DE3540945A1

DE3540945A1 - Elektrische schaltung zur versorgung mehrerer unabhaengiger elektrischer verbraucher mit gemeinsamen versorgungsleitungen

Info

Publication number: DE3540945A1
Application number: DE19853540945
Authority: DE
Inventors: Thomas B. Ludvika Worzyk
Original assignee: WORZYK MICHAEL
Current assignee: WORZYK MICHAEL
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1986-04-30

Description

Beschreibung.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zur Versorgung mehrerer unabhängiger elektrischer Verbraucher mit gemeinsamen Versorgungsleitungen. Sie kann zur Ansteuerung entfernt liegender Verbraucher dienen, wie etwa in Kraftfahrzeugen oder bei Lichtaignalanlagen.
Es ist bekannt, zu jedem Verbraucher eine Versorgungsleitung zu legen, die über die Bedienungsschalter an die Stromquelle angeschlossen wird. Um die Zahl der Leitungen zu reduzieren, kann die Stellung der Bedienungsschalter kodiert oder verschlüsselt werden, Bei einer aus DE 21 33 062 bekannten Anordnung geschieht dies durch verschiedene, den einzelnen Bedienungsschaltern zugeordnete Widerstandswerte. Bei der aus FR-OS 2017654 bekannten Schaltung werden unterschiedliche Frequenzen für die Verschlüsselung der Schalterstellungen benutzt.
Die beiden letztgenannten Lösungen bedienen sich analoger Größen zur Signalübermittlung und sind daher auf sehr genaue Fertigungstoleranzen der Bauteile angewiesen. Gleichzeitig heeintrichtigen Alterung und Umwelteinfljisse die Endeutigkeit der Signalübertragung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrere unabhängige elektrische Verbraucher über gemeinsame Versorgungsleitungen zu speisen und mit Hilfe möglichst weniger Signalübermittlungslei tungen die Ansteuerung der Verbraucher zu erreichen. Die Verbraucher sollen in möglichst kurzer Zeigt den gewünschten Betriebszustand einnehmen, Die Aufgabe wird erfindl1n^,sgemäß dadurch gelöst, daß zur Erreichung einer gewünschten Kombination von Schaltzuständen der Verbraucher Signale an eine Dekodiereinheit gesendet werden, die im wesentlichen aus einem Binärzähler besteht. Dieser Dekoder ist in der Nähe der anzusteuernden Verbraucher untergebracht0 Jedes Bitmuster an den binären Ausgängen des Binärzählers entspricht einer Kombination von Schaltzuständen der Verbraucher. Im einfachsten Fall steuert jeder der unabhängigen binären Ausgänge genau einen unabhängigen Verbraucher an. Die übertragenen Signale sind Zählimpulse, die an den Zah]eingang des Binärzählers in der Dekodereinheit gelangen und das Bitmuster an dessen Ausgängen verändern. Die Steuereinheit sendet genausoviele Zählimpuise, daß der Binärzähler in dem Dekoder dasjenige Bitmuster erreicht hat, das der an den Bedienungsschaltern eingestellten Kombination von Schaltzuständen der Verbraucher entspricht.
Die Zeichnung 1 zeigt eine Ausführung eines solchen Dekoders für sechs unabhängige Verbraucher V0,V1,..., V5. Der Dekoder enthält im wesentlichen einen Binärzähler BD, dessen Ausgänge 2°,21,...,25 mit geeigneten Schaltelementen;S0,S1,..,S5 verbunden sind. Die Verbraucher VO bis V5 können mit Hilfe der Schaltelemente mit der Versorgungsleitung (-) verbunden werden.
Wenn die binären Ausgänge 20,21,...,25 das Bitmuster 101000 aufweisen, d.h. die Ausgänge 20 und 22 auf logisch "1" und alle anderen Ausgänge auf logisch "0" stehen, werden die Schaltelemente SO und S2 angesteuert und damit die Verbraucher VO und V2 mit Strom versorgt0 Jede andere Kombination von Schaltzuständen der Verbraucher kann dadurch erreicht werden, daß eine entsprechende Anzahl Zählimpulse über die Signalübermittlungsleitung SL an den Zähleingang ZD des Binärzählers gelangt. Um bei der beschriebenen Situation zusätzlich Verbraucher V4 einzuschalten, werfen 16 Zählimpulse an den Zählaingang ZD geleitet. Dadurch entsteht an den 5 Ausgängen 20,21,...,25 das Bitmllstr 1n1010 und damit ist zusätzlich Verbraucher- V4 eingeschaltet. Erreichen den Zähleingang ZD weitere C0 7.ahlimnulse, so entsteht an den Ausgängen das Bitmuster 100010, mit der Folge, daß Verbraucher V2 ausgeschaltet ist.
In der Zeichnung 2 ist eine Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4 dargestellt. Die Schaltung beinhaltet eine Dekodereinheit DE, eine Steuereinheit SE, die Bedienungsschalter BO,31,...,B5, Versorgungsleitungen und eine Signalübermittlungsleitung, die elektrische oder optische Signale überträgt.
Die Steuereinheit besteht aus zwei Taktgebern T1 und T2, einem Binärzähler BS, einem Komparator K und einem logischen ODER-Gatter.
Aufbau und Funktion der Dekodereinheit, der Schaltelemente S0,S1,...,S5 und der Verbruacher sind wie oben beschrieben. Der Dekoder enthält in dieser Ausführllng zusätzlich das Filter F.
Der Komparator K vergleicht die binären Ausgänge 20,21, 25 desBihärzählers BS in der Steuereinheit mit den Stellungen der Bedienungsschalter paarweise, d.h. Ausgang 2° mit der Stellung des Schalters BO, Ausgang 21 mit der Stellung des Schalters B1 usw. Gleichzeitig wirkt der Komparator K als Gatter für die dauernd von T1 erzeugten Zählimpulse. Der Komparator läßt diese Zählimpulse genau dann passieren, wenn mindestens ein Ausgang des Binärzählers BS nicht mit der Stellung des entsprechenden Bedienungsschalters übereinstimmto Diese Zählimpulse, die der Komparator passieren läßt, gelangen an den Zähleingang ZS des Binärzählers in der Steuereinheit. Der Binärzähler wird dadurch solange weitergezählt, bis alle seine Ausgänge 20,21,...,25 mit den Stellungen der entsprechenden Bedienungsschalter übereinstimmen0 Dann ist der Komparator fjir die Zahlimpulse gesperrt.
Dieselben Zahli.rnpulse, die den Zähleingang ZS erreichen, gelange über das ODER-Gatter, die Signalübermittlungsleitung und das Filter F an den Zähleingang ZD des Binärzählers in der Dekodereinheit. Dieser Binärzähler hat an seinen binären Ausgängen also immer dasselbe Bitmuster wie der Binärzähler BS in der Steuereinheit.
Durch die Funktionsweise des Komparators werden beide Binärzähler solange weitergezählt, bis die Bitmuster an ihren Ausgängen und dadurch die Kombination der Schaltzustände der Verbraucher VO,V1,..ofV5 der Stellung der Bedjenungsschalter entspricht.
Wird die Stellung eines der Bedienungsschalter geändert, so gibt der Komparator das Gatter fiir die Zählimpulse wieder frei, sodaß letztlich die Verbraucher die gewünschten Schaltzustände einnehmen. Die dazu benötigte Zeit ist maximal t1=(25-1) mal dem Zeitabstand der Zählimpulse aus Taktgeber T1, verlängert mit allen inhärenten Verzögerungszeiten.
Der Taktgeber T2 sendet in Zeitabständen, die wesentlich größer sind als t1, Impulse aus, die sich von den Zihlimpulsen durch eine physikalische Größe unterscheiden.
Diese Impulse, hier Rückatellimpulse taenannt, gelangen an den Eingang RS des Binärzählers in der Steuereinheit und, iiber das ODFR-Gatter, die Signalübermittlungsleitung und das Filter F an den Eingang RD des Binärzählers im Dekoder. Das Filter F hat die Aufgabe, Zählimpulse und Rückatellimpulse voneinander zu unterscheiden und an die jeweiligen Eingänge des Birnftzählers BD weiterzuleiten.
Die Rückstellimpulse bewirken, daß beide Binärzähler in einen gleichen, schaltungsmäßig definierten Zustand gebracht werden Durch die Zählimpulse aus T1 werden die Binärzahler anschließend wieder in den durch die Bedienungssch.ilter gegebenen Zustand gebracht Eine Schaltung nach Anspruch 1 bietet wesen d4r reduzierten Kabelanzahl den Vortei] der Gewichts- und Kosteneinsparung besonders bei großer Entfernung zwischen BedienlIngaschaltern und Verbrauchern. Gegenüber anderen bekannten Schatungen, die die von den Redienungsschaltern kommende Information analog verschlüsseln, kann die Eindeutigkeit der Signalabertragung und die Unempfindlichkeit gegenüber Mili.eueinflüssen verbessert werden. Trotz fehlender Rückmeldeimpulse von den Dekodern, die niir mit aufwendigeren Schaltungen erzeugt werden könnten, werden in einer Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 3 eventuelle Übermittlungsfehler schnell korrigiert.
Durch einfache Veræweigung der Signalübermittlungs leitung können beliebig viele Dekoder gleichzeitig angesteuert werden.
Die Erfindung nach Anspruch 1 eignet sich besonders für die Ansteuerung von entfernt liegenden Verbrauchern, die von einer zentralen Bedienungstafel kontrolliert werden, und bei denen die Reduzierung der Kabelanzahl wünschenswert ist.
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Claims

Patentansprüche Anspruch 1 (Hauptanspruch) Elektrische Schaltung zur Versorgung mehrerer unabhangiger elektrischer Verbraucher mit gemeinsamen Ver.sorgungsleitungen, wobei - dic- Bedienungsssche ter fur die einzelnen Verbraucher mit einem elektrischem Schaltkreis (Steueeinheit) verbunden sind, - von dieser Zentralein}eit eine oder mehrere Signalübermittlungsleitungen zu anderen Schaltkreisen führen, die in der Näke der Verbreucher angeordnet sind, - diese anderen Schaltkreise (Dekoder.) abhängig von den übermittelten Signalen die gewunschten Verbraucher eventuell mit Hilfe geeigneter Schaltelemente mit den Versorgungsleitungen verbinden, d a dur c h gek e n n z e i c h n e t, d aus a) jeder Dekoder einen oder mehrere logische Binarzähler enthalt, b) jedes Bitmuster an den binären Ausgängen der Binärzähler einer bestimmten Kombination von Schaltzuständen (an-aus) der Bedienungsschalter und einer bestimmten Kombination von Schaltzuständen der Verbraucher entspricht, c) zum Erreichen einer durch die Bedienungsschalter bestimmten Kombination von Schaltzuständen der Verraucher eine Anzahl von Zählimpulsen von der Steuereinheit über eine oder mehrere Signalübermittlungsleitungen an die Zühleingänge der Binärzähler in den Dekodern gelangen, bis die Ausgänge der Binärzahler ein der Stellung der Bedienungsschalter entsprechendes Bitmuster erreichen und so die gewünschte Kombination von Verbraucherschaltzuständen erzeugen.

Anspruch 2.

Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Binärzähler enthält, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - jedes Bitmuster an den binären Ausgängen dieses Binärzählers einer bestimmten Kombination von Schaltzuständen der Bedienungsschslter und einer bestimmten Kombination von Schaltzuständen der Serbraucher entspricht, - bei Änderung mindestens eines Bedienungsschalters solange Zählimpulse an den Zähleingang des Binärzählers in der Steuereinheit und über die Signalübermittlungsleitung an die Zähleingänge der Binärzähler in den Dekodern gelangen, bis das Bitmuster an den binären Ausgängen aller Binärzähler der Kombination der Schaltzustände der Bedienungsschalter entspricht.

Anspruch 3.

Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d aß - won der Steuereinheit außer den Zählimpulsen besondere Impulse über eine oder mehrere Signalübermittlungsleitungen an die Dekoder gelangen, die in diesen von den Zählimpulsen unterschieden werden können, - diese besonderen Impulse die Binärzähler in den Dekodern in einen genau definierten Zustand versetzen.

Anspruch 4.

Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3, d a d u r c h gek e n n z ei c h ne t, daß die besonderen Impulse aus Anspruch 3 an den Binärzähler in der Steuereinheit gelangen und diesen Binärzahler in einen genau definierten Zustand versetzen.