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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Fernsteuerungsanlage mit einer an einem
Lenkrad angeordneten Betätigungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Der
Fahrer eines Kraftfahrzeugs berührt das kreisförmige oder elliptische Form aufweisende
Lenkrad direkt, um es beim Fahren drehen zu können Die erfindungsgemäße Fernsteuerungsanlage
besitzt eine Betätigungsvorrichtung, die an einer gewünschten Stelle in dem Lenkrad
angeordnet ist, und sie besitzt außerdem eine Empfangseinrichtung und eine Last
in der Autokarosserie, wobei letztere durch eine Fernsteuerung betätigt werden soll.
Hierzu wird die Spannungsversorgung für die Last von der Betätigungsvorrichtung
aus gesteuert.
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Bisher wurde an dem Lenkrad lediglich ein Hörerschalter angeordnet,
und zwar aus folgendem Grund: Um von dem sich drehenden Teil des Lenkrads an die
an der Fahrzeugkarosserie befindliche Last ein Signal zu übertragen, muß man einen
Schleifkontakt oder eine Spulenanordnung verwenden.
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Außerdem ist es nicht möglich, an dem Lenkrad eine umfangreiche Anordnung
vorzusehen, da der Montageraum begrenzt ist.
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Allerdings sind mit dem Fortschreiten der Elektronik auf dem Gebiet
der Automobiltechnik verschiedene elektrische Betätigungsvorgänge notwendig geworden.
Somit ist es während des Fahrens oder der Handhabung des Automobils notwendig, die
elektronischen Einrichtungen in dem Fahrzeug sicher und einfach steuern zu können.
Um diesem Erfordernis Rechnung zu tragen, werden verschiedene Arten von Betätigungsvorrichtungen
vorzugsweise an dem Lenkrad angeordnet, welches der Hand des Fahrzeugführers am
nächsten liegt.
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Damit die Betätigungsvorrichtung für die Anordnung am Lenk-
rad
jedoch geeignet ist, muß sie im Hinblick auf den zur Verfügung stehenden Montageraum
einen sehr einfachen Aufbau besitzen Ferner ist zu beachten, daß Verdrahtungen zur
Verbindung eines sich drehenden Teils (d.h.
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einer Betätigungsvorrichtung), das an dem Lenkrad angeordnet ist,
mit einem ortsfesten Teil (d.h. einer Empfangseinrichtung), das dem sich drehenden
Teil gegenüberliegt, kompliziert sind, und unter gewissen Umständen müssen hierzu
viele Gleitkontakte vorgesehen werden. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Anlage
treten also eine Reihe von Problemen auf. Hieraus folgt, daß die Anzahl von Signalleitungen
soweit wie möglich herabgesetzt werden soll.
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Um den oben aufgezeigten Problemen und Nachteilen des Standes der
Technik zu begegnen, sieht die Erfindung die Verwendung einer einzigensignalleitung
zum Verbinden einer an dem Lenkrad angeordneten Betätigungsvorrichtung mit einer
in oder an der Fahrzeugkarosserie angeordneten Empfangseinrichtung vor, und außerdem
wird als Betätigungssignal ein zeitserielles Impuls-Signal verwendet. Das zeitserielle
Impuls-Betätigungssignal ist ein Signal, welches sich in Abhängigkeit der Zeit ändert.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, daß die Fernsteuerungsanlage eine Dialogfunktion
erhalten kann, durch die das eingegebene serielle Impuls-Betätigungssignal bestätigt
wird.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Fernsteuerungsanlage
mit einer am Lenkrad angeordneten Betätigungsvorrichtung zu schaffen, bei der ein
zeitserielles Impuls-Signal als Betätigungssignal verwendet wird und außerdem eine
Signalleitung zum Senden des Betatigungssignals an eine in oder an der Fahrzeugkarosserie
angeordnete Empfangseinrichtung verwendet wird.
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Darüberhinaus schafft die Erfindung eine verbesserte Fern-
steuerunqsanlage,
die in einfacher Weise muhrerd Fernsteuerungen unter Verwendung einer Einzel-Signalleitung
durchführen kann, welche eine am Lenkrad angeordnete Betägigungsvorrichtung mit
einer in oder an dem Fahrzeugs körper angeordneten Empfangseinrichtung verbindet.
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Die Erfindung schafft weiterhin eine verbesserte Fernsteuerungsanlage
mit einer Dialogfunktion, um das in die Empfangseinrichtung eingegebene, zeitserielle
Impuls-Betätigungssignal zu bestätigen.
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Schließlich ist es ein Ziel der Erfindung, eine Fernsteuerungsanlage
zu schaffen, die einen einfachen Aufbau hat und sich im Betrieb durch hohe Zuverlässigkeit
auszeichnet.
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Schließlich schafft die Erfindung eine verbesserte Fernsteuerungsanlage
mit einer am Lenkrad angeordneten Betätigungsvorrichtung, die jedes elektronische
System in einem Kraftfahrzeug während des Fahrens und der Handhabung sicher und
einfach steuern kann.
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Gemäß der Erfindung ist eine Betätigungsvorrichtung, die verschiedenen
Betätigungs- oder Bedienungsschaltern entspricht, an dem Lenkrad angeordnet, so
daß eine Fernsteuerung oder -bedienung ohne Schwierigkeiten während des Fahrens
oder während der Handhabung des Fahrzeugs erfolgen kann. Darüberhinaus hat die Betätigungsvorrichtung
einen einfachen Aufbau und ist über eine Einzel-Signalleitung an eine in oder an
der Fahrzeugkarosserie angeordnete Empfangseinrichtung angeschlossen. Die erfindungsgemäße
Fernsteuerungsanlage kann eine Mehrzahl von Fernsteuerungen übernehmen, wobei die
erwähnte Einzel-Signalleitung zum Einsatz kommt und als Betätigungssignal ein zeitserielles
Impuls-Signal verwendet wird.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Fernsteuerungsanlage
mit folgenden Merkmalen geschaffen: eine an dem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnete
Betätigungsvorrichtung sendet ansprechend auf eine externe, zeitserielle Betätigung
ein zeitserielles Impuls-Betätigungssignal; eine Empfangseinrichtung ist in oder
an der Fahrzeugs karosserie angeordnet; und eine Einzel-Signalleitung verbindet
die Betätigungsvorrichtung mit der Empfangseinrichtung.
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Die Empfangseinrichtung enthält eine Decodiereinrichtung zum Decodieren
des über die Einzel-Signalleitung gesetzten zeitseriellen Impuls-Betätigungssignals
und zum Abgeben eines Decodiersignals auf der Grundlage des zeitseriellen Impuls-Betätigungssignals,
und eine Spannungsversorgungssteuerung, die nach Maßgabe des von der Decodiereinrichtung
abgegebenen Decodiersignals eine Versorgungsspannung an eine Last legt, die durch
das zeitserielle Impuls-Betätigungssignal definiert wird.
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Andererseits schafft die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt eine
Fernsteuerungsanlage mit folgenden Merkmalen: einen an die Decodiereinrichtung angeschlossenen
Sprachgenerator zum Abgeben einer dem Decodiersignal entsprechenden Information
in Form einer Stimme (z.B. Sprachtöne); und eine an die Decodiereinrichtung angeschlossene
Ubertragungssteuerung zum Beseitigen des Betätigungssignals oder der Übertragung
des Decodiersignals an die Spannungsver-
sorgungssteuerung, und
zwar abhängig von einer Art oder dem Vorhandensein des von der Betätigungsvorrichtung
eingegebenen Steuersignals, nachdem das Sprachsignal erzeugt wurde, wobei der Ausgang
der Ubertragungssteuerung an die Spannungsversorgungssteuerung angeschlossen ist.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird das Betätigungssignal in der Decodiereinrichtung
decodiert, das Ergebnis wird durch den Sprachgenerator in Form von Sprachtönen generiert,
und das eingegebene Betätigungssignal wird von der Bedienungsperson bestätigt, und
anschließend steuert die Ubertragungssteuerung nach Maßgabe der Bestätigung das
Anschließen einer Spannungsversorgung an die betreffende Last. Eine solche Anlage
besitzt also eine Dialogfunktion Anlage/Bedienungsperson.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm, das das Konzept
eines ersten Aspekts der Erfindung veranschaulicht, Fig. 2 ein Blockdiagramm, das
das Konzept eines zweiten Aspekts der Erfindung veranschaulicht, Fig. 3 eine Schaltungsskizze,
die den Aufbau einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fernsteuerungsanlage
veranschaulicht, wobei ein Beispiel fUr den ersten Aspekt der Erfindung gewählt
ist, Fig. 4 ein Impulsdiagramm, das die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform
der Fernsteuerungsanlage erläutert,
Fig. 5 ein Blockdiagramm, welches
den Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fernsteuerungsanlage
darstellt, wobei ein Beispiel für den zweiten Aspekt der Erfindung gewählt ist,
Fig. 6 ein Flußdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf in einem in der zweiten
Ausführungsform verwendeten Rechner darstellt, Fig. 7 ein Flußdiagramm, welches
eine Modifizierung des zweiten Ausführungsbeispiels veranschaulicht, und Fig. 8
ein Flußdiagramm, das eine weitere Modifizierung des zweiten Ausführungsbeispiels
veranschaulicht.
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den oben erwähnten ersten Aspekt
der Erfindung veranschaulicht.
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Eine Betätigungsvorrichtung 10 besitzt einen kompakten und einfachen
Aufbau, damit sie an einem Lenkrad angebracht werden kann. Im vorliegenden Fall
handelt es sich bei dem Lenkrad um ein Kraftfahrzeugteil kreisförmiger oder elliptischer
Gestalt, welches der Fahrer zur Handhabung direkt berührt. Das Lenkrad setzt sich
zusammen aus einer in der Lenkradmitte befindlichen Nabe, einem ringförmigen Kranz
und mehreren Speichen, die die Nabe mit dem Kranz verbinden. Die Betätigungsvorrichtung
10 kann an irgendeinem gewünschten Abschnitt des von dem Fahrer gedrehten Lenkrads
angeordnet sein. Die Betätigungsvorrichtung 10 kann ein schwingungsfähiges Element
und einen elektroakustischen Wandler enthalten, damit eine mechanische Schwingungswelle
des schwingfähigen Elements in ein elektrisches Signal umgesetzt wird, welches in
den unten noch zu beschreibenden bevorzugten Ausführungsbeispielen verarbeitet wird.
Andererseits
kann die Bettigungsvorrichtung 10 einen sich automatisch
zurückstellenden Tastenschalter aufweisen, mit dem ein Masse-Spannungspegel erzeugt
werden kann, der auf der von der an der Fahrzeugkarosserie befindlichen Empfangseinrichtung
kommenden Signalleitung zugeführt wird. Für diese Spannungsversorgung ist die Fahrzeugbatterie
vorgesehen. Andererseits kann es sich bei der Betätigungsvorrichtung 10 auch um
eine Lichtschranke oder dergleichen handeln.
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Durch die zeitserielle,-manuelle Eingabe seitens des Fahrers kann
die Betätigungsvorrichtung 10 ein zeitserielles Impulssignal senden, welches der
erwähnten manuellen Eingabe entspricht. Im vorliegenden Fall kann die zeitserielle
manuelle Eingabe zeitabhängig variiert werden.
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Eine Einzel-Signalleitung 40 verbindet die an dem Lenkrad angeordnete
Betätigungsvorrichtung 10 mit einer Empfangseinrichtung 50, die an der Fahrzeugkarosserie
angeordnet ist. Für gewöhnlich befindet sich in der Mitte der Signalleitung ein
Gleitkontakt.
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Die Empfangseinrichtung 50 besteht hauptsächlich aus einer Decodiereinrichtung
60 und einer Spannungsversorgungssteuerung 70. Die Decodiereinrichtung 60 decodiert
das über die Einzel-Signalleitung gesendete zeitserielle Impuls-Betätigungssignal,
und gibt als Ergebnis der Decodierung ein Decodiersignal nach Maßgabe des zeitseriellen
Impuls-Betätigungssignals ab. Die Decodiereinrichtung kann beispielsweise aus einem
Zähler, einem Rechner oder dergleichen bestehen.
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Die Spannungsversorgungssteuerung 70 übernimmt das von der Decodiereinrichtung
abgegebene Decodiersignal und schaltet eine elektrische Versorgungsspannung nur
an die-
jenige Last, die durch das zeitserielle Impuls-Betätigungssignal
definiert wird, oder sie beendet die Zufuhr der Versorgungsspannung zu der betreffenden
Last. Außerdem kann die Spannungsversorgungssteuerung 70 auch den erwähnten Spannungsversorgungszustand
oder die erwähnte Beendigung der Spannungsversorgung aufrechterhalten. Die Spannungsversorgungssteuerung
70 hat mithin zwei Funktionen, nämlich die Umschaltfunktion zum Umschalten zwischen
Spannungszufuhr und Spannungsabschaltung, und die Haltefunktion.
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Die oben beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Wenn die Betätigungsvorrichtung
10 durch Handbetätigung eines Fahrers betätigt wird, wird von der Betätigungsvorrichtung
innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums an die Einzel-Signalleitung 40 ein zeitserielles
Impuls-Betätigungssignal gesendet. Dieses zeitserielle Impuls-Betätigungssignal
wird in die in der Empfangseinrichtung vorgesehene Decodiereinrichtung 60 eingegeben,
so daß das Betätigungssignal decodiert wird. In der Decodiereinrichtung wird z.B.
eine Anzahl eingegebener Impulse mit Hilfe eines Zählers oder dergleichen gezählt.
Dann wird in die Spannungsversorgungssteuerung 70 das Decodiersignal eingegeben,
und nach Maßgabe dieses Decodiersignals steuert die Spannungsversorgungssteuerung
die Zufhr bzw. die Abschaltung einer Versorgungsspannung an bzw. von einer Last,
die durch das zeitserielle Impuls-Betätigungssignal definiert wird.
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Auf diese Weise bewirkt die erfindungsgemäße Fernsteuerungs anlage
mit der an dem Lenkrad angeordneten Betätigungsvorrichtung eine Fernsteuerung oder
-bedienung der Versorgungs spannung für eine an dem Fahrzeuggehäuse befindliche
Last.
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Als Betätigungssignal hierzu wird das zeitserielle Impuls-
Signal
verbindet. Es besteht daher die Möglichkeit, daß die Betätigungsvorrichtung ansprechend
auf eine innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums eingegebene Anzahl von Impulsen
Betätigungssignale sendet, obschon die verwendete Signalleitung eine Einzelleitung
ist. Hierdurch ist es möglich, sehr viele Arten von Signalen zu sehden.
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Im folgenden soll der zweite Aspekt der Erfindung erläutert werden.
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Fig. 2 ist ein Blockdaigramm, das den zweiten Aspekt der Erfindung
darstellt. Es sollen nur die von dem ersten Aspekt der Erfindung abweichenden Merkmale
beschrieben werden.
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Ein Stimm- oder Sprachgenerator 20 ist an die Decodiereinrichtung
60 angeschlossen und empfängt von dieser ein Decodiersignal, um die eingegebene
decodierte Information in Form von Sprachtönen auszugeben. Mithin kann man das in
die Decodiereinrichtung 60 eingegebene Betätigung,ssignal bestätigt erhalten, z.B.
in der Form der gesprochenen Worte "Radio einschalten?".
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Auf der anderen Seite überträgt eine Obertragungssteuerung 30 das
von der Decodiereinrichtung 60 kommende Decodiersignal an die Spannungsversorgungssteuerung
70, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Im vorliegenden Fall hängt das
Erfülltsein der Bedingung ab von einer Art eines von der Betätigungsvorrichtung
10 nach der Erzeugung der Sprachsignale in Form des zeitseriellen Impuls-Signals
eingegebenen Steuersignals oder dem Vorhandensein des in die Ubertragungssteuerung
30 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nach der Spracherzeugung eingegebenen
Steuersignals. Wenn z.B. innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ein Impuls eines
Steuersignals
in die Ubertragungssteuerung 30 eingegeben wird,
so überträgt diese das Decodiersignal an die Spannungsversorgungssteuerung 70, um
die Zufuhr der Versorgungsspannung zu beginnen. Wird hingegen das Steuersignal nicht
innerhalb des vorbestimmten Zeitraums eingegeben, so wird das Betätigungssignal
in der Ubertragungssteuerung 30 gelöscht.
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Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung ebenfalls Gebrauch gemacht von dem zeitseriellen Impuls-Signal
als Betätigungssignal, so daß es die Art und das Vorhandensein des eingegebenen
Steuersignals bestätigen kann, woraufhin das Anlegen der Versorgungsspannung an
eine Last durchgeführt werden kann. Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist nämlich
gegenüber dem ersten Aspekt der Erfindung zusätzlich eine Dialogfunktion vorgesehen.
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Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
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Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Fernsteuerungsanlage darstellt, wobei das Beispiel des ersten
Aspekts der Erfindung gewählt ist. Jeder der durch strichpunktierte Linien umschlossenen
Blöcke entspricht dem betreffenden Block in Fig. 1 und trägt das gleiche Bezugszeichen.
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Die Betätigungsvorrichtung 10 enthält als vibrations-oder schwingungsfähiges
Element eine schwingungsfähige Platte 11 und als elektroakustischer Wandler zum
Umwandeln einer akustischen Schwingung (einer mechanischen Schwingung) der schwingfähigen
Platte 11 in ein elektrisches Signal ein Mikrophon 12. Durch das Mikrophon 12
wird
also die mechanische Vibration der Platte 11 in das elektrische Signal umgewandelt.
Dann wird das elektrische Signal über eine Einzel-Signalleitung 40 als zeitserielles
Impuls-Betätigungssignal in einen in der Devodiereinrichtung 60 vorgesehenen Verstärker
602 eingegeben, dessen Ausgangssignal auf ein Bandpaßfilter 604 gegeben wird, dessen
Ausgang an den Eingang einer Spitzenwert-Halteschaltung 606 angeschlossen ist. Deren
Ausgangssignal wird an den invertierten Eingang eines Vergleichers 608 gegeben.
Der Vergleicher 608 liegt mit seinem nicht-invertierten Eingang an einer Bezugsspannung
VO. Der Ausgang des Vergleichers 608 ist mit einem Oktalzähler 610 verbunden. Ein
Bestandteil des Zählers 610 in jeder Stufe ist ein Master-Slave-JK-Flipflop (im
folgenden mit "FF" abgekürzt).
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Die Q-Ausgänge der Flipflops liegen an den Leitungen a, b und c einer
Sammelschiene (Bus) 620. Die Leitungen a, b und c des Busses 620 sind entsprechend
der in Fig. 3 gezeigten Logik an sämtliche Eingänge von UND-Gliedern 61 bis 67 angeschlossen,
und die Ausgänge der UND-Glieder 61 bis 67 sind an die T-Eingänge von Flipflops
FF1 bis FF7 in der Spannungsversorgungssteuerung 70 angeschlossen. Die kleinen Kreise
an den UND-Gliedern bedeuten hier Negatoren. Die Q-Ausgänge der Flipflops FF1 bis
FF7 sind an die Basen von Transistoren Tr1 bis Tr7 angeschlossen. Die Transistoren
Tr1 bis Tr7 sind mit ihren'Kollektoren an Relais 71 bis 77 angeschlossen. Die Relaiskontakte
71a bis 77a der Relais sind außerdem in Reihe mit Lasten 81 bis 87 verschaltet,
wodurch von einer Batterie 705 des Fahrzeugs über einen Verzögerungsschalter 707
elektrischer Strom an die Lasten geführt werden kann.
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An jeden Löscheingang (R) des Oktalzählers 610 und an jeden Löscheingang
(R) der Flipflops FF1 bis FF7 wird
ein Ausgangssignal eines Initialisierungs-Impulsgebers
614 gelegt. Die Ausgänge der UND-Glieder 61 bis 67 sind an die Löscheingänge (R)
der jeweiligen Flipflops des Oktalzählers 610 über ein NOR-Glied 616 angeschlossen,
wie es der in Fig. 3 gezeigten Logik entspricht. Das Ausgangssignal des Vergleichers
608 wird in einen monostabilen Multivibrator 612 (im folgenden auch als Monoflop
bezeichnet) eingegeben. Der Q-Ausgang des Monoflops ist an die Busleitung 620d angeschlossen
und führt zu den jeweiligen UND-Gliedern.
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Die oben beschriebene Schaltung gemäß der ersten Ausführungsform entsprechend
dem ersten Aspekt dertErfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf das in Fig.
4 gezeigte Impulsdiagramm erläutert werden.
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Wenn zunächst ein Zündschalter oder ein Zusatzschalter eines Kraftfahrzeugs
eingeschaltet wird, setzt der Initialisierungs-Impulsgeber 614 den Zähler 610 und
die Flipflops FF1 bis FF7 zurück. Nach diesen Anfangs-Einstellvorgängen arbeitet
der Impulsgeber 614 auf den an den positiven Pol der Batterie 705 angeschlossenen
Verzögerungsschalter 707, um Spannung an die Last zu legen. Wenn der FAhrer dann
die schwingungsfähige Platte 11 anschlägt, wird entsprechend der Anzahl von Anschlägen
eine pulsierende Schwingung erzeugt. Das Mikrophon 12 setzt die von der Platte 11
erzeugte akustische Schwingung in ein elektrisches Signal um, und das Ausgangssignal
wird als eine Wellenform, wie sie in Fig.
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4a gezeigt ist, auf die Einzel-Signalleitung 40 Pegel ben.
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Im folgenden soll der Fall beschrieben werden, daß die schwingungsfähige
Platte 11 dreimal aufeinanderfolgend angeschlagen wird. Die direkt aufeinanderfolgenden
drei
Impulse werden als ein Betätigungssignal heranqezogen.
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Das Betätigungssignal wird zu der in oder an der Fahrzeugkarosserie
vorgesehenen Empfangseinrichtung gesendet und von dem Verstärker 602 verstärkt,
um dann an das Bandpaßfilter 604 gegeben zu werden. Das Bandpaßfilter 604 läßt nur
die Grundfrequenz der schwingungsfähigen Platte 11 durch, nicht jedoch die Oberschwingungen
der Platte. Die Bandbreite des Bandpaßfilters 604 bestimmt sich dementsprechend.
Folglich wird von dem Bandpaßfilter 604 eine Wellenform abgegeben, auf die eine
Sinuswelle mit der Grundfrequenz durch die erwähnten drei Impulse moduliert ist.
Dann gelangt die Signal-Wellenform durch die Spitzenwert-Halteschaltung 606, um
ein Hüllkurvensignal zu erhalten. Hierdurch kann man das in Fig. 4b dargestellte
Hüllkurvensignal erhalten. Der Vergleicher 608 ist so ausgelegt, daß er sein Ausgangssignal
wechselt, falls sein Eingangssignal größer ist als der Schwellenwert VO, und daher
hat das Ausgangssignal des Vergleichers 608 die in Fig. 4c dargestellte Wellenform.
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Das Betätigungssignal wird, nachdem es die obige Impuls-Wellenform
erhalten hat, an einen T-Eingang des Zählers 610 gelegt. Da der Zähler 610 aus Master-Slave-Flipflops
aufgebaut ist, wird eine an der Busleitung 620a erzeugte Spannung V1 (siehe Fig.
4d) synchron mit dem Ansteigen der in Fig. 4c dargestellten Impulswellenform invertieft.
Außerdem wird innerhalb des Zählers 610 der Q-Ausgang des ersten Flipflops an den
T-Anschluß des zweiten Flipflops gelegt, und der Q-Ausgang des zweiten Flipflops
wird an den T-Eingang des dritten Flipflops gelegt. Daher werden die jeweiligen
Q-Ausgänge des zweiten und des dritten Flipflops synchron mit den Abfallflanken
der Ausgangsimpulse an den Q-Ausgängen der jeweiligen Flipflops invertiert. Demzufolge
erhält
man Spannungen Vi, V2 und V3 an den Q-Ausgängen der jeweiligen
Flipflops, wie sie in den Fig. 4d, 4e bzw. 4f dargestellt sind.
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Unterdessen wird das Ausgangssignal des Vergleichers 608 auch an einen
Eingang eines neu-triggerbaren Monoflops 612 gelegt. Daher gelangt das Monoflop
612 synchron mit dem Abfallen (Zeitpunkt tl) des in Fig. 4c dargestellten Impulses
in einen Setzzustand, so daß sein Q-Ausgang einen niedrigen Pegel annimmt, wie in
Fig. 4g dargestellt ist. Die Zeitkonstante dieses Monoflops 612 wird gemäß Fig.
4g als ts" definiert. Wird daher ein dritter Impuls eingegeben, so steigt das Ausgangssignal
am Q-Ausgang des Monoflops 612 im Zeitpunkt t2 an, wenn nicht ein vierter Impuls
innerhalb der Zeit "ts" eingegeben wird. Da diese Ausgangs spannung V4 ein Gatter-Eingangssignal
jedes der UND-Glieder 61 bis 67 ist, wird eines der UND-Glieder nach Maßgabe des
Zustands des Zählers 610 nach dem Zeitpunkt t2 aktiviert. In einem solchen Fall
wird der Zählerstand des Zählers 610 im Zeitpunkt t2 "011" (positive Logik), betrachtet
als Binärzahl, wobei V1, V2 und V3 die Stellenwerte 20, 21 bzw. 22 darstellen. Hier
wird lediglich das UND-Glied 63 aktiviert, weil lediglich einer seiner Eingänge,
d.h. hier der Eingang mit der Spannung V3, invertiert wird. Demzufolge hat nur der
Ausgang V5 des UND-Glieds 63 einen hohen Pegel, wie in Fig. 4h gezeigt ist. Demzufolge
öffnet eine in dem Flipflop FF3 befindliche Masterschaltung für die Eingabe der
Spannung V5.
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Da sämtliche Ausgänge der UND-Glieder an das NOR-Glied 616 gegeben
werden, ist dessen Ausgangssignal V6 mit geringer Zeitverzögerung nach t2 gemäß
Fig. 41 auf niedrigem Pegel, wenn irgendeines der Ausganggsignale der UND-Glieder
einen hohen Pegel annimmt. Das Signal V6 wird an den Löscheingang (R) des Zählers
610 gegeben, so daß der
Zähler bei der Abfallflanke von V6 zurückqesetzt
wird.
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Wenn der Zähler 610 zurückgesetzt wird, haben als Folge davon sämtliche
Leitungen a, b und c des Busses 620 niedrigen Pegel. Demzufolge kehrt das Ausgangssignal
V5 des UND-Glieds 63 im Zeitpunkt t3 wieder auf niedrigen Pegel zurück.
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Jetzt, zum Zeitpunkt t3, wird eine in dem Flipflop FF3 enthaltene
Slaveschaltung betätigt, so daß das Ausgangssignal V7 am Q-Ausgang des Flipflops
einen hohen Pegel annimmt (siehe Fig. 4j).'Als Folge hiervon wird der Transistor
Tr3 eingeschaltet und es fließt ein Strom durch die Spule des Relais 73, wodurch
sich der Relaiskontakt schließt.
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Als Folge des Schließens des Relaiskontakts fließt elektrischer Strom
von der Fahrzeugbatterie zu einer Last 73.
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Das Ausgangssignal V6 des NOR-Glieds 616 nimmt mit geringer zeitlicher
Verzögerung nach t3 einen hohen Pegel an, und nach dem Zurücksetzen des Zählers
610 wird dieser freigegeben und nimmt einen Zustand ein, in welchem das nächste
Betätigungssignal eingegeben werden kann. In den Fig. 4g, 4h und 4i sind die jeweiligen
Zeitverzögerungen etwas vergrößert dargestellt. Da das Flipflop FF3 den Setzzustand
beibehält, wird die Last 83 fortlaufend mit Spannung versorgt.
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Nach dem oben erläuterten Steuerungsvorgang mögen nun drei weitere,
nacheinanderfolgende Impulse nach dem Zeitpunkt t4 in die Empfangsschaltung eingegeben
werden. In der oben beschriebenen Weise wird nur das UND-Glied 63 im Zeitpunkt t5
aktiviert und bringt dadurch im Zeitpunkt t6 das Flipflop FF3 in den Rücksetzzustand.
Als Folge davon wird der Transistor Tr3 ausgeschaltet, und
der
Relaiskontakt 73a wird geöffnet, um die Spannungszufuhr zu der Last 83 abzuschalten.
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Die erfindungsgemäße Fernsteuerungsanlage verwendet ein zeitserielles
Impulssignal als Betätigungssignal. Wenn ein Impuls an die Empfangsschaltung gegeben
wird, wird eine Last 81 derart gesteuert, daß sie entweder an die Spannungsversorgung
angeschlossen oder von dieser getrennt wird. Wenn zwei Impulse gesendet werden,
wird eine Last 82 in der oben erwähnten Weise gesteuert. Wenn sieben Impulse gesendet-werden,
wird eine Last 87 gesteuert.
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Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß bei dieser Ausführungsform
ein Oktalzähler 610 als Decodiereinrichtung in der Empfangseinrichtung verwendet
wird. Die Anzahl der übertragbaren Impulse hängt jedoch von der Art des verwendeten
Zählers ab und ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt.
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Als nächstes soll eine zweite Ausführungsform der Erfindung zur Veranschaulichung
des zweiten Aspekts der Erfindung beschrieben werden.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann die oben im Zusammenhang
mit der ersten Ausführungsform beschriebene Logikschaltung verwendet werden, oder
es kann ein Rechner eingesetzt werden. Wird im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt
der Erfindung ein Rechner eingesetzt, so läßt sich dieser zweite Aspekt der Erfindung
sehr einfach in die Praxis umsetzen. Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Fernsteuerungsanlage
gemäß der zweiten Ausführungsforin der Erfindung, wobei ein Rechner als Empfangseinrichtung
eingesetzt wird.
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GemäB der zweiten Ausführungsform wird der Rechner anstelle der Decodiereinrichtung
60 und der Ubertragungssteuerung 30 in der Empfangseinrichtung 50 vorgesehen.
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Die Empfangseinrichtung 50 wird daher durch Software in dem Rechner
gesteuert. Im vorliegenden Fall sind Aufbau und Arbeitsweise der Bestandteile von
der Betätigungsvorrichtung 10 bis zu dem Vergleicher 608 genau so wie bei der ersten
Ausführungsform, so daß diese Teile nicht noch einmal beschrieben werden.
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Ein in Fig. 4c gezeigter'negativer Impuls wird in eine an den Ausgang
des Vergleichers 608 angeschlossene Eingangsschnittstelle 632 eingegeben. Ein Rechner
630 zählt die Anzahl von Impulsen ansprechend auf die Eingabe der negativen Impulse
innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums, und anschließend wird das Decodierergebnis
zu der Ausgangsschnittstelle 636 gegeben,und die Sprachsyntheseeinrichtung 22 wird
in Betrieb gesetzt, damit über den Lautsprecher 24 eine Sprachinformation ausgegeben
wird, z.B. "Radio einschalten?". Auf diese Weise kann der Fahrer das Decodierergebnis
des Rechners 630 bestätigen, und wenn das Decodierergebnis mit seiner manuellen
Eingabe oder seiner Absicht übereinstimmt, kann er ein Steuersignal eingeben, durch
welches dies signalisiert wird. Wenn hingegen die Mitteilung nicht mit seiner manuellen
Eingabe übereinstimmt, kann er ein anderes Steuer signal eingeben, um das Betätigungssignal
zu beseitigen.
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In einer anderen Betriebsart wird das Betätigungssignal als korrekt
angesehen, wenn nach der Sprachsignalerzeugung durch die Verarbeitung der CPU (zentrale
Verarbeitungseinheit) ein vorbestimmter Zeitraum bestritten ist, selbst wenn das
Steuersignal nicht eingegeben wird. Demzufolge kann der Rechner dann eine Versorgungsspannung
an
eine Last schalten. Wenn andererseits das Steuersignal vor dem Verstreichen der
vorbestimmten Zeit eingegeben wird, beseitigt der Rechner das Betätigungs-Signal.
Der Rechner kann so programmiert werden, daß die obigen Funktionen ausgeführt werden.
Ist das Betätigungssignal richtig eingegeben, gibt die CPU 630 das Steuersignal
über die Ausgangsschnittstelle 636 an die Versorgungsspannungssteuerung 70. Wenn
z.B. von dem in Fig. 3 gezeigten Zähler 610 in der bei der Beschreibung des ersten
Ausführungsbeispiels der Erfindung erläuterten Weise ein numerisches Signal ausgegeben
wird (im vorliegenden Fall soll jedoch V4 einen hohen Pegel haben), kann der Rechner
die Spannungsversorgungssteuerung für die Lasten 81 bis 87 durchführen. Demzufolge
kann die Spannungsversorgungssteuerung 70 bei dieser zweiten Ausführungsform durch
Hinzufügen von logischen Schaltungen, z.B. eines Zählers, UND-Gliedern und dergleichen
zu der in Verbindung mit der ersten Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung beschriebenen Spannungsversorgungssteuerung entsprechend Fig. 3 aufgebaut
werden.
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In einer anderen Betriebsart kann das parallele Ausgangssignal der
CPU 630 in die Flipflops FF1 bis FF7 der Spannungsversorgungssteuerung 70 nach Fig.
3 eingegeben werden, um die Spannungsversorgung für die Lasten zu steuern.
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Als nächstes sollen bei der zweiten Ausführungsform verwendete Programme
erläutert werden, die von dem Rechner durchgeführt werden.
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Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches den Programmablauf veranschaulicht.
Wenn ein Zündschalter oder ein Zusatzschalter eingeschaltet wird, wird der Rechner
in Betrieb gesetzt, und die Programmausführung beginnt mit dem
Schritt
1ort. Im Schritt 100 erfolgt eine Initialisierung.
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Ein im Schritt 100 verwendeter Parameter I ist für die Zählung der
eingegebenen Impulse vorgesehen. BF bedeutet ein Pufferregister für die Aufnahme
eines Impulses.
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Als nächstes folgt Schritt 102, in welchem der Inhalt des Pufferregisters
(im folgenden nur BF genannt) ausgelesen wird. Wenn im vorliegenden Fall ein Impuls
in das BF gegeben wurde, hat das Bit der kleinstwertigen Stufe "1", so daß der Inhalt
des BF den numerischen Wert "1" hat. Im Schritt 104 wird abgefragt, ob der Inhalt
von BF 1 ist. Falls nicht,-d.h., wenn der Wert "0" ist, entscheidet der Rechner,
daß noch kein Impuls in BF eingegeben wurde, so daß die Ausführung mit Schritt 102,
dem Lesen von BF, weitergeht. Der Rechner durchläuft also diese Schleife, bis ein
Impuls in BF eingegeben ist.
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Wenn dies geschieht und der Inhalt von BF 1 wird, schließt der Rechner
mit der Ausführung des Schritts 106 an, in welchem BF auf "0" gesetzt wird, um für
die Aufnahme der nächsten Daten bereit zu sein. Dann folgt Schritt 108, in dem ein
Zeitgeber auf eine vorbestimmte Zeit eingestellt wird. Der Zeitgeber wird z.B. auf
die Zeit "ts" eingestellt, welche der entsprechend benannten Zeit beim ersten Ausführungsbeispiel
entspricht.
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Dieser Zeitgeber ist als subtrahierender Zähler ausgebildet.
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Dann schließt sich der Schritt 110 an, in welchem der Parameter I
nach und nach um eins erhöht wird; im Schritt 110 wird nämlich die Anzahl von eingegebenen
Impulsen gezählt. Als nächstes folgt Schritt 112, wo abgefragt wird, ob ein numerischer
Wert des Zeitgebers negativ ist. Falls nicht, bedeutet dies für den Rechner, daß
der vorbestimmte Zeitraum noch nicht verstrichen ist, und daher wird BF im Hinblick
auf einen zweiten Impuls gelesen.
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Im Schritt 116 wird abgefragt, ob der Inhalt von BF 1 ist, und falls
ja, wird im anschließenden SChritt 112 abgefragt, ob die Zeit des Zeitgebers verstrichen
ist.
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Wenn im Schritt 116 der Inhalt von BF 1 ist, bedeutet dies für den
Rechner, daß der zweite Impuls eingegeben wurde. Daher schließt sich erneut der
Schritt 106 an, wo der oben beschriebene Ablauf im Hinblick auf den Empfang eines
dritten Impulses nochmals stattfindet.
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Wenn nun eine Folge von drei Impulsen gemäß Fig. 4c eingegeben ist,
ist der Ablauf der CPU dreimal durch den Schritt 110 gelaufen, so daß der Wert von
1 im Schritt 110 dann "3" ist. Wenn in diesem Fall der nächste, vierte Impuls nicht
innerhalb des Zeitintervalls "ts" eingegeben wird, wird der Zeitgeber im Schritt
112 negativ.
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In einem solchen Fall schließt sich daher der Schritt 118 an, in welchem
eine Sprachsyntheseeinrichtung in Betrieb gesetzt wird, so daß ein Sprachsignal
entsprechend dem Wert von I erzeugt wird. Beispielsweise werden die Sprachsignale
"Einschalten des Radios" erzeugt. Der anschließende Ablauf hat den Zweck, ein Steuersignal
zu verarbeiten, durch welches ein Fahrer der Anlage auf die Erzeugung der Sprachsignale
antworten kann. Im Schritt 120 wird der Inhalt von BF auf "0" gesetzt, und dann
wird im nächsten Schritt 122 ein Zeitgeber eingestellt.
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Eine eingestellte Zeit dieses Zeitgebers kann genau so groß sein wie
die Einstellzeit des oben erwähnten Zeitgebers (Schritt 108), oder sie kann länger
sein als diese Zeit. Dann folgt Schritt 124, wo abgefragt wird, ob die so eingestellte
vorbestimmte Zeit verstrichen ist, Falls nicht, schließt sich Schritt 126 an, in
welchem der Wert von BF gelesen wird. Im nächsten Schritt 128 kehrt, falls BF nicht
1 ist, der Ablauf zum Schritt 124 zurück, da für den Rechner noch kein Impuls in
BF eingegeben wurde. Der Lesevorgang für den Wert von BF
wird aleo
wiederholt. Wenn im Schritt 128 ein Impuls eingegeben ist, d.h., wenn von der Betätigungsvorrichtung
vor dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit nach der Erzeugung des Ausgangssignals
der Sprachsyntheseeinrichtung ein Impuls eingegeben wurde, schließt sich Schritt
130 an, in dem an die Spannungsversorgungssteuerung nach Maßgabe des decodierten
Werts von I ein Steuersignal abgegeben wird. Wenn andererseits die vorbestimmte
Zeit ohne die Eingabe eines Impulses verstreicht, lautet die Entscheidung im Schritt
124 "Ja". In diesem Fall bedeutet dies für den Rechner, daß der Fahrer nicht innerhalb
eines vorbestimmten Zeitraums nach der Ausgabe des Signals durch die Sprachsyntheseeinrichtung
geantwortet hat und das Betriebssignal somit als Löschsignal anzusehen ist. Der
Ablauf des Programms des Rechners kehrt zum Anfangsschritt 100 zurück.
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Im folgenden soll eine Modifizierung dieser Ausführungsform unter
Bezugnahme auf das in Fig. 7 gezeigte Flußdiagramm beschrieben werden. Bei dieser
Modifizierung wird, wenn der vorbestimmte Zeitraum im Schritt 124 ohne die Eingabe
eines Impulses verstreicht, der Schritt 132 ausgeführt, um an die Spannungsversorgungssteuerung
nach Maßgabe des Decodierergebnisses des von der Betätigungsvorrichtung eingegebenen
Betätigungssignals ein Steuersignal auszugeben. Wenn andererseits ein Impuls eingegeben
wurde, kehrt der Ablauf zum Anfangsschritt 100 zurück.
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Bei dieser Modifizierung wird im Gegensatz zu der oben erläuterten
zweiten Ausführungsform nach Fig. 6 dann, wenn der Impuls von der Betätigungsvorrichtung
nicht eingegeben wurde, d.h. wenn der Fahrer auf die erzeugten Sprachsignale nicht
antwortet, von dem Rechner die manuelle Eingabe des Fahrers als korrekt angesehen,
und der Rechner gibt das Steuersignal an die Spannungsversorgungssteuerung, so daß
die Steuerung der Spannungsver-
sorgung erfolgt. Wenn hingegen
der Impuls eingegeben wurde, so bedeutet dies für den Rechner, daß die manuelle
Eingabe nicht korrekt war, und er löscht das Betätigungssignal.
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Im folgenden soll anhand des in Fig. 8 gezeigten'Flußdiagramms eine
weitere Modifizierung erläutert werden, wobei lediglich die von Fig. 6 abweichenden
Teile beschrieben werden. Der Ablauf unterscheidet sich hier von dem nach Fig. 6
durch den Zweig an dem Anschlußpunkt 1.
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Im Schritt 118 wird das Sprachsynthese-Ausgangssignal erzeugt, und
anschließend wird im Schritt 140 ein Wert K auf "0" gesetzt. Dann wird im Schritt
142 der Inhalt von BF auf "0" gesetzt, und im Schritt 144 wird ein Zeitgeber eingestellt.
Dann fragt die CPU im Schritt 146 ab, ob die durch den Zeitgeber eingestellte vorbestimmte
Zeit verstrichen ist. Der Rechner liest im Schritt 148 den eingegebenen Impuls,
wenn die vorgegebene Zeit noch nicht verstrichen ist. Wenn der Inhalt von BF im
Schritt 150 nicht 1 ist, kehrt der Ablauf zum Schritt 146 zurück, damit die oben
erwähnten Schritte wiederholt werden. Wenn danach der Inhalt von BF im Schritt 150
1 ist, wird der Wert von K im Schritt 152 inkrementiert, wodurch die Anzahl der
von der Betätigungsvorrichtung eingegebenen Impulse gezählt wird.
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Wenn dann im Schritt 154 der Wert von K nicht "2" ist, kehrt der Ablauf
zum Schritt 142 zurück, damit der von der Betätigungsvorrichtung eingegebene Impuls
in der oben beschriebenen Weise gelesen wird. Nachdem die Schritte 142 und 144 in
der erläuterten Weise durchgeführt sind, schließt sich der Schritt 158 an, wenn
im Schritt 146 der vorbestimmte Zeitraum verstrichen ist. Wenn im Schritt 158 der
Wert von K 1 ist, schließt sich der Schritt 160 an, in welchem nach Maßgabe des
Werts von I ein
Stetersigntl an die Spannungsversorgungssteuertiflg
gegeben wird. Wenn nämlich von der Betätigungsvorrichtung innerhalb der vorbestimmten
Zeit nach der Erzeugung des Sprachsignals ein Impuls eingegeben wurde, so wird die
manuelle Eingabe seitens des Fahrers als korrekt angesehen und dementsprechend die
Spannungsversorgung für eine Last gesteuert. Wenn hingegen der Wert von K im Schritt
158 nicht 1 ist, d.h., wenn der Wert "0" ist, weiß der Rechner, daß von der Betätigungsvorrichtung
innerhalb des vorbestimmten Zeitraums kein Impuls eingegeben wurde. In einem solchen
Fall kehrt der Ablauf zum Schritt 118 zurück, damit erneut das Sprachsynthese-Ausgangssignal
nach Maßgabe des Werts von I erzeugt wird. Da nämlich von dem Fahrer keine Antwort
vorliegt, wird der Fahrer durch die Erzeugung des Sprachsynthesesignals erneut aufgefordert,
der Anlage zu antworten.
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Wenn andererseits im Schritt 154 eine Serie von zwei Impulsen in den
Rechner eingegeben ist, wird das erste der von der Betätigungsvorrichtung eingegebenen
Betätigungssignale gelöscht. Es schließt sich daher der Schritt 146 an, in welchem
ein Sprachsynthese-Ausgangssignal erzeugt wird, z.B. die Sprachinformation '2Gelöscht".
Danach kehrt der Ablauf zum Anfangsschritt 100 zurück.
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Wie oben erläutert wurde, wird bei dieser Modifizierung nach der manuellen
Eingabe seitens des Fahrers das Decodierergebnis als Sprachinformation ausgegeben,
damit der Fahrer aufgeforrdert wird, das serielle Steuersignal einzugeben.
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Der Fahrer muß also für den Fall, daß seine manuelle Eingabe korrekt
ist, einen Impuls eingeben, er muß andererseits zwei Impulse eingeben, wenn das
Betätigungssignal gelöscht werden soll.
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Im Rahmen der Erfindung umfaßt die Betätigungsvorrichtung eine einfache
passive Schaltung, die keiner besonderen Versorgungsschaltung bedarf und die ein
zeitserielles Impuls-Signal als Betätigungssignal abgibt. Die Empfangseinrichtung
zählt die Anzahl von Impulsen auf der Grundlage des zeitseriellen Impuls-Betätigungssignals,
um die Art des Betätigungssignals zu decodieren. Als Folge hiervon kann eine Spannungsversorgungssteuerung
für eine Last erfolgen, die durch das Betätigungssignal definiert wird.
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Die erfindungsgemäße Fernsteuerungsanlage ermöglicht die einfache
Anordnung der Betätigungsvorrichtung an dem Lenkrad, welches nur geringen Montageraum
aufweist.
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Zum Verbinden des sich drehenden Teils (d.h. der Betätigungsvorrichtung)
mit einem sich nicht drehenden Teil (d.h. der Empfangseinrichtung) der Fernsteuerungsanlage
ist eine Einzel-Signalleitung vorgesehen, so daß eine Anzahl von Betätigungssignalen
über die Einzel-Signalleitung gesendet werden kann Da das Betätigungssignal als
zeitserielles Impuls-Signal eingegeben wird, braucht der Fahrer keine Tasten zu
suchen, was im Vergleich zu einer Eingabe mit Hilfe von Tastenschaltern eine Vereinfachung
darstellt. Die erfindungsgemäße Anlage läßt sich also beim Fahren und Handhaben
eines Fahrzeugs einfach betätigen. Da ferner das von dem Fahrer eingegebene Signal
in Form von Sprachinformationen ausgegeben wird, kann der Fahrer das von ihm selbst
eingegebene Betätigungssignal leicht bestätigen.
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