ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение касается электрической структуры переключателя автотранспортного средства, обеспечивающего, например, управление радиоприемником. В частности, изобретение касается диодной электрической структуры с проводными соединениями для переключателя автотранспортного средства.

Можно по-разному выполнять структуры, применяемые внутри автотранспортных средств, в частности для управления радиоприемником.

Первый тип структуры относится к структуре матричного типа. Такая структура содержит, например, три входа и три выхода, связанные с микропроцессором.

Каждый вход связан с каждым выходом. Как правило, на соединении каждого входа и выхода устанавливают контактные системы. В зависимости от активации контактных систем между входом и выходом микропроцессора устанавливается электрическая связь. Таким образом, когда микропроцессор выдает электрический ток через определенный выход, он обнаруживает на входе, связанном с этим определенным выходом, информацию, позволяющую на ее основании определить функцию активации.

Например, в структуре матричного типа, содержащей первый, второй и третий входы, а также первый, второй и третий выходы, когда микропроцессор выдает электрический сигнал на:

- первый выход и принимает элемент данных на первом входе, он выводит из него первую функцию активации;

- первый выход и принимает информацию на втором входе, он выводит из нее вторую функцию активации;

- первый выход и принимает информацию на третьем входе, он выводит из нее третью функцию активации;

- второй выход и принимает информацию на первом входе, он выводит из нее четвертую функцию активации. Следовательно, в структуре матричного типа, содержащей три входа и три выхода, микропроцессор может обрабатывать девять элементов данных, соответствующих, например, девяти командам. Для получения, по крайней мере, девяти элементов данных необходимо наличие трех входных проводов и трех выходных проводов.

Для облегчения применения радиоприемников на транспортном средстве любого типа соединительный интерфейс радиоприемников является стандартным и может быть подключен максимум к пяти проводам. Поэтому, когда переключатель, предназначенный для управления функциями радиоприемника, оборудован структурой матричного типа, функции, управляемые при помощи переключателя, ограничены числом шесть. Действительно, при такой структуре, чтобы интерпретировать шесть функций, необходимо использовать два выходных провода и три входных провода или наоборот.

Второй тип структуры относится к структурам проводного типа, в которых провода, проходящие от переключателя, соединены с электронным интерфейсом, которым может быть промежуточный микропроцессор, выполненный с возможностью обработки данных, поступающих от переключателя, или другой элемент, преобразующий данные проводного типа в кодированные данные. Затем эти данные передаются через связь CAN, LIN или другую от промежуточного микропроцессора в микропроцессор, находящийся в радиоприемнике. Следовательно, этот тип проводной структуры требует использования специального аппаратного средства (промежуточного микропроцессора). Отсюда следует, что для реализации структур проводного типа необходимо наличие большого внутреннего объема в блоке управления.

Третий тип структуры относится к структуре по уровню напряжения. Например, параллельно, последовательно или комбинированно (параллельно и последовательно) можно установить три резистора:

- первый провод, содержащий резистор;

- второй провод, содержащий резистор и первый выключатель;

- третий провод, содержащий резистор и второй выключатель.

Первый выключатель и второй выключатель приводят в действие при помощи управляющего переключателя. Микропроцессор радиоприемника измеряет первоначальное напряжение на контактах трех резисторов. Это первоначальное напряжение меняется в зависимости от размыкания и замыкания выключателей. Микропроцессор обнаруживает это изменение напряжения и рассматривает измеренное напряжение как команду. Этот вариант обеспечивает возможность прохождения множества данных через единый вход микропроцессора. Однако он имеет недостаток, так как повреждение одного из выключателей или плохое замыкание контактов одного из выключателей сказывается на напряжении. Поэтому измеренное напряжение может отличаться от ожидаемого напряжения, соответствующего конкретной команде, и привести к срабатыванию функции, не затребованной пользователем.

В этом контексте изобретение призвано предложить электрическую структуру для переключателя автотранспортного средства, позволяющую уменьшить количество проводов по сравнению с известными структурами, обеспечивая при этом оптимальную надежность работы.

В этой связи объектом изобретения является электрическая структура переключателя автотранспортного средства, содержащая первый блок управления, второй блок управления и третий блок управления, при этом указанный первый блок управления соединен через первую прямую проводную линию связи с первым выходом микропроцессора, указанный второй блок управления соединен через вторую прямую проводную линию связи со вторым выходом микропроцессора, при этом указанная структура отличается тем, что указанный третий блок управления соединен через первую непрямую проводную линию связи с указанным первым выходом и с указанным вторым выходом микропроцессора, при этом указанная первая непрямая проводная линия связи содержит первую часть и вторую часть, соединенные между собой на уровне первой точки разветвления, при этом первая часть соединяет указанный третий блок управления с указанной первой точкой разветвления, при этом указанная вторая часть содержит первую ветвь с первым диодом и вторую ветвь со вторым диодом; при этом указанная первая ветвь соединяет указанную первую точку разветвления с указанным первым выходом указанного микропроцессора, и указанная вторая ветвь соединяет указанную первую точку разветвления с указанным вторым выходом указанного микропроцессора; при этом указанный первый диод, соответственно указанный второй диод расположены таким образом, чтобы электрический ток мог проходить от указанного первого выхода в указанный третий блок управления, соответственно от указанного второго выхода в указанный третий блок управления.

Благодаря изобретению, двух выходов микропроцессора достаточно для работы с тремя блоками управления. Этот признак обеспечен тем, что третий блок управления соединен, с одной стороны, с первым выходом и, с другой стороны, со вторым выходом микропроцессора.

Кроме того, первый диод и второй диод позволяют ограничивать помехи, которые первая прямая проводная линия связи может наводить во второй прямой проводной линии связи и/или которые вторая прямая проводная линия связи может наводить в первой прямой проводной линии связи.

Кроме вышеупомянутых главных отличительных признаков, электрическая структура переключателя автотранспортного средства в соответствии с изобретением может иметь один или несколько нижеследующих дополнительных признаков, рассматриваемых индивидуально или в любых технически возможных комбинациях:

- указанная первая прямая проводная линия связи содержит первый выключатель, указанная вторая прямая проводная линия связи содержит второй выключатель, и указанная первая непрямая проводная линия связи содержит третий выключатель, при этом указанный третий выключатель расположен на указанной первой части указанной первой непрямой проводной линии связи;

- указанная структура содержит:

- четвертый блок управления, соединенный при помощи второй непрямой проводной линии связи, с одной стороны, с указанным вторым выходом указанного микропроцессора через третий диод и, с другой стороны, с третьим выходом указанного микропроцессора через четвертый диод, при этом указанный третий диод и указанный четвертый диод соединены на уровне второй точки разветвления, при этом указанная вторая непрямая проводная линия связи, содержащая четвертый выключатель, соединяет указанный четвертый блок управления с указанной второй точкой разветвления;

- пятый блок управления, соединенный через третью прямую проводную линию связи, содержащую пятый выключатель, с указанным третьим выходом указанного микропроцессора;

- шестой блок управления, соединенный при помощи третьей непрямой проводной линии связи, с одной стороны, с указанным третьим выходом указанного микропроцессора через пятый диод и, с другой стороны, с четвертым выходом указанного микропроцессора через шестой диод, при этом указанный пятый диод и указанный шестой диод соединены на уровне третьей точки разветвления, при этом указанная третья непрямая проводная линия связи, содержащая шестой выключатель, соединяет указанный шестой блок управления с указанной третьей точкой разветвления;

- седьмой блок управления, соединенный через четвертую прямую проводную линию связи, содержащую седьмой выключатель, с указанным четвертым выходом указанного микропроцессора;

- указанный микропроцессор выполнен с возможностью передачи, через указанный первый выход, указанный второй выход, указанный третий выход и указанный четвертый выход, импульсов электрического тока с определенным напряжением на указанную первую прямую проводную линию связи, указанную вторую прямую проводную линию связи, указанную третью прямую проводную линию связи, указанную четвертую прямую проводную линию связи, указанную первую непрямую проводную линию связи, указанную вторую непрямую проводную линию связи и указанную третью непрямую проводную линию связи;

- измерение указанного напряжения каждого импульса электрического тока, выдаваемого на указанную первую прямую проводную линию связи, указанную вторую прямую проводную линию связи, указанную третью прямую проводную линию связи, указанную четвертую прямую проводную линию связи, указанную первую непрямую проводную линию связи, указанную вторую непрямую проводную линию связи и указанную третью непрямую проводную линию связи, осуществляют периодически;

- указанный период составляет несколько микросекунд или миллисекунд, при этом обычно указанный период составляет примерно 3 мс;

- указанное определенное напряжение указанного импульса электрического тока, передаваемого на:

- указанную первую прямую проводную линию связи, меняется, когда указанный первый выключатель переходит из разомкнутого состояния коммутации в замкнутое состояние коммутации;

- указанную вторую прямую проводную линию связи, меняется, когда указанный второй выключатель переходит из разомкнутого состояния коммутации в замкнутое состояние коммутации;

- указанную третью прямую проводную линию связи, меняется, когда указанный пятый выключатель переходит из разомкнутого состояния коммутации в замкнутое состояние коммутации;

- указанную четвертую прямую проводную линию связи, меняется, когда указанный седьмой выключатель переходит из разомкнутого состояния коммутации в замкнутое состояние коммутации;

- указанную первую непрямую проводную линию связи, меняется, когда указанный третий выключатель переходит из разомкнутого состояния коммутации в замкнутое состояние коммутации;

- указанную вторую непрямую проводную линию связи, меняется, когда указанный четвертый выключатель переходит из разомкнутого состояния коммутации в замкнутое состояние коммутации;

- указанную третью непрямую проводную линию связи, меняется, когда указанный шестой выключатель переходит из разомкнутого состояния коммутации в замкнутое состояние коммутации;

- когда указанное измеренное напряжение оказывается:

- выше определенного порогового значения, происходит формирование элемента данных для указанного микропроцессора;

- ниже определенного порогового значения, происходит формирование элемента данных для указанного микропроцессора;

- указанный элемент данных является цифровым или аналоговым;

- указанный микропроцессор выполнен с возможностью получения элемента данных, касающихся состояния коммутации каждого из указанных первого выключателя, второго выключателя, третьего выключателя, четвертого выключателя, пятого выключателя, шестого выключателя и/или седьмого выключателя, при этом указанные данные комбинируют между собой для получения информационной таблицы.

Кроме того, объектом изобретения является переключатель автотранспортного средства, содержащий электрическую структуру в соответствии с изобретением.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из описания, представленного в качестве не ограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - пример электрической структуры в соответствии с изобретением.

фиг.2 - пример электрической структуры в соответствии с изобретением, используемой для управления функциями радиоприемника.

Для большей ясности на фигурах показаны только элементы, необходимые для понимания изобретения, причем схематично и без соблюдения масштаба.

На фиг.1 показана электрическая структура 1 переключателя автотранспортного средства в соответствии с изобретением, содержащая:

- первый блок управления С1, второй блок управления С2 и третий блок управления С3;

- первый выключатель 11, второй выключатель 12 и третий выключатель 13;

- микропроцессор 2;

- первый выход S1 и второй выход S2 микропроцессора 2;

- первую прямую проводную линию связи FD1 и вторую прямую проводную линию связи FD2;

- первую непрямую проводную линию связи FI1, содержащую первую часть Р1 и вторую часть Р2, соединенные между собой первой точкой разветвления N1, при этом вторая часть Р2 содержит первую ветвь В1 и вторую ветвь В2;

- первый диод D1 и второй диод D2.

Не ограничительно под проводной линией связи следует понимать электрический кабель или электрический провод.

Под блоком управления не ограничительно следует понимать блок управления электрическим устройством, например, блок управления радиоприемником автотранспортного средства или привод управления регулируемым сидением автотранспортного средства.

Первый блок управления С1 соединен при помощи первой прямой проводной линии связи FD1 с первым выходом S1 микропроцессора 2. Первая прямая проводная линия связи FD1 содержит первый выключатель I1.

Второй блок управления С2 соединен при помощи второй прямой проводной линии связи FD2 с первым выходом S2 микропроцессора 2. Вторая прямая проводная линия связи FD2 содержит второй выключатель I2.

Третий блок управления С3 соединен при помощи первой непрямой проводной линии связи FI1 с первым выходом S1 и со вторым выходом S2 микропроцессора 2. Первая часть Р1 подсоединена между третьим блоком управления С3 и первой точкой разветвления N1. Первая ветвь В1 второй части Р2 соединена с первым выходом S1 микропроцессора 2, и вторая ветвь В2 второй части Р2 соединена со вторым выходом S2 микропроцессора 2.

Первый диод D1 и второй диод D2 расположены соответственно на первой ветви В1 и на второй ветви В2. Первый диод D1 и второй диод D2 ориентированы таким образом, чтобы электрический ток мог проходить от первого выхода S1 к третьему блоку управления С3 и от второго выхода S2 к третьему блоку управления С3. И, наоборот, ориентация первого диода D1 и второго диода D2 не позволяет какому-либо току проходить от первого выхода S1 ко второму выходу S2 и от второго выхода S2 к первому выходу S1.

При такой структуре микропроцессор 2 передает импульсы электрического тока с определенным периодом. Предпочтительно этот период составляет примерно несколько микросекунд или несколько миллисекунд.

Например, при включении первого блока управления С1 первый выключатель I1 замыкается, после чего в микропроцессор 2 поступает элемент данных, касающийся замыкания первого выключателя I1. В частности, этот элемент данных представляет собой измерение напряжения электрического тока, передаваемого микропроцессором 2 через первый выход S1. Действительно, когда первый выключатель I1 замыкается, напряжение электрического тока, передаваемого микропроцессором 2 через первый выход S1, понижается. Микропроцессор 2 обрабатывает обнаружение этого понижения в режиме двоичного кодирования.

Когда напряжение оказывается выше порогового значения, для микропроцессора 2 генерируется двоичный элемент данных «1», а когда напряжение оказывается ниже порогового значения, для микропроцессора 2 генерируется двоичный элемент данных «0». Иначе говоря, когда выключатель замкнут, соответствующим двоичным кодом является «1», а когда выключатель разомкнут, соответствующим двоичным кодом является «0». Разумеется, кодирование может быть обратным, то есть кодом может быть «0», когда выключатель замкнут, и «1», когда выключатель разомкнут.

Аналогично, когда включают второй блок управления С2, второй выключатель I2 замыкается, после чего в микропроцессор 2 поступает элемент данных, касающийся замыкания второго выключателя I2. В частности, этот элемент данных представляет собой измерение напряжения электрического тока, передаваемого микропроцессором 2 через второй выход S2. Действительно, когда второй выключатель I2 замыкается, напряжение электрического тока, передаваемого микропроцессором 2 через второй выход S2, понижается. Микропроцессор 2 обрабатывает обнаружение этого понижения в режиме двоичного кодирования.

С другой стороны, когда включают третий блок управления С3, замыкается третий выключатель I3, и в микропроцессор 2 параллельно поступают два элемента данных. Микропроцессор обрабатывает эти данные, как два двоичных элемента данных, то есть «0,0».

Не ограничительно первая прямая проводная линия связи FD1 и вторая прямая проводная линия связи FD2, а также первая непрямая проводная линия связи FI1 соединены на одном конце с микропроцессором 2. Своим противоположным концом эти линии связи выведены на массу.

Когда ни один из первого, второго или третьего выключателей I1, I2 и I3 не замкнут, двоичный код, обрабатываемый микропроцессором 2, содержит только единицы. Затем при замыкании одного из первого, второго или третьего выключателей I1, I2 и I3 соответствующий код переходит от 1 к 0.

Как правило, данные, принимаемые микропроцессором 2, кодируются на бинарном языке в виде 0 или 1. Таким образом, для первого блока управления С1, соединенного с первым выходом S1, второго блока управления С2, соединенного со вторым выходом S2, и третьего блока управления С3, соединенного с первым выходом S1 и со вторым выходом S2, получают информационную таблицу, состоящую из данных двоичного типа, например, когда:

- первый выключатель I1 замкнут:

- второй выключатель I2 замкнут:

- первый выключатель I1 и второй выключатель I2 замкнуты:

- третий выключатель I3 замкнут:

Следует отметить, что, когда первый выключатель I1 и второй выключатель I2 замкнуты соответственно при помощи первого блока управления С1 и второго блока управления С2, двоичный код, обрабатываемый микропроцессором 2, подобен двоичному коду, соответствующему замыканию третьего выключателя I3 при помощи третьего блока управления С3.

Чтобы различать эти две возможности реализации, микропроцессор 2 отслеживает принимаемые данные, например, каждые 3 мс. Таким образом, если во время включения первого блока управления С1 и второго блока управления С2 имеет место временное смещение в 3 мс, микропроцессор 2 рассматривает это временное смещение и на этом основании делает вывод, что запрос на первый блок управления С1 и на второй блок управления С2 был направлен параллельно.

Кроме того, если предположить, что микропроцессор не может определить необходимую команду или команды:

- Он анализирует предыдущие ситуации, которые были сохранены в памяти, чтобы иметь возможность определить затребованную ситуацию;

- Он не подтверждает ни одну функцию;

- Он подтверждает функцию минимального риска. Например, в случае сомнения микропроцессор скорее уменьшит, а не увеличит громкость.

Можно также отметить, что данные, обрабатываемые микропроцессором, могут быть данными аналогового типа. Например, когда измеренное напряжение составляет от 4 до 5 В, это свидетельствует о размыкании соответствующего выключателя, и когда измеренное напряжение составляет от 0 до 1 В, это свидетельствует о замыкании соответствующего выключателя.

На фиг.2 представлена электрическая структура переключателя под рулевым колесом автотранспортного средства в соответствии с изобретением, входящего в состав переключателя (не показан) управления радиоприемником. Переключатель содержит:

- первый блок управления С1, соединенный через первую прямую проводную линию связи FD1 с первым выходом S1 микропроцессора 2;

- второй блок управления С2, соединенный при помощи первой непрямой проводной линии связи FI1, с одной стороны, с первым выходом S1 микропроцессора 2 через первый диод D1 и, с другой стороны, с вторым выходом S2 микропроцессора 2 через второй диод D2, при этом первый диод D1 и второй диод D2 соединены на уровне первой точки разветвления N1;

- третий блок управления С3, соединенный через вторую прямую проводную линию связи FD2 с вторым выходом S2 микропроцессора 2;

- четвертый блок управления С4, соединенный при помощи второй непрямой проводной линии связи FI2, с одной стороны, со вторым выходом S2 микропроцессора 2 через третий диод D3 и, с другой стороны, с третьим выходом S3 микропроцессора 2 через четвертый диод D4, при этом третий диод D3 и четвертый диод D4 соединены на уровне второй точки разветвления N2;

- пятый блок управления С5, соединенный через третью прямую проводную линию связи FD3 с третьим выходом S3 микропроцессора 2;

- шестой блок управления С6, соединенный при помощи третьей непрямой проводной линии связи FI3, с одной стороны, с третьим выходом S3 микропроцессора 2 через пятый диод D5 и, с другой стороны, с четвертым выходом S4 микропроцессора 2 через шестой диод D6, при этом пятый диод D5 и шестой диод D6 соединены на уровне третьей точки разветвления N3;

- седьмой блок управления С7, соединенный через четвертую прямую проводную линию связи FD4 с четвертым выходом S4 микропроцессора 2;

- резистор R, соединенный с первым выходом S1 микропроцессора 2.

Как правило, состав первой, второй и третьей проводных непрямых линий связи FI1, FI2 и FI3 подобен составу первой непрямой проводной линии связи FI1, описанной ранее со ссылками на фиг.1.

Кроме того, следует отметить, что:

- первый диод D1 ориентирован таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от первой точки разветвления N1 к первому выходу S1;

- второй диод D2 ориентирован таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от первой точки разветвления N1 ко второму выходу S2;

- третий диод D3 ориентирован таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от второй точки разветвления N2 ко второму выходу S2;

- четвертый диод D4 ориентирован таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от второй точки разветвления N2 к третьему выходу S3;

- пятый диод D5 ориентирован таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от третьей точки разветвления N3 к третьему выходу S3;

- первый диод D1 ориентирован таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от третьей точки разветвления N3 к четвертому выходу S4.

Кроме того, аналогично варианту выполнения, показанному на фиг.1:

- первая прямая проводная линия связи FD1 содержит первый выключатель I1;

- первая непрямая проводная линия связи FI1 содержит третий выключатель I3;

- вторая прямая проводная линия связи FD2 содержит второй выключатель I2;

- вторая непрямая проводная линия связи FI2 содержит четвертый выключатель I4;

- третья прямая проводная линия связи FD3 содержит пятый выключатель I5;

- третья непрямая проводная линия связи FI3 содержит шестой выключатель I6;

- четвертая прямая проводная линия связи FD4 содержит седьмой выключатель I7.

Таким образом, если водитель приводит в действие четвертый блок управления С4 переключателя, то четвертый выключатель 14 замыкается, и микропроцессор 2 получает данные, отражающие понижение напряжения электрического тока. Согласно этой гипотезе, соответствующая информационная таблица имеет следующий вид:

В этом примере микропроцессор 2 получает данные, характеризующие, с одной стороны, понижение напряжения тока, выдаваемого микропроцессором 2 через второй выход S2, и, с другой стороны, понижение напряжения тока, выдаваемого микропроцессором 2 через третий выход S3. Комбинация этих двух двоичных данных образует цифровую информацию (или цифровой код) - 1001 -, соответствующую команде, затребованной водителем, иначе говоря команду от блока управления С4.

Кроме того, резистор R позволяет микропроцессору 2 определить, подключен ли переключатель (не показан) к микропроцессору 2. Действительно, когда микропроцессор 2 передает электрический ток в первую прямую проводную линию связи FD1 и если к ней подключен переключатель, микропроцессор 2 обнаруживает изменение напряжения электрического тока. Это изменение тока связано с присутствием резистора R.

Предпочтительно электрическая структура, показанная на фиг.2, обеспечивает возможность управления семью функциями для микропроцессора 2 автомобильного радиоприемника, содержащего пять выходов.

Число блоков управления, которые может содержать электрическая структура 1 в соответствии с изобретением, не ограничено.

Кроме того, описание изобретения было представлено для случая, когда переключатель управления радиоприемником расположен под рулевым колесом автотранспортного средства. Однако такую же электрическую структуру можно применять для любого типа электрического привода.

Кроме того, по сравнению с проводной структурой и со структурой по уровню напряжения электрическая структура 1 позволяет, в частности, уменьшить число проводов и повысить надежность работы.

Настоящее изобретение было представлено в качестве примера. Разумеется, специалист может реализовать различные версии электрической структуры 1 в соответствии с изобретением, в частности, что касается числа различных компонентов, не выходя при этом за рамки патента.