DE2856629A1 - Schaltungsanordnung mit tastschalter fuer elektrische verbraucher - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung mit Tastschalter für elektrische
• Verbraucher Stand der Technik Die Erfindung geht von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art ist zur Einsparung von mehreren, zu den einzelnen Schaltern führenden Leitern ein Spannungsteiler vorgesehen, dessen einer Zweig zu den Schaltern führt und aus mehreren, über je eine Schaltstrecke eines Schalters parallel geschalteten, gestuften Widerständen besteht (DE-AS 21 33 062). Je nach dem, welcher bzw. welche Schalter geschlossen sind, wird am Abgriff des Spannungsteilers einegestufte Signalspannung auftreten, die über einen Dekodierer den gewünschten Schaltvorgang auslöst. Der Spannungsteiler muß an eine gut stabilisierte Spannungsversorgung angeschlossen sein, da sonst eine exakte Dekodierung nicht möglich ist. Diese bekannte Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß während der gesamten Zeit, über die einer der Schalter geschlossen ist, ein Strom über den Spannungsteiler fließt, der die stabilisierte Spannungsversorgung empfindlich belastet. Außerdem lassen sich nur eine eng-begrenzte Anzahl von Schaltern an den Spannungsteiler anschließen, da sonst die Spannungsabstufung zu fein wird und eine fehlerfreie Dekodierung insbesondere bei gleichzeitiger Betätigung mehrerer Schalter nicht mehr möglich ist.
• VorteiLe der Erfindung Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen hat den Vorteil, daß die Belastung der Spannungsversorgung durch den Spannungsteiler nur noch während der Taktzeit erfolgt, während der der Transistor angesteuert wird. Diese geringe Belastung läßt sich problemlos beispielsweise von einem kleinen Kondensator in der Spannungsversorgung überbrücken. Außerdem kann eine beliebige Zahl von Tastschaltern verwendet werden, wenn diese zur Vermeidung einer fehlerhaften Dekodierung ihrer Schaltstellung in mehreren parallelen Gruppen zusammengefaßt sind.
• Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn die in mehreren parallelen Gruppen zusammengefaßten Tastschalter über jeweils einen Transistor am Abgriff des Spannungsteilers angeschlossen sind und daß die Transistoren durch Taktimpulse nacheinander ansteuerbar sind. Dadurch wird die Schalterstellung der einzelnen Gruppen zeitlich nacheinander abgefragt und in der Dekodiereinrichtung ausgewertet.
• Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und Fig. 2 ein Taktdiagramm zur Abfrage der verschiedenen Schaltergruppen.
• Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die in. Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung ist für ein Kraftfahrzeug mit mehreren elektrischen Verbrauchern vorgesehen, die von mehreren, beispielsweise in einem sogenannten Lenkstockschalter zusammengefaßten Einzelschaltern angesteuert werden können. Zu diesem Zweck ist die Schaltungsanordnung über eine Leitung 10 mit der Klemme 11 an eine stabilisierte Gleichspannung von 5 V angeschlossen. Mehrere Tastschalter 12 bis 17 sind jeweils zu Dreier-Gruppen parallel geschaltet, wobei die Schaltstrecken der Tastschalter teilweise mit gestuften Widerständen 18 bis 21 in Reihe liegen. Diese Widerstände 18 bis 21 bilden jeweils mit einem gemeinsamen, an die stabilisierte Versorgungsspannung der Leitung 10 angeschlossenen Widerstand 22 einen Spannungsteiler, an dessen Abgriff über eine Signalleitung 24 eine Dekodiereinrichtung 25 angeschlossen ist.
• Von jeder Gruppe von Tastschaltern 12 bis 17, führt jeweils eine aus dem nicht dargestellten Lenkstockschalter des Kraftfahrzeuges herausgeführte Schalterleitung 26, 27 zum Abgriff 23 des Spannungsteilers.
• Zwischen dem Abgriff 23 und den Schalterleitungen 26, 27 liegt jeweils die Schaltstrecke eines Transistors 28, 29. Die Transistoren 28, 29 sind jeweils über eine Steuerleitung 30, 31 an die Dekodiereinrichtung 25 angeschlossen.
• Die Transistoren 28, 29 sind durch Taktimpulse nacheinander ansteuerbar. Zu diesem Zweck enthält die Dekodierstufe 25 einen Mikroprozessor 32 dessen Taktausgänge jeweils an eine Verstärkerstufe 33, 34 angeschlossen sind. Die Ausgänge der Verstärkerstufen 33, 34 sind jeweils über einen Widerstand 35, 36 mit den Steuerleitungen 30, 31 der Transistoren 28, 29 verbunden. Die am Abgriff 23 des Spannungsteilers angeschlossene Signalleitung 24 führt zu einem Signalwandler 37 der Dekodiereinrichtung 25 und von dort zu einem Signaleingang des Mikroprozessors 32. Kurzzeitig nach dem vom Mikroprozessor 32 ausgehenden Taktimpulsen zur Ansteuerung der Transistoren 28, 29 wird an seinem Eingang die am Abgriff 23 jeweils auftretende Signalspannnung abgefragt und verwertet.
• Wie Fig. 2 zeigt können durch ein entsprechendes Programm des Mikroprozessors 32 die Taktimpulse T28, T29 auf den Steuerleitungen 30, 31 die Transistoren 28, 29 zeitlich versetzt nacheinander angesteuert werden. Dadurch lassen'sich - wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist -eine beliebige Anzahl von Schaltergruppen über den jeweils dazugehörigen Transistor abfragen und ihre Schalterstellung läßt sich zur Auslösung von Schaltvorgängen verwenden. In Fig. 2 ist mit T28 der Taktimpuls für den Transistor 28 bezeichnet. Der Transistor 28 wird durch diesen Taktimpuls für ca. 30 es stromleitend. Je nach Stellung der Schalter 12 bis 14 der dem Transistor 28 zugeordneten Schaltergruppe stellt sich nun am Abgriff 23 für die Dauer des Taktimpulses eine Signalspannung ein, die über die Signalleitung 24 dem Signalwandler 37 zugeführt wird und von dort in den Mikroprozessor 32 gelangt. Der Mikroprozessor 32 schaltet nun entsprechend der Schalterstellung der Schalter 12 bis 14 ein Signal auf einen oder mehreren seiner Ausgänge 38, die beispielsweise über Relais verschiedene Verbraucher im Kraftfahrzeug schalten. Nach einer programmierbaren Pause gelangt über die Verstärkerstufe 34, den Widerstand 36 und die Steuerleitung 31 ein Taktimpuls T29 zum Transistor 29. Der Vorgang wiederholt sich nunmehr bezüglich der Schalterstellungen der am Transistor 29 angeschlossenen Gruppen von Tastschaltern 15 bis 17.
• Wie in Fig. 2 durch den gestrichelten Taktimpuls angedeutet ist, können auf diese Weise weitere Schaltergruppen abgefragt werden. Um eine sichere Dekodierung der Signalspannung am Abgriff 23 sicherzustellen, wird die Spannung am Abgriff 23 durch eine entsprechende Abstufung des Widerstandes 22 einerseits und der Widerstände 18 und 19 bzw. 20 und 21 in annähernd gleich großen Stufen verändert. Der gemeinsame Widerstand 22 hat im Ausführungsbeispiel 130 kl , die Widerstände 18 und 20 haben jeweils 75 ° und die Widerstände 19 und 21 haben je 220 Q . Die Tastschalter 12 und 15 sind jeweils direkt über die Schalterleitung 26 bzw. 27 mit ihrem Transistor 28 bzw. 29 verbunden. Eine konstruktiv günstige Lösung ergibt sich, wenn die Tastschalter 12 bis 17 jeweils im letzten Teil ihres Stromkreises angeordnet sind und deswegen mit einem Anschluß auf Masse liegen.
• Wird beispielsweise der für eine Signalhupe des Kraftfahrzeuges vorgesehene Tastschalter 12 betätigt, so wird beim Auftreten eines Taktimpulses T28 die Signalspannung am Abgriff 23 nahe OV sein. Der Signalwandler 37 der als Analog-Digital-Wandler ein Spannungsstufenumsetzer oder ein Spannungsfrequenzumsetzer sein kann, gibt dieses Signal im entsprechenden Code an den Mikroprozessor 32 weiter, über dessen Ausgang beispielsweise ein Relais für die Signalhupe solange eingeschaltet bleibt, wie der Tastschalter 12 gedrückt ist. Da der Transistor 28 vom Mikroprozessor 32 mit einer Umlauffrequenz von ca. 50 Hz angesteuert und folglich die Stellung des Tastschalters nach ca. 20 ms jeweils erneut abgefragt wird, läßt sich die Signalhupe auf diese Weise praktisch verzögerungsfrei ein- und ausschalten. Die Tastschalter 13 und 14 dienen beispielsweise als Wischerschalter für zwei verschiedene Wischgeschwindigkeiten.
• Wird einer von ihnen betätigt, so stellt sich während des Taktimpulses T28 am Ab griff 23 eine entsprechende Signalspannung ein, die über den Signalwandler 37 zum Mikroprozessor 32 gelangt, der über den entsprechenden Ausgang 38 den Wischermotor mit der entsprechenden Wischgeschwindigkeit einschaltet.
• Werden mehrere Tastschalter gleichzeitig betätigt, und sind die betätigten Schalter in jeweils einer anderen Schaltergruppe, so lassen sich durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung durch die taktweise nacheinander angesteuerten Tratistoren 28, 29 mehrere Schaltvorgänge praktisch gleichzeitig durch den Mikroprozessor 32 abwickeln.
• Werden jedoch mehrere Tastschalter ein und derselben Schaltergruppen betätigt, so hat jeweils der Tastschalter Vorrang, der direkt oder über den niederohmigeren Widerstand 18 bis 21 mit seiner Schalterleitung 26 bzw.
• 27 verbunden ist.
• Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel mit der Anwendung im Kraftfahrzeug beschränkt.
• Die Erfindung ist überall dort anzuwenden, wo die Eingabe möglichst vieler Informationen mit möglichst wenig Leitungen und geringem elektronischen Aufwand realisiert werden soll. Ferner können bei einer ausreichenden Stromversorgung die Transistoren 28, 29 von unmittelbar aufeinanderfolgenden Taktimpulsen nacheinander angesteuert werden. Dabei werden je nach Ausbildung des Mikroprozessors die über den Signalwandler einlaufenden Informationen gleichzeitig verwertet oder sie werden zunächst gespeichert und nach einem Taktimpuls-Durchlauf ausgewertet.

Claims (7)

1. Ansprüche .

   Schaltungsanordnung mit Tastschaltern für elektrische Verbraucher, vorzugsweise in Kraftfahrzeugen, deren Schaltstrecken in parallele Gruppen zusammengefaßt mit gestuften Widerständen in Reihe geschaltet und mit einem gemeinsamen/ an eine stabilisierte Spannungsversorgung angeschlossenen Widerstand einen Spannungsteiler bilden, an dessen Abgriff eine der jeweiligen Schalterstellung zugeordnete Signalspannung auftritt, die über eine Dekodiereinrichtung die daran angeschlossenen Verbraucher schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abgriff (23) hinter dem gemeinsamen Widerstand (22) des Spannungsteilers die mit der Gruppe der Tastschalter (12, 13, 14 bzw. 15, 16, 17) in Reihe liegende Schaltstrecke eines Transistors (28, 29) angeschlossen ist, dessen Basis gleichzeitig mit der Abfrage der am Abgriff (23) auftretenden Signalspannung von der Dekodiereinrichtung (25) durch Taktimpulse (T) ansteuerbar ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstrecken der Tastschalter (12 bis 17) in mehreren parallelen Gruppen (12 bis 14, 15 bis 17) zusammengefaßt sind, die über jeweils eine Schaltstrecke eines Transistors (28, 29) am Abgriff (23) des Spannungsteilers hinter dem gemeinsamen Widerstand (22) angeschlossen sind und daß die Transistoren (28, 29) durch Taktimpulse (T28, T29) nacheinander ansteuerbar sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung (25) taktweise nacheinander angesteuerte Verstärkerstufen (33, 34) enthält, deren Ausgänge jeweils mit einer Steuerstrecke der Transistoren (28, 29) verbUnden sind.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung (25) einen Signalwandler (37) enthält, an dessen Eingang die Signalspannung am Abgriff (23) des Spannungsteilers anliegt.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung (25) einen Mikroprozessor (32) enthält, an dessen Eingang der Signalwandler (37) und an dessen Taktausgänge die Verstärkerstufen (33, 34) angeschlossen sind.
6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastschalter (12 bis 17) mit einem Anschluß auf Masse liegen.
7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tastschalter (12, 15) einer jeden Gruppe (12 bis 14, 15 bis 17) direkt und die anderen Tastschalter (13, 14 bzw. 16, 17). der Gruppe über gestufte Widerstände (18, 19 bzw. 20, 21) mit der Schaltstrecke des ihnen zugeordneten Tranistors (28, 29) verbunden sind.