DE2433025A1

DE2433025A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern und kontrollieren von elektrischen schaltvorgaengen, insbesondere in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2433025A1
Application number: DE19742433025
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl Ing Dillenburg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-07-10
Filing date: 1974-07-10
Publication date: 1976-01-22
Also published as: GB1494240A

Description

R. 2 172

1. 7. 197^ Ve/Do

Anlage zur
Patentanmeldung

Robert Bosch GmbH, 7 Stuttgart 1

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern und Kontrollieren von elektrischen Schaltvorgängen, insbesondere in Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Kontrollieren von elektrischen Schaltvorgängen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, durch wenigstens eine an eine Energiequelle angeschlossene Versorgungsleitung und wenigstens eine Steuerleitung zur Informationsübertragung zwischen einem Zentralsender und mehreren, jeweils wenigstens einem SchaltVorgang zugeordneten Empfangsstationen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

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In elektrischen Anlagen mit einer Vielzahl von Verbrauchern, Kontrolleinrichtungen und Befehisstationen, beispielsweise in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen, ist infolge der großen Zahl der Verbraucher und des geringen zur Verfügung stehenden Platzes die Leitungsführung von den Schaltern und den Versorgungsquellen zu den einzelnen Verbrauchern höchst aufwendig. Durch Sicherheitsvorschriften und den zunehmenden Bedienungs- und Wartungskomfort wird der Umfang der elektrischen Einrichtungen in einem Kraftfahrzeug und damit die Zahl der zu verlegenden Kabel in nächster Zeit weiter zunehmen. Neben dem Platzbedarf erhöht sich zunehmend auch der Kupferbedarf und die Unübersichtlichkeit der Anlage. Der wachsende Umfang der erforderlichen Leitungen fällt besonders deswegen ins Gewicht, weil aus Gründen der mechanischen Festigkeit ein Mindestquerschnitt der einzelnen Leitungen nicht unterschritten werden darf, obwohl teilweise nur Meß- oder Steuerströme im Milliampere-Bereich fließen.

Um mit weniger Leitungen zwischen den Versorgungsquellen, den Schaltern und den einzelnen Verbrauchern auszukommen, sind Verfahren bekannt, bei denen von einem Zentralsender über eine Steuerleitung einzelne Signale im Multiplexverfahren an Empfänger abgegeben werden, die wiederum einen zugeordneten Verbraucher einschalten. Ganz allgemein werden bei einem Multiplexsystem mehrere Signale auf einem gemeinsamen übertragungsweg quasi gleichzeitig übertragen. Man spricht von mehreren Kanälen, deren übertragungsweg gemeinsam, deren typisches Merkmal jedoch verschieden ist, beim Frequenz-Multiplex beispielsweise das typische Frequenzband, beim Zeit-Multiplex das typische Zeitintervall. Im ersten Fall weist der Zentralsender dabei einen quarz-

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gesteuerten Oszillator mit einem breiten Frequenzbereich auf. Dieser Frequenzbereich ist in mehrere Kanäle mit einer kleineren Bandbreite unterteilt. Pro Kanal ist ein Sendeoszillator notwendig, der im Multiplexverfahren Signale auf die Steuerleitung schaltet. Die einzelnen mit den Verbrauchern verbundenen Empfänger weisen im Eingangskreis einen Quarzfilter mit einem nachgeschalteten Verstärker auf. Durch selektive Auswertung der einzelnen, auf der Steuerleitung ankommenden Signale können die dem jeweiligen Empfänger zugeordneten Verbraucher eingeschaltet werden.

Durch die Sender unterschiedlicher Frequenz und die in den Eingangskreisen der Empfänger vorgesehenen Filter ist das Verfahren bzw. die dazu erforderliche Einrichtung aufwendig und teuer. Außerdem kann es insbesondere in Kraftfahrzeugen, in denen sehr hohe Temperaturschwankungen auftreten können, zu Arbeitspunktverschiebungen der elektrischen Bauelemente und damit zu Beeinträchtigungen der Signalübertragung kommen. Einrichtungen zur Kompensation des Temperatureinflusses verteuern aber die Signalübertragungseinrichtung noch mehr. Nachteilig ist auch, daß bei steigender Teilnehmerzahl die Frequenzbandfilter immer genauer arbeiten müssen und darum ebenfalls zu teuer werden.

Die gleichen Nachteile bestehen beim Zeitmultiplexsystem, wo insbesondere ebenfalls mit steigender Teilnehmerzahl die erforderlichen Zeitnormale durch die wachsenden Genauigkeit sansprüche zu aufwendig werden. Auch hier können Temperaturschwankungen zu Verschiebungen der Zeitnormale führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, um durch Übertragung ausschließlich binärer Größen eine Steuerung und überwachung vieler elektrischer Einheiten über nur wenige Lei-

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tungen zu erreichen. Es soll eine hohe Ausfall- und Betriebssicherheit erreicht werden und der elektrische Schaltungsaufwand soll bei Hinzufügen weiterer Verbraucher nur unerheblich ansteigen. Um eine Massenproduktion, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, zu gewährleisten, soll das elektrische System voll integrierbar sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der zu übertragenden, digitalen Informationsfolge ein aus einer bestimmten Reihenfolge von digitalen Signalen bestehender Adress-Code zugefügt ist, wobei jede Empfangsstation nur auf einen bestimmten, ihr zugeordneten Adress-Code anspricht.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Zentralsender eine Ablauffolgesteuerung für Einlesevorgänge und Auslesevorgänge von Informationen bzw. Anweisungen sowie zur zyklischen Betätigung eine Adress-Code-Steuerung vorgesehen ist, daß in jeder Empfangsstation ein Schieberegister zum seriellen Einlesen von Anweisungssignalfolgen vorgesehen ist, daß eine den jeweils zugeordneten Adress-Code erkennende Decodierschaltung zum Auslösen von elektrischen Sehaltvorgängen von an die Empfangsstation angeschlossenen elektrischen Einheiten, insbesondere Verbrauchern, aufgrund der Anweisungssignale vorgesehen ist und daß eine Steuerschaltung bei ansprechender Decodierung zum Einlesen und seriellen Auslesen der Rückmeldungen der Schaltvorgänge in das bzw. aus dem Schieberegister vorgesehen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus-

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führungsbeispielen und aus den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines digitalen Adress-Code-Multiplexsystems mit einem Zentralsender und drei Empfangs st ationen,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Empfangsstation,

Fig. 3 ein Beispiel einer Informationsfolge beim Anrufen einer Empfangsstation,

Fig. k ein Befehlsspeicher mit einer Dreifach-Verzögerungsschaltung für eine Empfangsstation,

Fig. 5 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der in Fig. k dargestellten Schaltung,

Fig. 6 ein Schaltbild eines Verbraucher-Leistungsschalters mit Schwellwertkontrolles

Fig. 7 eine Kontrolleinrichtung zur überwachung analoger Meßwerte,

Fig. 8 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der in Fig. 7 dargestellten Kontrolleinrichtung,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Zentralsenders,

Fig. Io ein Schaltbild einer logischen Verknüpfungsschaltung für Verbraucher,

Fig. 11 eine Schaltung bei Verwendung nur einer Leitung für Takt und Information und

Fig; 12 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der in Fig. 11 dargestellten Schaltung.

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In dem in Pig. 1 dargestellten Prinzipschaltbild eines Multiplexsystems sind die zahlreichen elektrischen Leitungen zwischen Gebern, Verbrauchern und überwachungseinrichtungen durch eine Datenleitung 11 ersetzt, die als Ringleitung den Zentralsender 12 mit drei Empfangsstationen 13 bis 15 verbindet, über diese Datenleitung 11 werden Sehaltfunktionen und überwachungswerte in codierter Form in Multiplexverfahren übertragen. Energie- und Datenübertragung sind unabhängig voneinander. Eine gesondere Versorgungsleitung 16 übernimmt die Leistungsversorgung und verläuft, ebenso wie eine dritte Leitung, die Taktleitung 17, parallel zur Datenleitung 11. Jede Teilnehmerstation 13 bis 15 hat acht Datenausgänge Bl bis B8 und acht Dateneingänge RMl bis RM8. Eine elektrische Batterie 18 ist zwischen die Versorgungsleitung 16 und Masse geschaltet. In einer Empfangsstation 13 bis 15 werden acht separate Kanäle, also z.B. acht Verbraucher, zusammengefaßt. Die Empfangsstationen werden zyklisch nacheinander vom Zentralsender über ihren Adress-Code angesprochen und erhalten entsprechend der Kanalzahl acht Anweisungen. Nach einem Takt zur Umsehalttren-' nung werden die acht Rückmeldungen in umgekehrter Richtung, von der Empfangsstation zur Zentralstation zurückgesendet. Nach einer Pause, die das synchrone Einlesen der nächsten Adresse ermöglicht, beginnt der Datenaustausch mit der nächsten Empfangsstation. An die Ringleitung 11, 16, 17 können noch beliebige weitere Empfangsstationen angeschlossen werden. Die Zahl der maximal möglichen Empfangsstationen ist durch die Länge des Adress-Code-Worts begrenzt. So können beispielsweise mit einem 4-bit-Wort 16 verschiedene Empfangsstationen angesprochen werden. Auch die Zahl der Dateneingänge und -ausgänge ist beliebig und hängt von der Länge einer Anweisungssignalfolge für eine Empfangsstation ab.

Die Empfangsstationen 13 bis 15 stellen drei Beispiele für mögliche Einsätze der Empfangsstationen dar. Die Empfangsstation 13 dient der überwachung von Schaltern, Grenzwertgebern oder überwachungseinrichtungen, deren Augenblickswert in jedem Programmzyklus des Zentralsenders abgefragt werden soll. Obwohl die Datenausgänge Bl bis B8 nicht angeschlossen sind,

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bestehen die Informationen in der Anweisungssignalfolge acht mal aus einem 1-Signal. Dies bewirkt, wie später noch ausführlich erläutert wird, daß alle Dateneingänge RMl bis RM8 abgefragt werden. Jeder dieser acht Dateneingänge RM ist über die zu überwachende Schalteinrichtung 19 mit einer Leitung verbunden, an der ständig ein l-^Signal anliegt. Je nach Schaltstellung einer solchen Schalteinrichtung 19 liegt somit am betreffenden Dateneingang RM ein Signal oder kein Signal an.

Im folgenden seien die in der Digitaltechnik verwendeten Ausdrücke 1-Signal und O-Signal kurz erläutert. Ein 1-Signal bezeichnet dabei ein Potential, das in der Größenordnung der Versorgungsspannung liegt und ein O-Signal bezeichnet ein Potential, das ungefähr dem Massepotential entspricht.

Die Empfangsstation 14 ist zum Einschalten und überwachen von Verbrauchern 21 eingesetzt. Diese Verbraucher 21 sind in Reihe mit den Schaltstrecken von Leistungsschalter 22 zwischen die Versorgungsspannung U und Masse geschaltet. Die Leistungsschalter 22 werden durch die Datenausgänge Bl bis B8 gesteuert. Jeder Leistungsschalter 22 ist über eine Pehlererkennungs stufe 23, die vorzugsweise als Schwellwertschalter ausgebildet ist, mit dem zugeordneten Dateneingang RM verbunden.Die Pehlererkennungsstufen 23 dienen dazu, Fehler, wie z.B. Kurzschlüsse oder Leitungsunterbrechungen in den Verbrauchern zu erkennen.

Die Empfangsstation 15 ist als kombinierte Station geschaltet, d.h. die Datenein- und -ausgänge 1 bis 4 sind entsprechend der Empfangsstation 14 und die Datenein- und -ausgänge 5 bis 8 entsprechend der Empfangsstation 13 geschaltet.

An die Empfangsstationen sind noch weitere denkbare Verbraucher, Schalt- und Kontrolleinrichtungen, anschliessbar. Als Beispiel dafür sei die später in Fig. 7 beschriebene Anordnung angeführt .

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Als Beispiel sei im folgenden die Einschaltung eines Verbrauchers 21 mit Hilfe der Empfangsstationen 13 und 14 beschrieben. Der Zentralsender 12 spricht zunächst die Empfangsstation an und erhält z.B. die Rückmeldung, daß am Dateneingang RMl ein 1-Signal liegt, d.h. daß der zugeordnete Schalter 19 geschlossen ist. Die übrigen Empfangsstationen werden nun im folgenden in einer bestimmten Reihenfolge angesprochen und wenn die Reihe an die Empfangsstation 14 kommt, so erscheint am Datenausgang Bl das i-Signal des Dateneingangs RMl der Empfangsstation.13· Das übertragene 1-Signal wird im Zentralsender 12 solange gespeichert, bis im nächsten Sendezyklus eine erneute Anfrage an der Empfangsstation 13 eine Bestätigung des geschlossenen Schalters ergibt, worauf das zugeordnete 1-Signal erneut im Zentralsender 12 gespeichert wird oder aber ein wiedergeöffneter Schalter 19 eine Löschung im zugeordneten Speicher des Zentralsenders 12 bewirkt. Gleichzeitig mit dem Einschalten des Verbrauchers 21 erfolgt durch die zugeordnete Pehlererkennungsstufe 23 eine Rückmeldung, falls der Anweisung an den Verbraucher 21 nicht ordnungsgemäß· gefolgt wurde.

In Pig. 2 ist eine Empfangsstation 13 bzw. 14 bzw. 15 dargestellt. Die Empfangsstation ist so konzipiert, daß sie in CMOS-Technik integriert und in einem Gehäuse mit 24 Anschlüssen untergebracht werden kann. Für alle Verbraucher, Schalt- und Kontrolleinrichtungen ist derselbe Empfangsstationstyp verwendbar. Die Taktleitung 17 und die Datenleitung 11 sind über je eine, als Schmitt-Trigger ausgebildete Schwellwertstufe 3o, 31 zur dynamischen Störunterdrückung mit einem 13-bit-Schieberegister 32 verbunden. Für das Schieberegister 32 sind die im Handel unter den Bezeichnungen SSS4O13, SSS4O15 und SSS4O35 erhältlichen Bauteile in aneinandergefügter Form verwendbar. Die Ausgänge Il bis 18 sind mit Eingängen eines Befehlspeichers 33 verbunden, der eine Dreifach-Verzögerungsschaltung enthält. Die acht Ausgänge Bl bis B8 des Befehlsspeichers 33 entsprechen den in Fig. 1 dargestellten Datenausgängen. Weitere Ausgänge Ql bis Q4 des Schieberegisters 32 sind mit einer Decodierschaltung 34 verbunden, die vier weitere, festprogrammierte Eingänge 35 bis 38 aufweist. Eine

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solche Decodierschaltung besteht im Prinzip aus einem Äquivalenz-Gatter pro bit des zu decodierenden Binärworts, in diesem Fall ein 4-bit-Binärwort. Stimmen die vier Binärsignale des 4-bit-Worts mit den Signalen der fest programmierten Eingänge 35 bis 38 überein, so erscheint an jedem Ausgang der vier Äquivalenz-Gatter ein 1-Signal. Ein Und-Gatter verknüpft diese vier Ausgänge, so daß am Ausgang der Decodierschaltung 34 ein 1-Signal erscheint, wenn das zu decodierende 4-bit-Binärwort den fest an den Eingängen 35 bis 38 anliegenden Signalen entspricht. Ein weiterer Ausgang S des Schieberegisters 32 und der Ausgang der Decodierschaltung 34 sind mit einem Und-Gatter 39 verknüpft. Der Ausgang des Und-Gatters 39 ist sowohl mit dem Befehlsspeicher 33» wie auch mit dem Steuereingang einer ersten Schaltstufe

40 und mit dem Serial-Farallel-Umschalteingang S/P des Schieberegisters 32 verbunden. Der Ausgang S des Schieberegisters 32 ist weiterhin mit einem Start-Eingang einer Zählstufe 41 verbunden und zudem noch - zum seriellen Auslesen aus dem Schieberegister 32 - über die Schaltstrecke einer zweiten Schaltstufe 42 mit der Datenleitung 11. Die Zählstufe 4l besteht im Prinzip aus einem digitalen Zähler, der auf einen Startimpuls an seinem Start-Eingang hin beginnt, Taktimpulse C der Taktleitung 17 aufwärtszuzählen. Hat der Zähler seinen höchsten Zählinhalt erreicht, im speziellen Fall hier die Zahl 8, so wird er wieder auf den Zählerstand O zurückgesetzt. Eine mit den Ausgängen des Zählers verbundenes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Oder-Gatter gibt an seinem Ausgang während der Zähldauer 1-Signale ab ο Der Ausgang der Zählstufe

41 ist sowohl mit dem Rücksetzeingang R des Schieberegisters 32 verbunden, der nur auf die ersten 5 Register wirkt, wie auch über die Schaltstrecke der ersten Schaltstufe 40 an den Steuereingang der zweiten Schaltstufe 42 angeschlossen.

Der Befehlsspeicher 33 ist mit acht Steuereingängen einer Rückmeldesteuerung 43 verbunden. Diese Rückmeldesteuerung 43 besteht im wesentlichen aus acht steuerbaren Schaltern, die zwischen die bereits in Fig. 1 beschriebenen Dateneingängen

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RMl bis RM8 und die Eingänge Rl bis R8 des Schieberegisters 32 geschaltet sind. Dabei entspricht der Eingang Rl dem Ausgang S, die Eingänge R2 bis R5 den Ausgängen Ql bis Q4 und die Eingänge R6 bis R8 den Ausgängen Il bis 13.

Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Empfangsstation wird im folgenden anhand der in Fig. 3 dargestellten Anweisungssignalfolge erläutert. Die ersten dreizehn bit jedes Datenworts werden in das 13-bit-Schieberegister seriell eingelesen, und zwar in der Reihenfolge Synchronisationsbit s, Adress-Code ql bis q*f und die acht Anweisungen bl bis b8 der acht separaten Kanäle. Die Entscheidung, ob die Anweisungen in den Befehlsspeicher 33 eingespeichert werden sollen oder nicht, wird von der Decodierschaltung 3²I getroffen, die die eingelesene Adresse ql bis q4 auf Äquivalenz "mit der durch äußere Beschaltung an den Klemmen 35 bis 38 festgelegten Adresse prüft. Die Decodierung wird jedoch am Ausgang des UND-Gatters 39 nur bei gleichzeitig anliegendem Synchronisationsbit s freigegeben. Dadurch wird die Decodierung während des richtigen Taktes erreicht. Das am Ausgang des UND-Gatters 39 während des dreizehnten Taktes erzeugte Signal bereitet nun vier Funktionen vor, die im vierzehnten Takt ausgeführt werden: Zum ersten werden die acht Anweisungen bl bis b8 im Befehlsspeicher 33 gespeichert. Zum zweiten wird am Eingang S/P des Schieberegisters 32 von serieller auf parallele Arbeitsweise umgeschaltet. Dadurch können mit einem Takt alle acht Rückmeldungen rl bis r8 von den Eingängen RMl bis RM8 übernommen werden. Zum Dritten wird die Zählstufe 41 gestartet * durch die acht Takte lang die Register 14 bis 18 auf Null gesetzt werden, so daß nicht die eigenen Rückmeldungen erneut eingespeichert werden. Zum Vierten wird die erste Schaltstufe ¹Io, die im Wesentlichen aus einem Flip-Flop besteht, geschaltet, so daß während der acht Zähltakte der Zählstufe 41 über

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die Schaltstrecke der ersten Schaltstufe 4o die zweite Schaltstufe 42 so gesteuert wird, daß die seriell erscheinenden Rückmeldungen über die zweite Schaltstufe 42 in die Datenleitung 11 zurückgesendet werden können.

Der Befehlsspeicher enthält je Kanal eine Verzögerung, die aus einer Serie gleicher Signale alle Störungen ausblendet, sofern sie nicht häufiger als zweimal hintereinander auftreten ■, Kommt eine neue Anweisung In wird erst abgewartet, ob sie häufiger als zweimal hintereinander übertragen wird, um im dritten Sendezyklus gespeichert zu werden. Wird im dritten Sendezyklus die Anweisung dann wirksam, so wird gleichzeitig die Rückmeldesteuerung betätigt, um die an den Rückmeldeeingängen RMl bis RM8 anliegenden Rückmeldungen auf das Schieberegister 32 zu ■ übertragen.

Durch die Umschaltung von serieller auf parallele Arbeitsweise des Schieberegisters 32 entsteht während des vierzehnten Takts eine Informationspause. Ab dem darauffolgenden Takt-besteht wieder die serielle Arbeitsweise und die Rückmeldungen rl bis r8 werden seriell über die zweite Schaltstufe 42 in die Datenleitung 11 zurückgelesen. Es werden somit 22 bit bzw. 22 Takte benötigt, um eine Empfangsstation anzusprechen. Um eine genügende Sicherheit gegenüber Störungen zu erreichen, wird anschließend eine 22 Takte andauernde Pause eingelegt, bevor die nächste Empfangsstation angesprochen wird.

Durch Hinzufügen weiterer Register an das Schieberegister 32 kann die Zahl der an die Empfangsstation angeschlossenen Verbraucher, bzw. Schalt- oder Kontrolleinrichtungen nahezu beliebig erweitert bzw. gekürzt werden. Auch die Zahl der Empfangsstationen kann beliebig erweitert werden. Wird bei-

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spielsweise statt einem 4-bit-Adress-Code ein 5-bit-Adress-Code verwendet, so erhöht sich die Zahl der möglichen Empfangsstationen von 16 auf 32.

In Fig. 4 ist der Befehlsspeicher 33 mit Dreifachverzögerung im Einzelnen dargestellt. Acht Eingänge sind mit den Ausgängen Il bis 18 des Schieberegisters 32 verbunden. Da Jedem Eingang dieselbe Schaltung zugeordnet ist, wird im folgenden nur der dem Ausgang Il zugeordnete Eingang beschrieben. Dieser Eingang ist sowohl, mit einem Eingang eines Antivalenzgatters 33o, wie auch mit dem Eingang D eines D-Flip-Flops 331 verbunden. Der Ausgang des Antivalenzgatters 33o ist mit dem Zähleingang eines Schieberegisters 332 verbunden. Für dieses Schieberegister kann beispielsweise das 4-bit-Schieberegister SSS4ol5, das im Handel erhältlich ist, verwendet werden. Der Ausgang des UND-Gatters 39 ist über eine Klemme 333 mit dem Eingang D eines weiteren D-Flip-Flops 33^ verbunden. Am Takteingang dieses Flip-Flops 334 liegt die Taktfrequenz C. Der Ausgang Q des Flip-Flops 33¹I ist sowohl mit dem Takteingang des Schieberegisters 332, wie auch mit den übrigen Takteingängen der den anderen Befehlsspeichereingängen zugeordneten Schieberegistern verbunden. Drei Ausgänge al bis a3 des Schieberegisters 332 sind an drei Eingänge eines" NOR-Gatters 335 angeschlossen. Der Ausgang CJ des Flip-Flops 33^ ist an einen weiteren Eingang des NOR-Gatters 335, wie auch an den entsprechenden Eingang der übrigen NOR-Gatter angeschlossen, die den anderen Befehlsspeichereingängen zugeordnet sind. Der Ausgangs des NOR-Gatters 335 ist an den Takteingang des Flip-Flops 331 angeschlossen. Der Ausgang C^ des Flip-Flops 331 ist an einen weiteren Eingang des Antiyalenzgatters 33o zurückgeführt. Der Ausgang Q des Flip-Flops 331 ist sowohl mit dem Datenausgahg Bl wie auch mit dem zugeordneten Schalter der Rückmeldesteuerung 43 verbunden.

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Im folgenden ist die Wirkungsweise der in Pig. 4 dargestellten Schaltung anhand des in Fig. 5 dargestellten Signaldiagramms beschrieben. An der Klemme 333 erscheint in jedem Programmzyklus einmal ein Signal U333, wenn die Decodierschaltung 3^ eine für die betreffende Empfangsstation bestimmte Anweisungssignalfolge erkannt hat. Im Diagramm sind drei solche Zyklen, bzw. drei solche Signale dargestellt. Mit dem darauffolgenden Taktimpuls C erscheint am Ausgang Q des Flip-Flops 334 ein Signal U33^, welches als Taktimpuls für das Schieberegister und die übrigen Schieberegister dient. Am Ausgang Q des Flip-Flops 331 liege zunächst ein Null-Signal_s d.h. am Ausgang Q und damit an einem Eingang des Antivalenzgatters 33o ein 1-Signal. Auf ein 1-Signal bl vom Ausgang Il des Schieberegisters 32 hin wechselt der Ausgang des Antivalenzgatters 33o zum Zeitpunkt ti von einem 1-Signal zu einem Null-Signal. Dieses Null-Signal wird beim nächsten Signal U334 auf den ersten Schieberegisterausgang al übertragen. Dieser Vorgang wiederholt sich dreimal, wobei die anliegenden Signale bei jedem neuen Impuls U334 von einem Eingang a auf den nächsten weitergeschoben werden. Zum Zeitpunkt t3 führen alle Ausgänge a des Schieberegisters 332 ein Null-Signal. Da am Ausgang Q^ des Flip-Flops 33^ zu diesem Zeitpunkt ebenfalls ein Null-Signal anliegt, er-' scheint am Ausgang des NOR-Gatters 335 ein 1-Signal U335· Dieses dient als Taktfrequenz für das Flip-Flop 331 und überträgt das 1-Signal bl auf den Ausgang Q des Flip-Flops 331ü so daß am Ausgang Bl ein 1-Signal UBl anliegt, durch welches eine Anweisung_s beispielsweise in einem Verbraucher, ausgeführt wird.

Der· Verzögerungsfaktor der Anordnung kann durch die Zahl der Ausgänge a des Schieberegisters 332 eingestellt werden. In unserem Fall der Dreifach-Verzögerung sind drei Signale hintereinander erforderlich, um einen Befehl auszulösen»

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Da am Ausgang Q des Flip-Flops 331 jetzt ein Null-Signal liegt, werden durch weitere 1-Signale bl die Ausgänge a des Schieberegisters 332 taktweise wieder auf 1-Signale gesetzt. Wenn daher am Ausgang Il des Schieberegisters statt 1-Signalen Null-Signale erscheinen, so dauert es wiederum drei Zyklen, bis ein solches Null-Signal auf den Ausgang Bl übertragen wird. Das Multiplexsystem funktioniert selbstverständlich auch ohne diese Verzögerungsschaltung, jedoch würde jeder Störimpuls ein unbeabsichtigtes Ein- bzw. Ausschalten beispielsweise eines Verbrauchers bewirken. Die durch die Verzögerungsschaltung bewirkte längere Ansprechzeit ist nicht gravierend. Bei einer Taktfrequenz C von 21o kHz und 16 Empfangsstationen mit je acht Informationsausgängen I ergäbe sich bei einer Dreifach-Verzögerung eine Ansprechzeit von ungefähr Io msec statt 3,3 msec.

In Fig. 6 ist ein Beispiel einer Schaltung für einen Verbraucher 21, einen Leistungsschalter 22 und eine Fehlererkennungsstufe 23 gezeigt. Der Leistungsschalter 22 besteht aus einem npn-Leistungstransistor 22o, dessen Basis über einen Basisvorwiderstand 221 mit einem der Datenausgänge B verbunden ist..Die Versorgungsleitung 16 ist über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 22o und über einen. dazu in Reihe geschalteten Strom-Spannungs-Wandler 222 mit · zwei parallelgeschalteten Verbrauchern 21 verbunden, die außerdem noch mit Masse verbunden sind. Die beiden Verbraucher 21 sind beispielsweise zwei Kfz-Abblendbirnen. Die Pehlererkennungsstufe 23 enthält zwei Schwellwertstufen 23o und 231, deren beide Eingänge an den Emitter des Transistors 22o bzw. an den Strom-Spannungs-Wandler 222, und deren beide Ausgänge an ein erstes UND-Gatter 232₃ bzw. an ein zweites UND-Gatter 233 angeschlossen sind. Der Datenausgang B ist zusätzlich noch mit je einem weiteren Eingang der beiden UND-Gatter 232, 233 verbunden. Die beiden Ausgänge der UND-Gatter 232, 233 sind an zwei Dateneingänge RMx, RMy angeschlossen.

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Die Wirkungsweise der in Pig. 6 dargestellten Schaltung besteht darin, daß die erste Schwellwertstufe 23o an ihrem Ausgang ein 1-Signal abgibt, wenn die Spannung am Emitter des Transistors 22o über ein festgelegtes Maß hinaus ansteigt und daß die zweite Schwellwertstufe 231 ebenfalls ein 1-Signal abgibt, wenn durch den Strom-Spannungswandler 222 ein unzulässig hoher Strom fließt. Der erste Fall tritt auf, wenn einer oder beide Verbraucher 21 eine Unterbrechung der elektrischen Leitung aufweisen, z.B. der Bruch eines Glühfadens in einer elektrischen Birne. Der zweite. Fall tritt ein, wenn ein Kurzschluß in einem der angeschlossenen Verbraucher vorliegt. Durch ein Signal an einem Ausgang B des Befehlsspeichers 33 wird der Transistor 22o in den stromleitenden Zustand geschaltet und schaltet dadurch die Verbraucher ein. Erfolgt keine Einschaltung, so erscheinen an den Ausgängen beider Schwellwertstufen 23o, 231 Fehlersignale, die wegen des gleichzeitig anliegenden Signals am Ausgang B auf die beiden Dateneingänge RM übertragen werden. Von der betreffenden Empfangsstation werden somit Fehlermeldungen an den Zentralsender zurückgesandt. Bei einer Leitungsunterbrechung bezw. einem Kurzschluß in den Verbrauchern 21 erscheint ein Signal am Ausgang RMx bzw. am Ausgang RMy, so daß im Zentralsender aufgrund der Rückmeldung erkannt werden kann, um welchen der beiden Fälle es sich handelt.

In Fig. 7 ist eine Anordnung zum Erfassen bzw. übertragen analoger Meßwerte, vorzugsweise von Kontrolleinrichtungen, dargestellt. Im Beispiel ist ein Flüssigkeitsstandsmesser gezeigt, der als Benzinstands- oder ölstandskontrolle und -anzeige eingesetzt sein kann. Ein Widerstand 5o ist zwischen die Versorgungsleitung 16 und Masse geschaltet. Ein Abgriff 51 des Widerstands 5o ist fest mit einem Schwimmer 52 verbunden, der auf der Flüssigkeit schwimmt und bei Abnahme bzw. Zunahme des Flüssigkeitspegels somit den abgegriffenen Widerstandswert bzw. die abgegriffene Spannung verändert. Der Abgriff 51 ist

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mit dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 53 verbunden, dessen Ausgang an einen Dateneingang RM einer Empfangsstation angeschlossen ist. Die ganze Anordnung kann anstelle von einem der in Fig. 1 dargestellten Schalter eingesetzt sein.

Die Wirkungsweise der in Pig. 7 dargestellten Anordnung ist im folgenden anhand der in Fig. 8 dargestellten Signaldiagramme erläutert. Entsprechend den in Fig. 5 gewählten Signal-Bezeichnungen wird die Flüssigkeitsstandmeßanordnung in jedem Zyklus durch ein Signal U333 angesprochen. Da es sich gemäß Fig. 1 um einen fest programmierten Teilnehmer handelt," erscheint dieses Signal U333 in jedem Programmzyklus, wodurch die Rückmeldung abgefragt wird. Die am Widerstand 5o abgegriffene analoge Spannung wird durch den Analog-Digital-Wandler 53 in eine Impulsfolge U53 umgewandelt. Die erzeugte Frequenz muß dabei kleiner als die Zyklusfrequenz sein. Es erfolgt im Prinzip je Zyklus eine Abtastung der Signalfolge U53· In jedem Zyklus wird somit ein Wert abgefragt und - wie später noch erläutert wird - bis zum darauffolgenden Zyklus in einem Rückmeldespeicher im Zentralsender 12 gespeichert. Dieser gespeicherte Wert ist als Signalfolge Us im Diagramm dargestellt. Im darauffolgenden Zyklus wird dieser gespeicherte Wert entweder bestätigt oder gelöscht. Die Signalfolge Us wird - wie später ebenfalls noch erläutert wird - in einen Digital-Analog-Wandler im Zentralsender 12 wieder in eine analoge Spannung umgesetzt und einem analogen Meßinstrument zugeführt, auf dem dann der Flüssigkeitsstand ablesbar ist. Die Signalfolgen U53¹ und Us¹ stellen die Verhältnisse bei einem anderen Pegelstand des Schwimmers 52, d.h. bei einer anderen Frequenz des Analog-Digital-Wandlers 53 dar.

In Fig. 9 ist das Prinzipschaltbild eines Zentralsenders 12 dargestellt. Er hat die Aufgabe, folgende Funktionen zu übernehmen: Das Einlesen und Speichern der zurückgemeldeten Größen r, das sind die überwachungsgrößen, die Schalterzustände und die Grenzwertgeberzustände. Zum zweiten das Bilden der zu

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sendenden Informationen b durch vorzugsweise logische Verknüpfung der gespeicherten Schalterzustände. Zum Dritten das Senden dieser Informationen b zusammen mit dem Adress-Code q, um einer bestimmten Empfangsstation auch die ihr zugedachten Informationen zukommen lassen zu können. Zum Vierten anzuzeigen, wenn Grenzwerte überschritten wurden bzw. analoge Meßwerte wiederzugeben.

Das serielle Auslesen der Informationen b mit der dazugehörenden Adresse q übernimmt das mit der Datenleitung 11 verbundene Adressenschieberegister 12o und das Informationsschieberegister 121. Für diese beiden Register können die im Handel erhältlichen Schieberegister SSSllol*! eingesetzt werden. Das Einlesen der Rückmeldung erfolgt in das mit der Datenleitung 11 ebenfalls verbundene Rückmeldeschieberegister 122, für das der handelsübliche Typ SSS4ol5 verwendbar ist.

Statt eines Schieberegisters kann selbstverständlich prinzipiell auch ein Speicher verwendet werden. Ebenso kann statt der beiden Register 12o, 121 ein einziges Register bzw. ein einziger Speicher eingesetzt sein.

Die Ausgänge des Rückmeldeschieberegisters 122, in unserem Falle acht, sind an jeweils acht Eingänge von Rückmeldespeichern 123 bis 125 angeschlossen. Der mittlere Rückmeldespeicher 12¹I hat nur fünf Speicherplätze. Es sind hier vier Rückmeldungen über ein UND-Gatter 126 miteinander verknüpft, so daß drei Speicherplätze eingespart werden können. Die Ausgänge des Rückmeldespeichers 123 sind über eine logische Verknüpfungsschaltung 127 mit Eingängen einer Ausgangsschalteranordnung 129 verbunden. Durch diese logische Verknüpfungsschaltung 127 werden verschiedene aufeinander einwirkende Einzelanweisungen verknüpft und als neue Befehle einer Ausgangsschalteranordnung zugeführt. Die Zahl der Ausgangsschalteranordnungen 128 bis 13o entspricht der Zahl der Rückmeldespeicher 123 bis 125, bzw. der Zahl der Empfangsstationen. Zur Vereinfachung sind in Fig. 9 jedoch lediglich drei Systeme dargestellt. Die Ausgänge der Ausgangsschalteranordnungen

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128 bis 13o sind mit Eingängen des Informationsschieberegisters 121 verbunden. Ein Adressenzähler I31 zählt die einzelnen Adress-Codes durch und ist mit seinen Ausgängen an Eingänge sowohl des Adressenschieberegisters 12o wie auch an Eingänge einer Speicher- und Schaltersteuerung I32 angeschlossen. Die Ausgänge derjenigen Rückmeldespeicher 124, 125s durch die keine neuen Befehle ausgeführt, sondern lediglich Kontrollmaßnahmen vorgenommen werden sollen, sind mit einer Kontrolleinrichtung 60 verbunden. Diese Kontrolleinrichtung besteht im Wesentlichen aus optischen oder akustischen Anzeigevorrichtungen, die dazu dienen, Störungen oder überschrittene Grenzwerte zu melden oder aber analoge Meßwerte von Kontrollstationen anzuzeigen. Hierzu werden vorzugsweise Kontrolleuchten 600 eingesetzt. Für besonders schwerwiegende Fehler, wie z.B. Kurzschlüsse, ist der betreffende Speicherplatz im Rückmeldespeicher zusätzlich noch mit einem Fehlerspeicher 60I verbunden. Der Ausgang des Fehlerspeichers ist mit der logischen Verknüpfungsschaltung 127 verbunden und unterbricht den Strom zum betreffenden, mit einem Kurzschluß behafteten Verbraucher so lange, bis nach Beseitigung des Fehlers durch einen Rücksetzeingang 6o2 der Fehlerspeicher 6ol wieder zurückgesetzt wird. Die bisher beschriebene Anordnung wird durch eine Programmsteuereinheit 133 in zeitlich fest programmierter Weise gesteuert. Eine solche Programmsteuereinheit 133 muß zu festgelegten Zeitpunkten in fest vorbestimmter Reihenfolge Signale an die mit ihr verbundenen gesteuerten Einheiten abgeben. Solche Programmsteuerungen sind bekannt und werden in allen vollautomatischen Prozeßsteuerungen benötigt und verwendet. Sie bestehen im wesentlichen aus einem quarzgesteuerten Oszillator, der eine Grundtaktfrequenz C erzeugt. Durch verschiedene Frequenzteiler werden mehrere verschieden untersetzte Frequenzen erzeugt. Durch logische Verknüpfung und/oder zeitliche Verzögerung, insbesondere durch Zählstufen, dieser untersetzten Frequenzen können verschiedene Signalfolgen erzeugt werden, wie sie zur Steuerung der angeschlossenen Teilnehmer benötigt werden.

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Durch die Programmsteuereinheit 133 wird dem Adressenzähler 131 eine um den Faktor 44 untersetze Grundtaktfrequenz zugeführt. Dies gewährleistet, daß alle 44 Takte (siehe Fig.3) der am Ausgang des Adresszählers 133 anliegende Adress-Code um eine Stelle weitergezählt wird. Für den Adressenzähler 131 kann das handelsübliche Bauteil SSS4o24 eingesetzt werden. Der als 4-bit-Binärzahl vorliegende Adress-Code wird in der Speicher- und Schaltersteuerung 132 decodiert. Diese Schalter- und Speichersteuerung 132 besteht im Prinzip aus einem Demultiplexer, für den das handelsübliche Bauteil RCA CD4o28 eingesetzt werden kann, an d,essen vier Eingängen die 4-bit-Binärzahl anliegt, durch die einer der l6 Ausgänge auf ein 1-Signal gesetzt wird. Durch dieses 1-Signal wird einer der Rückmeldespeicher 123 bis 125 angesteuert, der dadurch den Inhalt des Rückmeldeschieberegisters 122 parallel übernimmt. Zu gleicher Zeit wird durch die Speicher- und Schaltersteuerung 132 die betreffende Ausgangsschalteranordnung 128 bis 130 betätigt, worauf die an der betreffenden Ausgangsschalteranordnung anliegenden Signale an den Eingängen des Informationsschieberegisters 121 anliegen.

Schaltet der Adressenzähler nach 44 Takten auf die nächste Adresse, so geschieht im Einzelnen folgendes: Sowohl der Adressenzähler 131, wie auch die dadurch gesteuerte Speicherund Schaltersteuerung 132 sind auf ihren nächsten Zustand ' übergegangen, so daß der Adress-Code q und die Informationen b am Adressenschieberegister 12o und am Informationsschieberegister 122 anliegen. Auf einen Impuls von der Programmsteuereinheit 133 hin werden die beiden Schieberegister 12o, 121 kurzfristig von serieller auf parallele Arbeitsweise umgeschaltet, wodurch die anliegenden Werte übernommen werden. Anschließend werden im Rhythmus der Taktfrequenz C diese gespeicherten Werte in die Schieberegister 32 sämtlicher Empfangsstationen seriell eingelesen, d. h. aus den Schieberegistern 12o, 121 ausgelesen. Nur eine Empfangsstation, deren Codierung der Adresse entspricht, speichert die acht Informationsbit in ihrem Befehlsspeicher 33 ein. Während der

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Takte Ik bis 22 sendet diese Empfangsstation allein ihre Rückmeldung zur Zentrale, wo sie seriell in das Rückmeldeschieberegister 122 eingelesen wird. Das Rückmeldeschieberegister 122 erhält von der Programmsteuereinheit 133 nur an dieser Stelle acht Takte lang die Taktfrequenz C. Dies verhindert, daß während dem AusleseVorgang aus den Schieberegistern 12o, 121 gleichzeitig in das Rückmeldeschiebere- · gister 122 eingelesen werden kann.

Wenn der Adressenzähler 131 wieder um eine Stelle weiterschaltet, so wird, wie bereits beschrieben, wieder eine Übertragung von Informationen der nächsten Ausgangsschalteranordnung auf das Informationsschieberegister 121 vorgenommen. Weiterhin wird der Inhalt des Rückmeldeschieberegisters 122 auf einen Impuls von der Speicher- und Schaltersteuerung 132 hin in einen der Rückmeldespeicher 123 bis 125 übernommen,

Wenn ein Sendezyklus durchlaufen ist, haben alle 16 -Empfangsstationen ihre Rückmeldungenen an den Zentralsender übergeben und die Rückmeldespeicher enthalten alle Betriebszustände, die beispielsweise im Kraftfahrzeug überwacht werden. Daraus resultiert nun die Reaktion der Zentrale. Ist ein Null-Signal gespeichert, so erfolgt keine Reaktion, d.h. keine neuen Befehle und keine Fehlermeldungen. Ist ein 1- Signal gespeichert, so sind vier Fälle zu unterscheiden: Entspricht der betreffende Speicher einem Grenzwertgeber, so heißt dies, daß der Grenzwert überschritten ist und eine Anzeige, vorzugsweise eine Kontrolleuchte 600 aktiviert wird. Entspricht der Speicher einem Schalter, so wird über die logische Verknüpfungsschaltung 127 eine gewünschte Befehlskombination gebildet. Dies wird anhand von Fig. Io noch näher erläutert werden. Entspricht der Speicher einem Verbraucher, so bedeutet dies eine Fehlermeldung und eine zugeordnete Kontrolleuchte 600, bzw. ein Fehlerspeicher 60I

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tritt in Tätigkeit. Entspricht der Speicher einer Analogwert-Rückmeldung, so springt der Speicherzustand gemäß der anhand der Fig. 7 und 8 beschriebenen Weise um. Die Auswertung dieses Signalwechsels erfolgt durch einen Digital-Analog-Wandler 6o3 (Frequenz-Spannungs-Wandler), dessen Ausgangssignal in einem analogen Meßinstrument 6o4 angezeigt wird.

Ausgangsschalteranordnungen 128, 13o, die fest mit einem 1-Signal programmiert sind, sind an Empfangsstationen angeschlossenen elektrischen Einheiten zugeordnet, die bei jedem Zyklus angesprochen, d.h. abgefragt werden sollen. Solche elektrischen Einheiten sind Schalter und Kontrolleinrichtungen. Ausgangsschalteranordnungen 129 j die Verbrauchern zugeordnet sind, sind abhängig programmiert, d.h. mit einer logischen Verknüpfungsschaltung 127 verbunden.

In Fig. Io ist eine logische Verknüpfungsschaltung 127 näher dargestellt, die zwischen den Rückmeldespeicher 123 und die Ausgangsschalteranordnung 129 geschaltet ist. Im Beispiel sind die Speicherplätze des Rückmeldespeichers 123 von oben nach unten für das Standlicht, das Abblendlicht, das Fernlicht, das Parklicht links, das Parklicht rechts, den Rückfahrtscheinwerfer und die Bremslichter eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Da entsprechend den gesetzlichen Vorschriften das Standlicht bei Einschalten des Standlichtschalters, des Abblendlichtschalters und des Fernlichtschalters brennen soll, sind die entsprechenden Speicherplätze im ODER-Gatter

140 miteinander verknüpft. Der Ausgang des ODER-Gatter l4o ist an je einen Eingang von vier weiteren ODER-Gattern l4l bis 144 angeschlossen. Die Ausgänge dieser vier ODER-Gatter

141 bis 144 sind Ausgangsschaltern zugeordnet, die den Funktionen Standlicht links, Standlicht rechts, Rücklicht links und Rücklicht rechts in der Reihenfolge von oben nach unten entsprechen. Der dem Parklicht links zugeordnete Rückmeldespeicherplatz ist an je einen zweiten Eingang der ODER-

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Gatter I¹Il, 143 angeschlossen. Entsprechend verhält es sich mit dem Rückmeldespeicherplatz für Parklicht rechts. Somit ist gewährleistet, daß z.B. beim Befehl Parklicht links über die ODER-Gatter l4l, 143 das linke Standlicht und das linke Rücklicht eingeschaltet werden und bei Betätigung beispielsweise des Fernlichts oder des Abblendlichts, deren RückmeldeSpeicherplätze zusätzlich mit entsprechenden Ausgangsschalten verbunden sind, sowohl beide Rücklichter als auch beide Standlichter und das betreffende Hauptlicht eingeschaltet werden. Der direkt mit seinem Ausgangsschalter verbundene Rückmeldespeicherplatz für den Rückfahrscheinwerfer besitzt keine Verknüpfung. Der Rückmeldespeicherplatz für die Bremslichter ist über ein UND-Gatter 145 mit einem entsprechenden Ausgangssehalter verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gatters 145 ist an den Fehlerspeicher 6ol angeschlossen. Am Ausgang des Fehlerspeichers 6öl liegt gewöhnlich ein 1-Signal, so daß die Bremslichter ungehindert eingeschaltet werden können. Liegt ein Fehlersignal (z.B. Kurzschluß) für die Bremslichter vor, so ändert sich das Ausgangssignal des Fehlerspeichers 6ol von einem 1-Signal auf ein Null-Signal. Das UND-Gatter 145 ist jetzt gesperrt und die Bremslichter können nicht mehr eingeschaltet werden.

Die in Fig. Io dargestellte logische Verknüpfungsschaltung 127 soll lediglich als Beispiel dienen. Es können selbstverständlich beliebige andere Verknüpfungen hergestellt werden, die teils durch eigenen Wunsch, teils durch gesetzliche Vorschriften begründet sein mögen.

Für die Informationsübertragung zwischen den Empfangsstationen und dem Zentralsender wurde in der Beschreibung willkürlich einer Fehlermeldung ein 1-Signal zugeordnet. Äquivalent dazu können natürlich einer Fehlermeldung auch ein Null-Signal zugeordnet werden, so daß immer dann ein

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l-Signal anliegt, wenn kein Fehler auftritt.

Jeder Empfangsstation mehrere elektrischen Einheiten, wie Verbraucher, Schalt- und Kontrolleinrichtungen zuzuordnen hat den Vorteil, mit einer geringeren Zahl von Empfangsstationen auszukommen und gleichzeitig kürzere Sendedurchlaufzeiten zu erreichen. Die Informationsdichte wird dadurch erhöht.

Wie in Fig. 11 und 12 dargestellt ist, können statt der drei Leitungen zwischen den einzelnen Stationen, der Datenleitung 11, der Versorgungsleitung und der Taktleitung 17 auch nur zwei Leitungen verwendet werden, indem die Datenleitung 11 und die Taktleitung.17 als einzige Leitung 11/17 ausgebildet werden. Der Zentralsender 12 sendet dann ein aus Takt C und Information U 12o überlagertes Signal U 151. Dazu ist in jeder Empfangsstation, z.B. 13, eine monostabile Schaltstufe 44 nötig, die durch die Anstiegsflanke der überlagerten Signale U I5I getriggert und die nach T/2 den vorliegenden Pegel des jeweils vorliegenden überlagerten Signals in die Empfangsstation einliest. Damit wird die Information um T/2 verschoben in der Empfangsstation wirksam. T bedeutet dabei die Periodendauer der Taktfrequenz C. Mit den Rückflanken der Signale U44 werden die jeweils am Eingang des Schieberegisters 32 anliegenden Signale U 15I in das Schieberegister 32 übernommen. Dem Vorteil, eine Leitung einzusparen, steht der Nachteil gegenüber, daß zur Zeit monostabile Schaltstufen noch nicht ohne weiteres voll integrierbar sind. Die Erzeugung des überlagerten Signals U 151 geschieht am Ausgang des Zentralsenders 12 durch ein UND-Gatter I50 und ein ODER-Gatter 151. Es sind weiterhin zwei Hilfs-Taktfrequenzen Cl und C2 erforderlich, die vorzugsweise in der Programmsteuereinheit 133 erzeugt werden. Dies kann dadurch geschehen, indem die Taktfrequenz C zwei Monoflops mit Haltezeiten £4 und ±5 startet. 02 und die Information U 12o werden im UND-Gatter I50 verknüpft, dessen Ausgangssignal mit Cl im ODER-Gatter I5I verknüpft wird. Vom

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Ausgang des ODER-Gatters 151 wird dann das überlagerte Signal U I5I über die Leitung 11/17 an die Empfangsstation gesendet. SpannungsSchwankungen von beispielsweise 3 Volt bis 18 Volt werden unkritisch, da die vorgesehenen CMOS-Schaltkreise für diesen Spannungsbereich ausgelegt werden können. Eine Bordnetz-Spannungsstabilisierung ist daher nicht erforderlich. Spannungsspitzen, die darüberhinaus durch Lastabschaltungen und Zündspitzen auftreten, können vorzugsweise durch Beschaltung mit Widerstands-Diodenkombinationen begrenzt werden. Durch die Vorschaltung der Schmitt-Trigger 3o, 31 vor jeder Empfangsstation kann der dynamische Störabstand noch stärker verbessert werden. Fehler durch höhere Störspannungen, die zu einer Verfälschung der Datenwörter führen, werden durch Redundanz unwirksam.. Eine Zustandsänderung wird erst dann veranlaßt, wenn vorzugsweise dreimal in ununterbrochener Folge die Neuanweisung übertragen wurde. Die Störausblendung ist durch die getrennte Synchronisation aller Datenwörter besonders wirkungsvoll. Störungen können dadurch keinen ganzen Sendezyklus verfälschen, sondern nur einen Teil eines Datenworts, im ungünstigsten Fall ein ganzes Datenwort.

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Claims

Ansprüche

Verfahren zum Steuern und Kontrollieren von elektrischen Schaltvorgängen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, durch wenigstens eine an eine Energiequelle angeschlossene Versorgungsleitung und wenigstens eine Steuerleitung zur Informationsübertragung zwischen einem Zentralsender und mehreren, jeweils wenigstens einem Schaltvorgang zugeordneten Empfangsstationen, dadurch gekennzeichnet, daß der zu übertragenden digitalen Informationsfolge (bl bis b8) ein aus einer bestimmten Reihenfolge von digitalen Signalen bestehender Adress-Code (ql. bis q*O zugefügt ist, wobei jede Empfangsstation (13 bis 15) nur auf einen bestimmten ihr zugeordneten Adress-Code (ql bis q4) anspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Zentralsender (12) zyklisch alle Empfangsstationen (13 bis 15) angesprochen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch jede angesprochene Empfangsstation (13 bis 15) dem Zentralsender (12) eine Rückmeldung (rl bis r8) abgegeben wird. 5 0 9884/067A

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1}, Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Zentralsender (12) durch logische Verarbeitung der Rückmeldungen (rl bis r8) Anweisungen an bestimmte Empfangsstationen (13 bis 15) auslösbar sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anweisungssignalfolgen (q, b) des Zentralsenders (12) aus (m + n)-bit-Worten bestehen, wobei m die Zahl der Adress-Code-bits (q) zum Auswählen von 2^m Empfangsstationen (13 bis 15) und η die Zahl der Informationsbits (b) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Anweisungssignalfolge (q, b) eine n-bit-Rückmeldung (r) erfolgt, und daß erst nach einer Pause von vorzugsweise (m + 2n + 1) Takten die nächste Anweisungssignalfolge (q, b) beginnt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentralsender (12) eine Ab lauffolgesteuerung (132, 133) für Einlesevorgänge und Auslesevorgänge von Informationen bzw. Anweisungen sowie zur zyklischen Betätigung einer Adress-Code-Steuerung (131) vorgesehen ist, daß in jeder Empfangsstation (13 bis 15) ein Schieberegister (32) zum seriellen Einlesen von Anweisungssignalfolgen vorgesehen ist, daß eine den jeweils zugeordneten Adress-Code (q) erkennende Decodiersehaltung (3¹O zum Auslösen von elektrischen

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Schaltvorgänngen von an die Empfangsstation (13 bis 15) angeschlossenen elektrischen Einheiten (19 bis 23), insbesondere Verbraucher, Schalt- und Kontrolleinrichtungen, aufgrund der Anweisungssignale vorgesehen ist, und daß eine Steuerschaltung (39 bis 4l) bei Ansprechen der Decodierschaltung (34) zum Einlesen und seriellen Auslesen der Rückmeldungen (r) der Schaltvorgänge in das bzw. aus dem Schieberegister vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Empfangsstation (13 bis 15) eine der Zahl der Informationsbits (b) pro Adress-Code entsprechende Anzahl von elektrischen Einheiten anschließbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einer Versorgungsleitung (16), einer Datenleitung (11) und einer Taktleitung (17) bestehende Ringleitung den Zentralsender (12) und die Empfangsstationen (13 bis 15) miteinander verbindet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß im Zentralsender (12) ein vorzugsweise als Rückmeldeschieberegister (122) ausgebildete Speicherstufe vorgesehen ist, in die die Rückmeldungen (r) der Empfangsstationen (13 bis 15) einlesbar sind, und daß jeder Empfangsstation (13 bis 15) eine von der Ablauffolgesteuerung (132, 133) ■ betätigbare Rückmeldespeicheranordnung (123 bis 125) zuge-

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ordnet ist, zur Übernahme der Daten des Rückmeldeschieberegisters (122).

11.Vorrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentralsender (12) jeder Empfangsstation (13 bis 15) eine von der Ablauffolgesteuerung (132, 133) betätigbare Ausgangsschalteranordnung (128 bis 13o) zugeordnet ist, an der die auszulesenden, für die Empfangsstationen (13 bis 15) bestimmten Daten anliegen.

12.Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß elektrischen Einheiten (19), insbesondere Schalt- und Kontrolleinrichtungen, die in jedem Ablauffolgezyklus vom Zentralsender (12) über Empfangsstationen (13, 15) angesprochen werden, zugeordnete Ausgangsschalter (128, 13o) fest mit einer Leitung verbunden sind, die mit einem logischen 1-Signal beaufschlagt ist.

13.Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß elektrischen Einheiten (21), insbesondere Leistungsverbrauchern, die nach Einschalten einer Schalteinrichtung (19) vom Zentralsender über Empfangsstationen (14, 15) angesprochen werden, zugeordnete Ausgangsschalter (129) mit Ausgängen zugeordneter Rückmeldespeicher (123) verbunden sind.

14,Vorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge von für Störmeldungen vorgesehenen

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Rückraeldespeiehern (124, 125) mit Fehleranzeigevorrichtungen (6oo), insbesondere Kontrollampen, verbunden sind.

15yorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei sich gegenseitig beeinflussenden Schaltvorgängen zwischen Rückmeldespeicher (123) und Ausgangsschalteranordnung (129) eine logische Verknüpfungsschaltung (127) vorgesehen ist.

l6,Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge von für schwerwiegende Störmeldungen vorgesehenen Rückmeldespeichern (124) über Fehlerspeicherstufen (6ol) mit der logischen Verknüpfungsschaltung (127) verbunden sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit den Ausgängen der Ausgangsschalteranordnungen (128 bis 13o) verbundenes Informationsschieberegister (121) sowie ein Adress-Code-Schieberegister (12o) vorgesehen sind, und daß beide Register zum Umschalten von parallelem Einlesen zu seriellem Auslesen der zugeordneten Daten und umgekehrt mit der Ablauffolgesteuerung (132, 133) verbunden sind.

18.Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine nach Beendigung des Einlesevorgangs, vorzugsweise durch ein Synchronisationssignal (s), startbare Zählstufe (41) vorgesehen ist, daß der höchst Zählstand der Zählstufe (4l) der Zahl der Rückmeldungen entspricht und daß wenigstens eine durch die Zählstufe (41) steuerbare Schaltstufe (4o, 42) vorgesehen ist, durch die während des Zählvorgangs der Zählstufe

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(41) ein Schieberegisterausgang (S) zum seriellen Auslesen der Rückmeldungen (r) mit der Datenleitung (11) verbindbar ist.

19.Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählstufe (41) mit den Eingängen (14 bis 18) des Schieberegisters verbunden ist, an der keine Rückmeldungen (r) anliegen, um während der Dauer des Zählvorgangs der Zählstufe (4l) diese Eingänge auf ein Null-Signal zu setzen.

2o.Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schieberegister (32) und den an der betreffenden Empfangsstation (13 bis 15) angeschlossenen elektrischen Einheiten (19 bis 23) ein durch die Decodierschaltung (34) steuerbarer Befehlsspeicher (33) vorgesehen ist.

21Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß dem Befehlsspeicher (33) eine Verzögerungsanordnung zugeordnet ist, durch die eine Anweisung erst nach wenigstens einmaliger Wiederholung in der betreffenden elektrischen Einheit (19 bis 23) wirksam wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Befehlsspeicher (33) eine Rückmeldesteuerung (43) steuerbar ist, die zwischen den an die Empfangsstation (13 bis 15) angeschlossenen elektrischen Einheiten (19 bis 23) und das Schieberegister (32) geschaltet ist.

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23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung sich kontinuierlich verändernder Vorgänge die betreffende, eine analoge Spannung abgebende elektrische Einheit (5o bis 52) über einen Analog-Digital-Wandler (53) mit der Empfangsstation (13, 15) verbunden ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeordnete Rückmeldespeicher (12²I) im Zentralsender (12) mit einer digitalen Anzeigevorrichtung verbunden ist.

2C Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeordnete Rückmeldespeicher (12¹I) im Zentralsender (12) über einen Digital-Analog-Wandler (603) mit einer analogen Anzeigevorrichtung (6o4) verbunden ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Taktleitung (11) und Informationsleitung (17) eine einzige Leitung (11/17) vorgesehen ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerung der Taktfrequenz (C bzw. Cl, C2) mit der Information (U 12o) durch logische Gatter erfolgt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodierung des aus Taktfrequenz (C) und Information ^Ü12o) überlagerten Signals (U I5I) durch eine dem Schieberegister(32)einer Empfangsstation (13) vorgeschaltete monostabile Schaltstufe (kk) erfolgt. 5 0 9 8 8 U / 0 6 7 U

ORIGINAL INSPECTED