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Diese
Anmeldung ist verwandt mit der US Provisional Application Serial
No. 60/459,899, die am 2. April 2003 eingereicht wurde und deren
Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit
eingeschlossen ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen logische Eingänge und
im Besonderen logische Mehrzustandseingänge, die zur Verwendung bei
Kraftfahrzeuganwendungen und anderen Anwendungen geeignet sind.
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Moderne
Fahrzeuge enthalten zahlreiche elektronische und elektrische Schalter.
Fahrzeugeinrichtungen, wie etwa Steuereinrichtungen für die Klimaanlage,
Steuereinrichtungen für
Audiosysteme, Steuereinrichtungen für Scheibenwischer, Steuereinrichtungen
für Front-
und Heckscheibentemperatur und dergleichen werden heutzutage in
Abhängigkeit
von elektrischen Signalen aktiviert, deaktiviert und eingestellt,
die durch verschiedene Schalter in Ansprechen auf Eingänge vom
Fahrer/Fahrgast, Sensorauslesungen und dergleichen erzeugt werden.
Diese elektrischen Steuersignale werden typischerweise von dem Schalter
an die gesteuerten Einrichtungen über Kupferdrähte oder
andere elektrische Leiter übertragen.
Gegenwärtig
verwenden viele Steueranwendungen einen einzigen Draht, um zwei
diskrete Zustände
(z.B. EIN/AUS, WAHR/FALSCH, HOCH-Pegel/NIEDRIG-Pegel, usw.) unter
Verwendung einer hohen oder niedrigen Spannung, die auf dem Draht übertragen
wird, anzugeben. Alternativ können
analoge Signale als kontinuierliche Eingänge an Potentiometer oder dergleichen
geliefert werden, die in Einrichtungen wie die Pedalstellungssensoren,
Drosselklappenstellungssensoren und/oder dergleichen zu finden sind.
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Da
die Kunden in neueren Fahrzeugen zusätzliche elektronische Einrichtungen
verlangen, nimmt der in dem Fahrzeug vorhandene Verdrahtungsumfang
fortlaufend zu. Diese zusätzliche
Verdrahtung nimmt wertvollen Fahrzeugraum ein, erhöht ungewollt
das Gewicht des Fahrzeugs und die Komplexität seiner Herstellung. Es gibt
deshalb einen fortwährenden
Bedarf bei Fahrzeuganwendungen, den Umfang der Verdrahtung in dem
Fahrzeug zu verringern, ohne auf elektronische Einrichtungen zu
verzichten. Darüber
hinaus gibt es einen Bedarf, die Anzahl elektronischer Funktionen
in dem Fahrzeug ohne zusätzliches
Gewicht, Volumen oder Komplexität
einer zusätzlichen
Verdrahtung zu erhöhen.
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Es
ist dementsprechend erwünscht,
Systeme und Techniken zum Erhöhen
des Umfangs von Steuerdaten, die über einen einzigen elektrischen
Leiter geliefert werden können,
zu formulieren. Darüber
hinaus ist es ein Wunsch, Schalter Schaltkreise zu schaffen, die
in der Lage sind, mehr als zwei Datenzustände über einen einzigen Leiter zu
liefern. Zudem werden weitere wünschenswerte
Merkmale und Eigenschaften aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
und den beigefügten
Ansprüchen
in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen und dem
vorstehenden technischen Gebiet und Hintergrund deutlich werden.
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Es
werden Systeme, Verfahren und Einrichtungen beschrieben, die ein
Steuersignal in Dreizustandslogik über einen einzigen elektrischen
Leiter liefern können.
Gemäß einer
Ausführungsform
liefert ein Schalter mit drei Zuständen in Ansprechen auf Benutzereingaben
ein Ausgangssignal, das zwischen einer ersten Referenzspannung,
einer zweiten Referenzspannung (wie etwa Masse oder eine gemeinsame
Leitung) und eine Zwischenspannung oder dergleichen auswählt. Der
analoge Ausgang von dem Schalter wird an einen Spannungsteilerschaltkreis
in dem Modul, das den Eingang empfängt, übertragen, welcher ein bekanntes
Ergebnis erzeugt, wenn der Schalterausgang dem Zwischenzustand entspricht.
Der Ausgang des Spannungsteilers kann dann an einen Analog/Digital-Wandler
geliefert werden, um den Zustand des Schalters zu decodieren. Das
Steuersignal in Dreizustandslogik kann auf einem weiten Gebiet von
Kraftfahrzeuganwendungen und anderen Anwendungen verwendet werden.
Das Signal könnte
beispielsweise dazu verwendet werden, eine Fahrzeugkomponente, wie
etwa einen Temperatur-Controller für die Windschutzscheibe oder
eine Beschlagentfernungseinrichtung für die Heckscheibe in einen
gewünschten
Zustand von drei Betriebszuständen
zu bringen. Bei verschiedenen weiteren Ausführungsformen kann der Zwischenzustand
als Diagnosezustand oder dergleichen verwendet werden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen
beschrieben, in diesen ist:
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1 ein Blockdiagramm eines
beispielhaften Fahrzeugs;
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2 ein Schaltkreisdiagramm
einer beispielhaften Ausführungsform
eines Schalter-Schaltkreises;
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3 ein Schaltkreisdiagramm
einer alternativen beispielhaften Ausführungsform eines Schalter-Schaltkreises;
und
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4 ein Schaltkreisdiagramm
eines beispielhaften Schalter-Schaltkreises
für ein
Fensterheizsystem mit drei Betriebszuständen.
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Die
folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhafter
Natur und soll die Erfindung oder die Anwendung und Nutzungen der
Erfindung nicht einschränken.
Darüber
hinaus ist nicht beabsichtigt, durch irgendeine ausgedrückte oder
implizierte Theorie gebunden zu sein, die in dem vorstehenden technischen
Gebiet, Hintergrund, der kurzen Zusammenfassung oder der folgenden
detaillierten Beschreibung angegeben wird.
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Gemäß verschiedener
beispielhafter Ausführungsformen
wird ein einziger Leiter dazu benutzt, drei logische Zustände von
einem diskreten Stellglied anzugeben. Bei einer Ausführungsform
wird ein Schalter oder eine andere Spannungsauswahleinrichtung dazu
verwendet, drei unterschiedliche Spannungswerte auf dem Leiter zu
erzeugen, die einer hohen Spannung, einer niedrigen Spannung und
einer Zwischenspannung entsprechen. Der Zwischenzustand kann einem
Schaltkreis im Leerlauf, d.h. einem unterbrochenen oder offenen Schaltkreis,
oder einer anderen Bedingung entsprechen, so dass drei separate
Spannungszustände
auf dem Leiter übertragen
werden. Übertragene
Signale werden durch eine geeignete Schaltung, wie etwa einen Spannungsteilerschalt kreis
in Verbindung mit einem Analog/ Digital-Wandler (A/D-Wandler) oder
dergleichen decodiert.
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Die
verschiedenen nachstehend beschriebenen Schaltkreise erlauben es,
dass jeder Leiter Signale mit drei logischen Zuständen mit
einem ausreichenden Störabstand
und elektrischer Hysterese für übliche Kraftfahrzeuganwendungen
liefern kann. Die hierin beschriebenen Schalter, Schaltkreise, Systeme
und Konzepte können
deshalb einen neuen grundlegenden Aufbaublock für elektronische Eingänge, insbesondere
in Kraftfahrzeuganwendungen definieren. Durch Erhöhen der
Anzahl logischer Zustände,
die mit einem gegebenen Satz von Eingängen dargestellt werden können, kann
die Anzahl von zugeschnittenen Leitern oder Drähten, die dazu verwendet werden, äquivalente
Daten zu übertragen,
wesentlich reduziert werden.
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Unter
Verwendung der hierin beschriebenen Konzepte und Strukturen kann
eine ternäre
(d.h. Dreizustands-)Logik auf einem weiten Gebiet von Fahrzeuganwendungen
verwertet werden, das Steuereinrichtungen für Sitzheizungen, Steuereinrichtungen
für einen
Defroster der Windschutzscheibe, Steuereinrichtungen für eine Beschlagentfernungseinrichtung
für die
Heckscheibe oder dergleichen umfasst. Unter Verwendung eines einzigen
Eingangs und einer einzigen Steuerleitung können beispielsweise ternäre Signale
dazu verwendet werden, unterschiedliche Befehle von "Aus", "geringes Heizen" und "starkes Heizen" an die Beschlagentfernungseinrichtung
oder den Defroster für
die Windschutzscheibe oder für
die Heckscheibe, die Sitzheizung oder dergleichen zu liefern. Darüber hinaus
können
durch Kombinieren von zwei oder mehr ternären Eingängen mehrere Zustände mit
weit weniger Signalen darge stellt werden, als mit gleichwertigen
binären
Ausführungen.
Beispielsweise könnte
ein Klimaanlagengebläse
mit fünf
Drehzahlen mit zwei ternären
Eingängen
(die in der Lage sind, neun unterschiedliche Zustandssignale zu
liefern) statt mit drei binären
Eingängen
gesteuert werden. Diese Beispiele können extrapoliert werden, um
einen allgemeineren Vorzug einer ternären Logik gegenüber einer
binären
Logik zu beschreiben, wie es in der folgenden Tabelle gezeigt ist:
TABELLE
1
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Wie
aus Tabelle 1 zu sehen ist, kann eine gegebene Anzahl von Zuständen typischerweise
mit weniger ternären
Signalen als herkömmlichen
binären
Signalen ausgeführt
werden. Darüber
hinaus werden, wenn zusätzliche
Zustände
benötigt
werden, die Vorteile ternärer
Signale gegenüber
binären
noch ausgeprägter.
Die Darstellung von zweihundert unterschiedlichen Zuständen würde beispielsweise
acht binäre
Bits jedoch nur fünf
ternäre
Signale erfordern. Anders herum könnten acht ternäre Signale über 6500
unterschiedliche Zustände
darstellen, wohingegen acht binäre
Signale nur 256 unterschiedliche Zustände darstellen können. Dementsprechend
liefern ternäre
Signale weit höhere
Skalierungsleistungen als vergleichbare Ausführungen mit binären Signalen.
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Nach
den Zeichnungsfiguren und zu Beginn nach 1 umfasst ein beispielhaftes Fahrzeug 100 geeigneterweise
irgendeine Anzahl von Komponenten 104, 110, die
mit verschiedenen Schaltern 102A, 102B kommunizieren,
um jeweils Steuersignale 106, 112A-B zu empfangen.
Die verschiedenen Komponenten 104, 110 können jede
in dem Fahrzeug 100 vorhandene elektrische oder elektronische
Einrichtung darstellen, die ohne Einschränkung umfassen: Steuereinrichtungen
für eine
Beschlagentfernungseinrichtung/einen Defroster für die Heckscheibe, Steuereinrichtungen
für Fahrer-/Fahrgastsitzheizungen,
Auswahleinrichtungen für
elektrisch verstellbare Außenspiegel,
Steuereinrichtungen für
Front-/Heckscheibenwischer
mit mehreren Geschwindigkeiten, Stellglieder für elektrisch verstellbare Außenspiegel,
Stellglieder für
Zentralverriegelungen, Steuereinrichtungen für elektrisch verstellbare Lendenstützen, Steuereinrichtungen
für Innen-
oder Außenlicht, Steuereinrichtungen
für eine
Innenleuchten-Vorrangschaltung (DLO von dome light override), Steuereinrichtungen
für elektrische
Schiebe- oder Faltdächer,
Auswahleinrichtungen für
gespeicherte Sitzstellungen oder Personalisierung, d.h. personenbezogene
Einstellungen, Steuereinrichtungen für elektrisch ausfahrbare Spiegel,
Steuereinrichtungen für
elektrisch verstellbare Sitze, Steuereinrichtungen für elektrisch
verstellbare Sitzlehnen, Steuereinrichtungen für Audiosysteme, Steuereinrichtungen
für Klimaautomatik
und/oder jegliche andere elektrischen Systeme, Komponenten oder
Einrichtungen in dem Fahrzeug 100.
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Schalter 108A-B sind
alle Einrichtungen, die in der Lage sind, verschiedene logische
Zustände 106, 112A-B an
Komponenten 104, 110 in Ansprechen auf Benutzerbefehle,
Sensorauslesungen und andere Eingangsreize zu liefern. Bei einer
beispielhaften Ausführungsform
sprechen die Schalter 102A-B auf Benutzerauswahlvorgängen an,
die vorgenommen werden, indem ein Hebel 108A-B oder ein
anderes Stellglied an dem Schalter 102A-B wie geeignet
verschoben oder aktiviert wird. Verschiedene Schalter 102A-B können mit
elektrischen, elektronischen und/oder mechanischen Stellgliedern
formuliert werden, um geeignete ternäre Ausgangssignale auf einen
Draht oder einer anderen elektrischen Leitung, die Schalter 102 und
Komponenten 104, 110 verbindet, zu liefern, wie
es nachstehend ausführlicher
beschrieben wird. Diese ternären
Signale können
durch Komponenten 104, 110 verarbeitet werden,
um die Komponenten wie geeignet in gewünschte Zustände zu bringen. Bei verschiedenen
Ausführungsformen
kann ein einzelnes ternäres
Signal 106 geliefert werden (z.B. zwischen Schalter 102A und
Komponente 104 in 1)
und/oder es können
mehrere ternäre Signale 112A-B geliefert
werden (z.B. zwischen Schalter 102B und Komponente 110 in 1).
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Nach 2 umfasst ein beispielhafter
Schalter-Schaltkreis 200 geeigneterweise einen Schalter 212, einen
Spannungsteilerschaltkreis 216 und einen Analog/Digital-Wandler
(A/D-Wandler) 202. Der Schalter 212 erzeugt passend
einen Ausgang in Dreizustandslogik, der geeignet über Leiter 106 übertragen
und an Spannungsteilerschaltkreis 216 und/oder A/D-Wandler 202 decodiert
wird. Der in 2 gezeigte
Schaltkreis 200 kann besonders für Ausführungsformen nützlich sein,
bei denen eine gemeinsame Referenzspannung (Vref) für den A/D-Wandler 202 an dem
Schalter 212 und Spannungsteilerschaltkreis 216 verfügbar ist,
obwohl der Schaltkreis 200 für ein Gebiet von alternativen
Umgebungen genauso gut geeignet sein kann.
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Der
Schalter 212 ist irgendeine Einrichtung, Schaltkreis oder
Komponente, die in der Lage ist, einen ternären Ausgang auf dem Leiter 106 zu
erzeugen. Bei verschiedenen Ausführungsformen
ist der Schalter 212 ein herkömmlicher Doppelumschalter,
wie er bei vielen Fahrzeugen zu finden ist. Alternativ kann der
Schalter 212 wie geeignet mit einer Betätigungseinrichtung mit mehreren
Stellungen oder einer anderen Spannungsauswahleinrichtung ausgeführt sein.
Der Schalter 212 kann beispielsweise mit einem herkömmlichen Schwachstromschalter
mit drei Stellungen ausgeführt
sein, wie es üblicherweise
bei vielen Fahrzeugen zu finden ist. Verschiedene Ausführungsformen
dieser Schalter umfassen wahlweise ein Federelement (nicht gezeigt)
oder einen anderen Mechanismus, um ein Stellglied 106 (1) in eine Ausgangsstellung
vorzuspannen, obwohl nicht in allen Ausführungsformen Vorspannungsmechanismen
zu finden sind. Der Schalter 212 entspricht im Allgemeinen
den verschiedenen in 1 gezeigten
Schaltern 102A-B.
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Der
Schalter 212 ist typischerweise derart konfiguriert, dass
er einen Ausgang von zwei Referenzspannungen (wie etwa eine hohe
Referenzspannung (z.B. Vref) und eine niedrige
Referenzspannung (z.B. Masse)) und einen Zwischenwert auswählt. Bei
einer beispielhaften Ausführungsform
ist Vref die gleiche Referenzspannung, die
an eine digitale Schaltung in dem Fahrzeug 100 (1) geliefert wird, und kann
die gleiche Referenzspannung sein, die an den A/D-Wandler 202 geliefert
wird. Bei verschiedenen Ausführungsformen liegt
Vref in der Größenordnung von etwa fünf Volt,
obwohl andere Ausführungsformen
weit variierende Referenzspannungen verwenden können. Der durch den Schalter 212 gelieferte
Zwischenwert kann einem offenen Schaltkreis entsprechen (der z.B.
mit keiner Referenzspannung verbunden ist) oder kann irgendeinen
Zwischenwert zwischen der oberen und der unteren Referenzspannung
widerspiegeln. Ein dazwischen liegender offener Schaltkreis kann
für viele
Anwendungen erwünscht
sein, da ein offener Schaltkreis typischerweise keinen parasitären Strom
auf Signalleitung 106 ziehen wird, wenn sich der Schalter
in einem Zwischenzustand befindet, wie es nachstehend ausführlicher
beschrieben wird. Zusätzlich
kann ein offener Schaltkreiszustand relativ einfach unter Verwendung
herkömmlicher
Schwachstromschalter 212 mit drei Stellungen ausgeführt werden.
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Der
Schalter 212 kann daher betätigt werden, um ein ternäres Schalterausgangssignal 106 zu
liefern, das aus den beiden Referenzsignalen (z.B. Vref und
Masse im Beispiel von 2)
und einem Zwischenzustand ausgewählt
wird. Dieses Schalterausgangssignal 106 wird an eine Decodierschaltung
in einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten (z.B. Komponenten 104, 110 in 1) wie geeignet geliefert.
Bei verschiedenen Ausführungsformen
ist der Dreizustandsschalter 212 einfach ein Schalter mit
mehreren Stellungen, der lediglich zwischen den beiden Referenzspannungen
(z.B. Stromquelle und Masse) und einem offenen Schaltkreis oder einer
anderen Zwischenbedingung auswählt.
Der Schalter ist nicht erforderlich, um irgendeine Spannungsteilung
zu liefern, und benötigt
folglich keine elektrischen Widerstände, Kondensatoren oder andere
Signalverarbeitungskomponenten als einfache Auswahlmittel. Bei verschiedenen
Ausführungsformen
umfasst der Schalter 212 eine mechanische Sperrfähigkeit,
so dass nur ein einziger Zustand (z.B. Stromquelle, Masse, Zwischenzustand)
zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt ausgewählt ist. Darüber hinaus
kann der Schalter 212 auf eine momentane und/oder kontinuierliche
Weise betätigt
werden. Im ersten Fall liefert der Schalter 212 einen gepulsten
Ausgang 106, wenn das Stellglied 106 (1) in eine Stellung bewegt
wird. Im letzteren Fall liefert der Schalter 212 kontinuierlich
ein Ausgangsignal 106, bis das Stellglied wie geeignet
in eine unterschiedliche Position bewegt wird. Momentane und kontinuierliche
Funktionen können
wie geeignet vermischt sein, beispielsweise können die Ausgangssignale 106 bei
einer Ausführungsform
gepulst sein, wenn eine der Referenzspannungen ausgewählt ist,
aber das Ausgangssignal 106 bleibt kontinuierlich, wenn
der Schalter 202 sich im Zwischenzustand befindet. Verschiedene
Abwandlungen von kontinuierlichem und/oder momentanem Schalten könnten in
einem weiten Gebiet von alternativen Ausführungsformen formuliert werden.
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Die
von dem Schalter 212 erzeugten ternären Signale 106 werden
an einem Spannungsteilerschaltkreis 216 oder dergleichen
bei Komponente 104, 110 (1) empfangen. Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der Spannungsteilerschaltkreis 216 geeigneterweise
einen ersten Widerstand 206 und einen zweiten Widerstand 208,
die jeweils mit den gleichen hohen bzw. niedrigen Referenzsignalen
gekoppelt sind, die an den Schalter 212 geliefert werden.
Diese Widerstände 206, 208 sind
an einem gemeinsamen Knoten 218 verbunden, der auch das
ternäre
Signale 106 von dem Schalter 212 wie geeignet
empfängt.
Bei der in 2 gezeigten
beispielhaften Ausführungsform
ist der Widerstand 206 mit der oberen Referenzspannung
Vref 214 verbunden gezeigt, während der
Widerstand 208 mit Masse verbunden ist. Obwohl die Werte
der Widerstände 206, 208 von
Ausführungsform
zu Ausführungsform
variieren, können
die Werte derart gewählt
werden, dass sie annähernd
gleich sind, so dass der gemeinsame Knoten auf eine Spannung von
annähernd
der Hälfte
der Spannung Vref gezogen wird, wenn der
Zustand mit offenem Schaltkreis durch den Schalter 212 geschaffen wird.
Somit können
drei unterschiedliche Spannungssignale (d.h. Masse, Vref/2,
Vref) wie geeignet an den gemeinsamen Knoten 218 geliefert
werden. Obwohl die Widerstände 206, 208 nicht
notwendigerweise identisch sind, kann eine Verwendung von Widerständen 206, 208 mit ähnlichem
oder gleichem Wert optimale Störabstände für viele
Ausführungsformen
liefern. Alternativ kann die Größe der Zwischenspannung
eingestellt werden, indem die jeweiligen Werte der Widerstände 206, 208 dementsprechend
ausgewählt
werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen
werden die Widerstände 206, 208 beide
derart ausgewählt,
dass sie einen Widerstand in der Größenordnung von ungefähr 1–50 kOhm
aufweisen, beispielsweise ungefähr
10 kOhm, obwohl jeder andere Wert in einem weiten Gebiet von alternativen
Ausführungsformen
verwendet werden könnte. Relativ
hohe Widerstandswerte können
bei der Einsparung von Leistung und Wärme helfen, indem die Menge an
Strom, die von Vref auf Masse fließt, reduziert
wird, obwohl alternative Ausführungsformen
unterschiedliche Werte für
die Widerstände 206, 208 verwenden
können.
Höhere
Widerstandswerte können
auch den Vorteil bieten, dass sie die Wattleistung des Widerstandes
reduzieren, wodurch die Größe des Widerstandes,
der bei vielen Ausführungsformen
notwendig ist, verringert wird.
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Die
ternären
Spannungen, die an dem gemeinsamen Knoten 208 vorhanden
sind, werden dann an einen A/D-Wandler 202 geliefert, um
die Signale 204 wie geeignet zu decodieren und zu verarbeiten.
Bei verschiedenen Ausführungsformen
ist dem A/D-Wandler 202 ein Prozes sor, Controller, Decoder,
ein Kasten zur Ferneingabe/-ausgabe oder dergleichen zugeordnet.
Alternativ kann der A/D-Wandler 202 ein Komparatorschaltkreis,
ein durchgeleiteter A/D-Schaltkreis oder ein anderer Umwandlungsschaltkreis
sein, der in der Lage ist, digitale Darstellungen 214 der
empfangenen analogen Signale 204 zu liefern. Bei einer
beispielhaften Ausführungsform
erkennt der A/D-Wandler 202 die hohen und niedrigen Referenzspannungen
und nimmt Zwischenwerte an, die mit dem Zwischenzustand in Beziehung
stehen. Bei Ausführungsformen,
bei denen Vref ungefähr gleich fünf Volt ist, kann beispielsweise
der A/D-Wandler Spannungen unter ungefähr einem Volt als eine "niedrige" Spannung erkennen,
Spannungen über
ungefähr
vier Volt als "hohe" Spannung, und Spannungen
zwischen einem und vier Volt als Zwischenspannungen. Die besonderen
Toleranzen und Werte, die von dem A/D-Wandler 202 verarbeitet
werden, variieren bei anderen Ausführungsformen. Die A/D-Wandler 202, die
bei den verschiedenen Ausführungsformen
verwendet werden, können
jede Bit-Auflösung
besitzen (z.B. 4 Bit, 6 Bit, 8 Bit, 10 Bit oder dergleichen), obwohl
die Verwendung von sechs oder mehr Bits an Auflösung den Vorteil bieten kann,
dass die Entwurfsanforderungen, die den Widerständen 206 und 208 auferlegt
werden, verringert werden.
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Wie
es oben beschrieben wurde, können
dann ternäre
Signale 106 durch einen Schalter 212 erzeugt werden,
die über
einen einzigen Träger übertragen
und von dem A/D-Wandler 202 in Verbindung mit dem Spannungsteilerschaltkreis 216 decodiert
werden. Zwischensignale, die den traditionellen "hohen" oder "niedrigen" Ausgängen des Schalters 212 nicht
entsprechen, werden durch den Spannungsteilerschaltkreis 216 skaliert,
um eine bekannte Zwischenspannung zu erzeugen, die von dem A/ D-Wandler 202 wie
geeignet erfasst und verarbeitet werden kann. Auf diese Weise können herkömmliche
Schalter 212 und elektrische Leitungen dazu verwendet werden,
ternäre
Signale anstelle (oder zusätzlich
zu) binären
Signalen zu übertragen, wodurch
die Informationsmenge erhöht
wird, die über
einen einzigen heiter transportiert werden kann. Dieses Konzept
kann über
einen weiten Bereich von Kraftfahrzeuganwendungen oder anderen Anwendungen
verwertet werden, wie dies vollständiger in Verbindung mit 4 beschrieben wird.
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Nach 3 umfasst eine alternative
Ausführungsform
einer Schalter-Schaltung 300 zweckmäßigerweise einen zusätzlichen
Spannungsteiler 308 zusätzlich
zu dem Schalter 212, dem Teilerschaltkreis 216 und dem
A/D-Wandler 202, die oben in Verbindung mit 2 beschrieben wurden. Der
in 3 gezeigte Schaltkreis
kann zusätzliche
Vorzüge
bieten, wenn eine oder mehrere Referenzspannungen (z.B. Vref), die dem A/D-Wandler 202 geliefert
werden, nicht erhältlich
sind oder ungeeignet sind, um sie an den Schalter 212 zu liefern.
In diesem Fall kann eine andere zweckmäßige Referenzspannung (z.B.
eine Fahrzeugbatteriespannung B+, ein An-/Anlasssignal
oder dergleichen) an den Schalter 212 und/oder wie gezeigt
an den Spannungsteilerschaltkreis 216 geliefert werden.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Konzepte liefert diese Anordnung
drei unterschiedliche Spannungen (z.B. Masse, B+/2
und B+) an einem gemeinsamen Knoten 204. Diese
Spannungen können
außerhalb
der Skalierung in Bezug auf jene liegen, die durch eine herkömmliche A/D-Schaltung 202 zu
erwarten ist, jedoch können
die beispielhaften Batteriespannungen in der Größenordnung von etwa zwölf Volt
liegen. Dementsprechend werden die Spannungen, die an dem gemeinsamen
Knoten 204 vorhanden sind, mit einem zweiten Spannungsteiler 308 skaliert,
um Eingangssignale 306 zu liefern, die in dem Empfindlichkeitsbereich
für den
A/D-Wandler 202 liegen.
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Bei
einer beispielhaften Ausführungsform
umfasst der Spannungsteiler 308 zwei oder mehr Widerstände 302 und 304,
die elektrisch zwischen dem gemeinsamen Knoten 218 und
dem Eingang 306 in dem A/D-Wandler 202 angeordnet
sind. In 3 ist der Widerstand 302 zwischen
Knoten 218 und 306 gezeigt, wobei der Widerstand 304 zwischen
Knoten 306 und Masse gezeigt ist. Verschiedene alternative
Teilerschaltkreise 308 könnten jedoch unter Verwendung
einer einfachen Anwendung des ohmschen Gesetzes formuliert werden. Ähnlich können die
Werte der Widerstände 302 und 304 auf
der Basis der gewünschten
Skalierung der Spannungen zwischen den Knoten 218 und 306 auf
jeden Wert entworfen werden, obwohl der Entwurf der beiden Widerstände auf
einen annähernd
gleichen Wert einen verbesserten Störabstand für den Schaltkreis 300 liefern
kann. Bei einer alternativen Ausführungsform könnten beispielsweise
die Spannungsteiler 216 und 308 zu einem einzigen
Netzwerk aus zwei Widerständen
mit ungleichen Werten kombiniert werden. Diese Anordnung kann bei
bestimmten Ausführungsformen
nicht ganz optimale Störabstände schaffen,
würde aber
wahrscheinlich die Anzahl von diskreten Komponenten reduzieren,
die dazu verwendet werden, den Schaltkreis 300 zu implementieren.
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Unter
Verwendung der oben angegebenen Konzepte kann ein weiter Bereich
von Steuerungsschaltkreisen und Steuerungsanwendungen formuliert
werden, insbesondere in Kraftfahrzeugumgebungen und anderen Fahrzeugumgebungen.
Wie es oben erwähnt
wurde, können
die ternären
Signale 106, die durch die Schalter 102/212 erzeugt
werden, dazu verwendet werden, Steuerdaten an irgendeine Anzahl
von Fahrzeugkomponenten 104, 110 (1) zu liefern. Nach 4 können
die drei Stellungen 404, 406, 408 des
Schalters 212 geeignet verschiedenen Zuständen, Bedingungen
oder Eingängen
der Komponente 104 zugeordnet werden. Wie es oben beschrieben
wurde, umfasst die Komponente 104 geeigneterweise einen
Prozessor oder einen anderen Controller 402, der einen
A/D-Wandler 202 und
einen Spannungsteilerschaltkreis 21 umfasst (oder zumindest
mit diesem kommuniziert), um ternäre Signale 106 von
dem Schalter 212 zu empfangen. Die von dem A/D-Wandler 202 erzeugten
digitalen Signale 214 werden von dem Controller 402 wie
geeignet verarbeitet, um auf den Eingang mit drei Zuständen zu
antworten, der an dem Schalter 212 empfangen wird. Dementsprechend
wird die Abbildung zwischen den Zuständen 404, 406 und 408 typischerweise
von dem Controller 402 verarbeitet, obwohl alternative
Ausführungsformen
eine Signalverarbeitung in zusätzlichen
oder alternativen Abschnitten des Systems 400 umfassen
können.
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Wie
es hierin verwendet wird, wird der Zustand 404 als "1", "hoch" oder "high" bezeichnet und entspricht
einem offenen Schaltkreis mit Vref, B+ oder einer anderen hohen Referenzspannung. Ähnlich wird
der Zustand 408 als "0", "niedrig" oder "low" bezeichnet und entspricht
einem Schaltkreis mit Kurzschluss auf Masse oder einer anderen geeigneten
niedrigen Referenzspannung. Der Zwischenzustand 406 wird
als "Wert" oder "v" beschrieben und kann einem offenen
Schaltkreis oder einem anderen Zwischenzustand des Schalters 212 entsprechen.
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Bei
vielen Ausführungsformen
ist der Zwischenzustand 406 als ein "Strom-Aus"-Zustand am meisten erwünscht, da
der offene Schalt kreis wenig oder keinen Stromfluss von dem Schalter 212 bewirkt,
wodurch elektrische Energie gespart wird. Außerdem ist ein Fehler eines "offenen Schaltkreises " wahrscheinlicher
als ein fehlerhafter Kurzschluss auf jede der beiden Referenzspannungen;
weshalb die wahrscheinlichsten Fehler vielmehr zu einem Ausschalten
eines Merkmals führen,
anstatt sie in einer eingeschalteten Stellung "stecken zu lassen". Im Gegensatz dazu können manche
sicherheitsrelevanten Einrichtungen (z.B. Scheinwerfer) derart konfiguriert
sein, dass sie in dem Fall eines Fehlers aktiv bleiben, wenn dies
zweckmäßig ist.
Dementsprechend kann der hierin beschriebenen Schalter 212 mit
verschiedenen Zuständen
beliebig neu zugewiesen werden, um die verschiedenen Eingänge und/oder
Betriebszustände
der Komponente 104 passend darzustellen.
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Unter
Verwendung der oben aufgeführten
Konzepte können
verschiedene beispielhafte Abbildungen des Schalters 212 für bestimmte
Kraftfahrzeuganwendungen wie folgt definiert werden. Während die
folgenden Zuordnungen nicht ausschließlich und nur beispielhafter
Natur sein sollen, sind die verschiedenen Zustände im Hinblick auf eine Fehlerwahrscheinlichkeit
ausgewählt
worden, so dass die wahrscheinlichsten Fehler zu dem herkömmlich am
meisten gewünschten
Effekt führen.
Nichtsdestoweniger können
sich andere Ausführungsformen
von den nachstehend angegebenen unterscheiden.
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Bei
einem Heizsystem, wie etwa einer Fahrgast- oder Fahrersitzheizung,
können
die verschiedenen Zustände
des Schalters 212 zugeordnet werden, um eine Niederstromeinstellung/Niederleistungseinstellung (niedriger
Zustand 408), eine Hochstromeinstellung/Hochleistungs enstellung
(hoher Zustand 404) und eine Strom-Aus-Einstellung (Wert-Zustand 406)
zu liefern.
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Bei
einem Auswahlsystem für
elektrisch verstellbare Außenspiegel
können
die verschiedenen Zustände
des Schalters 212 zugeordnet werden, um keinen Spiegel
auszuwählen,
wenn der Wert-Zustand 406 ausgewählt ist, mit einem niedrigen
Zustand 408, der dem Fahrerspiegel entspricht, und einem
hohen Zustand 404, der dem fahrgastseitigen Spiegel auswählt.
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Bei
einer Steuerung des Front- oder Heckscheibenwischers mit zwei Geschwindigkeiten
(mit oder ohne Verzögerung)
können
die verschiedenen Zustände
des Schalters 212 zugeordnet werden, um eine niedrige Geschwindigkeit
oder Verzögerung
zu liefern, wenn der niedrige Zustand 406 ausgewählt ist,
und eine höhere
Geschwindigkeit oder Verzögerung
zu liefern, wenn der hohe Zustand 404 ausgewählt ist.
Der Wert-Zustand 406 kann
einer Strom-Aus-Einstellung entsprechen.
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Bei
der Steuerung eines elektrischen Fensterhebers kann der niedrige
Zustand 408 einem Befehl "Fenster absenken" entsprechen, und der hohe Zustand 404 kann
einem Befehl "Fenster
anheben" entsprechen.
Der Wert-Zustand 406 kann einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Bei
einer Steuerung einer Zentralverriegelung kann der niedrige Zustand 408 einem
Befehl "Tür entriegeln" entsprechen, und
der hohe Zustand 404 kann einem Befehl "Tür
verriegeln" entsprechen.
Der Wert- Zustand 406 kann
einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Bei
einer Steuerung einer elektrisch verstellbaren Lendenstütze kann
der niedrige Zustand 408 einem Befehl "senke Lendenstütze ab" entsprechen, und der hohe Zustand 404 kann
einem Befehl "hebe
Lendenstütze
an" entsprechen.
Der Wert-Zustand 406 kann einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Bei
einer Steuerung des Außenlichtes
kann ein niedriger Zustand 408 einem Befehl "Parkleuchten an" entsprechen, und
ein hoher Zustand 404 kann einem Befehl "Scheinwerfer und
Parkleuchten an" entsprechen. Der
Wert-Zustand 406 kann einem Zustand "Aus" oder "keine Außenleuchten" entsprechen. Alternativ
und wie es oben beschrieben wurde, können alternative Ausführungsformen
die Leuchten im Fall des Fehlers eines unterbrochenen oder offenen
Schaltkreises aktivieren.
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Bei
einer Steuerung eines elektrischen Schiebedachs kann der niedrige
Zustand 408 einem Befehl "schließe Schiebedach" entsprechen, und
der hohe Zustand 404 kann einem Befehl "öffne
Schiebedach" entsprechen.
Der Wert-Zustand 406 kann einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Bei
einer Steuerung eines Sitzspeichers kann der niedrige Zustand 408 einem
ersten personenbezogenen Zustand oder Personalisierungszustand entsprechen,
und der hohe Zustand 404 kann einem zweiten Personalisierungszustand
entsprechen. Der Wert-Zustand 406 kann einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Bei
einer Steuerung eines elektrisch ausfahrbaren Spiegels kann der
niedrige Zustand 408 einem Befehl "Zurückziehen
des ausfahrbaren Spiegels" entsprechen,
und der hohe Zustand 404 kann einem Befehl "Ausfahren des ausfahrbaren
Spiegels" entsprechen.
Der Wert-Zustand 406 kann
einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Bei
einer Steuerung eines elektrisch verstellbaren Sitzes kann der niedrige
Zustand 408 einem Befehl "Sitz nach vorne (nach oben)" entsprechen, und
der hohe Zustand 404 kann einem Befehl "Sitz zurück (nach unten)" entsprechen. Der
Wert-Zustand 406 kann einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Bei
der Steuerung einer elektrisch verstellbaren Sitzlehnenneigung kann
der niedrige Zustand 408 einem Befehl "Sitzlehnenneigung verringern" entsprechen, und
der hohe Zustand 404 kann einem Befehl "Sitzlehnenneigung vergrößern " entsprechen. Der
Wert-Zustand 406 kann einem Zustand "Aus" oder "keine Betätigung" entsprechen.
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Ternäre Signale
können
auch neue Funktionen ermöglichen,
wie etwa Heizungen mit mehreren Niveaus für Windschutzscheiben, Heckfenster
und/oder andere Fenster in dem Fahrzeug 100. Bei einer
Ausführungsform
erzeugt der niedrige Zustand 408 einen relativ niedrigen
Heizungsstrom, und der hohe Zustand 404 erzeugt einen höheren Heizungsstrom.
Der Wert-Zustand 406 entspricht einer Bedingung "kein Strom", wodurch die Heizung
ausgeschaltet wird. Ein derartiges Szenario könnte mit einem Zeitglied für den Hochstromzustand 408 gekoppelt
werden, das den höheren
Wert nach einer geeigneten Zeitdauer sperrt oder, nachdem eine geeignete
Zeit verstrichen ist, zu der Niederstromeinstellung zurückkehrt.
Der Niederstromzustand 404 kann auch wie geeignet mit einem
Zeitglied konfiguriert werden oder es kann zugelassen werden, dass
er unendlich läuft.
Ternäre
Signale könnten
auch dazu verwendet werden, Armaturenbrettanzeigen für die Heizungen
mit mehreren Niveaus (oder jede andere Funktion) mit einem hohen
Zustand 408 und einem niedrigen Zustand 404 zu
aktivieren, die jeweils einen unterschiedlichen Anzeiger beleuchten,
und dem Wert-Zustand 406, der den Anzeiger löscht. Alternativ
können
Techniken einer Pulsweitenmodulation (PWM) oder dergleichen dazu
verwendet werden, die Intensität
eines Signalanzeigers zu verändern,
so dass der Anzeiger intensiver ist, wenn die Heizung sich in dem
Hochstromzustand 408 befindet, als wenn die Heizung sich
im Niederstromzustand 404 befindet.
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Andere
Anwendungen eines ternären
Schattens umfassen Steuerungen für
Audiosysteme (z.B. Kanalsuche, Lautstärke), Temperatursteuerungen,
Auswahl der Fahrtregelungseinstellung-/-wiederaufnahme, Steuerungen
des Hochschaltens/Herunterschaltens des Getriebes und dergleichen.
Wieder sind die verschiedenen hierin angegebenen Beispiele lediglich
beispielhafte Darstellungen der Arten von Merkmalen oder Einrichtungen,
die aus einer ternären
Signalgebung im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug verfügbar sind. Viele
zusätzliche
oder gleichwertige Ausführungen
einer ternären
Signalgebung könnten über jene
hinaus, die hierin beschrieben sind, formuliert werden.
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Die
hierin aufgeführten
Konzepte können
auch auf einem weiten Gebiet von äquivalenten Ausführungsformen
und Anwendungen verwendet werden. Komponenten, die nur einen binären Eingang
verwenden, könnten
beispielsweise den dritten Befehlszustand, der durch die Schaltkreise 200, 300 oben
geliefert wird, als einen Diagnosezustand verwenden. Wieder nach
den 2 und 3 ist der Spannungsteilerschaltkreis 216 noch in
der Lage, Zwischensignale zu detektieren, die offenen Schaltkreisen
entsprechen, wenn der Schalter 212 nur binäre Ausgänge 106 liefert,
die entweder der hohen oder der niedrigen Referenzspannung entsprechen. Wenn
der A/D-Ausgang 214 einen Zwischeneingangszustand angibt,
kann dann leicht geschlossen werden, dass dieser Zustand aus einem
offenen oder unterbrochenen Schaltkreis irgendwo in dem System resultiert. Wenn
der Schalter 212 nicht derart gestaltet ist, dass er einen
unterbrochenen, d.h. einen offenen Schaltkreis oder einen Schaltkreise
im Leerlauf, erzeugt, kann jeder beobachtete Schaltkreis mit offenem
Zustand einen Drahtbruch, einen Fehler im Schalter 212 oder
eine andere unerwünschte
Bedingung angeben. Eine Angabe eines offenen Schaltkreises kann
daher dazu verwendet werden, wie geeignet eine Markierung, einen
Alarm oder eine andere Anzeige auszulösen.
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Ähnliche
Konzepte könnten
dazu verwendet werden, andere Fehler in verschiedenen Systemen 200, 300 zu
detektieren. Obwohl unterbrochenen Schaltkreise die wahrscheinlichsten
Fehler sein werden, die bei vielen Ausführungsformen beobachtet werden,
können
alternative Ausführungsformen
dazu verwendet werden, fehlerhafte Kurzschlüsse auf irgendeine der Referenzspannungen
(z.B. Vref, B+,
Masse) zu detektieren, indem einfach nicht der entsprechende Ausgangszustand
des Schalters 212 verwendet und anschließende Vorkommnisse
des unerwünschten
Zustandes mit dem A/D-Wandler 202 und Spannungsteiler 216 detektiert werden.
Die übrigen
beiden Ausgänge
des Schalters 212 können
dazu verwendet werden, wie geeignet die gewünschten binären Eingänge an Komponente 104 zu
liefern. Bei Systemen, die dafür
entworfen sind, Kurzschlüsse
auf Masse zu diagnostizieren, können
beispielsweise die Zustände "Wert" und "hoch" konfiguriert sein,
um die beiden binären
Ausgangszustände
des Schalters darzustellen, wohingegen der dritte "niedrige" Zustand dazu verwendet
wird, Kurzschlüsse
auf Masse zu diagnostizieren. Ähnlich
können
Kurzschlüsse
auf die Stromreferenz diagnostiziert werden, indem die Niedrig-
und Wert-Zustände
derart konfiguriert werden, dass sie die binären Ausgangszustände des
Schalters darstellen, indem der dritte "hohe" Zustand
wie geeignet verwendet wird, Kurzschlüsse auf die Stromreferenz zu
identifizieren.
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Wieder
ist der Fehler, der am wahrscheinlichsten bei den meisten Ausführungsformen
auftreten wird, eine Bedingung eines unterbrochenen Schaltkreises.
Dementsprechend können
viele binären
Funktionen so konfiguriert sein, dass der niedrige Zustand einen
Ausgangszustand (z.B. Strom aus) darstellt, der hohe Zustand einen
betätigten
Zustand darstellt, und der Wert-Zustand eine diagnostizierbare Bedingung
eines offenen Schaltkreises darstellt. Viele binäre Funktionen, die die Funktionalität eines
diagnostizierbaren Zustandes ausnützen, umfassen ohne Beschränkung: Steuereinrichtungen
für eine
Warnblinkanlage; Steuereinrichtungen für das Ein- und Ausschalten
eines Airbags, Steuereinrichtungen für Nebelscheinwerfer; Fahrgastsitzerfassung
(z.B. stellt "niedrig" kein Fahrgast vorhanden
dar, "hoch" stellt Fahrgast
vorhanden dar; Überwachungen
des Anlegens des Sicherheitsgurtes; Steuereinrichtungen des Ein-/Ausschaltens
von Traktionssteuerungssystemen (TCS), Steuerungen des Ein/Ausschaltens
von Overdrive; Auswahleinrichtungen für bedarfsabhängigen Hubraum
(DoD von Displacement on Demand); Steuereinrichtungen für Beschlagentfernungseinrichtungen
für die
Heckscheibe; Auswahl von Ziehen oder Abschleppen; OnStar oder andere
Auswahlen) von Notfalldiensten (z.B. Schalter für Anrufen und Einleiten/Beenden
von Anforderungen); Sensoren für
das Anlegen von Sicherheitsgurten; Steuereinrichtungen für die Betätigung der
Hupe; Steuereinrichtungen für
das Ein-/Ausschalten der Heizungs- Lüftungs- und Klimaanlage (HLK);
Steuereinrichtungen für
das Ein-/Ausschalten des Radios; Steuerungen des Aufnehmens/Ausstoßens von
Compact Disks oder Kassetten; Schalter für die Anforderung der Klimaanlage;
Schalter für
eine Luftumwälzung;
Auswahl von Außen-/Innentemperatur;
redundante Steuereinrichtungen am Lenkrad (z.B. Steuereinrichtungen
für das
Ein-/Ausschalten einer
Heizungs-, Lüftungs-
und Klimaanlage oder eines Radios); Steuereinrichtungen für eine Innenraumleuchten-Vorrangschaltung;
Rücksetzen
eines Tageskilometerzählers;
Anzeigen von offen stehenden Türen (z.B.
Schalter von Seitentüren
und Kofferraum/Motorhaube); Zustände
einer manuellen Türverriegelung
(z.B. wie zur Diebstahlsfeststellung verwendet); Auswahleinrichtungen
für Audiosysteme
(z.B. zusätzliche
Auswahleinrichtungen, Funktionsauswahleinrichtungen, Bandauswahleinrichtungen,
Stummschaltungsknöpfe
und dergleichen); Auswahleinrichtungen für das Ein-/Ausschalten der
Fahrtregelung; Auswahleinrichtungen für Overdrive/Nicht-Overdrive;
Knöpfe
für das
Zurücksetzen
von Fahrdaten und dergleichen. Wieder sollen die verschiedenen hierin
beschriebenen Anwendungen lediglich beispielhaft sein und nicht
den Umfang der Erfindung einschränken.
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Obwohl
die verschiedenen Ausführungsformen
am häufigsten
in Bezug auf Kraftfahrzeuganwendungen beschrieben worden sind, soll
die Erfindung nicht darauf beschränkt sein. Tatsächlich könnten die
hierin beschriebenen Konzepte, Schaltkreise und Strukturen leicht
bei jeder kommerziellen Einrichtung, Einrichtungen im Haushalt,
in der Industrie, bei elektronischen Geräten für Verbraucher, Personalcomputern,
Spielzeug oder anderen Einrichtungen angewandt werden. Ternäre Schalter
und Konzepte könnten
dazu verwendet werden, eine Telefontastatur auszuführen, die
beispielsweise die zwölf
Knöpfe
mit sechs ternären
Schaltern darstellt. Ähnlich
könnten
ternäre
Schalter bei berührungsempfindlichen
Bildschirmen, wie jene, die bei Haushaltsgeräten benutzt werden (z.B. Mikrowellenöfen, Speisenzubereitungsgeräten usw.)
und bei anderen Anwendungen verwendet werden. Bei derartigen Ausführungsformen
könnten
die verschiedenen Zustände
der Schalter beispielsweise hohe und niedrige Verarbeitungsgeschwindigkeiten
oder dergleichen darstellen. Ferner könnten die hierin beschriebenen
Fahrzeugkonzepte leicht bei jedem Fahrzeug angewandt werden, das
in jeglicher Einrichtung unter Wasser, in der Luft, auf See oder
anderen Einrichtungen ebenso wie im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen
arbeitet.
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Obwohl
zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden
detaillierten Beschreibung dargelegt worden ist, gibt es eine große Anzahl
von Variationen. Die verschiedenen hierin beschriebenen Schaltkreise
können
beispielsweise über
herkömmliche
elektrische und elektronische Prinzipien modifiziert werden, oder
können
in jeder Anzahl von äquivalenten
Ausführungsformen
logisch verändert
werden, ohne von den hierin beschriebenen Konzepten abzuweichen.
Die hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen sollen nur als
Beispiele dienen und nicht den Umfang, die Anwendbarkeit oder Konfiguration
der Erfindung auf irgendeine Weise einschränken. Vielmehr wird die vorangehende
detaillierte Beschreibung Fachleute in die Lage versetzen, eine
oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen
auszuführen.
Verschiedene Änderungen
können
daher an den Funktionen und Anordnungen von Elementen, die hierin
angegeben worden sind, vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung,
wie er in den beigefügten
Ansprüchen
und deren gesetzlichen Äquivalenten
angegeben sind, abzuweichen.
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Zusammengefasst
sind Systeme, Verfahren und Einrichtungen beschrieben, die ein Steuersignal
mit drei Zuständen über einen
einzigen elektrischen Leiter liefern. Ein Schalter mit drei Stellungen
liefert ein Ausgangssignal, das zwischen einer ersten Referenzspannung,
einer zweiten Referenzspannung und einer Zwischenspannung auswählt. Der
Ausgang des Schalters wird zu einem Spannungsteilerschaltkreis übertragen, der
ein vorbestimmtes Ergebnis erzeugt, wenn der Ausgang des Schalters
dem Zwischenzustand entspricht. Der Ausgang des Spannungsteilers
wird dann an einen Analog/Digital-Wandler geliefert, um den Zustand
des Schalters zu decodieren. Das Steuersignal mit drei Zuständen kann
dazu verwendet werden, um beispielsweise eine Fahrzeugkomponente,
wie einen Controller für
die Windschutzscheibentemperatur oder die Beschlagentfernungseinrichtung
für die
Heckscheibe in einen gewünschten
Zustand von drei Betriebszuständen
zu bringen. Ähnlich
können
die Konzepte mit Dreizustandslogik weitläufig bei vielen Einrichtungen
für Kraftfahrzeuge,
in der Industrie und für
elektronische Geräte
von Verbrauchern oder anderen Einrichtungen angewandt werden.