Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОЦВЕТНОЙ СИГНАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ, А ТАКЖЕ МНОГОЦВЕТНЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к способу управления многоцветной сигнальной системой с многоцветным LED, соединением с источником напряжения и входом управления. Таким образом, вход управления сигнальной системы соединяется с выходом управления первого управляющего блока для управления сигнальной системой посредством сигналов импульсной модуляции (PWM-сигналов) или с выходом управления второго управляющего блока для управления сигнальной системой посредством связи по шине.

В настоящее время отображающие элементы и сигнальные системы имеют многоцветные LED для отображения или для сигнализации состояния в электронных системах. Управление в таких сигнальных системах требует обеспечения подходящего интерфейса в сигнальной системе. Как правило, управление сигнальной системой осуществляется посредством PWM-сигналов для управления по сохраненной программе (SPC), чтобы получить переменную цветопередачу. В качестве альтернативы, в частности в автомобилестроении, управление сигнальной системой осуществляется подходящим управляющим блоком, причем сигнальная система в этом случае должна быть оборудована надлежащим специализированным шинным интерфейсом.

Таким образом, управление сигнальной системой может, как правило, осуществляться только посредством либо PWM-сигналов, либо связи по шине, что соответствующим образом ограничивает сферу ее применения.

Задача настоящего изобретения, таким образом, состоит в создании способа управления сигнальной системой, которая обеспечивает возможность гибкого применения сигнальной системы.

Проблема, лежащая в основе изобретения, решается признаками пункта 1 формулы изобретения. Пункты формулы изобретения, подчиненные пункту 1, описывают предпочтительные варианты осуществления изобретения.

Соответственно, внутри инфраструктуры способа в соответствии с изобретением многоцветная сигнальная система, которая имеет соединение с питающим напряжением сигнальной системы, а также вход управления для управления сигнальной системой через многоцветный LED, при необходимости соединена с выходом управления первого управляющего блока для управления сигнальной системой посредством PWM-сигналов или с выходом управления второго управляющего блока для управления сигнальной системой посредством связи по шине. Первый управляющий блок предпочтительно является SPC, причем SPC предпочтительно имеет выход к источнику напряжения, например 24 В (постоянный ток), и цифровой выход для передачи PWM-сигналов. Второй управляющий блок предпочтительно осуществляется устройством управления передачей по шине для управления асимметричной связью, например средством шинного управления LIN, блоком управления CAN с одной линией или чем-то подобным. Второй управляющий блок имеет соединение с источником напряжения и соединение для передачи шинных данных. Предпочтительно заземляющий выход (GND) второго управляющего блока соединен с соответствующим GND-входом сигнальной системы таким образом, что установлен опорный потенциал для асимметричной связи. Второй управляющий блок может предпочтительно быть интегрирован в переключатель питания.

Согласно изобретению, питающее напряжение U_B, например 24 В, включается через соединение с источником напряжения сигнальной системы, чтобы был обеспечен источник напряжения для сигнальной системы.

Сигнальная система приводится в действие путем установления соединения с источником напряжения и с управлением сигнальной системы. Далее, согласно изобретению, напряжение U_DI/шина на входе управления сигнальной системы измеряется в течение заданного интервала времени Δt, который, например, может быть между 100 мс и 1000 мс, предпочтительно между 200 мс и 700 мс. Таким образом, способ согласно настоящему изобретению предполагает, что первый управляющий блок имеет первое напряжение по меньшей мере частично в течение интервала времени Δt, и что второй управляющий блок имеет второе напряжение в течение интервала времени Δt, и что первое напряжение отличается от второго напряжения. Это предпочтительно достигается путем надлежащего программирования первого или второго управляющего блока. Можно различать подключенные управляющие блоки на основе разницы между первым и вторым напряжениями. В зависимости от измеренного напряжения U_DI/шина, сигнальная система в конечном итоге переводится либо в PWM-режим, если сигнальная система была соединена с первым управляющим блоком, либо в шинный режим, если сигнальная система была соединена со вторым управляющим блоком. Если сигнальная система находится в PWM-режиме, управление ею может осуществляться посредством PWM-сигналов, а если сигнальная система находится в шинном режиме, управление ею может соответственно осуществляться посредством связи по шине.

Решение о том, в какой из двух режимов переводится сигнальная система, принимается предпочтительно путем оценки измеренного напряжения U_DI/шина. Например, если оценка такова, что в случае, когда напряжение U_DI/шина удовлетворяет заданному условию, сигнальный элемент переводится в шинный режим, и если напряжение U_DI/шина не удовлетворяет условию, сигнальный элемент переводится в PWM-режим. Предпочтительно, разность напряжений ΔU, которая является разностью между напряжением U_B и напряжением U_DI/шина, сравнивается с заданным пороговым значением. Условие считается удовлетворенным, если ΔU меньше порогового значения.

В особенно предпочтительном варианте осуществления способа напряжение U_DI/шина измеряется несколько раз в течение интервала времени Δt, чтобы учесть возможные ошибки измерения и тому подобное. Измерение может, например, содержать 10-50 замеров, причем замеры происходят в подходящей временной сетке, например каждые 10 мс. Для оценки измерений используются измеренные значения напряжения U_DI/шина, причем оценка может охватывать всю подходящую математическую и/или логическую обработку измеренных значений.

Предпочтительный вариант осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает то, что управляющие сигналы управляющего блока, соединенного с сигнальной системой, от входа управления сигнальной системы перенаправляются параллельно к входу универсального асинхронного приемопередатчика (UART-входу) и к предпочтительно обеспеченному управлением прерываний цифровому входу (DI-входу) микроконтроллера сигнальной системы. После того, как сигнальная система была переведена в шинный режим, управляющие сигналы оцениваются только через UART-вход, в то время как управляющие сигналы, поступающие на DI-вход, не оцениваются микроконтроллером. Соответственно, управляющие сигналы, поступающие на UART-вход, не оцениваются микроконтроллером, если сигнальная система была переведена в PWM-режим. В этом случае управляющие сигналы оцениваются только через DI-вход микроконтроллера. Параллельная передача данных обеспечивает микроконтроллер возможностью обрабатывать оба потока сигналов.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления соединение с источником напряжения сигнальной системы соединяется с внешним питанием энергией. В случае, когда сигнальная система для сигнализации условий устройства переключения, соединенного с ней, предусмотрена, внешнее питание может обеспечивать, что, даже в случае прерывания источника питания к устройству, например ввиду блокирования переключателя, обеспечен источник напряжения управляющего блока, управляющего сигнальной системой, а также самой сигнальной системы. Таким образом, сигнальная система может все так же быть использована в качестве указателя состояний для переключателя.

Соединение между управляющим блоком и сигнальной системой может с преимуществами использоваться для передачи информации состояния об управляющем блоке и/или устройствах. В случае, описанном выше, управляющий блок соединяется с устройством переключения, информация о его энергообеспечении или температуре в переключателе может передаваться и обеспечиваться для сигнальной системы, например, через связь по шине. Предпочтительно данные или информация о состоянии, передаваемые таким образом с подходящим интерфейсом сигнальной системы, поддерживаются в готовности для извлечения. В случае, когда сигнальная система обеспечена интерфейсом для беспроводной связи, таким как интерфейс WLAN или Bluetooth, данные диагностики и/или состояния, передаваемые управляющим блоком, могут быть переданы устройству, подходящему для их приема, такому как смартфон.

Помимо этого, изобретение относится к многоцветной сигнальной системе для осуществления способа, описанного выше. Таким образом, многоцветная сигнальная система имеет некоторые из свойств и функциональных возможностей, описанных выше, или случайные комбинации этих свойств и функциональных возможностей, так, чтобы способ в соответствии с настоящим изобретением мог осуществляться посредством сигнальной системы.

Для иллюстрации взаимодействия отдельных компонентов, используемых в способе в соответствии с настоящим изобретением, изобретение описано дополнительно при помощи сопровождающих чертежей. На чертежах показано:

Фиг. 1: Подходящая многоцветная сигнальная система для осуществления процедуры в соответствии с настоящим изобретением, причем сигнальная система соединяется с первым управляющим блоком;

Фиг. 2: Подходящая многоцветная сигнальная система для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением, причем сигнальная система соединяется со вторым управляющим блоком;

Фиг. 3: Схематичная частичная иллюстрация многоцветной сигнальной системы для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 1 подробно изображает многоцветную сигнальную систему 1. Сигнальная система 1 содержит многоцветный LED 11, который в этом случае реализован как RYB-LED (красно-желто-синий-LED). Дополнительно, сигнальная система 1 состоит из соединения с источником 12 напряжения, входа 13 управления и соединения 14 заземления. Вход 12 управления соединяется с одним из выходов 25 управления первого управляющего блока 2, который осуществляется здесь как SPC. Первый управляющий блок 2 дополнительно содержит соединение 21 источника напряжения для источника напряжения управляющего блока 2, так, чтобы питающее напряжение могло включаться путем подключения соединения 23 источника напряжения с соединением для источника 12 напряжения сигнальной системы 1. Помимо этого, управляющий блок 2 имеет соединение 22 заземления, которое соединяется с землей, так, чтобы управляющий блок 2 и сигнальная система 1 могли быть приведены к общему опорному потенциалу путем подключения другого соединения 24 заземления управляющего блока 2 к соединению 14 заземления сигнальной системы 1. Помимо этого, сигнальная система 1 содержит интерфейс 15 для беспроводной связи.

Фиг. 2 изображает многоцветную сигнальную систему по фиг. 1, причем аналогичные или подобные элементы сигнальной системы 1 обозначены аналогичными ссылочными позициями. Вход 13 управления сигнальной системы 1 соединяется с выходом 32 управления второго управляющего блока 31, причем второй управляющий блок 31 соединяется с устройством 3 переключения. Здесь второй управляющий блок осуществляется как средство управления LIN, которое управляет сигнальной системой с соответствующей LIN-связью по шине. Последовательная передача данных производится через соединение между выходом 32 управления и входом 13 управления. Соединение с источником 12 напряжения сигнальной системы 1 подключено к соответствующему соединению источника напряжения второго управляющего блока 31. Соответственно, соединение 14 заземления сигнальной системы соединяется с соответствующим соединением заземления второго управляющего блока 31. Оба из соединения с источником 12 напряжения и соединения 14 заземления подключены к соответствующим соединениям к внешнему питанию 4 энергией посредством дополнительных терминалов. Таким образом, энергообеспечение для управляющего блока 31 может производиться через внешнее питание 4.

Фиг. 3 изображает упрощенную иллюстрацию многоцветной сигнальной системы 1 по фиг. 1 и 2, причем аналогичным или подобным элементам с обоих чертежей были назначены аналогичные позиционные обозначения. На этом виде только вход 13 управления сигнальной системой 1, который может быть соединен с выходом управления первого или второго управляющего блока, был показан. Управляющие сигналы, поступающие на вход 13 управления, сначала перенаправляются к LIN-приемопередатчику 16. Оттуда управляющие сигналы дополнительно перенаправляются параллельно к принимающему входу 182 UART-интерфейса 181 микроконтроллера 18, а также к цифровому входу 183 микроконтроллера 18. В шинном режиме сигнальной системы 1 управляющие сигналы, которые поступают на цифровой вход 183, игнорируются, в PWM-режиме сигнальной системы 1 управляющие сигналы, которые поступают на UART 181, игнорируются. Микроконтроллер 18 перенаправляет обработанные управляющие сигналы к LED-драйверу 19, который соответственно управляет многоцветным LED 11. Для лучшего общего представления LED-драйвер 19 здесь показан как независимый элемент. Кроме того, возможно интегрировать драйвер 19 в микроконтроллер 18.

Вариант осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением объясняется при помощи фиг. 3: сигнальная система 1 соединяется с SPC или средством управления LIN через вход 13 управления. После запуска сигнальной системы 1 и SPC или средства управления LIN в момент времени t₀ путем включения питающего напряжения 24 В, напряжение на входе 13 управления замеряется в течение интервала времени 500 мс после момента времени t₀ так, чтобы сигнальная система могла распознать, осуществляется ли ее управление посредством PWM-сигнала или же она должна оперировать в качестве участника системы LIN-шина. Рабочий режим сигнальной системы устанавливается по следующим правилам: если напряжение 0 В (постоянный ток) измеряется на входе 13 управления в течение некоторого времени, в сигнальной системе устанавливается PWM-режим; если напряжение 24 В (постоянный ток) измеряется на входе 13 управления в течение некоторого времени, в сигнальной системе устанавливается шинный режим.

Перечень условных обозначений

1 многоцветная сигнальная система

11 многоцветный LED

12 соединение для источника напряжения

13 вход управления

14 соединение заземления

15 интерфейс для беспроводной связи

16 приемопередающий блок LIN

18 микроконтроллер

181 UART

182 принимающий вход UART

183 цифровой вход микроконтроллера

19 LED-драйвер

2 управление по сохраненной программе

21 соединение источника напряжения

22 соединение заземления

23 соединение источника напряжения

24 соединение заземления

25 выход управления

3 переключатель питания

31 средство управления LIN

32 выход управления

4 источник напряжения