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Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erfassung der Schaltstellungen
eines mehrstufigen Schalters, wobei in den Schaltstellungen jeweils
einer von mehreren Schaltkontakten mit einem festen Potential verbunden
ist, und wobei die Schaltkontakte mit Widerständen einer Spannungsteileranordnung
verbunden sind, und wobei eine Auswerteeinheit aus einer an der
Spannungsteileranordnung auftretenden Spannungshöhe die aktuelle Schaltstellung
des Schalters bestimmt.
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Eine
derartige Schaltungsanordnung zur Erfassung der Schaltstellungen
eines Blinkgeberschalters, die in Seriengeräten der Anmelderin eingesetzt wird,
ist in der 9 schematisch dargestellt und wird
weiter unten noch näher
beschrieben werden. Bei diesem spannungs- bzw. widerstandskodierten Schalter
wird je nach Schaltstellung ein Anschlusspunkt einer Widerstandsreihe
gegen Masse geschaltet. Hierdurch wird ein Spannungsteiler gebildet,
dessen Ausgangsspannung von einer Auswerteeinheit gemessen wird.
Aus der gemessenen Spannung bestimmt die Auswerteeinheit die aktuell
vorliegende Schaltstellung des Schalters.
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Bekannte
spannungskodierte Schalter umfassen eine Diagnosefähigkeit
zur Erkennung von Leitungsunterbrechungen sowie von Kurzschlüssen gegen
Plus oder Masse. Damit können
im Betrieb auftretende Standardfehler von der Auswerteeinheit erkannt
werden.
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Problematisch
ist, dass erhöhte Übergangswiderstände im Bereich
der Schaltkontakte zu fehlerhaften, aber dennoch plausibel erscheinenden
Ausgaben führen
können.
Unter Umständen
wird sogar eine konkurrierende Schaltstellung ausgegeben, beispielsweise
bei einem Blinkgeberschalter: Hebel in Stellung ”Blinken links” – Ausgabe
der Stellung ”Blinken
rechts”.
Derartige Fehlfunktionen aufgrund von Übergangswiderständen sind
besonders bei sicherheitsrelevanten Systemen nicht akzeptabel.
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Es
stellte sich die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zur Erfassung
der Schaltstellungen eines mehrstufigen Schalters zu schaffen, bei
der durch erhöhte Übergangswiderstände an den
Schaltkontakten auftretende Fehler erkannt werden können und keine
sicherheitskritischen Fehlfunktionen bewirken können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Spannungsteileranordnung mit zwei Eingängen der Auswerteeinheit verbunden ist,
und dass die Schaltstellungen an den Eingängen der Auswerteeinheit gegenläufig abgestufte
Signalspannungen erzeugen.
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Erfindungsgemäß erfasst
die Auswerteeinheit somit zwei Signalspannungen je Schaltstellung. Eine
Schaltstellung wird nur dann als gültig anerkannt, wenn dabei
die Signalspannungen an beiden Eingängen einen vorgegebenen Wert
annehmen bzw. unter Berücksichtigung
von zugelassenen Toleranzen, in einem vorgegebenen Wertebereich
liegen. Das Auftreten von deutlich zu großen Übergangswiderständen an
den Schaltkontakten kann dadurch sicher erkannt werden, dass in
diesem Fall höchstens einer
der beiden Signalspannungswerte in einem zulässigen Bereich liegt.
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Vorteilhaft
ist, dass die erfindungswesentlichen Merkmale der Schaltungsanordnung
allein elektronische Komponenten außerhalb des Schalters betreffen,
und damit die übliche
mechanische Ausgestaltung des Schalters beibehalten werden kann. Dies
ist vorteilhaft, da Stufenschalter und insbesondere Blinkgeberschalter
einen relativ komplexen mechanischen Aufbau aufweisen können und
es somit hierfür
keiner kostenaufwendiger Neukonstruktion bedarf.
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Die
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
benötigt
eine Auswerteeinheit mit zwei spannungssensierenden Eingängen. Hierbei
ist es vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit durch einen Mikrocomputer
ausgebildet ist, da Mikrocomputer, durch integrierte Analog-Digital-Wandler,
geeignete Analogeingänge
zumeist standardmäßig aufweisen.
Zudem ermöglicht
ein Mikrocomputer auf einfache Weise eine differenzierte Überprüfung der
erfassten Signalspannungswerte auf Plausibilität bzw. auf Fehler, sowie die
Ausführung
von Steuerungsfunktionen und Fehlersignalisierungen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen
Ansprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand
der Zeichnung. Es zeigen
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1 eine
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung,
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2 eine
Darstellung der gültigen
Signalspannungswerten bei der Schaltungsanordnung gemäß der 1,
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3 bis 7 Ausführungsvarianten
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
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8 gültige Signalspannungswerte
bei der Schaltungsanordnung gemäß der 7,
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9 eine
Schaltungsanordnung nach dem Stand der Technik.
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In
den nachfolgend beschriebenen Figuren sind spannungs- bzw. widerstandskodierte
mehrstufige Schalter hauptsächlich
am Beispiel von Blinkgeberschaltern für Kraftfahrzeuge dargestellt,
da diese eine bevorzugte Anwendung der Erfindung bilden. Die Verwendungsmöglichkeiten
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
sind aber selbstverständlich
nicht auf Blinkgeberschalter beschränkt.
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In
den Figuren sind außerdem
die Bauelemente in den skizzierten Schaltungsanordnungen zum Teil
mit Dimensionsangaben versehen. Diese Angaben sind rein beispielhaft
zu verstehen und können
in konkreten Realisierungen auch anders gewählt werden. Die angegebenen
konkreten Werte können
jedoch zum Verständnis
der Funktionsweise der jeweiligen Schaltungsanordnung hilfreich
sein.
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Die
in der 9 dargestellte Schaltungsanordnung nach dem Stand
der Technik zeigt einen dreistufigen Blinkgeberschalter BLS, dessen
Schaltstellungen (L, N, R) mit Hilfe einer Spannungsteileranordnung
und einer Auswerteeinheit AE erfasst werden. Der Blinkgeberschalter
BLS weist einen Schaltschieber SCH auf, der drei verschiedene Schaltstellungen
(L, N, R) einnehmen kann, in denen er jeweils einen von drei Funktionsschaltkontakten
(SL, SN, SR) mit einem auf Massepotential liegenden Masseschaltkontakt
SM verbindet.
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Die
Funktionsschaltkontakte (SL, SN, SR) sind parallel mit einer Reihenschaltung
von drei Widerständen
(R1, R2, R3) verbunden. Ein äußerer Anschluss
dieser Reihenschaltung liegt über
eine Verbindungsleitung V an einem Pull-up-Widerstand RP an, der
an einem positiven Potential +U angeschlossen ist. Je nach vorliegender
Schaltstellung (L, N, R) des Schaltschiebers SCH bildet einer oder
mehrere der Widerstände
(R1, R2, R3) zusammen mit dem Pull-up-Widerstand RP eine Spannungsteileranordnung
aus. Über
einen Vorwiderstand RV wird die an dieser Spannungsteileranordnung
abfallende Spannung dem Eingang E der Auswerteeinheit AE zugeführt, die
daraus die aktuelle Schaltstellung (L, N, R) des Blinkgeberschalters
BLS bestimmt und die Ausführung
einer zugeordneten Schaltfunktion veranlasst.
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Mit
den in der 9 angegebenen Werten des Pull-up-Widerstands
RP und der Widerstände (R1,
R2, R3) am Blinkgeberschalter BLS ergeben sich für die drei Schaltstellungen
R (Blinken rechts), N (Neutralstellung) und L (Blinken links), an
der durch den Pull-up-Widerstands RP und einen oder mehreren der
Widerstände
(R1, R2, R3) gebildete Spannungsteileranordnung Spannungsabfälle, die
ungefähr
dem Verhältnis
von ¼, ½ und ¾ des maximalen positiven
Potential +U entsprechen und daher durch die Auswerteeinheit AE
gut unterscheidbar sind.
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Auch
verschiedene Fehlerzustände
sind durch die Auswerteeinheit AE erfassbar. So erkennt die Auswerteeinheit
AE einen Masseschluß an
der Verbindungsleitung V, da hierdurch das Potential am Eingang
E der Auswerteeinheit AE ebenfalls bis auf das Massepotential absinkt.
Ebenso wird eine Kurzschlussverbindung der Verbindungsleitung V
zum positiven Potential +U hin erkannt, da hierdurch das Potential
am Eingang E bis auf +U ansteigt.
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Kommt
es zu einer Unterbrechung des Schaltschiebers SCH oder zu einer
Unterbrechung der Verbindungsleitung V, so liegt am Eingang E der Auswerteeinheit
AE über
den Pull-up-Widerstand RP und den Vorwiderstand RV ebenfalls das
volle positive Potential +U an. Die Fehlerarten Schluss zum positiven
Potential, Schaltschieberunterbrechung und Unterbrechung der Verbindungsleitung
können
somit von der Auswerteeinheit AE zwar pauschal als Fehler erkannt,
aber nicht voneinander unterschieden werden.
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Problematisch
wirkt sich ein erhöhter Übergangswiderstand
am Schaltschieber SCH aus, da dieser Fehler nicht notwendigerweise
erkannt wird. In manchen Fällen
kann ein erhöhter Übergangswiderstand
sogar eine Fehlfunktion auslösen
kann. Befindet sich der Schaltschieber SCH beispielsweise in der
Stellung N und ergibt sich von dem zugehörigen Funktionsschaltkontakt
SN ein Übergangswiderstand von
ca. 3600 Ohm zum Masseschaltkontakt SM hin, so stellt sich an am
Eingang E der Auswerteeinheit AE eine Spannung ein, welche eigentlich
der Schaltstellung L entspricht. Damit wird in der Neutralstellung
N des Blinkgeberschalters BLS fälschlich
die Anforderung der Funktion ”Blinken
links” signalisiert.
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Die
gleiche fehlerhafte Signalisierung ergibt sich ebenfalls, wenn in
der Schaltstellung R am Schaltschieber SCH ein Übergangswiderstand von ungefähr 4600
Ohm entsteht, was der Summe der Werte der Widerstände R1 und
R2 entspricht. In diesem Fall wird in der Schaltstellung R (Blinken
rechts) des Blinkgeberschalters BLS die Anforderung ”Blinken
links” signalisiert.
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Da
es in beiden Fällen
keine Möglichkeit
gibt, den Fehler zu erkennen, löst
die Auswerteeinheit AE jeweils die entsprechende fehlerhafte Blinkfunktion aus.
Aus derartigen fehlerhaften Signalisierungen können sich schwerwiegende Gefahrensituationen ergeben.
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Um
erhöhte Übergangswiderstände erkennen
zu können
und entsprechende Fehlfunktionen zu vermeiden, nutzt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
zugleich zwei Eingänge
einer Auswerteeinheit. Es werden nachfolgend mehrere vorteilhafte Varianten
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
diskutiert und miteinander verglichen.
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Eine
erste Ausführung
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist in der 1 skizziert. Der Blinkgeberschalter
BLS entspricht in seinem Aufbau dem in der 9 dargestellten
Blinkgeberschalter. Entsprechend sind die Schaltkontakte (SM, SL,
SN, SR) und Schaltstellungen (L, N, R) hier mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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Der
Schaltstellungen (L, N, R) des Blinkgeberschalters BLS werden hier
durch eine Auswerteeinheit erfasst, die durch einen Mikrocomputer
MC ausgebildet ist. Hierzu ist der Blinkgeberschalter BLS über ein
Schaltungsnetzwerk aus Widerständen
und Dioden mit zwei analogen Eingängen (A, B) des Mikrocomputers
MC verbunden. Die analogen Eingänge
(A, B) führen
zu internen Analog-Digital-Wandlern (A_ADW, B_ADW), welche die Spannungshöhe der an
den Eingängen
(A, B) anliegenden Signalspannungen erfassen und zu digitalen Werten
aufbereiten. Diese werden durch den Mikrocomputer MC ausgewertet,
der daraufhin entsprechende Schaltfunktionen (beispielsweise das
Takten von Blinklampen) ausführt
oder gegebenenfalls bei auftretenden Fehlern auch Fehlersignalisierungen
ausgibt.
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Die
dargestellte Schaltungsanordnung ist bezüglich der Eingänge (A,
B) des Mikrocomputers MC symmetrisch ausgebildet. Jedem der Eingänge (A,
B) ist ein Vorwiderstand (A_RV, B_RV) vorgeschaltet, der wiederum
jeweils über
einen Pull-up-Widerstand (A_RP, B_RP) mit einem positiven Potential +U
verbunden ist. Durch Verbindungsleitungen (A_V, B_V) sind die Verbindungspunkte
von Vorwiderständen
(A_RV, B_RV) und Pull-up-Widerständen (A_RP, B_RP)
an das Widerstands-Dioden-Netzwerk des Blinkgeberschalters BLS angebunden.
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Die
Widerstände
A_R3 und B_R3 sind verbunden mit den Funktionsschaltkontakten SR
und SL, welche den Schaltstellungen R (Rechtsblinken) und L (Linksblinken)
zugeordnet sind. Ein mittlerer Funktionsschaltkontakt SN, welcher
zur Neutralstellung N des Blinkgeberschalters BLS gehört, steht
mit den äußeren Schaltkontakten
SR und SL über
jeweils eine Reihenschaltung aus einer Diode (A_D bzw. B_D) und
einem Widerstand (A_R4 bzw. B_R4) in Verbindung. In der sich so
ergebenden Reihenschaltung aus Widerständen und Dioden sind die Polaritäten der
Dioden (A_D bzw. B_D) zueinander entgegensetzt ausgerichtet.
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An
den Verbindungspunkt der Widerstände A_R4
und B_R4 mit dem Funktionsschaltkontakt SN ist zusätzlich ein
mit Masse verbundener Widerstands M_R1 angeschlossen.
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Die
soweit beschriebene Schaltungsanordnung funktioniert wie folgt.
Befindet sich der Schaltschieber SCH des Blinkgeberschalters BLS
in der Neutralstellung N, so liegt der Funktionsschaltkontakt SN über den
Schaltschieber SCH am Schaltkontakts SM und damit an Massepotential
an. Hierdurch entsteht durch die Widerstände A_R4, A_R3, die Diode A_D
und den Pull-up-Widerstand A_RP eine Spannungsteileranordnung, dessen
Ausgangsspannung über
den Vorwiderstand A_RV als Signalspannung am Eingang A des Mikrocomputers
MC anliegt.
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Aufgrund
der symmetrischen Schaltungsausführung
bilden weitere, zu den zuvor genannten Bauteilen gleich dimensionierte
Bauteile (B_R4, B_D, B_R3, B_RP, B_RV), eine weitere Spannungsteileranordnung
aus, dessen Ausgangsspannung am Eingang B des Mikrocomputers MC
anliegt. Für
die Neutralstellung N des Blinkgeberschalters BLS ist damit ein
jeweils gleichgroßer
Spannungswert an den Eingängen
A und B charakteristisch, dessen Höhe in einem mittleren Bereich
zwischen dem positiven Potential +U und dem Massepotential liegt.
Da der genaue Erwartungswert dieser Spannungshöhe durch die konkreten Werte
der Widerstände
(A_R4, A_R3, A_RP, B_R4, B_R3, B_RP) der Spannungsteileranordnung
und der Flussspannnungen die Dioden (A_D, B_D) festliegt, kann der
Mikrocomputer MC das Vorliegen genau dieses Spannungswerts prüfen, und
daraus die aktuell vorliegende Schaltstellung N erkennen. In praktischen
Ausführungen
wird statt eines genauen Spannungswertes zweckmäßigerweise ein gewisser Spannungswertebereich
zugelassen, um mögliche
Bauteiletoleranzen der Schaltungsanordnung zu berücksichtigen.
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In
der Schaltstellung R (Blinken rechts), in der eine Verbindung zwischen
den Schaltkontakten SM und SR besteht, fällt die Signalspannung, die
am Eingang A des Mikrocomputers erfasst wird, an einer Spannungsteileranordnung
ab, die aus den Widerständen
A_R3 und A_RP besteht. Gegenüber
der Neutralstellung N fällt
die Signalspannung am Eingang A damit auf einen relativ geringen
Wert ab. Da die Diode A_D das Massepotential vom Funktionsschaltkontakt
SR sperrt, wird die Signalspannung am Eingang B durch die Widerstände M_R1
und B_R4 bestimmt, durch die das Massepotential über die Diode B_D, den Widerstand
B_R3 und den Vorwiderstand B_RV zum Eingang B gelangt. Da der Wert
des mit Masse verbundenen Widerstands M_R1 relativ hoch ist, wird
die Signalspannung am Eingang B durch das positive Potential +U
des Pull-up-Widerstands B_RP dominiert, so dass sich am Eingang
B ein relativ hohes Potential einstellt, dessen Höhe knapp
unterhalb des Wertes des positiven Potentials +U liegt.
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Die 2 verdeutlicht
die an den Eingängen A
und B anliegenden Signalspannungen in den Schaltstellungen L, N
und R. Wie beschrieben sind die Spannungen an beiden Eingängen in
der Neutralstellung N gleich groß, während sich in der Schaltstellung
R die Signalspannung am Eingang A zu einem kleineren Wert und die
Signalspannung am Eingang B zu einem größeren Wert hin verschiebt.
Entsprechend des symmetrischen Schaltungsaufbaus sind die Signalspannungen
in der Schaltstellung L an den Eingängen A und B genau umgekehrt
gleich denen in der Schaltstellung R. Ersichtlich ist außerdem, dass
sich die Signalspannungen an den Eingängen A und B mit den Schaltstellungen
(L, N, R) genau gegenläufig ändern.
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Der
Mikrocomputer MC überprüft die Signalspannungen
an seinen beiden Eingängen
A und B. Eine aktive Schaltstellung (L, R) wird nur dann als gültig bewertet,
wenn die Spannungen beider Eingänge
(A, B) vorgegebenen Werten entsprechen bzw. in einem jeweils vorgegeben
Bereich liegen.
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Liegen
die Signalspannungen in den Übergangsbereichen
zwischen erwarteten Werten oder zeigen die Spannungen an den beiden
Eingängen des
Mikrocomputers keine komplementären
Spannungshöhen,
und beispielsweise statt dessen gleichzeitig hohe oder tiefe Spannungswerte
an beiden Eingängen
A und B, so wird das Auftreten eines Fehlers erkannt und signalisiert.
In diesem Fall werden keine Blinksignale ausgegeben, wodurch auch
die Ausgabe fehlerhafter Blinksignale verhindert wird.
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In
den 3 bis 8 werden weitere Ausführungsvarianten
der Schaltungsanordnung kurz dargestellt. Ein wesentliches Merkmal
aller Varianten ist die zweikanalige Auswertung über eine Spannungskodierung/Widerstandskodierung
eines mehrstufigen Schalters. Die verschiedenen Ausführungsvarianten
zeichnen sich insbesondere durch eine unterschiedliche Anzahl von,
Bauelementen, Schaltstellungen und unterschiedlichen Signalhüben aus.
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3 zeigt
eine Schaltungsvariante, die in Aufbau und Funktionsweise weitgehende Übereinstimmungen
mit der Schaltungsanordnung der 1 besitzt.
Allerdings weisen die Widerstände
A_R4 und B_R4 einerseits und die Widerstände A_R3 und B_R3 andererseits
hier unterschiedliche Werte auf, so dass die Schaltungsanordnung
hinsichtlich ihrer Bauteiledimensionierung nicht mehr symmetrisch aufgebaut
ist. Die Signalspannungen an den Eingängen A und B des Mikrocomputers
MC verändern
sich auch hier gegenläufig
mit den Schaltstellungen (L, N, R), jedoch ohne dabei zueinander
spiegelbildlich gleiche Spannungshöhen aufzuweisen. Hierdurch kann
erreicht werden, dass sich die Signalbereiche an den beiden Eingängen A und
B nicht überlappen.
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Die 4 zeigt
eine, im Vergleich zur Schaltungsanordnung der 1 vereinfacht
ausgebildete Spannungsteileranordnung, welche auf die Dioden A_D
und B_D verzichtet. Um dennoch einen ausreichend hohen Signalhub
zur Unterscheidung der Schaltstellungen (L, N, R) zu erhalten, weisen
die Widerstände
A_R3, A_R4, B_R3 und B_R4 sowie auch die Pull-up-Widerstände A_RP und B_RP vergleichsweise
hohe Werte auf. Durch diese hochohmige Auslegung der Spannungsteileranordnung
ist diese allerdings empfindlicher gegenüber Störeinflüssen. Dieser Nachteil ist oft
akzeptabel, insbesondere wenn die Schaltungsanordnung in einer störungsarmen Umgebung
betrieben wird und die Verbindungsleitungen A_V und B_V relativ
kurz gehalten werden können.
Nachteilig gegenüber
der Schaltungsanordnung nach der 1 kann der
geringere Signalhub sein. Vorteilhaft dagegen ist der aus der geringen
Bauteileanzahl resultierende besonders geringe Kostenaufwand dieser
Schaltungsausführung.
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5 zeigt
eine Schaltungsanordnung mit einem Widerstands-Dioden-Netzwerk, welches
zwei parallele Zweige ausbildet. Vorteilhaft ist die unabhängige Einstellung
der Signalspannungen in den einzelnen Schaltstellungen. Für jede Stellung
und jede Signalleitung ist hierzu ein Widerstand (A_R3, A_R4, A_R5,
B_R3, B_R4, B_R5) vorhanden. Nachteilig ist dementsprechend die
relativ hohe Anzahl von benötigten
Bauelementen.
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Bei
der in der 6 dargestellten Schaltungsvariante
werden die Spannungen in den einzelnen Schaltstellungen (L, N, R)
nicht über
Widerstände,
sondern allein über
die Flussspannungen der Dioden (D1 bis D12) eingestellt. Die Reihenschaltung von
jeweils zwei Dioden erzeugt einen größeren Spannungshub zwischen
den Schaltstellungen als wenn nur eine Diode verwendet würde. Weitere
Kombinationen, auch z. B. mit Schottky-Dioden, die eine geringere Flussspannung
aufweisen, sind möglich.
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Die 7 verdeutlicht,
dass die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
nicht auf Schalter mit drei Schaltstellungen beschränkt ist
und demonstriert dies beispielhaft an einem Schalter S mit fünf möglichen
Schaltstellungen (S1 bis S5). In jeder Schaltstellung entsteht über Dioden-
und Widerstandsreihen jeweils ein Verbindungspfad zu Eingängen A und B
des Mikrocomputers MC, über
die das vom Schaltschieber SCH auf einen Schaltkontakt gegebene Massepotential
bis zu den Verbindungspunkten jeweils eines Pull-up-Widerstands (RP_A
bzw. RP_B) mit einem Vorwiderstand (A_RV bzw. B_RV) gelangt. Hierdurch
stellt sich an den Eingängen
A und B des Mikrocomputers MC jeweils eine erfassbare Signalspannung
ein, die im durch die im jeweiligen Verbindungspfad liegenden Widerstände und
die Fußspannungen
der zugehörigen
Dioden bestimmt wird.
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Beispielsweise
wird in der eingestellten Schaltstellung S4 der Verbindungspfad
zum Eingang A durch den Widerstand R4, die Diode D2 und den Widerstand
R5 gebildet, da die Diode D2 in diesem Netzwerk die richtige Polarität aufweist,
um Massepotential in Richtung des Eingangs A zu führen. Entsprechend
wird der Verbindungspfad zum Eingang B durch die Bauelemente D7,
R14, R2, D2, R1, D1 und R6 gebildet. Die in jedem Verbindungspfad
jeweils wirksam werdenden Widerstände bestimmen das Teilungsverhältnis des
zusammen mit dem jeweiligen Pull-up-Widerstand (A_RP, B_RP) gebildeten
Spannungsteilers und damit die entsprechend am jeweiligen Eingang
(A, B) erfassbare Signalspannung.
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Verallgemeinert
für einen
Schalter mit n Schaltstellungen wird somit, abgesehen von Pull-up- und
Vorwiderständen
an den Eingängen
des Mikrocomputers, ein Schaltungsnetzwerk aus 2n Widerständen 2(n – 1) Dioden
benötigt.
Bei geeigneter Dimensionierung der Widerstände und einer bezüglich der
beiden Eingänge
symmetrischer Schaltungsauslegung ergibt sich eine entsprechend
der Anzahl n der Schaltstellungen abgestufte Folge von n Signalspannungen,
die an den beiden Eingängen
einen gegenläufigen
Verlauf aufweisen.
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Für den in
der 7 dargestellten fünfstufigen Schalter ist der
zugehörige
Signalspannungsverlauf für
die Schaltstellungen S1 bis S5 in der 8 skizziert.
Außer
den dargestellten Signalspannungspegeln können an den Eingängen (A,
B) auch noch sehr hohe und sehr niedrige Spannungswerte auftreten,
aus denen der Mikrocomputer MC jeweils einen Fehlerzustand erkennen
kann, hervorgerufen etwa durch einen Schluss einer Verbindungsleitung
(A_V, B_V) nach Masse oder zum positiven Potential +U.
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Ebenso
kann eine Unterbrechung des Schaltschiebers SCH auch kann hier leicht
erkannt werden. Hierdurch liegt, wie auch in der mittleren Schaltstellung
S3, an beiden Eingängen
(A, B) eine gleichgroße
Signalspannung an, deren Wert aber durch die weggefallene Masseverbindung
zum Widerstands-Dioden-Netzwerk,
einen deutlichen größer Wert
aufweist als in der Schaltstellung S3.
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Bezugszeichen
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- A, B, E
- Eingänge
- A_ADW, B_ADW
- Analog-Digital-Wandler
- A_D, B_D
- Dioden
- A_RP, B_RP, RP
- Pull-up-Widerstand
- A_RV, B_RV, RV
- Vorwiderstand
- A_R3, A_R4, A_R5
- Widerstand
- A_V, B_V, V
- Verbindungsleitung
- AE
- Auswerteeinheit
- B_R3, B_R4, B_R5
- Widerstand
- BLS
- Blinkgeberschalter
- D1 ... D13
- Dioden
- L
- Schaltstellung (Blinken
links)
- MC
- Mikrocomputer (Auswerteeinheit)
- M_R1
- Widerstand
- N
- Schaltstellung (Neutralstellung)
- R
- Schaltstellung (Blinken rechts)
- R1 ... R14
- Widerstände
- S
- Schalter
- S1 ... S5
- Schaltstellungen
- SCH
- Schaltschieber
- SL, SN, SR
- Funktionsschaltkontakte
- SM
- Masseschaltkontakt
- +U
- positives Potential
