DE2652919A1 - Vorrichtung zur folgegebundenen ansteuerung der beleuchtungseinrichtung eines kraftfahrzeuges - Google Patents
Vorrichtung zur folgegebundenen ansteuerung der beleuchtungseinrichtung eines kraftfahrzeugesInfo
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Telegramme Patentschutz Esslingenneckir
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Vorrichtung zur folgegebundenen Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur folgegebundenen Ansteuerung mehrerer stabiler Zustände, insbesondere
der Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, in einer festgesetzten, in der einen oder in
der anderen Richtung von einem vorbestimmten stabilen Zustand ausgehenden Reihenfolge mittels, eines einzigen
Schalters.
Bei der Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges werden nacheinander verschiedene Zustände, die sie einnehmen
kann, angesteuert, und zwar: der Zustand ohne Beleuchtung, anschließend das Einschalten des Standlichtes
(oder der Begrenzungsleuchten), danach das Einschalten des Abblendlichtes und schließlich das
Einschalten des Fernlichtes. Im folgenden bezeichnet der Begriff "positive Schaltfolge" die Ansteuerung der
verschiedenen aufeinanderfolgenden Zustände zwischen dem Einschalten des Standlichtes und dem Fernlicht in
der oben erwähnten Reihenfolge. Der Begriff "negative Schaltfolge" bezeichnet die Ansteuerung in umgekehrter
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Richtung, ausgehend von dem Zustand, bei dem das Fernlicht
eingeschaltet ist bis zu dem Zustand mit ausgeschaltetem Standlicht, wobei die Möglichkeit besteht,
über das Fernlicht und gegebenenfalls auch über das
Abblendlicht Lichtsignale abzugeben.
über das Fernlicht und gegebenenfalls auch über das
Abblendlicht Lichtsignale abzugeben.
Vorrichtungen zur folgegebundenen Steuerung mehrerer
stabiler Zustände weisen im allgemeinen drehbare elektromagnetische Schalter mit mehreren Schalterstellungen auf, die nicht immer einfach und schnell betätigt werden können und häufig Störungen, wie Rattern und Kontaktprellen verursachen.
stabiler Zustände weisen im allgemeinen drehbare elektromagnetische Schalter mit mehreren Schalterstellungen auf, die nicht immer einfach und schnell betätigt werden können und häufig Störungen, wie Rattern und Kontaktprellen verursachen.
Die für die Steuerung der äußeren Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bekannten Vorrichtungen
weisen im allgemeinen zwei Schalter mit zwei oder
mehreren festen Schaltstellungen.: auf.
weisen im allgemeinen zwei Schalter mit zwei oder
mehreren festen Schaltstellungen.: auf.
Bei einer solchen bekannten Vorrichtung ist ein erster Schalter mit drei festen Zuständen vorhanden: keine
Beleuchtung, Standlicht und Fahrlicht (Abblendlicht
und bzw. Fernlicht). Ein zweiter im allgemeinen in der Nähe des Lenkrades angebrachter Schalter dient als Umschalter, der aus einer Stellung ohne Licht in eine
Stellung mit Standlicht oder aus einer Stellung mit
Standlicht in eine Stellung mit Abblendlicht oder aber aus einer Stellung mit Abblendlicht in eine Stellung
mit Fernlicht überführt werden kann. Der zweite Schalter kann ebenfalls die Betätigung der Lichthupe erlauben.
Beleuchtung, Standlicht und Fahrlicht (Abblendlicht
und bzw. Fernlicht). Ein zweiter im allgemeinen in der Nähe des Lenkrades angebrachter Schalter dient als Umschalter, der aus einer Stellung ohne Licht in eine
Stellung mit Standlicht oder aus einer Stellung mit
Standlicht in eine Stellung mit Abblendlicht oder aber aus einer Stellung mit Abblendlicht in eine Stellung
mit Fernlicht überführt werden kann. Der zweite Schalter kann ebenfalls die Betätigung der Lichthupe erlauben.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist ein erster Schalter mit zwei Zuständen vorhanden: Tagesbeleuchtung
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und Nachtbeleuchtung. Ein zweiter Schalter mit drei Schaltstellungen ermöglicht ein wahlweises Einschalten
des Standlichtes, des Abblendlichtes oder des Fernlichtes.
Bei allen bekannten Vorrichtungen ist die Betätigung der Einschaltvorrichtung des Abblendlichtes, des Fernlichtes
und des Standlichtes im allgemeinen umständlich und setzt gewölnlich eine gewisse Geschicklichkeit
voraus, so daß derartige Vorrichtungen für den Fahrer des Fahrzeuges sowie andere ihm entgegenkommende
Kraftfahrer Gefahren mit sich bringen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur folgegebundenen Ansteuerung mehrerer stabiler Zustände,
insbesondere der einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, mittels eines einzigen
Schalters zu schaffen, die eine schnelle und sichere Umschaltung zwischen den verschiedenen Beleuchtungszuständen
des Fahrzeuges sowie eine Auslösung von Lichtsignalen mit Hilfe des Fernlichtes und gegebenenfalls
des Abblendlichtes erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen Tastschalter mit zwei verschiedenen
Schließstellungen aufweist, der vorzugsweise über einen Verzögerungsschaltkreis an einen
verschiedene, einer Befehlsfolge entsprechende, stabile Zustände aufweisenden digitalen Steuerschaltkreis
angeschlossen ist, welcher beim Anlegen einer Betriebsspannung den vorher bestimmten stabilen Zustand
einnimmt.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Verzögerungsschaltkreis zu schaffen, der ein störungsfreies
erstes Rechtecksignal aus einem ersten von durch Kontaktprellen verursachten Störungen überlagerten Eingangssignal
erzeugt, wobei der Verzögerungsschaltkreis das erste rechteckige Ausgangssignal nur abgibt, wenn
das erste Eingangssignal eine bestimmte Mindestdauer aufweist, und nur dann ein zweites nachfolgendes rechteckiges
Ausgangssignal liefert, wenn der Anfang des zweiten folgenden zugeordneten Eingangssignales eine
gewisse Zeit nach dem Ende des ersten Eingangssignales auftritt. .
Im Fall der Steuerung des Abblend- und Fernlichtes eines
Kraftfahrzeuges wird die Vorrichtung beim Umschalten eines Tag-Nacht-Schalters mit zwei Stellungen in die
Nachtstellung unter Spannung gesetzt, wobei in der Tagesstellung die gesamte äußere Beleuchtungseinrichtung
des Fahrzeuges ausgeschaltet ist und nur die Betätigung einer Fernlicht und/oder Abblendlichthupe möglich ist.
In der Nachtstellung des Tag-Nacht-Schalters wird das Standlicht des Kraftfahrzeuges eingeschaltet und der
digitale 'Steuerschaltkreis unter Spannung gesetzt, der beim Einschalten der Spannung einen Ausgangszustand
einnimmt, bei dem das Abblendlicht eingeschaltet ist. Die eine der beiden Schließstellungen des Tastschalters
mit zwei verschiedenen SchließStellungen steuert die
positive Schaltfolge und die andere die negative Schaltfolge. Am Rand oder Ende jeder Schaltfolge blockiert
der digitale Steuerschaltkreis selbsttätig, d.h., daß die Schaltfolge in umgekehrter Richtung nur durchführbar
ist, wenn sie über d±"e Schließstellung des Tastschalters gesteuert wird, die den Steuerschaltkreis nicht in den
blockierten Zustand am Ende der Schaltfolge geführt hat.
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Der erfindungsgemäße digitale Steuerschaltkreis weist ein ODER-Verknüpfungsglied mit zwei Eingängen auf, wobei
der erste Eingang die von dem Tastschalter mit zwei verschiedenen Schließstellungen in einer ersten Schließstellung
erzeugten Signale und der zweite der Eingänge die durch den Tastschalter in der zweiten Schließstellung
erzeugten Signale erhält und der Tastschalter bei Betätigung ein Eins-Signal erzeugt. Der Ausgang des
ODER-Verknüpfungsgliedes ist mit dem Verzögerungsschaltkreis verbunden, der ein rechteckiges Ausgangssignal
liefert, dessen Vorderflanke gegenüber der Vorderflanke des durch den Tastschalter erzeugten Signales vorzugsweise
um 10 bis 15 ms verzögert ist. Die geringste Betätigungsdauer des Tastschalters muß größer als die
Verzögerung sein, die ihrerseits langer als die Maximaldauer des Kontaktprellens des Taktschalters sein
muß. Die Rückflanke des Ausgangssignales des Verzögerungsschaltkreis ist gegenüber der Rückflanke des
Eingangssignales um 20 bis 40 ms verzögert, um eine unzeitige Steuerung durch zwei zu nahe beieinanderliegende
Signale zu vermeiden. Der Ausgang des Verzögerungsschaltkreises ist mit einem Befehlsfolgeschaltkreis
verbunden, der in einer ersten Ausführungsform einen Vor-Rückwärts-Zähler aufweist, dem vorzugsweise
ein geeigneter Dekodierer zugeordnet ist. In einer zweiten Ausfuhrungsform weist der Steuerschaltkreis
für die Befehlsfolge ein Links-Rechts-^S chieberegister
auf. Im Fall der Steuerung der Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges werden nur drei verschiedene
stabile Zustände benötigt, und der Ausgang des Verzögerungsschaltkreises ist mit dem Takteingang
eines Schaltkreises mit zwei bistabilen Kippgliedern verbunden, wobei deren Dateneingang jeweils mit dem
Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes mit zwei Eingängen
verbunden ist, das jeweils an einem seiner Ein-
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gänge das Signal des Tastschalters einer der beiden Taststellungen und an dem anderen Eingang den invertierten
Ausgangszustand des durch das andere UND-Verknüpfungsglied
gesteuerten bistabilen Kippgliedes erhält. Die Ausgänge der bistabilen Kippglieder steuern
über einen Verknüpfungsschaltkreis Mittel zum Umschalten des Abblendlichtes und des Fernlichtes.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Verzögerungsschaltkreis einen steuerbaren Taktgeber
auf, der vorteilhafterweise ein astabiler Multivibrator ist, der durch die von dem Tastschalter
mit zwei Schließstellungen erzeugten Signalen steuerbar ist und Signale mit einer Periodendauer erzeugt,
die geringer ist als die mögliche Minimaldauer der Herstellung eines Tastkontaktes. Der astabile Multivibrator
steuert ein Ein-Impuls-Glied, d.h. ein Gatter,
das sich nur bei der ersten Vorderflanke des Eingangssignales öffnet (unter der Voraussetzung, daß es kein
Schließsignal an seinem Blockiereingang erhält^ nur beim Auftreten des Schließsignales schließt und
während der gesamten Dauer der Anwesenheit des Schließsignales geschlossen bleibt. Der Verzögerungsschaltkreis
weist ebenfalls eine Schaltung mit zwei bistabilen Kippgliedern auf, die das Ein-Impuls-Glied während
wenigstens zwei Perioden des steuerbaren Taktgebers in dem geöffneten Zustand festhalten, wenn es nach
einem ausreichenden Steuerbefehl des Tastschalters geöffnet wurde. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Ansteuerung mit drei stabilen Zuständen weist der an den Ausgängen der beiden bistabilen
Kippglieder angeschlossene Verknüpfungsschaltkreis ein UND-Verknüpfungsglied mit zwei Eingängen auf, die beide
an den invertierten Ausgang je eines der beiden bistabilen
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Kippglieder angeschlossen sind. Der Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes
ist an einen Verstärkerschaltkreis zur Steuerung der Erregerwicklung eines Relais für
das Einschalten des Abblendlichtes angeschlossen. Der Verknüpfungsschaltkreis weist andererseits eine unmittelbare Verbindung zwischen dem nichtinvertierten
Ausgang des zweiten bistabilen Kippgliedes und einem zweiten Verstärkerschaltkreis auf, der das"Einschaltrelais
für das Fernlicht steuert. Der Eingang des zweiten bistabilen Kippgliedes ist mit dem Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes
verbunden, das an einem seiner zwei Eingänge das Steuersignal des Tastschalters für die
positive Schaltfolge erhält. Vorteilhafterweise wird die Steuerungseinrichtung für die Fernlichthupe mit
Hilfe eines anderen Schalters aufgebaut, der in der geschlossenen Stellung den Transistor des zweiten
Steuerverstärkers für das Fernlicht in den leitenden Zustand überführt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 das Funktionsschaltbild der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur folgegebundenen Ansteuerung mehrerer stabiler Zustände,
Fig. 2 das Schaltbild eines Ausführungsbeispieles eines Teiles der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 das Funktionsschaltbild einer Schaltungsvariante des Schaltkreises nach Fig. 2,
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Fig. 4 das Schaltbild eines Ausführungsbeispieles eines Verzögerungsschaltkreises der Vorrichtung
nach Fig. 1 zur folgegebundenen Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 5 das ausführliche Schaltbidl eines an den Schaltkreis nach Fig. 4 anschließbaren Steuerverstärkerschaltkreises
für die äußere Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 6 ein Impulsdiagramm einiger in dem Verzögerungsschaltkreis nach Fig. 4 auftretenden Signale,
Fig. 7 ein Schaltbild einer Einzelheit des Stromversorgungsschaltkreises
für den Verzögerungsschaltkreis nach Fig. 4f
Fig. 8 das Schaltbild eines Schaltkreises, der zusammen mit der Schaltung nach Fig. 3 die Betätigung
der Abblendlichthupe bei nur eingeschaltetem Standlicht ermöglicht,
Fig. 9 eine Schaltungsvariante eines Teiles des Schaltkreises nach Fig. 5, der die Umschaltung der Zustände
und eine Betätigung der Fernlichthupe bei Tageslichtfahrten mit Hilfe eines einzigen Steuerkontaktes
ermöglicht,
Fig.10 das Schaltbild einer SchaltungsVariante des
Schaltkreises nach Fig. 3 und 4,
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Fig.11 ein Impulsdiagramm einiger in dem Schaltkreis
nach Fig. 10 auftretenden Signale und
Fig.12 das Schaltbild eines Schaltkreises, der es zusammen
mit dem Schaltkreis nach Fig. 10 ermöglicht, bei ausschließlich eingeschaltetem Standlicht
die Abblendlichthupe zu betätigen.
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In dem FunktionsschaltbiId der Fig. 1 ist ein Tastumschalter
in der Form zweier getrennter Tastschalter M, D dargestellt/ die beide einen tastbaren Arbeitskontakt
aufweisen. Selbstverständlich können die beiden einfachen Tastschalter zu einem einzigen doppelten Tastschalter mit
zwei Schließstellungen zusammengefügt v/erden, die beidseitig einer neutralen Mittelstellung liegen. Der Tastschalter
M steuert eine positive Schaltfolge (in der einen Richtung ablaufend), wohingegen der Tastschalter
D (in der anderen Richtung ablaufend) eine negative Schaltfolge steuert. Die Tastschalter M und D sind derart
ausgelegt, daß an ihren jeweiligen Ausgängen S. und S2
beim Schließen der zugeordneten Kontakte ein logisches Eins-Potential auftritt. Die Ausgänge S1 und S„ sind
jeweils mit einem der beiden Eingänge eines ersten ODER-Verknüpfungsgliedes 1 sowie mit einer Klemme SM bzw. SD
verbunden. Der Ausgang X des ODER-Verknüpfungsgliedes 1
ist an eine Anschlußklemme X1 angeschlossen, die ihrerseits
mit einem Eingang eines zweiten ODER-Verknüpfungsgliedes 2 mit zwei Eingängen und einem Ausgang V verbunden
ist. Die Anschlußklemme X1 steht außerdem mit einem der Eingänge eines dritten ODER-Verknüpfungsgliedes 3
mit zwei Eingängen und schließlich mit einem der Eingänge eines UND-Verknüpfungsgliedes 4 mit zwei Eingängen in Verbindung.
Der Ausgang V des ODER-Verknüpfungsgliedes 2 ist einerseits mit dem Eingang eines steuerbaren Taktgebers 5,
der vorzugsweise ein steuerbarer astabiler Multivibrator ist, und andererseits mit dem Stelleingang für den Anfangszustand (im vorliegenden Fall dem Rücksetzeingang auf Null)
eines Schaltkreises 6 verbunden, der ein bistabiles Kippglied aufweist, das als Ein-Impuls-Glied wirkt. Der Ausgang
des steuerbaren Takfegebers 5 liegt am Takt.ein- ~/.
gang des Schaltkreises 6.
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Der nichtinvertierte Ausgang Qg des Schaltkreises 6 ist
einerseits mit dem zweiten Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 4 und andererseits mit einer Klemme CL verbunden.
Der Ausgang des steuerbaren Taktgebers 5 steht ebenfalls mit dem Takteingang eines bistabilen Kippgliedes 7 in
Verbindung, das als Teiler 1 : 2 geschaltet ist und dessen Stelleingang (im vorliegenden Fall der Setzeingang) an den Ausgang des ODER-Verknüpfungsgliedes 3 angeschlossen ist. Der nichtinvertierte Ausgang Q- des Kippgliedes 7
steht mit dem Takteingang eines anderen bistabilen Kippgliedes 8 in Verbindung. Der Stelleingang (im vorliegenden Fall der Setzeingang) des bistabilen Kippgliedes 8
ist unmittelbar an den Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 4 angeschlossen.
Verbindung, das als Teiler 1 : 2 geschaltet ist und dessen Stelleingang (im vorliegenden Fall der Setzeingang) an den Ausgang des ODER-Verknüpfungsgliedes 3 angeschlossen ist. Der nichtinvertierte Ausgang Q- des Kippgliedes 7
steht mit dem Takteingang eines anderen bistabilen Kippgliedes 8 in Verbindung. Der Stelleingang (im vorliegenden Fall der Setzeingang) des bistabilen Kippgliedes 8
ist unmittelbar an den Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 4 angeschlossen.
Der nichtinvertierte Ausgang Qg des bistabilen Kippgliedes
8 liegt an dem zweiten Eingang des ODER-Verknüpfungsgliedes 2, und sein invertierter Ausgang Qg an dem zweiten
Eingang des ODER-Verknüpfungsgliedes 3.
Der die Bauelemente 2 bis 8 enthaltende Schaltkreis mit der eingangsseitigen Anschlußklemme X1 und der ausgangsseitigen
Klemme CL stellt einen Verzögerungsschaltkreis dar, dessen Wirkungsweise weiter unten erklärt ist.
Die Eingangsklemme SM steht mit dem ersten von drei Eingängen eines ÜND-Verknüpfungsgliedes 9 und die Eingangsklemme SD mit dem ersten von drei Eingängen eines anderen
UND-Verknüpfungsgliedes 10 in Verbindung.
Die Klemme CL ist mit den zweiten Eingängen der beiden UND-Verknüpfungsglieder
9 und 10 verbunden.
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Der Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 9 ist an den
Vorwärtszähleingang (positive Schaltfolge) eines Befehlsfolgeschaltkreises 11 angeschlossen, während der
Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 10 an den Rückwärtszähleingang
(negative Schaltfolge) des Befehlsfolgeschaltkreises 11 angeschlossen ist. Der Befehlsfolgeschaltkreis
11 weist η mit S° bis S bezeichnete Ausgänge und einen in Fig. 1 nicht dargestellten Vorwahlschal tkreis auf, der es ermöglicht, beim Anlegen eines
Ladebefehls (z.B. eines positiven Impulses mit einem Eins-Signal) an den Ladeanschluß L einen Eins-Zustand
an einem der Ausgänge S° bis Sn auftreten zu lassen,
wobei alle anderen Ausgänge einen Null-Zustand aufweisen (oder umgekehrt).
Der erste Ausgang S° des Befehlsfolgeschaltkreises 11 ist
über einen Inverter 12 mit dem dritten Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes
10 und der letzte Ausgang Sn des Befehlsfolgeschaltkreises
11 über einen anderen Inverter mit dem dritten Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 9
verbunden.
Der Befehlsfolgeschaltkreis 11 ist derart ausgelegt, daß höchstens einer seiner Ausgänge S bis S ein Ausgangssignal
(im vorliegenden Fall einen Eins-Zustand) aufweist und daß bei der positiven Schaltfolge nacheinander die
Ausgänge von S bis S —bei der negativen Schaltfolge in umgekehrter Reihenfolge-ansprechen. Die positive
Schaltfolge wird von dem UND-Verknüpfungsglied 9, dessen drei Eingänge gleichzeitig ein Eins-Signal erhalten müssen,
gesteuert, während die negative Schaltfolge von dem UND-Verknüpfungsglied 1Q-gesteuert wird, dessen drei Eingänge
ebenfalls gleichzeitig Eins-Signale empfangen müssen.
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Weil die Ausgänge S und S des Befehlsfolgeschaltkreises
jeweils mit einem Inverter an einem Eingang der UND-Verknüpfungsglieder 10 und 9 liegen, wird eine Blockierung
an den Rändern der Schaltfolge erreicht, d.h. z.B., daß beim Auftreten eines Eins-Zustandes an dem Ausgang S
als Folge einer Betätigung des Tastschalters D eine weitere Betätigung des Tastschalters D die Zustände der
Ausgänge des Befehlsfolgeschaltkreises 11 nicht ändert,
und daß es nötig wäre, den Tastschalter M zu betätigen, um den nachfolgenden Schaltzustand herbeizuführen.
Die Fig. 2 ist das Schaltbild einer Ausführungsform des
Befehlsfolgeschaltkreises 11. Der Befehlsfolgeschaltkreis
11 enthält einen BCD-Vor-Rückwärts-Zähler bekannter Art,
an den ein üblicher Dezimaldecoder 15 mit zehn Ausgängen
ο 9
S bis S in bekannter Weise angeschlossen ist. Der Ausgang S° steht mit dem Inverter 12 und der Ausgang S mit
dem Inverter 13 in Verbindung. Die UND-Verknüpfungsglieder 9 und 10 sind in der gleichen Weise wie in Fig. 1
geschaltet.
Der Vor-Rückwärts-Zähler 14 ist ebenfalls in bekannter
Weise an einer Codiervorrichtung 16, beispielsweise ein
Codierrad angeschlossen, das es ermöglicht, einen der
ο 9
Ausgänge S bis S anzuwählen, indem ein Signal auf den Ladeanschluß L des Zählers gegeben wird, wodurch ein stabiler Anfangszustand festgelegt wird, von dem aus die positive und die negative Schaltfolge ausgehen. Die Wirkungsweise eines solchen Vor-Rückwärts-Zählers ist bekannt und weiter unten nicht erläutert. Es sei nur darauf hingewiesen, daß die Vorwärtszählimpulse von dem UND-Verknüpfungsglied 9 and die Rückwärtszählimpulse von dem UND-Verknüpfungsglied 10 kommen.
Ausgänge S bis S anzuwählen, indem ein Signal auf den Ladeanschluß L des Zählers gegeben wird, wodurch ein stabiler Anfangszustand festgelegt wird, von dem aus die positive und die negative Schaltfolge ausgehen. Die Wirkungsweise eines solchen Vor-Rückwärts-Zählers ist bekannt und weiter unten nicht erläutert. Es sei nur darauf hingewiesen, daß die Vorwärtszählimpulse von dem UND-Verknüpfungsglied 9 and die Rückwärtszählimpulse von dem UND-Verknüpfungsglied 10 kommen.
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Fig. 3 ist das Schaltbild einer vereinfachten Ausführungsform des Schaltkreises nach Fig. 2, die die
Steuerungivon nur drei stabilen Zuständen ermöglicht und insbesondere zur Steuerung der Außenbeleuchtung
eines Kraftfahrzeuges Anwendung findet.
Die Klemme CL liegt an den Takteingängen zweier bistabiler Kippglieder 17 und 18 des D-Types mit Datenübernahme zum Zeitpunkt des Auftretens der Vorderflanke
des Taktsignales. Der Dateneingang des Kippgliedes 17 liegt am Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes
19 mit zwei Eingängen und der Dateneingang des Kippgliedes -18 am Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes
20 mit zwei Eingängen.
Der erste Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 19 steht mit der Eingangsklemme SD in Verbindung, die dem Tastschalter
D zugeordnet ist, und sein zweiter Eingang ist mit dem invertierten Ausgang Q,„ des Kippgliedes 18
verbunden. Der erste Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 20 ist an den Ausgang Q-j^ und der zweite Eingang an die
dem Tastschalter M zugeordnete Eingangsklemme SM angeschlossen.
Der invertierte Ausgang Q-^ des Kippgliedes 17 und der
invertierte Ausgang Q-^g des Kippgliedes 18 sind jeweils
mit einem der beiden Eingänge eines UND-Verknüpfungsgliedes 21 verbunden, dessen Ausgang an die Ausgangsklemme
C angeschlossen ist. Der Ausgang Q1 fi des Kippgliedes
18 liegt direkt an der Ausgangsklemme R.
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Die Ausgangsklemmen C und R liegen jeweils, wie in Fig. 5 dargestellt, an den Eingängen von Steuerverstärkern
32 und 33 der Einschaltrelais für Abblend- und Fernlicht
eines mit dieser folgegebundenen Steuerung ausgerüsteten Kraftfahrzeuges. Diese Steuerverstärker 32 und 33 steuern
Einschaltrelais,die die zugeordneten Lampen der Beleuchtungseinrichtung
einschalten, wenn ihre Eingänge ein Eins-Signal erhalten.
Die Setzeingänge L1 für den Anfangszustand (im vorliegenden
Fall Rücksetzeingänge) der Kippglieder 17 und 18 sind an einen bekannten und in Fig. 3 nicht dargestellten
Schaltkreis angeschlossen, der die beiden Kippglieder 17, 18 beim Einschalten der Betriebsspannung des Schaltkreises
nach Fig. 1 in den Null-Zustand zurücksetzt.
Im Folgenden ist die Arbeitsweise des Schaltkreises nach Fig. 3 beschrieben. Beim Einschalten der Betriebsspannung
werden die Kippglieder 17 und 18 wie oben beschrieben zurückgesetzt, so daß an den Ausgängen Q,.,
und Q18 ein Null-Signal liegt. Der Ausgang Q17 bleibt
frei, während der Ausgang Q-, g unmittelbar an die Ausgangsklemme
R geführt ist, die das Einschalten des Fernlichtes des Fahrzeuges steuert. Folglich weist die Ausgangsklemme
R beim Einschalten der Betriebsspannung den Zustandswert Null auf und das Fernlicht des Fahrzeuges
bleibt ausgeschaltet.
Beim Einschalten der Betriebsspannung liegen an den Klemmen SM und SD ebenfalls Null-Signale, die zu den
zugeordneten Eingängen der UND-Verknüpfungsglieder 19, 20 geführt sind.
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Folglich erhält jeder der beiden UND-Verknüpfungsglieder 19 und 20 an einem seiner Eingänge ein Null-Signal
und ein Eins-Signal, wobei das Eins-Signal durch den Zustandswert an den Ausgängen Q18 und Q17
der Kippglieder 18 und 17 bestimmt ist, weil die Ausgänge Q18 und Q17 unmittelbar mit den Eingängen
der ÜND-Verknüpfungsglieder 19 und 20 verbunden sind. An den Ausgängen der UND-Verknüpfungsglieder 19 und
20 tritt daher ein Null-Signal auff das auch an die
Dateneingänge der Kippglieder 17 und 18 gelangt.
Die Eingänge des üND-Verknüpfungsgliedes 21 weisen
beide einen Zustandswert Eins auf, da sie unmittelbar mit den Ausgängen Q17 und Q18 der Kippglieder
17 und 18 verbunden sind. Daher liegt an dem Ausgang
des UND-Verknüpfungsgliedes 21 und an der Ausgangsklemme C ein Eins-Signal, das,wie oben erwähnt,
ein Einschalten des Abblendlichtes bewirkt.
Es sei nunmehr angenommen, daß der Tastschalter M vorübergehend geschlossen wird. Beim Schließen des
Tastschalters M wird ein Eins-Signal über das ODER-Verknüpfungsglied 1 zu dem oben beschriebenen Verzögerungskreis
übermittelt, dessen Arbeitsweise anhand der Fig. 6 weiter unten erläutert ist. Das eine
verzögerte Vorderflanke und Rückflanke aufweisende Signal gelangt über die Klemme CL zu den Takteingängen
der Kippglieder 17 und 18.
Im Augenblick des Schließens des Tastschalters M ändern sich die Zustandswerte an den Eingängen des UND-Verknüpfungsgliedes
19 nicht und dessen Ausgang behält
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den Zustandwert Null. Das Kippglied 17 ändert somit beim Auftreten des Taktsignales seinen Zustand nicht.
Das Schließen des Tastschalters M verursacht jedoch ein Eins-Signal an der Klemme SM, so daß am Ausgang
des UND-Verknüpfungsgliedes 20 ein Eins-Signal auftritt. Wegen der Änderung des Ausgangssignales des
UND-Verknüpfungsgliedes 20 ändert das Kippglied 18 mit der Vorderflanke des an seinem Takteingang liegenden
Signales seinen Zustand und der Ausgang Q,g nimmt
den Zustandswert Eins und der Ausgang Q-^g den Zustandswert
Null an.
Weil der Ausgang Q18 den Zustandswert Null aufweist
und mit einem der Eingänge des UND-Verknüpfungsgliedes 21 verbunden ist, erhält man an der Klemme C ein Null-Signal
und das Abblendlicht wird ausgeschaltet. Da jedoch der Ausgang Q-^8 den Zustandswert Eins aufweist
und unmittelbar an der Klemme R liegt wird gleichzeitig das Fernlicht eingeschaltet.
Bei einer zweiten Betätigung des Tastschalters M ist der Zustandswert am Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes
20 immer noch Eins und das Kippglied 18 ändert seinen Zustand nicht. Da weiterhin der Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes
19 Null bleibt, ändert das Kippglied 17 seinen Zustand ebenfalls nicht. Folglich erhält man
die oben erwähnte Blockierung der Schaltfolge.
Ist jedoch das Fernlicht eingeschaltet und wird der Tastschalter D betätigt, erhält man an dem Ausgang
des UND-Verknüpfungsgliedes 19 dauernd ein Null-Signal,
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709821/0947
aber der Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 20 nimmt
einen Null-Zustand ein, während er vorher einen Eins-Zustand
aufwies und folglich ändert das Kippglied 18 seinen Zustand, d.h. am Ausgang Q18 erscheint ein Null-Signal,
das ein Löschen des Fernlichtes nach sich zieht. Am Ausgang Q18 erscheint ein Eins-Signal, das auch am
entsprechenden Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 21 liegt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang Q,~ verbunden
.ist und immer noch den Zustandswert Eins aufweist. Dementsprechend liegt die Klemme C erneut auf Eins-Potential
und das Abblendlicht des Kraftfahrzeuges wird eingeschaltet. Der digitale Schaltkreis ist also in
seinen Ausgangszustand zurückgekehrt, d.h. den Zustand,
den man beim Einschalten der Betriebsspannung des digitalen Schaltkreises nach Fig. 3 erhält.
Durch entsprechende Überlegungen läßt sich leicht zeigen, daß ausgehend von dem Anfangszustand beim Schließen des
Tastschalters D das Abblendlicht abgeschaltet wird, wobei das Fernlicht ausgeschaltet bleibt, und daß ein zweites
Schließen des Tastschalters D keine Zustandsänderung des digitalen Schaltkreises nach Fig. 3 hervorruft (Blokkierung
der negativen Schaltfolge), daß aber ein Schließen des Tastschalters M, das ausgehend von dem Anfangszustand
einem Schließen des Tastschalters D folgt, den digitalen Schaltkreis in den Ausgangszustand zurückführt.
Das Schaltbild der Fig. 4, in dem die den Bauelementen in Fig. 1 entsprechenden Bauelemente die gleichen Bezugszeichen
aufweisen, zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltkreises. Die Beweglichen
Kontakte zweier Schalter M1 und D1 sind unmittelbar
mit Masse verbunden und die festen Kontakte stehen
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jeweils über Widerstände R1 und R2 mit einer Klemme A
in Verbindung, an die eine positive Spannung gelegt ist, so daß bei geöffneten Schaltern M1,D1 an den festen Kontakten
der Zustandswert Eins auftritt. Die feststehenden
Kontakte der Schalter M' und D1 sind jeweils mit den
Eingängen zweier Inverter 22 und 23 verbunden, deren Ausgänge jeweils mit den Klemmen S1 und S2 :in Verbindung
stehen. Die Einheit (M1 + R1 + 22) wird über die
Klemme A mit Spannung versorgt und entspricht dem oben beschriebenen Tastschalter M. Die Einheit (D1 + R2 + 23)
ist ebenfalls über die Klemme A mit Spannung versorgt und entspricht dem Tastschalter D. Die Klemmen S1 und
S2 sind jeweils mit den Klemmen SM und SD sowie den
Eingängen des ODER-Verknüpfungsgliedes 1 verbunden.
Der Ausgang V des ODER-Verknüpfungsgliedes 2 ist einerseits
an den Eingang eines Inverters 24 und andererseits an einen der beiden Eingänge eines NAND-Verknüpfungsgliedes
25 angeschlossen. Der zweite Eingang des NAND-Verknüpfungsgliedes 25 liegt an dem Ausgang eines anderen
Invei'ters 26 sowie an einem Ende eines Widerstandes
27, dessen anderes Ende mit dem ersten Ende eines weiteren Widerstandes 28 und einem Anschluß eines Kondensators 29
verbunden ist. Das andere Ende des Widerstandes 28 ist mit dem Eingang des Inverters 26 und der andere Anschluß
des Kondensators 29 mit dem Ausgang H des NAND-Verknüpf ungsgliedes 25 verbunden.
Die Einheit aus den Bauelementen 25 bis 29 stellt den steuerbaren Taktgeber 5 dar, der in bekannter Weise
Rechtecksignale am Ausgang H des NAND-Verknüpfungsgliedes 25 erzeugt, wenn der mit"dem Ausgang V des ODER-Verknüpfungsgliedes
2 verbundene Eingang des NAND-Verknupfungsgliedes 25 auf Eins liegt. Der steuerbare
Taktgeber als Ganzes ist wie in Fig. 1 mit 5 bezeichnet
709821/0947 - 20 -
und sein Ausgang ist der Ausgang H des NAND-Verknüpfungsgliedes
25.
Der Ausgang des Inverters 24 ist mit dem Setzeingang für
den Anfangszustand (im vorliegenden Fall dem Rücksetzeingang)
des bistabilen Kippgliedes 30 verbunden, dessen Stelleingang (im vorliegenden Fall der Setzeingang für
den Eins-Zustand) unmittelbar an Masse liegt.
Der Ausgang H des NAND-Verknüpfungsgliedes 25 ist an
einen ersten Eingang eines UND-Verknüpfungsgüedes
mit zwei Eingängen angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Takteingang Y des bistabilen Kippgliedes 30 verbunden
ist.
Der invertierte Ausgang Q, des bistabilen Kippgliedes 30 ist an den zweiten Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes
31 angeschlossen, während der Ausgang Q6 des
Kippgliedes 30 an die Klemme CL sowie einen der Eingänge des UND-Verknüpfungsgliedes 4 angeschlossen ist. Die
Gesamtheit der Bauelemente 24 bis 31 bildet das auch in Fig. 1 dargestellte Ein-Impuls-Glied 6.
Die bistabilen Kippglieder 7 und 8 sind in der gleichen Weise wie in Fig. 1 verschaltet und es bleibt lediglich
zu bemerken, daß die Eingänge zur Rückstellung in den Anfangszustand (im vorliegenden Fall die Rücksetzeingänge)
mit Masse verbunden sind.
Fig. 5 zeigt ein ausführliches Schaltbild einer vorteilhaften
Ausführungsform der Steuerverstärker 32 und
33, die an die Ausgangsklemmen C und R des Schaltkreises nach Fig. 3 angeschlossen sind und eine Steuerung des Abblend-
und des Fernlichtes eines Kraftfahrzeuges ermöglichen.
709821/0947
An die Ausgangsklemme C wird der Steuerverstärker 32
für das nicht dargestellte Abblendlicht-Einschaltrelais angeschlossen. Der Steuerverstärker 33 für das nicht
dargestellte Fernlicht-Einschaltrelais wird mit der Ausgangsklemme R verbunden.
Die Steuerverstärker 32 und 33 sind in der gleichen Weise aufgebaut und weisen jeweils zwei unmittelbar miteinander verbundene Transistoren 34, 35 und 36, 37 auf. Die
Transistoren 34 und 36 sind Vorverstärkertransistoren, während die Transistoren 35 und 37 Leistungstransistoren
zur Steuerung der Einschaltrelais für das Abblendlicht und das Fernlicht sind.
Die Basen der Vorverstärkertransistoren 34, 36 sind jeweils über einen Widerstand 38,39 mit einer Ausgangsklemme
C,R des Steuerschaltkreises und über einen Widerstand 40,41 mit Masse verbunden.
1
Die Vorverstärkertransistoren 34 und 36 sind NPN-Typen, während die Leistungstransistoren 35 und 37 PNP-Typen sind, so daß eine direkte Verbindung zwischen den Vorverstärkertransistoren 34,36 und den Leistungstransistoren 35,37 möglich ist und auf die Verwendung von Dioden verzichtet werden kann.
Die Vorverstärkertransistoren 34 und 36 sind NPN-Typen, während die Leistungstransistoren 35 und 37 PNP-Typen sind, so daß eine direkte Verbindung zwischen den Vorverstärkertransistoren 34,36 und den Leistungstransistoren 35,37 möglich ist und auf die Verwendung von Dioden verzichtet werden kann.
Die Emitter der Vorverstärkertransistoren 34,36 sowie die Kollektoren der Leistungstransistoren 35, 37 liegen
unmittelbar an Masse.
Die Kollektoren der Vorverstärkertransistoren 34, 36 sind jeweils über Lastwiderstände 42,43 mit Anschlußklemmen
44,45 verbunden. Die Emitter der Leistungs-
709821/0947 "22 "
transistoren 35, 37 sind jeweils über eine Erregerwicklung
46,47 der nicht dargestellten Einschaltrelais für Abblendlicht und Fernlicht mit den Anschlußklemmen
4 4 und 45 verbunden. An diese Anschlußklemmen 44 und 45, die nicht dauernd miteinander verbunden
sind, wie unten anhand der Fig. 7 erläutert ist, wird die Betriebsspannung der Steuerverstärkerschaltkreise
angelegt, die im allgemeinen mit der Betriebsspannung des oben beschriebenen digitalen Schaltkreises nicht
übereinstimmt.
Zusätzlich ist die Basis des Leistungstransistors 37
über einen geeigneten Widerstand 48 und einen normalerweise geöffneten Tastschalter 49 mit Masse verbunden.
Dieser Reihenschaltkreis aus dem Widerstand 48 und dem Tastschalter 49 ermöglicht es, die Basis des Transistors
37 durch Schließen des Tastschalters 49 an Masse zu legen. Der Transistor 37 ist dann leitend, so daß ein Strom
die Erregerspule· durchfließt und das Fernlicht des Fahrzeuges eingeschaltet wird. Es ist einleuchtend, daß man,
sobald eine Betriebsspannung an der Anschlußklemme 45 liegt, mit dem Fernlicht Lichtsignale abgeben kann, selbst
wenn der digitale Schaltkreis keine Versorgungsspannung erhält. Es ist ebenfalls klar, daß der gleiche Reihenschaltkreis
an die Basis des Transistors 35 angeschlossen werden könnte, um mit dem Abblendlicht Lichtsignale zu
erzeugen; aber eine derartige Vorrichtung ist im allgemeinen nicht notwendig und deshalb für den Transistor
35 in Fig. 5 nicht dargestellt.
Die Bauelemente der S'teuerverstärkerschaltkreise 32 und 33 sind so ausgelegt, daß beim Auftreten eines Null-Signales
an den Ausgangsklemmen C und R die Leistungstransistoren 35 und-37 nichtleitend sind, d.h. daß die Wicklungen der
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Einschaltrelais für das Abblendlicht und das Fernlicht nicht erregt sind, und daß beim Auftreten eines Eins-Signales
an den Ausgangsklemmen C und R die Leistungstransistoren 35 und 37 leitend sind, so daß die zugeordneten
Einschaltrelais erregt sind und dementsprechend das Abblendlicht oder das Fernlicht eingeschaltet ist.
Anhand des Impulsdiagrammes der Fig. 6 wird nunmehr die
Arbeitsweise des oben beschriebenen Verzögerungsschaltkreises nach Fig. 4 erläutert. In Fig. 6 ist der Zeitverlauf
der folgenden Signale von oben nach unten dargestellt:
X rSignal am Ausgang X des ODER-Verknüpfungsgliedes 1
beim kurzzeitigen Schließen eines der Tastschalter M oder D. Dieses Signal liegt ebenfalls entweder
an der Klemme SM oder SD,
V :Signal am Ausgang V des UND-Verknüpfungsgliedes 2,
H :Signal am Ausgang H des steuerbaren Taktgebers 5, Q6 :Signal am Ausgang Q6 des bistabilen Kippgliedes 30
des Ein-Impuls-Gliedes 6 sowie an der Klemme CL, das
als Taktsignal für den erfindungsgemäßen in Fig. 2 oder Fig. 3 dargestellten Befehlsfolgeschaltkreis
dient,
Y :Signal am Takteingang des bistabilen Kippgliedes 30,
Sg :Signal am Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 4, das
zum Setzen des bistabilen Kippgliedes 8 dient, S7 :Signal am Ausgang des ODER-Verknüpfungsgliedes 3, das
zum Setzen des bistabilen Kippgliedes 7 dient, Q7 :Signal am Ausgang Q7 des bistabilen Kippgliedes 7,
Q8 :Signal am Ausgang Q8 des bistabilen Kippgliedes 8.
Wie oben schon erläutert=; tritt nach Einschalten der Betriebsspannung
des Schaltkreises nach Fig. 4 an den Klemmen S1, S2 ein Null-Signal auf. Folglich liegt am Ausgang X
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des ODER-Verknüpfungsgliedes 1 ebenfalls ein Null-Signal, weshalb das UND-Verknüpfungsglied 4, das mit einem seiner
Eingänge an den Ausgang X angeschlossen ist, blockiert ist und sein Ausgang auf Null liegt. Das bistabile Kippglied
8 kippt daher in den Null-Zustand und an dem Ausgang Q8 tritt ein Null-Signal auf.
Folglich liegen beide Eingänge des ODER-Verknüpfungs- · gliedes 2 sowie sein Ausgang V auf Null.
Der Eingang des NAND-Verknüpfungsgliedes 25, der mit
dem Ausgang des ODER-Verknüpfungsgliedes 2 verbunden ist, erhält ein Null-Signal, so daß das NAND-Verknüpfungsglied
25 gesperrt ist und der Zustandswert an seinem Ausgang H Eins ist.
Der Zustandswert am Ausgang des Inverters 24 ist ebenfalls Eins und das bistabile Kippglied 30 wird zurückgesetzt,
wobei sein Ausgang Qg auf Null geht.
An den Eingängen des UND-Verknüpfungsgliedes 31 liegt
das Eins-Signal des Ausganges II des Taktgebers 5 und das Eins-Signal des Ausganges Qß des bistabilen Kippgliedes
30. An dem mit dem Eingang Y des bistabilen Kippgliedes verbundenen Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes
31 liegt daher ein Eins-Signal.
Wird der Verzögerungsschaltkreis nach Fig. 4 unter Spannung gesetzt, liegt der Ausgang Q8 des bistabilen
Kippgliedes 8, wie oben beschrieben, auf Null, und sein invertierter Ausgang Q8 weist ein Eins-Signal
auf. Das Eins-Signal gelangt zu dem ODER-Verknüpfungsglied
3, welches das bistabile Kippglied 7 in den Eins-Zustand setzt, so daß am Ausgang Q^ des bistabilen
KiPPgliedes 7 auch ein Eins-Signal liegt.
709821/0947 " 25 "
Die beim Einschalten der Betriebsspannung an verschiedenen Stellen des Schaltkreises nach Fig. 4 auftretenden, unterschiedlichen
Zustände sind in dem Impulsdiagramm der Fig. 6 ganz links dargestellt.
Zum Zeitpunkt t werde der Tastschalter M kurz betätigt.
In diesem Augenblick geht das Signal an dem Ausgang X auf Eins, wie dies im Zusammenhang mit der
Beschreibung der Arbeitsweise der Tastschalter M,D beschrieben ist. Der Zustandswert an dem Ausgang V geht
somit ebenfalls auf Eins. Weil vor dem Zeitpunkt t der Zustandswert am Ausgang H des UND-Verknüpfungsgliedes
25 Eins war, wurde der Kondensator 29 geladen und am Eingang des NAND-Verknüpfungsgliedes 25, der
mit dem Ausgang des Inverters 26 verbunden ist, trat folglich ein Eins-Signal auf. Zum Zeitpunkt t weisen
somit die beiden Eingänge des NAND-Verknüpfungsgliedes 25 Eins-Signale auf, der Ausgang H liegt auf Null und
der Taktgeber 5 beginnt zu oszillieren. Solange der Ausgang V des ODER-Verknüpfungsgliedes 2 den Eins-Zustand
beibehält, schwingt der Taktgeber 5 mit einer Frequenz, die im wesentlichen durch den Kondensator
29 bestimmt ist.
Weil zum Zeitpunkt t das Signal an dem Ausgang V auf
Eins geht, geht das Signal am Ausgang des Inverters auf Null, womit das bistabile Kippglied 30 entriegelt
ist und, sobald eine ansteigende Flanke an seinem Takteingang Y auftritt, kippen kann.
Da das Signal am Ausgang H zum Zeitpunkt t auf Null geht, geht das Signal anrEingang Y, d.h. am Ausgang
des DND-Verknüpfungsgliedes 31, ebenfalls auf Null. Somit
tritt zum Zeitpunkt tQ am Eingang Y keine Vorderflanke auf und das bistabile Kippglied 30 verbleibt im
709821/094?
— Zb —
-•β--
Null-Zustand, d.h. der Ausgang Q& bleibt auf Null und
der Ausgang Q6 auf Eins.
Weil der Ausgang Qg zum Zeitpunkt tQ auf Null bleibt,
ist das Signal am Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes
4 ebenfalls Null und das bistabile Kippglied 8 verbleibt im Null-Zustand.
Da das bistabile Kippglied 8 zum Zeitpunkt t seinen Zustand nicht ändert, bleibt sein Ausgang Qg weiterhin
auf Null und sein Ausgang Q8 auf Eins. Das bistabile
Kippglied 7 wird weiterhin im Eins-Zustand festgehalten, d.h. an seinem Ausgang Q^ liegt dauernd ein Eins-Signal.
Die erste Vorderflanke des steuerbaren Taktgebers 5 tritt zum Zeitpunkt t, auf. Der Kontakt des Tastschalters M
sei weiterhin geschlossen, weil der steuerbare Taktgeber
5 derart aufgebaut ist, daß die Periode seines Ausgangssignales kleiner als die Schließdauer.der Tastschalter
M und D ist.
Zum Zeitpunkt t, geht das Signal am Ausgang H wieder auf
Eins und das UND-Verknüpfungsglied 31 öffnet sich. Daher tritt an dem Eingang Y eine Vorderflanke auf, so daß
das bistabile Kippglied 30 kippt, d.h. sein Ausgang Q-
übernimmt den Eins-Zustand und sein Ausgang Qg den Null-Zustand
zu einem Zeitpunkt t2, der beinahe unmittelbar
auf den Zeitpunkt t± folgt, wobei die Zeitspanne t, - t2
die Zeit ist, die zum Kippen benötigt wird und die in dem Impulsdiagramm der Fig. 6 übertrieben lang dargestellt
ist.
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Sobald das bistabile Kippglied 30 umgekippt ist, erscheint an dem Ausgang Q6 der Null-Zustand, der das
UND-Verknüpfungsglied 31 blockiert, und der Eingang
Y kehrt zum Zeitpunkt t2 auf Null zurück.
Das Umkippen äes bistabilen Kippgliedes 30 verursacht
das Öffnen des UND-Verknüpfungsgliedes 4 und damit das Setzen des bistabilen Kippgliedes 8 ein Eins-Zustand
auftritt.
Zum Zeitpunkt t2 erhält das bistabile Kippglied 7 immer
noch über das ODER-Verknüpfungsglied 3 ein Eins-Signal,
das von dem Ausgang X des ODER-Verknüpfungsgliedes 1
ausgeht, und das bistabile Kippglied 7 ändert folglich seinen Zustand nicht.
Es sei nun angenommen, daß der Tastschalter M nach einer gewissen Periodenzahl am Ausgang H des steuerbaren
Taktgebers 5 im Zeitpunkt t, wieder geöffnet wird. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 ändert sich nur der
Signalzustand am Ausgang H.
Zum Zeitpunkt t-, geht das Signal an dem Ausgang X auf
Null, was zur Folge hat, daß der Zustandswert am Ausgang
des ODER-Verknüpfungsgliedes 3 ebenfalls Null wird und das bistabile Kippglied 7 nicht mehr im Eins-Zustand
festgehalten wird. Es kann deshalb kippen, sobald an seinem Takteingang eine Vorderflanke anliegt. Ebenfalls
zum Zeitpunkt t3 blockiert das Null-Signal an dem Ausgang
X das UND-Verknüpfungsglied 4, so daß das bistabile Kippglied 8 nicht mehr im Eins-Zustand festgehalten wird
und auch bei der ersten an seinem Takteingang auftretenden Vorderflanke kippen kann.
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.m.
Es sei angenommen, daß die erste Vorderflanke an dem
Ausgang H nach dem Zeitpunkt t3 zu einem Zeitpunkt t4
auftritt. In dem Zeitpunkt t4 ändert das bistabile
Kippglied 7 daher seinen Zustand und das Signal am Ausgang
Qy geht auf Null.
Wenn weiterhin keiner der beiden Tastschalter M oder D geschlossen wird, verbleibt das Null'-Signal an dem Ausgang
X. Da das bistabile Kippglied 8 seinen Zustand noch nicht geändert hat, liegt am Ausgang des ODER-Verknüpfungsgliedes
3 immer noch das Null-Signal. Daraus folgt, daß das bistabile Kippglied 7 nicht in den Eins-Zustand gezwungen
wird und bis zum Auftreten der folgenden Vorderflanke an seinem Takteingang seinen Zustand nicht ändert.
Da das bistabile Kippglied 8 seinen Zustand nicht geändert
hat, liegt an seinem Ausgang Qg immer noch das
Eins-Signal, somit ebenfalls an dem Ausgang V des ODER-Verknüpfungsgliedes
2 und der steuerbare Taktgeber 5 schwingt weiter.
Es sei t5 ein um eine Periode des Signales des Taktgebers
5 nach dem Zeitpunkt t^ liegender Zeitpunkt. Zu diesem
Zeitpunkt t5 tritt also eine weitere Vorderflanke des
Signales am Ausgang H auf, die ein Kippen der bistabilen Kippstufe 7 verursacht, d.h. zu dem Zeitpunkt t5 erscheint
an dem Ausgang Q7 des Kippgliedes 7 eine positive Flanke,
die das bistabile Kippglied 8 zum Kippen veranlasst, dessen Ausgang Q8 wieder auf Null geht.
Weil, wie oben erwähnt, der Signalzustand an dem Ausgang
X zwischen den Zeitpunkten t3 und t5 Null bleibt und das
Signal an dem Ausgang Q8 auf Null zurückkehrt, erhält man
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an dem Ausgang V einen Null-Zustand, der den Taktgeber 5 blockiert, so daß dessen Signal am Ausgang H Eins bleibt.
Weil am Ausgang V ein Null-Signal liegt, liegt an dem Ausgang des Inverters 24 ein Eins-Signal und das bistabile
Kippglied 3O wird in den Null-Zustand zurückgestellt, d.h. daß das Signal an dem Ausgang Q6 auf Null und das an dem
Ausgang Qg auf Eins zurückkehrt.
Das Signal an dem Eingang Y geht zwar auf Eins, aber das bistabile Kippglied 30 kann seinen Zustand nicht mehr
ändern, weil es durch das am Ausgang des Inverters 24 liegende Signal im Null-Zustand festgehalten wird.
Im Zeitpunkt tg tritt keine Änderung des Signales an dem
Eingang Sg auf, das seit dem Zeitpunkt t_,in dem der
Signalzustand an dem Ausgang X auf Null gegangen ist, unverändert geblieben ist.
Nach dem Zeitpunkt tg bleibt das Signal an dem Eingang
Sy auf Eins, weil wie oben erwähnt, das bistabile Kippglied
8 seinen Zustand nicht ändern kann, d.h. daß das Signal am Ausgang Qg Eins bleibt.
Nach dem Zeitpunkt tg bleibt das Signal an dem Eingang
S7 auf Eins, wodurch das bistabile Kippglied 7
weiterhin im Eins-Zustand festgehalten wird, so daß an dem Ausgang Q7 ein Eins-Signal erhalten bleibt.
Folglich kehrt der Schaltkreis nach dem Zeitpunkt t,.
in den Anfangszustand zurück, der kurz vor dem Zeitpunkt
tQ eingenommen war.
Es ist klar, daß beim Schließen des Tastschalters D der gleiche Funktionsablauf erhalten wird.
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Der Verzögerungsschaltkrexs nach Fig. 4 hat dreifache Bedeutung:
1. weil das Taktsignal am Ausgang Qg erst nach einer
zwischen t und t, liegenden Zeitspanne T1 auf Eins
geht, wird der störende Einfluß des KontaktpreIlens
der Tastschalter M oder D unterdrückt, das während der gesamten Zeit T1 auftreten kann. Die Zeit T1
ist durch die Auswahl der Taktsignaldauer des Taktgebers 5 derart bestimmt, daß sie langer ist als die
länaste zulässige Kontaktprell-Zeit, d.h. im allgemeinen
ungefähr 10 bis 15 ms. Sollte zwischen tQ und t·. Kontaktprellen auftreten, würde sich das NAND-Verknüpfungsglied
25 bei Ende des Kontaktprellens schließen und so den Taktgenerator 5 und die durch ihn eingeleiteten
Abläufe blockieren,
2. wenn die Schließdauer einer der Tastschalter M oder D kleiner als die Zeit T1 ist, tritt, wie oben, beim
Öffnen des zugeordneten Tastschalters eine Blockierung .des NAND-Verknüpfungsgliedes 25 auf und somit entsteht
kein Signal an der Klemme CL. Der Verzögerungsschaltkrexs nach Fig. 4 erfordert daher, daß die Tastschalter
M und D während einer gewissen Minimalzeit geschlossen werden,
3.wenn einer der Tastschalter M oder D zwischen den Zeitpunkten t-j und tr geschlossen wird, ändert sich
der oben beschriebene Funktdionsablauf zwischen den Zeitpunkten t^ und tg nicht, denn das Signal am Aus-
• gang Qg bleibt bis zum Zeitpunkt t5 auf Eins, weil
an dem Ausgang des Inverters 24 solange kein Rücksetzsignal für das bistabile Kippglied 30 auftreten
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kann wie das Signal am Ausgang V nicht auf Null zurückgekehrt ist, d.h. bis das bistabile Kippglied
8 seinen Zustand geändert hat, was sich jedoch nur zum Zeitpunkt t5, wie oben erläutert, ereignen kann.
Folglich muß bei dem Verzögerungsschaltkreis nach Fig. 4 ein Mindest-Zeitintervall zwischen dem öffnen
des einen der Tastschalter M,D und dem anschließenden
Schließen des anderen der beiden Tastschalter D,M eingehalten werden.
Fig. 7 zeigt das Schaltbild des Schaltkreises für die Spannungsversorgung der Klemmen A, 44 und 45 der Schaltungen
nach Fig. 4 und 5 mit einer von einer nicht dargestellten Fahrzeugbatterie gelieferten Eingangsspannung.
Die Eingangsklemme 50 des Schaltkreises nach Fig. 7 wird von der Fahrzeugbatterie mit Spannung versorgt. Sie ist
unmittelbar mit der Klemme 45 des Schaltkreises nach Fig. 5 verbunden, wodurch es möglich ist, bei Tageslichtfahrten
den Steuerverstärkerschaltkreis 33 für das Fernlicht des Fahrzeuges mit Spannung zu versorgen und
somit tagsüber die Fernlichthupe zu betätigen.
Die Eingangsklemme 50 ist ebenfalls mit dem beweglichen Kontakt eines Schalters 51 verbunden, der den Tag-Nacht-Schalter
darstellt. Der Tag-Nacht-Schalter 51 ist in der Tagesstellung geöffnet und in der Nachtstellung geschlossen.
Der feststehende Kontakt des Tag-Nacht-Schalters
ist einerseits mit einer Klemme 52 verbunden,- an die der übliche Standlichtschaltkreis des Fahrzeuges angeschlossen
ist, und andererseits unmittelbar mit der Klemme 44 des Steuerverstärkerschaitkreises 32 nach Fig. 5 sowie
schließlich mit einem Ende eines Widerstandes 53.
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Das andere Ende des Widerstandes 53 liegt unmittelbar
an der Klemme A des Verzögerungsschaltkreises nach Fig. und ist über eine in geeigneter Weise geschaltete Zenerdiode
54 und über einen Kondensator 55, der parallel zu der Zenerdiode 54 liegt und als Entkopplungskondensator
dient, mit Masse verbunden. Die Werte des Widerstandes 5 3 und der Zenerdiode 54 sind in Abhängigkeit von der
Betriebsspannung des digitalen Verzögerungsschaltkreises nach Fig. 4 ausgewählt.
Fig. 8 zeigt das Schaltbild eines digitalen Schaltkreises, der es ermöglicht, ausgehend von den Ausgangssignalen
der bistabilen Kippglieder 17 und 18 des Schaltkreises nach Fig. 3, bei eingeschaltetem Standlicht die Abblendlichthupe
zu betätigen.
Zwischen dem UND-Verknüpfungsglied 21 und der Ausgangsklemme
C ist ein ODER-Verknüpfungsglied 56 mit zwei Eingängen
eingeschoben. Ein Eingang des ODER-Verknüpfungsgliedes 56 ist mit dem Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes
21 verbunden und sein Ausgang steht unmittelbar mit der Ausgangsklemme C in Verbindung. Der zweite Eingang des
ODER-Verknüpfungsgliedes 56 ist an den Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes 57 mit zwei Eingängen angeschlossen.
An den ersten Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 57 ist das Signal Q17 des bistabilen·Kippgliedes 17
und an den zweiten Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 57 das Signal SD gelegt.
Das Standlicht des Fahrzeuges ist eingeschaltet, wenn der Tag-Nacht-Schalter 51 geschlossen ist und nach
Schließen des Tag-Nacht-Schalters 51 der Tastschalter D kurz betätigt wurde. Es gilt dann Q17 = 0 und Q18 = 1
und der Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 21 liegt auf Null.
709821/09A7 " 33 "
Am Eingang des UND-Verknüpfungsgliedes 57 gilt Q._ =
Wenn der Tastschalter D nochmals geschlossen wird, kann der Zustand der bistabilen Kippglieder 17 und 18 nicht
verändert werden (wie oben beschrieben ist, ergibt sich eine Blockierung der Schaltfolge) und am Ausgang des
UND-Verknüpfungsgliedes 21 liegt immer noch das Null-Signal. Da aber SD = 1 gilt, ist der Zustandswert am
Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 57 Eins und infolgedessen der Zustandswert der an den Ausgang des ODER-Verknüpfungsgliedes
56 angeschlossenen Äusgangsklemme C ebenfalls Eins. Mithin ist es möglich, dank des sehr
einfachen Schaltkreises nach Fig. 8 bei lediglich eingeschaltetem Standlicht die Abblendlichthupe durch
Drücken auf den Tastschalter D zu betätigen.
Drücken auf den Tastschalter D zu betätigen.
Der Schaltkreis nach Fig. 9 erlaubt es, den Schalter 49 der Schaltung nach Fig. 5 zu unterdrücken und bei
geöffnetem Tag-Nacht-Schalter 51 der Fig. 7, d.h. in der Tagesstellung, die Fernlichthupe zu betätigen.
Zwischen dem Widerstand 48 und Masse werden anstelle des Schalters 49 die Emitter-Kollektor-Bahnen zweier
Transistoren 58 und 5 9 in Reihe geschaltet. Der Kollektor des NPN-Transistors 58 ist unmittelbar mit dem
Ende des Widerstandes 48 verbunden, an dem vorher der Schalter 49 angeschlossen war. Der Emitter des Transistors
ist unmittelbar mit dem Emitter des PND-Transistors 59 verbunden,dessen
Kollektor unmittelbar an Masse liegt.
Die Basis des Transistors 58 ist einerseits über einen
Widerstand 60 mit der Klemme 45 und andererseits mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 61 verbunden, dessen
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Emitter unmittelbar an Masse liegt. Die Basis des Transistors 61 ist über einen Widerstand 62 an die Klemme
44 angeschlossen.
Die Basis des Transistors 59 liegt über einen Widerstand 63 an dem feststehenden Kontakt des Tastschalters
M1, dessen beweglicher Kontakt mit Masse in Verbindung
steht.
Zwischen dem feststehenden Kontakt des Tastschalters M1
und dem Verbindungspunkt des Widerstandes R1 mit dem
Eingang des Inverters 22 ist eine Diode 64 eingefügt, deren Kathodenseite zu dem Tastschalter M1 hinweist.
Die anderen Bauelemente des Verzögerungsschaltkreises der Fig. 4 bleiben unverändert.
Die Schaltung nach Fig. 9 arbeitet folgendermaßen: In der Tagesstellung des Tag-Nacht-Schalters 51, d.h.
bei geöffnetem Schalter, wird die Klemme 44 nicht mit Spannung versorgt und die Basis des Transistors 61 liegt
auf Sperrpotential. Dagegen erhält die Klemme 45 Spannung und die Basis des Transistors 58 wird auf das Sättigungspotential angehoben, so daß der Transistor 58 leitend
ist.
Solange der Tastschalter M1 geöffnet bleibt, liegt die
Basis des Transistors 59 auf Eins-Potential und der Transistor 59 ist gesperrt. Weil der Tag-Nacht-Schalter
51 geöffnet ist, bleibt jede Betätigung des Tastschalters M1 ohne Wirkung auf den digitalen Schaltkreis nach Fig. 4,
denn dieser erhält keine Betriebsspannung.
Sobald der Tastschalter M1 geschlossen wird, wird die
Basis des Transistors 59 an Masse gelegt, wobei der Transistor 59 leitend wird. Der Steuerverstärker 33 nach Fig.
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wird über die Kleirane 45 mit Spannung versorgt und
kann daher auch bei geöffnetem Tag-Nacht-Schalter 51 arbeiten. Sobald die beiden Transistoren 58 und 59
leitend sind, liegt die Basis des Leistungstransistors 37 an Masse, so daß dieser durchschaltet und somit das
Fernlicht einschaltet, das über die Erregerwicklung 47 des Umschaltrelais für das Fernlicht gesteuert ist.
Wird der Tag-Nacht-Schalter 51 geschlossen, erhält die Klemme 44 Spannung, so daß der Transistor 61 leitend
und der Transistor 58 nichtleitend ist. Deswegen kann der Leistungstransistor 37 nunmehr nur über den an die
Klemme R angeschalteten digitalen Schaltkreis gesteuert werden.
Man erkennt also, daß die Schaltung nach Fig. 9 es ermöglicht, bei geöffnetem Tag-Nacht-Schalter 51 die Fernlichthupe
zu betätigen, indem der Tastschalter M1 kurzzeitig geschlossen wird.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform des digitalen
Verzögerungsschaltkreises nach Fig. 4, der über die Tastschalter M1 und D1 steuerbar und durch eine Schaltungsvariante der Fig. 3 vervollständigt ist, wobei die beiden
Ausführungsformen .gleichartige integrierte Schaltkreise
verwenden.
In Fig. 10 tragen die den Bauelementen der Schaltungen nach Fig. 3 und 4 entsprechenden Bauelemente die gleichen
Bezugszeichen.
Der steuerbare Taktgeber 5 ist wie der Schaltkreis in Fig. 4 aufgebaut. Es sei jedoch bemerkt, daß der
Kondensator 29 durch einen Kondensator 29' mit geringerer
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Kapazität, aus Gründen die unten erläutert sind, ersetzt
wurde.
Gegenüber dem Schaltkreis nach Fig. 4 sind die Inverter 22 und 23 fortgefallen und das ODER-Verknüpfungsglied
ist durch ein NAND-Verknüpfungsglied 65 ersetzt, dem
ein Inverter 65' folgt. Das ODER-Verknüpfungsglied 2
ist durch ein NAND-Verknüpfungsglied 66 ersetzt. Der Ausgang H des steuerbaren Taktgebers 5 ist nicht mehr
an ein UND-Verknüpfungsglied angeschlossen sondern liegt unmittelbar an dem Takteingang eines bistabilen Kippgliedes
67, das als Teiler 1 : 2 geschaltet ist.
Der Ausgang des Inverters 24 ist ebenfalls mit dem Eingang für das Setzen des bistabilen Kippgliedes 30 in
den Anfangszustand verbunden. Der Inverter 24 ist weiterhin mit dem Stelleingang (im vorliegenden Fall Setzen
in den Eins-Zustand) des bistabilen Kippgliedes 67 verbunden, dessen Eingang zum Rückstellen in den Anfangszustand
(im vorliegenden Fall Rücksetzen in den NuIl-Zustand)
an Masse angeschlossen ist.
Das ODER-Verknüpfungsglied 3 der Fig. 4 ist durch ein NAND-Verknüpfungsglied 68 ersetzt, dessen Ausgang ebenfalls
mit dem Eingang zum Stellen in den Anfangszustand (im vorliegenden Fall Setzen in den Eins-Zustand) des
bistabilen Kippgliedes 7 verbunden ist. Der erste Eingang des NAND-Verknüpfungsgliedes 68 ist an den Ausgang
des Inverters 65' angeschlossen und sein zweiter Eingang ist mit dem nichtinvertierten Ausgang Q8 des
bistabilen Kippgliedes 8 verbunden.
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Der Takteinganq des bistabilen Kippgliedes 7 wird nicht mehr durch den Ausgang H des steuerbaren Taktgebers
5 angesteuert, sondern durch den nichtinvertierten Ausgang Qcn des bistabilen Kippgliedes 67.
Der invertierte Ausgang Q67 des bistabilen Kippgliedes
67 ist mit dem ersten Eingang eines NOR-Verknüpfungsglxedes
69 verbunden, dessen Ausgang an den Takteingang Y des bistabilen Kippgliedes 30 angeschlossen
ist. Der zweite Eingang des NOR-Verknüpfungsgliedes
69 ist mit dem Ausgang Qg des bistabilen Kippgliedes
30 sowie mit der Klemme CL verbunden.
Das UND-Verknüpfungsglied 4 der Fig. 4 ist in dem
Schaltkreis nach Fig. 10 durch ein NOR-Verknüpfungsglied 70 ersetzt, dessen Ausgang ebenfalls mit dem
Stelleingang Sg des bistabilen Kippgliedes 8 verbunden ist. Einer der Eingänge des NOR-Verknüpfungsgliedes
70 liegt am invertierten Ausgang cL des bistabilen
Kippgliedes 30, während der andere Eingang am Ausgang des Inverters 65' liegt.
Man sieht also, daß der wesentliche Unterschied zwischen dem Verzögerungsschaltkreis nach Fig. 10 und
dem nach Fig. 4 darin besteht, daß die Frequenz der Sicrnale des steuerbaren Taktgebers 5 halbiert wird
bevor die Signale zu dem Ein-Impuls-Glied 6 und dem
bistabilen Kippglied 7 weitergeleitet werden. Von diesem Unterschied abgesehen arbeitet die Schaltung
nach Fig. 10 in der gleichen Weise wie die Schaltung nach Fig. 4, wobei das Auswechseln der UND-Verknüpfungsglieder
durch NOR-Verknüpfungsglieder und das Austauschen der ODER-Verknüpfungsglieder gegen NAND-Verknüpfungsglieder
gev/isse Änderungen in der Verdrahtung nach sich ziehen, die für den Fachmann auf der Hand
liegen und deshalb nicht erläutert sind.
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Andererseits zeigt Fig. 10 eine Ausführungsform der
an die Klemmen SM,SD und CL angeschlossene Schaltung
nach Fig. 3. Es sei jedoch bemerkt, daß die Signale an den Klemmen SM und SD in Fig. 10 die invertierten
Signale der Klemmen SM und SD nach Fig. 3 sind. In . dieser Ausführungsform finden gleichartige Bauelemente
wie im Schaltkreis nach Fig. 10 Verwendung.
Die Schaltkreise mit UND-Verknüpfung 19,20 und 21 sind
die NOR-Verknüpfungsglieder 71,72 und 73, die in der gleichen Weise wie die UND-Verknüpfungsglieder 19,20
und 21 angeschlossen sind. Die bistabilen Kippglieder 17 und 18 sind im übrigen in der gleichen Weise wie
in Fig. 3 verdraht.
Die Eingänge zum Stellen in den Anfangszustand (im
vorliegenden Fall Rücksetzen in den Null-Zustand) der bistabilen Kippglieder 17 und 18 sind mit der
Klemme L1 verbunden, die ihrerseits am Mittelpunkt einer Reihenschaltung liegt, die durch einen Kondensator
74 und einen Widerstand 75 gebildet ist, wobei die endseitigen Anschlüsse des Reihenschaltkreises
an die Klemme A (siehe Fig. 7) und Masse angeschlossen sind. Dieser Rücksetz- oder Stellschaltkreis ist
an sich bekannt und seine Funktionsweise daher nicht erläutert.
Das Impulsdiagramm nach Fig. 11 zeigt den zeitlichen Verlauf der wichtigsten Signale des Schaltkreises
nach Fig. 10. Es wurden die Signale an den gleichen Punkten, wie im Fäll des Impulsdiagrammes nach Fig.
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dargestellt, wobei zusätzlich das Signal Qg7 am nichtinvertierten Ausgang des bistabilen Kippgliedes 67 ver
anschaulicht ist.
Der Zeitpunkt, zu dem sich einer der Tastschalter M1
oder D' schließt, ist ebenfalls mit t bezeichnet. Die vor dem Zeitpunkt t auftretenden Zustands.werte sind
die gleichen wie in Fig. 6. Der Zustandswert des Ausganges Qfi7. ist Eins, da das bistabile Kippglied 67
durch das Eins-Signal am Ausgang des Inverters 24 in den Eins-Zustand gestellt wird.
Weil das bistabile Kippglied 67 zwischen dem Ausgang H des steuerbaren Taktgebers 5 und dem Takteingang
Y des bistabilen Kippgliedes 30 eingefügt ist, verursacht die erste Vorderflanke des Signales am
Ausgang H, die zum Zeitpunkt t1 auftritt, ein Kippen des bistabilen Kippgliedes 67 (an seinem Stelleingang
liegt kein Eins-Signal mehr). Das Signal am Eingang Y geht daher erst zum Zeitpunkt t1 auf Null und es
geht danach erst wieder bei der zweiten Vorderflanke des Signales am Ausgang H auf Eins.
Nach Öffnen des zum Zeitpunkt t geschlossenen Tastschalters
M1,D1 zum Zeitpunkt t.,, kippt das bistabile
Kippglied 7 in analoger Weise mit der ersten Vorderflanke des Signales an dem Ausgang Oß7 des bistabilen
KippgUecies 67 in den entgegengesetzten Zustand um, d.h.
zum Zeitpunkt t'4.sein Ausgang Q fällt auf Null und
kehrt erst zum Zeitpunkt t'c auf Eins zurück, zu dem
eine weitere Vorderflanke des Signales an dem Ausgang Q67 auftritt, die die zweite nach dem Zeitpunkt t'4
an dem Ausgang H auftretende Vorderflanke ist.
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Folglich kann dank des bistabilen Kippgliedes 67, das als Frequenzhalbierer für die Frequenz des steuerbaren
Taktgebers 5 wirkt, die Taktfrequenz des Taktgebers 5 im Verhältnis zu der der Schaltung nach Fig. 4 verdoppelt
v/erden, v/obei die anderen Bedingungen gleich bleiben (insbesondere die Schließdauer des Tastschalters M'
oder D1). Daher kann der Wert des den Kondensator 29
ersetzenden Kondensators 29' in dem gleichen Ausmaß verringert werden.
In einem Ausführungsbeispiel wurden ein Kondensator 29'
mit 22 nF, ein Widerstand 27 mit 180 kil und ein Widerstand
28 mit ,2,2 MΛ verwendet. Dabei wurde eine Verzögerung
T, von ungefähr 15 ms mit einer am Ausgang H auftretenden Frequenz von 100 Hz, d.h. einer Periodendauer
des Taktgebersignales von 10 ms, erreicht. Die zwischen t' und t'5 liegende Zeit T2 beträgt etwa
20 ms, die Zeit T-., d.h. die Verzögerung der Rückflanke
des Signales am Ausgang CL des Verzögerungsschaltkreises
in bezug auf die Rückflanke der Signale der Tastschalter M1 oder D1 beträgt etwa 20 bis 30 ms.
Es ist selbstverständlich, daß an Stelle des zwischen der Klemme X1 und der Klemme CL liegenden Schaltkreises
einfach ein bekannter Verzögerungsschaltkreis mit einstellbaren Verzögerungen T, und T3 von t3 bis t*5, wie
beispielsweise eine monostabile Kippstufe, verwendet v/erden kann. Jedoch ist die Verzögerung eines solchen
Schaltkreises schwieriger einzustellen als es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schaltkreises der Fall ist.
Um mit dem Schaltkreis nach Fig. 10 bei eingeschaltetem Standlicht die Abblendlichthupe betätigen,zu können,
ist die Schaltung nach Fig. 12 vorgesehen.
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SO
Bei dem Schaltkreis nach Fig. 10 werden zwischen dem Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes 73 und der Klemme
C ein weiteres NOR-Verknüpfungsglied 76 mit zwei Eingängen und ein Inverter 77 zwischengeschaltet, dessen
Eingang an den Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes
und dessen Ausgang an die Klemme C angeschlossen ist. Der erste Eingang des NOR-Verknüpfungsgliedes 76 liegt
unmittelbar an dem Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes 73, während sein zweiter Eingang mit dem Ausgang eines
anderen NOR-Verknüpfungsgliedes 78 mit zwei Eingängen verbunden ist, dessen erster Eingang unmittelbar an
die Klemme SD und dessen zweiter Eingang an den Ausgang Q,_ des bistabilen Kippgliedes 17 angeschlossen
ist. In der gleichen Weise wie bei dem Schaltkreis nach Fig. 8 läßt sich leicht zeigen, daß bei eingeschaltetem
Standlicht des Fahrzeuges Q1 _ = 1 und Q1o =
O gilt und daher der Zustandswert am Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes
7 3 Null ist. Andererseits gilt SD = 1 und Q-J7 =0, d.h. daß an dem Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes
78 ebenfalls Null liegt.Somit nimmt der Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes 76 den
Zustandswert Eins und der Ausgang des Inverters 77 den Zustandswert Null an.
Wird bei ausschließlich eingeschaltetem Standlicht
der Tastschalter D1 kurzzeitig geschlossen, verursacht dies ein Null-Signal und somit am Ausgang des
NOR-Verknüpfungsgliedes 78 ein Eins-Signal, so daß der Ausgang des NOR-Verknüpfungsgliedes 76 auf Null
geht und schließlich die Klemme C ein Eins-Signal aufweist, womit das Abblendlicht während der gesamten
Schließdauer des Lastschalters D1 eingeschaltet wird.
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Der erfindungsgemäße Schaltkreis erlaubt es also, durch einfaches Tasten eines Tastschalters mit zwei Schaltstellungen
das Ein- und Ausschalten des Fernlichtes und des Abblendlichtes in sicherer und schneller Weise zu
steuern sowie Lichtsignale mit Hilfe des Fernlichtes und des Abblendlichtes durch Betätigen des gleichen
Tastschalters auszulösen.
Das über zwei Tastschalter steuerbare folgegebundene
System kann ebensogut für die Steuerung von Scheinwerfern wie für jede andere folgegebundene Steuerung
(beispielsweise die Anzeige von Daten auf einer Instrumententafel)
verwendet werden, wobei die Anzahl der Daten nicht begrenzt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß alle oben beschriebenen bistabilen Kippglieder nur kippen können, wenn sie an
ihrem Takteingang eine Vorderflanke erhalten, aber es können auch bistabile Kippglieder benutzt werden, die
ihren Zustand mit der Rückflanke ändern, indem die Schaltungen in geeigneter, dem Fachmann geläufiger
Weise verändert werden.
- Patentansprüche -
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Leerseite
Claims (21)
1./ Vorrichtung zur folgegebundenen Ansteuerung mehrerer
stabiler Zustände, insbesondere der Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, in einer festgesetzten,
in der einen oder in der anderen Richtung von einem vorbestimmten stabilen Zustand ausgehenden Reihenfolge
mittels eines einzigen Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Tastschalter (M,D) mit
zwei verschiedenen Schließstellungen aufweist, der vorzugsweise über einen Verzögerungsschaltkreis (X1,CL)
an einen verschiedene,einer Befehlsfolge entsprechende/
stabile Zustände (S° bis Sn) aufweisenden digitalen Steuerschaltkreis (11) angeschlossen ist, v/elcher
beim Anlegen einer Betriebsspannung den vorherbestimmten stabilen Zustand einnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Steuerschaltkreis (11) in beiden
Richtungen der Reihenfolge an den Rändern (S°,Sn)
der Befehlsfolge (S° bis Sn, Sn bis S°) selbsttätig
blockierbar ist, derart, daß eine Wiederholung der Betätigung des Tastschalters (M,D)^ durch den der
Steuerschaltkreis (11) an einen Rand (S°,Sn) der
Befehlsfolge (S° bis Sn, Sn bis S°) heranführbar
ist, wirkungslos bleibt, sobald der dem Rand entsprechende letzte stabile Zustand (S°, Sn) der
Befehlsfolge (S° bis Sn, Sn bis S°) erreicht ist.
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3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (Qg)
des Verzögerungsschaltkreises (X1, CL) ein Rechteckimpuls
ist, dessen Vorder- und Rückflanke gegenüber der Vorder- und Rückflanke des durch den Tastschalter
(Π,D) erzeugten Signales (X) verzögert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung (T,) der Vorderflanke des Rechteckimpulses
(Qfi) gegenüber der Vorderflanke des Tastschalter-Signales
(X) etwa 15 ms und die Verzögerung (T-,) der Rückflanke des Rechteckimpulses (Q.) gegen-
■5 O
über der Rückflanke des Tastschalter-Signales (X) etwa 20 bis 30 ms beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsschaltkreis
(X1,CL) einen steuerbaren Taktgeber (5) aufweist
und der Steuereingang des Taktgebers (5) an den Ausgang (V) eines ersten ODER-Verknüpfungsgliedes
(2) angeschlossen ist, dessen erster Eingang mit der Eingangsklemme (X1) des Verzögerungsschaltkreises
(X1,CL) verbunden ist, daß der Ausgang (H) des steuerbaren
Taktgebers (5) mit dem Takteingang eines EinImpuls-Gliedes (6) in Verbindung steht, dessen Eingang
zum Setzen in den Ausgangszustand ebenfalls an den Ausgang (V) des ersten ODER-Verknüpfungsgliedes
(2) angeschlossen ist, daß der Ausgang (H) des steuerbaren Taktgebers (5) mit dem Takteingang
eines ersten als Teiler 1:2 geschalteten bistabilen Kippqliedes (7) verbunden ist, dessen Setzeingang
an dem Ausgang eines zweiten ODER-Verknüpfungsgliedes
(3) liegt und dessen Ausgang (Q_) mit dem Takteingang
eines zweiten bistabilen Kippgliedes (8) ver-
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bunden ist, dessen Setzeingang am Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes (4) mit zwei Eingängen
liegt, von denen der erste mit dem Ausgang (Q,.) des Ein-Impuls-Gliedes (6) und der zweite mit der
Eingangsklemme (X1) verbunden ist, und daß einer der Ausgänge (Qo, Qg) des zweiten bistabilen
Kippgliedes (8) mit dem zweiten Eingang des ersten ODER-Verknüpfungsgliedes (2) in Verbindung
steht, daß der zweite Ausgang (Qg) des zweiten bistabilen Kippgliedes (8) an den zweiten Eingang
des zweiten ODER-Verknüpfungsgliedes (3) angeschlossen ist und daß der Ausgang (Q,.) des
Ein-Impuls-Gliedes (6) mit der Ausgangsklemme (CL) des Verzögerungsschaltkreises (X1,CL) verbunden
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang (H) des steuerbaren Taktgebers
(5) und den Takteingang des Ein-Impuls-Gliedes (6) sowie dem Teiler 1:2 ein drittes bistabiles
Kippglied (67) eingefügt ist, das ebenfalls als Teiler 1:2 geschaltet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Taktgeber (5) ein astabiler Multivibrator ist, der
durch ein an dem Ausgang (V) des ersten ODER-Verknüpfungsgliedes (2) auftretendes Eins-Signal
auslösbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,=-daß das Ein-Impuls-Glied
(6) ein bistabiles Kippglied (30) aufweist, dessen
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Eingang zum Setzen in den Ausgangszustand die invertierten Ausgangssignale des ersten ODER-Verknüpfungsgliedes
(2) erhält und dessen Takteingang mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes
(31) mit zwei Eingängen verbunden ist, dessen erster Eingang gegebenenfalls über einen Frequenzteiler
an den Ausgang des steuerbaren Taktgebers
(5) angeschlossen ist und dessen zweiter Eingang mit einem der Ausgänge (Qg,Qg) des bistabilen
Kippgliedes (30) in Verbindung steht.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Steuerschaltkreis
(11) einen an einen Dekodierer (15)mit n+1 Ausgängen angeschlossenen Vor-Rückwärts-Zähler
(14) aufweist, daß die Vor- und die Rückwärts-Zähleingänge des Vor-Rückwärts-Zählers (14) jeweils
mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes (9, 10) mit drei Eingängen verbunden sind, daß der
erste Eingang der UND-Verknüpfungsglieder (9,10)
jeweils mit einem der beiden Kontakte des Tastschalters (M,D) in Verbindung steht, und der zweite
Eingang jeweils an den Ausgang (CL) des Verzögerungsschaltkreis (X1, CL) angeschlossen ist und daß die
dritten Eingänge jeweils über einen Inverter (12, 13) mit dem letzten und dem ersten Ausgang (S ,S°)
des Dekodierers (15) verbunden sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor-Rückwärts-Zähler (14) mit einem Stellschaltkreis
(16), beispielsweise einem Codierrad, verbunden ist.
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11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stabilen Zustände
(S° bis Sn) die Außenbeleuchtung eines Kraftfahrzeuges
steuern, und zwar insbesondere den Zustand ohne Beleuchtung, anschließend das Standlicht, danach
das Abblendlicht und schließlich das Fernlicht und umgekehrt, daß der digitale Steuerschaltkreis
(11) für das Abblendlicht und das Fernlicht an die Betriebsspannung angeschlossen wird, sobald ein
Schalter (51), der zwei dem Tag und der Nacht entsprechend zugeordnete Schaltstellungen aufweist,
in Nachtstellung gelegt wird, wobei der Tagesstellung ein Ausschalten der gesamten Außenbeleuchtung des
Fahrzeuges entspricht, und in der Nachtstellung das Standlicht einschaltet und der digitale Steuerschaltkreis
(11) unter Spannung gesetzt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Schließstellung des Tastschalters (M,
D) mit zwei Schließstellungen ein positive Schaltfolge steuerbar ist, bei der, von nur eingeschaltetem
Standlicht ausgehend, aufeinanderfolgend das Abblendlicht und danach das Fernlicht des Fahrzeuges
angesteuert sind, und daß durch die andere Schließstellung eine negative Schaltfolge ansteuerbar ist,
die. der umgekehrten Reihenfolge der positiven Schaltfolge entspricht,
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Steuerschaltkreis
(11) beim Einschalten der Betriebsspannung einen Ausgangszustand- einnimmt, bei dem das Abblendlicht
des Fahrzeuges eingeschaltet ist.
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14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die in der Tagesstellung des Schalters (51) eine Betätigung
der Fernlichthupe ermöglichen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (57,5 6) aufweist, durch die bei ausschließlich eingeschaltetem
Standlicht eine Betätigung der Abblendlichthupe ermöglicht ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (CL) des Verzögerungsschaltkreises
(X',CL) an den Takteingang
eines Schältkreises mit zwei bistabilen Kippgliedern (17, 18) angeschlossen ist, deren Dateneingänge jeweils mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes (19, 20) mit zwei Eingängen verbunden sind, die jeweils an einem ihrer Eingänge das einer der beiden Schließstellungen (M, D) zugeordnete Tastschalter-Signal erhalten und die mit ihrem anderen Eingang
den invertierten Ausgangszustand des anderen bistabilen Kippgliedes (17, 18) erhalten, deren Ausgänge über einen Verknüpfungsschaltkreis (21,57,56) die Schaltmittel für das Abblendlicht und das Fernlicht steuern, wobei die von dem Tastschalter (M,D) abgegebenen Signale bei dessen Betätigung jeweils
einen Eins-Zustandswert aufweisen.
eines Schältkreises mit zwei bistabilen Kippgliedern (17, 18) angeschlossen ist, deren Dateneingänge jeweils mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes (19, 20) mit zwei Eingängen verbunden sind, die jeweils an einem ihrer Eingänge das einer der beiden Schließstellungen (M, D) zugeordnete Tastschalter-Signal erhalten und die mit ihrem anderen Eingang
den invertierten Ausgangszustand des anderen bistabilen Kippgliedes (17, 18) erhalten, deren Ausgänge über einen Verknüpfungsschaltkreis (21,57,56) die Schaltmittel für das Abblendlicht und das Fernlicht steuern, wobei die von dem Tastschalter (M,D) abgegebenen Signale bei dessen Betätigung jeweils
einen Eins-Zustandswert aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Verknüpfungsschaltkreis (21,57,56), der mit
den Ausgängen der beiden bistabilen Kippglieder
(17, 18) in Verbindung steht, ein ÜND-Verknüpfungs-
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glied (21) mit zwei Eingängen aufweist, die jeweils mit dem invertierten Ausgang (Q17/ Q18) der bistabilen
Kippglieder (17, 18) verbunden sind und dessen Ausgang (C) an den Steuerverstärker (32)
für das Einschaltrelais (46) des Abblendlichtes angeschlossen ist, daß der Verknüpfungsschaltkreis
(Q18, R) andererseits eine direkte Verbindung des
nichtinvertierten Ausgangs (Q13) des bistabilen
Kippgliedes (18), dessen Dateneingang mit demjenigen UND-Verknüpfungsglied (20) verbunden ist, das an
einem seiner beiden Eingänge das Tastschaltersignal der positiven Schaltfolge (M) erhält, mit einem
zweiten Steuerverstärker (33) für das Einschaltrelais (47) des Fernlichtes des Fahrzeuges aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernlichthupe betätigbar ist, indem beim
Schließen eines Tastschalters (M1) der Ausgangstransistor
(37) des zweiten dem Fernlicht zugeordneten Steuerverstärkers (33) leitend ist. .
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an den Dateneingängen der beiden bistabilen Kippglieder
(17, 18) die Ausgänge jeweils eines NOR-Verknüpfungsgliedes (71, 72) mit zwei Eingängen angeschlossen
sind, daß jeweils einer der beiden Eingänge des NOR-Verknüpfungsgliedes (71, 72) das einer der
beiden Schließstellungen (M1, D1) zugeordnete Tastschalter-Signal
erhält, daß der jeweils ander Eingang der beiden NOR-Verknüpfungsglieder (71, 72)
das nichtinvertierte Zustandssignal des bistabilen
Kippgliedes (18, 17) erhält, das von dem anderen NOR-Verknüpfungsglied (72, 71) angesteuert ist, daß
ein drittes NOR-Verknüpfungsglied (73) mit zwei Ein-
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gangen vorhanden ist, von denen jeder den nichtinvertierten Zustand eines der beiden bistabilen
Kippglieder (17, 18) erhält, daß der Ausgang des dritten NOR-Verknüpfungsgliedes (73) mit dem
Steuerschaltkreis (32) für das Abblendlicht des Fahrzeuges verbunden ist und daß der nichtinvertierte
Ausgang (Q^8) des bistabilen Kippgliedes
(18), das über ein mit seinem Dateneingang verbundenes NOR-Verknüpfungsglied (72) durch die
positive Schaltfolge steuerbar ist, unmittelbar mit dem Steuerschaltkreis (33) für das Fernlicht
verbunden ist, wobei die von dem Tastschalter (M1, D1) erzeugten Signale (SM, SD) bei Betätigung
des Tastschalters (M1, D1) einen Null-Zustand
aufweisen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit Hilfe eines einzigen Tastschalters (M1) ein Umschalten der
Zustände und bei Tag eine Fernlichthupe auslösenden Mittel zwischen Masse und der Basis des Leistungstransistors (37) zur Steuerung des Einschaltrelais
(47) für das Fernlicht des Fahrzeuges eine Reihenschaltung aus den Emitter-Kollektor-Bahnen
zweier Transistoren (58, 5 9) aufweisen, wobei der erste Transistor (58) bei der Tagesstellung des
Tag-Nacht-Schalters (51) leitend und bei der Nachtstellung des Tag-Nacht-Schalters (51) nichtleitend
ist und der zweite Transistor (59) normalerweise nichtleitend und nur dann leitend ist, wenn der
der positiven Schaltfolge zugeordnete Tastschalterkontakt (M1) geschlossen ist.
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709821/0947 origsmal inspected
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die bei ausschließlich eingeschaltetem Standlicht eine Abblendlichthupe
auslösende Einrichtung ein ODER-Verknüpfungsglied (56) aufweist, das zwischen dem Eingang (C)
des Steuerverstärkers (32) zur Steuerung des Einschaltrelais (46) für das Abblendlicht des Fahrzeuges
und dem entsprechenden Ausgang des Verknüpfungsschaltkreises (21, 57) eingefügt ist, und daß einer der
Eingänge des ODER-Verknüpfungsgliedes (56) unmittelbar am Ausgang des Verknüpfungsschaltkreises liegt
und der andere Eingang mit dem Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes (57) mit zwei Eingängen verbunden
ist, wobei der erste das invertierte der negativen Schaltfolge zugeordnete Tastschaltersignal
(SD) und der zweite das nichtinvertierte Ausgangssignal (Q17) des das Fernlicht nicht
steuernden bistabilen Kippgliedes (17) erhält.
709821/09A7
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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