DE3402737C1 - Vorrichtung zur gegenseitigen Informationsuebertragung - Google Patents

Description

dem --Eingang des ersten !Comparators zugeleitet wird.

Ein weiteres Merkmal wird darin gesehen, daß in dem zweiten Führungszweig zwecks Gleichrichtung des vom Schloßteil abgenommenen Signalteils (H) eine Diode (D 3) zum Übertragen der positiven Halbwellen und ein Kondensator (C3) zur Glättung der Halbwellen und ein Potentiometer (P 4) zum Abgriff der Höhe der Gleichspannung vorgesehen sind und daß diese Gleichspannung (P) a\s Schwelle gegenüber dem Teilsignal (C) des ersten Führungszweiges dem +-Eingang des ersten !Comparators zugeleitet ist.

Ein noch weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das vom Schloßteil (Teil 1) abgenommene Signal (A) bzw. Teilsignal einem zweiten Komparator (K 2) gegen Masse angeschaltet ist und daß das Ausgangssignal des ersten Komparators (K 1) wie auch dasjenige des zweiten Komparators (K 2) einer Flip-Flop-Einrichtung (D-FFi) aufgeschaltet ist, an deren Clear-Eingang das Ausgangssignal des ersten Komparators (K 1) liegt und an dessen D-Eingang eine positive Versorgungsspannung liegt.

Schließlich gehört es zur Erfindung, daß der Q-Ausgang der vorerwähnten Flip-Flop-Einrichtung auf den D-Eingang eines nachfolgenden weiteren Flip-Flops (D- FF2) geschaltet ist, mittels dieser Schaltungsanordnung wird am (^-Ausgang des zweiten Flip-Flops ein dem Kurzschlußsignal entsprechendes Signal erzeugt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die dem ersten Komparator zugeführte Gleichspannung durch einen Digital-Analog-Wandler in Verbindung mit einer Ansteuerelektronik genau in der Höhe erzeugt wird, und an den zweiten +-Eingang des ersten Komparators gelegt wird, so daß dieser erste Komparator eindeutig Ausgangssignale für den Kurzschluß liefert, wenn die Kurzschlußsignale an seinem ersten Eingang (— - Eingang) auftreten.

Die Erfindung wird anhand der zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Schaltungen der F i g. 1 und P i g. 2 in Verbindung mit den Signalfolgen der Fig.3 und F i g. 4 näher erläutert.

In F i g. 1 stellt Teil 1 den Schloßteil und Teil 2 den Schlüsselteil dar. Teil 1 weist einen ein periodisches Hochfrequenzsignal erzeugenden Generator G auf, welches Signal über einen Widerstand R 1 und eine Antennenspule L 1 geführt ist. Auf Seiten des Schlüsselteils 2 ist eine mit der Schloßspule gekoppelte Antennenspule L 2 vorgesehen, die mit Hilfe der Bauelemente DIODEN DX, D 2 und der Kondensatoren Cl, C 2 eine Gleichrichterschaltung nach Delon darstellt und die Elektronik E1 mit Gleichspannung versorgt.

Die Elektronik E1 dient dazu, über den Punkt B die positiven Halbwellen des Schlüsselkreises abzufragen und zu zählen. Die Elektronik Ei enthält eine Codierung, mit der bestimmt wird, wann der Schalter Sl kurzgeschlossen wird. Von den beiden Signalverläufen ist jetzt nicht mehr der des Schloßkreises bestimmend, sondern der des Schlüsselkreises. Zu einem bestimmten Zeitpunkt (nach η positiven Halbwellen des Signals) erfolgt ein Kurzschluß, der um At verspätet an A nachgewiesen werden kann. Mit diesem Prinzip sind die auf der Schlüsselseite aufgetretenen Signale vollkommen synchronisiert an A nachweisbar und damit erkennbar.

Aufgrund der bestehenden Kopplung der Spulen L 1 und L 2 ist verständlich, daß sich bei Kurzschluß der Spule L 2 nicht nur an dieser, sondern auch an der Spule L 1 des Schloßkreises ein geänderter Signalverlauf ergibt. Eine entsprechende Wirkung kann auch dadurch hervorgerufen werden, daß an der Spule L 2 anstelle einer Signalherabminderung mittels eines mehr oder weniger vollständigen Kurzschlusses eine Signalerhöhung mittels einer Energieaufprägung hervorgerufen wird. Auch diese würde auf L 1 übertragen werden und Synchronisationszeitpunkte herstellen können.

Bei Durchführung des mehrere Schwingungszeiten übergreifenden Kurzschlusses oder einer einem teilweisen Kurzschluß gleichkommenden Bedämpfung von L 2 ίο ergibt sich schloßseitig an dem Verbindungspunkt A zwischen R 1 und L 1 ein Spannungsverlauf, der über einen Spannungsteiler abgegriffen in F i g. 3 mit C bezeichnet dargestellt ist. Man erkennt linksseitig den durch Kurzschließung (Bedämpfung) von L 2 hervorgerufenen Wellenzug geringerer Amplitude, an dem sich rechts der unbedämpfte anschließt.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Signalverlauf von A kommend in zwei Zweige aufgespalten, die beide an einen Komparator K1 führen. Über einen Spannungsteiler, bestehend aus R 2, R 3 wird das Signal an den negativen Eingang des K1 geleitet, während an den positiven Eingang ein gleichgerichtetes Signal P herangeführt ist, das durch die Schaltelemente des zweiten Zweiges erzeugt worden ist. Diese bestehen aus einer Diode D 3 zum Übertragen der positiven Halbwellen und zum Abblocken der Gleichspannung, aus einem Kondensator C3 zur Ladungsspeicherung und aus einem einstellbaren Potentiometer P 4, wo sie zum Abgriff der Höhe der Gleichspannung dient. Mit dem durch eine waagerechte unterbrochene Linie in F i g. 3 dargestellten gleichgerichteten Signal Fist eine Schwelle gesetzt, die den Schaltpunkt des Komparators K i bestimmt. Mit dem Spannungswert von Pam + -Eingang des Ki wird das am —-Eingang liegende Signal verglichen mit dem Ergebnis, daß der Komparator K1 eine positive Signalspannung / ergibt, wenn der Spannungswert von C kleiner als der von P ist, und der K1 abschaltet, wenn der Spannungswert von C größer als der von P ist, wie die Darstellung / in F i g. 3 erkennen läßt.

Wie F i g. 1 erkennen läßt, ist das Signal A bzw. Teilsignal Can den +-Eingang eines weiteren Komparators K 2 angelegt, dessen zweiter Eingang an Masse liegt. Sobald ein positiver Signaleingang von A an K 2 anliegt, schaltet dieser durch und erzeugt ein Signal W, dessen Rechteckkurve F i g. 3 zu entnehmen ist. Das über einen Invertierer geführte Signal W, das demzufolge eine Inversion gegenüber W darstellt, ist in F i g. 3 ebenfalls dargestellt.

Das Signal W wird an den Clock-Eingang des Flip-Flops D-FFi gelegt.

Der Data-Eingang von D-FFi liegt auf der positiven Versorgungsspannung von beispielsweise 5 V. An den vorberechtigten Clear-Eingang CLR des Flip-Flops D- FFi ist das Ausgangssignal / des Ki angeschaltet. Wenn das Signal / nun positiv am Clear-Eingang des D-FF1 liegt, schaltet die ansteigende Flanke eines W-Impulses den Ausgang Q1 des D-FFi ein, was zu dem Signal //führt. Der vorberechtigte Clear-Eingang CLR des D-FFi bewirkt ein sofortiges Ausschalten des D-FF1, sobald das /-Signal auf 0 geht, wobei darauf hinzuweisen ist, daß diese unabhängig vom W-Signal geschieht. Der Qi -Ausgang des D-FFi ist auf den Eingang eines nachfolgenden Flip-Flops D-FF 2 geschaltet. Mit diesem weiteren Flip-Flop werden die nicht gewünschten und gegenüber dem Kurzschlußsignal kurzzeitigen Impulse der Impulsfolge H eliminiert, so daß sich das dem Kurzschluß entsprechend gewünschte Si-

gnal V ergibt. Das bereits erwähnte invertierte W -Signal wird auf den Clock-Eingang von D-FF2 gelegt Wie aus den Kurvenzügen W, H und W hervorgeht, bestimmen die ansteigenden Flanken des W-Signals die Zeitpunkte, in denen das //-Signal um D-FF2 abgefragt wird und an den Ausgang Q 2 als V-Signal übertragen wird. Die kurzzeitigen Impulse des //-Signals erscheinen nicht, da sie genau zwischen den Abfragezeitpunkten liegen. Auf diese Weise ist erreicht, daß das Ausgangssignal K den Kurzschlußzeiten entspricht und daß die kurzzeitigen, zeitlich in den Kurzschluß fallenden Impulse eliminiert sind.

Die vorbeschriebene Anordnung enthält den Nachteil der Einstellung der gleichgerichteten Spannung am Potentiometer P 4. Da alle Bauelemente technisch nicht vollkommen gleich sind, ist die absolute Höhe des Kurzschlußsignals und der Abstand Kurzschlußsignal zu gleichgerichtetem Signal F i g. 3, c nicht bei jeder realen Anordnung gleich, das heißt das Potentiometer P 4 muß manuell bei jeder Schaltung justiert werden. Erfolgen später Änderungen der technischen Parameter einer derartigen Schaltung, die einmal während der Herstellung justiert wurde, muß diese auch im betrieblichen Einsatz nachjustiert werden. Es wäre also nicht gewährleistet, daß eine solche Schaltung im Einsatz die Kurzschlußsignale eindeutig indiziert. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist eine Lösung gemäß F i g. 2 aufgebaut.

Der Analog-Digitalwandler D/A wird über die Elektronik so angesteuert, daß ein analoges Ausgangssignal Pan den +-Eingang des Komparators K1 gelegt wird. Der A/D-Wandler legt zunächst so hohe Werte an den +-Eingang des Komparators Ki, daß der Ausgang / immer positiv ist.

In F i g. 4, Kurve P, ist die stufenweise Änderung des Ausgangswertes des Digital-Analogwandlers dargestellt. Stufenweise werden diese Ausgangswerte des Digital-Analogwandlers herabgesetzt, bis auch die Spitzenwerte des Komparators K1 unterschritten werden. Damit ergeben sich Pulse am Ausgang des Komparators 1. Kurve /in F i g. 4, rechter Teil. Diese Zustandsänderung des Signals /wertet die Elektronik E2 aus und bestimmt die Anzahl von weiteren Stufen, die der Digital-Analog-Wandler mit seinem Ausgang P noch herabgesetzt gesetzt wird.

Die Anzahl der Stufen ist genauso festgelegt, daß die Gleichspannung P im Bereich zwischen den Kurzschlußspitzen und den Maximumspitzen der Signale am —Eingang des Komparators K\ liegt. Fig.3, Kurven P und C.

Liegt genau diese Spannungshöhe am —Ausgang des Komparators vor, ergibt sich am Ausgang des D- FF2 der gewünschte eindeutige Signalverlauf V für den Kurzschlußfall. Damit ist ein automatischer, sich selbst einstellender Kurzschlußnachweis aufgebaut.

Hinzu kommt als weiterer Vorteil dieser Schaltung, daß sich keine Aufteilung des Signals in zwei Pfade ergibt, über die dasselbe Signal aufgeteilt auf die beiden Eingänge des K1 geführt werden. Mit dieser Schaltung wird nur einmal das vom Teil 2 abgenommene Signal über den Spannungsteiler R 2, R 3 an den — -Eingang des Komparators geführt. Der Ausgang dieses Komparators K1 wird direkt in die Elektronik E 2 eingespeist, die dann über den D/A-Wandler die Höhe des Signals am +-Eingang des Komparators bestimmt. Wird also das Verhältnis des Spannungswandlers R 2, R 3 geändert, folgt diese Schaltung automatisch der Änderung.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltung ist es möglich gemacht, auch durch Kurzschlüsse der Schloßspule In-

formationen vom Schloß zum Schlüssel zu übertragen, wobei auf der Schlüsselseite dieselbe Signalerkennung wie auf der Schloßseite aufgebaut ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung liegt zum einen in der Benutzung einfachster marktgängiger Bauelemente und zum anderen in der Unabhängigkeit von Signaländerungen bei A, da diese sich auf beide Zweige des Komparators K1 auswirken und somit eine Erhöhung des Wechselspannungseingangs auch gleichzeitig eine Erhöhung des Gleichspannungseingangs ergibt. Der Komparator stellt die Differenz zwischen beiden Signalen her und eliminiert somit Temperatureinflüsse und sonstige Störungen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 gangssignal dieses !Comparators (I) über eine Elek- Patentansprüche: tronik (E 2) einem Digital-Analogwandler (D/A) zugeführt wird und daß die Elektronik den Digital-

1. Vorrichtung zur gegenseitigen Informations- Analogwandler (D/A) so steuert, daß dessen Ausübertragung zwischen elektronischem Schloß und 5 gangsspannung (P) zunächst größer als die vom Schlüssel in Verbindung mit einer elektronischen Spannungsteiler (R 21R 3) kommende Spannung (C) Schließeinrichtung, bei der schloßseitig und schlüs- ist und derart der Komparator (K 1) ein konstantes selseitig jeweils eine Antennenspule zur kontaktlo- positives Signal (I) abgibt und daß die Elektronik sen Übertragung des Energieaustausches vom (E2) den Analog-Digitalwandler (D/A) dann veran-Schloß zum Schlüssel und wechselseitigem Informa- io laßt, seine Ausgangsspannung (P) stufenweise so lantionsaustausch, von denen die schloßseitige von ei- ge herabzusetzen, bis der Komparator (K 1) an seinem Generator gespeist ist, der ein periodisches Si- nem Ausgang (I) genau dann 0 Volt am Ausgang gnal aussendet, das von der schlüsselseitigen Spule zeigt, wenn die am nichtinvertierenden (+)-Eingang empfangen wird und zugleich mit einer hierdurch anliegende Spannung (P) kleiner als die am invertiebewirkten Aktivierung der Schlüsselelektronik diese 15 renden (—)-Eingang anliegende Spannung (C) ist.
über Be- bzw. Entdämpfung der schlüsselseitigen

Antennenspule zur Abgabe eines codierten Informa-

tionssignals veranlaßt, das von einer schloßseitigen
Elektronik empfangen wird und durch Vergleich des

periodischen Signals mit dem tiefpaßgefilterten 20 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gegensei-

Wechselsignal an der Sendespule ausgewertet wird, tigen Informationsübertragung zwischen elektrischem

dadurchgekennzeichnet, daß das von dem Schloß und Schlüssel in Verbindung mit einer elektroni-

Schloßteil (Teil 1) angenommene, Kurzschluß- bzw. sehen Schließeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des

Dämpfungswellen aufweisende Signal A auf zwei Patentanspruchs 1.

Führungszweigen weitergeleitet wird, die an je ei- 25 Aus der DE-OS 26 34 303 ist eine elektronische nem der Eingänge eines ersten Komparators (K 1) Schließeinrichtung dieser Art bekannt, wobei über die angeschlossen sind, wobei der eine Zweig zum im Schloß bzw. Schlüssel jeweils vorhandene Spule ein Zweck der Gleichrichtung des Signals A über die Energieaustausch und wechselseitiger Informationsaus-Elemente DIODE (D 3), Kondensator (C3) und Po- tausch berührungslos möglich ist. Übertragen werden tensometer (P4) zum nichtinvertierenden (+)-Ein- 30 codierte Signale, und ein »Freigabesignal« der Signalgang des Komparators (K 1) herangeführt ist und auswerteeinheit erfolgt dann, wenn die codierten Signaderart an diesem Eingang eine Gleichspannung an- Ie mit einer in der Signalauswerteeinheit gespeicherten liegt, deren Höhe durch das Potentiometer (P4) be- Impulsfolge übereinstimmen.

stimmbar ist, wobei der andere Zweig zum Zwecke Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung der

der Spannungsherabsetzung über einen Spannungs- 35 eingangs genannten Art mit preiswerten und einfach

teuer, bestehend aus zwei Widerständen (R 2, R 3) testbaren Bauelementen so auszubilden, daß sicherge-

an den invertierenden (—)-Eingang des Kompara- stellt ist, daß nur während der Zeit der Bedämpfung der

tors (K 1) herangeführt ist, so daß der Komparator schloßseitigen Spule durch die schlüsselseitige Spule ein

(K 1) an seinem Ausgang nur dann ein Signal (I) Ausgangssignal auftritt und Temperatureinflüsse sowie

erzeugt, wenn das an seinem invertierenden 40 sonstige Störungen auf die Decodierung keinen Einfluß

(—)-Eingang liegende Signal (C) in seiner positiven haben.

Spannungshöhe kleiner als die an seinem nichtinver- Die Erfindung besteht in ihren Grundzügen darin, daß tierenden(4-)-Eingang liegende Gleichspannung^ das vom Schloßteil abgenommene Kurzschluß- bzw. ist und daß das vom Schloßteil (1) abgenommene Dämpfungswellen aufweisende Signal auf zwei Füh-Signal (A^ bzw. vom Spannungsteiler (R 2, R 3) abge- 45 rungszweigen weitergeleitet wird, die an je einen der nommene Signal dem nichtinvertierenden Eingang Differenz-Eingänge eines ersten Komparators ange-(+) eines zweiten Komparators (K 2) zugeleitet schlossen sind, wobei von dem einen Zweig an den Einwird, dessen invertierender (—)-Eingang auf Masse gang des Komparators das durch einen fest eingestellliegt und daß dessen Ausgangssignal (W) dem Clock- ten Spannungsteiler abgegriffene Signal herangeführt Eingang (CK) einer ersten Flip-Flop-Einrichtung (D- 50 ist, während vom anderen Zweig an den + -Eingang des FF1) zugeführt wird, dem auch das Ausgangssignal Komparators ein gleichgerichtetes Signal angelegt ist, (I) des ersten Komparators (Ki) an den Clear-Ein- das eine Schwelle gegenüber dem am —-Eingang liegang (CLR) dieser Flip-Flop-Einrichtung (D-FFi) genden Signal setzt, wodurch am Ausgang des ersten aufgeschaltet und daß das Signal (W) über einen Operationsverstärkers nur dann ein positives Signal er-Inverter (NICHT) an dem Clock-Eingang (CK) einer 55 scheint, wenn die Höhe des gleichgerichteten Signals zweiten Flip-Flop-Einrichtung (D-FF2) zugeführt des +-Eingangs über der Signalhöhe des —Eingangs ist, dessen Data-Eingang (D) das Ausgangssignal (H) liegt und daß das vom Schloßteil abgenommene Signal des Ausgangs (Qi) des ersten Flip-Flops (D-FFi) einem zweiten Komparator zugeleitet ist und daß sozugeführt ist, so daß sich am Ausgang (Q 2) des zwei- wohl dessen Ausgangssignal als auch das Ausgangssiten Flip-Flops (D-FF2) ein Signal ^ergibt, welches 60 gnal des ersten Komparators zwei Flip-FIop-Einrichdem Signal (I) folgt, und das derart genau dem Kurz- tungen aufgeschaltet sind, die in der Art kombiniert sind, schluß- bzw. Dämpfungswellen aufweisenden Si- daß ein Ausgangssignal nur dann geliefert wird, wenn gnalteils entspricht, der im vom Schloßteil (Teil 1) eine Bedämpfung der Schloßspule über mehrere Halbabgenommenen Signal (A) enthalten ist. wellen vorgelegen hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 65 Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in eizeichnet, daß zwecks Erzeugung der Vergleichs- nem Führungszweig für das vom Schloßteil abgenomspannung (P), welche am nichtinvertierenden Ein- mene Signal (A) ein Spannungsteiler (R 2IR 3) vorgesegang des ersten Komparators (K 1) liegt, das Aus- hen ist, von dessen Abgriff das untersetzte Signal (C)