DE102006036419A1

DE102006036419A1 - Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Geräts

Info

Publication number: DE102006036419A1
Application number: DE200610036419
Authority: DE
Inventors: Johannes Mattes; Klaus-Peter Vogler; Karl-Heinz Madlener; Uwe Hipp
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH; Marquardt GmbH
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines elektrischen und/oder elektronischen Geräts, insbesondere eines elektrischen Zündschlosses für ein Kraftfahrzeug. Das Gerät weist ein elektronisches Schaltelement (10, 10') auf, das einen Ein- sowie einen Aus-Schaltzustand besitzt sowie ein dem jeweiligen Schaltzustand entpsrechendes Ausgangssignal erzeugt. Vor Inbetriebnahme und/oder während des Betriebs des elektrischen und/oder elektronischen Geräts wird im Aus-Schaltzustand des Schaltelements (10, 10') das Schaltelement (10, 10'), insbesondere kurzzeitig, eingeschaltet und das Ausganssignal ausgewertet, derart, daß die Funktionsfähigkeit des Schaltelements (10, 10') feststellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines elektrischen und/oder elektronischen Geräts, insbesondere eines elektrischen und/oder elektronischen Zündschlosses für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Kraftfahrzeugen befindet sich ein Zündschloßsystem, das unter anderem Schutz gegen unbefugte Benutzung bietet. Das Zündschloß und zugehörige Steuergeräte sind Bestandteile des Zündschloßsystems im Kraftfahrzeug. Aus Sicherheitsgründen sowie auch zur Sicherstellung eines ungestörten Betriebs ist die Möglichkeit zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Zündschlosses notwendig.
Ein mit einem elektronischen Schlüssel zusammenwirkendes Zündschloßsystem in einem Kraftfahrzeug ist aus der DE 44 34 587 A1 bekannt. Das Zündschloß des Zündschloßsystems weist Schaltelemente und ein aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Betätigungsstellung bewegbares, als Rotor ausgestaltetes Betätigungselement auf. Das Betätigungselement wirkt in der Betätigungsstellung schaltend auf ein Schaltelement zur Signalerzeugung ein, wodurch wiederum bestimmte Funktionen des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise das Einschalten der Zündung o. dgl., bewirkt werden.
Neben herkömmlichen mechanischen elektrischen Schaltern können beim bekannten Zündschloß auch elektronische, optische, optoelektronische o. dgl. Schaltelemente verwendet werden, beispielsweise Lichtschranken zur Erkennung der Drehposition. Bei solchen elektronischen Schaltelementen, die ebenfalls einen Ein- sowie einen Aus- Schaltzustand besitzen, wird ein dem jeweiligen Schaltzustand entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das dann wiederum die jeweilige Funktion im Kraftfahrzeug auslöst.
Fällt eines dieser elektronischen Schaltelemente aus, beispielsweise wenn eine Lichtschanke defekt ist, so kann es zu gefährlichen Situationen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs kommen. Zum Beispiel kann ein vorzeitiges Starten des Kraftfahrzeugs in Stellung der sogenannten „Klemme 15R" des Zündschlosses erfolgen. Es ist unmittelbar ersichtlich, daß damit eine Beeinträchtigung der Sicherheit für den Benutzer des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit des mit wenigstens einem elektronischen Schaltelement versehenen elektrischen und/oder elektronischen Geräts zu steigern, insbesondere die Gefahr des Fehlverhaltens von elektronischen Zündschlössern in Kraftfahrzeugen zu verringern.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe eines gattungsgemäßen Verfahrens zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des elektrischen und/oder elektronischen Geräts gelöst, das die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Beim erfindungsgemäßen Verfabren wird vor Inbetriebnahme und/oder während des Betriebs des elektrischen und/oder elektronischen Geräts im Aus-Schaltzustand des Schaltelements das Schaltelement eingeschaltet. Das darauf vom Schaltelement erzeugte Ausgangssignal wird dann ausgewertet, wodurch wiederum die Funktionsfähigkeit des Schaltelements feststellbar ist. Tritt ein Fehlverhalten des Schaltelements auf, so wird dieses folglich rechtzeitig erkannt und es kann adäquat darauf reagiert werden. Vorteilhafterweise ist somit einer Gefährdung der Sicherheit vorgebeugt.
Selbstverständlich kann ebenso im Ein-Schaltzustand des Schaltelements dieses zur Funktionsüberprüfung ausgeschaltet werden. Dabei reicht es aus, wenn das Schaltelement kurzzeitig ein- bzw. ausgeschaltet wird, so daß keine Beeinträchtigung des regulären Betriebs des Schaltelements eintritt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Handelt es sich bei dem Schaltelement um eine Lichtschranke, wobei die Lichtschranke aus einem Sender, insbesondere einer Leuchtdiode, und einem Empfänger, insbesondere einer Fotodiode, besteht, so umfaßt das erfindungsgemäße Verfabren in einfacher Art und Weise nachfolgendes. Wenn die Lichtschranken nicht betätigt sind, wird die Lichtquelle, also der Sender, zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit kurz ein- und/oder ausgeschaltet und die Signaländerung auf der Empfangsseite festgestellt sowie ausgewertet. Folgt das Signal auf der Empfangsseite nicht dem Sendesignal, so liegt ein Defekt der Lichtschranke vor, womit wiederum geeignete Reaktionen hierauf eingeleitet werden können.
Üblicherweise besitzt das elektrische und/oder elektronische Gerät eine Steuerung. Es bietet sich dann vorteilhafterweise an, daß die Steuerung gleichzeitig das elektronische Schaltelement zur Überprüfung ansteuert.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Verwendung in einem Zündschloß für ein mit einem elektronischen Schlüssel zusammenwirkendes Zündschloßsystem in einem Kraftfahrzeug. Das Zündschloß besitzt wenigstens ein Schaltelement, bei dem es sich bevorzugterweise um eine Lichtschranke handelt, sowie ein aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Betätigungsstellung bewegbares Betätigungselement. Das Betätigungselement wirkt in der Betätigungsstellung mit dem Schaltelement zur Signalerzeugung zusammen. Um einem Fehlverhalten bei einem Defekt des Schaltelements zu begegnen, ist die Funktionsfähigkeit des Schaltelements dementsprechend überprüfbar.
In üblicher Weise besitzt das Zündschloß ein Gehäuse und das Betätigungselement ist als drehbar im Gehäuse gelagerter Rotor ausgebildet. Weiter kann das Betätigungselement eine Aufnahme zum Einstecken des elektronischen Schlüssels aufweisen, so daß das Betätigungselement mittels des Schlüssels manuell drehbar ist. Damit läßt sich das Zündschloß in vom Benutzer gewohnter Weise bedienen.
Um die gewünschten Funktionen für den Betrieb des Kraftfahrzeugs durch das Zündschloß auszulösen, bietet es sich zweckmäßigerweise an, daß mehrere Schaltelemente in der Art von Lichtschranken im Zündschloß befindlich sind. Dadurch sind Schaltsignale in einer funktionssicheren Art und Weise in mehreren Drehstellungen des Betätigungselements erzeugbar, wobei die Schaltsignale dann zur Auslösung der jeweiligen Funktionen dienen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Betriebssowie Funktionssicherheit des elektrischen und/oder elektronischen Geräts gesteigert wird. Dennoch ist diese erweiterte Funktionalität weitgehend kostenneutral. Handelt es sich um ein Zündschloßsystem im Kraftfahrzeug, so ist eine Verbesserung der Diagnosemöglichkeiten gegeben. Insbesondere lassen sich Defekte und/oder Ausfälle rechtzeitig erkennen, womit gefährliche Situationen im Kraftfahrzeug vermeidbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 ein Zündschloß in perspektivischer Ansicht von vorne mit zugehörigem elektronischen Schlüssel als Bestandteile eines Zündschloßsystems und
2 einen Schnitt durch das Vorderteil des Zündschlosses mit entferntem Gehäuse, wobei der Schlüssel in die Aufnahme eingesteckt ist.
In 1 ist ein Zündschloß 2 sowie ein zugehöriger, mit dem Zündschloß 2 zusammenwirkender elektronischer Schlüssel 3 zu sehen, die Bestandteile des Zündschloßsystems 1 für die Fahrberechtigung eines Kraftfahrzeugs sind. Das im Armaturenbrett o. dgl. des Kraftfahrzeugs eingebaute Zündschloß 2 besitzt ein Gehäuse 4 und steht mit einem zugehörigen Betriebsaggregat 5, wie beispielsweise einer Motorsteuerung, einer elektronischen Wegfahrsperre o. dgl. des Kraftfahrzeugs, über ein Bussystem 6, wie den bekannten CAN-Bus, in Verbindung.
Am Gehäuse 4 des Zündschlosses 2 befindet sich eine Aufnahme 7, in die der elektronische Schlüssel 3 gemäß 2 einführbar ist. Ist der elektronische Schlüssel 3 in der Aufnahme 7 befindlich, so ist zwischen dem Schlüssel 3 und dem Zündschloß 2 ein codiertes Betriebssignal 8 mittels Transponder, Sender/Empfänger o. dgl. austauschbar. Bevorzugterweise erfolgt dabei eine bidirektionale Codeübertragung 8 zwischen dem Schlüssel 3 und dem Zündschloß 2. Nach positiver Auswertung des Codes 8 ist wenigstens eine vom Zündschloß 2 bewirkbare Funktion, wie das Einschalten von Verbrauchern im Kraftfahrzeug, die Inbetriebnahme mittels des Betriebsaggregats 5 und/oder das Starten des Kraftfahrzeugs o. dgl., freigegeben und/oder eine solche Funktion wird ausgelöst.
Zur Auslösung und/oder Freigabe der jeweiligen Funktion befindet sich im Gehäuse 4 ein bewegbar gelagertes Betätigungselement 9, wie näher aus 2 hervorgeht. Im Betätigungselement 9 befindet sich die Aufnahme 7, so daß das Betätigungselement 9 durch den in der Aufnahme 7 eingesteckten Schlüssel 3 aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Betätigungsstellung bewegbar ist. Weiter enthält das Zündschloß 1 wenigstens ein Schaltelement 10, das auf einer Leiterplatte 11 im Gehäuse 4 befindlich ist. Das Betätigungselement 9 wirkt in der Betätigungsstellung schaltend mit dem Schaltelement 10 zusammen, so daß das Schaltelement 10 ein der Betätigungsstellung zugeordnetes Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal dient wiederum zur Auslösung und/oder Freigabe der bestimmungsgemäßen Funktionen des Kraftfahrzeugs.
Das Schaltelement 10 besitzt somit einen Ein- sowie einen Aus-Schaltzustand, wobei diesen Schaltzuständen ein entsprechendes Ausgangssignal zugeordnet ist. Um die Funktionsfähigkeit des Schaltelements 10 festzustellen, wird vor Inbetriebnahme und/oder während des Betriebs des Zündschlosses 1 das Schaltelement 10 im Aus-Schaltzustand des Schaltelements 10 eingeschaltet. Das daraufhin vom Schaltelement 10 erzeugte Ausgangssignal wird auf die korrekte Signaländerung ausgewertet. Selbstverständlich genügt zur Funktionsüberprüfung ein kurzzeitiges Einschalten des Schaltelements 10. Mit Hilfe dieses Verfahren ist somit eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Zündschlosses 2 ermöglicht.
Wie weiter der 2 zu entnehmen ist, kann das Betätigungselement 9 in der Art eines Rotors ausgestaltet sein. Der Rotor 9 ist drehbar im Gehäuse 4 gelagert. In die im Rotor 9 befindliche Aufnahme 7 ist der elektronische Schlüssels 3 einsteckbar. Mittels des Schlüssels 3 ist der Rotor 9 vom Benutzer manuell zwischen der Ausgangs- und der Betätigungsstellung drehbar. Bei dem elektronischen Schaltelement 10 handelt es sich bevorzugterweise um eine Lichtschranke. Die Lichtschranke 10 besteht aus einem Sender 12, insbesondere einer Leuchtdiode, und einem Empfänger 13, insbesondere einer Fotodiode. Mit dem Sender 12 sowie dem Empfänger 13 der Lichtschranke 10 wirkt ein Ansatz 14 am Rotor 9 zur Erzeugung des Schaltsignals zusammen. Selbstverständlich können mehrere Schaltelemente 10, 10' in der Art von Lichtschranken im Zündschloß 2 befindlich sein, so daß Schaltsignale in mehreren Drehstellungen des Rotors 9 entsprechend der gewünschten Anzahl von durch das Zündschloß 2 zu betätigenden Funktionen erzeugbar sind.
Um die Funktionsfähigkeit der Lichtschranken 10, 10' zu überprüfen, wird in analoger Art und Weise der Sender 12 der Lichtschranke 10, 10' kurzzeitig eingeschaltet. Ist die Lichtschranke 10, 10' in Ordnung, so wird am Empfänger 13 eine Signaländerung registriert, andernfalls fehlt die erwartete Signaländerung. Somit braucht lediglich die Signaländerung des Empfängers 13 festgestellt und ausgewertet zu werden, um die korrekte oder inkorrekte Funktion der Lichtschranke 10, 10' zu ermitteln. Das Zündschloß 2 besitzt zu dessen Betrieb eine Steuerung 15, die als integrierte Schaltung o. dgl. auf der Leiterplatte 11 befindlich ist. Die Steuerung 15 kann gleichzeitig das elektronische Schaltelement 10, 10' zur Überprüfung ansteuern und die Auswertung im Hinblick auf die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit vornehmen.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann anstelle des im Ausführungsbeispiel beschriebenen Zündschlosses auch bei einem sonstigen elektrischen und/oder elektronischen Gerät, das wenigstens ein elektronisches Schaltelement besitzt, dessen Funktionsfähigkeit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überprüft werden.
Insbesondere eignet sich das Überprüfungsverfahren auch für Bedienfelder in Kraftfahrzeugen, die mittels Lichtschranken ausgerüstet sind.

1: Zündschloßsystem
2: Zündschloß
3: (elektronischer) Schlüssel
4: Gehäuse
5: Betriebsaggregat
6: Bussystem
7: Aufnahme (im Zündschloß)
8: Code/Codeübertragung
9: Betätigungselement/Rotor
10, 10': Schaltelement/Lichtschranke
11: Leiterplatte
12: Sender (von Lichtschranke)
13: Empfänger (von Lichtschranke)
14: Ansatz (an Rotor)
15: Steuerung

Claims

Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines elektrischen und/oder elektronischen Geräts, insbesondere eines elektrischen Zündschlosses (2) für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektronischen Schaltelement (10, 10'), wobei das Schaltelement (10, 10') einen Ein- sowie einen Aus-Schaltzustand besitzt, und wobei das Schaltelement (10, 10') ein dem jeweiligen Schaltzustand entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß vor Inbetriebnahme und/oder während des Betriebs des elektrischen und/oder elektronischen Geräts im Aus-Schaltzustand des Schaltelements (10, 10') das Schaltelement (10, 10'), insbesondere kurzzeitig, eingeschaltet und das Ausgangssignal ausgewertet wird, derart daß die Funktionsfähigkeit des Schaltelements (10, 10') feststellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Schaltelement (10, 10') um eine Lichtschranke handelt, und daß vorzugsweise die Lichtschranke (10, 10') aus einem Sender (12), insbesondere einer Leuchtdiode, und einem Empfänger (13), insbesondere einer Fotodiode, besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (12) der Lichtschranke (10, 10') zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit kurzzeitig eingeschaltet wird, und daß die Signaländerung des Empfängers (13) festgestellt und ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische und/oder elektronische Gerät eine Steuerung (15) aufweist, und daß die Steuerung (15) das elektronische Schaltelement (10, 10') zur Überprüfung ansteuert.
Zündschloß, insbesondere für ein mit einem elektronischen Schlüssel (3) zusammenwirkendes Zündschloßsystem (1) in einem Kraftfahrzeug, mit einem Schaltelement (10, 10'), bei dem es sich bevorzugterweise um eine Lichtschranke handelt, und mit einem aus einer Ausgangsstellung in wenigstens eine Betätigungsstellung bewegbaren Betätigungselement (9), wobei das Betätigungselement (9) in der Betätigungsstellung mit dem Schaltelement (10, 10') zur Signalerzeugung zusammenwirkt, und wobei die Funktionsfähigkeit des Schaltelements (10, 10') überprüfbar ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Zündschloß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündschloß (2) ein Gehäuse (4) besitzt, daß vorzugsweise das Betätigungselement (9) als drehbar im Gehäuse (4) gelagerter Rotor ausgebildet ist, und daß weiter vorzugsweise das Betätigungselement (9) eine Aufnahme (7) zum Einstecken des elektronischen Schlüssels (3) aufweist, derart daß das Betätigungselement (9) mittels des Schlüssels (3) manuell bewegbar, insbesondere drehbar, ist.
Zündschloß nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltelemente (10, 10') in der Art von Lichtschranken im Zündschloß (2) befindlich sind, derart daß Schaltsignale in mehreren Bewegungsstellungen, insbesondere Drehstellungen, des Betätigungselements (9) erzeugbar sind.