DE2717974A1 - Mehrfunktions-schalteinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Mehrfunktions-schalteinrichtung fuer kraftfahrzeuge

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DE2717974A1
DE2717974A1 DE19772717974 DE2717974A DE2717974A1 DE 2717974 A1 DE2717974 A1 DE 2717974A1 DE 19772717974 DE19772717974 DE 19772717974 DE 2717974 A DE2717974 A DE 2717974A DE 2717974 A1 DE2717974 A1 DE 2717974A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfunk- j
tions-Schalteinrichtung für Kraftfahrzeuge. \
Kraftfahrzeuge benötigen eine grosse Anzahl
' von elektrischen Hilfsgeräten, von denen einige mehrere Arbeitsweisen aufweisen,, Es ergibt sich hierdurch ein umfangreiches und verwickeltes elektrisches Netz, insbesondere im Bereich
ι der zentralen Steuerstelle.
j Um hier eine Erleichterung und Vereinfachung
zu schaffen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bisher nötige Vielzahl elektrischer Leiter zu vermeiden und zugleich die Zahl willkürlich betätigbarer Schalter zu ver-
■ ringern.
Diese Aufgabe wird durch d^ie im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst. Anstelle zahlreicher metallischer Leiter dient zur Übertragung unterschiedlich gebildeter Signale ein einziger faseroptischer Leiter zu einem Analysator, der die ankommenden Signale der jeweiligen Schalteinrich-tung zuleitet. Nach diesem Prinzip können vielgestaltige Schaltkombinationen realisiert werden.
In den beigefügten Zeichnungen ist die Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen
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Fig. 1 eine teilperspektivische Darstellung
eine» Kraftfahrzeugteils im Bereich der Lenksäule, die die Eingliederung der erfindungsgemässen Schalteinrichtung veranschaulicht,
Fig. 2 ein Blockdiagramm der Schalteinrichtung gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht eines
elektrooptischen Sender-Empfängers gemäss Fig. 2,
Fig. 4 Teile des elektrooptischen Sender-Empfängers nach Fig. 3 in auseinandergezeichneter Lage,
Fig. 5 einen optischen Wähler der Anlage gemäss Fig. 1 und 2 und
Fig. 6 eine perspektische Ansicht eines Teile des optischen Wählers gemäss Fig. 5.
Gemäss Fig. 1 enthält ein nicht näher dargestelltes Fahrzeug eine Lenksäule 10 mit einem Signalhebel 12, dessen freies Ende einen optischen Wähler 14 trägt. Das Brandschott des Kraftfahrzeugs trägt einen elektro-optischen Sender-Empfänger 18 mit zugeordneten elektrischen Kreisen. Der elektro-
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optische Sender-Empfänger 18 und der optische Wähler 14 sind durch einen faseroptischen Leiter 20 miteinander verbunden, der durch das Innere der Lenksäule geführt ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist dem elektro-optischen Sender-Empfänger ein logischer Kreis 22 zugeordnet, der auf den Ausgang des Empfängers 18 anspricht und Schalteinrichtungen 24 steuert, die die jeweilig gewünschte Schaltfunktion ausüben. Der faseroptische Leiter besteht aus einem einfachen Bündel optischer Fasern, die in bekannter Weise von einem Mantel umschlossen sind und in beiden Richtungen Licht übertragen.
Der in Fig. 3 dargestellte elektro-optische
Sender-Empfänger 18 hat ein Kunststoffgehäuse mit einem ebenen Boden 26 mit Durchbrüchen 32 und einem napfartigen Deckel 28, der mit der Grundplatte durch hakenförmige Ansätze 30, die durch die Durchbrüche 32 ragen, verbunden ist. Die eine Wand des Deckels 28 weist einen zylindrischen Ansatz 34 auf, der das eine Ende des faseroptischen Leiters 20 aufnimmt, der hierzu von einer Muffe 36 umgeben ist, welche mit einem Flansch 38 in eine Ringnut 40 des Ansatzes 34 greift.
Durch ein Loch in einer anderen Wand des Deckels 28 erstreckt sich ein Lampensockel 42 für eine innerhalb des Deckels liegende Lampe 44. Auf der Grundplatte 26 ist gegenüber
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dem faseroptischen Leiter 20 eine Reihe 46 von optischen Detektoren angeordnet, über denen eine Anordnung 48 von optischen Filtern vorgesehen ist, die dem faseroptischen Leiter 20 zugewandt ist. Eine Einheit 50 aus Linsen und Spiegeln nimmt den Raum zwischen der Lampe 44 der Filteranordnung 48 und dem faseroptischen Leiter 20 ein und dient dazu, Licht von der Lampe 44 auf das Ende des faseroptischen Leiters 20 zu richten und ferner Licht vom faseroptischen Leiter 20 zur FiIteranordnung 48 und der Reihe 46 von optischen Detektoren . Die Einheit 50 besteht aus einer konkaven sammelnden Fläche 52 neben dem Kolben der Lampe 44 und einer konvexen reflekt-ierenden Oberfläche 54, die das Licht der Lampe über eine konvexe Linse 56 auf das Ende des faseroptischen Leiters 20 fokusiert. Die gewölbte Oberfläche 54 ist durch eine ebene Verlängerung 58 unterbrochen, die sich auf die Filteranordnung 48 erstreckt und dazu dient, von dem faseroptischen Leiter 20 kommendes Licht in die Filtereinheit zu leiten. Diese Verlängerung 58 ist so gestaltet und angeordnet, dass Licht von der Lampe 44 nicht unmittelbar zu der Filteranordnung 48 gelangen kann.
Wie Fig. 4 zeigt, ist die Reihe 46 von optischen Detektoren eine integrierte Schaltung mit fünf optischen Detektoren 60. Die FiIteranordnung 48 enthält fünf Filterelemente
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62, die je ein anderes Spektralband oder Kombinationen von Spektralbändern durchlassen, so dass jeweils der einem Filterelement 48 zugeordnete optische Detektor 60 anspricht.
Der optische Wähler 14 (Fig. 5 und 6) sitzt am freien Ende des Signalhebels 12, der rohrförmige Gestalt hat. Der faseroptische Leiter 20 erstreckt sich durch den Signalhebel 12 in den optischen Wähler 14, der einen verbreiterten ortsfesten Teil 64 hat, der eine zentrale Bohrung zur Aufnahme des faseroptischen Leiter-s 20 aufweist und einen zylindrischen Hals 66 trägt. Dieser bildet eine Kammer 68, in die das Ende 21 des faseroptischen Leiter 20 ragt. Das Ende 21 des faseroptischen Leiters ist vorgeformt, so dass es gegen die eine Seite der Kammer 68 gerichtet ist, könnte aber durch eine Federkraft vorbelastet in diese Richtung gedrückt sein.
Das ortsfeste Teil 64 enthält eine aussere Ringnut 67, die die zentrale Bohrung umgibt, wobei an der einen Seite Zugang zur Bohrung besteht. Ein in der Ringnut liegender Betätigungsring 69 hat eine gegen den faseroptischen Leiter 20 anliegende Nase 71, so dass bei willkürlicher Bewegung des Betätigungsringes 69 das Ende 21 des faseroptischen Leiters 20 aus der gezeichneten Lage innerhalb der Kammer 68 in eine zur Achse ausgerichtete zentrale Lage bewegt werden kann.
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'■ Ein willkürlich betätigbarer Drehknopf 70
i ist auf dem Hals 66 gelagert und enthält - wie Fig. 6 zeigt I eine radial nach innen gerichtete Wand 72, die eine Reihe • von Spiegeln 74 trägt. Diese Spiegel bestehen aus einem zentralen reflektierenden Spiegel 76 und zwei radial gerichteten Spiegeln 78, die von einem dritten radial gerichteten Spiegel
\ 80 Abstand haben. Das äussere Ende des Drehknopfes 70 ist i hohl und nimmt einen Druckknopf 82 auf, der linear gegen Feder-' kraft bewegbar ist. Der Druckknopf 82 trägt an seiner inneren Fläche mindestens einen Spiegel 84, der zwischen den Spiegeln ! 78 und 80 am Drehknopf 70 liegt. Zwei weitere Spiegel 86
ι sitzen ebenfalls am Druckknopf 82 und liegen radial neben den ι Spiegeln 78 und 80. Normalerweise liegen die Spiegel 84 und I 86 etwas ausserhalb der Spiegel 74, können jedoch in deren : Bereich beim Eindrücken des Druckknopfes gelangen.
Jeder der Spiegel ist mit einem Farbfilter bekleidet, so dass jede reflektierende Fläche ein eigenes Spektral band oder eine Kombination von Spektralbändern liefert, so dass durch wahlweise Zuordnung der Spiegel zum Ende des faser-I optischen Leiters 20 das in dem Wähler eintretende Licht gefiltert und dann zum faseroptischen Leiter 20 zurückreflektiert ist, der das so modifizierte Licht zu der Filteranordnung 48 leitet.
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Als Ausführungsbeispiel einer Filteraus tildung im Wähler sind Spektralbänder in rot, blau und grün vorgenommen, die in Fig. 6 mit R, B und G bzw. als Kombinationen RB, RG usw. bezeichnet sind. Gemäss der nachfolgenden Tafel ' können diese Filter durch Modifizieren des eintretenden Lichtes ! verwendet werden, um Schaltfunktionen von Zusatzgeräten des Kraftfahrzeugs zu kodieren, beispielsweise zum Schalten eines Scheibenwischers, Scheibenwäschers und Fahrtrichtungssignalen, wobei beispielsweise folgendes Schaltschema gilt:
R B G
1 0 0
0 0 0
1 1 0
1 0 1
1 1 1
0 1 1
Einschalten Ausschalten langsam schnell
Scheibenwischer
Fahrtrichtungsanzeige Scheiben waschen
Wie dieses Schaltschema zeigt, ist der Antrieb des Scheibenwischers einschaltbar, und zwar für schnelles und langsames Arbeiten, ebenso ist ein Abschalten vorgesehen, während Waschen und Fahrtrichtungsanzeige nur eine Einschaltbetätigung erfordern, weil normalerweise das Beenden automatisch erfolgt.
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Die Tabelle benutzt binäre logische Zeichen, um die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Farbe durch die Zahl 1 oder 0 anzuzeigen. Wird das Ende des faseroptischen Leiters 20 in der Kammer 68 zur Seite abgelenkt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, und befindet sich der Wähler in der Normalstellung, so ist das Ende 21 des faseroptischen Leiters 20 auf den Raum zwischen den Spiegeln 78 und 80 gerichtet, so dass kein Licht zum optischen Leiter zurückreflektiert wird, wodurch sich die Anzeige 000 ergibt, die dem Ausschalten des Scheibenwischers entspricht. Wird der Drehknopf 70 in einer Richtung gedreht, so gelangt der Spiegel 80 in eine dem optischen Leiter 20 gegenüberliegende Stellung, so dass rotes Licht zum optischen Leiter 20 zurückreflektiert wird. Aus der obigen Tafel ergibt sich, dass dann auf Antrieb des Scheibenwischers geschaltet wird. Wird der Drehknopf 70 aber aus der Ausschaltstellung in der anderen Richtung gedreht, so kommen die Spiegel 78 in die Stellung gegenüber dem faseroptischen Leiter 20, so dass entweder rote und blaue oder rote und grüne Sode-Werte ausgewählt werden, die langsamen bzw. schnellen Antrieb des Scheibenwischers bedingen. Befindet j sich der Drehknopf 70 in der normalen Stellung für ausgeschalteten Scheibenwischer und wird der Druckknopf 82 niedergedrückt j so gelangt der Spiegel 84 in den Bereich des Lichtes vom
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faseroptischen Leiter 20 und der Spiegel reflektiert alle drei Farben, so dass sich der Wert 111 für Fahrtrichtungsanztige ergibt. Um das Signal 011 für Waschen zu erzielen, wird der Ring 69 willkürlich gedreht, um das Ende 21 des faseroptischen Leiters 20 in die Mitte der Spiegelreihe zu bringen, so dass es ausgerichtet zum Spiegel 76 ist, der das blaue und grüne Filter trägt. Die zusätzlichen Spiegel sind lediglich gezeichnet, um die Möglichkeit weiterer Codebildung anzudeuten.
Erreicht das modifizierte Licht den Sender-Empfänge|r 18, so wird es durch die Filteranordnung 48 analisiert. Die einzelnen Filterelemente 62 entsprechen den Filtern an den Spiegeln des optischen Wählers. Die optischen Detektoren fühlen das durch eines der Filter tretende modifizierte Licht ab und der logische Kreis 22 dekodiert die Signale und bewirkt die Steuerung entsprechend der eingegangenen Anforderung der Schalteinrichtungen 24. Es ist klar, dass beliebige Kodierungen verwendet werden können, wie auch andere Einrichtungen zum Dekodieren möglich sind. Beispielsweise könnte der Code gemäss der vorher erwähnten Tafel mit nur drei Filtern 62 und optischen Detektoren 60 analisiert werden,, Werden rote, blaue und grüne Filter verwendet, kann der durch das modifizierte Lichtsignal gegebene Code abgelesen werden und die
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: geeignete Arbeitsweise des logischen Kreises 22 bewirken.
Andererseits kann anstelle der Verwendung von drei Farben in ! der Spiegelreihe auch mit fünf unterschiedlichen Spektral-
bändern gearbeitet werden, wobei jede gewünschte Schalteinrichtung, die abweichend von der Ausschaltfunktion ist, durch fünf entsprechende Filter und optische Detektoren geschaltet j v/erden kann. In diesem Falle wird ein Teil der Arbeit des j logischen Kreises bereits inj, Sender-Empfänger bewirkt. Eine
! abgewandelte Ausführung, die zeichnerisch nicht dargestellt i
ist, könnte bei der gleichen Ausbildung des optischen Wählers
I einen anderen Sender-Empfänger aufweisen. Die Lichtquelle i würde dann Leuchtdioden aufweisen, die rotes, blaues und grünes : Licht ausstrahlen und ein einfacher Empfänger würde auf einen
j vom Wähler kommenden Lichtimpuls ansprechen. Die Leuchtdioden
j würden dann wahlweise gezündet und bei Ankommen eines Impulses am Empfänger würde eine gleiche Farbe angezeigt werden, die von einer Leuchtdiode ausgestrahlt wird. Der logische Kreis hätte dann die zugeordnete Schaltfunktion zu dekodiren, und zwar in Abhängigkeit von den Pulsen, wie sie von jedem Satz von Leucht dioden Impulse erhält.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass durch die erfindungsgemässe Ausbildung zahlreiche elektrische metallische Leiter durch einen einzigen faseroptischen Leiter ersetzt werden, um unterschiedliche Signale zu Schalteinrichtungen zu übertragen.
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Claims (3)

  1. ΠΙ/ϊ· u-j. κ. Weither
    BcJ'v^r^i ce 9 1000 BEfiLW 19
    W/Vh-3194 21.4.77 General Motors Corporation, Detroit, Mich,, V.St.A.
    Mehrfunktions-Schalteinrichtung für Kraftfahrzeuge
    Patentansprüche
    Mehrfunktions-Schalteinrichtung für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (44), deren Licht von einem Empfänger (46) aufgefangen wird, nachdem es von einem willkürlich betätigbaren Wähler (14) mit mehreren unterschiedlichen, wallweise wirksamen Farbfiltern auf ein, einer vorgegebenen Schaltfunktion zugeordnetes Farbspektrum modifiziert ist, und der Empfänger einen Spektralanalysator (48) enthält und auf das modifizierte Licht ansprechend elektrische Schalteinrichtungen (24) für die dem modifizierten Licht zugeordnete Schaltfunktion betätigt.
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    ORlQlNAL INSPECTED
  2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (18) als Sender-Empfänger ausgebildet ist, die Lichtquelle (44) enthält und räumlich entfernt von dem willkürlich betätigbaren Wähler (14) angeordnet ist, und die Verbindung beider durch einen faseroptischen Leiter (20) erfolgt, und dass der Wähler (14) Einrichtungen (76 - 86) enthält, die das von ihm modifizierte Licht auf den faseroptischen Leiter (20) zur Zurückleitung zum Empfänger richten.
  3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wähler (14) mehrere willkürlich einstellbare Spiegel (74,76,78,80,84,86) enthält, die das zugeleitete Licht zum Bilden des jeweils einer bestimmten Schaltfunktion zugeordneten modifizierten Lichts filtern und auf den faseroptischen Leiter reflektieren.
    709849/0696 ORIGINAL INSPECTED
DE19772717974 1976-05-26 1977-04-21 Mehrfunktions-schalteinrichtung fuer kraftfahrzeuge Withdrawn DE2717974A1 (de)

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