulse)
15, 15'15, 15 ': Code-ReflektorCode-reflector
1616: Elektrode (von IDT)Electrode (from IDT)
1717: Antenne (von Sender und/oder Empfänger)Antenna (from transmitter and / or receiver)

Claims

Switching system with a switchable between two switching positions switching element ( 3 ) and with an evaluation unit ( 2 ' ) for determining the switching position and / or the identification of the switching element ( 3 ), in particular such that by means of the switching element ( 3 ) an associated function is switched and / or triggered, characterized in that a with the switching element ( 3 ) operatively connected RFID tag ( 6 ), and that the evaluation unit ( 2 ' ) a transmitter and / or Receiver ( 7 ) for electromagnetic waves ( 8th ), wherein the transmitter and / or receiver ( 7 ) for determining the switching position and / or the identification of the switching element ( 3 ) with the RFID tag ( 6 ) cooperates.

Switching system according to Claim 1, characterized in that the interaction of the RFID tag ( 6 ) with the evaluation unit ( 2 ' ) is carried out by the evaluation unit ( 2 ' ) an interrogation signal ( 9 ) and the RFID tag ( 6 ) a response signal ( 10 ) with information for identification and / or switching position of the switching element ( 3 ) to the evaluation unit ( 2 ' ) so that the determination of the switching position and / or the identification of the switching element ( 3 ) with the aid of the response signal ( 10 ) is possible.

Switching system according to Claim 1 or 2, characterized in that the RFID tag ( 6 ) is a SAW (Surface Acoustic Wave) tag, whereby the signal from the evaluation unit ( 2 ' ) emitted interrogation signal ( 9 ) from the SAW day ( 6 ) as a coded response signal ( 10 ), which contains the information about the switching position and / or the identification of the switching element ( 3 ), to the evaluation unit ( 2 ' ) and in particular the SAW tag ( 6 ) is operable without energy.

Switching system according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the SAW tag ( 6 ) a substrate of lithium niobate or lithium tantalate, a piezoelectric substrate ( 11 ), for example a quartz, or the like, that preferably the SAW tag ( 6 ) a tag antenna ( 12 ) for receiving the interrogation signal ( 9 ), that further preferably the tag antenna ( 12 ) with one the electromagnetic signal of the interrogation pulse ( 9 ) into a surface acoustic wave ( 14 ) converting interdigital transducer ( 13 ) of the SAW tag ( 6 ), that even more preferably the SAW tag ( 6 ) at least one at a predetermined position of the substrate ( 11 ) arranged code reflector ( 15 ) for the surface acoustic wave ( 14 ), that even more preferably the at the code reflector ( 15 ) reflected acoustic SAW pulse ( 14a ) at the interdigital transducer ( 13 ) converted back into an electromagnetic signal and from the tag antenna ( 12 ) as a response signal ( 10 ), and that again preferably the corresponding coded reflected response signal ( 10 ) from the transmitter and / or receiver ( 7 ) in the evaluation unit ( 2 ' ) for determining the switching position and / or the identification of the switching element ( 3 ) Will be received.

Switching system according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the interdigital transducer ( 13 ) two metallic electrodes ( 16 ), wherein in particular the electrode ( 16 ) has a finger-like and / or comb-like structure that preferably the code reflector ( 15 ) consists of a metallic strip, in particular with a finger and / or comb-like structure, and that further preferably the metal is aluminum.

Switching system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the switching element ( 3 ) on the code reflector ( 15 ) of the SAW tag ( 6 ) is connected, depending on the switching state of the switching element ( 3 ) the code reflector ( 15 ) is activated or deactivated.

Switching system according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the carrier wave for the interrogation signal ( 9 ) in the microwave range, in particular with a frequency between about 1 to 300 GHz, preferably with a frequency between 1 and 3 GHz.

Switch arrangement for switching and / or triggering functions, in particular for a control panel in a motor vehicle, having at least two switching elements ( 3 . 3 ' ), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that a SAW tag ( 6 ) for the switching elements ( 3 . 3 ' ) and that the SAW tag ( 6 ) each have a code reflector ( 15 . 15 ' ) for the connection of the respective switching element ( 3 . 3 ' ), such that the determination of the identification and / or the switching position of the respective switching element ( 3 . 3 ' ) on the basis of the evaluation unit ( 2 ' ) received response signal ( 10 ) is possible.

Switch arrangement for switching and / or triggering functions, in particular for a control panel in a motor vehicle, having at least two switching elements ( 3 . 3 ' ), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that for each switching element ( 3 . 3 ' ) a SAW tag ( 6 . 6 ' ) and that the respective SAW tag ( 6 . 6 ' ) a code reflector ( 15 . 15 ' ) for the connection of the respective switching element ( 3 . 3 ' ), such that the determination of the identification and / or the switching position of the respective switching element ( 3 . 3 ' ) on the basis of the evaluation unit ( 2 ' ) received response signal ( 10 . 10 ' ) is possible.

Method for operating a switching system ( 1' ) with a switchable between two switching positions switching element ( 3 . 3 ' ), wherein the switching position and / or the identification of the switching element ( 3 . 3 ' ) from an evaluation unit ( 2 ' ), characterized in that the switching element ( 3 . 3 ' ) with a SAW tag ( 6 . 6 ' ), that the evaluation unit ( 2 ' ) an interrogation signal ( 9 ) to the SAW day ( 6 . 6 ' ) is sent that the interrogation signal ( 9 ) from the SAW day ( 6 . 6 ' ) and corresponding to Switching position and / or identification of the switching element ( 3 . 3 ' ), that the thus-coded interrogation signal from the SAW tag ( 6 . 6 ' ) as a coded response signal ( 10 . 10 ' ) to the evaluation unit ( 2 ' ), and that of the evaluation unit ( 2 ' ) the switching position and / or the identification of the switching element ( 3 . 3 ' ) based on the coded response signal ( 10 . 10 ' ) is determined.