DE1480407A1

DE1480407A1 - Electronic switching and monitoring device for a multi-circuit flashing light system in motor vehicles

Info

Publication number: DE1480407A1
Application number: DE19631480407
Authority: DE
Inventors: Georg Vogel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-12-06
Filing date: 1963-12-06
Publication date: 1969-04-17

Description

Elektronische Schalt- und Überwachungseinrichtung für eine Mehrkreis-Blinklichtanlage bei Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft eine elektronische Schalt- und W"berwachungseinrichtung für eine Mehrkreis-Blinklichtsignalanlage bei Kraftfahrzeugen zur Anzeige eines beabsichtigten Richtungswechsels, bei der der Ausfall einer oder mehrerer Glühlampen über Kontrollampen angezeigt wird.Electronic switching and monitoring device for a multi-circuit flashing light system in motor vehicles. The invention relates to an electronic switching and monitoring device for a multi-circuit flashing light signal system in motor vehicles to display a intended change of direction in which the failure of one or more incandescent lamps is displayed via control lamps.

Bei den bekannten Überwachungseinrichtungen dieser .Art beruht die Überwachung der Funktion der einzelnen Blinkleuchten auf der durch den Ausfall einer oder mehrerer Glühlampen hervorgerufenen Stromschwächung. Meist werden zur Anzeige stromabhängige elektromagnetische Schaltmittel eingesetzt, die je nach Stromfluss abgefallen oder angezogen sind und die Kontrollampen entsprechend steuern. Sind liehrkreis-Blinklichtanlagen aufzubauen, dann muss der Blinkgeber mehrere Stromstufen unterscheiden können. Dazu sind mehrere auf unterschiedliche Stromwerte eingestellte Schaltmittel vorzusehen. Da die Ansprechvverte dieser Schaltmittel von Blinkgeber zu Blinkgeber streuen und die Gesamtstromstärke im Blinkkreis von der Spannung der Batterie abhängig ist, wird mit steigender Anzahl der überwachten Glühlampen die Anzeige über die Kontrollampen nicht mehr eindeutig. Beim Ausfall einer Glühlampe ist ja bekanntlich der Gesamtstrom im Blinkkreis bei Maximalspannung der Batterie nicht mehr viel verschieden von dem Strom im Blinkkreis der bei Minimalspannung und allen Glühlampen fliesst. Eine andere bekannte .Anordnung sieht daher vor, dass nur der Grundkreis, z.B. die Blinkleuchten der Zugmaschine, über den Blinkgeber mit einer zugeordneten Kontrollampe gesteuert werden und dass für jeden weiteren Blinkkreis ein .vom Blinkgeber des Grundkreises gesteuerter Transistorschalter mit eigener Kontrollampe vorgesehen ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass im Grundkreis und in den weiteren Blinkkreisen die Stromüberwachung vereinfacht wird. Die Nachteile der Anordnung bestehen jedoch darin, dass für jeden zusätzlichen Blinkkreis. eine getrennte Schaltbahn am Blinklichtschalter vorzusehen ist und dass bei zwei zusätzlichen Blinkkreisen, z.B. Zugmaschine mit zwei Anhängern, zwei z;etrennte Blinklichtleitungspaare über die Steckdosen und Verbindungskabel zu führen sind.In the known monitoring devices of this .Art based on the Monitoring of the function of the individual flashing lights due to the failure of a current weakening caused by several incandescent lamps. Mostly are used for display current-dependent electromagnetic switching means used, depending on the current flow fallen off or attracted and control the indicator lights accordingly. Are To set up loop-flashing light systems, the flasher must have several current levels can distinguish. For this purpose, several are set to different current values Provide switching means. Since the response of this switching means of flasher to flasher and the total amperage in the flasher circuit depends on the voltage of the Depends on the battery, the more the number of monitored light bulbs increases Indication via the control lamps is no longer clear. If a light bulb fails is known to be the total current in the flashing circuit at maximum voltage of the battery not much different from the current in the flashing circuit at minimum voltage and all the light bulbs flow. Another well-known arrangement looks therefore, only the basic circle, e.g. the turn signal lights of the tractor unit, should be over the flasher can be controlled with an assigned control lamp and that for each additional flashing circle a transistor switch controlled by the flasher unit of the base circle is provided with its own control lamp. This arrangement has the advantage that in the The base circle and the current monitoring in the other flashing circles is simplified. The disadvantages of the arrangement, however, are that for each additional blinking circle. a separate switching path is to be provided on the turn signal switch and that with two additional flashing circles, e.g. tractor with two trailers, two separate ones Pairs of flashing light lines must be routed through the sockets and connecting cables.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Scralt- und überwachungseinrichtung für eine üiehrkreis-Blinklichtanlage bei Kraftfahrzeugen zu schaffen, die ohne besondere Blinklichtschalterbahnen und zusätzliche Blinklichtleitungen auskommt und dennoch eine eindeutige Kontrolle der angeschalteten Blinklichtleuchten ermöglicht. Die elektronische Schalt- und Überwachungseinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Blinkfunktion und die Kontrollfunktion getrennt sind und dass dies über eine in die Blinklichtleitung eingeschleifte elektronische astabile Kippschaltung und einen elektronischen Analog-Digital-Wandler übernommen wird. Erfindungsgemäss übernimmt die Schaltfunktion eine astabile Halbleiter-Kippschaltung, die beim Schliessen des Blinklichtschalters Versorgungsspannung erhält und periodisch schwingt, während die Überwachungsfunktion eine als Analog-Digital-Wandler geschaltete Kette von Tunneldioden mit entsprechend bemessenen Hügelströmen übernimmt. Damit beim Schliessen des Blinklichtschalters die Blinkleuchten sofort aufleuchten, ist vorgesehen, dass eine astabile Kippschaltung eingesetzt ist, die beim Anlegen der Versorgungsspannung in einem bestimmten Schaltzustand zu schwingen beginnt. Der in die Blinkleitung direkt eingeschaltete Halbleiter ist an die mgiimale Schalt- leistung der angepasst. Der diesen Schalt-Halbleiter steuernde Steuer-Halbleiter der astabilen Kippechaltung wird über einen Widerstand von der Blinkleitung `'gespeist. Dieser Widerstand kann erfindungsge- mä.se als Kontrollampe für den Schaltkreis ausgebildet werden. Die Spannungsabfälle an den Tunneldioden werden erfindungs- . gemäss über Transiator--Schaltetufen mit Ansprechschwellen überwacht. Die lnsprechschwellen sind auf die Leistungen der Blinklichtkreise angepasst. Die Kontrollam'pen sind in- die Ausgangskreise dieser Transistor-Schaltstufen einge- schaltet. Die Überwachung kann auch ,über nur eine Kontroll- lampe ausgeführt werden,.wenn die Kette von Tunneldioden durch eire Transiator-Sehaltstnfe überwacht wird und die Ansprechschwelle der Sehaltstafe in Abhängigkeit von der ,Anzahl und Leistung der B1inikreiae eingestellt wird. Grösste Anpwssungefähigkeit an die verschiedensten Gegeben- heiten lässt sich gadurch erreichen, dass die astabile Kipp- schaltung und der ännlog-Digital-Wandler als getrennte kon- struktive Baueinheiten ausgeführt sind. Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 im Prinzip die Schält- und,tberwachungseinrichtung nach der Erfindung für eine Zweikreis-Anlage, Fig.2 einen Analog »igital-Wandler mit einer Kette von Tunneldioden als 'Überwaehungseinriehtung, Fig.3 eine auf die Ansahl der greise einstellbare Über- wachungseinrichtung und Fig.4 eine aetabile Transistor-Kippechaltung als Schalt einrichtung. Anhand der Fig.1 wird die Blinklichtanlage nach der Jgrgindt im Prinzip erläutert. In die von der Batterie B abgehlnded Blinklichtleitung BZ ist vor dem Blinklichtechalter 138 der Analog-Digital-Wandler ADyi und die astabile Kippschaltung KS eingeschleift. Der Analog-Digital-@rand ler ist je nach der . Anzahl der zu überwachenden Kreise mit der entsprechenden Anzahl von Tunneldioden mit nachgeschalteten Transistor-Schaltstufen ausgerüstet, die die Kontrollampen KZ1 bis KZn steuern. Über den Blinklichtschalter BS können die Blinklichtleuchten der linken oder der rechten Fahrzeugseite an die Blinklichtleitung BZ angeschaltet werden. über die Steckdose D1 können zu den Blinklichtleuchten S1 bzw. Sr der Zug-. maschine die Blinklichtleuchten H11 bzw. H1r des ersten Anhängers und über die Steckdose D2 die Blinklichtleuchten H21 bzw. H2r des zweiten Anhängers versorgt werden.The object of the invention is to create an electronic scralt and monitoring device for a circuit flashing light system in motor vehicles, which does not require any special flashing light switch tracks and additional flashing light lines and yet enables clear control of the flashing light lights that are switched on. The electronic switching and monitoring device according to the invention is characterized in that the flashing function and the control function are separated and that this is taken over by an electronic astable toggle switch looped into the flashing light line and an electronic analog-digital converter. According to the invention, the switching function is performed by an astable semiconductor flip-flop which receives supply voltage when the flasher light switch is closed and oscillates periodically, while the monitoring function is performed by a chain of tunnel diodes connected as an analog-to-digital converter with appropriately sized hill currents. In order for the flashing lights to light up immediately when the flashing light switch is closed, it is provided that an astable toggle switch is used, which begins to oscillate in a certain switching state when the supply voltage is applied. The semiconductor switched directly into the flashing line is connected to the maximum switching performance of customized. Of the this switching semiconductor controlling the control semiconductor astable toggle circuit is via a resistance from the Flashing line `` 'fed. This resistance can be inventive must be designed as a control lamp for the circuit . The voltage drops across the tunnel diodes are invented. according to transiator switching steps with response thresholds supervised. The thresholds of response are based on the benefits adapted to the flashing light circuits. The control lamps are in- the output circuits of these transistor switching stages are switches. Monitoring can also be carried out via just one control lamp running, if the chain of tunnel diodes is monitored by a Transiator-Sehaltstnfe and the Response threshold of the Sehaltstafe depending on the , Number and performance of B1inikreiae is set. Greatest adaptability to the most varied of circumstances unities can be achieved by the fact that the astable tilting circuit and the analog digital converter as separate con- structural units are executed. The invention is explained in more detail with reference to the drawings. Show it: 1 shows the switching and monitoring device in principle according to the invention for a two-circuit system, 2 shows an analog / digital converter with a chain of Tunnel diodes as ' monitoring device, 3 is a Ansahl to the aged adjustable over- monitoring device and 4 shows a stable transistor toggle circuit as a switching furnishings. Is on the basis of Figure 1, the flashing indicator system according to the Jgrgindt explained in principle. In the disconnected from the battery B. The flashing light line BZ is in front of the flashing light switch 138 Analog-digital converter ADyi and the astable flip-flop KS looped in. The analog-digital @ rand ler is depending on the. Number of circuits to be monitored equipped with the corresponding number of tunnel diodes with downstream transistor switching stages that control the control lamps KZ1 to KZn. The turn signal lights on the left or right side of the vehicle can be connected to the turn signal line BZ via the turn signal switch BS. Via the socket D1, the turn signal lights S1 or Sr can be used for the train. machine the indicator lights H11 or H1r of the first trailer and the indicator lights H21 or H2r of the second trailer via the socket D2.

Anhand der Fig.2 wird die Wirkungsweise der Überwachungseinrichtung erklärt. Dazu sollen aber vorher einige Worte zu der Kennlinie einer Tunneldiode gesagt werden. Fliesst durch die Tunneldiode ein :itrom, der kleiner ist als der Hügelstrom, dann bleibt dOr Spannungsabiall an der Tunneldiode klein. 'Übersteigt der Strom durch die Tunneldiode den Wert des Hügelstromes, dann steigt der Spannungsabfall an der Tunneldiode sprungartig an. Da Tunneldioden mit Hügelströmen von-einigen Llilliampere bis zu mehreren Ampere hergestellt werden können und diese Kennwerte ausserdem temperaturunabhängig sind, lasen sich mit diesen Halbleiter-Elementen sehr gute Analog-Digital-Jandler aufbauen, wenn man die an einer Kette von Tunneldioden mit verschiedenen Hügeletrömen auftretenden Spannungsabfälle überwacht. Die Grösse der Spannungssprünge an der Tunneldiode ist durch das Material bedingt, so weisen z.B. Germaniumdioden eine Spannungeänderung von 50mV auf 200mV auf. Dieser Spannungeprung kann über eine Transistor-Schaltstufe bequem in ein digitales Ausgangssignal umgewandelt werden. Gibt man der Traneistor-Schaltstufe eine Yorspannung von z.B. 100 mV, dann bleibt diese Schaltstufe ' bis zum Auftreten des Spannungssprunges an der Tunneldiode sicher gesperrt. . -Die Wahl der Hügelströme richtet sich nach der Leistung der Blinkkreise. Ist z.B. nur die Zugmaschine angeschaltet, dann muss bei kleinstem Stromfluss im Blinkkreis der Hügelstrom der Tunneldiode TD1 sicher überschritten werden. Die über den Spannungsteiler R1, R2 eingestellte Vorspannung des Transistors Trsl wird überwunden und die Kontrollampe KL1 leuchtet auf.The mode of operation of the monitoring device is explained on the basis of FIG. A few words should be said beforehand about the characteristic of a tunnel diode. If itrom, which is smaller than the hill current, flows in through the tunnel diode, then the voltage balance at the tunnel diode remains small. 'If the current through the tunnel diode exceeds the value of the hill current, the voltage drop across the tunnel diode increases suddenly. Since tunnel diodes can be produced with hill currents from a few Llilliampere up to several amperes and these parameters are also independent of temperature, very good analog-digital Jandlers can be built with these semiconductor elements if the ones that occur on a chain of tunnel diodes with different hill currents can be built Voltage drops monitored. The size of the voltage jumps at the tunnel diode is determined by the material, for example germanium diodes show a voltage change from 50mV to 200mV. This voltage check can easily be converted into a digital output signal via a transistor switching stage. If you give the transistor switching stage a bias voltage of 100 mV, for example, then this switching stage remains safely blocked until the voltage jump occurs at the tunnel diode. . -The choice of hill currents depends on the performance of the flashing circuits. If, for example, only the tractor is switched on, the hill current of the tunnel diode TD1 must be safely exceeded with the smallest current flow in the blinking circle. The bias voltage of the transistor Trsl set via the voltage divider R1, R2 is overcome and the control lamp KL1 lights up.

Da die Blinklichtleitung BL zu der freischwingenden Kippschaltung führt, wird der Stromfluss über die Tunneldioden periodisch abgeschaltet und wieder eingeschaltet, so dass die Transistor-Schaltstufe Trs1 auch die Kontrollampe KL1 periodisch steuert. Fällt in dem Blinkkreis eine Glühlampe aus, dann reicht der in der Blinklichtleitung BL fliessende Strom nicht mehr aus, die Tunneldiode TD1 in den Schaltzustand mit grossem Spannungsabfall umzusteuern. Die Transistor-Schaltstufe Trs1 bleibt gesperrt und die Kontrollampe KL1 leuchtet nicht mehr auf. Daran erkennt man den fehlerhaften Zustand der Anlage.Since the flashing light line BL to the free-swinging trigger circuit leads, the current flow through the tunnel diodes is periodically switched off and again switched on, so that the transistor switching stage Trs1 also the control lamp KL1 controls periodically. If an incandescent lamp fails in the blinking circle, then that is enough No more current flowing in the flashing light line BL, the tunnel diode TD1 to switch to the switching state with a large voltage drop. The transistor switching stage Trs1 remains blocked and the KL1 control lamp no longer lights up. Recognize by it one the faulty condition of the plant.

Für jeden weiteren Blinkkreis ist eine weitere Tunneldiode, z.B. TDn, mit entsprechend gewähltem Hügelstrom vorgesehen. Da der Gesamtstrom über die Kette verläuft, ist auch der Hügelstrom entsprechend zu wählen. Die Stufung der Hügelströme in der Kette richtet sich nach der Stufung der Leistung in der Blinklichtleitung bei Anschaltung von einem, zwei, drei usw. Blinkkreisen.For each additional flashing circle there is an additional tunnel diode, e.g. TDn, provided with appropriately selected hill current. Because the total current through the chain the hill current is to be chosen accordingly. The gradation of the hill currents in the chain is based on the graduation of the power in the flashing light cable when connecting one, two, three etc. flashing circuits.

Wie Fig.3 zeigt, kann die Überwachungseinrichtung auch vereinfacht werden. Die Transistor-Schaltstufe Trm überwacht den Gesamtspannungsabfall an allen in Reihe geschalteten Tunneldioden TD1 bis TDn. Über den Schalter Sk wird die Vorapannung der Schaltstufe entsprechend der Anzahl und Leistung der Blinkkreise eingestellt. Auf diese Weise braucht nur eine Kontrolllampe Klan vorgesehen und beobachtet werden. Ist die gesamte Blinklichtanlage in Ordnung, dann leuchtet die Kontrollampe Um auf. Fällt in einem beliebigen Blinkkreis eine Glühlampe aus, dann leuchtet die Kontrollampe nicht mehr auf, da der Spannungsabfall an der Tunneldiodenkette kleiner wird, wie die durch den Schalter Sk eingestellte Vorspannung der Transistor-Schaltstufe Trm. In Fig.4 ist eine aus den Transistoren Trl und Tr2 aufgebaute astabile Kippschaltung gezeigt. Der in der Blinklichtleitung BZ-liegende Transistor Tr1 ist auf die maximale Ausgangsleistung aller Blinkkreise ausgelegt. Die Koppelelemente C und Rb bestimmen im wesentlichen die Schaltfrequenz des astabilen Schaltkreises. Damit beim Anlegen der Versorgungsspannung über den Blinklichtschalter BS der astabile Schaltkreis in der Zage "Trl.leitend" zu schwingen beginnt, ist eine nur im Einschaltzustand wirkende Steuerspannung vorgesehen, die über den Widerstand R1, den Kondensator C1 und die Diode D1 den Transistor Tr2 sperrt. Mit dem Anlegen der Versorgungsspannung erhalten die Blinkkreise daher sofort Strom.As FIG. 3 shows, the monitoring device can also be simplified. The transistor switching stage Trm monitors the total voltage drop across all series-connected tunnel diodes TD1 to TDn. The switch Sk is used to set the pre-voltage of the switching stage according to the number and power of the flashing circuits. In this way, only a Klan control lamp needs to be provided and observed. If the entire flashing light system is in order, the control lamp Um lights up. The failure of a bulb in any flashing circuit, the indicator will not turn on more since the voltage drop across the tunnel diode chain becomes smaller as the time set by the switch Sk bias of the transistor switching stage Trm. An astable flip-flop circuit composed of the transistors Trl and Tr2 is shown in FIG. The transistor Tr1 in the flashing light line BZ is designed for the maximum output power of all flashing circuits. The coupling elements C and Rb essentially determine the switching frequency of the astable circuit. So that when the supply voltage is applied via the flasher light switch BS the astable circuit begins to oscillate in the "Trl.leitend" state, a control voltage is provided that only acts when the supply voltage is switched on and blocks the transistor Tr2 via the resistor R1, the capacitor C1 and the diode D1 . When the supply voltage is applied, the flashing circuits receive power immediately.

Die Leistung des Steuer-Transistors Tr2 kann auf die Steuerleitung des Schalt-Transistors Tr1 abgestimmt werden. Als Arbeitswiderstand kann eine Kontrollampe KL vorgesehen werden, an der die richtige Arbeitsweise der astabilen Kippschaltung angezeigt wird. Diese Kontrollampe leuchtet periodisch auf, solange der Blinklichtschalter BS betätigt ist.The power of the control transistor Tr2 can be transferred to the control line of the switching transistor Tr1 can be tuned. A control lamp KL are provided on the correct operation of the astable trigger circuit is shown. This control lamp lights up periodically as long as the flashing light switch BS is actuated.

Claims

P a t e n t ans p r ü c h e 1. Electronic switching and monitoring device for a multi-circuit flashing light signal system in motor vehicles, characterized in that that the flashing function and the control function are separated and that this is over an electronic astable toggle switch looped into the flashing light line (BL) (KS) and an electronic analog-to-digital converter (ADC) is taken over.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that an astable semiconductor trigger circuit is used, which receives supply voltage when the flasher switch (BS) is closed and oscillates periodically.

3. Switching device according to claim 2, characterized in that that an astable flip-flop is used, which when the supply voltage is applied begins to oscillate in a certain switching state (Trl conductive).

4. Switching device according to claim 1 to 3, characterized in that the semiconductor (Tri) switched on in the flashing light line (BL) is adapted to the maximum switching capacity of the flashing circuit.

5. Switching device according to claim 1 to 3, characterized in that the other control Ha'mleitqr (Tr2) of the astable multivibrator is connected to the flashing line (BL) via a high-resistance resistor (R).

6. Switching device according to claim 5, characterized in that the output power of the control semiconductor (Tr2) is adapted to the control power of the Sohalt semiconductor (Tr1).

7th Switching device according to claim 5, characterized in that the working resistance (R) of the control semiconductor (Tr2) is designed as a signal lamp (KL). B.

Monitoring device according to claim 1, characterized in that as an analog-to-digital converter (ADW) a chain of tunnel diodes (TD1, TDn) with appropriately sized hill currents is inserted and that the voltage drop across the individual tunnel diodes (TD1, TDn) is used to control the control lights (KZ1, KLn).

9. Monitoring device according to claim 8, characterized in that the voltage drop across the tunnel diodes (TD1, TDn) as control voltage for transistor switching stages (Trs1, Trsn) with corresponding Response thresholds (R1-82, R1-R3) are used.

10. Monitoring device according to Claim 9, characterized in that the response thresholds (R1-R2, R1-R3) of the Transistor switching stages (Tr11, Trsn) adapted to the performance of the flashing circuits are.

11. Monitoring device according to claim 8 to 10, characterized in that that the control lights (KL1, KLn) in the output circuits of the transistor switching stages (Trs1, Trsn) are switched on.

12. Monitoring device according to claim 1 and 8, characterized in that the chain of tunnel diodes (TD1, TDn) of one common transistor switching stage (Trsm) is monitored and that the response threshold (R1-82, R1-R3) of the switching stage depending on the number and power of the flashing circuits is set (switch Sk).

13. Switching and monitoring device according to claim 1 to 12, characterized in that the astable trigger circuit (KS) and the analog-digital converter (ADW) are designed as separate structural units.