DE2843117A1

DE2843117A1 - Uebertragungsnetz fuer informationen

Info

Publication number: DE2843117A1
Application number: DE19782843117
Authority: DE
Inventors: William J Brittain
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1977-10-12
Filing date: 1978-10-03
Publication date: 1979-04-19
Also published as: ES474137A1; GB1589445A; FR2406349B1; FR2406349A1; DE2843117C2

Description

FATE NTANWALT DIPL.-ING. HANS-PETER G

PATENTANWALT DIPL.-ING. GAUGER · TAL 71 · 8000 MÜNCHEN 2

TAL 71

8000 MÜNCHEN 2 TELEFON 089/29 73 63 PRIVAT: 089/93 62 41 TELEGRAMMADRESSE/CABLE ADDRESS

GAUPAT MÜNCHEN

IHR ZEICHEN: MEIN ZEICHEN: GFK-2752 DATUM: 3. Oktober 1978

YOUR REF.: MY REF.: DATE:

betreff, Anwaltsakte: GFK-2752

FORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, OTTOPLATZ 2, 5000 KÖLN-DEUTZ

Übertragungsnetz für Informationen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ubertragungsnetz für Informationen, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen für den Anschluß elektrischer Verbraucher an einzelne Betätigungsschalter und/oder Meß- und Überwachungsinstrumente u.dgl.

Für den Anschluß der einzelnen elektrischen Verbraucher von Kraftfahrzeugen, wie der Scheinwerfer, der Hupe, des Scheibenwischermotors usw., an einen jeweiligen Betätigungsschalter sowie sinngemäß auch für den Anschluß aller bei einem Kraftfahrzeug vorhandenen Meß- und Überwachungsinstrumente, wie Drehzahlmesser, Temperaturfühler usw., mit einem jeweiligen Sensor wird bis heute in aller Regel eine ziemlich aufwendige Verdrahtungstechnik angewendet, indem eine der

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STADTSPARKASSE MÖNCHEN. KTO. NR. 29-116621 BLZ 70150000 POSTSCHECKKONTO MÖNCHEN NR. 227098-807 BLZ 70010080

Anzahl dieser elektrischen Verbraucher entsprechende Anzahl von Anschlußkabeln separat gelegt wird. Diese aufwendige Verdrahtungstechnik ist nicht nur entsprechend teuer, sie hat vielmehr darüberhinaus auch noch den weiteren Nachteil, daß dafür sowohl in der Fertigung als auch in Reparaturwerkstätten eine entsprechend aufwendige Lagerhaltung für die verschiedenen Anschlußkabel mit unterschiedlichen elektrischen Leitwerten zu erfolgen hat, wobei es in vielen Fällen nicht möglich ist, das gleiche Verdrahtungsprinzip mit gleichen Anschlußkabeln für verschiedene Fahrzeugmodelle zu verwenden.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zu Grunde, ein insbesondere für die Verhältnisse von Kraftfahrzeugen brauchbares Übertragungsnetz für Informationen bereitzustellen, das unter Berücksichtigung der doch sehr hohen Stückzahlen, die bei der Fertigung von Kraftfahrzeugen eine nennenswerte Rolle spielen, sowie einer gerade für diesen Anwendungsbereich noch besonders abzuverlangenden geringen Störanfälligkeit mit vergleichbar geringen Kosten zusammengebaut werden kann und in seiner Gesamtheit sicherstellt, daß eine damit angestrebte Übertragbarkeit einer Vielzahl von Einzelinformationen so gegeneinander differenziert sind, daß Jeweils nur der eine elektrische Verbraucher auf eine ganz bestimmte, über das Übertragungsnetz übertragene Einzelinformation anspricht, dessen Ansprechen eben mit dieser Einzelinformation gewollt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Übertragungsnetz gelöst, das eine mit peripheren Meldestellen zusammengeschlossene Sammelleitung aufweist, über die eine in einzelne aufeinanderfolgende Informationsraster unterteilte Stamminformation übertragbar ist, wobei jedes Informationsraster vier unterschiedliche Signale umfaßt, nämlich einen das Raster bestimmenden Synchronisierimpuls einer ersten Spannungshöhe, das Raster in einzelne Zeitschlitze unterteilende Zeitgeberimpulse einer zweiten Spannungshöhe und in wenigstens einigen der Zeitschlitze als Informationsträger enthaltene Impulse, deren Informationsgehalt durch eine Modulation der Signale einer dritten und einer vierten Spannungshöhe erhalten wird.

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Es wird damit ein Übertragungsnetz für Informationen zur Verfügung gestellt, das mit einer auf ein optimales Minimum beschränkten Anzahl von verschiedenen Bauelementen zusammengesetzt werden kann und in der Gesamtausführung eine auch mechanisch sehr einfache und doch sehr robuste Ausgestaltung erhalten kann. Dabei erlauben'die Signale unterschiedlicher Spannungshöhen, welche jedes Informationsraster der über die Sammelleitung übertragenen Stamminformation aufbauen, den Verzicht auf längere Impulsfolgen, so daß entsprechend kurze Ansprechzeiten erhalten werden, und weiter ist es damit möglich, die speziellen Informationen, auf die die einzelnen Verbraucher ansprechen sollen, weniger aus Absolutwerten zusammenzusetzen, sondern diese Informationen eher über einen Vergleich dieser verschiedenen Signale zu erhalten, womit die Informationen entsprechend eindeutiger gegeneinander differenzierbar sind. Die Verwirklichung der Sammelleitung zur Übertragung einer in einzelne Informationsraster unterteilten Stamminformation ergibt dabei außerdem noch die Möglichkeit, diese Sammelleitung mit einer doch sehr großen Vielzahl von peripher en Meldestellen zusammenzuschließen, wobei auch dabei dann keine Beeinträchtigung der einzelnen Informationswerte eintritt, so daß es folglich auf jeden Fall möglich ist, mit einem solchen Übertragungsnetz alle bei einem Kraftfahrzeug in der Größenordnung von wenigstens etwa 5o liegende, an entsprechende Steuergeräte gekoppelte Steuerfunktionen und alle etwa in derselben Größenordnung liegende, an Sensoren gekoppelte Befehlfunktionen zu beherrschen.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den einzelnen Unteransprüchen erfaßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig.1 ein Blockdiagramm des Übertragungsnetzes gemäß Erfindung in einer für den Einbau in Kraftfahrzeugen bestimmten Ausbildung,

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Fig. 2 den Schaltkreis einer peripheren Meldestelle

des Übertragungsnetzes gemäß Fig.1,

Fig. 3 eine typische Impulsfolge, die in dem Übertragungsnetz gemäß Fig.1 zur Anwendung kommen kann,

Fig. 4 eine Perspektivansicht der räumlichen Gestaltung

einer Meldestelle mit dem Schaltkreis gemäß Fig.2 des Übertragungsnetzes gemäß Fig.1 mit der Darstellung von deren Anschluß an die Sammelleitung des Übertragungsnetzes,

Fig. 4 A eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die in

Fig.4 gezeigte Meldestelle bei abgenommenem Gehäusedeckel,

Fig. 5-7 Einzelheiten des in Fig.2 gezeigten Schaltkreises ^¹⁰- ⁹ einer Meldestelle und

Fig. 8 die Impulsfolge, die innerhalb der in Fig.7 gezeigten Einzelheit erscheint.

Das Übertragungsnetz umfaßt in der Ausbildung gemäß Fig.1 ein einziges Stromkabel 1o, das an den Pluspol einer die Stromquelle bildenden Fahrzeugbatterie 12 angeschlossen ist, deren Minuspol über die Fahrzeugkarosserie geerdet 1st. Parallel zu dem Stromkabel 1o ist eine für die Übertragung von Informationen angeordnete Sammelleitung 14 gelegt, wobei aus Fig.4 ersichtlich ist, daß das' Stromkabel 1o und diese Sammelleitung 14 zu einem gemeinsamen Isolierschlauch 16 zusammengefaßt sind, der folglich in einem Kraftfahrzeug sehr einfach überall dorthin verlegt werden kann, wo er für den Anschluß eines elektrischen Verbrauchers benötigt wird.

An diesen für das Stromkabel 1o und die Sammelleitung 14 gemeinsamen Isolierschlauch 16 ist eine zur Versorgung der Sammelleitung 14 mit einer Stamminformation eingerichtete Hauptstelle 18 angeschlossen, zu der die einzelnen Anschlüsse der Meß- und Überwa-

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chungsinstrumente am Armaturenbrett 2o des Kraftfahrzeuges geführt sind. Weiterhin sind an das Stromkabel 1o und die Sammelleitung 14 des gemeinsamen Isolierschlauches 18 insgesamt 16 periphere Meldestellen 22 angeschlossen, von denen jede über äußere Anschlußkabel mit bis zu 4 verschiedenen Steuergeräten sowie mit bis zu 4 Sensoren verbunden ist. Für eine dieser Meldestellen 22 ist in Fig.1 nur beispielhaft ein solcher Anschluß der beiden vorderen Scheinwerfer HL, der Fahrtrichtungsanzeiger DL, eines Temperatursensors TS und eines Öldrucksensors PS gezeigt.

Bei diesem Übertragungsnetzt ist folglich die Hauptstelle 18 so ausgebildet, daß über sie die Informationen weitergeleitet werden, die von den einzelnen Instrumenten am Armaturenbrett 2o des Fahrzeuges, zu denen auch alle der Einflußnahme des Fahrers ausgesetzten Betätigungsschalter gehören,' erhalten werden. Die Hauptstelle 18 tastet dabei die einzelnen Informationen dieser verschiedenen Instrumente in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge wiederholt ab und überträgt folglich jedes durch die zugeordnete periphere Meldestelle 22 ausgelöstes Adressensignal an das betreffende Instrument bzw. Steuergerät für dessen Ein- oder Ausschaltung. Andererseits werden von dieser Hauptstelle 18 auoh die Meldewerte der verschiedenen Sensoren wiederholt abgerufen, dekodiert" und in gewünschter Weise ebenfalls an der Armaturentafel 2o zur Anzeige gebracht, wobei diese Anzeige alle herkömmlichen Ausführungsarten einschließt.

Hinsichtlich der Übertragung solcher Einzelinformationen ist unter Hinweis auf die Fig.2 und 3 von folgenden Gegebenheiten auszugehen. In Flg.3 ist eine typische Impulsfolge der Stamminformation dargestellt, die über die Sammelleitung 14 der Hauptstelle 18 sowie den einzelnen peripheren Meldestellen 22 zugeleitet wird. Bei dieser Impulsfolge treten vier verschiedene Spannungshöhen A,B,C und D auf, von denen die Spannungshöhe A den niedrigsten. Spannungswert besitzt und im praktischen Fall die Erdspannung des Übertragungsnetzes sein kann. Die Hauptstelle 18 umfaßt eine in ihren Einzelheiten nicht näher gezeigte Zeitgeber-Schaltung, die in zyklischer

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Reihenfolge Synchronisier- und Zeitgeberimpulse erzeugt, unter welchen die Synchronisierimpulse auf die Spannungshöhe D eingestellt sind und im Verlauf einer vollständigen Abtastung, die bei der hier berücksichtigten Ausbildung eines solchen Übertragungsnetzes den Zeitfolgefaktor 16 erhält, nur einmal erscheint, während die Zeitgeberimpulse auf die Spannungshöhe C eingestellt sind und dazu benutzt werden, jede einzelne Zeitfolge in unter sich gleiche Zeitschlitze zu unterteilen, also beispielsweise 8 gleiche Zeitschlitze bei der vorliegend berücksichtigten Ausführungsfora des Übertragungsnetzes. Eine Übertragung von Informationen findet innerhalb dieser einzelnen Zeitschlitze statt, und zwar mit einer Signalaussteuerung auf eine Spannungshöhe, die zwischen den beiden Spannungshöhen A und B liegt.

Bei den einzelnen Meldestellen 22 ist ein gleicher Schaltkreis verwirklicht, wodurch sowohl die Fertigung als auch die Lagerhaltung für diese Meldestellen entsprechend vereinfacht wird. Jeder Schaltkreis umfaßt einen an die Sammelleitung 14 angeschlossenen Eingang 24, der mit einem Amplitudendiskrisinator 28 verbunden ist, welcher vier Ausgänge zur Weiterleitung von Signalen der Spannungshöhen C,D (C oder D) und (B oder C) aufweist. Wenn folglich der Amplitudendiskriminator 28 ein Signal der Spannungshöhe(C oder D) erhält, also entweder einen Synchronisier- oder einen Zeitgeberimpuls, dann wird dieses Signal über den betreffenden Ausgang einem Achtwegeschalter 3o zugeleitet, der jeden achten Impuls an einen Vierbitzähler 32 weitergibt. Die vier Bits dieses VierbitZählers 32 sind parallel an eine Dekodierschaltung 34 angeschlossen, die mit einer außenseitig angeschlossenen Adressiereinrichtung Über Anschlußkabel 36 verbunden ist.

Wenn der Vierbitzähler 32 durch Synchronisierimpulse fortgeschaltet wird, dann wird folglich zu dem Zeitpunkt durch die Dekodierschaltung 34 in einer Ausgangsleitung 38 ein Ausgangssignal für die Dauer einer Zeitfolge erzeugt, wenn die durch den Vierbitzähler 32 vorgenommene Zählung dieser Synchronisierimpulse den Wert erreicht, der dem mittels der außenseitig angeschlossenen Adressiereinrichtung vorgewählten Kode entspricht.

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Die Ausgangsleitung 38 der Dekodierschaltung 34 ist in einer Parallelschaltung an insgesamt acht Tore G1 bis G8 angeschlossen, die aufeinanderfolgend mit den acht Ausgängen des Achtwegeschalters 3o verbunden sind, von denen jeder für die Zeitdauer eines Zeitschlitzes freigegeben wird. Wenn folglich eine betreffende Meldestelle 22 ein ihr zugeordnetes Informationsraster erhält, das dem mittels ihrer zugeordneten Adressiereinrichtung eingestellten Kode entspricht, dann werden diese einzelnen Tore G1 bis G8 aufeinanderfolgend freigegeben, wobei jede Freigabe eines Tores über die Zeitdauer eines Zeitschlitzes andauert.

Die Signale der Spannungshöhe (B oder C) werden andererseits über den betreffenden Ausgang des Amplitudendiskriminators 28 eine« Impulsdauerdiskriminator 4o zugeleitet, der die eine geringere Dauer aufweisenden Zeitgeberimpulse von der Zeitscblitzinformation abtrennt. Die Signale der Spannungshöhe B werden über eine Ausgangsleitung 42 dieses Impulsdauerdiskriminators 4o parallel den vier Toren G1 bis G4 zugeleitet und weiter einer Befehl- und Bejfcätigungsschaltung 44, an welche vier mit dem Stromkabel 1o verbundene bistabile Tore 26 angeschlossen sind, deren Ausgänge mit Steuergeräten verbunden sind. Diese Steuergeräte werden folglich dann eingeschaltet, wenn an den Ausgängen 1,2,3,4 dieser vier bistabilen Tore 26 in den entsprechenden Zeitschlitzen 1,2\3,4 ein Signal der Spannungshöhe B erscheint, und ihre Ausschaltung erfolgt dann, wenn dieses Signal der Spannungshöhe B durch ein Signal der Spannungshöhe A ersetzt wird. Gleiche Verhältnisse liegen auch vor bezüglich der an die verbleibenden vier Tore G5 bis G8 angeschlossenen Eingänge 5,6,7,8, die mit Sensoren verbunden sind, wobei diese Eingänge entweder bloße EIN/AUS-Informationen oder analoge Informationen sein können. Die mit diesen Eingängen versorgten Tore G5 bis G8 sind parallel.an einen Impulsdauermodulator 46 angeschlossen, dessen Ausgang mit der Sammelleitung 14 verbunden ist, so daß also in der Sammelleitung 14 während der Zeitschlitze 5,6,7,8 die Informationen übertragen werden können, die über die Eingänge 5,6,7,8 aus den an die Tore G5 bis G8 angeschlossenen Sensoren erhalten werden. Die unter Vermittlung des Impulsdauermodulators 46 in diesen Zeitschlitzen 5,6,7,8 erhaltenen Signale können beispielsweise die ebenfalls in Fig.3 gezeigten Span-

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nungshöhen besitzen, die in diesem Fall beispielsweise dahin differenzierbar sind, daß die Zeitschlitze 6 und 7 für Rückmeldesignale reserviert sind, die den Zustand der durch die Signale in den Zeitschlitzen 2 und 3 gesteuerten Steuergeräte überwachen. Dabei kann das in dem Zeitschlitz 6 erscheinende Rückmeldesignal ein AUS-Signal sein und folglich ausschließlich die Spannungshöhe A aufweisen, während dann das Rückmeldesignal des Zeitschlitzes 7 ein EIN-Signal der abweichenden Spannungshöhe B ist. Die Zeitschlitze 5 und 8 könnten bei diesem Beispiel dann für analoge Meldesignale beispielsweise für die Temperatur des Kühlwassers und den Öldruck sein, deren Impulsdauer so moduliert ist, daß ein Bruchteil des jeweiligen Zeitschlitzes durch ein Signal der Spannungshöhe B eingenommen wird, wobei dieser Bruchteil einen entsprechenden Bruchteil eines bestimmten vollen Zeigerausschlages darstellt, der durch das jeweilige analoge Signal dieser Zeitschlitze 5 und 8 gesteuert wird. Im übrigen ist hierbei noch davon auszugehen, daß der Ausgang des Impulsdauermodulators 46 in den Zeitschlitzen 5»6,7,8 synchron mit dem Signal der Spannungshöhe C gesteuert wird, das über eine Verbindungsleitung 48 mit dem Amplitudendiskriminator 28 zugeleitet wird.

Die Befehl- und Bestätigungsschaltung 44 hat den Sinn, die einzelnen Signale bzw. Informationen mit entsprechender Sicherheit auseinanderzuhalten. Zu diesem Zweck ist für sie eine Verbindung mit einem Synchronisierdetektor 5o vorgesehen, der aus dem Amplitudendiskriminator 28 mit Impulsen der Spannungshöhe D versorgt wird. Weiterhin ist auch der Vierbitzähler 32 über eine Verbindungsleitung 52 an diesen Synchronisierdetektor 5o angeschlossen, der über diese Anschlußleitung ein Signal erhält, sobald der Vierbitzähler 32 auf den Empfang des entsprechenden Synchronisierimpulses hin auf Null rückgestellt wird. Nur wenn dieses über die Verbindungsleitung 52 mit dem Vierbitzähler 32 bei dessen Rückstellung auf Null zugeleitete Signal an dem Synchronisierdetektor 5o zu gleicher Zeit eintrifft wie das aus dem Amplitudendiskriminator 28 zugeleitete Signal der Spannungshöhe D,wird der Synchronisierdetektor 5o einen Ausgangsimpuls über die Verbindungsleitung 54 an die Befehl- und Besbätigungsschaltuhg 44 weiterleiten, die im

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übrigen vier Kanäle umfaßt, von denen jeder zwischen die vier Tore G1 bis G4 und die vier bistabilen Tore 26 geschaltet ist.

Jeder dieser Kanäle der Befehl- und Bstätigungsschaltung 44 umfaßt gemäß der in Fig.5 dargestellten Einzelheit einen an das zugeordnete Tor angeschlossenen Eingang 55, der an einen rückstellbaren Speicher 56, wie beispielsweise einen bistabilen Multivibrator, angeschlossen ist zur Speicherung des über diesen Eingang 55 zugeleiteten Signals. Das in diesem rückstelibaren Speicher 56 gespeicherte Signal erfährt durch einen angeschlossenen Komparator 58 einen Vergleich mit dem nächsten Signal, das diesem Kanal über den Eingang 55 zugeleitet wird, und ergibt sich bei diesem Vergleich, daß diese beiden aufeinanderfolgenden Eingangssignale gleich sind, dann wird ein Freigabesignal über eine Anschlußleitung 6o des Komparators 58 einem Tor 62 zugeleitet, das weitere Auswerteimpulse über die Verbindungsleitung 54 mit dem Synchronisierdetektor 5o sowie eine Verbindungsleitung mit dem Impulsdauerdiskriminator 4o erhält. Unter diesen beiden Auswerteimpulsen verhindert folglich der eine, über die Verbindungsleitung 54 mit dem Synchronisierdetektor 5o zugeleitete Impuls die Ausführung von Befehlen, sobald in dem Ubertragungsnetz ein Synchrönisierfehler auftritt, während der andere Auswerteimpuls sicherstellt, daß ein entsprechendes Befehlssignal über die einzelnen bistabilen Tore 26 nur in den Zeitschlitzen 1,2,3,4 für eine sinngemäße Steuerung der an diese bistabilen Tore 26 angeschlossenen Steuergeräte gelangt. Die Weiterleitung eines solchen Befehlssignals an die einzelnen bistabilen Tore 26 wird folglich immer dann durch die Befehl- und Bestätigungsschaltung 44 blockiert, wenn über den Eingang 55 des betreffenden Kanals nicht aufeinanderfolgend zwei gleiche Signale zugeleitet werden und/oder wenn die Dekodierschaltung 34 nicht genau synchron mit der Hauptstelle 18 arbeitet. Im einen Fall ist folglich eine entsprechende Sicherheitsvorkehrung gegenüber solchen Signalen getroffen, die zwar in der Zeitfolge korrekt sind, sich aber doch in der Spannungshöhe unterscheiden. Im anderen Fall geht die entsprechende Sicherheitsvorkehrung dahin, daß jeder in der Sammelleitung 14 evtl. aif Grund einer Interferenz erscheinende nadeiförmige Impuls, der eine Störung des Synchronismus auslösen könnte, nicht ausgewertet wird.

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Mit dem hier beschriebenen Übertragungsnetz ist es folglich möglich, über die dabei vorgesehenen 16 Meldestellen 22 insgesamt 64 verschiedene Funktionen resp. Steuergeräte zu steuern und weitere 64 Sensoren zu überwachen. Wenn für jedes Informationsraster eine Zeitspanne von beispielsweise 8 ms eingehalten wird, dann wird folglich eine Gesamtperiode von 128 ms erhalten. Da zur Freigabe der gesteuerten Anschlußgeräte zwei aufeinanderfolgende identische Signale benötigt werden, beträgt folglich die maximale Verzögerungszeit für das Ein- oder Ausschalten dieser Steuergeräte nur 256 ms, während gleichzeitig bezüglich der durch die Sensoren gesteuerten Überwachungsgeräte eine alle 128 ms wiederholte Anzeige erfolgt. Es kann folglich, für das Übertragungsnetz von einer so hohen Übertragungsgeschwindigkeit der Informationen ausgegangen werden, daß dem Fahrer des Kraftfahrzeuges, für dessen elektrische Verbraucher ein solches Übertragungsnetz vorgesehen ist, jeder Informationswechsel praktisch augenblicklich vor Augen geführt wird, ohne daß es für diese augenblickliche Information einer entsprechend hohen Wiederholungsrate der Impulse bedarf.

Die einzelnen Meldestellen 22 können gemäß der Darstellung in den Fig.4 und 4a räumlich gestaltet werden. Der Schaltkreis einer jeden Meldestelle ist dabei in ein Gehäuse 64 eingekapselt, das für die Durchführung des Isolierschlauches 16 mit entsprechenden Öffnungen versehen und mit einem Deckel 65 abschließbar ist, der mit dem Gehäuse 64 über Scharniere 66 verbunden ist und durch Federklammern 67 gehalten wird, die über ein abgewinkeltes Ende 7o mittels vorzugsweise selbstschneidender Schrauben 69 an die Fahrzeugkarosserie anschraubbar sind. Das Gehäuse 64 weist außerdem Anschlußklemmen 68 auf, über die ein Anschluß mit dem Stromkabel 1o sowie der Sammelleitung 14 des Isolierschlauches 16 herstellbar ist, wobei für diesen Anschluß die Isolierung des Isolierschlauches 16 zweckmäßig vorgefornte Einsteckschlitze für diese Anschlußklemmen 68 erhalten kann, damit die Montage des Isolierschlauches 16 an dem Gehäuse 64 bei dann aufgeklapptem Deckel 65 entsprechend einfach vorzunehmen ist. Bei der Montage einer solchen Meldestelle kann folglich.

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regelmäßig so vorgegangen werden, daß an dem dafür vorgesehenen Ort bei aufgeklapptem Deckel 65 zunächst die an diesen Ort verlegte Teillänge des Isolierschlauches 16 an dem Stromkabel 1o und der Sammelleitung 14 einen Anschluß an die Anschlußklemmen 68 des Gehäuses 64 erhält und dann das Gehäuse nach Zuklappen des Deckels 65 mittels der Federklammern 67 sowie der Schrauben 69 an die Karosseriewand angeschraubt wird. Über die Federklammern 67 wird dabei gleichzeitig die für die Meldestelle benötigte Erdung erhalten.

Für den Anschluß mit den Steuergeräten und Sensoren ist eine gedruckte Schaltung 71 in flexibler Ausbildung vorgesehen, die über öffnungen 73 auf Stifte 72 am Boden des Gehäuses 64 aufsteckbar ist. Der Gehäuseboden weist außerdem einzelne Kontaktstreifen 64 auf, über die der Anschluß mit den einzelnen Leitern der gedruckten Schaltung 71 hergestellt wird, sowie Einzelkontakte 75f an welche die Anschlußleitungen 36 der Dekodierschaltung 34 angeschlossen werden. Die gedruckte Schaltung 71 weist für diesen Zweck eine korrespondierende Anzahl von Kontaktstreifen 77 auf, die über einen Querstreifen 79 miteinander verbunden sind, wobei die einzelnen Kodes, die über die einzelnen Anschlußelitungen 36 der Dekodierschaltung 34 zugeleitet werden, durch eine Lochung oder Stanzung an untereinander verschiedenen Stellen der einzelnen Kontaktstreifen 77 veranlaßt sind. Mit den fünf Kontaktstreifen 77 der gedruckten Schaltung 71 und den entsprechenden fünf Einzelkontakten 75 am Boden des Gehäuses 64 ist es möglich, insgesamt 16 verschiedene Kodes zu erhalten.

In Fig.6 ist das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des Amplitudendiskriminators 28 des Übertragungsnetzes gemäß Fig.2 gezeigt. Er umfaßt in dieser Ausbildung vier in Reihe geschaltete Widerstände 76,78,8o und 82, die über die beiden Netzleitungen 84 und 86 gelegt sind, von denen die Netzleitung 86 geerdet ist und folglich auf der Spannungshöhe A gehalten wird. Die vier Widerstände sind so ausgelegt, daß an ihren aufeinanderfolgenden Knoten die Spannungshöhen D,C und B für eine Zuleitung an einen jeweiligen Komparator 88,9o und 92 erhalten

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werden, parallel zu der diesen Komparatoren das Eingangssignal des Eingangs 24 des Amplitudendiskriminators 28 zugeleitet wird. Die Ausgänge der beiden Komparatoren 88 und 9o sind an ein Ausschluß- ODER-Tor 94 angeschlossen, dessen Ausgang gemeinsam mit dem Ausgang des Komparators 88 an ein weiteres ODER-Tor. 96 sowie gemeinsam mit dem Ausgang des Komparators 92 an ein ODER-Tor. 98 angeschlossen ist, so daß folglich über den Ausgang des Koaparators 88 das Ausgangssignal der Spannungshöhe D,über den Ausgang des ODER-Tors 96 das Ausgangssignal der Spannungshöhe (C oder D), über den Ausgang des Ausschluß-ODER-Tors 94 das Ausgangssignal der Spannungshöhe C und über den Ausgang des ODER-Tors 98 das Ausgangssignal der Spannungshöhe (B oder C) des Amplitudendiskriminators 28 erhalten wird.

Der Impulsdauerdiskriminator 4o des Übertragungsnetzes gemäß Fig.2 hat andererseits die bevorzugte Ausführungsform gemäß Fig.7, die es erlaubt, die diesem Impulsdauerdiskriminator 4o zugeleiteten Impulse nach einer .kleineren und größeren Impulsbreite zu differenzieren. In Fig.8 sind einige typische Wellenformen gezeigt, die an den markierten Stellen 1,2,3,4 dieses Impulsdauerdiskriminators 5o auftreten. Das aus dem Amplitudendiskriminator 28 zugeleitete Eingangssignal wird einem monostabilen Multivibrator 1oo und dazu parallel einem Inverter -1o2 zugeleitet, womit am Ausgang des monostabilen Multivibrators 1oo ein Impuls der kleineren. Impulsbieite erhalten wird, der gleich dem Signal mit der Spannungshöhe C ist. Dieses Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 1oo wird zusammen mit dem Ausgangssignal des Inverters 1o2 einem NAND-Tor 1o4 zugeleitet, dessen Ausgang 42 folglich nur dann freigegeben wird, wenn über den Eingang des Impulsdauerdiskriminators 4o ein Signal der größeren Impulsbreite zugeleitet wird, das folglich am Ausgang des monostabilen Multivibrators 1oo langer andauert als am Ausgang des Inverters 1o2, so daß folglich in der Ausgangsleitung 42 des NAND-Tors 1o4 dann ein Ausgangssignal erscheint, welches aus der Differenz dieser beiden Impulsbreiten gebildet ist.

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Der Impulsdauer-Modulator 46 des Übertragungsnetzes gemäß Fig.2 sollte schließlich die in Fig.9 dargestellte bevorzugte Ausbildung haben. Die über die Eingangsleitung 48 aus dem Amplitudendiskriminator 28 erhaltenen Zeitgeberimpulse der Spannungshöhe C werden einem NOR-Tor 1o6 zugeleitet. Anderseits werden die von den Toren-G5 bis G8 erhaltenen Eingangssignale der Basis eines M0S-Tors1o8 zugeleitet, wobei es sich bei diesen Eingangssignalen um Analoggrößen des zu übertragenden Parameters handelt und damit der Erdwiderstand des MOS-Tors 1o8 sowie ein in Reihe geschalteter Widerstand 11o verändert wird, um als Folge dieser Veränderung die Zeitkonstante eines RC-Gliedes entsprechend zu verändern, das außer dem MOS-Tor 1o8 und dem Widerstand 11o noch einen Kondensator 112 umfaßt, der an den Anschlußknoten des Widerstandes 11o mit zwei weiteren Widerständen 114 und 116 angeschlossen ist. Der eine Widerstand 114 ist als Rückkoppelungswiderstand an einen weiteren Eingang des NOR-Tors 1o6 angeschlossen, während der andere Widerstand 116 gemeinsam mit dessen Ausgang an einen Inverterverstärker 118 angeschlossen ist, mit dessen Ausgang auch der Kondensator 112 des RC-Gliedes verbunden ist. Wenn folglich dem NOR-Tor 1o6 über den Eingang 48 ein Zeitgeberimpuls der Spannungshöhe C zugeleitet wird, dann wird an dessen Ausgang ein Signal einer hinreichend kleinen Spannungshöhe erhalten, das folglich am Ausgang des Inverterverstärkers 1.18 auf eine entsprechend große Spannungshöhe angehoben wird. Nach einer bestimmten Verzögerungszeit, die durch die Zeitkonstante des RC-Gliedes festgelegt ist, welches das MOS-Tor 1o8, den Widerstand 11o und den Kondensator 112 umfaßt, womit also diese Zeitkonstante abhängig ist von den aus den Toren G5 bis G8 an die Basis des M0S-Tores1o8 angelieferten EingangsSignalen, schaltet das NOR-Tor 1o6 um, so daß folglich dann am Ausgang des Inverterverstärkers 118 ein Signal einer entsprechend kleinen Spannungshöhe erscheint. Das am Eingang des Impulsdauermodulators erscheinende Signal der Spannungshöhe C ergibt sich dabei aus dem Verhältnis der Dauer des Signals der großen Spannungshöhe zu der gesamten Schlitzzelt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitgeberimpulsen, wie es im übrigen aus der Darstellung gemäß Fig.3 erkennbar ist.

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Was schließlich noch die Ausbildung der Hauptstelle 18 anbetrifft, kann dafür eine detaillierte Beschreibung entfallen, da insoweit völlig herkömmliche Bauteile verwendet sind. Diese Hauptstelle umfaßt gemäß dem oben bereits erfolgten Hinweis eine geeignete Zeitgeberschaltung, welche die Signale der Spannungshöhen C und D wiederholt liefert, sowie einen geeigneten Signalauswerter, der für ein sich wiederholendes Abtasten aller mit diesem Übertragungsnetz zu steuernder Schalter usw. eingerichtet ist. Dabei kann vorgesehen sein, daß die von den verschiedenen Sensoren als Analoggrößen erhaltenen Rückmeldesignale eine Demodulation in analoge Spannungssignale erfahren und folglich Spannungseessern zugeleitet werden, was bei dem hier berücksichtigten Anwendungsfall eines solchen Übertragungsnetzes zum Einbau in Kraftfahrzeuge insbesondere für die Sensoren in Betracht kommt, die zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit, der Motorendrehzahl und des Füllungsgrades des Kraftstoffbehälters angeordnet sind.

Die für die Adressiereinrichtung hier beschriebene gedruckte Schaltung kann selbstverständlich auch andere Ausbildungen annehmen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, bei einem Anschluß der peripheren Meldestellen an die zugeordneten Steuergeräte mittels Steckerverbindungen die jeweils zugeordnete Adressiereinrichtung an diese Steckerverbindungen anzustecken.

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Claims

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Ansprüche

Übertragungsnetz für Informationen, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen für den Anschluß elektrischer Verbraucher an einzelne Betätigungsschalter und/oder Meß- und Überwachungsinstrumente u.dgl., gekennzeichnet durch eine mit peripheren Meldestellen (22) zusammengeschlossene Sammelleitung (14), über die eine in einzelne aufeinanderfolgende Informationsraster unterteilte Stamminformation übertragbar ist, wobei jedes Informationsraster vier unterschiedliche Signale umfaßt, nämlich einen das Raster bestimmenden Synchronisierimpuls einer ersten Spannungshöhe (Ώ), das Raster in einzelne Zeitschlitze unterteilende Zeitgeberimpulse einer zweiten Spannungshöhe (C) und in wenigstens einigen der Zeitschlitze als Informationsträger enthaltene Impulse, deren Informationsgehalt durch eine Modulation der Signale einer dritten und einer vierten Spannungshöhe (B und A) erhalten wird.
2. Übertragungsnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das eine der beiden als Informationsträger benutzten Signale als niedrigste Vergleichspannung aller Signale jedes Informationsrasters die Erdspannung (A) aufweist.

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3. Übertragungsnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jede periphere Meldestelle (22) einen Zähler (32) für die Synchronisierimpulse (D) und eine auf einen bestimmten Kode der betreffenden Meldestelle einstellbare Adressiereinrichtung (36,75,77) umfaßt, wobei der Zähler (32) zum Einschalten einer an die Sammelleitung (14) angeschlossenen Schalteinrichtung der betreffenden Meldestelle (22) nur durch das Informationsraster mit einem dem eingestellten Kode entsprechenden Synchronisierimpuls fortgeschaltet wird.
4. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalteinrichtungen aller Meldestellen (22) je eine der Anzahl der Zeitschlitze der Informationsraster entsprechende Anzahl von Einzelschaltern (G1 bis G8) aufweisen und jede Meldestelle (22) für einen Anschluß einer entsprechenden Anzahl von Steuergeräten an diese Einzelschalter (G1 bis G8) ausgebildet ist.
5. Übertragungsnetz nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige Steuergeräte jeder Meldestelle (22) über je einen durch die entsprechenden Einzelschalter (G1 bis G4) ihrer Schalteinrichtung steuerbaren Stromschalter (SW) an ein allen Meldestellen gemeinsames Stromkabel (1o) angeschlossen sind.
6. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die ohne einen Anschluß an das gemeinsame Stromkabel (1o) bleibenden Steuergeräte der Meldestellen (22) über die entsprechenden Einzelschalter (G5 bis G8) ihrer Schalteinrichtung mit einem an die Sammelleitung (14) angeschlossenen Impulsdauer-Modulator (46) verbunden sind.
7. Übertragungsnetz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsdauer-Modulator (46) jeder Meldestelle (22) über einen die Synchronisierung der

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an die betreffende Meldestelle angeschlossenen Steuergeräte in den betreffenden Zeitschlitzen des jeweiligen Informationsrasters steuernden Amplitudendiskriminator (28) an die Sammelleitung (14) angeschlossen ist.
8. Übertragungsnetz nach den Ansprüchen 5 und 7» dadurch gekennzei chnet , daß die mit den an das gemeinsame Stromkabel (1o) angeschlossenen Steuergeräten verbundenenEinzelschalter (G1 bis G4) der Schalteinrichtung einer betreffenden Meldestelle (22) über einen Impulsdauerdiskriminator (4o) an den mit der Sammelleitung (14) verbundenen Amplitudendiskriminator (28) der betreffenden Meldestelle angeschlossen sind.
9. Übertragungsnetz nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet, daß mit dem Impulsdauerdiskriminator (4o) jeder Meldestelle (22) eine an die Stromschalter (SW) angeschlossene Befehl- und Bestätigungsschaltung (44) verbunden ist, die über einen Synchronisierdetektor (5o) zwei weitere Anschlüsse mit dem Amplitudendiskriminator (28) und mit dem Zähler (32) der betreffenden Meldestelle aufweist.
10. Übertragungsnetz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Befehl- und Bestätigungsschaltung (44) für jeden angeschlossenen Stromschalter (SW) einen damit verbundenen rückstellbaren Speicher (56), wie einen bistabilen Multivibrator, umfaßt, der über einen auch an die Verbindungsleitung (55) mit dem betreffenden Stromschalter (SW) angeschlossenen Komparator (58) an eine Torschaltung (62) angeschlossen ist, die noch eine Verbindungsleitung (54) mit dem Synchronisierdetektor (5o) sowie eine weitere Verbindungsleitung (64) mit dem Impulsdauerdiskriminator (4o) aufweist.
11. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet , daß der Amplitudendiskriminator (28) jeder Meldestelle (22) über einen die Zeitgeberimpulse

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in acht Zeitschlitze unterteilenden Achtwegeschalter (3o) an den jeweiligen Zähler (32) angeschlossen ist.
12. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (32) jeder Meldestelle (22) als ein Vierbitzähler ausgebildet ist.
13. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Zähler ( 32) jeder Meldestelle (22) über eine Dekodierschaltung (34) an die betreffende Adressiereinrichtung (36,75,77) angeschlossen ist.
14. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Adressiereinrichtung (36,75,77) jeder Meldestelle (22) als eine gedruckte Schaltung oder als eine Steckerverbindung ausgebildet ist.
15. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das allen Meldestellen (22) gemeinsame Stromkabel (1o) mit der Sammelleitung (14) zu einem gemeinsamen IsοIierschlauch (16) zusammengefaßt ist, an welchen die in einer gehäuseartigen Ausbildung ausgeführten Meldestellen (22) anschließbar sind.
16. Übertragungsnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Sammelleitung (14) über eine zur Übertragung der für die Steuergeräte der einzelnen Meldestellen (22) maßgeblichen Informationen eingerichtete Hauptstelle (18) mit einzelnen Betätigungsschaltern und/oder Meß- und Überwachungsinstrumenten u.dgl. am Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges verbunden ist.

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