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Die
Erfindung betrifft eine tragbare Fernbedieneinheit insbesondere
eine tragbare Fernbedieneinheit, die eine Spannungsversorgungsvorrichtung enthält.
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Tragbare
Fernbedieneinheiten werden beispielsweise zur Fernbedienung einer
Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs verwendet. Durch die Funktionseinheit
werden beispielsweise Türen
und Klappen des Kraftfahrzeugs ver- und entriegelt. Die Fernbedieneinheit
enthält
im allgemeinen zumindest ein Datenverarbeitungsmittel wie etwa einen
Mikroprozessor sowie ein Datensendemodul zum Senden von Daten an
die Funktionseinheit in dem Kraftfahrzeug. Das Datenverarbeitungsmittel
und das Datensendemodul werden von einer erschöpfbaren Spannungsquelle wie
etwa einem Akkumulator mit Spannung versorgt. Beim Betrieb des Datensendemoduls
fließen
im allgemeinen große
Ströme,
die zu Spannungseinbrüchen
an der erschöpfbaren
Spannungsquelle führen
können.
Diese Spannungseinbrüche führen insbesondere
bei einem schwachen Ladezustand der erschöpfbaren Spannungsquelle zu
einem unerwünschten
Reset des Datenverarbeitungsmittels. Durch unerwünschte Reset-Vorgänge wird
die Lebensdauer des Datenverarbeitungsmittels verringert. Um dies
zu verhindern, muss deshalb die erschöpfbare Spannungsquelle relativ
frühzeitig,
d. h. mit einem beträchtlichen
Restladezustand, wieder aufgeladen oder erneuert werden.
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Eine
Spannungsversorgungsvorrichtung für eine tragbare Fernbedieneinheit
ist in der
DE 199
34 708 A1 offenbart. Die Spannungsversorgungsvorrichtung
enthält
zwei galvanische Elemente zur Spannungsversorgung der elektrischen
Verbraucher der tragbaren Fernbedieneinheit. Eine Schalteinrichtung
dient zum wechselweisen Verbinden der elektrischen Verbraucher mit
einem der zwei galvanischen Elemente. Eine Überwachungseinrichtung überwacht
laufend den Ladezustand zumindest eines der zwei galvanischen Elemente
und steuert die Schalteinrichtung so an, dass sie in Abhängigkeit
des ermittelten Ladezustand zwischen dem ersten galvanischen Element
und dem zweiten galvanischen Element umschaltet.
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Eine
tragbare Fernbedieneinheit ist beispielsweise in der
DE 44 10 338 C2 offenbart.
Elektrische Verbraucher der Fernbedieneinheit werden entweder durch
eine Hauptenergiequelle oder eine Hilfsenergiequelle der Spannungsversorgungsvorrichtung
mit Spannung versorgt. Eine Überwachungseinheit überwacht
den Spannungspegel der Hauptenergiequelle und schaltet bei Unterschreiten einer
Schaltschwelle die Hauptenergiequelle ab und verbindet die Hilfsenergiequelle
zur Spannungsversorgung der elektrischen Verbraucher der Fernbedieneinheit.
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DE 196 41 901 C1 betrifft
ein Nutzungsberechtigungssystem für Kraftfahrzeuge, bei dem sichergestellt
ist, dass auch ohne mechanischen Schlüssel der Zugang des Kraftfahrzeugs
weitestgehend zuverlässig
gewährleistet
ist, indem eine Notstromversorgung vorgesehen ist, welche bei Ausfall der
Fahrzeugbatterie aktiviert wird, um zumindest den Zugang ins Kraftfahrzeug
zu ermöglichen.
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Aufgabe
der Erfindung ist die Bereitstellung einer tragbare Fernbedieneinheit
mit einer ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle und einer zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle zur
Spannungsversorgung zumindest einer ersten Last und einer zweiten
Last, die sich durch einen langen Betriebszyklus der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle und der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle bei
gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit
der Sicherung der Spannungsversorgung der ersten Last und der zweiten Last
auszeichnet.
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Die
Aufgabe wird durch eine tragbare Fernbedieneinheit gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die angefügte
Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild einer Fernbedieneinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, und
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2 ein
Prinzipschaltbild gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des schematischen Blockschaltbildes
aus 1 als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Eine
vorzugsweise tragbare Fernbedieneinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematischen Blockschaltbildes
von 1 erläutert.
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Die
tragbare Fernbedieneinheit enthält
eine Spannungsversorgungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Spannungsversorgungsvorrichtung enthält eine
erste erschöpfbare
Spannungsquelle 1 und eine zweite erschöpfbare Spannungsquelle 2,
die jeweils beispielsweise als Akkumulator mit einem Pluspol und
einem auf Masse gelegten Minuspol ausgeführt sind. Die Spannungsversorgungsvorrichtung
enthält
eine erste Last 3 und eine zweite Last 4. Die
erste Last 3 enthält
eine erste Steuereinrichtung 5, die wiederum eine Erfassungseinrichtung 6 enthält. Die
zweite Last 4 enthält
beispielsweise ein Datensendemodul. Der Pluspol der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 ist mit einem Spannungseingang 9 der
ersten Last 3 verbunden. Der Pluspol der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle 2 ist mit einem Spannungseingang 8 der zweiten
Last 4 verbunden. Die erste Last 3 und die zweite
Last 4 sind jeweils über
einen weiteren Spannungseingang auf Masse gelegt. Zwischen dem Pluspol
der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 und dem Pluspol der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle 2 ist ein Verbindungsmittel 30 geschaltet.
Das Verbindungsmittel 30 enthält eine Parallelschaltung einer
Diode 11 und eines Schaltmittels 7, dessen Schaltzustand
durch die erste Steuereinrichtung 5 gesteuert wird. Die
Kathode der Diode 11 ist mit dem Pluspol der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 verbunden und die Anode der Diode 11 ist
mit dem Pluspol der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 verbunden.
Die Erfassungseinrichtung 6 erfasst beispielsweise über eine
Verbindung zu dem Spannungseingang 8 der zweiten Last 4 den
Spannungspegel der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 und
erfasst über
eine Verbindung beispielsweise zu dem Spannungseingang 9 der
ersten Last 3 den Spannungspegel der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1. Die erste Steuereinrichtung 5 schließt oder öffnet das
Schaltmittel 7 gemäß den durch
die Erfassungseinrichtung 6 erfassten Spannungspegeln.
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Nachstehend
wird die Funktionsweise der Spannungsversorgungsvorrichtung erläutert. Es
wird zunächst
davon ausgegangen, dass die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 und
die zweite erschöpfbare
Spannungsquelle 2 eine Spannung aufweisen, die etwa gleich
groß ist.
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In
diesem Zustand ist das Schaltmittel 7 geöffnet und
sperrt die Diode 11, so dass die erste Last 3 durch
die erste erschöpfbare
Spannungsquelle 1 mit Spannung versorgt und die zweite
Last 4 von der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 mit
Spannung versorgt wird. Die erste Last 3 und die zweite Last 4 werden
in diesem Zustand, der nachfolgend als Normalbetriebsmodus bezeichnet
wird, über
zwei getrennte Spannungsversorgungskreise mit Spannung versorgt.
Mögliche
Spannungsschwankungen an einem Spannungsversorgungskreis bleiben
dadurch ohne Auswirkung auf den anderen Spannungsversorgungskreis.
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Als
nächstes
werden Betriebszustände
untersucht, in denen die erschöpfbaren
Spannungsquellen unterschiedliche Spannungszustände bzw. Spannungspegel aufweisen.
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Zunächst wird
davon ausgegangen, dass der Spannungspegel der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 höher
als der der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle 2 ist. Erfasst die Erfassungseinrichtung 6 über eine
Leitung ADC einen Spannungspegel der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle, der unter einer vorab festzulegenden unteren Schaltschwelle
der ersten Steuereinrichtung 5 liegt, so steuert die erste
Steuereinrichtung 5 in einem Sonderbetriebsmodus das Schaltmittel 7 zum
Schließen
an, sofern eine vorab zu bestimmende Bedingung erfüllt ist.
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Die
vorab zu bestimmende Bedingung kann beispielsweise darin bestehen,
dass die Spannungsversorgung der ersten Last 3 durch das
Schließen des
Verbindungsmittels 7 nicht beeinträchtigt bzw. gefährdet wird.
Dies kann beispielsweise von der ersten Steuereinrichtung 5 dadurch
geprüft
werden, dass der von der Erfassungseinrichtung 6 erfasste Spannungspegel
einen vorab zu bestimmenden oberen Schaltschwellenwert, bei dem
die erste erschöpfbare
Spannungsquelle 1 die erste und die zweite Last 3, 4 zuverlässig mit
Spannung versorgen kann, nicht unterschreiten darf. Die Steuereinrichtung 5 kann das
Schaltmittel 7 derart steuern, dass der geschlossene Zustand
so lange erhalten bleibt, wie der Spannungspegel der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle 2 den unteren Schaltschwellenwert unterschreitet
und gleichzeitig der Spannungspegel der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 den oberen Schaltschwellenwert übersteigt.
Alternativ oder zusätzlich
kann die Steuereinrichtung 5 die Verbindung des Schaltmittels 7 nach
Erfüllen
einer weiteren Bedingung, wie etwa einer zeitlichen Bedingung, wieder öffnen.
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Als
nächstes
wird davon ausgegangen, dass der Spannungspegel der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 höher als
der der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 ist. In diesem Zustand ist das Schaltmittel 7 geöffnet und
gelangt die Diode 11 in ihren Durchlassbereich bzw. Leitungsbereich,
sofern die an ihrer Anode anliegende Spannung mindestens um ihre
Schleusenspannung niedriger als die an ihrer Kathode anliegende
Spannung ist. Dadurch wird eine Parallelschaltung zwischen der ersten
und der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1, 2 erreicht. Alternativ oder
zusätzlich
dazu kann das Schaltmittel 7 in diesem Zustand von der Steuereinrichtung 5 in
Abhängigkeit
der durch die Erfassungseinrichtung 6 erfassten Spannungspegel durchgeschaltet
werden.
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Die
Funktionsweise der Stromversorgungsvorrichtung ist entsprechend
gestaltet, sofern nur eine erschöpfbare
Spannungsquelle angeschlossen ist.
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Nachfolgend
wird eine vorteilhafte Ausgestaltung des Blockschaltbildes aus 1 anhand
einer Spannungsversorgungsvorrichtung für eine Fernbedieneinheit, wie
sie in 2 angegeben ist, als einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert.
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2 zeigt
ein Prinzipschaltbild einer Spannungsversorgungsvorrichtung einer
Fernbedieneinheit.
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Gleiche
bzw. ähnliche
Teile wie in 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Die Fernbedieneinheit enthält die erste Last 3 und
die zweite Last 4 sowie die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 und
die zweite erschöpfbare
Spannungsquelle 2. Die erste Last 3 enthält die erste
Steuereinrichtung 5, die wiederum die Erfassungseinrichtung 6 enthält, eine
zweite Steuereinrichtung 15, eine Leuchtdiode 16 und
eine Reset-Überwachungseinrichtung 17.
Die Leuchtdiode 16 ist mit einem Anschluss der zweiten
Steuereinrichtung 15 und einem Knoten N11 verbunden. Die
Reset-Überwachungseinrichtung 17 ist
mit einem weiteren Anschluss der Steuereinrichtung 15 und
dem Knoten N11 verbunden. Die zweite Last 4 enthält ein Infrarot-Datensendemodul bzw.
ein IR-Datensendemodul 18 und ein Hochfrequenz-Datensendemodul
bzw. HF-Datensendemodul 19 jeweils zur Übertragung von Daten an eine
externe Funktionseinheit.
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An
einem Knoten N1 liegt der Pluspol der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1, ein Drainanschluss eines Verbindungsmittels 31,
ein Sourceanschluss eines Verbindungsmittels 30, ein Ende
eines an seinem anderen Ende geerdeten Kondensators 20 und
ein erster Anschluss eines Schalters 27 an. Mit dem Spannungseingang 9 ist
ein Sourceanschluss des Verbindungsmittels 31 und ein Kathodenanschluss
einer Diode 29 verbunden. Ein Anodenanschluss der Diode 29 ist über einen
Knoten N6 mit einem externen Spannungseingang 37 verbunden.
An dem externen Spannungseingang 37 liegt eine Spannung
an, die über
eine (nicht dargestellte) Spannungszufuhreinrichtung zugeführt wird.
Der Gateanschluss des Verbindungsmittels 31 ist über einen
ohmschen Widerstand 22 mit dem Knoten N6 verbunden. Das
Verbindungsmittel 31 enthält eine Parallelschaltung aus
einer Diode 14 und einem Feldeffekttransistor bzw. FET 13.
Mit dem Drainanschluss des Verbindungsmittels 31 ist die
Anodenelektrode der Diode 14 und die Drainelektrode des FET 13 verbunden.
Mit dem Sourceanschluss des Verbindungsmittels 31 ist die
Sourceelektrode des FET 13 und die Kathodenelektrode der
Diode 14 verbunden. Mit den Gateanschluss des Verbindungsmittels 31 ist
die Gateelektrode des FET 13 verbunden.
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Ein
Knoten N3 ist mit dem Pluspol der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2,
einem Drainanschluss des Verbindungsmittels 30 und einem zweiten
Anschluss eines Schalters 28 verbunden. Ein Gateanschluss
des Verbindungsmittels 30 ist über eine Leitung 32 mit
der ersten Steuereinrichtung 5 verbunden. Das Verbindungsmittel 30 enthält eine Parallelschaltung
einer Diode 11 und eines FET 12, durch den im
zweiten Ausführungsbeispiel
vorzugsweise das Schaltmittel 7 des ersten Ausführungsbeispiels
ausgeführt
ist. Die Anodenelektrode der Diode 11 und die Drainelektrode
des FET 12 sind mit dem Drainanschluss des Verbindungsmittels 30 verbunden.
Die Kathodenelektrode der Diode 11 und die Sourceelektrode
des FET 12 sind mit dem Sourceanschluss des Verbindungsmittels 30 verbunden.
Die Gateelektrode des FET 12 ist mit dem Gateanschluss des
Verbindungsmittels 30 verbunden. Ein erster Anschluss des
Schalters 28 ist mit einem Knoten N4 und ein Steueranschluss
des Schalters 28 ist über eine
Leitung 35 mit der zweiten Steuereinrichtung 15 verbunden.
Die zweite Steuereinrichtung 15 steuert den Schalter 28 zum Öffnen oder
zum Schließen
an.
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Mit
dem Knoten N4 ist die Kathodenelektrode einer Schottky-Diode 25 verbunden,
bei der die Anodenelektrode mit dem Knoten N6 verbunden ist. Ein
ohmscher Widerstand 24 ist an einem ersten Anschluss auf
Masse gelegt und an einem zweiten Anschluss über einen ohmschen Widerstand 23 mit dem
Knoten N4 und über
eine Leitung 34 mit der ersten Steuereinrichtung 5 verbunden.
Die erste Steuereinrichtung 5 greift über die Leitung 34 die
zwischen den ohmschen Widerständen 23 und 24 anliegende Spannung
ab und führt
diese der Erfassungseinrichtung 6 zur Erfassung dieser
Spannung zu. Die Erfassungseinrichtung 6 erfasst zudem
die an dem Spannungseingang 9 anliegende Spannung. Der
Knoten N4 ist mit einem Ende eines an seinem weiteren Ende geerdeten
Kondensators 21 und mit einem Spannungseingang des Hochfrequenz-Datensendemoduls
bzw. HF-Datensendemoduls 19 verbunden. Ein Steuereingang
des HV-Datensendemoduls 19 ist über eine Leitung 36 mit
der zweiten Steuereinrichtung 15 verbunden. Die zweite
Steuereinrichtung 15 gibt über die Leitung 36 Steuerdaten,
d. h. insbesondere von dem Datensendemodul 19 zu sendende Daten
und Einschalt-/Ausschaltanweisungen aus. Der Knoten N4 ist weiterhin
mit einem Anschluss des IR-Datensendemoduls 18 verbunden.
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Ein
zweiter Anschluss des Schalters 27 ist mit dem Knoten N11
verbunden. Ein Steueranschluss des Schalters 27 ist über eine
Leitung 33 mit der ersten Steuereinrichtung 5 verbunden.
Die erste Steuereinrichtung 5 weist den Schalter 27 durch Steuerdaten,
die über
die Leitung 33 übertragen
werden, zum Schließen
oder zum Öffnen
an. Der Knoten N11 ist weiterhin mit einer Kathodenelektrode einer Schottky-Diode 26 verbunden,
während
die Anodenelektrode der Schottky-Diode 25 mit der Anodenelektrode
der Schottky-Diode 26 verbunden ist.
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Die
Funktionsweise der Fernbedieneinheit, die in 2 dargestellt
ist, wird nachstehend beispielhaft erläutert. Es wird dabei davon
ausgegangen, dass die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 und
die zweite erschöpfbare
Spannungsquelle 2 bei einem Ladezustand von 100 vorzugsweise
etwa eine Spannung von 3,3 Volt aufweisen und der externe Spannungseingang
eine Spannung von etwa 4 Volt liefert, sofern über eine feste oder berührungslose Verbindung
eine externe Spannungsquelle daran angeschlossen ist. Auf der Grundlage
der durch die Erfassungseinrichtung 6 erfassten Spannungswerte steuert
die erste Steuereinrichtung 5 entsprechend vorab einzustellender
Schaltbedingungen über
die Leitung 33 den Schalter 27 und über die
Leitung 32 den FET 12. Eine vorab zu bestimmende
Schaltbedingung zum Schalten des FET 12 kann beispielsweise
darin bestehen, dass die an dem Spannungseingang 9 erfasste
Spannung der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 einen bestimmten oberen Schaltschwellenwert,
der entsprechend zu dem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt wird, übersteigen muss.
Ist dies erfüllt,
kann bei Unterschreiten des Spannungspegels der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle 2, die über
die Leitung 34 erfasst wird, der FET 12 durchgeschaltet
werden, so dass die ersten und die zweite erschöpfbare Spannungsquelle 1, 2 parallel
geschaltet sind. Die erste Steuereinrichtung 5 weist den
Schalter 27 über
die Leitung 33 zum Schließen an, wenn die erste Steuereinrichtung 15 zu betreiben
ist und am externen Spannungsanschluss 37 keine externe
Spannungsquelle anliegt. Ansonsten weist die erste Steuereinrichtung 5 den
Schalter 27 zum Öffnen
der Verbindung an. Die zweite Steuereinrichtung 15 weist
den Schalter 28 über
die Leitung 35 zum Schließen an, wenn das IR-Datensendemodul 18 und/oder
das HF-Datensendemodul 19 einen Sendebetrieb ausführen sollen
und am externen Spannungsanschluss 37 keine externe Spannungsquelle
anliegt. Ansonsten weist die zweite Steuereinrichtung 15 den
Schalter 28 zum Öffnen
der Verbindung an. Die Reset-Überwachungseinrichtung 17 führt unter
Bezugnahme auf die an dem Knoten N11 anliegende Spannung in bekannter
Weise eines Reset-Überwachung
aus. Über
die Leuchtdiode 16 werden in Abhängigkeit der an Knoten N9 und
N4 anliegenden Spannungen bestimmte Betriebszustände optisch ausgegeben.
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Nachfolgend
werden beispielhaft einige Betriebszustände der Fernbedieneinheit erläutert. Es wird
in einem ersten Betriebsbeispiel davon ausgegangen, dass der externe
Spannungseingang 37 unbeschaltet ist. Dabei wird zunächst ein
Belastungszustand der Fernbedieneinheit untersucht, in welcher die
erste und die zweite Steuereinrichtung 5, 15 beispielsweise
jeweils 2 mA Strom aufnehmen und das IR-Datensendemodul 18 und
das HF-Datensendemodul 19 jeweils
beispielsweise 10 mA aufnehmen. Ist unter diesen Voraussetzungen
der Spannungspegel der ersten erschöpfbaren Spannungsquelle 1 an dem
Knoten N1 und der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 an
dem Knoten N3 gleich oder etwa gleich, so wird der FET 12 von
der ersten Steuereinrichtung 5 nicht durchgeschaltet, ist
der Schalter 27 auf Anweisung der ersten Steuereinrichtung 5 geschlossen.
Dabei fließen über die
Diode 11 keine Ausgleichsströme. Der FET 13 ist
leitend, da der externe Spannungsanschluss 37 unbeschaltet
ist, so dass die erste Steuereinrichtung 5 und die zweite Steuereinrichtung 15 von
der ersten erschöpfbaren Spannungsquelle 1 mit
Spannung versorgt werden und das IR-Datensendemodul 18 und
das HF-Datensendemodul 19 von der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 mit
Spannung versorgt werden. Somit ist die Spannungsversorgung der
ersten und der zweiten Steuereinrichtung 5, 15 von
der Spannungsversorgung des IR-Datensendemoduls 18 und des
HF-Datensendemoduls 19 entkoppelt. Die Reset-Erkennung der Reset-Überwachungseinrichtung 17 ist
deshalb unbeeinflusst von den Spannungsverläufen der Spannungsversorgung
für die
zweite Last 4 an Knoten N4. Die zweite erschöpfbare Spannungsquelle 2 kann
deshalb ohne Rücksicht
auf minimal erforderliche Spannungspegel, die für den Betrieb der ersten Steuereinrichtung 5 und
der zweiten Steuereinrichtung 15 erforderlich sind, zur
Versorgung der zweiten Last 4 entladen werden.
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Als
Abwandlung zu dem vorstehend erläuterten
Betriebszustand wird nun in einem zweiten Betriebsbeispiel angenommen,
dass der Spannungspegel der ersten erschöpfbaren Spannungsquelle 1 an dem
Knoten N1 größer als
der Spannungspegel der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 an
dem Knoten N3 ist. Die Zustände
der Schalter 27, 28 sind identisch zu dem des
ersten Beispiels, somit erfolgt in analoger Weise eine Spannungsversorgung
der ersten Last 3 durch die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 und
eine Spannungsversorgung der zweiten Last 4 durch die zweite
erschöpfbare
Spannungsquelle 2. Erfasst die Erfassungseinrichtung 6 ein
Abfallen des Spannungspegels der zweiten Spannungsquelle 2 unter
einen unteren Schaltschwellenwert, wie beispielsweise unter 2,2
Volt, so kann die Steuereinrichtung 5 die Gateelektrode
des FET 12 derart über
die Leitung 32 ansteuern, dass der FET 12 leitend
wird und somit die erste Last 3 und die zweite Last 4 durch
die erste erschöpfbare
Spannungsquelle 1 und die zweite erschöpfbare Spannungsquelle 2 im
Parallelbetrieb mit Spannung versorgt werden. Die erste Steuereinrichtung 5 schaltet den
FET 12 vorzugsweise jedoch nur dann durch, wenn die erste
erschöpfbare
Spannungsquelle 1 einen Spannungspegel aufweist, der einen
vorab zu bestimmenden oberen Schaltschwellenwert, wie beispielsweise
3 Volt, übersteigt.
Hat die erste erschöpfbare
Spannungsquelle 1 einen Spannungspegel, der größer als
der obere Schaltschwellenwert ist, ist sichergestellt, dass ihr
Ladezustand für
eine sichere Parallelversorgung der ersten und der zweiten Last 3, 4 ausreichend
ist. Die vorstehende Funktionsweise der Fernbedieneinheit des zweiten
Betriebsbeispiels gilt auch für
den Fall, dass keine zweite erschöpfbare Spannungsquelle angeschlossen
ist.
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Nachfolgend
wird ein drittes Betriebsbeispiel erläutert, das identisch zu dem
ersten Betriebsbeispiel ist, wobei jedoch der Spannungspegel der
ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 geringer als der Spannungspegel der zweiten
erschöpfbaren Spannungsquelle 2 ist.
Die Schalter 27 und 28 sind dabei geschlossen
und der FET 12 sperrt und der FET 13 leitet. In
Abhängigkeit
der Spannungsdifferenz zwischen dem Knoten N1 und dem Knoten N3 bestimmt
sich der Leitzustand der Diode 11. Ist die Spannung an
dem Knoten N3 um mehr als die Schwellenspannung der Diode 11 höher als
die Spannung an dem Knoten N1, wird die Diode 11 leitend
und fließt
ein Ausgleichsstrom von dem Knoten N3 zu dem Knoten N1. Auf diese
Weise wird die erste Last 3 und die zweite Last 4 durch
eine Parallelschaltung der erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 und der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 mit
Spannung versorgt. Ist beispielsweise keine erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 angeschlossen,
kann auf diese Weise die erste Last 3 und die zweite Last 4 allein
durch die zweite erschöpfbare
Spannungsquelle 2 mit Spannung versorgt werden.
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Nachfolgend
wird ein viertes Betriebsbeispiel erläutert, in dem der externe Spannungsanschluss 37 unbeschaltet
ist und die erste Last 3 und die zweite Last 4 sich
im Ruhezustand befinden, in welchem beispielsweise nur durch die
erste Steuereinrichtung 5 ein Strom von beispielsweise
5,6 μA aufgenommen wird.
In diesem Betriebszustand sind die Schalter 27 und 28 geöffnet und
versorgt die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 die
erste Steuereinrichtung 5 über den leitenden FET 13 mit
Spannung. Fällt
in analoger Weise zu dem vorstehend erläuterten dritten Betriebsbeispiel
die Spannung an dem Knoten N1 auf einen Wert ab, der mindestens
um die Schwellenspannung der Diode 11 geringer als die Spannung
an dem Knoten N3 ist, wird die Diode 11 leitend und wird
die erste Steuereinrichtung 5 durch die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 und
die zweite erschöpfbare
Spannungsquelle 2 mit Spannung versorgt, wodurch die Betriebsdauer
der Fernbedieneinheit erhöht
wird. Ist die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 nicht
vorhanden, wird die erste Steuereinrichtung 5 allein von
der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle 2 mit Spannung versorgt.
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Nachfolgend
wird ein fünfter
Betriebszustand erläutert,
in dem am externen Spannungsanschluss 37 eine Spannung
VE von beispielsweise 4 Volt anliegt. Dabei sind das Verbindungsmittel 31 und
das Verbindungsmittel 30 gesperrt und sind die Schalter 27 und 28 geöffnet. Die
erste Steuereinrichtung 5 wird dabei über die Diode 29,
die zweite Steuereinrichtung 15 wird die Schottky-Diode 26 und
das IR-Datensendemodul 18 sowie das HF-Datensendemodul 19 werden über die
Schottky-Diode 25 von dem externen Spannungsanschluss 37 mit
der externen Spannung VE versorgt. In diesem Betriebzustand wird
die erste Last 3 und die zweite Last 4 ausschließlich über den
externen Spannungsanschluss 37 mit Spannung versorgt. Die
erläuterte
Funktionsweise gilt ebenso für
den Zustand, dass nur eine oder keine erschöpfbare Spannungsquelle 1, 2 angeschlossen
ist.
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Wird
die Fernbedieneinheit gemäß dem vorstehenden
Ausführungsbeispiel
beispielsweise als Fernbedienung einer Funktionseinheit in einem
Kraftfahrzeug verwendet, tritt das zweite Betriebsbeispiel vorzugsweise
dann auf, wenn das IR-Datensendemodul 18 und
das HF-Datensendemodul 19 häufig verwendet werden. Dies
ist beispielsweise für
die Anwendung der Fernbedieneinheit an einem Taxi denkbar. In diesem
Fall liefert die Spannungsversorgungsvorrichtung gemäß dem vorstehenden
Ausführungsbeispiel
den Vorteil, dass die zweite erschöpfbare Spannungsquelle 2 maximal
entladen werden kann und die erste erschöpfbare Spannungsquelle 1 im
Bedarfsfall zur Spannungsversorgung der zweiten Last 4 beitragen
kann. Dabei ist jedoch sichergestellt, dass Spannungsabsenkungen
in dem Spannungsversorgungskreis für die zweite Last 4 nicht
zu unerwünschten
Reset-Erkennungen der ersten Last 3 führen.
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In
dem konkreten Anwendungsbeispiel tritt das dritte Betriebsbeispiel
insbesondere dann auf, wenn die Fernbedieneinheit selten verwendet
wird und die erste erschöpfbare
Spannungsquelle 1 durch die Spannungsversorgung der ersten
Steuereinrichtung 5 im Ruhezustand über einen längeren Zeitraum entladen wird.
Dabei bietet die Spannungsversorgungsvorrichtung den Vorteil, dass
die Spannungsversorgung durch eine Parallelschaltung der ersten erschöpfbaren
Spannungsquelle 1 und der zweiten erschöpfbaren Spannungsquelle 2 über das
Verbindungsmittel 30 selbst dann noch sichergestellt ist, wenn
der aktuelle Ladezustand der ersten erschöpfbaren Spannungsquelle 1 eine
zuverlässige
Spannungsversorgung der ersten Steuereinrichtung 5 allein
nicht mehr sicherstellen würde.
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Die
vorstehenden Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind auf vielfältige
Weise abwandelbar. Anstelle der Verwendung von Akkumulatoren für die erste
erschöpfbare
Spannungsquelle 1 und die zweite erschöpfbare Spannungsquelle 2 können ebenso nicht
wiederaufladbare Batterien oder Brennstoffzellen verwendet werden.
Weiterhin besteht die Möglichkeit,
dass die Erfassungseinrichtung 6 nur den Spannungspegel
der ersten erschöpfbaren
oder der zweiten erschöpfbaren
Spannungsquelle erfasst und die Steuerung der ersten Steuereinrichtung 5 auf
der Grundlage dieser erfassten Spannung erfolgt. Die Erfassungseinrichtung 6 kann
alternativ oder zusätzlich zu
der Erfassung der Spannungspegel weitere charakteristische Kenndaten
für den
Ladezustand, wie etwa die Stromstärke der ersten und/oder zweiten
erschöpfbaren
Spannungsquelle 1, 2 bestimmen. Die Steuerung
beispielsweise des Verbindungsmittels 30 kann diese weiteren
charakteristischen Kenndaten berücksichtigen.
Die erste erschöpfbare
Spannungsquelle 1 und die zweite erschöpfbare Spannungsquelle 2 können sich
beispielsweise durch unterschiedliche Nennspannungen voneinander
unterscheiden. Weiterhin können
der untere Schaltschwellenwert und der obere Schaltschwellenwert,
die von der ersten Steuereinrichtung 5 zur Steuerung des Schaltzustands
des Verbindungsmittels 30 verwendet werden, für verschiedene
Schaltungsbetriebszustände
unterschiedlich festgelegt sein. Die Verbindungsmittel, Schaltmittel
und Schalter können
grundsätzlich
jedem geeignetem Verbindungs- bzw. Schaltmittel entsprechen, beispielsweise
kann der FET 12, 13 grundsätzlich durch einen Bipolartransistor
ersetzt werden.
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Die
tragbaren Fernbedieneinheiten, die in 1 und 2 dargestellt
sind, können
vorzugsweise für
die Fernbedienung einer Funktionseinheit an einem Kraftfahrzeug
verwendet werden, sie können
allerdings ebenso beispielsweise für Fernbedienungen etwa von
Zugangskontrollsystemen von Bauwerken verwendet werden.
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Bei
der Diode 11 und/oder 14 kann es sich sowohl um
die Drain-Source-Diode
des Feldeffekttransistors 12 bzw. 13, als auch
um eine der Drain-Source-Strecke der Transistoren 12, 13 parallel
geschaltete Diode handeln.