DE69025616T2

DE69025616T2 - Einleiter-Kraftfahrzeug-Multiplex-Anlage, die zufällig reflektierte Infrarote Wellen benutzt

Info

Publication number: DE69025616T2
Application number: DE69025616T
Authority: DE
Inventors: Robert A Jack; Winston H Maue
Original assignee: Lear Corp EEDS and Interiors
Current assignee: Lear Automotive Dearborn Inc
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: EP0491095A1; DE69025616D1; ATE134572T1; EP0491095B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftfahrzeug- oder Fahrzeug-Multiplex-Regelungssysteme, insbesondere zum Regeln verschiedener elektrischer Kraftfahrzeug- oder Fahrzeugfunktionslasten, wie zum Beispiel Leuchten, Fenstermotoren, Türschlösser, Sitzmotoren, eines Kofferraumdeckels und dergleichen, im besonderen von innerhalb des Fahrzeugs. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf solch ein System, in welchem nur ein einziger fest verdrahteter Leiter, um zum Beispiel 12 Volt (12 V) Gleichstromleistung an jede der Lasten zu liefern, notwendig ist, wobei die Datenübertragung zwischen dem Regelungsmodul und den verschiedenen Lasten durch ein zerstreutes bzw. diffus gestreutes, zufällig reflektiertes optisches Mittel erreicht wird, wie zum Beispiel Infrarotenergie oder ähnlich geeignete optische Energie, die durch die Luft innerhalb des Innenraums des Fahrzeugs übertragen wird, das in einer zufälligen Weise durch die verschiedenen Innenoberflächen des Fahrzeugs diffus reflektiert wird. Die verschiedenen Innenoberflächen, die verwendet werden, um die optische Energie zu reflektieren, umfassen zum Beispiel die Innenseite der Windschutzscheibe, die Kopfleiste, Instrumententafel, hintere Gepäckablage oder ein Fach, eine Teppichauskleidung, Polsterung und Innenausstattungstafeln für Türen etc.

Stand der Technik

Historisch hat eine Regelung von Kraftfahrzeuglasten, wie z.B. Leuchten, Fenstermotoren, Sitzmotoren und dergleichen, durch die Verbindung oder Trennung des Leistungskreises stattgefunden, wobei ein getrennter Regelungs/Leistungskreis für jede Last erforderlich war.
In den letzten Jahren sind Kraftfahrzeug-Multiplexsysteme entwickelt worden, welche einen Hauptleistungsbus zu den verschiedenen Lasten ausdehnen bzw. sich erstrecken lassen, aber welche auf ein Datennetzwerk mit zwei bis etwa fünf Leitern angewiesen sind, um serielle Multiplex-Regelungsdaten zu einer lokalen logischen Komponente bei jeder der Lasten zu übermitteln, um eine Verbindung der Leistung mit der Last bei dieser Stelle herbeizuführen. Man beachte zum Beispiel das Patent von Floyd des Zessionars (US-A-4,534,025, erteilt am 06. August 1985), dessen Offenbarung hierin durch Verweis enthalten ist, und den darin zitierten Stand der Technik.
Dies hat den Bedarf an einer Anzahl von Strom- bzw. Leistungsleitern zu den verschiedenen Lasten beseitigt, obwohl, wie erwähnt, es noch ein Netzwerk von zum Beispiel zwei bis fünf Leitern für kleine Daten erfordert. Außerdem sind solche Datenleiter sehr anfällig für Probleme, die durch eine elektromagnetische Störung (EMI) hervorgerufen werden, und offene Kreise und Kurzschlüsse, die durch scharfe Kanten hervorgerufen werden.
Die vorliegende Erfindung ist dazu gedacht, den Bedarf an Datenleitern in einem Multiplexsystem zusammen mit ihrer gleichzeitigen Anfälligkeit für eine EMI und Kurzschlüsse oder offene Kreise zu reduzieren.
Als ein allgemeiner Vorschlag ist die Verwendung eines Infrarot-Datenübertragungssystems in Verbindung mit Kraftfahrzeugen allgemein bekannt, wie zum Beispiel durch die Patente von Route et al. (US-A-4,143,368, erteilt am 06. März 1979) und von Biancardi (US-A-4,227,588, erteilt am 14. Oktober 1980) gezeigt wird. Jedoch sind diese beiden Patente auf eine externe Datenübertragung gerichtet, bei der ein externer Sender, typischer in der Hand gehalten, verwendet wird, um verschiedene Kraftfahrzeugfunktionen zu regeln. Solche Systeme erfordern typischerweise eine direkte "Sichtlinie" von dem Benutzer, der sich außerhalb des Fahrzeugs befindet, zu einem Sensor, der sich auf der äußeren Oberfläche des Fahrzeugs befindet oder dort positioniert ist.
Das Patent von Wada et al (US-A-4,598,237, erteilt am 01. Juli 1986) offenbart ein "Regelungsgerät für ein Fenster mit elektrishem Scheibenheber", in welchen ein abnehmbarer Infrarotsender verwendet wird, um das Öffnen und Schließen von Kraftfahrzeugfenstern in einer Nachrüstsituation zu regeln. Typischerweise wird der Regelungssender in einem fest montierten Träger gelassen, um die vorderen Fenster zu regeln, und dann entfernt, um die hinteren Fenster zu regeln, wobei der feste Träger einen Schalter aufweist, der sich darin befindet, um zu messen, wenn der handgroße Sender darin positioniert ist und wenn er entfernt worden ist. Das Signal wird jedoch wieder in einer direkten Sichtlinie übertragen.
Das Patent von Cox (US-A-3,924,120, erteilt am 02. Dezember 1975) ist auf die nicht analoge Technik eines Fernregelungssystems für ein Theater gerichtet, wobei ein Infrarotemitter verwendet wird, um zum Beispiel ein Beleuchtungssystem in dem Theater zu regeln. Das Infrarot-Datenübertragungssystem nutzt ein Einleiter- Leistungsquellensystem, um verschiedene Lasten mit jeweiligen Detektor/Empfängereinheiten mit Energie bzw. Leistung zu versorgen, die abgestimmt sind, um auf spezielle Trägerfrequenzen anzusprechen. Das Patent erwähnt besonders, daß, was zwischen dem Sender und Empfänger erforderlich, ein ununterbrochener optischer Kreis ist, der zum Beispiel durch einen freien Raum, Spiegel, Linsen, Lichtleiterfaserbündel oder dergleichen geschaffen wird. Innerhalb des Kontexts dieses Patents gibt die Bezugnahme auf das Wort "Spiegel" an, daß auf die geregelte, direkt in Sichtlinie stattfindende Reflexion als vielmehr auf eine zufällige, diffuse Reflexion des optischen Signals vertraut bzw. gebaut wird, wie es in der vorliegenden Erfindung geschieht.
EP-A-194915 offenbart ein Fahrzeug-Multiplexsystem gemäß dem klassifizierenden Teil von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert und verwendet ein System, das zufällig reflektierte optische Energie benutzt, in dem Innenraum eines Wagens oder eines anderen Fahrzeugs, um elektronisch verständliche Information zwischen einem zentralen Regelungs- oder Hauptmodul und entfernten bzw. Fernoder Tochtermodulen für die elektrischen Fahrzeugfunktionen zu übertragen oder mitzuteilen, wie zum Beispiel Infrarotsender und Empfänger, um verschiedene elektrische Lastfunktionen, die in dem Fahrzeug vorhanden sind, zu messen und zu regeln. Paarweise vorhandene Infrarotempfänger und "Rückantwort" - Sender könnten sich zum Beispiel in den Türen, einer Instrumententafel, einer Konsole, einer hinteren Gepäckablage, Kopfleiste etc., befinden, um durch eine zentrale oder Hauptregelung mit ihrem Primärsender und Sekundäremfänger geregelt zu werden.
Die Innenoberflächen des Fahrzeugs, welche zum Beispiel die Windschutzscheibe, die Seiten- und Rückfenster, Sitze, die Kopfleiste, Innenausstattungstafeln, eine hintere Gepäckablage oder ein Fach etc. einschließen, werden verwendet, um die Infrarotsignale zwischen dem (den) Primär- oder Hauptsender(n) und den Tochterempfängern bei den verschiedenen elektrischen Lastfunktionen zufällig und diffus reflektieren.
Mit solch einem System ist nur ein gemeinsamer Leiter für jeden Modul erforderlich, der zum Beispiel 12 Volt (12 V) Gleichstromleistung an ihn liefert, wobei die Batterie und jede Last mit dem Fahrzeugfahrgestell geerdet sind, um den Kreis zu schließen. Somit beseitigt die vorliegende Erfindung große Leiterbündel, welche zu groß geworden sind, um durch das Fahrzeug geführt zu werden. Zum Beispiel erfordern gegenwärtige Multiplex-Kraftfahrzeugsysteme typischerweise zwei bis fünf Leiter für eine Datenübertragung und eine Leistungsversorgung, während das System der vorliegenden Erfindung zum Beispiel die erforderliche Leiterzahl auf nur einen Leiter, nämlich den Strom- bzw. Leistungsleiter, reduziert.
Durch Verringern der Anzahl von Leitern, die zu jedem Lastelement verlaufen, vereinfacht die vorliegende Erfindung nicht nur Herstellungsverfahren, sondern verringert auch beim Beseitigen der großen Verdrahtungsbündel eine elektromagnetische Störung, die andernfalls bei Vorhandensein einer übermäßigen Verdrahtung vorkommen könnte. Zusätzlich beseitigt die vorliegende Erfindung den Bedarf an einem Übertragungsbus, der notwendig ist, um eine Hinzufügung einer Option bzw. Sonderausstattung einzubauen bzw. zu implementieren, wie in Multiplexsystemen nach dem Stand der Technik erforderlich ist.
Somit übermittelt die vorliegende Erfindung die Daten zwischen dem zentralen Regelungs- oder Hauptmodul und den verschiedenen Fern- oder Tochtermodulen optisch, wobei zum Beispiel Infrarotstrahlung verwendet wird. Zusätzlich tut sie dies ohne die Verwendung von "fest verdrahteten" Lichtleitfaserleitungen, sondern überträgt stattdessen die Infrarot- oder ähnlich geeignete optische Energie "durch die Luft" innerhalb des Fahrzeugs von einem Sender zu einem oder mehr Empfängern. Zusätzlich stützt sich das System der vorliegenden Erfindung, um eine dazwischenliegende Blockierung oder Absorption zu berücksichtigen auf ein Streuverfahren, durch das übertragene Energie zufällig und diffus von verschiedenen, naturgemäß vorkommen den Oberflächen in dem Fahrzeug zu den verschiedenen Empfängern reflektiert wird, und stützt sich nicht auf eine direkte Übertragung in einer Sichtlinie oder geregelte Reflexion, die insbesondere eine positionierte Reflexionsoberfläche (positionierte Reflexionsoberflächen) oder einen positionierten Spiegel (oder positionierte Spiegel) verwendet.
Typischerweise wird das Signal von irgendeinem Primär- oder Regelungssender bei jedem Empfänger empfangen, und es gibt eine Anzahl von Sender/Empfängermodulen, die sich im Fahrzeug beabstandet bzw. verteilt befinden, wobei die Sender bei den Empfängermodulen "Rückantwort-" Sender sind. Das Datenübertragungssystem, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, enthält vorzugsweise einen eindeutigen Fahrzeugcode, um vor Infrarotenergie zu schützen, die von einer Fahrzeugregelung oder einer Fehlinformation eines andern Fahrzeugs empfangen wird.
Wie unten ausführlicher beschrieben ist, enthält die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Einleiter-Multiplexsystem, das implementiert wird, indem ein zentraler Computer verwendet wird, um die System-Datenübertragung zu regeln, die in einer seriellen Zeitteilungsform stattfindet, wobei das Fahrzeugfahrgestell als der Rückkehr- oder Erdungsweg für den elektrischen Kreis dient. Der zentrale Computer frägt alle Systemeingänge über einen paarweise vorhandenen Infrarotempfänger einzeln ab, wobei irgendwelche Änderungen bemerkt werden, die in ihren Zuständen wie von den Fernmodulen übertragen stattfinden. Er regelt dann die Systemausgänge durch Übertragen der geeigneten Befehle, wobei der Primär- oder Regelungs-Infrarotsender verwendet wird. Vorzugsweise wird jeder elektronische Modul einen paarweise vorhandenen Infrarotsender und -empfänger aufweisen, jeder mit einer eindeutigen Adresse, um zum Beispiel ein bidirektionales optisches Datenübertragungsglied zu bilden, obwohl ein solches für die Erfindung nicht notwendig ist.
Zum Beispiel kann das System ein serielles Multiplex-Übertragungsformat verwenden, das ein bidirektionales Übertragen von seriellen Halbduplexdaten einschließt. Jede serielle Datenübertragung zwischen dem zentralen Modul und einem Fernmodul enthält zum Beispiel einen Sync-Code, der verwendet wird, um die Vorrichtungen von einem Übertragungsbeginn zu unterrichten, einen eindeutigen Fahrzeugcode (sowie z.B. die Fahrzeug-Identifikationsnnummer VIN), den MUX-Befehl einer Mittelkonsole, den zyklischen Redundanzcode einer Mittelkonsole (für eine Fehlerüberprüfung), die Adresse eines Fernmoduls, die MUX-Antwort eines Fernmoduls und den zyklischen Redundanzcode eines Fernmoduls.
Die vorliegende Erfindung gestattet, daß viele Optionen bzw. Sonderausstattungen, möglicherweise auf der Händlerebene, leicht hinzugefügt werden. Eine Gruppe von Optionen kann hinzugefügt werden, indem ein Fern-Elektronikmodul eingebaut und er mit einem Ausgangs-Kabelbaum verbunden wird. Der Fernmodul sollt alle von den erforderlichen Eingangsschaltern enthalten und zum Beispiel in die vorhandene Innenausstattungstafel eingebaut werden.
Infrarot-Fernsysteme können einfach mit der Hinzufügung eines in der Hand gehaltenen Senders implementiert werden, der wie ein Fernmodul mit seiner eigenen eindeutigen Adresse wirken würde. So könnten viele Funktionen von außerhalb des Fahrzeugs mit dem Fernsender geregelt werden, einschließlich zum Beispiel ein Diebstahlalarm, ein beleuchteter Einstieg, ein Speichersitzposition, eine Kofferraumentriegelung, eine Türverriegelung und -entriegelung, eine Auf- und Abbewegung eines Fensters (von Fenstern), ein "Ein-" iind "Ausschalten" von Leuchten und sogar ein Fernstart, falls so gewünscht.
Die vorliergehenden und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen offenkundiger werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine schematische vereinfachte Ansicht, die allgemein die Übertragung der Regelungs- und Systeminformation optisch zwischen dem zentralen oder Hauptmodul des Fahrzeugs und den verschiedenen entfernten bzw. Fernmodulen für die exemplarischen Kraftfahrzeuglasten veranschaulicht, die in dem Fahrzeug vorhanden sind, wobei besonders erwähnt sei, daß die durchgezogenen geraden Richtungspfeile der Figur nicht die tatsächlichen Wege der empfangenen und gesendeten optischen Strahlen, die statt dessen in ihrem Fortschreiten bzw. ihrer Ausbreitung mit typischerweise mehrfachen Reflexionen zerstreut bzw. diffus gestreut werden bevor sie ihre Ziele erreichen, sondern vielmehr nur die relativen Richtungen eines Informationsflusses zu und von dem zentralen Infrarot-Datenübertragungsmodul repräsentieren.
Figur 2 ist eine vereinfachte schematische Ansicht eines exemplarischen elektronischen Fernmoduls, der in der exemplarischen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Die Figuren 3, 4 & 5 sind verallgemeinerte obere, Rück- bzw. Seitenansichten eines Kraftfahrzeugs, die verschiedene exemplarische Anordnungen des Hauptsender/Empfänger- Paares des zentralen Moduls und exemplarische Strahlen der zufällig reflektierten optischen Strahlen zeigen, die von dem zentralen Sender ausgehen.

Bestes Verfahren zum Ausführen der Erfindung

Wie in Figur 1 gesehen werden kann, steht ein zentraler oder Haupt-Multiplex- Regelungsmodul 1, der durch zum Beispiel eine Gleichstrom Batteriequelle 2 mit 12 Volt (12 V) betrieben wird und mit dem Fahrzeuggestell geerdet ist, mit einer Reihe entfernter bzw. Fern- oder Tochtermodulen 3 in Verbindung, die überall im Inneren eines kraftfahrzeugs beabstandet bzw. verteilt sind. Die Steuerungen bzw. Regelungen fur den Hauptmodul 1 befinden sich in dem Fahrzeug vorzugsweise dicht bei dem Fahrer in zum Beispiel der Instrumententafel oder dem Armaturenbrett oder der konsole 5.
Exemplarische fünf Fernmodule 3 sind vorgesehen, namlich ein Fernmodul 10 bei der linken Vordertür, ein Fernmodul 20 bei der konsole, ein Fernmodul 30 bei der rechten Vordertür, ein Fernmodul 40 bei der linken Hintertür und ein Fernmodul 50 bei einer rechten Hintertür. Die Fernmodule 10, 30, 40 & 50 bei den Türen können verwendet werden, um zum Beispiel die Motoren oder Betatigungsvorrichtungen für die Fenster mit elektrischen Scheibenheben des Fahrzeugs bzw. Türschlösser zu regeln, während der Fernmodul 20 bei der Konsole zum Beispiel verwendet werden kann, um eine vielfache Anzahl elektrischer Funktionslasten zu regeln, wie z.B. die sitzpositionierenden und -einstellenden Motoren, die Fahrzeugleuchten, einschließlich der Innenleuchte(n) und der Armaturenbrett- oder Instrumentenleuchte(n), etc. Zusätzliche exemplarische elektrische Funktionslasten sind die Seitenspiegel, der Kofferraumdeckel, Schallsystemregelungen, Umweltschutzregelungen etc.
Jeder Fernmodul 3 ist, wie in der schematischen Darstellung von Figur 2 gesehen werden kann, elektronisch und enthält sowohl einen optischen Empfänger 301 als auch einen Sender 302 für optische Energie, die paarweise zusammen vorhandern sind, wobei die optische Energie für eine Übertragung zwischen nicht paarweise vorhandenen Sendern und Empfängern verwendet wird, d.h. einem Sender und einem Empfänger, der nicht Teil des gleichen Moduls ist, die vorzugsweise Infrarotenergie ist oder auf gewissen anderen geeigneten elektromagnetischen Strahlungswellen basiert. Wie in beiden Figuren 1 & 2 gesehen werden kann, verläuft nur eine einzige elektrische Leitung 4 zu jedem der Fernmodule 3, nämlich eine Leistungsleitung 4 für 12 Volt von der Gleichstromquelle oder -batterie 2, wobei mehrere von diesen miteinander in Reihe verbunden sind, falls so gewünscht, und wobei alle von diesen mit dem Fahrgestell geerdet sind, um den elektrischen Kreis zu schließen. Dieser Leiter 4 ist die alleinige fest verdrahtete Verbindung, die von der Leistungsquelle notwendig ist, wobei keine für eine Regelung benötigt wird, und sogar diese könnte in einem Modul (in Modulen ) mit unabhängigen elektrischen Lasten eliminiert werden. die ihre eigene unabhängige, vorzugsweise wiederaufladbare Batterieleistungsquelle aufweisen.
Wie ferner in Figur 2 dargestellt ist, kann der elektronische Fernmodul 3 nicht nur eine, sondern eine vielfache von Funktionslasten, zum Beispiel 2, regeln, nämlich elektrische Lastfunktionen 303 & 304, die für die Fernmodule bei einer Tür als ein weiteres Beispiel der Motor für ein Fenster mit elektrischem Scheibenheber und die Betätigungsvorrichtung fur ein elektrisches Türschloß sein können. Eine Reihe von Schaltern 305 wird optisch oder electronisch beruhend auf dem Typ des verwendeten Systems und der durch den optischen (Infrarot-) Empfanger 301 empfangenen Information geregelt. Diese Schalter 305 wiederum regeln die direkt verbundenen oder angebrachten elektrischen Funktionslasten 303 & 304, oder sie können verwendet werden, um die Signale zu anderen verbundenen Lasten, die nicht direkt an dem Modul 3 angebracht sind, weiterzuleiten, indem zum Beispiel veranlaßt wird, daß die Signale in der Form von "weitergeleiteten" Infrarotsignalen einem anderem Modul wieder übertragen werden. In der letztgenannten Rolle dient der "Fern-"Modul 3 als im wesentlichen ein zentraler Modul, ähnlich dem des zentralen Moduls 1. Somit können die "Fern-"Module 3 auch als "zentrale" oder "Regelungs-" Module betrachtet werden.
Die Einzelheiten der elektrischen Schaltungsanordnung und Komponenten für den zentralen Regelungsmodul 1 und die Fernmodule 3 und die Einzelheiten der elektronischen Komponenten für zum Beispiel die Komponenten 301 - 305 sind den Fachleuten wohlbekannt, und sie werden um der Einfachheit und kürze willen hier nicht wiederholt.
Optische Energie in der Form von zum Beispiel infraroter elektromagnetischer Strahlung wird von jedem der Sender der Fern- und der zentralen Module aus übertragen bzw. ausgesendet und wird letzten Endes durch alle von den Empfängern der Fern- und der zentralen Modul typischerweise nach einer Anzahl von zufälligen Reflexionen des (der) empfangenen Strahls (Strahlen) von verschiedenen Innenteilen des Fahrzeugs empfangen. Folglich liegt der Ausbreitungsweg der infraroten Strahlungswellen nicht direkt in Form einer Sichtlinie oder geregelten Reflexion vor, sondern verläuft vielmehr durch eine Reihe zufälliger Reflexionen, weil sie auf die verschiedenen Innenoberflächen, die in dem Fahrzeug vorgefunden werden, einschließlich zum Beispiel der Innenseite der Windschutzscheibe, Seiten- und Rückfenster, Sitze, der Kopfleiste, einer Instrumententafel, einer Teppichauskleidung, Polsterung, Innenausstattungstafel für eine Tür, etc., auftreffen. Ein direktes, in Sichtlinie stattfindendes Auftreffen oder eine geregelte Reflexion ist in der bevorzugten Ausführungsform nicht notwendig oder wird nicht erwartet und würde typischerweise nicht stattfinden.
Bezüglich der Innenseite der Windschutzschiebe können die können die Reflexionscharakteristiken einer Windschutzscheibe mit einer Beschichtung gegen Beschlagen aus z.B. einer Lösung, die beispielsweise eine dreiviertel Unze ( (3/4 oz. bzw. 21,26 g) Silber ernthält besonders wirksam beim Erzeugen diffuser Reflexionen der Infrarotsignale sein. In solch einem Fall könnten insbesondere der zentrale Sender und möglicherweise auch die Fernsender, bis zum möglichen Grad, in erster Linie darauf zu gerichet werden.
Somit werden die Strahlen gestreut und werden in ihren Ausbreitungen von ihrem ursprünglichen Sender zu schließlich jedem der Empfänger zerstreut bzw. diffus gestreut, mindestens bezüglich des zentralen Hauptsenders zu allen von dem Fern- Tochterempfängern, und allen Fern-Tochterempfängern zu mindestens dem zentralen Hauptempfänger.
Exemplarische bevorzugte Stellen des zentralen Senders/Sensors oder Empfängers sind in den Figuren 1 - 5 verarnschaulicht.
Wie in den Figuren 3 & 5 gesehen werden kann, kann sich der zentrale Sender/Sensor 1A oben auf dem Armaturenbrett oder der Instrumententafel 5 befinden, vorzugsweise mindestens teilweise gegen die Innenseite der Windschutzscheibe ebenso wie nach vorne oben gegen die Kopfleiste 6 gerichtet. Eine solche Ausrichtung erzeugt ein sehn ausgedehntes, optisches Strahlungsfeld (man beachte exemplarische gestrichelte Linien), was einen hohen Grad an Gewißheit gibt, das jede Übertragung von dem zentralen Sender 1A durch jeden der Sensoren oder Empfänger 301 empfangen werden wird, die mit jedem Fernmodul 3 verbunden sind, wobei gewöhnlich jeder mehrere Strahlen empfängt, von denen jeder von mehreren verschiedenen Inneroberflächen in einer zufällig reflektierten, diffusen Weise zurükgeworfen oder reflektiert worden ist.
Solche mehrfachen Signalwege sind wünschenswert, um einen Empfang des übertragenen Signals trotz einer sich ändernden Anzahl von, oder der Bewegung von, Insassen oder von "Gepäck" sicherzustellen, was herum bewegt oder zufällig angeordnet werden kann, wobei ein oder mehr Signalwege in dem Fahrzeug blockiert werden. Tatsächlich wird mit dem gewünschten Ansatz einer diffusen Streunng der vorliegenden Erfindung das Vorhandernsein solcher "Hindernisse" die übertragenen Signale vielleicht weiter reflektieren und die Eigenart der diffusen Streuung des übertragenen optischen Signals weiter steigern, während es sich in einer zufällige über Weise mehrere Wege zu dem (den) Empfänger(n) zufällig ausbreitet.
In der Alternativausführungsform von Figur 4 befindet sich der zentrale Sender/Sernsor 1B, der mit der zentralen Hauptregelung 1 verbunden ist, in der Mitte der Kopfleiste 6 des Daches. Die Ausführungsform der Figuren 3 & 5 kann auch, wie veranschaulicht, einen ergänzenden Sender/Sensor oder Empfänger 1C für die Fernmodule einschließen, der sich in dem hinteren Abteil des Fahrzeugs in dem Bereich vorzugsweise der Mittelkonsole befindet, die sich zwischen den beiden Vordersitzen in vielen Kraftfahrzeugen erstreckt. Der Sender/Sensor 1C befindet sich vorzugsweise hinter der Rückseite 7 der Vordersitze in der Mitte nahe dem Boden.
Eine zusätzliche vorteilhafte Stelle für den zentralen Sender/Empfänger oder einen ergänzenden zentralen Sender/Empfänger liegt in der hinteren Gepäckablage, denn hinteren Deck oder Fach unterhalb des Rückfensters, wobei der Sender nach oben auf die Innenseite des Rückfensters zu gerichtet ist, wie durch den Sender/Empfänger 1D von Figur 5 veranschaulicht ist. Die Eigenart der diffusen Streuung des durch den Sender des Moduls 1D erzeugten optischen Strahlungsfeldes und die Ansammlung von Strahlen, die durch den Empfänger des Moduls 1D empfangen werden sollen, werden durch die typische zusammengesetzte Krümmung der Innenoberfläche des Rückfensters gesteigert, wie es auch für die Innenoberfläche der vorderen Windschutzscheibe der Fall ist.
In all diesen Beispielen für den zentralen Sender/Sensor 1A, 1B, 1C & 1D ist das Infrarotstrahlungsmuster oder -feld wieder sehr ausgedehnt und wird zu den verschiedenen Fernsensorern 301 mit zufälligen, diffusen Reflexionen übertragen.
Der zentrale Modul 1 enthält einen Computer, der die System-Datenübertragung regelt, welche Datenübertragung vorzugsweise in einer seriellen Zeitteilungsform stattfindet. Der zentrale Computer frägt alle Systemeingänge über die Infrarotempfänger 301 einzeln ab, wobei irgendwelche Änderungen bemerkt werdern, die in ihren Zuständen wie von den Fernmodulen 3 von ihren Sendern 302 übertragen stattfinden.
Der zentrale Computer regelt dann die Systemausgänge durch Übertragen der geeigneten Befehle unter Verwendung seines Infrarotsenders. Jeder elektronische Fernmodul 3 hat eine eindeutige Adresse, um ein bidirektionales optisches Datenübertragungsglied in dem System zu bilden.
Vorzugsweise verwendet das System ein serielles Multiplex- Übertragungsformat, das ein bidirektionales Übertragen von seriellen Halbduplexdaten einem schließt. Jede serielle Datenübertragung zwischen dem zentralen Modul 1 und einem Fernmodul 3 enthält - vorzugsweise in einer elektronisch verständlichen Form - einen Sync-Code, der verwendet wird, um die Module von dem Übertragungsbeginn zu unterrichten, einen eindeutigen Fahrzeugcode (so wie z.B. die Fahrzeug-Identifikationsnummer - VIN), den MUX oder einen Multiplexbefehl der zentralen Einheit, den Fehlerüberprüfungscode der zentralen Einheit (z.B. einen zyklischen Redundanzecode - CRC), die eindeutige Adresse eines Fernmoduls, die MUX- Antwort eines Fernmoduls und den Fehlerüberprüfungscode eines Fernmoduls (z.B. CRC).
Es sollte verstanden werden, daß der Ansatz des Systems der vorliegenden Erfindung erlaubt, daß viele Optionen bzw. Sonderausstattungen einem Fahrzeug leicht, wie zum Beispiel auf der Fahrzeughändlerebene, hinzugefügt werden. Eine Gruppe von Optionen kann hinzugefügt zum Beispiel werden, indem ein Fern-Elektronikmodul eingebaut und der mit einem Leistungsabgabe-Kabelbaum mit einer Erdung zu dem Fahrgestell verbunden wird. Der Fernmodul für eine Tür sollte alle Eingangsschalter enthalten, die erforderlich sind, und in oder hinter zum Beispiel die vorhandene Tafel einer Innenausstattung eingebaut werden.
Ein Infrarot-Fernsystem kann implementiert werden, falls gewünscht, mit der Hinzufügung von zum Beispiel einem in der Hand gehaltenen Sender, vorzugsweise in Taschengröße, der wie ein Fernmodul mit seiner eigenen eindeutigen Adresse wirkt. So können viele Fahrzeugfunktionen von außerhalb les Fahrzeugs mit solch einem Fernsender geregelt werden. Funktionen, wie z.B. ein Diebstahlalarm, eine beleuchteter Einstieg, eine Speichersitzposition, Koffenerraumentriegelung, eine Türverriegelung und -entriegelung, eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung eines Fensters (von Fenstern), ein "Ein-" und "Ausschalten" von leuchten und sogar ein Fern-Motorstart, können, falls gewünscht, innerhalb der durch die äußere Ferneinheit geregelten Funktionen eingeschlossen sein. Dies bringt nur die Übernahme einer geeigneten Schaltungsanordnung und ein Codieren in einer geeigneten Weise mit sich, die den Fachleuten bekannt ist.
Ein Verwernden vo Sender und Empfängern, die in Verbindung stehen können, von zufällig reflektierten, gestreuten Signalen erfordert entweder relativ leistungsstärkere Sender und/oder relativ empfindlichere als diejenigen, welche eine direkte Sichtlinie oder geregelte Reflexion oder geschlossene optische Kreise für die übertragenen und empfangenen Signale verwenden. Um dieser Anforderung teilweise zu begegnen, kann ein gewisser komplementärer Übertragungsweg der Signale, falls gewünscht, verwendet werden, indem z.B der zentrale Regelungsmodul geeignet positioniert und/oder eine begrenzte geregelte Reflexion der Signale unter Verwendung von zum Beispiel Lichtleitfaser- Übertragungswegen geliefert wird.
Somit könnten zum Beispiel Aufnehmer- und übertragende Lichtleitfaserelemente mit Enden, die bei der Vorderseite und Rückseite der vorderen Reihe von Sitzen enden, wobei sich ihre anderen Enden zu dem Sender und Empfänger des zentralen Regelungsmoduls 1 erstrecken, mit, falls gewünscht, dem zentralen Modul verwendet werden, der sich zum Beispiel unter dem Vordersitzaufbau befindet. Jedoch werden noch zufällig reflektierte Signale in der Übertragung zu mindestens einigen der Fernempfänger oder zu dem zentralen Sender von mindestens einigen der Fernsender benutzt, wobei nur der Nutzeffekt der empfangenen Signalstärk gesteigert wird.
Einige exemplarische, "schon existierende bzw. gebrauchsfertige", zufällig reflektierende Infrarotübertragungs- und -sensorsysteme, von denen modifizierte Teile in der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten, werden in dem Hewlett-Packard- Rechnermodell 28C und seinem zugeordneten Druckermodell 82240A gefunden, welche mit zufällig reflektierten Infrarotsignalen wechselsprechen, ebenso wie dem "TYRON" (TM) Fernregelungs-Leistungsverstärker von Orion Alpha Corp. in Santa Clara, CA. Der letztgenannte wird im wesentlichen verwendet, um den standardmäßigen, in direkter Sichtlinie funktionienden Videokassettenrecorder (VCR) und TV-Infrarot- Regelungen zu verstärken, so daß sie mehr in einer zufällig reflektierenden Weise arbeiten können.
In dem letztgenannten, "gebrauchsfertigen" "TYRON"-Beispiel ist die standardmäßige, in der Hand gehaltene Infrarot-Regelungseinheit in der "verstärkenden" Einheit angeordnet, wobei die zwei in Kombination den VCR oder das TV mit ein wenig zufällig übertragenen Signalen regeln. Die "TYRON"-Einheit verwendet einen Aufbau eines monolithischen Mehrstufenverstärkers, um eine maximale Leistungsabgabe mit niedrigem Leistungsverbrauch zu optimieren, wobei mehrfache, Infrarotlicht emittierende Dioden (LEDs) für eine maximale Signalstärke betrieben werden. Zusätzlich wird ein gebogenes lichtdurchlässiges Fenster verwendet, um eine Signaldispersion zu erhöhen.
Ein anderer, "gebrauchefertiger" Gegenstand von Interesse ist das Subsystem für eine Infrarot-Fernregelung, das von der Eastman Kodak Co. als die "KODAK EKTA- GRAPHIC" (TM)-IR-Fernregelung zum Regeln von Diaprojektoren geliefert wird. Der Infrarotempfänger "sieht" volle dreihundertsechzig Grad (360 º), und das Signal kann von einem Projektionsschirm oder einer Wand mit heller Farbe zu dem Empfänger zurückgeworfen werden.

Claims

1. Ein Fahrzeug-Multiplexsystem, um verschiedene von elektrischen Funktionslasten, wie zum Beispiel Lichter, Fenstermotoren, Sitzmotoren, Türschlösser und dergleichen, zu regeln, mit:

mindestens einem Regelungs-Hauptsender (1A; 1B; 1C; 1D) für optische Energie und einer vielfachen Anzahl von entfernten bzw. Fern-Tochterempfängern für optische Energie, die mit dem (den) Sender(n) in Verbindung stehen können, wobei sich die Empfänger (301) an verschiedenen beabstandeten Teilen des Inneren des Fahrzeugs befinden und verteilt sind, wobei dort mindestens eine elektrische Funktionslast mit jedem Empfänger verbunden ist und durch das Multiplexsystem geregelt wird, wobei sich mindestens einer der Empfänger außerhalb einer direkten Sichtlinie mit dem Sender befindet, mit dem er in Verbindung steht; einem zentralen Regelungsmodul (1), der sich in dem Fahrzeug befindet, mit mindestens dem einen damit verbundenen Sender; und einer Reihe entfernter bzw. Fernmodule (10, 20, 30, 40, 50), wovon mindestens einer mit jedem der Empfänger verbunden ist, die mit jeder der Funktionslasten verbunden sind; wobei das Multiplexsystem gekennzeichnet ist durch ein Mittel für optische Energie, damit die Information zwischen den Sendern und den Empfängern übertragen wird, indem optische Energie auf eine zufällige, gestreute, diffuse Weise, zufällig von verschiedenen Innenoberflächen in dem Inneren des Fahrzeugs mehrfach reflektiert, fortschreitet bzw. wandert, während sie zwischen den Empfängern (301) und dem (den) Sender(n) (1A; 1B; 1C; 1D) wandert, mit denn jeder in Verbindung steht und durch das elektronisch verständliche Information übertragen wird, wobei die Übertragung elektronisch verständlicher Information mindestens die folgende einschließt:

einen Synchronisiercode;

einen eindeutigen Fahrzeugcode;

Befehl/Sensorinformation;

Fehlerüberprüfungscode; und

Adressiercode, der mindestens einen der Empfänger eindeutig identifiziert.

2. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 1, worin jeder (von den) Sender(n) (1A; 1B; 1C; 1D) Übertragungsmittel einschließt, um elektronisch verständliche Information optisch bidirektional in der Form von seriellen Halbduplexdaten zu übertragen, wobei die in der Informationsübertragung enthaltene Information in der Form von seriellen Halbduplexdaten bidirektional übertragen wird.

3. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 2, worin die in der Übertragung elektronisch verständlicher Information enthaltene Information ferner mindestens die folgende enthält:

Befehlsinformation von dem zentralen Modul (1) und Antwortinformation von dem (den) Empfänger(n), die durch den Adressiercode eindeutig adressiert sind.

4. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 3, worin der eindeutige Fahrzeugcode auf der Identifikationsnummer der Fahrzeugs (VIN) basiert.

5. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 4, worin der Fehlerüberprüfungscode einen zyklischen Redundanzcode (CRC) einschließt.

6. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 1, worin ferner nur ein elektrischer Leiter (4) eingeschlossen ist, der ein funktionsfähiger Teil des Multiplexsystems ist, welcher zu jeder der Funktionslasten, die durch das Multiplexsystem geregelt werden, verläuft.

7. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 6, worin der eine elektrische Leiter (4) ein Stromleiter ist, der Gleichstromleistung zu dessen jeweiliger elektrischer Funktionslast zuführt.

8. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 1, worin ferner eingeschlossen ist:

ein äußeres entferntes bzw. Fernmodul in Taschengröße, das in der Hand gehalten werden kann, wobei das äußere Fernmodul ein Übertragungsmittel für optische Energie einschließt, um eine Anzahl elektrischer Lastfunktionen des Fahrzeugs von außerhalb des Fahrzeugs zu regeln.

9. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 1, worin das Fahrzeug eine Instrumententafel mit einer oberen Oberfläche und eine Windschutzscheibe einschließt, und worin:

sich der zentrale Sender (1A) bei der oberen Oberfläche der Instrumententafel befindet, aufwärts auf die Innenoberfläche der Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu gerichtet, wobei die optische Energie von der Windschutzscheibe auf eine diffuse Weise reflektiert wird.

10. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 1 worin das Fahrzeug ein hinteres Fach und ein Rückfenster, das sich direkt über dem hinteren Fach befindet, einschließt, und worin:

sich der zentrale Sender (1D) bei der oberen Oberfläche des hinteren Fachs befindet, aufwärts auf die Innenoberfläche des Rückfensters des Fahrzeugs zu gerichtet, wobei die optische Energie von den Rückfenster auf eine diffuse Weise reflektiert wird.

11. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 1, worin das Fahrzeug zwei beabstandete Vordersitze und eine Mittelkonsole, die sich zwischen den beiden Vordersitzen befindet, einschließt, wobei die Konsole ein hinteres Ende aufweist, und worin:

sich der zentrale Sender (1C) zu dem hinteren Ende der Mittelkonsole hin hinter den Vordersitzen befindet.

12. Das Fahrzeug-Multiplexsystem nach Anspruch 11, worin:

der zentrale Sender (1B) aufwärts auf die Kopfleiste des Fahrzeugs zu gerichtet ist, wobei die optische Energie von der Kopfleiste auf eine diffuse Weise reflektiert wird.