DE4222321A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Versorgen von Lautsprechern und anderen elektrischen Verbrauchern in Fahrzeugtüren mit Signalen - Google Patents
Verfahren und Schaltungsanordnung zum Versorgen von Lautsprechern und anderen elektrischen Verbrauchern in Fahrzeugtüren mit SignalenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Ober
begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bzw. von einer
Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 11
angegebenen Merkmalen. In Türen von Automobilen sind heutzu
tage eine ganze Anzahl von elektrischen Verbrauchern unterge
bracht, die mit Strom und elektrischen Steuersignaien ver
sorgt werden müssen, beispielsweise Fensterheber, verstell
bare Außenspiegel, Außenspiegelheizung, Warnlicht, Tür
schließkontakte, Kontakte für Innenraumbeleuchtung, Laut
sprecher, Zentralverriegelung, evtl. auch eine Bedieneinheit
für ein elektrisches Schiebedach. In herkömmlicher Schaltungs
technik benötigt man dafür bis zu 40 Leitungen. Das stellt jedoch
ein erhebliches Problem für die Montage der Türen dar und er
schwert Reparaturen an der Tür, da die Leitungen nicht nur
teils in der Tür und teils in der übrigen Karosserie verlegt,
sondern auch vom Fahrzeugrahmen mittels eines flexiblen Kabel
baumes in die jeweilige Tür hineingeführt werden müssen. Hin
zu kommt, daß die meisten Leitungen einen Laststrom führen
und demgemäß einen hinreichend großen Leitungsquerschnitt
haben müssen. In Anbetracht der Tatsache, daß die Zahl der
elektrischen Leitungen in Kraftfahrzeugen in den letzten Jahren
sehr stark angestiegen ist (ein moderner Mittelklassewagen ent
hält größenordnungsmäßig 1000 m Kabel), haben die Automobil
bauer inzwischen ernste Probleme, die umfangreichen Kabelbäume
im Fahrzeug unterzubringen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für
Fahrzeugtüren anfallenden Verkabelungsaufwand zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im An
spruch 1 angegebenen Merkmalen und durch eine Schaltungsan
ordnung mit den im Anspruch 11 angegebenen Merkmalen. Vorteil
hafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der ab
hängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß werden die in eine Tür zu übertragenden Steuer
signale und NF-Audiosignale außerhalb der Tür auf ein gemein
sames Trägersignal aufmoduliert und auf diesem Träger über eine
Datenleitung in die Tür übertragen, dort frequenzmäßig nach
Audio- und Steuersignalen getrennt und an ihre vorbestimmten
Verbraucher weitergeleitet. Dabei erfolgt die Übertragung der
Steuersignale zweckmäßigerweise in Form eines seriellen Daten-
Bus.
Steuersignale in Form eines seriellen Daten-Bus zu übertragen
ist in der Automobiltechnik an sich bereits bekannt, z. B. bei
der elektronischen Motorsteuerung, jedoch noch nicht zur Über
tragung von Steuersignalen in eine Tür. Erfindungsgemäß wer
den jedoch nicht nur Steuersignale als serieller Daten-Bus
übertragen, sondern deren Übertragung kombiniert mit der Über
tragung von NF-Audiosignalen, welche zu diesem Zweck gemein
sam mit den Steuersignalen auf einen gemeinsamen Träger auf
moduliert werden. Dafür benutzt man im Fahrzeug außerhalb
der Tür ein Bus-Steuergerät, welches das modulierte Trägersig
nal erzeugt und überträgt, und in der Tür benutzt man für den
Empfang dieses Signales eine Schaltungsanordnung, nachfolgend
als Türmodul bezeichnet, in welcher das modulierte Signal
demoduliert und in die Steuersignale und NF-Audiosignale ge
trennt wird. Vom Türmodul aus werden die in der Tür vorhandenen
Verbraucher versorgt. Auf diese Weise müssen in die Tür nicht
mehr als drei Leitungen hineinführen, nämlich eine Datenlei
tung vom Bus-Steuergerät zum Türmodul, eine Leitung für-die
Stromversorgung des Türmoduls und der angeschlossenen Ver
braucher sowie gegebenenfalls eine Masseleitung. Dadurch ist
die Verkabelung der Türen außerordentlich vereinfacht, weil
in die Tür allenfalls noch ein dreiadriges flexibles Ver
bindungskabel hineinführen muß, welches durch einen ent
sprechenden dreiadrigen Steckverbinder trennbar ist.
Es kommt auch vor, daß in einer Tür Schalter oder andere
Bedienelemente sind, mit denen Verbraucher betätigt werden,
die nicht in derselben Tür, sondern außerhalb der Tür oder
in einer anderen Tür liegen. So kann von der Fahrertür aus
der Rückspiegel an der Beifahrertür verstellt und/oder die
Zentralverriegelung betätigt werden. In vorteilhafter Weiter
bildung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß auch in
einer Tür erzeugte, für elektrische Verbraucher außerhalb der
Tür bestimmte Steuersignale ebenfalls dem Trägersignal auf
moduliert und dann aus der Tür heraus übertragen werden zu
einem anderen Türmodul, vorzugsweise über ein Bus-Steuergerät,
an welches alle Türmodule angeschlossen sind. Auf diese Weise
ist ein bidirektionaler Datenverkehr zwischen den Türmodulen
und dein zentralen Bus-Steuergerät möglich, bidirektional na
türlich nur für die Steuersignale, nicht aber für die Audio
signale für die das nicht benötigt wird.
Für die Auswahl des Trägersignals und des Modulationsver
fahrens gibt es verschiedene Möglichkeiten. So kann man als
Trägersignal ein z. B. sinusförmiges oder sinusähnliches
Wechselspannungssignal verwenden, vorzugsweise mit einer Fre
quenz zwischen 80 kHz und 120 kHz, welchem die NF-Audiosig
signale (Frequenzbereich ca. 30 Hz bis 18 kHz) durch Fre
quenzmodulation aufmoduliert werden. Für die Übertragung
der digitalen Steuersignale bedient man sich in diesem Fall
vorzugsweise auch der Frequenzmodulation und moduliert dem
Trägersignal zweckmäßigerweise oberhalb des für die Audio-
Übertragung verwendeten Frequenzbandes zwei diskrete Fre
quenzen für die Symbole "0" und "1" auf.
Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, ein recht
eckförmiges Trägersignal zu verwenden. Wird das rechteckförmige
Trägersignal in der Tür gleichgerichtet, erhält man im Ideal
fall eine lückenfreie Gleichspannung, die ohne großen Auf
wand zur Stromversorgung der Verbraucher in der Tür herange
zogen werden kann. In diesem Fall erfüllt das Trägersignal
eine doppelte Funktion: Zum einen dient es als Informations
träger, zum anderen überträgt es die Energie, welche die Ver
braucher in der Tür benötigen, um zu arbeiten. Eine gesonderte
Leitung zur Energieübertragung kann deshalb entfallen. Das
rechteckförmige Trägersignal kann frequenzmoduliert oder auch
amplitudenmoduliert werden, vorzugsweise wird es pulsbreiten
moduliert, um die NF-Audiosignale zu übertragen. Der dafür er
forderliche maximale Modulationshub kann beispielsweise durch
Änderung des Tastverhältnisses von 0,7 bis 1,3 verwirklicht
werden. Auch bei Verwendung eines rechteckförmigen Trägersig
nals wird eine Frequenz von ungefähr 80 kHz bis 120 kHz für
das Trägersignal bevorzugt. Damit ist die Samplefrequenz rund
10 mal so hoch wie die NF-Audiofrequenz, was für eine einwand
freie NF-Übertragung mehr als ausreichend ist. Die hohe Sample
frequenz ermöglicht eine besonders einfache Modulation und De
modulation.
Im Falle eines rechteckförmigen Trägersignals werden die binär
kodierten Steuersignale dem Trägersignal vorzugsweise durch
Amplitudenmodulation aufgeprägt. Dazu wird der rechteckige
Spannungsverlauf des Trägersignals während einer Periode vor
zugsweise als "Leer-Rahmen" für ein zu übertragendes Bit einer
Serie von Bits benutzt. Damit ist, wie weiter hinten noch be
schrieben wird, leicht eine Codierung von vier verschiedenen
Zuständen in jeder Übertragungsperiode möglich.
Eine neuartige, vorteilhafte Art und Weise der drahtlosen Sig
nalübertragung zwischen dem Bus-Steuergerät und dem Türmodul
ist Gegenstand der am selben Tage eingereichten Patentanmel
dung mit dem Titel "Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ver
sorgen von elektrischen Verbrauchern auf schwenkbaren Trägern
mit elektrischem Strom und/oder anderen elektrischen Signalen",
auf welche hiermit bezuggenommen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten
schematischen Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung
zum Versorgen von Lautsprechern und anderen elektri
schen Verbrauchern in Fahrzeugtüren,
Fig. 2 zeigt als Detail zu dem Blockschaltbild aus Fig.
1 eine Schaltungsanordnung zur Energieübertragung
mittels des Trägersignals,
Fig. 3 zeigt dazu den Verlauf der Spannung eines recht
eckförmigen Trägersignals,
Fig. 4 zeigt die durch Gleichrichtung des Trägersignals
aus Fig. 3 gewonnene Gleichspannung zur Versor
gung der Verbraucher in der Tür,
Fig. 5 zeigt als Detail zum Blockschaltbild gemäß Fig. 1
eine Schaltungsanordnung in Blockdarstellung zur
Übertragung eines NF-Audiosignals,
Fig. 6 zeigt den zeitlichen Verlauf eines NF-Audio
signals,
Fig. 7 zeigt eine Sägezahnspannung, mit welcher das
NF-Audiosignal gemäß Fig. 6 gesampled wird,
Fig. 8 zeigt das als Ergebnis des Abtastens des NF-Audio
signals gewonnene pulsbreitenmodulierte Rechteck
signal,
Fig. 9 zeigt als Detail eine Schaltung zum Empfang und
zur Verarbeitung des pulsbreitenmodulierten Sig
nals aus Fig. 8,
Fig. 10 zeigt eine Folge von Gleichspannungsimpulsen die
durch die Schaltungsanordnung in Fig. 9 gewonnen
werden und deren Amplitude das Tastverhältnis des
Rechtecksignals aus Fig. 8 wiederspiegelt,
Fig. 11 zeigt den Verlauf eines NF-Audiosignals, welches
durch Tiefpaßfilterung aus dem Signal gemäß Fig.
10 zurückgewonnen wurde, und
Fig. 12 zeigt ein zur Übertragung von binär codierten
Steuersignalen moduliertes Trägersignal.
Die Schaltungsanordnung in Fig. 1 enthält ein Bus-Steuergerät 1,
welches im Fahrzeug an einer Stelle außerhalb der Türen, z. B.
hinter dem Armaturenbrett, angeordnet ist, sowie einen Türmodul
2 in einer linken Tür und einen Türmodul 3 in einer rechten Tür.
Beide Türen enthalten einen Lautsprecher 4 bzw. 5 und Stellele
mente 6 bzw. 7 für unterschiedliche Verbraucher, insbesondere
für die Verstellung der Außenspiegel, für Fensterheber und
für eine Zentralverriegelung. Außerdem sind an jeder Tür
diverse Bedienelemente 8 bzw. 9 angebracht.
Das Bus-Steuergerät 1 enthält eine Abfrageeinheit 10 zum Ab
fragen der Stellung von Schaltern und anderen außerhalb der
Türen angeordneten Bedienelementen 16, eine mit einem Auto
radio 17 verbundene Schaltung 11 zum Einspeisen der auf zwei
Kanälen (rechter und linker Stereokanal) vom Autoradio 17 ge
lieferten NF-Audiosignale, einen Frequenzgenerator 12 zum
Erzeugen eines Wechselspannungs-Trägersignals mit einer Fre
quenz von ca. 100 kHz, einen Modulator/Demodulator 13 (Modem),
einen die Abläufe im Bus-Steuergerät steuernden Mikroprozessor
14 und eine Schaltung 15 für den Austausch von Informationen
zwischen dem Bus-Steuergerät 1 und einer Zentralverriegelungs
anlage 18 und einer Alarmanlage 19.
Die Türmodule enthalten ebenfalls eine Abfrageeinheit 20 bzw.
30 zum Abfragen der Stellung von Schaltern und anderen Bedien
elementen in der jeweiligen Tür, einen Modulator/Demodulator
21 bzw. 31 (Modem), einen NF-Verstärker 22 bzw. 32, Schaltstufen
23 bzw. 33 zum Umsetzen der demodulierten Steuersignale in
Stellsignale für in der betreffenden Tür vorgesehene Stell
elemente 6 bzw. 7 von elektrischen Verbrauchern, sowie schließ
lich einen Mikro-Controller 24 bzw. 34, welcher die Abläufe im
Türmodul 20 bzw. 30 steuert.
Sowohl das Bus-Steuergerät 1 als auch die Türmodule 2 und 3
sind über eine Masseleitung 40 und eine demgegenüber Spannung
führende Leitung 41 an eine Stromquelle (Fahrzeugbatterie) an
geschlossen. Darüberhinaus führt von einem Datenausgang D1 des
Bus-Steuergerätes 1 eine Datenleitung 42 in die linke Tür und
von einem Datenausgang Dr eine Datenleitung 43 in die rechte
Tür. Die beiden Leitungen 40 und 41 für die Stromversorgung
und die Datenleitungen 42 und 43 sind über ein Koppelelement
44 bzw. 45 in die Tür hineingeführt. Bei den Koppelelementen
44 und 45 kann es sich um dreiadrige Steckverbinder mit den
zugehörigen dreiadrigen flexiblen Anschlußkabeln handeln.
Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Durch die Abfrageeinheit 10 des Bus-Steuergerätes 1 werden
die diesem zugeordneten Bedienelemente 16 zyklisch abgefragt;
binär codierte Steuersignale, die den durch die Abfrage
ermittelten Schaltstellungen entsprechen, werden durch
das Modem 13 auf das vom Frequenzgenerator 12 gelieferte
Trägersignal aufmoduliert und je nach der codierten Bestim
mung in die rechte Tür oder in die linke Tür oder in beide
Türen übertragen. Ist das Autoradio 17 eingeschaltet, werden
die vom Autoradio stammenden und für die Türlautsprecher 4 und
5 bestimmten NF-Signale in das Bus-Steuergerät 1 eingespeist
und ebenfalls durch das Modem 13 auf das Trägersignal auf
moduliert, wobei im Falle von Stereosignalen der linke Kanal
über die Datenleitung 42 zum Türmodul 2, der rechte Kanal
über die Datenleitung 43 zum Türmodul 3 übertragen wird. Bei
Mono-NF-Signalen werden von den Datenleitungen 42 und 43 über
einstimmende NF-Signale übertragen.
Die in den Türmodulen ankommenden Signale werden empfangen,
im Modem 21 bzw. 31 demoduliert und frequenzmäßig getrennt.
Die NF-Signale werden durch einen NF-Verstärker 22 bzw. 32
verstärkt und an den Türlautsprecher 4 bzw. 5 übermittelt.
Die demodulierten Steuersignale werden vom Mikro-Controller
24 bzw. 34 ausgewertet und steuern über Schaltstufen 23 und 33
die verschiedenen Stellelemente 6 bzw. 7.
Die Abfrageeinheiten 20 und 30 in den beiden Türmodulen 2 bzw.
3 fragen ihrerseits zyklisch die Stellung der in derselben Tür
vorgesehenen Bedienelemente 8 und 9 ab und liefern binär codier
te Steuersignale, die die abgefragten Stellungen wiedergeben.
Der Mikro-Controller 24 bzw. 34 prüft, ob das abgefragte Be
dienelement zu einem Stellelement in derselben Tür oder zu
einem Stellelemente außerhalb derselben Tür gehört; gehört
es zu einem Stellelement in derselben Tür, wird das Stell
element durch das zugehörige Steuersignal ohne Umweg über
das Bus-Steuergerät 1 über die Schaltstufe 23 bzw. 33 ange
steuert. Gehört z. B. das abgefragte Bedienelement 8 der
linken Tür zu einem Stellelement 7 in der rechten Tür, dann
wird das von der Abfrageeinheit 20 gelieferte binär codierte
Steuersignal im Modern 21 auf das Trägersignal aufmoduliert,
in das Bus-Steuergerät 1 übertragen, dort demoduliert, be
wertet, erneut auf das Trägersignal moduliert und in die
rechte Tür übertragen, dort im Modem 31 demoduliert und
steuert über die Schaltstufe 33 das Stellelement 7.
Das Bus-Steuergerät 1 kann ferner z. B. vom Kofferraumschloß,
welches Bestandteil der Zentralverriegelung 18 ist, Signale
empfangen und an die beiden Türmodulen 2 und 3 weiterleiten.
Außerdem können von den Türmodulen über das Bus-Steuergerät
1 Signale an eine Alarmanlage 19 und umgekehrt von der Alarm
anlage an die Türmodulen 3 und 4 übermittelt werden.
Als Trägersignal wird vorzugsweise ein hochfrequentes, recht
eckförmiges Wechselspannungssignal verwendet, wie es in Fig.
3 dargestellt ist. Ein solches Trägersignal kann aus der im
Fahrzeug vorhandenen Batteriespannung gemäß Fig. 2 leicht durch
eine Brückenschaltung 46 erzeugt werden: Vier schnelle elektroni
sche Schalter S1, S2, S3 und S4 sind zu einer Brücke 46 zu
sammengeschaltet, welche über die Leitungen 40 und 41 aus der
Fahrzeugbatterie gespeist wird. Entweder sind die Schalter S1
und S2, oder die Schalter S3 und S4 geschlossen, und das im
Wechsel, so daß an den Eingangsklemmen des Koppelelementes 44
(oder 45) die in Fig. 3 dargestellte Rechteckspannung er
scheint, welche im Türmodul 2 (oder 3) durch eine Gleichrichter
brücke 47, bestehend aus den Dioden D1 bis D4 gleichgerichtet
wird und die in Fig. 4 dargestellte Gleichspannung ergibt,
welche im Idealfall lückenfrei ist. Der Glättungsaufwand für
diese Gleichspannung beschränkt sich auf die Überbrückung der
durch die endliche Schaltflankensteilheit entstehenden nadel
förmigen Spannungseinbrüche. Die Gleichrichterbrücke 47
dient als Stromquelle für die Versorgung der Verbraucher
in der Tür.
Die Übertragung eines NF-Audiosignals kann durch Modulation
des Tastverhältnisses des in Fig. 3 dargestellten recht
eckförmigen Trägersignals erfolgen, welches zu diesem Zweck
vorzugsweise eine Frequenz von größenordnungsmäßig 100 kHz
hat. Dem-dient die in Fig. 5 dargestellte Schaltung: Das
NF-Audiosignal wird einem Tiefpaßfilter 71 zugeführt, dadurch
in seiner Bandbreite und Amplitude begrenzt und zur Einstel
lung eines passenden Arbeitspunktes zu einer konstanten
Gleichspannung U0 addiert. Das auf diese Weise entstehende
niederfrequente Gleichspannungssignal U ist in Fig. 6 dar
gestellt. Zwischen dem Tiefpaßfilter 71 und der Brückenschal
tung 46 (siehe Fig. 2) befindet sich eine Steuerschaltung 72
für die Brückenschaltung 46, welche bestimmt, wann die Schal
ter S1 und S2 bzw. S3 und S4 umschalten. Dazu ist weiterhin
ein Taktgenerator 73 vorgesehen, welcher ein 100 kHz-Taktsig
nal an die Steuerschaltung 72 liefert. In diesem 100 kHz-Takt
werden beispielsweise die Schalter S1 und S2 geschlossen und
gleichzeitig die Schalter S3 und S4 geöffnet. Wann innerhalb
der Periode des Taktgenerators 73 die Schalter S1 und S2
geöffnet und statt dessen die Schalter S3 und S4 geschlossen
werden, wird durch Abtasten des Signals gemäß Fig. 6 durch
die in Fig. 7 dargestellte Sägezahnspannung USGZ bestimmt,
welche die unipolare Amplitude 2U0 sowie die Frequenz 100 kHz
hat und ebenfalls vom Taktgenerator 73 erzeugt wird. Die Säge
zahnspannung USGZ wird in der Steuerschaltung 72 mit der
niederfrequenten Spannung U verglichen. Der Vergleich
wird mit Beginn jeder Periode des Taktgenerators 73 ge
startet; sobald die Sägezahnspannung den aktuellen Spannungs
wert U erreicht hat, wird die Brückenschaltung 46 umgepolt;
mit Beginn der nächsten Periode des Taktgenerators wird die
Brücke 46 erneut umgepolt. Damit ist der Amplitudenwert U
in das Tastverhältnis codiert, das auf diese Weise in seiner
Pulsbreite modulierte Trägersignal ist in Fig. 8 dargestellt.
Das pulsbreitenmodulierte Signal wird über das Koppelelement
44 in die Fahrzeugtür übertragen, in welcher der Türmodul 2
die in Fig. 9 dargestellte Schaltung enthält: Die Brücken
schaltung 47 (siehe Fig. 2), eine Schaltung 74 zur Umsetzung
des Tastverhältnisses, ein Tiefpaßfilter 75, einen NF-Verstärker
22 und eine phasenstarre Steuerschaltung 76. Der Tastverhältnis-
Umsetzer 74 ermittelt das Vorzeichen der ihm zugeführten puls
breitenmodulierten Rechteckspannung und schaltet bei negativer
Spannung eine von der Brückenschaltung 47 gespeiste Stromquelle
im Tastverhältnis-Umsetzer 74 auf einen Kondensator C, welcher
aufgeladen wird, solange die negative Halbwelle der Rechteck
spannung (Fig. 8) andauert; bis zu diesem Zeitpunkt steigt
die Spannung am Kondensator C linear an (Fig. 1) und bleibt
dann konstant, bis der Kondensator C mit Beginn einer jeden
100 kHz-Periode durch einen elektronischen Schalter 77 ent
laden wird. Zu diesem Zweck lockt sich die phasenstarre Steuer
schaltung auf die Arbeitsfrequenz von 100 kHz des Systems auf
und übermittelt an den Tastverhältnisumsetzer 74 die erforder
lichen Steuersignale, durch welche mit Beginn einer jeden
100 kHz-Periode der Kondensator C wieder entladen wird. Der
Spannungsverlauf am Kondensator C ist in Fig. 10 darge
stellt und bildet eine Impulsfolge, deren Amplitude durch
das Tastverhältnis der pulsbreitenmodulierten Rechteckspannung
in Fig. 8 bestimmt wird. Die Spannung UC am Kondensator C
enthält neben der Niederfrequenz des Audiosignals die System
frequenz von 100 kHz und Oberwellen der Systemfrequenz sowie
einen Gleichspannungsanteil; sie wird einem AC-gekoppelten Tief
paßfilter höherer Ordnung 75 zugeführt, welches den NF-Anteil
abtrennt und dem NF-Verstärker 22 zuführt, der schließlich den
Türlautsprecher 4 speist. Auch der NF-Verstärker 22 wird durch
die Brückenschaltung 47 mit Strom versorgt. Das ihm zugeführte
NF-Signal ist in Fig. 11 dargestellt.
Befehle und Zustandsinformationen werden in Gestalt einer Folge
von binär codierten Signalen (Datentelegramm) übertragen. Zu
diesem Zweck wird die Periode des Trägersignals UT (siehe
Fig. 3) als "Leer-Rahmen" für ein zu übertragendes Bit des
seriellen Datentelegramms benutzt. Markiert man diesen "Leer-
Rahmen" jeweils nach einer Zustandsänderung, so ist die Codie
rung von vier Zuständen in jeder Übertragungsperiode möglich
- siehe Fig. 12:
1. Markierung 1 nicht vorhanden, | |
Markierung 2 nicht vorhanden | |
2. Markierung 1 vorhanden, | Markierung 2 nicht vorhanden |
3. Markierung 1 nicht vorhanden, | Markierung 2 vorhanden |
4. Markierung 1 vorhanden, | Markierung 2 vorhanden |
Zur Erhöhung der Übertragungs-Sicherheit läßt sich der so ge
gebene Coderaum sinnvoll redundant nutzen:
Keine Übertragung: | ||
1. Markierung 1 nicht vorhanden, | Markierung 2 nicht vorhanden | |
Logische 1: @ | 2. Markierung 1 vorhanden, | Markierung 2 nicht vorhanden |
Logische 0: @ | 3. Markierung 1 nicht vorhanden, | Markierung 2 vorhanden |
Start-Stop-Bit: @ | 4. Markierung 1 vorhanden, | Markierung 2 vorhanden |
Solche Markierungen können im Modem 13 (Fig. 1) beispielsweise
in Form eines HF-Signals mit einer Frequenz von einigen MHz (HF-
Burst) auf die Rechteckimpulse aufgesetzt werden und das Modem
21 bzw. 31 im Türmodul 2 bzw. 3 restauriert das auf diese Weise
übertragene Datentelegramm.
Claims (20)
1. Verfahren zum Versorgen von Lautsprechern in Fahrzeug
türen mit elektrischen NF-Audiosignalen und von weiteren
elektrischen Verbrauchern in den Fahrzeugtüren mit Steuersignalen,
dadurch gekennzeichnet, daß die NF-Audiosignale und
die Steuersignale außerhalb der Tür auf ein gemeinsames Trä
gersignal aufmoduliert und auf diesem Trägersignal über eine
Datenleitung in die Tür übertragen, dort frequenzmäßig nach
Audio- und Steuersignalen getrennt und an ihre vorbestimmten
Verbraucher weitergeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein rechteckförmiges Trägersignal verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trägersignal frequenzmoduliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägersignal pulsbreitenmoduliert wird, um die
NF-Audiosignale zu übertragen.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägersignal in der Tür gleich
gerichtet und zur Stromversorgung der in der Tür vorgesehenen
Verbraucher verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuersignale binär
codiert und als serieller Daten-Bus auf dem Trägersignal
übertragen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die binären Steuersignale dem Trägersignal durch
Amplitudenmodulation aufgeprägt werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß in der Tür erzeugte, für
elektrische Verbraucher außerhalb der Tür bestimmte Steuer
signale ebenfalls dem Trägersignal aufmoduliert und dann
aus der Tür heraus übertragen werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Trägersignal leitungs
gebunden ist.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Trägersignal eine
Frequenz zwischen 80 kHz und 120 kHz hat.
11. Schaltungsanordnung zum Versorgen von Lautsprechern
in den Fahrzeugtüren mit elektrischen NF-Audiosignalen
und von weiteren elektrischen Verbrauchern in Fahrzeugtüren
mit Steuersignalen, gekennzeichnet durch ein Bus-Steuergerät
(1) mit einer Abfrageeinheit (10) zum Abfragen der Stellung
von Schaltern und anderen außerhalb der Tür angeordneten
Bedienelementen (16), mit einem Frequenzgenerator (12) zur
Erzeugung eines Trägersignals, mit einem Modulator (13) zum
Aufmodulieren der von der Abfrageeinheit (10) gelieferten
Steuersignale als serieller Daten-Bus auf das Trägersignal,
mit einem Modulator (13) zum Aufmodulieren der von einem
Autoradio (17) eingespeisten NF-Audio-Signale auf das Träger
signal und mit einem Mikroprozessor (14) zur Steuerung der
Abläufe im Bus-Steuergerät (1), und
mit einer in der Tür vorgesehenen Schaltungsanordnung (2, 3), nachfolgend als Türmodul bezeichnet, mit einer Demodulator- und Trennstufe (21, 31), in welcher das über ein Koppel element (44, 45) vom Bus-Steuergerät (1) übermittelte modu lierte Signal demoduliert und in die Steuersignale und NF- Audiosignale getrennt wird.
mit einer in der Tür vorgesehenen Schaltungsanordnung (2, 3), nachfolgend als Türmodul bezeichnet, mit einer Demodulator- und Trennstufe (21, 31), in welcher das über ein Koppel element (44, 45) vom Bus-Steuergerät (1) übermittelte modu lierte Signal demoduliert und in die Steuersignale und NF- Audiosignale getrennt wird.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie einen NF-Verstärker (22, 32) für
die NF-Audiosignale und Schaltstufen (23, 33) zum Umsetzen
der Steuersignale in Stellsignale für in der Tür vorgesehene
Stellelemente (6, 7) enthält.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Modulator (13, 21, 31) ein
Frequenzmodulator ist.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Modulator für die NF-Audio
signale ein Pulsbreitenmodulator (72, 73) ist.
15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß im Türmodul (2, 3) ein
Gleichrichter (47) für das Trägersignal vorgesehen und als
Stromquelle mit den Verbrauchern (4-7) verbunden ist.
16. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß als Modulator für die
binär codierten Steuersignale ein Amplitudenmodulator vor
gesehen ist.
17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Amplitudenmodulator ein Impuls
generator oder Frequenzgenerator ist, dessen Ausgangssignal
zum Trägersignal addiert wird.
18. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß im Türmodul (2, 3) ein
Mikro-Controller (24, 34) zum Auswerten der demodulierten
Steuersignale und zum Steuern der Schaltstufen (23, 33) vor
gesehen ist.
19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bus-Steuergerät (1)
mit mehreren Türmodulen (2, 3) verbunden ist.
20. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß im Türmodul (2, 3) eben
falls eine Abfrageeinheit (20, 30), welche die Stellung von
in der Tür angeordneten Schaltern und anderen Bedienelementen
(8, 9) abfragt, und ein Modulator (21, 31) zum Aufmodulieren
der von der Abfrageeinheit (20, 30) gelieferten Steuersignale
auf das Trägersignal vorgesehen sind, und daß im Bus-Steuer
gerät (1) eine Demodulatorstufe (13) vorgesehen ist, in wel
cher das über das Koppelelement (44, 45) vom Türmodul (2, 3)
übermittelte modulierte Signal zur Rückgewinnung der darin
enthaltenen Steuersignale demoduliert und durch den Mikro
prozessor (14) gesteuert an Schaltstufen zum Umsetzen der
Steuersignale für außerhalb der Türen vorgesehene Stell
elemente oder an den Modulator (13) zur Übertragung an einen
anderen Türmodul (3, 2). übergeben wird.
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