DE68922081T2

DE68922081T2 - Optisches Multiplexsystem für die Verteilung elektrischer Energie, insbesondere für Fahrzeuge.

Info

Publication number: DE68922081T2
Application number: DE68922081T
Authority: DE
Inventors: John Martin Davenport; Richard Lowell Hansler
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH02224544A; EP0376056A3; EP0376056A2; US4930049A; DE68922081D1; EP0376056B1; JPH074030B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Verteilsystem für ein Fahrzeug und spezieller auf ein optisches Multiplex-Verteilsystem, das die Komplexität des elektrischen Kabelbaums in einem Fahrzeug vermindert.
Wie in dem auf dieselbe Anmelderin wie bei der vorliegenden Erfindung lautenden US-Patent 4 811 172 beschrieben ist, kann die Lichtleitertechnik (fiber optics) wirksam jur Übertragung des Ausgangs einer Lichtquelle an verschiedene Stellen eingesetzt werden, und zwar ohne nennenswerte Übertragungsverluste in Kauf nehmen zu müssen. Für die Lichtleitertechnik im Zusammenwirken mit einer Lichtquelle hoher Helligkeit finden sich die verschiedensten entsprechenden Anwendungen unter Platzeinschränkungen, wie sie zum Beispiel für aerodynamisch gestylte Fahrzeuge anzutreffen sind.
In gleicher Weise weist, wie in EP 89 119 402.9 beschrieben, ein zentrales und besonders für Fahrzeuge geeignetes Beleuchtungssystem eine mit optischen Lichtleitern gekoppelte integrierte Lichtquelle hoher Helligkeit auf, die den Beleuchtungsanforderungen des Fahrzeugs dient.
Ein weiteres System dieser Art ist gezeigt und beschrieben in DE-A-3434536.
Obwohl die obigen drei (3) Beschreibungen Einrichtungen zur Lichterzeugung und -verteilung für ein Fahrzeug angeben, verbleibt dennoch Bedarf für eine Reduzierung der Komplexität des Lichterzeugungs- und -verteilungssystems zusammen mit dem insgesamten elektrischen Verteilsystem, insbesondere was den für den elektrischen Fahrzeugbedarf in Frage kommenden Kabelbaum angeht. Einige der für die Komplexität des elektrischen Verteilsystems in einem Fahrzeug verantwortlichen Probleme bestehen darin, daß die von einem Fahrer zu betätigenden Schalter für Beleuchtungs- oder Motorvorrichtungen an einer dazu geeigneten Stelle angeordnet werden müssen, obwohl die zu schaltende Funktion physikalisch und sichtbar ziemlich entfernt davon und möglicherweise an mehreren Stellen vorgesehen ist. Beispielsweise wird die Warnblinkanlage eines Fahrzeugs im allgemeinen von der Lenksäule aus in Gang gesetzt, die zugehörigen Blinkervorrichtungen schalten aber mindestens vier (4) am Bug und Heck des Fahrzeuges angebrachte Lampen an und aus. Der für diese Funktion zuständige Schaltkreis wird weiter durch die Tatsache kompliziert, daß dieselben vier (4) Lampen ebenfalls für die Fahrtrichtungssignale und in einigen Fällen darüber hinaus als Bremslichter benutzt werden. Eine ähnliche Komplikation besteht hinsichtlich der elektrisch betätigten Vorrichtungen, zum Beispiel für die Türverriegelungen, die wegen der Wählbarkeit an den einzelnen Türen angeordnet sind, während die gesamte Steuerung auf einer im direkten Zugriffsbereichs des Fahrers angeordneten Armatur vorgesehen ist. Als Ergebnis dieser komplexen Zusammenhänge handelt es sich bei dem Kabelbaum eines Fahrzeugs um eine relativ komplexe Einrichtung, für die ein Bedarf nach Vereinfachung besteht.
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuereinrichtung anzugeben, welche die Komplexität des entsprechenden Kabelbaums für die Beleuchtung und die elektrisch betätigten Vorrichtungen eines Fahrzeugs verringert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung ist eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen enthaltend:
eine Lichtquelle, die Lichtenergie für mehrere Lichtbuse erzeugt, die in dem Fahrzeug verlegt sind und Lichtenergie für Beleuchtungsvorrichtungen liefern, gekennzeichnet durch: eine Leistungsquelle für einen Leistungsbus, der für eine elektrische Aktivierung von Vorrichtungen des Fahrzeugs verlegt ist und diesen elektrische Energie zuführt; wenigstens eine Steuertafel, die mit einem der Lichtbuse verbunden ist und auf mehrere vom Benutzer abgegebene Befehle anspricht zum Steuern der elektrisch aktivierten Vorrichtungen und zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtungen des Fahrzeugs, wobei die Steuertafel ferner anspricht auf vom Benutzer abgegebene Befehle, die die bevorstehende Bewegung des Fahrzeugs signalisieren, wobei die Steuertafel mehrere Ausgangssignale erzeugt, die auf entsprechende Weise die vom Benutzer angegebenen Befehle darstellen; eine Steuerlogik, die auf die Ausgangssignale der Steuertafel anspricht zum Erzeugen entsprechender Steuersignale auf einem Steuerbus, der in dem Fahrzeug verlegt ist; eine Vorrichtung, die auf entsprechende Weise eine Interfaceverbindung von jeder der elektrisch betätigten Vorrichtungen und der Beleuchtungsvorrichtungen mit dem Steuerbus herstellt, wobei jede der eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtungen auf die entsprechenden Ausgangssignale anspricht, die mit den elektrisch betätigten Vorrichtungen zusammen mit den Beleuchtungsvorrichtungen in Beziehung stehen, und ein Ausgangssignal als Antwort darauf erzeugt; eine Vorrichtung, die auf entsprechende Weise eine Interfaceverbindung von jeder der Beleuchtungsvorrichtungen mit einem entsprechenden Lichtbus herstellt, wobei jede der eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellenden Vorrichtungen ihre entsprechende Beleuchtungsvorrichtung mit ihrem entsprechenden Lichtbus bei einem entsprechenden Ausgangssignal aus der entsprechenden, eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtung verbindet; und eine Vorrichtung, die auf entsprechende Weise eine Interfaceverbindung von jeder der elektrisch betätigten Vorrichtungen mit dem Leistungsbus herstellt, wobei jede eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellende Vorrichtung entsprechende elektrische Vorrichtungen mit dem Leistungsbus bei einem entsprechenden Ausgangssignal aus der entsprechenden, eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtung verbindet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild der Multiplex-Steuereinrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ein Blockschaltbild zur allgemeinen Veranschaulichung der gegenseitigen Verbindungen der externen Vorrichtungen bei einer Benutzersteuerung über eine Ausführung mindestens einer Steuertafel entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Steuerlogik unter Verwendung mehrerer Ausgangs-Lichtleiter;
Figuren 4(a) und 4(b) ein Blockschaltbild beziehungsweise eine schematische Anordnung eines weiteren Ausuhrungsbeispiels der Steuerlogik unter Verwendung einer Farbkodierung als Multiplexschema für die Übertragung;
Figuren 5(a) und 5(b) ein schematisches Blockschaltbild beziehungsweise eine schematische Anordnung einer eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtung, die sich auf die Steuerlogik in den Figuren 4(a) und 4(b) bezieht;
Figur 6 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Steuerlogik unter Verwendung einer Lichtfrequenz-Kodierung als Multiplexschema für die Übertragung;
Figur 7 ein Blockschaltbild der Steuerbusvorrichtung, nie sich auf die Ausführung der Steuerlogik von Figur 6 bezieht;
Figuren 8(a), 8(b) und 8(c) schematische Blockschaltbilder einer Ausführugnsform für die Einleitung und Farbkodierung eines Steuersignals, das an den Steuerbus angelegt wird und auf das eine eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellende Vorrichtung anspricht;
Figuren 9(a) und 9(b) jeweils Blockschaltbilder einer schematischen Anordnung einer eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Figuren 10(a) und 10(b) jeweils ein schematisches Blockschaltbild und eine schematische Anordnung einer zweiten eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellenden Vorricntung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Figuren 11 (a) und 11(b) jeweils ein schematisches Blockschaltbild und eine schematische Anordnung einer weiteren eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus darstellenden Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Figur 12 ein schematisches Blockschaltbild einer eine Interfaceverbindung mit einem Leistungsbus herstellenden Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.

NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt Figur 1 ein Blockschaltbild eine besonders für ein Fahrzeug geeigneten Multiplex-Steuereinrichtung 10 dar. Die Einrichtung weist eine Lichtquelle 12, eine Leistungsquelle 14 und mindestens eine Steuertafel 16 auf.
Die Lichtquelle 12 kann von der in der oben genannten EP 89 119 402.9 beschriebenen Art sein. Die Lichtquelle 12 ist zentral innerhalb des Fahrzeugs angeordnet und weist einen hohen Helligkeitswert auf, der mehr als ausreichend zur Versorgung aller Beleuchtungserfordernisse des Fahrzeugs ist. Die Lichtquelle 12 erzeugt Lichtenergie für mehrere Lichtbuse, die in dem Fahrzeug verlegt sind und Lichtenergie für Beleuchtungsvorrichtungen des Fahrzeugs liefern. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform weist die Lichtquelle 12 vier (4) separate Lichtbuse auf, die als 12A (Lichtbus A), 12B (Lichtbus B), 12C (Lichtbus C) und 12D (Lichtbus D) gezeigt sind. Die Lichtbuse 12A, 12B, 12C und 12D sind jeweils zu der mindestens einen Steuertafel 16 und den Interfacevorrichtungen 24, 26 und 28 verlegt.
Die als typische Autobatterie dargestellte Leistungsquelle 14 liefert die Anregung für den Leistungsbus 14A, der für eine elektrische Aktivierung von Vorrichtungen des Fahrzeuges verlegt ist und diesen entsprechend der vorliegenden Erfindung elektrische Energie zuführt, und welche Vorrichtungen gesteuert werden von seitens des Benutzers eingeleiteten und von der Steuertafel 16 auswählbaren Maß nahmen. Die Steuertafel 16 spricht weiterhin an auf vom Benutzer abgegebene Befehle, die die bevorstehende Bewegung des Fahrzeuges signalisieren, wie zum Beispiel Anhalte-, Wende- und Bremsbefehle, die typischerweise von oder aus der Nähe der Lenksäule des Fahrzeuges eingeleitet werden. Die mindestens eine Steuertafel 16 erzeugt mehrere Ausgangssignale LIA...MIN, die jeweils einen der vom Benutzer abgegebenen Befehle repräsentieren. Die Steuerlogik 22 spricht auf die Ausgangssignale LIA...MIN an und erzeugt entsprechende Steuersignale auf einem Steuerbus 22I, der verschiedene noch zu beschreibende Ausführungsformen aufweist.
Eine Vorrichtung 32 ist jeweils zur Herstellung einer Interfaceverbindung von jeder der elektrisch aktivierten Vorrichtungen und von jeder der Beleuchtungsvorrichtungen mit dem Steuerbus 22I vorgesehen. Jede dieser eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus her stellenden Vorrichtungen 32 spricht an auf das entsprechende jeweilige Ausgangssignal der betreffenden elektrisch aktivierten Vorrichtungen oder Beleuchtungsvorrichtungen, die ihrerseits als Reaktion darauf Ausgangssignale erzeugen.
Die Vorrichtungen 24, 26 bzw. 28 stellen jeweils Interfaceverbindungen der Beleuchtungsvorrichtungen mit einem betreffenden Lichtbus her. Jede der eine Interfaceverbindung mit den Lichtbusen herstellende Vorrichtung 24, 26 und 28 koppelt die betreffende Beleuchtungsvorrichtung an den betreffenden Lichtbus als Reaktion auf das entsprechende Ausgangssignal von der die Interfaceverbindung mit dem entsprechenden Steuerbus herstellenden Vorrichtung. Die Vorrichtung 30 stellt eine jeweilige Interfaceverbindung von jeder der elektrisch aktivierten Vorrichtungen mit dem Leistungsbus 14A her. Jede dieser eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellenden Vorrichtungen koppelt seine jeweilige elektrisch aktivierte Vorrichtung an den Leistungsbus als Reaktion auf die entsprechenden Ausgangssignale von der eine Interfaceverbindung mit dem entsprechenden Steuerbus herstellenden Vorrichtung.
Die mindestens eine Steuertafel 16 weist mehrere Ausführungsformen auf, von denen eine in Figur 2 gezeigt ist, und die zweckmäßig abhangig vom Benutzer des Fahrzeugs angeordnet ist. Weitere Steuertafeln können im Fahrzeug verteilt und an den selben Stellen wie die elektrisch aktivierten Vorrichtungen oder Beleuchtungsvorrichtung angeordnet werden; beispielsweise bei der Tür oder bei den Türen, wo die Türverriegelungen vorgesehen sind. Die Steuerung oder die Anzeige der mindestens einen Steuertafel ist typischerweise verbunden mit Beleuchtungsvorrichtungen, elektrisch betriebenen Vorrichtungen und Sensoren und einigen der in der Tabelle 1 aufgeführten Einrichtungen. TABELLE 1 BELEUCHTUNGSVORRICHTUNGEN LICHT FRONTSCHEINWERFER AN-AUS FRONTSCHEINWERFER AUFGEBLENDET-ABGEBLENDET PARKEN FAHRTRICHTUNGSANZEIGE SEITENBELEUCHTUNG (CORNERING) WARNBLINKANLAGE (FLASHERS) BREMSLICHT RÜCKFAHRSCHEINWERFER DECKENLICHT HANDSCHUHFACH FOND (COURTESY) ELEKTRISCH BETÄTIGTE VORRICHTUNGEN SCHEIBENWISCHER INTERVALL, LANGSAM, SCHNELL SCHEIBENWASCHANLAGE SPIEGEL VERRIEGELUNGEN - FAHRERTÜR UND JEDE TÜR KOMBINATIONSVERRIEGELUNG - FAHRERTÜR UND JEDE TÜR FENSTER - FAHRERTÜR UND JEDE TÜR KOFFERRAUMVERRIEGELUNG VENTILATOR TEMPOMAT (CRUISE CONTROL) KLIMAANLAGE RADIO SENSOREN BENZIN ÖLDRUCK ÖLSTAND GESCHWINDIGKEIT DREHZAHL WASSERTEMPERATUR WASSERSTAND SCHEIBENWISCHERFLÜSSIGKEIT BATTERIESÄURE WARNTON FÜR TÜR OFFEN - INNENBELEUCHTUNG - COURTESYLICHT WARNTON: SCHLÜSSEL STECKT NOCH WARNTON: FRONTSCHEINWERFER NOCH AN
Die Betätigung der zugehörigen Ausstattung nach Tabelle 1 kann in verschiedener Weise erfolgen, zum Beispiel, daß die vordere und hintere Innenbeleuchtung elektrisch betrieben wird und sich einschaltet, wenn irgendeine der Fahrzeugtüren geöffnet wird. Die mit dem an die Steuertafel 16 angeschlossenen Lichtbus 12A gekoppelte Lichtquelle 12 kann eingeschaltet werden, wenn der Fahrzeugschlüssel in das Zündschloß an der Lenksäule eingesteckt wird.
Die Steuertafel 16 in Figur 2 weist eine Eingangsstufe 34 auf, die zu einem Teil vom Lichtbus 12A gespeist wird und die auf die vom Benutzer abgegebenen Befehle 18 anspricht. In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform weist die Steuertafel eine Eingangsstufe 34 zur Aufnahme der Eingangsbefehle auf, eine Verarbeitungsstufe 36 zur Bestimmung der und zur Reaktion auf die empfangenen Befehle, und eine Ausgangsstufe 38 zur Bereitstellung der Treibersignale für die verschiedenen Ausführungsformen der Steuerlogik 22. Die Eingangstufe 34 spricht überdies über ein Interface auf die elektrischen Signale an, die von den verschiedenen Schaltvorgängen der mehreren Schalter erzeugt werden, welche typischerweise in der Nähe oder an der Lenksäule 20 vorgesehen sind. Die Anregung der mehreren mit der Lenksäule in Verbindung stehenden Schalter zusammen mit den anderen auf Benutzerbefehle 18 reagierenden Vorrichtungen kann vom Leistungsbus 14A aus erfolgen oder, wie später mit Hinblick auf Figur 8 beschrieben werden wird, von einem Lichtbus, zum Beispiel 12A. Die Eingangsstufe 34 erzeugt Ausgangssignale 34A...34N, die dem aktiven oder inaktiven Zustand der von der Eingangsstufe 34 erhältlichen Befehle entsprechen. Die Ausgangssignale 34A...34N werden auf eine Verarbeitungsstufe 36 geführt.
Die Verarbeitungsstufe 36 erzeugt als Reaktion auf Eingangssignale 34A...34N Ausgangssignale 36A...36N, die einen Hinweis auf die Befehle von den verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen und elektrisch betriebenen Vorrichtungen darstellen, deren Betriebszustand vom Fahrer des Fahrzeugs oder seinen Insassen bestimmt wird. Die Ausgangssignale 36A...36N werden auf die Ausgangsstufe 38 geführt. Die Ausgangsstufe 38 erzeugt Signale LIA...LIN, die den aktiven oder inaktiven Zustand aller der verschiedenen elektrischen Vorrichtungen im Kraftfahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung bestimmen. Diese Bestimmung soll zunächst unter Bezugnahme auf Tabelle 2 beschrieben werden. TABELLE 2 ELEKTRISCHE FAHRZEUGVORRICHTUNGEN / AKTIVER ZUSTAND STEUERBUS 22I BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG ELEKTRISCHE AKTIVIERTE VORRICHTUNG STEUERSIGNAL
Tabelle 2 veranschaulicht die gegenseitigen Beziehungen zwischen den Steuersignalen LIA...MIN des Steuerbus 22I und dem aktiven Zustand S2 der elektrischen Fahrzeugvorrichtungen mit der Beleuchtungsvorrichtung I, der Beleuchtungsvorrichtung II, der Beleuchtungsvorrichtung III und der elektrisch aktivierten Vorrichtung I. Jede der elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeugs zusammen mit ihren entsprechenden Vorrichtungen am Steuerbus, Lichtbus und Leistungsbus enthält eine Reihe von ähnlichen von A bis N klassifizierten Vorrichtungen, wobei N die letzte Zahl jeder angeordneten Reihe signalisiert. Die Steuersignale LIA...LIN, LIIA...LIIN, LIIIA...LIIIN beziehungsweise MIA...MIN entsprechen der Beleuchtungseinrichtung IA... der Beleuchtungseinrichtung IN, der Beleuchtungseinrichtung IIA... der Beleuchtungseinrichtung IIN, der Beleuchtungseinrichtung IIIA... der Belechtungseinrichtung IIIN sowie der elektrisch aktivierten Vorrichtung IA...IN. Jede der elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeugs weist Betriebszustände (S1) und (S2) auf, die jeweils auf den inaktiven (S1) oder aktiven (S2) Zustand jeder der entsprechenden elektrischen Vorrichtungen hinweisen, und wobei in der Tabelle 1 lediglich die aktiven Zustände (S2) dargestellt sind. Die gegenseitigen Beziehungen zwischen den elektrischen Fahrzeugvorrichtungen und den Steuersignalen LIN...MIN können weiter mit Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben werden.
Der aktive oder inaktive Zustand der elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeugs nach Figur 1 ist bestimmt durch deren inaktiven oder aktiven Zustand bezogen auf die drei (3) unterschiedlichen Bustypen von Figur 1, nämlich bezogen auf den Steuerbus 22I, die Lichtbuse 12A, 12B, 12C und 12D sowie den Leistungsbus 14A. Die Beziehung zwischen den elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeugs und den Bussen von Figur 1 ist in Tabelle 3 dargestellt. TABELLE 3 Elektrische Fahrzeugvorrichtungen Vorrichtung am Steuerbus Vorrichtung am Lichtbus Vorrichtung am Leistungsbus Beleuchtungsvor-richtung Elektische aktivierte Vorrichtung
Der aktive oder inaktive Zustand der elektrischen Vorrichtungen von Tabelle 3 bestimmt sich nach dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Steuersignale des Steuerbuses 22, wie in Tabelle 2 gezeigt. Beispielsweise bewirkt das Vorhandensein des Steuersignals LIA nach Tabelle 2, daß die Beleuchtungsvorrichtung IA von Tabelle 3 ihren aktiven oder Betriebszustand S2 erhält, während die Anwesenheit des Steuersignals MIN von Tabelle 2 bewirkt, daß die elektrisch aktivierte Vorrichtung IN von Tabelle 3 ihren aktiven oder Betriebszustand 82 annimmt. Umgekehrt verhindert das Nichtvorhandensein der Steuersignale LIA beziehungsweise MIN, daß die Beleuchtungsvorrichtung IA und die elektrisch aktivierte Vorrichtung IN ihren aktiven Zustand S1 aufsuchen oder erhalten. Die Anwesenheit oder Nichtanwesenheit dieser Steuersignale LIA...MIN hängt ab von dem aktiven oder inaktiven Zustand der vom Benutzer ausgegebenen Befehle 18 oder von den Befehlen, die von der externen Armatur, zum Beispiel der Lenksäule 20 des Fahrzeugs, eingeleitet wurden. Die vorliegende Erfindung sieht verschiedene Techniken zur Erzeugung dieser Steuersignale vor, wobei einige der Ausführungsformen in den Figuren 3, 4(a), 4(b), 6, 8(a), 8(b) und 8(c) vier (4) separate Ausbildungen der Steuerlogik 22 darstellen.
Figur 3 zeigt eine Anordnung 40, eingefügt in und bezeichnet mit 22 (control logic A), welche Anordnung mehrere Lichtleiter 22I (LIA)...22I (MIN) zum Leiten von Licht enthält, das jeweils erzeugt wird als Reaktion auf die Ausgangssignale LIA...MIN der Steuertafel, die ihrerseits jeweils anspricht auf die Benutzerbefehle 18 und die Signale von der Lenksäule 20, wie in Figur 2 gezeigt ist. Die Steuerlogik A von Figur 3 sieht eine optische Steuervorrichtung 42 für jedes der Steuersignale LIA...MIN vor, die von der Steuertafel 16 erzeugt werden. Die Vorrichtung 42 kann opto-elektronische Schaltungen enthalten, die ein elektrisches Signal, zum Beispiel LIA...MIN, an seiner Eingangsstufe empf ängt und dieses in ein optisches Signal umwandelt, das heißt 221 (LIA).
Jede der optischen Vorrichtungen 42 kann das auf dem Lichtbus 12A vorhandene Licht zugeführt bekommen. Jedes der von der Steuertafel 16 erzeugten elektrischen Ausgangssignale wird von entsprechenden Vorrichtungen 42 empfangen und in optische Signale umgewandelt, die jeweils an separate Lichtleiter 22I(LIA)...22I(MIN) weitergeleitet werden. Die entsprechenden Lichtleiter können zu den Vorrichtungen am Steuerbus oder direkt in einer in Tabelle 4 gezeigten Weise an die Vorrichtungen am Lichtbus weitergeführt werden. TABELLE 4 Lichtleiter Steuerbus-Vorrichtung Lichtbus-Vorrichtung Leistungsbus-Vorrichtung
Die von der Ausführungsform nach Figur 3 bereitgestellte optische Steuerung gestattet es, daß die direkte Führung des Lichtleiters in die die Interfaceverbindung zum lichtbus herstellende Vorrichtung mit der Beleuchtungsvorrichtung von dem auf dem Lichtleiter vorhandenen Lichtsignal gesteuert wird, wodurch die Notwendigkeit für ein separates Steuerelement 32 zur Kommunikation mit dem Bus 22I umgangen wird. Obwohl die Ausführungsform von Figur 3 die Notwendigkeit von Steuerelementen 32 ausräumt, erreicht die Verringerung der Komplexität der Verdrahtungsvorrichtung entsprechend dem elektrischen System, wie es im Abschnitt über den Hintergrund der vorliegenden Erfindung diskutiert wurde, nicht den Grad, wie er durch die Maßnahmen der vorliegenden Erfindung erzielbar ist. Diese Einschränkung wird durch die in den Figuren 4(a), 4(b) und 6 gezeigten Ausführungsbeispiele ausgeräumt.
Figur 4(a) zeigt eine Anordnung 44, enthalten in und bezeichnet als 22 (Steuerlogik B), die eine Reihe von Lichtkodiernetzwerken 46A, 46B, 46C bzw. 46D aufweist, deren Eingänge die Signale LIA...LIN, LIIA...LIIN, LIIIA...LIIIN und MIA...MIN sind. Das vordere Ende der Steuerlogik B ist insoweit mit der vorher beschriebenen Steuerlogik 22 ähnlich, als es eine optische Vorrichtung 42 aufweist zur Aufnahme jeder dieser elektrischen Signale LAI...MIN und diese elektrischen Signale in optische Signale umwandelt, die zu entsprechenden Lichtleitern weitergeleitet werden, die ihrerseits jeweils an die vier (4) Gruppen von Farbkodier-Netzwerken 46A, 46B, 46C bzw. 46D weitergeführt werden. Diese Netzwerke 46A...46D liefern Lichtsignale, die als Ausgangssignale der Steuerlogik B dienen, die an den Steuerbus 22I angelegt werden und verschiedene Farben aufweisen. Die verschiedenen Farben signalisieren jeweils ein bestimmtes Steuersignal für die die Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtungen 32. Für die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform weist der Steuerbus 22I einen Lichtleiter auf, der in serieller Weise (in Figur 4(a) dargestellt) oder in paralleler Weise (nicht dargestellt) auf alle in den Tabellen 3 und 4 angegebenen eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtungen 32 geführt ist.
Die auf dem Lichtleiter 22I vorhandenen optischen Signale weisen unterschiedliche Farben auf, um unterschiedliche Funktionen aufgrund entsprechender Befehle auszuführen. Beispielsweise stellt das Farbkodiernetzwerk 42A eine blaue Farbe als Reaktion auf das Vorhandensein eines jeweiligen oder aller Steuersignale LIA...LIN, um so entsprechend die Aktivierung der Beleuchtungsvorrichtung IA und/oder der Beleuchtungsvorrichtung IN zu veranlassen. In gleicher Weise kann das Lichtkodiernetzwerk 46B eine gelbe Farbe als Reaktion auf die Anwesenheit eines jeweiligen oder aller Steuersignale LIIA...LIIN entwickeln, um so entsprechend die Beleuchtungseinrichtung IIA und/oder die Beleuchtungseinrichtung IIN zu aktivieren. Umgekehrt wird das Vorhandensein des gelben Lichts auf den Lichtleiter 22I, erzeugt vom Lichtkodiernetzwerk 46B, nicht die Beleuchtungsvorrichtung IA aktivieren, und gleichermaßen wird das Vorhandensein des vom Lichtkodiernetzwerk 46A erzeugten blauen Lichts nicht die Beleuchtungsvorrichtung IIA aktivieren.
Ein Weg zum Erzielen unterschiedlicher Farben besteht in der Benutzung verschiedener Filter, was im Hinblick auf Figur 8 behandelt werden soll. Ein weiterer Weg ist schematisch in Figur 4(b) repräsentativ zum Beispiel für die Farbkodiernetzwerke 46A gezeigt, bei dem Brechung oder Beugung benutzt wird, um Licht entsprechend seiner Farbe zu streuen.
Wie aus Figur 4(b) ersichtlich ist, werden die mit LIA in Verbindung stehenden Lichtstrahlen von einem Lichtleiter emittiert und von einer Sammellinse (collimating lens) aufgenommen, die ihrerseits die aufgefangenen Lichtstrahlen auf ein Prisma leitet. Das Prisma streut oder teilt die Strahlen auf entsprechend der Farbe und richtet diese Farbstrahlen auf eine Fokussierlinse, die ihrerseits die Strahlen auf mindestens zwei Verschlußblenden führt. Die Verschlußblenden erlauben in ihrem geöffneten Zustand, daß die entsprechend wählbaren Farben, zum Beispiel rot oder blau, hindurchgehen können. Die Lichtstrahlen gelangen durch die entsprechenden Farbverschlußblenden in den Bus 22I zur Weiterleitung an die in den Tabellen 3 und 4 aufgeführten Vorrichtungen. Die Anordnungen nach den Figuren 4(a) und 4(b) gestatten es, mit einem gemeinsamen Bus 22A allen Anforderungen der in den Tabellen 3 und 4 sowie in Figur 1 aufgeführten elektrischen Vorrichtungen zu entsprechen und dadurch die Komplexität des elektrischen Kabelbaums bei einem Fahrzeug zu verringern, worin die vorliegende Erfindung ihre Anwendung findet. Das von den verschiedenen Lichtkodiernetzwerken 46A...46D erzeugte Licht wird von den in den Figuren 5(a) und 5(b) gezeigten Anordnungen 50 dekodiert.
Figur 5(a) zeigt ein Dekodiernetzwerk 46A', das auf das von dem Lichtkodiernetzwerk 46A der Figuren 4(a) und 4(b) erzeugte Signal mit unterschiedlichem Licht anspricht. Für die in Figur 5(a) gezeigte Ausführungsfnrm weist das vom Kodiernetzwerk 46A in Figur 4 erzeugte Ausgangssignal eine bestimmte Farbe auf, die auf das gewünschte Aktivierungssignal LIA zur Versorgung der Beleuchtungsvorrichtung IA hinweist. Das optische Dekodiernetzwerk 46A' empfängt beispielsweise das vom Kodiernetzwerk 46 erzeugte blaue Signal zur Steuerung der Beleuchtungsvorrichtung IA und reagiert darauf durch Bereitstellung eines elektrischen Signals LIA, das auf die Vorrichtung 24 (LIA) am Lichtbus geführt wird, in deren Eingangsstufe eine Anordnung 60 mit einem lichtempfindlichen Bauelement und einem optischen Transistor vorgesehen ist. Für die in Figur 5(a) gezeigte Ausführugnsform kann das von der Vorrichtung 46A' entwickelte Signal auch direkt auf einen (nicht dargestellten) nicht-optischen Transistor in der Anordnung 60 geführt und dadurch das lichtempfindliche Bauelement, zum Beispiel eine lichtemittierende Diode, wie für die Anordnung 60 gezeigt, vermieden werden.
Das optische Dekodiernetzwerk 46A' kann eine in Figur 5(b) gezeigte Anordnung sein, die in ähnlicher Weise wie die in Figur 4(b) gezeigte Anordnung betrieben wird, wobei sich der Unterschied auf die Erfassung und die Reaktion auf die von der Fokussierungslinse ausgehenden Lichtstrahlen bezieht. Die von der Fokussierungslinse ausgehenden Lichtstrahlen passieren zunächst ihre zugeordneten Farbverschlußblenden (rot oder blau) und erscheinen von da ab als weißes Licht, das dann durch ein Feld entsprechender Fototransistorelemente aufgefangen wird, die durch das aufgefangene Licht leitend gesteuert werden, um so beispielsweise das in Figur 5(a) gezeigte Signal LIA zu erzeugen.
Eine weitere Ausführungsform zur Entwicklung der Steuersignale zur Aktivierung der elektrischen Vorrichtungen in den Tabellen 3 und 4 ist in Figur 6 für eine darin enthaltene und mit 22 (Steuerlogik C) bezeichnete Einrichtung 60 gezeigt. Die Steuerlogik C liefert als Ausgangssignale Lichtfrequenz-modulierte Signale auf den Steuerbus 22I, die unterschiedliche Lichtfrequenzen aufweisen, die jeweils auf entsprechende Steuersignale LIA...MIN hinweisen. Die Steuerlogik C unterscheidet sich von der Steuerlogik B dadurch, daß sie in ihrer Eingangsstufe keine optischen Bauelemente aufweist, sondern vielmehr die von der Steuertafel 16 erzeugten elektrischen Ausgangssignale direkt empfängt und diese Ausgangssignale in verschiedene Gruppen von Steuersignaien für die Ausführungsform von Figur 6 einleitet. Bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Steuersignale LIA...LIN zum Logikfeld 62A geleitet, die Steuersignale LIIA...LIIN zum Logikfeld 62B, die Steuersignale LIIIA...LIIIN zum Logikfeld 62C und die Steuersignale MIA...MIN werden zum Logikfeld 62D geführt, so daß die Signale zu vier (4) separaten Funktionsgruppen angeordnet werden, wobei jede Funktion einem bestimmten Lichtfrequenz-modulierten Signal entspricht. Die Logikfelder 62A, 62B, 62C und 62D erzeugen jeweils Ausgangssignale, SA, SB, SC und SD, die ihrerseits auf die Modulationsvorrichtung 64 geführt werden.
Die Modulationsvorrichtung 64 dient als eine Quelle von Modulationssignalen, die aktiviert oder deaktiviert werden durch das jeweilige Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Signalen SA, SB, SC und SD, die ihrerseits die Signale Ma, MB, MC und MD erzeugen, die an den Lichtfrequenzsender 66 angelegt werden.
Der Lichtfrequenzsender 66 erzeugt ein Frequenz-moduliertes Lichtsignal, das anspricht und hinweist auf eines oder mehrere der angelegten Signale MA, MB, MC und MD. In der im Zusammenhang mit der Diskussion der Ausgangssignale der Kontrollogik B beschriebenen Weise aktivieren oder inaktivieren die verschiedenen auf die Gruppen MA, MB, MC und MD hinweisenden Signale, die in den Tabellen 2, 3 und 4 aufgeführten elektrischen Vorrichtungen. Im einzelnen können die Gruppen MA, MB, MC und MD weiter segmentiert werden in MAIA..MAIN, MBIIA...MBIIN, MCIIIA...MCIIIN und MDIA...MDIN, um so als Steuersignale der Tabelle 2 von MIA...LIN, LIIA...LIIN, LIIIA...LIIIN und MIA und MIN zu dienen. Die Lichtfrequenz-modulierten Signale des Senders 66 werden an den Steuerbus 221 angelegt, der an alle in den Tabellen 3 und 4 aufgeführte, eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellende Vorrichtungen geführt wird. Die auf dem Steuerbus 221 vorliegende Lichtmodulation kann auch durch akusto-optische Elektro-optische oder magneto-optische Verfahren erreicht werden, es wird jedoch bevorzugt, daß dieses Licht in der Form unterschiedlicher Hochfreguenzpulse vorliegt, die von einer lichtemittierenden Diode oder einer Laserdiode in der Ausgangsstufe des Senders 66 erzeugt werden. Die eine Interfaceverbindung zum Steuerbus herstellenden Vorrichtungen nach Figur 6 weisen eine Ausführungsform auf, die in Figur 7 veranschaulicht ist.
In einer zur Beschreibung der Figuren 5(a) und 5(b) ähnlichen Weise, bezogen auf das Steuersignal LIA auf dem Lichtbus 24 (LIA), zeigt Figur 7 einen Frequenzdiskriminator 70, der auf die von der Steuerlogik C in Figur 6 erzeugten Lichtfrequenz-modulierten Signale MAIA anspricht. Im Ausführungsbeispiel von Figur 7 empfängt der Frequenzdiskriminator 70 ein auf dem Steuerbus 22I vorhandenes Steuersignal MAIA, das auf die dem Steuersignal LIA entsprechende Frequenz hinweist, und als Reaktion auf diese bestimmte Frequenz ein elektrisches Signal erzeugt, das auf die Vorrichtung 24 (LIA) geführt wird und diese steuert Der Frequenzdiskriminator 70 weist einen abgestimmten Verstärker zur Erfassung der bestimmten, mit der jeweiligen Vorrichtung zusammenhängenden Frequenz auf, um so diese entsprechende Vorrichtung einzuschalten oder leitend zu machen. Der zugehörige Detektor kann aus dem Bereich der opto-elektronischen Elemente sein, zum Beispiel ein Fototransistor mit einem zugehörigen abgestimmten Verstärker.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ähnliche Merkmale wie die Lichtkodier- und -dekodiernetzwerke nach den Figuren 4(a), 4(b), 5(a) und 5(b) aufweist, ist in Figur 8 dargestellt, die aus den Teilfiguren 8(a), 8(b) und 8(c) besteht. Generell zeigt Figur 8 einen optischen Schalter 18I (Figur 8(a)), der in der optischen Multiplexeinrichtung der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann. Der Zweck des Schalters 18I liegt darin, Licht aus dem von der Lichtquelle 12 stammenden weißen Licht im Lichtleiter 12A herauszuziehen, es durch einen Filter (18IA oder 18IB in Figur 8(a)) zu leiten und dann in den anderen Lichtleiter einzuführen, der zu allen Beleuchtungsvorrichtungen und elektrisch zu aktivierenden Vorrichtungen oder anderen elektrischen Vorrichtungen verlegt ist, die entsprechend der vorliegenden Erfindung zu steuern sind. Das Filter (18IA oder 18IB) läßt Licht einer bestimmten Farbe durch. Die von dem Schalter zu steuernde elektrische Vorrichtung weist ein zu dem Filter 18IA oder 18IB entsprechendes gleiches Filter 24IB (Figur 8(c)) auf und erlaubt so dem beispielsweise als Steuersignal LIA wirkenden Licht, zum Fototransistor 24IA zu gelangen, um die Vorrichtung 24 (LIA) von Figur 8(c) zu aktivieren.
Figur 8(a) ist eine Draufsicht auf einen von einem Benutzer zu betätigenden Steuerschalter 18I, der auf einer für den Benutzer zweckmäßigen Armatur, zum Beispiel der Steuertafel 16, angebracht sein kann. Der Schalter 18I weist das Filterteil 18IA auf, das von rötlicher Farbe sein kann, ferner das Filterteil 18IB, das von bläulicher Farbe sein kann, und ein Teil 18IC, das undurchsichtig sein kann und die Filter 18IA und 18IB voneinander trennt. Der Schalter 181 enthält ferner einen Arm 18ID, der in der in Figur 8(b) gezeigten Weise umlenkbar ist. Der Schalter 18I ist in Figur 8(a) so dargestellt, daß er mindestens einen Teil eines als Lichtbus 12A dienenden Lichtleiters sowie einen anderen als Steuerbus 22I dienenden Lichtleiter umfaßt.
Um Licht vom ersten Lichtleiter 12A herauszuziehen, wird im Betrieb der Lichtleiter 12A in der in Figur 8(a) gezeigten Weise scharf gebogen, so daß Licht an der Biegungsstelle aus dem Lichtleiter 12A austritt. Befindet sich der Schalter 18I in der Position, daß rotes Licht übertragen wird, das heißt der Schwenkarm wird im Uhrzeigersinn bewegt, um die Lichtleiter 12A und 22I in Figur 8(a) gegen das Filter 18IA gedrückt werden, ist es für einen Teil des durch den Lichtleiter 12A übertragenen Lichts möglich, in den zweiten Lichtleiter 22I, ebenfalls an der Biegung, einzutreten, welches Licht dann durch den Lichtleiter 22I zu der in Figur 8(c) gezeigten Vorrichtung 24 (LIA) weitergeleitet wird. Bei der Vorrichtung 24LIA erlaubt eine Biegung im Lichtleiter 22I erneut, daß etwas von dem übertragenen Licht aus dem Lichtleiter austritt, durch das rote Filter 24IB zum Fototransistor 24IA gelangt und dabei die Vorrichtung 24LIA einschaltet oder aktiviert. Wird eine doppelte Betätigung gewünscht, zum Beispiel daß der Motor im einen Fall das Fenster schließt und im anderen Fall öffnet, wird an der Biegestelle des Lichtleiters ein (nicht dargestellter) zweiter Fototransistor mit einem blauen Filter angeordnet, um den Motorantrieb in der entgegengesetzten Richtung zu steuern. Auf diese Weise kann ein einzelner Schalter das Fenster schließen, wenn der Schalter entsprechend betätigt wird, so daß rotes Licht (18IA) auf das zweite Filter 24IB übertragen wird, und das Fenster kann geöffnet werden, indem man den Schalter so bewegt, daß blaues Licht (18IC) übertragen wird, auf das ein entsprechendes blaues Filter und ein in der Vorrichtung 24 (LIA) angeordneter Fototransistor ansprechen. Die beiden Sensoren können in einer einzigen Vorrichtung mit jeweils einem entsprechenden Filter darüber vorgesehen sein.
Die Ausführungsform nach den Figuren 8(a), 8(b) und 8(c) ermöglicht den Vorteil, daß man lediglich vier "Drähte" zu irgendeinem Teil des Fahrzeugs, zum Beispiel zur Tür, verlegen muß. Einer dieser Drähte kann für den Leistungsbus 14A sein, der als heiße Seite des elektrischen Systems wirkt, der zweite ist ein Lichtleiter von der Lichtquelle 12, der die jeweils von der Tür veranlaßte Beleuchtung bereitstellt, zum Beispiel die Schlüssellochbeleuchtung oder das Licht im Fond, der dritte Draht ist der Lichtleiter (fiber) von dem Steuerbus 22I (weißes Licht) der in der Multiplex-Steuereinrichtung gebraucht wird, und der vierte Draht ist der Lichtleiter (fiber) von den Schaltern 18I für die Leitung der Steuersignale (farbiges Licht)
Für die Ausführungsformen nach den Figuren 4(a), 4(b), 5(a) und 5(b), bei denen eine Lichtkodierte-Multiplexeinrichtung. verwendet wird, können Farbfilter zur Trennung verschiedener Informationskanäle eingesetzt werden. Die Farbfilter müssen im Betrieb eine ziemlich enge Bandbreite aufweisen, so daß sie im allgemeinen als "Spike-Filter" bezeichnet werden. Um viele Informationskanäle für die Ausführungsformen nach den Figuren 4(a), 4(b), 5(a) und 5(b) benutzen zu können, ist es wünschenswert, daß das weiße Licht kontinuierlich ist, das heißt, daß es das gesamte elektromagnetische Spektrum des sichtbaren Lichts abdeckt statt nur einen oder mehrere bestimmte Farbanteile des sichtbaren Lichtspektrums. Um das zu erreichen, wird bevorzugt eine Lichtquelle verwendet, bei der das Licht durch eine Glühwendel erzeugt wird oder vielleicht durch eine Xenon-Entladungsquelle einer Metall-Halogenlampe, bei der das weiße Licht aus einer Mischung vieler Farbemissionslinien besteht. Auf der anderen Seite könnten Filter ausgesucht werden, die zu den Emissionslinien passen, so daß eine Quecksilber- oder Metall-Halogenlampe geeignet sein könnte. Die Auswahl des Typs der Lichtquelle hängt davon ab, wieviele Informationskanäle zur Steuerung aller elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeugs entsprechend Figur 1 erforderlich sind.
Wie in Figur 8(c) unter Bezugnahme auf die Vorrichtung 24IA und ebenfalls in den Figuren 5(a), 5(b) und 7 unter Bezugnahme auf die Schaltungsanordnung 60 gezeigt ist, weist die eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellende Vorrichtung 24(LIA) und auch die anderen Vorrichtungen 24LIN, 26LIIA...26LIIN, 28LIIIA...28LIIIN und 30MIA...30MIN alle vorzugsweise in ihrer Eingangsstufe ein lichtempfindliches Bauelement auf, wobei jedes davon von entsprechenden, eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtungen 32 aktiviert wird. Diese Vorrichtungen 24, 26, 28 und 30 weisen verschiedene Ausführungsformen auf, um die besonderen Anforderungen der ihnen zugeordneten Beleuchtungsvorrichtung oder elektrisch aktivierten Vorrichtungen zu erfüllen.
Die Vorrichtungen 24(LIA)...24(LIN) können eine in Figur 9(a) dargestellte Ausführung zeigen. Die Vorrichtung 24 kann ein optisches Schaltnetz 74 enthalten, das in Figur 9(a) mit einem direkt mit dem Lichtbus 12B gekoppelten ersten oder oberen Port 74A und mit einem mit der Beleuchtungsvorrichtung IA direkt gekoppelten zweiten oder unteren Port 74B gezeigt ist. Das optische Schaltnetzwerk 74 weist Mittel 74C auf, die ansprechen auf das Ausgangssignal 64A, das von dem optischen Schalter 62 der Einrichtung 60 von 24IA in Figur 8 entwickelt wird, und zwar als Reaktion auf ein Steuersignal LIA von den Ausführungsformen entsprechend den Figuren 3, 4(a) und 4(b), 5(a) und 5(b), 6 oder 8.
Das optische Schaltnetzwerk 74 kann aus einer schematisch in Figur 9(b) ersichtlichen Anordnung bestehen. Das optische Schaltnetzwerk 74 spricht an auf den optischen Schalter 62 und enthält eine Vorrichtung, die ein optisches lichtführendes Teil in eine und aus einer Ausrichtung mit dem entsprechenden Lichtbus bewegt. Die auf das Signal 62A ansprechende Vorrichtung 74C kann eine piezoelektrische Vorrichtung mit einem Arm 74C' aufweisen, der unter einem Lichtleiter angeordnet ist, der als Ausgangsport 74B dient, welcher auf die Beleuchtungsvorrichtung IA führt. Wenn die Vorrichtung 74C das Signal 62A empfängt, veranlaßt sie, daß der Arm 74C aufwärts bewegt wird und dabei der Lichtleiter 74B in die (in unterbrochenen Linien dargestellte) Ausrichtung mit dem Lichtbus 12B angehoben wird, was dem vom Bus 12B ausgehenden Licht ermöglicht, in den Lichtleiter 74B zur Weiterleitung auf die Beleuchtungsvorrichtung IA einzutreten. Die Beseitigung des Signals 62A bewirkt, daß der Lichtleiter 74B wieder in seine Ruhestellung zurückkehrt, aus der heraus kein Licht vom Lichtbus 12B in den Lichtleiter 74B eintreten kann. Die Bewegung des Lichtleiters 74B in die und aus der Ruheposition kann auch statt der beschriebenen piezoelektrischen Mittel durch elektromagnetische, pneumatische Bimetall- oder Memorymetall-Vorrichtungen erreicht werden.
Die Vorrichtung 24 ist ausgelegt zur Lieferung der Lichtanregung für die Beleuchtungsvorrichtung IA, die verschiedene Formen aufweisen kann, zum Beispiel als Frontlicht oder Nebelleuchte. Die Anforderungen an die Beleuchtungsvorrichtung IA sind im wesentlichen die, daß es sich um eine Vorrichtung handelt, die entweder in ihrem aktiven oder inaktiven Zustand ist, und damit die jeweiligen Fahrzeuganforderungen, zum Beispiel als Aufblend- oder Anblendlicht, erfüllt. Die Steuerung dieser Anregung, das heißt des aktiven oder inaktiven Zustandes der Beleuchtungsvorrichtung IA, wird bestimmt durch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Steuersignals LIA. Falls erforderlich kann die Beleuchtungsvorrichtung IA als Blinklicht ausgeführt sein, zum Beispiel als Fahrtrichtungssignal, indem man das periodische Auftreten und Entfernen des Steuersignals von der Vorrichtung 24 zuläßt.
Die Vorrichtungen 26(LIIA)...26(LIIN) können in der in Figur 10(a) gezeigten Weise ausgeführt sein. Die Vorrichtung 26 kann ein optisches Unterbrechungsnetzwerk 76 mit einem Eingangsport 76A, zwei Ausgangsports 76B und 76C sowie Mitteln 74C, die im Zusammenhang mit Figur 9(b) beschrieben wurden, aufweisen. Der erste Port 76A ist direkt mit dem Lichtbus 12D gekoppelt und der zweite Port 76B sowie der dritte Port 76C sind jeweils direkt mit den Beleuchtungsvorrichtungen IIA1 und 11A2 gekoppelt.
Das optische Schaltnetzwerk 76 kann eine schematisch in Figur 10(b) dargestellte Anordnung enthalten. Das optische Schaltnetzwerk 76 spricht auf den optischen Schalter 62 an und weist eine Vorrichtung auf, die ein optisches lichtführendes Teil in eine und aus einer Ausrichtung mit dem entsprechenden Lichtbus bewegt. Wenn die Vorrichtung 74C das Signal 62A empfängt, veranlaßt sie, daß der Arm 74C' aufwärts bewegt wird und dabei den Lichtleiter 76A in (in unterbrochenen Linien dargestellte) Ausrichtung mit dem Lichtleiter 76C anhebt, so daß das vom Bus 12D ausgehende Licht in den Lichtleiter 76C eintreten kann, um weiter an die Beleuchtungsvorrichtung IIA1 geleitet zu werden. Die Entfernung des Signals 62A bewirkt, daß der Lichtleiter 76A in seine Ruhestellung zurückkehrt, was dem vom Bus 12D ausgehenden Licht erlaubt, in den Lichtleiter 76B zur Weiterleitung an die Beleuchtungsvorrichtung IIA2 überzugehen.
Die Vorrichtung 26 paßt die Beleuchtungsvorrichtungen IIA1 und 11A2 an die Bedürfnisse des Fahrzeugs an. Beispielsweise können die Beleuchtungsvorrichtungen IIA1 und 11A2 die Fahrtrichtungssignale des Fahrzeugs darstellen. Die Lichtenergie des Fahrtrichtungssignals existiert im Lichtleiter 12D und der Blinkerbetrieb, der die Funktion der Fahrtrichtungssignale anzeigt, wird erreicht, indem man die Vorrichtung 74C abwechselnd Lichtenergie vom Lichtbus 12B in die Beleuchtungsvorrichtung IIA1 und dann in die Beleuchtungsvorrichtung 11A2 koppeln läßt. Für diesen Funktionstyp kann die Blinksteuerung für die Front- und Rücklichter alternierend aktiviert werden. Verschiedene Maßnahmen können gleichermaßen für die Kontrolle der Brems-Blinker- Warnlichter eingesetzt werden, so daß der Blinkbetrieb durch eine einfache Spiegelrotation erfolgt, über die alternierend Licht von der Frontseite des Fahrzeugs zur Rückseite geleitet wird.
Die Vorrichtung 28(LIIIA)...28(LIIIN) kann eine in Figur 11 (a) dargestellte Ausführung aufweisen, die die Beleuchtungsvorrichtung III an die Erfordernisse des Fahrzeugs anpaßt. Die Vorrichtung 28 stellt eine Einstellfunktion für das Licht bereit, die Anwendung finden kann bei der Instrumententafel eines Fahrzeugs. Die in Figur 11(a) gezeigte Vorrichtung 28 weist ein Lichtdämpfungs-Netzwerk 78 mit einem ersten Port 78A und einem zweiten Port 78B auf, wobei der erste Port 78A direkt mit dem Lichtbus 12C verbunden ist und der zweite Port direkt auf die Beleuchtungsvorrichtung IIIA führt. Das Lichtdämpfungs-Netzwerk 78 besitzt weiter eine Einrichtung 78C, die auf die von dem optischen Schalter 72 erzeugten Signale 62A anspricht, so daß das vom Lichtbus 12C an die Beleuchtungsvorrichtung III gelieferte Licht in einer variablen Weise von seinem höchsten auf seinen niedrigsten Wert oder auf Null reduziert werden kann. Der höchste und niedrigste Wert dieser Lichtintensität kann als Maßnahme zur Einstellung der Instrumentenbeleuchtung in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen im Fahrzeug benutzt werden.
Das Lichtdämpfungs-Netzwerk 78 kann eine schematisch in Figur 11(b) gezeigte Anordnung aufweisen. Die Lichtdämpfung wird primär bewirkt durch die Vorrichtung 78C, die in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal 62A ihre Transparenz ändern kann, und zwar von im wesentlichen klar mit 100%iger Lichtdurchlässigkeit zu im wesentlichen "bewölkt" mit etwa nur 5% Lichtdurchlässigkeit. Das Netzwerk 78 weist ferner eine Kollimationslinse 78D auf, die das vom Lichtleiter 78A ausgehende Licht zusammenf aßt und dieses Licht so durchläßt, daß es auf die Vorrichtung 78C trifft. Die Vorrichtung 78C bewirkt die Dämpfung und leitet das Licht auf eine Fokussierungslinse 78E, die ihrerseits das Licht in den Lichtleiter 78B zur Weiterleitung an die Beleuchtungsvorrichtung IIIA leitet.
Die Vorrichtung 30 paßt die Erfordernisse einer motorisierten Vorrichtung des Fahrzeugs an die Steuerung durch einen Benutzer an und kann die in Figur 12 dargestellte Ausführungsform aufweisen. Figur 12 veranschaulicht allgemein eine bewegliche Vorrichtung 80, die gesteuert wird von einer motorisierten Vorrichtung 80A mit einer Getriebeanordnung 80B, die mit der beweglichen Vorrichtung 80 verbunden ist. Der motorisierte Mechanismus 80A wird seinerseits gesteuert von einer Motorsteuerung 80C, die ihrerseits auf ein von der optischen Vorrichtung 62 erzeugtes Ausgangssignal 62A anspricht. Die Motorsteuerung 80C ist mit ihrem einen Ende direkt mit dem Leistungsbus 14A verbunden. Die Motorsteuerung 80C bewirkt als Reaktion auf das Ausgangssignal 62A die Bewegung der beweglichen oder manövrierbaren Vorrichtung, die ein Fenster, ein Sitz, die Kofferraumverriegelung, die Türverriegelung oder eine andere vom Benutzer gesteuerte Fahrzeugausstattung sein kann. Über einen Rückkopplungspfad 80D beendet die Motorsteuerung 80C eine solche Bewegung der Vorrichtung 80.
Es ist somit festzuhalten, daß mit den Maßnahmen der vorliegenden Erfindung ein Weg zur Steuerung aller Beleuchtungsvorrichtungen und aller elektrisch betätigten Vorrichtungen durch einen Fahrzeuginsassen gegeben ist. Bezüglich der Beleuchtungsvorrichtungen wird die Lichtenergie für alle Beleuchtungsvorrichtungen von der Lichtquelle 12 entwickelt und über die Lichtbuse 12A, 12B, 12C und 12D an alle Beleuchtungsvorrichtungen weitergeleitet. Um etwaige dieser Vorrichtungen selektiv zu betätigen, werden verschiedene Methoden eingesetzt, zum Beispiel der Einsatz einer Lichtkodierung und -dekodierung oder eine kodierte Lichtfrequenzmodulation und entsprechende Dekodierung oder der separate Einsatz von Lichtleitern zur wählbaren Steuerung einzelner Funktionen. Das Multiplex-Verteilsystem der vorliegenden Erfindung weist verschiedene Ausführungsformen auf, die alle den Erfordernissen eines Fahrzeugs Rechnung tragen und dabei gleichzeitig die Komplexität der elektrischen Kabelbäume eines Fahrzeugs reduzieren.

Claims

1. Steuereinrichtung (10) für ein Fahrzeug, enthaltend:

eine Lichtquelle (12), die Lichtenergie für mehrere Lichtbuse (12A, B, C, D) erzeugt, die in dem Fahrzeug verlegt sind und Lichtenergie für Beleuchtungsvorrichtungen (LIA..LIIIN) liefern, gekennzeichnet durch:

eine Leistungsquelle (14) für einen Leistungsbus (14A), der für eine elektrische Aktivierung von Vorrichtungen (MIA, MIN) des Fahrzeugs verlegt ist und diesen elektrische Energie zuführt,

wenigstens eine Steuertafel (16), die mit einem der Lichtbuse (12A) verbunden ist und auf mehrere vom Benutzer abgegebene Befehle (18) anspricht zum Steuern der elektrisch aktivierten Vorrichtungen (MIA, MIN) und zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtungen (LIA..LIIIN) des Fahrzeugs, wobei die Steuertafel (16) ferner anspricht auf vom Benutzer abgegebene Befehle (18), die die bevorstehende Bewegung des Fahrzeugs signalisieren, wobei die Steuertafel (16) mehrer Ausgangssignale erzeugt, die auf entsprechende Weise die vom Benutzer angegebenen Befehle (18) darstellen,

eine Steuerlogik (22), die auf die Ausgangssignale der Steuertafel (16) anspricht zum Erzeugen entsprechender Steuersignale auf einem Steuerbus (22I), der in dem Fahrzeug verlegt ist,

eine Vorrichtung (30, 32), die auf entsprechende Weise eine Interfaceverbindung von jeder der elektrisch betätigten Vorrichtungen (MIA, MIN) und der Beleuchtungsvorrichtungen (LIA..LIIIN) mit dem Steuerbus (22I) herstellt, wobei jede der eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtungen (30, 32) auf die entsprechenden Ausgangssignale anspricht, die mit den elektrisch betätigten Vorrichtungen (MIA, MIN) zusammen mit den Beleuchtungsvorrichtungen (LIA..LIIN) in Beziehung stehen, und ein Ausgangssignal als Antwort darauf erzeugt,

eine Vorrichtung (24, 26, 28), die auf entsprechende Weise eine Interfaceverbindung von jeder der Beleuchtungsvorrichtugen (LIA..LIIIN) mit einem entsprechenden Lichtbus (12A, B, C, D) herstellt, wobei jede der eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellenden Vorrichtung (24, 26, 28) ihre entsprechende Beleuchtungsvorrichtung (LIA..LIIIN) mit ihrem entsprechenden Lichtbus (12B,12C, 12D) bei einem entsprechenden Ausgangssignal aus der entsprechenden, eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtung (32, 33) verbindet, und

eine Vorrichtung (30), die auf entsprechende Weise eine Interfaceverbindung von jeder der elektrisch betätigten Vorrichtungen (MIA, MIN) mit dem Leistungsbus (14A) herstellt, wobei jede eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellende Vorrichtung (30) entsprechende elektrische Vorrichtungen (MIA, MIN) mit dem Leistungsbus (14A) bei einem entsprechenden Ausgangssignal aus der entsprechenden, eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus (22I) herstellenden Vorrichtung verbindet.

2. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 wobei die Lichtquelle (12) enthält:

eine Gasentladungslichtquelle hoher Intensität, die eine Kugelform oder eine Glühlichtquelle aufweist und mehrere Lichtwellenleiter (12A, B, C, D), die in die äußere Oberfläche der Lichtquelle münden, wobei mit den mehreren Lichtwellenleitern (12A, B, C, D) auf entsprechende Weise mehrere optisches Licht führende Vorrichtungen verbunden sind, die als Lichtbuse dienen.

3. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch oder 2, wobei die Steuertafel (16) enthält:

optische Schalter (18I), die eine Anregung aufweisen, die von einem der Lichtbuse (12A) zugeführt ist, und auf die mehreren, vom Benutzer angegebenen Befehle (18) ansprechen zum Steuern des Betriebszustandes der elektrisch betätigten Vorrichtungen (MIA, MIN) und der Beleuchtungsvorrichtungen (LIA..LIIIN).

4. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerlogik (22) enthält:

mehrere Lichtleiter (22I) zum Leiten von Licht und von denen das eine Ende auf entsprechende Weise mit jedem der Ausgangssignale der Steuertafel (16) verbunden ist, wobei deren anderes Ende als der Steuerbus (22I) dient und mit der entsprechenden eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellenden Vorrichtung (24, 26, 28) und der entsprechenden eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellenden Vorrichtung (30) verbunden ist.

5. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Steuerbus (22I) einen Lichtleiter aufweist, der zu allen eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Vorrichtungen (32) geführt ist.

6. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Steuerlogik (22) enthält:

eine Lichtkodierschaltung (46A, B, C, D), die als Eingangsgrößen die Ausgangssignale der Steuertafel (16) aufweist, wobei die Kodierschaltung Lichtsignale liefert, die als die Ausgangssignale der Steuerlogik (22) dienen und an den Lichtleiter-Steuerbus (22I) angelegt sind, wobei die Lichtsignale der Kodierschaltung in unterschiedliche Farben segmentiert sind, um unterschiedliche Funktionen anzugeben.

7. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerlogik (22) enthält:

eine Kodierschaltung (62A, B, C, D), die als Eingangsgrößen die Ausgangssignale der Steuertafel (16) aufweist, wobei die Kodierschaltung Lichtfrequenz-modulierte Signale liefert, die als Ausgangssignale (5A, 5B, 5C, 5D) dienen und an den Steuerbus (21I) angelegt sind, wobei die Ausgangssignale der Schaltung bei verschiedenen Frequenzen lichtmoduliert (bei 64) sind, um unterschiedliche Funktionen anzugeben.

8. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei die eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellende Vorrichtung (32) enthält:

einen Dekodierschaltung (46A'), die auf Lichtsignale der Kodierschaltung anspricht und die unterschiedlichen Farben dekodiert, um einem elektrischen Signal zu entsprechen und zu liefern, um selektiv entsprechende eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellende Vorrichtungen (24) und eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellende Vorrichtungen (32) zu aktivieren,

9. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellende Vorrichtung (30) enthält:

einen Frequenz-Diskriminator (70), der auf die Lichtfrequenz-modulierten Signale der Kodierschaltung (62) anspricht und die Lichtfrequenz-modulierten Signale dekodiert, um einem elektrischen Signal zu entsprechen und zu liefern, um entsprechende eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellende Vorrichtungen (24) und eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellende Vorrichtungen (30) selektiv zu aktivieren.

10. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei jede der eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellenden Vorrichtungen (24, 26, 28) und der eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellenden Vorrichtungen (30, 32) eine Eingangsstufe (34) aufweist, wobei ein optischer Schalter (84) auf ein Lichtsignal anspricht, das durch den entsprechenden Lichtleiter erzeugt ist.

11. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, wobei jede der eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellenden Vorrichtungen (24, 26, 28) und der eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellenden Vorrichtungen (32, 30) eine Eingangsstufe aufweist, wobei ein optischer Schalter (74) auf das elektrische Signal anspricht, das durch die entsprechende Dekodierschaltung (46) der eine Interfaceverbindung mit dem Steuerbus herstellenden Schaltung erzeugt ist.

12. Steuereinrichtung nach Anspruch 10 und 11 wobei die eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellende Vorrichtung (24, 26, 28) enthält:

ein optisches Schaltnetzwerk (74), von der das eine Ende direkt mit einem der mehreren Lichtbuse (12B, C, D) gekoppelt ist und von der das andere Ende direkt mit einer der Beleuchtungsvorrichtungen (LIA..LIIIN) gekoppelt ist, wobei das optische Schaltnetzwerk (24) auf den optischen Schalter (60) anspricht, um das Licht, das auf dem entsprechenden Lichtbus (12B) vorhanden sein kann, in die Beleuchtungsvorrichtung zu richten.

13. Steuereinrichtung nach Anspruch 12, wobei das optische Schaltnetzwerk (74) , das auf den optischen Schalter (60) anspricht, eine Vorrichtung (74C) aufweist, die ein optisches Licht führendes Teil (74C') in eine und aus einer Ausrichtung mit dem entsprechenden Lichtbus (12b) bewegt.

14. Steuereinrichtung nach Anspruch 10 und 11, wobei die eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellende Vorrichtung (26) enthält:

ein optisches Unterbrechungsnetzwerk (76) mit drei Ports (76A, B, C), wobei der erste Port (76A) mit einem der mehreren Lichtbuse (12D) direkt gekoppelt ist und die zweiten und dritten Ports (76B, C) mit einer der Beleuchtungsvorrichtungen (IIA1, 2) direkt gekoppelt sind, wobei das Unterbrechungsnetzwerk (76) ferner Mittel (74C) aufweist, um die Verbindung der ersten und zweiten Ports (76A, B) und der ersten und dritten Ports (76A, C) zu verbinden und dann zu unterbrechen.

15. Steuerinrichtung nach Anspruch 14, wobei die Einrichtung (74C) zum Verbinden und dann zum Unterbrechen der Verbindung auf den optischen Schalter (74) anspricht und eine Vorrichtung aufweist, die ein optisches Licht führendes Teil (74') in eine und aus einer Ausrichtung mit dem entsprechenden Lichtbus (12D) bewegt.

16. Steuereinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die eine Interfaceverbindung mit dem Lichtbus herstellende Vorrichtung (28) enthält:

ein Lichtdämpfungs-Netzwerk (78) mit einem ersten und einem zweiten Port (78A, B), wobei der erste Port (78A) mit einem der mehren Lichtbuse (12C) direkt gekoppelt ist und der zweite Port (78B) mit einer der Beleuchtungsvorrichtungen (LIIIA) direkt gekoppelt ist, wobei das Lichtdämpfungs- Netzwerk (78) ferner eine Einrichtung (78C) aufweist, die auf den optischen Schalter (62) anspricht, so daß das Licht, das von dem Lichtbus (12C) zu der Beleuchtungsvorrichtung (LIIIA) geleitet ist, in einer variablen Weise von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert reduziert wird.

17. Steuereinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die eine Interfaceverbindung mit dem Leistungsbus herstellende Vorrichtung (30) enthält:

einen motorisierten Mechanismus (80A), der auf einen Benutzer des Fahrzeugs anspricht, wobei die eine Seite des motorisierten Mechanismus mit dem Leistungsbus (14A) direkt gekoppelt ist und die andere Seite mit einer Getriebeanordnung (80B) direkt verbunden ist, die mit der elektrisch betätigten Vorrichtung in Verbindung steht, wobei der motorisierte Mechanismus ferner eine Einrichtung (80B) aufweist, die auf den optischen Schalter (62) anspricht, um eine Bewegung und eine Beendigung dieser Bewegung der elektrisch betätigten Vorrichtung herbeizuführen.