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Elektrischer Richtungsanzeiger -für Automobile
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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Richtungsanzeiger oder Blinker
für Automobile, bei dem der Schwingungserzeuger einer filr Automobile verwendeten
Quarzuhr verwendet wird.
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Die beigefügte Figur 1 zeigt einen herkömmlichen elektrischen Richtungsanzeiger,
der für Automobile verwendet wird und bei dem eine Anzeigevorrichtung P anzeigt,
ob die elektrischen Lastwiderstnde L, die üblicherweise Lampen sind, richtig arbeiten
oder nicht. Die Anzeigevorrichtung P wird durch einen selbsterregten Schwingungserzeuger
S (oder Oszillator) wie einen automatischen Blinklichtschalter betestigt, Für solch
einen automatischen Blinklichtschalter muss in einer derartigen Anlage ein periodischer
Zyklus für EIN-AUS-Betrieb der Blinklichtanlage eingestellt werden, und der periodische
Zyklus wird durch äussere
Bedingungen wie Änderungen der Umgebungstemperatur
und der Spannung der Batterie des Automobiles in unerwiinschter Weise beeinflusst
und verändert.
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Es ist daher 4ufSrabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen
Richtungsanzeiger zu schaffen, bei dem ein Quarz-Schwingunserzeuger bzw. eine Quarzoszillationsquelle
verwendet wird und der einen hochstabilisierten periodischen Zyklus und eine hohe
Betriebszuverlssigkeit aufweist.
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Es ist weiterhin auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung
zum Entfernen von Nachteilen zu schaffen, die mit der Verwendung von nuarz-Schwingungserzeugern
verbunden sind.
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Durch die vorliegende Erfindung wird nun ein Richtungswechselanzeiger
für Automobile geschaffen, der eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit in seiner
EIN--RUS-Betriebsperiode besitzt, und zwar unabhängig von äusseren Bedingungen wie
beispielsweise von Änderungen der Umgebungstemperatur und der Batteriespannung,
indem ein Schwingungserzeuger oder Oszillator einer für .Rutomobile verwendeten
Quarzuhr verwendet wird.
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Die Erfindung wird im folgenden durch 4usführungsbeispiele anhand
der beigefügten Zeichnungen näher erlS'utert.
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In den Zeichnungen zeisren: Figur 1 einen herkömmlichen elektrischen
Richtungsanzeiger, Figur 2 ein Schalt bild eines Richtungsanzeigers nach der vorliegenden
Erfindung, Figur 3 ein Schaltbild einer Warnanlage nach der vorliegenden Erfindung
Figur 4 ein Zeitablaufdiagramm fir de e in Figur 2 dargestellte Ausführungsform,
Figur , 7 und 8 Schaltbilder für verbesserte Ausführungsformen des Richtungsanzeigers
nach der vorliegenden Erfindung, und
Figur 6 ein Zeitablaufdiagramm
ffir die in Figur 5 dargestellle Ausführungsform des Richtungsanzeigers nach der
vorliegen den Erfindung.
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Es wird nun auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen. Figur 2 zeigt
einen Richtungsanzeiger, bei dem ein Quarz-Schwingu ngserzeuger verwendet wird,
und Figur 3 zeigt eine Warnanlage zur Anzeige der Wassermenge, Ölmenge und der Temperatur
für ein Automobil. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Gleichstromquelle, 2 ist
ein Zündschalter, 3 ein Schwingungserzeuger oder Oszillator von einer Quarzuhr,
die für automobile verwendet wird, 4 sind Richtungsanzeige lampen, 5 sind Kontrollampen,
6 ist ein Schalter für Richtungswechselanzeige, 7 ist ein synchronisierter Schalter,
der synchron mit dem Richtungswechselanzeigeschalter 6 arbeitet, und 8 ist eine
Verstärkerschaltung, die Widerstnnde, einen Wechselrichter, ein NAND-Tor, ein Relais
und eine Diode enthielt, zur Verstarkung des Signales von dem Quarz-Schwingungserzeuger
3.
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Die oben beschriebene Schaltung arbeitet folgendermassen: Durch Betätigung
des Richtungsanzeigeschalters 6 für rechtes oder linkes Abbiegen des Automobils
wird der synchronisierte Schalter 7 eingeschaltet, damit die Richtungsanzeiger 4
und die Kontrollampen 5 betatigt werden, wodurch eine richtige Anzeige erfolgt,
di«das Abbiegen des Automobiles angibt.
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Darüber hinaus verbleibt die ontrollampe 5 im AUS-Zustand, wenn ein
Glühfaden einer der Richtungsanzeigelampen 1 gebrochen oder nicht verbunden ist,
da ein Relais in der Verstärkerschaltung 8 sein wechselndes EIN-RUS-Schalten beendet,
da der Strom, der durch die Fäden der Richtungsweciiselanzeigelampen 4 fliesst,
verringert wird. Daher wird auf diese Weise der Bruch oder das Nichtverbundensein
des Fadens einer Richtungsanzeige lampe 4 durch die Kontrollampe 5 angezeigt, die
sich in ihrem AUS-Zustand befindet.
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In Figur 3 ist eine Warnlampe <J für die warnende Anzeige von Flüssigkeitsmenge,
Temperatur und Druck, wenn die Werte jeweils
vorbestimmte Sollwerte
erreichen, dargestellt. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Fühler, der geschlossen
ist wenn die Menge der Flüssigkeit wie z.B. des Wassers einen vorherbestimmten Wert
erreicht. Durch Schliessen des Fühlers 10 betätigt das Impulssignal, das con dem
Quarz-Schwingungserzeuger 3 erzeugt wird, die Warnlampe @ durch die Verstärkerschaltung
8.
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In Figur 2 bezeichnet das Bezugszeichen 81 ein Relais, 82 ist eine
Schutzdiode, 83 und 81 sind Widerstände, 83 ist ein Wechselrichter. 86 ist ein NAND-Tor
und 87 ist ein Kondensator Im folgenden wird unter Bezugnahme aus Figur t, die ein
Zeitablaufdiagramm zeigt, das Arbeiten des Richtungsanzeigers, bei dem des Quarz-Schwingungserzeuger
3 verwerdet wird, beschrieben.
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Eine Zeitdauer #t ist notwendig von der Zeit, zu der der Richtungsanzeigeschalter
6 für Rechts- oder Linksabbiegen des Automobiles betätigt wird, bis zu der Zeit
t, zu der das Arbeiten der Richtungsanzeigelampe 1 beginnt, und die Zeitdauer #t
entspricht einem halben Zyklus der Ausgangsfrequenz des Quarz-Schwingungserzeugers
3. Bei dieser Ausführungsform, die in Figur 2 dargestellt ist, beträgt ein Zyklus
des Ausgangssignals des Quarz-Schwingungserzeugers 3 etwa 700 msec. und die Verzögerungszeit
#t beträgt etwa 350 msec. Wenn die Verzögerungszeit oder Startzeit gross ist, wird
die Anzeige, die das Abbiegen des Automobiles angibt, dadurch verzögert. was manchmal
zu gefährlichen Situationen führen kann.
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Es wird nun das Arbeiten des Richtangsanzeigers, der in Figur 2 dargestellt
ist, unter Bezugsnahme aus Figur X mehr im einzelnen beschrieben. die Wellenform
der Ausgangsfrequenz von dem Quarz-Schwingungserzeuger .3 ist ei n Impulssignal.
das zwei Niveaus 1 und 0 besitzt. Üblicherweise schwingt der Quarzoszilator 3 so.
dass er das Impulssignal liefert. Wenn der Richtungsanzeigeschalter 6 in seiner
neutralen Stellung gehalten wird, ist das Ausgangssignal des Wechselrichters 8@
auf dem niedrigen Niveau "0" und das Ausgangssignale des NAND-Tores 86 ist auf einem
hohen Niveau "1". Wenn andererseits der Richtungsanzeigschalter 6 für das Rechts-
oder Linksabbiegen des Automobiles betätigt
wird, wird das Ausgangssignal
des Wechselrichters 89 au ( das hohe Niveau 1 gebracht und das NAND-Tor 86 erzeugt
ein Impulssignal mit zwei Niveaus 1 und 0 in tibereinstimmung mit dem Impuls von
dem Quarzoszillator 3. Hierdurch wird das Relais 81 betätigt, um dadurch die Richtungsanzeigelampe
4 in Übereinstinmung mit dem Impulssignal zu betätigen.
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Wenn der Richtungsanzeigescbalter 6 zu der Zeit geschlossen wird,
zu der der Quarzoszillator 3 das Signal mit dem hohen Wert 1 erzeugt, wird das Ausgangssignal
des NAND-Tores 8<3 gleichzeitig von dem hohen Niveau 1 auf das niedrige Niveau
0 gebracht und auch das Relais 81 wird in den EiN-Zustand geschaltet, um dadurch
die Richtungsanzeigelampe 1 zu betätigen.
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Wenn der Richtungsanzeigesci0alter 6 zu der Zeit, zu der der Quarzoszillator
3 das Signal mit dem niedrigen Wert 0 erzeugt geschlossen wird, wird das Ausgangssignal
des NAND-Tores 86 auf einem hohen Niveau 1 gehalten, bis das Ausgangssignal des
ouarzoszillators 3 den hohen Wert 1 annimmt. Daher beträgt die mögliche maximale
Zeitspanne zwischen der Zeit, zu der der Schalter 6 betätigt wird, und der Zeit,
zu der das Relais 81 oder die Lampe Strom erhält, etwa einen halben Zyklus der Ausgang
frequenz des Quarzoszillators 3.
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Es wird nun auf Figur 5 Bezug genommen, in der eine verbesserte Ausführungsform
des Richtungsanzeigers fr ein Automobil dargestellt ist. Das Bezugszeichen 88 bezeichnet
einen Verstärker, der aus einem Wechselrichter (Inverter) besteht, und 881 und 882
bezeichnen Frequenzteiler,die aus J-K-Flipflopschaltungen zusammengesetzt sind.
Die gleichen Bezugszeichen, die in Figur 2 angegeben sind, bezeichnen die gleichen
Teile oder Schaltungen. Es wird nun das arbeiten des in Figur 5 dargestellten Richtungsanzeigers
beschrieben Wenn sich der Richtungsanzeigeschalter 6 in einer neutralen Stellung
befindet, besitzt das Ausgangssignal des Wechselrichters 85 einen niedrigen Wert
0 und das Ausgangssignal des NAND-Tores 86 ist stabil auf dem hohen Wert 1. Weiterhin
besitzen die Ausgangssignale der Frequenz-teiler881 und 882 Jeweils den tiefen Wert
0, das Ausgangssignal
des Verstärkers 88 befindet sich auf dem hohen
Niveau 1 und das Relais 81 erhält keinen Strom.
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Andererseits wird bei Betätigung des Richtungsanzeigeschalters 6 das
Ausgangssignal des Wechselrichters 85 auf den hohen Wert 1 geschaltet, und das NAND-Tor
86 erzeugt Impulssignale mit zwei Niveaus 1 und 0. Wenn sich das Ausgangssignal
von dei NANDTor 86 von dem hohen Wert 1 zu dem niedrigen Wert 0 andert, ändert sich
auch das Rusgangssignal von dem Teiler 881 von 1 auf 0 und das Ausgangssignal von
dem Teller 882 ändert sich auch von 0 auf 1. Dann ändert sich das Ausgangssignal
von dem Verstärker 88 von 1 auf 0, wodurch das Relais 81 betätigt wird. im Gegensatz
dazu wird, wenn sich das Ausgangssignal des NANI>-Tores 86 vom Wert O zum Wert
1 ändert, dann das Relais 81 in den AUS-Zustand gebracht, und das Relais 81 wird
mit unterbrochener Betätigung (d.h. EIN-AUS-Schaltung) gestartet, um dadurch die
Richtungsanzeigelampen 4 mit Unterbrechungen zu schalten Bei dieser Ausführungsform
sind zwei Frequenzteilg vorgesehen, so dass die Ausgangsfrequenz der Verstärkerschaltung
88 etwa ein Viertel der Ausgangsfrequenz des Quarzoszillators 3 beträgt, was dazu
führt, dass die Periode des Relais 81 für EIN-AUS-Shaltung etwa ein Viertel der
Ausgangsfrequenz des Quarzoszillators 3 beträgt.
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Figur 6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm für das Arbeiten der Ausführungsform
des Richtungsanzeigers, die in Figur 5 gezeigt ist.
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Der Richtungsanzeigeschalter 6 wird zur Zeit t0 geschlossen, und die
Richtungsanzeigelampe 4 wird zur Zeit tl geschaltet.
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Die Zeitspanne # t' ist die Verzögerungszeit, d.h. die Startzeit der
Richtungsanzeigelampen 1, und die Verzögerungszeit b t' beträgt ein Viertel der
Verzögerungszeit At in der vorher beschriebenen Ausführungsform, und hieraus folgt,
dass die Startzeit der Richtungsanzeige lampe nach Wunsch verringert werden kann.
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Auf diese Weise kann die Zeitdauer von der Betitigung des Richtungsanzeigeschalters
6 bis zur Schaltung der Richtungsanzeigelampe 4 verringert werden1 indem zwei Frequenzteiler881
und 882 vorgesehen werden.
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In Figur 7 ist eine Ausführungsform des Richtungsanzeigers dargestellt,
in der fünf Frequenzteiler 881, 882, 883, 884 und 885 vorgesehen sind. Jeder der
Teiler besteht aus J-K-Flipflopschaltungen, und die Ausgangsfrequenz des Quarzoszillators
3 wird durch die fünf Frequenzteiler auf etwa 1/32 geteilt. Hierdurch wird die Verzögerungszeit
merklich herabgesetzt. Das Arbeiten des Richtungsanzeigers in der Ausführungsform
mit der in Figur 7 dargestellten Schaltung ist gleich dem Arbeiten des Richtungsanzeigers
nach Figur 5.
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Somit ist die Verzögerungszeit oder Startzeit gemäss der Anzahl der
Frequenzteiler geeignet einstellbar.
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In Figur 8 ist eine weitere verbesserte Ausführungsform des Richtungsanzeigers,
bei dem ein Quarzoszillator für Automobile verwendet wird, dargestellt und hierbei
ist der synchronisierte Schalter 7 entfallen, um die Schaltung kompakter zu machen.
Der synchronisierte Schalter i in den Figuren 2 und 7 ist aus folgenden Gründen
notwendig. Es wird durch die Leitung Lo von dem Richtungsanzeigeschalter 6 ohne
Vorsehen irgend eines anderen Nachweisanschlusses erfasst, ob sich der Richtungsanzeigeschalter
6 in der neutralen Stellung oder in der geschlossenen Stellung befindet. Wenn daher
der Richtungsanzeigeschalter 6 geschlossen wird, liegt ein Impulssignal mit hohen
und niedrigen Niveau-Werten auf der Leitung Lo, und daher muss der synchronisierte
Schalter 7 synchron mit dem Richtungsanzeigeschalter 6 notwendigerweise vorgesehen
werden. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Speicherschaltung, die aus NAND-Toren
121, 122 und 123 zusammengesetzt ist. Die Eingänge des NAND-Tores 123 sind einerseits
mit dem Richtungsanzeigeschalter 6 verbunden, um die Stellung des Schalters 6 zu
erfassen, und andererseits mit dem Quarzoszillator 3 verbunden. Der eine der Eingänge
der NAND-Tore 121 und 122 ist jeweils mit dem Ausgang des anderen NAND-Tores 122
bzw. 121 verbunden. Der Ausgang des NAND-Tores 123 ist mit- dem anderen Eingang
des NAND-Tores 122 und der andere Eingang des NAND-Tores 121ist mit dem Richtungsanzeigeschal
ter 6 über einen Widerstand verbunden. Durch die NAND-Tore 121 und 122 wird eine
sogenannte Stell-Rückstell-Flipflopschaltung
gebildet.
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Wenn der Richtungsanzeigeschalter G in der neutralen Stellung steht,
befindet sich der Ausgang des NAND-Tores 121 auf dem tiefen Wert 0, während der
Ausgang des NANDTores 86 sich auf dem hohen Wert 1 befindet und das Relais im AUS-Zustand
gehalten wird. Das Ausgangssignal von dem Quarz-Schwingungserzeuger 3 wird wie dblich
erzeugt.
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Wenn andererseits der Richtnngsanzeigeschalter 6 für Rechts-oder Linksabbiegen
des Automobiles geschlossen wird, wird diese geschlossene Stellung des Schalters
6 durch die Leitung Lo erfasst, da die Leitung Lo über die Richtungsanzeigelampe
4 geerdet ist. Daher erhalten die Eingangsanschlüsse der NAND-Tore 121 und 123,
die mit dem Richtungsanzeigeschalter 6 verbunden sind, den tiefen Wert O. Das usgangssignal
des NAND-Tores 121 steigt auf den hohen Wert 1, und das NAND-Tor 86 erzeugt das
Impulssignal mit hohen und niedrigen Werten 1 und 0, um dadurch die EIN-AUS-Schaltung
des Relais 81 zu starten.
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Wenn der Richtungsanzeigeschalter <3 wieder in die neutrale Stellung
gebracht wird, wird der Nachweisanschluss, wo die Leitung Lo mit dem Richtungsanzeigeschalter
6 verbunden ist, auf den hohen Wert 1 gebracht, so dass das .4usgangssignal von
dem NAND-Tor 123 auf den niedrigen Wert O fällt, wenn das Ausgangssignal von dem
Quarzoszillator 3 den hohen Wert 1 hat.
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Auf diese Weise wird das Ausgangssignal (niedriger Wert 0) des NAND-Tores
121 in der Speicherschaltung 12 gespeichert, das Ausgangssignal von dem NAND-Tor
86 wird auf dem hohen Wert 1 gehalten, um dadurch das Schalten des Relais 81 abzustoppen.
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Wie aus der obigen Erklärung ersichtlich ist, wird das EIN-AUS-Schalten
der Richtungsanzeigelampe 4 richtig erreicht, ohne dass der synchronisierte Schalter
7 vorgesehen ist.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung können wie folgt angegeben
werden: (1) Der Schwingungserzeuger oder Oszillator in der Quarzuhr wird in wirksamer
Weise für den Richtungsanzeiger ausgenutzt, so dass der Einstellprozess für den
periodischen Zyklus des EIN-AUS-Betriebes (EIN-AUS-Schaltung) unnötig wird, und
die vorliegende Erfindung kann einen Richtungsanzeiger liefern, der hohe Stabilität
und Zuverlässigkeit besitzt, unabhangig von änderungen der Temperatur und der Spannung
der Batterie und dergleichen. Der Richtungsanzeiger nach der vorliegenden Erfindung
kann auf Automobile jeglichen Typs angewendet werden und erfordert geringe elektrische
Leistung durch seinen kompakten Schaltungsaufbau.
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(2) Der Richtungsanzeiger nach der vorliegenden Erfindung l<ann
auch weitergehend auf dem Gebiet der Mengenanzeiger, Warn.-anlagen und Sollwertkontrollen
angewendet werden, beispielsweise für Mengenanzeige von Flüssigkeiten wie Wasser
oder zur Anzeige von Temperatur und Druck.
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(3) Durch das Vorsehen der Speicherschaltung kann der synchronisierte
Schalter, der synchron zu dem Richtungsanzeigeschalter arbeitet, weggelassen werden,
um dadurch die Schaltung einfacher zu machen und die Kosten.zu senken.
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(4) Als Schwingungserzeuger oder Oszillator kann bei der vorliegenden
Erfindung auch eine Stimmgabel und dergleichen verwendet werden.
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(5) Die Zuverlässigkeit bei der Quarzuhr oder dem Zeitgeber kann stärker
erhöht werden.
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L e e r s e i t e