DE3103884C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Fernwirksystem zum selektiven Ansteu­ ern von Verbrauchern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, nach der Gat­ tung des Patentanspruchs 1.

Aus der GB-PS 14 27 133 ist bereits ein derartiges Fernwirksystem be­ kannt, welches speziell für die Belange eines selektiven Ansteuerns von Verbrauchern in Kraftfahrzeugen ausgelegt ist und bei dem weitere Verbraucher an beliebiger Stelle eines Ringleitungssystems angeschlos­ sen sowie von entsprechenden Betriebsschaltern über eine digitale Mul­ tiplexsteuerung geschaltet werden können. Bei diesem Fernwirksystem ist in einem Ringleitungssystem eine Versorgungsleitung und eine Steu­ erleitung vorgesehen, auf die von einer zentralen Sendestation aus­ gehende Takt-, Synchronisier- und Steuersignale enthaltende zyklische Impulsfolgen für verschiedene Verbraucher und ihnen zugeordnete Emp­ fangsstationen gegeben werden. Außerdem übertragen die zyklischen Im­ pulsfolgen noch Rückmeldesignale über den Schaltzustand der Verbrau­ cher. Die Übertragung der verschiedenen Signale erfolgt dabei über unterschiedlich breite sowie unterschiedlich hohe Taktimpulse. Der Nachteil derartiger Steuersignale besteht insbesondere darin, daß durch die verschiedenartigen Informationsinhalte einzelner Taktimpulse die Übertragung störanfällig und ungenau wird. Eine fehlerhafte Über­ tragung oder Erfassung der Amplitudenhöhe führt somit zwangsläufig zu Fehlinformationen, so daß derartige Fernwirksysteme zur Steuerung sicherheitsrelevanter Einrichtungen in Kraftfahrzeugen ungeeignet sind.

Des weiteren ist aus der DE-OS 28 38 137 ein Fernwirksystem bekannt, dessen Übertragungszyklen mit je 128 Takten arbeitet, wobei jeder Takt eine Serie von Impulsperioden aufweist, deren erster Teil Befehlsim­ pulse und deren anschließender zweiter Teil Rückmeldeimpulse enthält. Zur Unterscheidung werden für die Befehls- und Rückmeldeimpulse unter­ schiedliche Frequenzen verwendet und die Impulszahl stellt dabei je­ weils eine bestimmte Funktion oder Rückmeldung dar. Derartige Systeme erfordern eine sehr hohe Zykluszeit, d. h., sie sind relativ träge und daher für schnell anzusprechende Funktionen bzw. für Regel- und Steu­ erzwecke mit rascher Anderung der Eingangs- und Ausgangsgrößen nicht verwendbar.

Es ist daher erforderlich, ein Fernwirksystem zu entwickeln, welches eine sichere digitale Signalübertragung ermöglicht, ein rasches An­ sprechen der vom System erfaßten Aggregate gewährleistet und daß ferner gegen magnetische Störfelder im Kraftfahrzeug möglichst unempfindlich aufgebaut sein muß. Ferner muß es möglich sein, das Fernwirksystem jederzeit durch Einfügen weiterer Verbraucher bzw. Sende- und Emp­ fangsstationen zu erweitern.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Fernwirksystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß im Ringleitungssystem neben der Versorgungsleitung eine einzige Steuerleitung für sämtliche Signa­ le zwischen Sende- und Empfangsstationen vorgesehen ist, wobei die un­ terschiedlichen Informationen ausschließlich durch unterschiedliche Impulslängen und unterschiedlichen Pausenlängen zwischen den Impulsen von der Steuerleitung übertragen werden. Fehler durch verschiedene Amplitudenhöhen der Impulse können dabei nicht mehr auftreten und magnetische Störungen werden durch vorgegebene Taktabstände der gesen­ deten Impulsfolgen erkannt und eliminiert. Da sich Impuls- und Pausen­ breiten sehr genau und einfach auf vorgegebene Grenzwerte durch entsprechend eingestellte Zeitglieder überprüfen lassen, wird mit dem vorgeschlagenen Fernwirksystem nicht nur eine Vereinfachung des Schal­ tungsaufwandes erreicht, sondern darüber hinaus die Funktionssicher­ heit erheblich erhöht. Außerdem können zusätzliche Verbraucher mit entsprechend kodierten Empfangsstationen ohne spezielle Kenntnisse auch in Kraftfahrzeugwerkstätten oder von Fahrzeughaltern nachträglich an das Ringleitungssystem angeschlossen werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil­ hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 ange­ gebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Steuerleitung des Ring­ leitungssystemes aus einem Lichtleiter besteht, der die zwischen Sender und Empfänger auszutauschenden Signale durch zyklische Lichtimpulsfolgen zwischen Sender und Empfänger überträgt. Zur Ein- und Ausgabe der Lichtimpuls­ folgen ist es zweckmäßig, wenn der Lichtleiter am Sender und an den Empfängern Abzweigstellen aufweist, die über lichtelektrische Wandler mit ihnen verbunden sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Fernwirksystem für ein Kraftfahrzeug in schematischer Darstellung mit einem Lichtleiter im Ringleitungssystem, mit mehreren Empfangs­ stationen und mit einer zentralen Sendestation, Fig. 2 ein Diagramm mit verschiedene Signale darstellenden Licht­ impulsen sowie eine zyklische Lichtimpulsfolge im Lichtleiter, Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Dateneingabe für die zentrale Sendestation, Fig. 4 zeigt den Anschluß eines Betriebsschalters in der Dateneingabe nach Fig. 3, Fig. 5 zeigt den Schaltungsaufbau einer Empfangsstation mit angeschlossenem Verbraucher und Fig. 6 zeigt ein Dia­ gramm der Signale an verschiedenen Schaltungspunkten der Empfangsstation nach Fig. 5.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Fig. 1 ist schematisch ein Fernwirksystem mit einer zentralen Sendestation 10 und zwei Empfangsstationen 11 und 12 dargestellt die an ein Ringleitungssystem angeschlossen sind. Das Ringleitungssystem besteht aus einer Versorgungs­ leitung 13, die an den Akkumulator 14 des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist und aus einem Lichtleiter 15, der eine ringförmige Steuerleitung bildet. An das Fernwirksystem können sämtliche im Kraftfahrzeug vorhandene oder nach­ träglich eingebaute elektrische Verbraucher angeschlossen werden. Im Beispielsfall ist an der Empfangsstation 11 ein Motor 16 für ein Kühlgebläse angeschlossen und an der Empfangsstation 12 sind eine Parkleuchte 17, ein Schein­ werferrelais 18, ein Standlicht 19 sowie ein Motor 20 für die Scheinwerferreinigung angeschlossen. Der Lichtleiter 15 weist an allen Empfangsstationen sowie an der Sendestation 10 jeweils eine Abzweigstelle 21 auf, an denen lichtelek­ trische Wandler 22 und 23 angeordnet sind, die mit den Sende- bzw. Empfangsstationen 10, 11 und 12 elektrisch verbunden sind. Die lichtelektrischen Wandler bestehen dabei aus einem Lichtsignalempfänger 22, vorzugsweise einer Fotodiode und aus einem Lichtsignalsender 23, vorzugs­ weise einer Leuchtdiode. An den Abzweigstellen 21 des Lichtleiters 15 ist jeweils das Ende einer Glasfaser 24 mit verspiegelter Stirnfläche 24a so in den Lichtleiter 15 eingesetzt, daß die Stirnflächenebene einen Winkel zur Längsachse X des Lichtleiters 15 bildet. Während die Empfangs­ station 11 nur einen Sender für den Motor 16 enthält, dem eine Zählstelle 1 zugeordnet ist, sind in der Empfangs­ station 12 vier Empfänger für die vier angeschlossenen Verbraucher 17 bis 20 zusammengefaßt. Diesen Verbrauchern sind die Zählstellen 2 bis 5 zugeordnet. Die Sendestation 10 enthält einen Mikrocomputer 25, der über einen Datenbus 26 mit einer Dateneingabe 27 sowie mit einem digital gesteu­ erten Anzeigegerät 28 verbunden ist. Der Dateneingabe 27 sind sämtliche Betriebsschalter 29 zugeordnet und den Be­ triebsschaltern 29 sind ebenfalls Zählstellen zugeordnet, die jeweils mit der Zählstelle der zugehörigen Verbraucher übereinstimmen. Im Ausführungsbeispiel sind fünf Betriebs­ schalter 29 mit den entsprechenden Zählstellen 1 bis 5 dar­ gestellt. An das Ringleitungssystem lassen sich am Licht­ leiter 15 beliebig viele Empfangsstationen mit weiteren Verbrauchern anschließen, denen weitere Zählstellen und weitere Betriebsschalter zugeordnet sein können oder die von vorhandenen Betriebsschaltern 29 mit angesteuert werden. So werden beispielsweise für den linken und rechten Schein­ werfer eines Kraftfahrzeuges zwei Empfangsstationen vorge­ sehen, deren Verbraucher gleiche Zählstellen zugeordnet sind und die folglich jeweils von einem der Betriebsschal­ ter 29 gesteuert werden.

Mit Hilfe der in Fig. 2 auf den Zeilen a bis f dargestell­ ten Lichtimpulse soll die Wirkungsweise des Fernwirksystems nach Fig. 1 prinzipiell erläutert werden. In Zeile a von Fig. 2 ist eine zyklische Lichtimpulsfolge A dargestellt, die mit einer Frequenz von 20 KHz von der zentralen Sende­ station 10 über die Abzweigstelle 21 auf den Lichtleiter 15 gegeben wird. Die Impulsfolge A enthält eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen B gemäß Zeile b, die sowohl von der Sendestation 10 als auch von sämtlichen Empfangsstationen 11, 12 von einer in Fig. 5 näher erläuterten Impulszähl­ stufe bzw. vom Mikrocomputer 25 erfaßt werden. Zwischen den Impulsfolgen A liegt gemäß Zeile c eine längere Impulspause C die ebenfalls von den Empfangsstationen 11, 12 erfaßt wird und dort die Impulszählstufen wieder zurücksetzt.

Innerhalb einer Impulsfolge A haben die einzelnen Takt­ impulse B unterschiedlichen Abstand voneinander. Dabei bildet jede einem Taktimpuls B nachfolgende Pause ein Steuersignal für den Verbraucher, der mit diesem Takt­ impuls B angesprochen wird. Eine kurze Impulspause gemäß Zeile d bildet dabei das Steuersignal 0 für den Verbraucher, mit dem dieser abgeschaltet wird und eine etwa doppelt so große Pause gemäß Zeile e bildet das Steuersignal I, mit dem der Verbraucher eingeschaltet wird.

Das Rückmeldesignal wird jeweils in der Empfangsstation 11, 12 erzeugt, an der der angesteuerte Verbraucher angeschlossen ist. Die Rückmeldung an die Sendestation 10 erfolgt bei ordnungsgemäß geschaltetem Verbraucher durch eine Verlänge­ rung des diesem Verbraucher zugeordneten Taktimpuls B′ gemäß Zeile f. Soll das Rückmeldesignal eine Meßgröße über­ mitteln, so wird der Taktimpuls, welcher der Meßstelle zugeordnet ist, entsprechend des gemessenen Wertes von der zugeordneten Empfangsstation mehr oder weniger stark ver­ längert. Da sich die zeitliche Länge einer solchen Impuls­ folge A sowohl durch unterschiedliche Steuersignale als auch durch die unterschiedlichen Rückmeldesignale ändert, wird sich auch die Impulsfolgenpause C ändern. Die Frequenz der Impulsfolge A bleibt dagegen konstant. Die Impuls­ folgenpause C ist so groß gewählt, daß sie in jedem Fall wesentlich länger ist als die Impulspausen innerhalb der Impulsfolge A.

Mit den zyklischen Lichtimpulsfolgen A führt der Lichtleiter 15 sämtliche Takt-, Steuer-, Synchronisier- und Rückmeldesig­ nale, wobei diese Signale nach einem von der Sendestation 10 und von sämtlichen Empfangsstationen 11, 12 lesbaren Code aus unterschiedlichen Impulslängen und unterschiedlichen Pausen­ längen zwischen den Taktimpulsen B und den Impulsfolgen A bestehen. Im Beispielsfall ist der Betriebsschalter 29, dem die Zählstelle 3 zugeordnet ist, geschlossen. Über den Daten­ bus 26 wird nun diese Imformation von der Dateneingabe 27 in den Mikrocomputer 25 gegeben. Der Mikrocomputer verar­ beitet nun diese Information nach einem Programm derart, daß die Sendestation 10 über die Abzweigstelle 21 eine zyklische Lichtimpulsfolge A auf den Lichtleiter 15 gibt, die nach dem dritten Taktimpuls B eine lange, das Steuer­ signal I darstellende Pause aufweist. Durch den dritten Taktimpuls der Impulsfolge A wird der Empfänger in der Empfangsstation 12 angesprochen, dem ebenfalls die Zähl­ stelle 3 zugeordnet ist. Er fragt das ihm zugeordnete Steu­ ersignal ab und erkennt in der langen Pause das Ein-Sig­ nal. Mit einer einstellbaren Zeitverzögerung schaltet der angesprochene Empfänger den ihm zugeordneten Verbraucher, im vorliegenden Fall das Scheinwerferrelais 18 ein. Ein Ruhekontakt 30 des Scheinwerferrelais 18, der zur Rückmel­ dung ebenfalls an die Empfangsstation 12 angeschlossen ist, wird dadurch geöffnet. Sobald der Relaiskontakt 30 geöffnet ist, wird in den nachfolgenden zyklischen Impulsfolgen A jeweils der dritte Taktimpuls von dem Empfänger mit der Zählstelle 3 um einen bestimmten Betrag verlängert. Der längere Taktimpuls B′ wird von der Sendestation 10 abge­ fühlt und nach einem bestimmten Programm des Mikrocomputers 25 wird über den Datenbus 26 eine entsprechende Rückmeldung entweder unmittelbar auf eine Kontrollampe am zugehörigen Betriebsschalter 29 oder eine entsprechende Information auf das Anzeigegerät 28 gegeben. Wird der Betriebsschal­ ter 29 mit der Zählstelle 3 zu einem späteren Zeitpunkt wieder geöffnet, so erscheint in der Lichtimpulsfolge A nach dem dritten Taktimpuls eine kurze Pause, die vom Empfänger mit der Zählstelle 3 als Aus-Signal erkannt wird. Das Scheinwerferrelais 18 wird nunmehr abgeschaltet, der Relaiskontakt 30 wird geschlossen so daß der dritte Taktimpuls nicht mehr verlängert wird. Auch dies wird von der Sendestation 10 erfaßt und die Anzeige wird über den Datenbus 26 gelöscht.

Fig. 3 zeigt in stark vereinfachter, schematischer Form die Dateneingabe 27 für den Mikrocomputer 25 in der Sende­ station 10. Eine entsprechende Dateneingabe und Ausgabe ist in ihrem Aufbau in der DE-OS 28 14 124 näher erläutert.

Ihre prinzipielle Wirkungsweise besteht darin, daß eine 8×8 Diodenmatrix 31 vom Mikrocomputer 25 über die Ausgänge 1a bis 8a seriell abgefragt wird. Der Zustand der einzelnen Positionen der Diodenmatrix wird dabei über die Eingänge 1b bis 8b in den Mikrocomputer 25 eingegeben. Fig. 4 zeigt dabei die Anordnung eines Betriebsschalters 29, der über eine Diode 32 den Kreuzungspunkt des Einganges 1b mit dem Ausgang 1a verbindet. Ist der Betriebsschalter 29 geschlos­ sen, so gelangt seriell ein vom Mikroprozessor 25 abge­ gebener Impuls über die Diode 32 vom Eingang 1b zum Ausgang 1a. Diese Information wird im Mikrocomputer gespeichert und nach einem bestimmten Programm als Steuersignal I über den Lichtleiter 15 auf einen Empfänger gegeben, der durch die entsprechende Zählstelle den Betriebsschalter 29 zugeordnet ist, um den angeschlossenen Verbraucher einzuschalten. Zwischenzeitlich können vom Mikrocomputer 25 über die Dioden 33 Signale an eine Auswerteelektronik des Anzeige­ gerätes 28 aus Fig. 1 gegeben werden.

In Fig. 5 ist der Schaltungsaufbau des Empfängers 12a für die Zählstelle 3 dargestellt, der in der Empfangs­ station 12 nach Fig. 1 zusammen mit weiteren, zu ihm parallel geschalteten Empfängern angeordnet ist. Die Ab­ zweigstelle 21 des als Ringleitung im Kraftfahrzeug ge­ führten Lichtleiters 15 ist mit dem Ende der Glasfaser 24 mit der Empfangsstation 12 verbunden. Die Lichtimpulsfolge im Lichtleiter 15 wird über die Glasfaser 24 und durch einen stirnseitig davor angeordneten halbdurchlässigen Spiegel 34 auf eine Fotodiode 35 gegeben, die anoden­ seitig an eine den Pluspol führende Versorgungsleitung 13a angeschlossen ist. Die Fotodiode 35 iiegt kathoden­ seitig am Eingang einer Verstärkerstufe 36, deren Ausgang mit dem Zähleingang einer Impulszählstufe 37 verbunden ist. Außerdem ist der Ausgang der Verstärkerstufe 36 mit dem Eingang einer Löschstufe 38 verbunden, die aus einem Inverter 39, einem nachgeschalteten RC-Glied 40 und einem kondensatorseitig angeschlossenen Schwellwertschalter 41 besteht. Das RC-Glied 40 ist dabei mit einer Entladediode 42 versehen. Die Löschstufe 38 ist ausgangsseitig an den Rücksetzeingang R der Impulszählstufe 37 angeschlossen. Die Impulszählstufe 37 hat im Beispielsfall sechs Ausgangs­ leitungen 43, an denen in bekannter Weise der Zählerstand in binärer Form ausgegeben wird. Durch Exclusiv-ODER-Gatter 44 kann die Impulszählstufe 37 auf eine bestimmte Zähler­ stellung abgefühlt werden, in dem dar zweite Eingang der Exclusiv-ODER-Gatter 44 entsprechend an Plus- oder an Minus­ potential gelegt wird. Die Ausgänge der Exclusiv-ODER-Gatter 44 sind auf ein UND-Gatter 45 zusammengefaßt. Im Beispiels­ falle wird von der Impulszählstufe 37 ein Impuls auf den Ausgang des UND-Gatters 45 gegeben, sobald die Zahl 3 am Ausgang der Impulszählstufe 37 erscheint. Zu diesem Zweck sind die beiden ersten Exclusiv-ODER-Gatter 44 mit ihrem zweiten Eingang auf die Plusleitung 13a und die übrigen Gattter 44 mit ihrem zweiten Eingang auf die Minusleitung 46 gelegt. Der Ausgang des UND-Gatters 45 ist über ein zweites UND-Gatter 47 an den Zähleingang eines Zykluszählers 48 angeschlossen, dessen zwei Ausgänge über ein UND-Gatter 49 und einen Widerstand 50 mit einer Ausgangsklemme 51 der Empfangsstation 12 verbunden sind. An die Ausgangsklemme 51 ist der dem Empfänger zugeordnete Verbraucher, im Beispiels­ fall die Wicklung des Scheinwerferrelais 18 angeschlossen. Da das Relais in der dargestellten Weise erregt ist, ist der Ruhekontakt 30 für die Rückmeldung geöffnet und der Arbeitskontakt 52 mit der daran angeschlossenen Schein­ werferlampe 53 ist geschlossen.

Außerdem ist das UND-Gatter 49 am Ausgang des Zykluszählers 48 noch über eine Umkehrstufe 54 mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters 47 am Zähleingang des Zykluszählers 48 angeschlossen. Ein dritter Eingang des UND-Gatters 47 am Zähleingang des Zykluszählers 48 ist an eine Zeitstufe 55 angeschlossen, die eingangsseitig zur Löschstufe 38 parallel geschaltet ist und in ähnlicher Weise aus einem Inverter 56, einem RC-Glied 57 und einem Schwellwertschalter 58 auf­ gebaut ist. Außerdem ist auch hier das RC-Glied 57 mit einer Entladediode 59 versehen. Der Ausgang der Zeitstufe 55 ist ferner über ein Umkehrgatter 60 und eine UND-Stufe 61 an den Rücksetzeingang des Zykluszählers 48 angeschlos­ sen. Ein zweiter, dynamischer Eingang der UND-Stufe 61 ist mit dem Ausgang des UND-Gatters 45 der Impulszählstufe 37 verbunden.

Der mit einem Anschluß auf Masse gelegte Rückmeldekontakt 30 des dem Empfänger 12a zugeordneten Relais 18 ist mit seinem anderen Anschluß zusammen mit dem Ausgang des UND-Gatters 45 der Impulszählstufe 37 an Eingänge eines weiteren UND- Gatters 62 angeschlossen, dessen Ausgang über eine Ver­ stärkerstufe 63 an den Eingang einer monostabilen Kipp­ stufe 64 angeschlossen ist. Der Ausgang dieser Kippstufe 64 ist über eine Leitung 65 mit einer gegen Masse ge­ schalteten Leuchtdiode 66 verbunden, die bei eingeschaltetem Relais 18 als Rückmeldesignal die Verlängerung des dem Empfänger 12a zugeordneten Taktimpulses erzeugt. Außerdem ist der Rückmeldekontakt 30 des Relais 18 an der Anschluß­ klemme 67 über einen Widerstand 68 mit der Masseleitung 46 und über einen Widerstand 69 mit der Versorgungsleitung 13a verbunden. Weitere Empfänger der Empfangsstation 12 können an den mit Pfeilen versehenen Leitungsenden des Empfängers 12a angeschlossen werden.

Die Wirkungsweise des Empfängers 12a soll im folgenden mit Hilfe des in Fig. 6 dargestellten Impulsdiagrammes näher erläutert werden. Dabei werden die in den Punkten a bis h der Schaltung nach Fig. 5 auftretenden Span­ nungsimpulse dargestellt. Im Punkt a der Schaltung tritt die elektrische Impulsfolge A′ auf, welche durch die Fotodiode 35 aus der Lichtimpulsfolge A umgewandelt und über die Verstärkerstufe 36 auf den Zähleingang der Impuls­ zählstufe 37 gelangt. Diese Impulsfolge gelangt außerdem auf den Eingang der Löschstufe 38 und dem der Zeitstufe 55. Die Pause C′ zwischem dem zyklisch sich wiederholenden Impulsfolgen A′ wird von der Löschstufe 38 abgefühlt, in­ dem der Kondensator des RC-Gliedes 40 mit Beginn der Pause allmählich aufgeladen wird. Dies zeigt der Verlauf der Spannung im Punkt b der Schaltung. Nach einer bestimmten Zeit, die kürzer als die tatsächliche Pausenzeit zwischen zwei Impulsfolgen ist, wird am Ausgang des Schwellwert­ schalters 41 im Punkt c der Schaltung ein Rücksetzimpuls abgegeben, der die Impulszählstufe 37 auf Null zurücksetzt. Mit dem Beginn des folgenden Taktimpulses 1 wird nun die Impulszählstufe 37 an ihrem digitalen Ausgang auf die Zahl 1 gesetzt. Mit dem Beginn jedes weiteren Taktimpulses schal­ et der Zähler 37 weiter. Im Punkt d der Schaltung ist dabei der Signalverlauf am ersten Ausgang der Impulszähl­ stufe 37 dargestellt.

Die Pausen zwischen den einzelnen Taktimpulsen werden jeweils von der Löschstufe 38 und von der Zeitstufe 55 abgefühlt. Da die Pausen für die eingestellte Zeit der Löschstufe 38 zu kurz sind, wird der Zähler 37 während einer Impulsfolge A′ nicht zurückgesetzt. Vielmehr wird die Kondensatorladung am RC-Glied 40 mit Beginn eines jeden Taktimpulses über die Entladediode 42 auf den dann gegen Masse geschalteten Ausgang der Inverterstufe 39 abgeführt. Mit Beginn einer jeden Pause wird aber außer­ dem der Kondensator des RC-Gliedes 57 in der Zeitstufe 55 allmählich geladen, was der Spannungsverlauf im Punkt e der Schaltung zeigt. Da eine kurze Pause zwischen den einzelnen Taktimpulsen das Steuersignal 0 darstellen soll, ist das Zeitglied 57 der Zeitstufe 55 so eingestellt, daß im Punkt f der Schaltung am Ausgang des Schwellwert­ schalters 58 erst dann ein Ausgangssignal auftritt, wenn zwischen den Taktimpulsen eine längere, das Steuersignal I darstellende Pause auftritt. Bei kürzeren Impulspausen wird dagegen der Kondensator des RC-Gliedes 57 jeweils mit Beginn des nachfolgenden Taktimpulses über die Entladediode 59 wieder entladen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll nun das Schein­ werferrelais 18 durch den in Fig. 1 dargestellten Betriebs­ schalter 29 eingeschaltet werden. Dem Betriebsschalter 29 sowie dem Empfänger 12a ist die Zählstelle 3 zugeordnet. Das bedeutet für den Empfänger 12a, daß mit dem dritten Taktimpuls die am Ausgang der Impulszählstufe 37 erscheinende binäre 3 durch die entsprechend geschalteten Exclusiv- ODER-Gatter 44 auf allen sechs Eingängen des UND-Gatters 45 ein I-Signal gibt, das am Ausgang dieses Gatters 45 im Punkt g der Schaltung auf den Eingang des nachgeschalteten UND-Gatters 47 gelangt. Da während dieses Impulses auch am Ausgang der Zeitstufe 55 etwas später ein Impuls erscheint und der Ausgang der Umkehrstufe 54 ebenfalls zunächst noch ein I-Signal führt, ist nunmehr die UND-Bedingung am Gat­ ter 47 erfüllt und es gelangt ein erster Zählimpuls auf den Zähleingang des Zykluszählers 48 gemäß Punkt h der Schaltung. Dieser Impuls ist in Fig. 6 nur gestrichelt dargestellt, da - wie weiter unten erläutert wird - dieser Impuls über die Umkehrstufe 54 unterdrückt wird, sobald das Relais 18 erregt ist.

Der Ausgang des Zykluszählers 48 wird durch den ersten Zählimpuls auf eine binäre 1 gesetzt, so daß die UND-Be­ dingung am Gatter 49 noch nicht erfüllt ist. Mit der nach­ folgenden zweiten Impulsfolge wird nach dem dritten Takt­ impuls der Zykluszähler 48 in der zuvor beschriebenen Weise auf eine binäre 2 gesetzt. Erst im dritten Zyklus wird mit der binären 3 am Ausgang des Zykluszählers 48 die UND-Bedingung am Gatter 49 erfüllt und das Relais 18 wird über den Schutzwiderstand 50 erregt. Außerdem wird vom Ausgang des Gatters 49 die Umkehrstufe 54 angesteuert, die nunmehr ein Weiterzählen am Zykluszähler dadurch verhindert, daß die UND-Bedingung am Gatter 47 am Zähleingang des Zykluszählers 48 für die folgenden Zyklen nicht mehr er­ füllt ist. Das Relais 18 wird daher in dem dargestellten, eingeschalteten Zustand gehalten. Die Scheinwerferlampe 53 ist über dem Arbeitskontakt 52 des Relais 18 auf Plus­ spannung gelegt und der Rückmeldekontakt 30 des Relais 18 ist geöffnet, so daß der damit verbundene Eingang des UND- Gatters 62 nicht mehr auf Masse liegt, sondern auf ein Potential, das sich durch die als Spannungsteiler ge­ schalteten Widerstände 68 und 69 ergibt. Da auch der an­ dere Eingang dieses Gatters 62 den im Punkt g der Schal­ tung auftretenden Impuls führt, gelangt dieser Impuls vom Ausgang des Gatters 62 über die Verstärkerstufe 63 auf den Eingang der monostabilen Kippstufe 64. Diese gibt nun auf ihren Ausgang im Punkt l der Schaltung einen Impuls von definierter Länge, der über die Leitung 65 zur Leuchtdiode 66 gelangt. Dort wird ein entsprechender Lichtimpuls sowohl auf den Lichtleiter 24 bzw. 15 als auch auf die Fotodiode 35 gegeben, der das Rückmeldesignal darstellt.

Wird nun der dem Scheinwerferrelais 18 zugeordnete Betriebs­ schalter 29 geöffnet, so gelangt eine entsprechende Infor­ mation über die Diodenmatrix 31 gemäß Fig. 3 auf den Mikrocomputer 25 der Sendestation 10 und dieser verkürzt die dem dritten Impuls folgende Pause auf etwa die Hälfte der Zeit. Während mit dem Beginn des dritten Taktimpulses im Punkt g der Schaltung weiterhin ein Signal erscheint, bleibt im Punkt f der Schaltung am Ausgang der Zeitstufe 55 das Signal aus, weil durch die kurze Pause der Konden­ sator des RC-Gliedes 57 nicht mehr ausreichend aufgeladen werden kann. Über die Umkehrstufe 60 liegt daher an einem Eingang der UND-Stufe 61 ein I-Signal. Da an seinem an­ deren Eingang das Signal im Punkt g der Schaltung anliegt, ist die UND-Bedingung erfüllt und die UND-Stufe 61 setzt nunmehr den Zykluszähler 48 zurück auf Null. Damit wird das Relais 18 abgeschaltet und der Zähleingang des Zyklus­ zählers 48 über die Umkehrstufe 54 erneut für einen Zähl­ vorgang vorbereitet. Durch das Abfallen des Relais 18 wird außerdem der Rückmeldekontakt 30 geschlossen und somit der eine Eingang des UND-Gatters 62 auf Masse gelegt. Die UND- Bedingung wird dadurch aufgehoben und folglich wird die monostabile Kippstufe 64 nicht mehr angesteuert. Das hat zur Folge, daß der dritte Taktimpuls durch die monostabile Kippstufe 64 nun nicht mehr verlängert wird und dement­ sprechend das Rückmeldesignal am Anzeigegerät erlischt.

Durch den Zykluszähler 48 wird sichergestellt, daß der Verbraucher 18 nicht zufällig durch ein Störimpuls in der Empfangsstation 12 eingeschaltet wird. Erst wenn das von der Sendestation 10 abgegebene Einschaltsignal nach dem dritten Taktimpuls während drei aufeinanderfolgender Im­ pulsfolgen A auftritt, wird der Verbraucher 18 eingeschal­ tet. Durch die hohe Frequenz der Impulsfolgen tritt jedoch durch diese Maßnahme keine erkennbare Verzögerung beim Ein­ und Ausschalten eines Verbrauchers des Fernwirksystemes auf.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel be­ schränkt, da der Schaltungsaufbau in der Dateneingabe 27, in der Sendestation 10 sowie in den Empfangsstationen 11, 12 auf andere Art erfolgen kann. Erfindungswesentlich ist dabei jedoch, daß sämtliche, zur selektiven Steuerung der Verbraucher und deren Überwachung erforderlichen Signale über eine einzige Steuerleitung zwischen der Sendestation und den Empfangsstationen ausgetauscht werden. Dabei kann im Ringleitungssystem anstelle des Lichtleiters 15 auch ein elektrischer Leiter verwendet werden. Lichtleiter sind gegenüber elektrischen Leitern jedoch unempfindlich gegen elektromagnetische Störfelder im Kraftfahrzeug und gegen Störimpulse im Bordnetz des Kraftfahrzeuges. Es kann daher auch bei einer Fernwirkanlage mit einem Lichtleiter gegen­ über einem elektrischen Leiter eine wesentlich höhere Taktfrequenz gewählt werden, es kann die Zahl der am Ring­ leitungssystem angeschlossenen Verbraucher oder Meßstellen ohne Beeinträchtigung der Funktionssicherheit erhöht werden und es kann die Frequenz der Impulsfolge (Zyklusfrequenz) erhöht werden.

Die Betriebsschalter 29 des Fernwirkssystems sind an einem Lenkstockschalter bzw. am Armaturenbrett des Kraftfahr­ zeuges angeordnet und an die Diodenmatrix 31 angeschlossen. Die Eingabe der Schaltformationen werden beispielsweise im Mikrocomputer 25 in 8×8 RAM-Plätzen gespeichert und während jeder Synchronisationspause abgefragt. Die von den Verbrauchern kommenden Rückmeldesignale werden in weiteren 4×8 RAM-Speicherplätzen als digitale Informationen ge­ speichert und durch ein geeignetes Programm während der Synchronisationspäuse C zyklisch auf das Anzeigegerät 28 bzw. auf entsprechenden Kontrollampen an den Betriebs­ schaltern 29 gegeben.

Die einzelnen Empfänger sind vorzugsweise als IC-Bausteine ausgeführt, indem jede Impulszählstufe 37 über die Exclusiv- ODER-Gatter 44 durch eine sogenannte Pin-Codierung auf eine bestimmte Zählstelle programmiert wird. Dadurch ist es mög­ lich, für sämtliche Empfangsstationen gleiche Empfänger zu verwenden, die dann lediglich auf die Zählstelle programmiert werden, die für den angeschlosssenen Verbraucher und den ihm zugeordneten Betriebsschalter vorgesehen ist.

Claims (12)

1. Fernwirksystem zum selektiven Ansteuern von Verbrauchern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer zentralen Sendestation, daran ange­ schlossen, den Verbrauchern zugeordneten Betriebsschaltern, mit Ver­ brauchern und ihnen vorgeschalteten Empfangsstationen, die auf eine bestimmte, Takt-, Synchronisier- und Steuersignale enthaltende zykli­ sche Impulsfolge der Sendestation ansprechbar sind und Rückmeldesig­ nale über den Schaltzustand des Verbrauchers abgeben, sowie mit einem Ringleitungssystem mit einer Versorgungs- und einer Steuerleitung, welche die zyklischen Impulsfolgen zwischen Sende- und Empfangssta­ tionen überträgt, wobei die Steuerleitung in den zyklischen Impuls­ folgen auch die Rückmeldesignale führt und alle Signale nach einem Code von der Sendestation bzw. den Empfangsstationen lesbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Takt-, Synchronisier-, Steuer- und Rückmeldesignale (B, C, 0, I, B′) aus unterschiedlichen Impulslängen und unterschiedlichen Pausenlängen zwischen den Impulsen (B, B′) und den Impulsfolgen (A) bestehen, wobei die Steuersignale als unter­ schiedliche Impulslängen bzw. Pausenlängen von den Empfangsstationen (11, 12) und die Rückmeldesignale (B′) als unterschiedliche Pausen­ längen bzw. Impulslängen von der Sendestation (10) lesbar sind.

2. Fernwirksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (15) aus einem Lichtleiter besteht, welcher die Signale durch zyklische Lichtimpulsfolgen (4) zwischen der Sendestation (C) und den Empfangsstationen (11, 12) überträgt.

3. Fernwirksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (15) an der Sendestation (10) und an den Empfangsstationen (11, 12) Abzweigstellen (21) aufweist, die über lichtelektrische Wandler (22, 23) mit ihnen verbunden sind.

4. Fernwirksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestätion (10) und die Empfangsstationen (11, 12) jeweils einen an die Abzweigstelle (21) des Lichtleiters (15) angeschlossenen Lichtsignalsenders (22) und einen Lichtsignalempfänger (23) aufweisen, die jeweils mit der elektronischen Schaltung der ihnen zugeordneten Sendestation (10) bzw. Empfangsstation (11, 12) verbunden sind.

5. Fernwirksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abzweigstellen (21) des Lichtleiters (15) jeweils das Ende einer Glasfaser (24) mit einer verspiegelten Stirn­ fläche (24a) so in den Lichtleiter (15) eingesetzt ist, daß die Stirnflächenebene einen Winkel zur Längsachse (X) den Lichtleiters (15) bildet.

6. Fernwirksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am anderen Ende der Glasfaser (24) eine mit einer Empfangs­ station (11, 12) bzw. mit der Sendestation (10) elektrisch verbundene Fotodiode (35) sowie eine Leuchtdiode (66) ange­ ordnet sind.

7. Fernwirksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, in einer Empfangsstation zusammengefaßte Empfänger (12a) an einer gemeinsamen Abzweigstelle (21) des Lichtleiters (15) angeschlossen sind.

8. Fernwirksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Empfänger (12a) einer Empfangsstation (12) eine mit der Steuerleitung (15) gekoppelte Impulszählstufe (37) hat, deren Rücksetzeingang (R) an eine die Impulsfolgen­ pause (C) abfühlende Löschstufe (38) angeschlossen ist, deren über Gatter (44, 45) auf eine bestimmte Zahl fest einge­ stellter Ausgang (g) über ein UND-Gatter (47) dem Eingang eines Zykluszählers (48) zugeführt ist, dessen Ausgang nach Erreichen einer bestimmten, einstellbaren Zahl einen dem Empfänger (12a) zugeordneten Verbraucher (18) an­ steuert.

9. Fernwirksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Eingang des UND-Gatters (47) an eine die Pausenlänge zwischen den einzelnen Taktimpulsen (B) der zyklischen Impulsfolgen (A) abfühlende Zeitstufe (55) angeschlossen ist, die bei einer kurzen Pause ein 0-Signal und bei längerer Pause ein I-Signal abgibt.

10. Fernwirksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Eingang des UND-Gatters (47) über eine Umkehrstufe (54) mit dem Ausgang des Zykluszählers (48) verbunden ist.

11. Fernwirksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (f) der Zeitstufe (55) über eine weitere Umkehrstufe (60) und eine mit seinem zweiten Eingang an den Ausgang (g) der Impulszählstufe (37) angeschlossene UND-Stufe (61) mit dem Rücksetzeingang des Zykluszählers (48) verbunden ist.

12. Fernwirksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückmeldekontakt (30) des dem Empfänger (12a) zugeordneten Verbrauchers (18) zusammen mit dem Ausgang (g) der Impulszählstufe (37) über ein weiteres UND-Gatter (62) an den Eingang einer monostabilen Kippstufe (64) angeschlos­ sen ist, deren Ausgang zur Verlängerung des dem Empfänger zugeordneten Taktimpulses (3) bei eingeschaltetem Verbrau­ cher (18) mit der Steuerleitung (15) verbunden ist.