DE2725805C2 - Einrichtung zum Ausschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers bei einem Kraftfahrzeug nach einer Kurvenfahrt - Google Patents

Einrichtung zum Ausschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers bei einem Kraftfahrzeug nach einer Kurvenfahrt

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Description

Die Erfindung betrifft eine Hinrichtung zum Ausschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers bei einem Kraftfahrzeug nach einer Kurvenfabrf, wobei ortsfeste, mittels eines an der Lenksäule angebrachten Magneten magnetfeldgesteuerte Geber vorgesehen sind, weichen ein elektronischer Drehrichtungsdiskriminator nachgeschaltet ist, der in Abhängigkeit von der Signalfolge der Geber beim Rückdrehen des Lenkrades nach einer Kurvenfahrt die Ausschaltung des Fahrtrichtungsanzeigers bewirkt, wobei lediglich zwei Geber vorgesehen sind und der Magnet sich über einen Umfangsbereich erstreckt, der so groß ist. daß sich beide Geber in der "> Ausgangsstellung des Lenkiades innerhalb des Magnetfeldes des Magneten befinden.
Eine Einrichtung dieser Art. die sich in Versucnsausführungen bereits hervorragend bewährt hat, ist aus der DE-OS 24 60 918 bekannt. Unter bestimmten Gesichtspunkten hinsichtlich des praktischen Einsatzes einer solchen Einrichtung kann es als nachteilig angesehen werden, daß der erforderliche Schaltungsaufwand noch vergleichsweise groß ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung vorgenannter Art dahingehend weiterzubilden, daß der Schaltungsaufwand nicht nur innerhalb des Drehrichtungsdiskriminators sondern auch hinsichtlich seines Anschlusses beim praktischen Einsatz in einem Kraftfahrzeug noch spürbar verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Betriebsspannung und Massepotential in parallelen Zweigen die Geber, zwischen diesen und den ihnen zugeordneten Ausgängen des Drehrichtungsdiskriminztors je ein C-/?-Glied sowie zwischen jedem Geber und dem jeweils nicht zugeordneten Ausgang ein für die Betriebsspannung in Sperrichtung betriebener Richtleiter eingeschaltet ist derart, daß bei der genannten Signalfolge der Geber nur an einem der beiden Ausgänge des Drehrichtungsdiskriminators ein μ oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegender Spannungsimpuls erhalten wird, sobald der diesem Ausgang zugeordnete Geber wieder in die Einwirkung des Magnetfelds gelangt, wohingegen an dem anderen Ausgang ein solcher Spannungsimpuls aufgrund des Stromweges über den diesem anderen Ausgang zugeordneten Richtleiter und den diesem anderen Ausgang nicht zugeordneten Geber verhindert wird.
Diese Lösung weist insbesondere die Vorteile auf, die zusammengeschalteten Anschlüsse der Geber unmittelbar am Montageort auf Massepotential legen zu können, ohne daß es für diese Anschlüsse einer Zuleitung zur übrigen elektronischen Schaltung bedarf. Solche Geber zur Ansteuerung elektronischer, insbesondere binär arbeitender Schaltungsteile, bei denen es sich in der Regel um Reed-Kontakte in Reihenschaltung mit hochohmigen Vorwiderständen handelt, werden leistungsmäßig kaum beansprucht, was zuverlässiges Schaltverhalten bei langer Lebensdauer sicherstellt. -Darüber hinaus emfällt bei der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber der vorbekannten Einrichtung die Notwendigkeit, je Geber, d. h., je Kanal des Drehrichtungsdiskriminators zwei auf unterschiedliche Zeitkonstanfen eingestellte Zeitglieder zur Ansteuerung bzw. Blockierung eines Transistors vorzusehen. Stattdessen kommt die erfindungsgemäße Schaltung für ihre Grundfunktion ohne aktive Schaltelemente und mit nur einem, nämlich als Differenzglied eingesetzten, Zeitglied je Kanal aus, dem ein Richtleiter zugeordnet ist. bei dem es sich im praktischen Einsatzfall um eine handelsübliche, also ebenfalls nicht kostspielige Diode ' handelt.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist, iem C-R-GVied ein inverter vorgeschaltet. Diese schaltungsmäßige Ergänzung erbringt den Vorteil größerer Störsicherheit aufgrund der typenbedingten Ansprechschwelle eines solchen Inverters bei gleichzeitig spürbar verbesserter Steilheit der Schaltimpulse. Darüber hinaus verhindert der jeweilige Inverter
das Entstehen eines Ausgangsimpulses schon beim Herausdrehen des Lenkrades aus der Ruhelage zu Beginn einer Kurvenfahrt. Wenn die Ausgangssignale des Drehrichtungsdiskriminators mit der Polarität der betriebsspannung entsprechender Logik weiterverar- *> beitet werden sollen, erbringt dieser inverter zugleich den weiteren Vorteil, diesbezüglich Übereinstimmung zwischen den Polaritäten am Eingang und am Ausgang des Drehrichiungsdiskriminators herzustellen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß in Schaltungen für Einrichtungen der hier betrachteten Art jeweils mehrere Inverter in Form von NOR-Gattern oder NAND-Gattern in einem Gehäuse zusammengefaßt sind, so daß jeder einzelne frei beschahban· Inverter vom Materialpreis her eine günstigere Lösung darstellt, als der Einsatz r> eines individuellen Schalttransistors, vom zusätzlichen Aufwand für die Beschallung eines solchen individuellen Transistors einmal ganz abgesehen.
Da die Ausgangssit nale des Drehrichtungsdiskriminators Differentia·. ons-Spannungsspitzen der C-/?-Glieder sind, ist es zweckmäßig, den Ausgängen des Drehrichtungsdiskriminators potential-gesteuerte Schwellstufen nachzuschalten, um in der weiteren "Schaltanordnung des Fahrtrichiuiigsanzeigers definierte binäre Schaltzustände zur Verfügung stellen zu können. Wenn die Eingangsstufen dieser weiteren Schaltung des Fahrtrichtungsanzeigers nicht bereits aufgrund der Bauelementecharakteristik das Verhalten solcher potentialgesteuerten Schwellstufen aufweisen, genügt es, den Ausgängen des Drehrichtungsdiskrimi- Jo nators je ein Gatter in COS-MOS-Technologie nachzuschalten, das oekanntlich eine ausgeprägte Ansprechschwelle aufweist, die durch Spannungsteilerbeschaf tung beeinflußt werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ^5 ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles. Es zeigt
F i g. 1 ein Lenkrad mit auf seiner Lenksäule angebrachtem Magneten und zugeordneten magnet- ίο feldgesteuerten Gebern in Form von Reed-Relais in Draufsicht,
Fig. 2 eine Sein-r.ap.sicht der Anordnung nach Fig. 1,
F i g. 3 ein schaltungstechnisches Ausführungsbeispiel mit einem Drehrichtungsdiskriminator innerhalb einer Einrichtung nach der Erfindung und
Fig.4 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Wirkung des Drehrichtungsdiskriminators nach F i g. 3.
An einer mit einem Lenkrad 1 versehenen Lenksäule 2 eines Kraftfahrzeuges ist ein sich über einen Umfangswinkel a von beispielsweise etwa 45° ersfrekkender. vorzugsweise bandförmiger Magnet 3, beispielsweise durch Ankleben, befestigt. Der Magnet 3 ist hufeisenförmig mit radialen Polrichtungen magnetisiert, so daß die Stahl-Lenksäule 2 keinen magnetischen Kurzschluß bewirkt. Vor den Polen des Magneten 3 sind in geringem Abstand zu diesem ortsfest, beispielsweise also an einer Lenksäulenverkleidung 4. zv/ei magnetfeldgesteuerte Geber K\ und K2 angebracht, die sich in der Ruhelage der Lenksäule 2 für Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges innerhalb des in Fig. 1 eingezeichneten Umfangswinkels a befinden. Das heißt, bei Geradeaussteilung des Lenkrades i befinden sich beide Geber K\ und K2 im Magnetfeld des Magneten 3, und die Geber-Kontakte, bei denen es sich bevorzugt um Reed-Kojitakte handelt, sind geschlossen.
Wie im einzelnen in F i g. 3 dargestellt, ist je ein Anschluß der Geber K\ und K2 auf Massepotential gelegt, das am Orte ihrer Anbringung in Form eines Chassis-Teiles des Kraftfahrzeuges zur Verfügung steht, ohne längere Anschlußleitungen zu elektronischen Baugruppen an anderem Orte des Krafifahrzeuges zu benCtigen. Der jeweils andere Anschluß der Kontakte jedes Gebers /Ci bzw. Zi2 ist über einen Vorwiderstand Rv bzw. R'v auf Betriebsspannung UBan geschallet, im dargestellten Beispielsfalle also auf positive Batteriespannung des Krafifahrzeuges. Je nach den örtlichen Gegebenheiten bei der Anwendung einer erfindungsgemgßen Einrichtung können diese Vorwiderslände Rv, R'v separat im Zuge der Leistungsführung angeordnet sein, oder sie sind, wie in F i g. S berücksichtigt. Bestandteil eines über Eingänge 5 bzw 6 an die Koniakte der Geber K\ bzw. K2 angeschlossenen Drehrichtungsdiskriminators 7.
Beim dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der eriindungsgemäßen Einrichtung führt vom Eingang 5 eine Leitung 8 auf einen Inverter 79, dem ein als Differenzierglied geschaltetes C-/?-Glied 80 nachgeschaltet ist. Dessen Ausgang ist auf den Ausgang 11 des Drehrichtungsdiskriminators 7 geschaltet, von dem aus ein Richtleiter in Form einer Diode D auf den dem anderen Geber K2 zugeordneten Eingang 6 des Drehrichtungsdiskriminators 7 führt, und zwar mit einer solchen Orientierung der Diode D, daß sie für die Betriebsspannung Un11,, in Sperrichtung betrieben wird. Der zweite, sich zwischen dem Eingang 6 und dem Ausgang 12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 erstrekkende, dem zweiten Geber K2 zugeordnete Kanal ist in gleicher Weise aufgebaut, mit spiegelsymmetrischer Querkopplung des Richtleiters in Form der Diode D' vom Ausgang 12 zum Eingang 5. Die innerhalb des Drehrichtungsdiskriminators 7 vorgesehene, zuvor erläuterten Bauteile weisen deshalb gleiche Bezugszeichen auf, jeweils ergänzt um ein Apostroph.
Dem Drehrichtungsdiskriminalor 7 ist ein Fahrtrichtungsanzeiger 13 nachgeschaltet. Dieser besteht im wesentlichen aus zwei Flip-Flops 14 und 15, einem Blinkgeber 16 und Blinkleuchten 17 bzw. 18 für die jeweils vorgesehene Fahrtrichtung.
Ein Eingang 19 des Flip-Flop 14 ist an den Ausgang 12 und ein Eingang 20 des Flip-Flops 15 an den Ausgang 11 des Drehrichtungsdiskriminators 7 angeschlossen. Der jeweils andere Eingang 21 bzw. 22 der Flip-Flops 14 bzw. 15 ist über einen Tastschalter 23 bzw. 24 an Signal-Potential legbar. Jeder Flip-Flop 14 bzw. 15 ist an eine Spannungsquelle angeschlossen. Die Tastschalter 23 bzv/. 24 können als kapazitive Sensoren ausgebildet sein, und sie dienen dazu, »Blinken-rechts« bzw. »Blinken-Iinks« einzuschalten.
Die Ausgänge 25 bzw. 26 der Flip-Flops 14 bzw. 15 sind auf die entsprechenden Eingänge 27 bzw. 28 des Blinkgebers 16 geschaltet, dessen zugeordnete Ausgänge 29 bzw. 30 über die Blinkleuchten 17 bzw. 18 gegen Masse £ geschaltet sind.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der zuvor geschilderten Einrichtung für die »Blinkerrückstellung« nach einer Rechtskurvenfahrt beschrieben.
Bei Geradeausfahrt sind die Kontakte beider Geber Ki und K2 geschlossen, d. h., eingangsseitig liegen die Inverter 79,79' auf Massepotential. Demzufolge führen sie im Ausgang L-Signal, und im stationären Zustand liegt an den Ausgängen 11 und 12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 Massepotential, weil der Ladestrom für den Kondensator C bzw. C des C-/?-GIiedes 80, 80' abgeklungen ist. Wird das Lenkrad 1 gemäß dem Drehrichtungspfeil 31 nach rechts eingeschlagen, so
" '-liiliii'iiTiJ.
gelangt zunächst der Geber K\ aus dem Magnetfeld des Magneten 3, und sein Kontakt v/ird geöffnet. Da nunmehr am inverter 79 eingangsseitig L-Potential ansteht, wird der Kondensator Centladen, was aber am Ausgang 11 nur zu einem differentiell negativen Spannungssprung führt, der von der nachfolgenden Schaltanordnung, die auf positive Logik abgestellt ist, nicht verarbeitet wird. Bei weiterer Verdrehung des Lenkrades 1 im Sinne des Drehrichtungspfeiles 31 öffnet schließlich auch djr Kontakt des zweiten Gebers K2, und auch in diesem Kanal entlädt der Kondensator C' sich, wobei auch am Ausgang 12 lediglich ein differentiell negativer Spannungsimpuls auftritt. In dieser eingeschlagenen Stellung des Lenkrades sind also beide Kondensatoren C, C der C-Ä-Glieder 80, 80' entladen. Wird nun das Lenkrad 1, nach erfolgter Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges, wieder in die Ruheoder Geradeausstellung zurückgeführt, also entsprechend dem Drehrichtungspfeil 32 nach links gedreht, dann gelangt zuerst der zweite Geber K2 in den Einfluß des Magnetfeldes des Magneten 3, und sein Kontakt wird geschlossen. Dadurch wird der Inverter 79' dieses zweiten Kanales eingangsseitig auf Massepotential geschaltet; d. h., an seinem Ausgang erscheint L-Signal, und über dem Widerstand R' fällt kurzzeitig aufgrund des Ladestromes eine positive Spannung ab. Dieser am Ausgang 12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 entstehende Impuls ist in der oberen Teildarstellung der Fig.4 ideell vereinfacht wiedergegeben. Die Zeitkonstante der C-Ä-Glieder 80, 80' ist so gewählt, daß bei üblicher Drehgeschwindigkeit des Lenkrades 1 dieser positive, dem Umladestrom proportionale Spannungsimpuls im wesentlichen abgeklungen ist, ehe auch der erste Geber K\ wieder in den Einflußbereich des Magnetfeldes des Magneten 3 gelangt; andernfalls würde der Ausgangsimpuls zwangsläufig mit Schließen des Kontaktes des ersten Gebers K\ beendet werden. Da in der Praxis während des Rückdrehens des Lenkrades 1 eine vergleichsweise große Zeitspanne vergeht, ist über die Dimensionierung der Zeitkonstanten der C-/?-GIieder 80 bzw. 80' die wirksame Breite des Ausgangsimpulses in vergleichsweise weiten Grenzen vorgebbar, um ihn an die Gegebenheilen der nachfolgenden Schaltung optimal anzupassen.
In dem ersten Geher K\ zugeordneten Kanal des Drehrichtungsdiskriminators 7 findet nun, 1Ua der Inverter 79 eingangsseitig ebenfalls auf Massepotential geschaltet wird, dieselbe Aufladung des Kondensators C statt Dabei entsteht aber nun nicht der zuvor · betrachtete Spannungsimpuls am Ausgang 11, weil aufgrund des jetzt bereits geschlossenen Kontaktes des bereits in den Einflußbereich des Magneten 3 gelangten zweiten Gebers K2 die Diode Ddem Ladewiderstand R parallelgeschaltet wurde. Der Auflade-Strom für den Kondensator C fließt folglich im wesentlichen nicht über den Ladewiderstand R, sondern über die hierfür in Durchlaßrichtung gepolte Diode D, so daß am Ausgang 11 bei diesem Ladevorgang lediglich eine geringe, durch die Schwellspannung der Diode D bestimmte kurzzeitige Spannungsüberhöhung (in der oberen Darstellung von Fig.4 gestrichelt dargestellt) · auftritt, die wegen ihrer begrenzten Amplitude nicht ausreicht, im nachgeschalteten Fahrtrichtungsanzeiger 13 irgendwelche Schaltfunktionen auszulösen. Für diese geringe Spannungsüberhöhung ist in Fig.4 der Wert von 0,7 Volt angegeben, weil hier üblicherweise als 'Richtleiter Siliciumdioden eingesetzt werden, die eine .ausgeprägte, bei 0,7VoIt liegende Schwellspannung aufweisen.
Beim Zurückdrehen des Lenkrades 1 von Rechtsausschlag in die Geradeaus- oder Ruhestellung ist also nur am Ausgang 12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 ein beachtlicher positiver Spannungsimpuls ausgetreten. Es kann zweckmäßig sein, jedem Ausgang ti, 12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 eine potentialgesteuerte Schalt- oder Schwellstufe nachzuschalten, um für die Ansteuerung des dem Drehrichtungsdiskriminator 7 nachgeschalteten Fahrtrichtungsanzeigers 13 definierte binäre Signale zur Verfügung zu haben. Als solche Schwellstufen sind in F ig. 3 Gatter 81,81' vorgesehen, die bevorzugt in COS-MOS-Technplogie erstellt sind, also eine definierte Ansprechschwelle von ca. 50% der Betriebsspannung UBau aufweisen. Für den Fall, daß hier nichtinvertierende Gatter 81, 8Γ vorgesehen sind, ergibt sich somit an deren Ausgang bei Erscheinen eines positiven Spannungsimpulses, der deren Ansprechschwelle übersteigt (obere Darstellung in F i g. 4), das in F i g. 4 unten wiedergegebene Ausgangssignal.
Wenn vor Beginn des Einschiagens des Lenkrades I nach rechts der Taster 23 betätigt und damit das Flip-Flop 14 gesetzt wurde, ist damit der Blinkgeber 16 über einen Ausgang 25 des Flip-Flop 14 angesteuert und damit die Blinkleuchte 17 betrieben. Erscheint nun bei Rückdrehung des Lenkrades 1 nach links der zuvor geschilderte positive Spannungsimpuls am Ausgang 12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 bzw. am Ausgang des nachgeschalteten, als Schwellwertschalter arbeitenden Gatters 81', dann wird das Flip-Flop 14 über seinen Rückstell-Eingang 19 zurückgeschaltet, der Betrieb des Blinkgebers 16 und damit auch der Blinkleuchte 17 also beendet. Somit ist sichergestellt, daß bei jeder Linksdrehung des Lenkrades ί nur ein solehes Signal an einem der Ausgänge 11, 12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 erscheint, das ein zuvor gesetztes »Blinkenrechts« rückgängig macht.
In gleicher Weise, wie oben unter Bezugnahme auf F i g. 4 beschrieben, tritt dann und nur dann am anderen Ausgang 11 des Drehrichtungsdiskriminators 7 ein positiver Spannungsimpuls auf. wenn nach Linksfahrt das Lenkrad 1 wieder von linker Einschlagstellung in Geradeausstellung nach rechts bewegt wird, wie durch den Drehrichtungapfeil 31 in F i g. 3 angedeutet. Wenn zuvor über einen Taster 24 »Blinken links« gesetzt worden war, wird dadurch der zugeordnete Flip-Flop 15 über seinen dem Ausgang 11 nachgeschalteten Rückstell-Eingang 20 in die Ausgangslage rückgesetzt.
An der Arbeitsweise des Drehrichtungsdiskriminators 7 ändert sich nicht, wenn anstelle von Reed-Relais Geber K anderer Art, zum Beispiel Hallgeneratoren, Feldplatten, Magnetfelddioden oder Schwellwertschalter, angewandt werden, wobei lediglich u. U. die Beschallung mit Vorwiderständen Rv, Rv''zu modifizieren ist. Auch ist es für das Wesen der Erfindung nicht von Bedeutung, ob ein einzelner Magnet 3 oder eine Mehrzahl an Magneten vorgesehen ist, wenn nur sichergestellt ist, daß die S.chaltfolge der Geber K in der zuvor beschriebenen Weise zum Umladen der Kondensatoren C, Cm den C-Ä-Gliedern 80,80' führt. Falls der Fahrtrichtungsanzeiger 13 mit Schaltelementen aufgebaut ist, die eingangsseitig für die Rückstellung des Blinkerbetriebes Ö-Signal benötigen, können einfach als potentialgesteuerle Schwellstufen Gatter 81, 81' mit invertierendem Ausgang (NOR- oder NAND-Gatter) den Ausgängen 11,12 des Drehrichtungsdiskriminators 7 nachgeschaltet werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

  1. Patentansprüche:
    ). Einrichtung zum Ausschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers bei einem Kraftfahrzeug nach einer Kurvenfahrt, \vobei ortsfeste, mittels eines an der Lenksäule angebrachten Magneten magnetfeldge steuerte Geber vorgesehen sind, welchen ein elektronischer Drehrichiungsdiskriminator nachgeschaltet ist, der in Abhängigkeit von der Signalfolge der Geber beim Rückdrehen des Lenkrades nach einer Kurvenfahrt die Ausschaltung des Fahrtrichtungsanzeigers bewirkt, wobei lediglich zwei Geber vorgesehen sind und der Magnet sich über einen Umfangsbereich erstreckt, der so groß ist, daß sich beide Geber in der Ausgangsstellung des Lenkrades innerhalb des Magnetfeldes des Magneten befinden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Betriebsspannung (Uaml) und Massepotential in parallelen Zweigen die Geber (K\ bzw. Ki). zwischen diesen und den ihnen zugeordneten Ausgängen (11 ,bzw. 12) des Drehrichtungsdiskriminators (7) je ein t-Ä-Glied (80,80') sowie zwischen jedem Geber (K\ bzw. Kj) und dem jeweils nicht zugeordneten Ausgang (12 bzw. 11) ein für die Betriebsspannung (Uaai) in Sperrichtung betriebener Richtleiter eingeschaltet ist derart, daß bei der genannten Signalfolge der Geber nur an einem der beiden Ausgänge (11,12) des Drehrichtungsdiskriminators (7) ein oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegender Spannungsimpuls erhalten wird, sobald der diesem Ausgang zugeordnete Geber wieder in die Einwirkung des Magnetfelds gelangt, wohingegen an dem anderen Ausgang ein solcher Spannungsimpuls aufgrund des Stromweges über den diesem anderen Ausgang zugeordneten Richtleiter und den diesem anderen Ausgang nicht zugeordneten Geber verhindert wird.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem C-R-GWed (80,80') ein Inverter (79,79') vorgeschaltet ist. >
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtleiter eine Diode (D. D')ist.
  4. 4. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ausgang (11, 12) des Drehrichtungsdiskriminators (7) eine potential-gesteuerte Schwellstufe nachge-Echaltet ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn-, zeichnet, daß die Schwellstufe ein Gatter (81,81') in COS-MOS-Technologie ist.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellstufe auf Ansprechen bei etwa der halben Spitzenspannung des Spannungsabfailes des Ladestromes im C-R-G\\ed (80,80') eingestellt ist.
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