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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kraftfahrzeug-Türschloß mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Heutige Kraftfahrzeug-Türschlösser weisen zunehmend
Aktuatoren beispielsweise zur Realisierung einer Zentralverriegelungs-
oder Öffnungshilfsfunktion
sowie Sensoren zur Abfrage des aktuellen Schloßzustands auf. Zur Ansteuerung
der Aktuatoren und der Sensoren ist entsprechend eine Steuerung
vorgesehen. Grundsätzlich
ist es bekannt, die Steuerung in eine Reihe dezentraler Teilsteuerungen zu
unterteilen, so daß die
Kommunikationswege kurz und die Strukturen der Teilsteuerungen jeweils übersichtlich
sind. In der Regel ist allerdings eine zentrale Steuerung vorgesehen,
die der Ansteuerung aller Aktuatoren und Sensoren dient.
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Das bekannte Kraftfahrzeug-Türschloß (
DE 195 45 722 A1 ),
von dem die Erfindung ausgeht, weist eine zentrale Steuerung auf,
die jeweils über separate
Leitungen mit den Aktuatoren und Sensoren gekoppelt ist. Problematisch
ist hier die Tatsache, daß mit
steigender Anzahl der mit der Steuerung zu koppelnden Komponenten
der Verkabelungsaufwand entsprechend ansteigt. Dies gilt für alle möglichen
Ausgestaltungen von Aktuator und Sensor. Der Aktuator kann beispielsweise
als Elektromotor oder aber als Solenoid ausgestaltet sein. Der Sensor
weist in vielen Fällen
einen Mikroschalter auf, der beispielsweise mit einem Pull-Down-Widerstand
beschaltet ist. Eine andere Möglichkeit
besteht in der Ausgestaltung des Sensors als Hall-Sensor. Der Hall-Sensor
weist in der Regel einen Steuereingang auf, über den der für den Hall-Effekt
benötigte
Stromfluß eingeprägt wird. Über einen
Leseausgang läßt sich
dann das Meßsignal
des Hall-Sensors auslesen.
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Einen Ansatz zur Reduzierung des
Kabelaufwands bieten die in der
DE 43 02 032 A1 dargestellten Bussysteme.
Hiermit ist es möglich,
die Steuerung mit einer beliebigen Anzahl von Komponenten beispielsweise über eine
einfache Zweidrahtleitung zu koppeln. Problematisch ist hier allerdings
grundsätzlich
die Tatsache, daß jeder
Aktuator und jeder Sensor mit einer eigenen Kommunikationsschnittstelle
ausgerüstet
sein muß,
um über
den Datenbus mit der Steuerung kommunizieren zu können. Je nach
Anwendungsfall kann dies zu hohen Hard- und Softwarekosten führen. Aus
diesem Grund wird in der
DE
43 02 032 A1 weiter vorgeschlagen, Busknotenpunkte vorzusehen,
die jeweils mehreren Komponenten den Zugriff auf das Bussystem erlauben.
Ein derartiger Busknotenpunkt läßt sich
mit einem handelsüblichen
Elektronikbauteil realisieren, das einerseits eine Datenleitung
zur Ankopplung an das Bussystem und andererseits mehrere parallele
Anschlüsse – Ports – zum Anschluß der einzelnen
Komponenten aufweist. Da die marktüblichen Bauteile zur Realisierung
eines Busknotenpunkts nur eine begrenzte Anzahl paralleler Anschlüsse aufweisen,
ist die maximale Anzahl der ankoppelbaren Komponenten begrenzt.
Die maximale Anzahl der ankoppelbaren Komponenten hängt wesentlich
vom für
die Ansteuerung der Komponenten erforderlichen Verkabelungsaufwand
ab, der die erforderliche Anzahl von parallelen Anschlüssen am
Busknotenpunkt bestimmt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
das Problem zugrunde, das bekannte Kraftfahrzeug-Türschloß derart
auszugestalten und weiterzubilden, daß zur Kopplung der Steuerung
mit den Aktuatoren und mit den Sensoren ein minimaler Verkabelungsaufwand
erforderlich ist.
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Das vorliegende Problem wird durch
ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die Erkenntnis, daß der Steuereingang
eines Aktuators ohne weiteres mit dem Steuereingang eines Sensors
gekoppelt werden kann, ohne daß mit
dieser Kopplung irgendeine Wechselwirkung zwischen den beiden Komponenten verbunden
ist. Damit ist es möglich,
einen Steuereingang des Aktuators einerseits zur Ansteuerung des Aktuators
und andererseits zur Ansteuerung des Sensors zu verwenden und auf
einfache Weise den Verkabelungsaufwand zu reduzieren.
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Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten,
die genannte Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden.
Dazu auf die Unteransprüche
verwiesen werden.
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Besonders vorteilhaft stellt sich
diese Vorgehensweise dar, wenn der Aktuator mit einer Brückenschaltung
beschaltet ist, so daß sich
der Aktuator nur durch die gleichzeitige Beschaltung zweier Steuereingänge ansteuern
läßt. Dann
ist der Steuereingang des Sensors mit einem der Steuereingänge des
Aktuators gekoppelt, so daß sich
der Sensor über
diesen einen Steuereingang ansteuern läßt, ohne den Aktuator anzusteuern.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigt
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1 in
schematischer Darstellung die mit einer Brückenschaltung beschalteten
Aktuatoren eines Kraftfahrzeug-Türschlosses,
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2 in
schematischer Darstellung die Sensoren eines Kraftfahrzeug-Türschlosses,
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3 in
schematischer Darstellung die Schnittstelle zwischen der Steuerung
und den nicht dargestellten Aktuatoren bzw. Sensoren eines Kraftfahrzeug-Türschlosses.
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1 zeigt
die Aktuatoren 1, 2 eines nicht weiter dargestellten
Kraftfahrzeug-Türschlosses,
die mit einer Brückenschaltung
beschaltet sind. Als mögliche
Einsatzfelder für
derartige Aktuatoren 1, 2 sind neben den eingangs
Genannten beispielsweise das Umschalten der Diebstahlsicherung oder
die Umschaltung der Kindersicherung denkbar. Für weitere Einsatzfelder darf
auf den Stand der Technik verwiesen werden.
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2 zeigt
eine Reihe von Sensoren 3 für ein Kraftfahrzeug-Türschloß, die beispielsweise
zur Abfrage von Hebelstellungen oder zur Abfrage der Drehfallenposition
verwendet werden. Es handelt sich hierbei um Sensoren 3,
die wie oben beschrieben einer Ansteuerung bedürfen, um die gewünschten
Meßergebnisse
zu liefern. Wie im folgenden noch ausgeführt wird, kann es sich bei
den Sensoren 3 um weitgehend beliebige Sensoren handeln.
Im Falle der Ausgestaltung des Sen sors 3 als mit einem Pull-Down-Widerstand
beschalteter Mikroschalter bedeutet "Ansteuerung", daß die Sensorschaltung mit einer
Spannung beaufschlagt wird. Der Spannungsabfall beispielsweise über dem
Pull-Down-Widerstand gibt dann Aufschluß über die Schaltstellung des
Mikroschalters. Im Falle eines Hall-Sensors bedeutet "Ansteuerung" vorliegend, daß eine Spannung
zur Einprägung
des für
den Hall-Effekt benötigten
Stromflusses am entsprechenden Steuereingang angelegt wird.
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Zur Koordination der automatischen
Funktionen des Kraftfahrzeug-Türschlosses
ist eine Steuerung 4 vorgesehen, die vorliegend als zentrale
Steuerung 4 ausgestaltet ist (3).
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Zunächst beschränkt sich die vorliegende Betrachtung
auf den einen Aktuator 1 inklusive Beschaltung, wie in 1 gestrichelt markiert,
sowie auf den einen Sensor 3, wie in 2 gestrichelt markiert.
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Der Aktuator 1 weist vorliegend
vier Steuereingänge 5.1, 5.2, 5.4 und 5.5 auf,
deren Beschaltung eine Vorwärts-
bzw. Rückwärtsbewegung
des Aktuators 1 ermöglicht.
Vorliegend wird zunächst
der Steuereingang 5.1 betrachtet.
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In 2 zeigt
der im markierten Bereich dargestellte Sensor 3 einen Steuereingang 6, über den der
Sensor 3 wie beschrieben ansteuerbar ist. Weiter weist
der Sensor 3 einen Leseausgang 7 auf, über den
er im angesteuerten Zustand auslesbar ist. Der betrachtete Aktuator 1 und
der betrachtete Sensor 3 sind über die in 3 dargestellte Schnittstelle 8 mit der
Steuerung 4 gekoppelt und dadurch mittels der Steuerung 4 ansteuerbar
bzw. auslesbar. Bei der Schnittstelle 8 kann es sich um
eine einfache Kabelverbindung oder aber, wie in 3 dargestellt, um ein Bussystem handeln.
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Wesentlich ist die Tatsache, daß der Steuereingang 5.1 des
Aktuators 1 mit dem Steuereingang 6 des Sensors 3 gekoppelt
ist. In den 1 und 2 ergibt sich diese Kopplung
dadurch, daß sowohl
der Steuereingang 5.1 des Aktuators 1 als auch
der Steuereingang 6 des Sensors 3 mit der Klemmenbezeichnung
P1 versehen sind. In der üblichen
Darstellungsweise elektrischer Schaltkreise ist damit gemeint, daß die beiden
genannten Steuereingänge
miteinander gekoppelt sind. Es darf darauf hingewiesen werden, daß der Begriff "Kopplung" vorliegend nicht notwendigerweise
eine Kurzschlußverbindung
bedeutet, sondern daß auch
galvanisch getrennte Kopplungen o. dgl. vorgesehen werden können.
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Der besondere Vorteil der Kopplung
des Steuereingangs 5.1 des Aktuators 1 mit dem
Steuereingang 6 des Sensors 3 besteht darin, daß zur Beschaltung
der beiden Steuereingänge 5.1, 6 nunmehr ein
einziger Schaltausgang ausreicht.
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Wenn sich beispielsweise die Steuereingänge 5.4 und 5.5 des
Aktuators 1 im nicht-leitenden Zustand befinden, so kann
der Steuereingang 6 des Sensors 3 – und damit
der Steuereingang 5.1 des Aktuators 1 – mit einer
Spannung beschaltet werden, ohne daß dies Auswirkungen auf den
Aktuator 1 hat. Der so angesteuerte Sensor 3 läßt sich
dann über seinen
Leseausgang 7 auslesen.
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Mit der oben beschriebenen Anordnung
ist es zunächst
vorgesehen, daß der
Sensor 3 bei stehendem Aktuator 1 angesteuert
und ausgelesen wird. Bei laufendem Aktuator 1 und beschaltetem Steuereingang 5.1 wird
der Sensor 3 allerdings ebenfalls angesteuert, so daß es in
bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen ist, auch bei laufendem Aktuator 1 den
Sensor 3 über
den Leseausgang 7 auszulesen.
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Im in 2 dargestellten
und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind mehrere Sensoren 3 vorgesehen, wobei der Steuereingang 5.1 des
Aktuators 1 mit den Steuereingängen 6 zweier Sensoren 3 gekoppelt
ist. Im einzelnen ist es so, daß der Steuereingang 5.1 des
Aktuators 1 mit dem Steuereingang 6 des markierten
Sensors 3 und damit auch mit dem links vom markierten Sensor 3 dargestellten Sensor 3 verbunden
ist. Hiermit ist es auf einfache Weise möglich, mit dem Steuereingang 5.1 des
Aktuators 1 gleich zwei oder mehr Sensoren 3 anzusteuern,
die dann über
ihre voneinander getrennten Leseausgänge 7 ausgelesen werden
können.
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Wie in 1 dargestellt,
weist der Aktuator 1 mehrere Steuereingänge 5.1, 5.2, 5.4. 5.5 auf,
von denen die Steuereingänge 5.1 und 5.2 mit
den Steuereingängen 6 (Klemmenbezeichnungen
P1, P2) der in 2 dargestellten
Sensoren 3 gekoppelt sind. Hier sind zahlreiche Kombinationen
zwischen den Steuereingängen 5 des
Aktuators 1 und den Steuereingängen 6 der Sensoren 3 denkbar.
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An dieser Stelle darf darauf hingewiesen werden,
daß die
obigen Ausführungen
zu dem Steuereingang 5.1 des Aktuators 1 für alle Steuereingänge 5 des
Aktuators 1 gelten, daß die
obigen Ausführungen
zu dem einen Aktuator 1 für beide Aktuatoren 1, 2 gelten
und daß die
obigen Ausführungen
zu dem einen Sensor 3 für
alle in 2 dargestellten
Sensoren gelten.
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Es kann nach bevorzugter Ausgestaltung, wie
bereits erläutert
und in 1 dargestellt,
grundsätzlich
auch vorgesehen werden, daß mehrere
Aktuatoren 1, 2 vorgesehen sind und daß zumindest
ein Teil der Steuereingänge 5 der
Aktuatoren 1, 2 jeweils mit mindestens einem Steuereingang 6 der
Sensoren 3 gekoppelt sind. In 1 sind zwei Aktuatoren 1, 2 vorgesehen,
die über
sechs Steuereingänge 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 und 5.6 ansteuerbar
sind.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die Aktuatoren 1, 2, oder zumindest einer der
Aktuatoren 1, 2, mit der bereits erwähnten Brückenschaltung
beschaltet sind. Diese Brückenschaltung
besteht dann vorzugsweise aus vier Leistungsschaltern zur Ansteuerung
des Aktuators 1, 2, wobei die Steuereingänge 5 des
Aktuators 1, 2 von den vier Leistungsschaltern der
Brückenschaltung
gebildet werden. Im allgemeinen ist eine derartige Brückenschaltung
deshalb vorteilhaft, weil die Ansteuerung eines Aktuators 1, 2 in zwei
Richtungen auf einfache Weise möglich
ist. Vorliegend bietet die Brückenschaltung
zusätzlich
den Vorteil, daß ein
einzelner Leistungsschalter durch entsprechende Beschaltung der übrigen Leistungsschalter
derart "isoliert" werden kann, daß die einzelne
Beschaltung dieses einen Leistungsschalters keine Auswirkungen auf
die Ansteuerung des Aktuators 1, 2 hat.
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Für
den in 1 dargestellten
Fall, daß zwei Aktuatoren 1, 2 vorgesehen
sind, ist es besonders vorteilhaft, eine Brückenschaltung aus sechs Leistungsschaltern
zu verwenden, wodurch ein besonders kompakter Aufbau mit einer minimalen
Anzahl von Steuereingängen 5 gewährleistet
wird. Auch in diesem Fall ist es so, daß die Steuereingänge 5 der Aktuatoren 1, 2 von
den Leistungsschaltern der Brückenschaltung
gebildet werden.
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Es läßt sich zusammenfassen, daß durch den
oben beschriebenen Ansatz, nämlich
Steuereingänge
des Aktuators 1, 2 und der Sensoren 3 zusammenfassen,
eine Reduzierung des für
die Ansteuerung der Aktuatoren 1, 2 und der Sensoren 3 er forderlichen
Verkabelungsaufwands möglich
wird. Dieser Vorzug ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die
Schnittstelle 8 auf ein Bussystem zurückzuführen ist (3). Es ist dann vorzugsweise vorgesehen,
daß die
Schnittstelle 8 ein Schnittstellenmodul 9 – Busknotenpunkt – zur Ankopplung
der Aktuatoren 1, 2 sowie der Sensoren 3 an
einen Datenbus 10 aufweist. Dieses Schnittstellenmodul 9 ist
steuerungsseitig mit einem Anschluß 11 für den Datenbus 10 und
aktuator- bzw. sensorseitig mit Anschlüssen 12 für die Aktuatoren 1, 2 und
Sensoren 3 ausgestattet. Die Anschlüsse 12 des Schnittstellenmoduls 9 können als
Eingang, Ausgang oder als Ein-/Ausgang ausgebildet sein. Gleichzeitig
ist die Steuerung 4 mit einem Anschluß 13 zur Ankopplung
an den Datenbus 10 ausgestattet. Damit ist die Kopplung
der Aktuatoren 1, 2 bzw. der Sensoren 3 mit
der Steuerung 4 über
den Datenbus 10 gewährleistet.
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Für
die Realisierung des Schnittstellenmoduls 9 sind aus dem
Stand der Technik eine Reihe von Möglichkeiten bekannt. Insbesondere
sind marktübliche
elektronische Bauteile bekannt, die eine Ankopplung an den Datenbus 10 ermöglichen und
eine Reihe von Eingängen,
Ausgängen
oder Ein-/Ausgängen
zur Ankopplung von Aktuatoren 1, 2 oder Sensoren 3 aufweisen.
In der Regel ist es dann möglich, über die
Steuerung 4 bestimmte Anschlüsse 12 des Schnittstellenmoduls 9 zu
adressieren und als Ein- bzw. Ausgang zu konfigurieren. Die Konfigurierbarkeit
der Anschlüsse 12 des
Schnittstellenmoduls 9 ist insofern besonders vorteilhaft,
als daß im
Ruhezustand, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug abgestellt wird,
alle Anschlüsse 12 als
Eingang konfiguriert werden können,
so daß der
Ruhestrom im Ergebnis besonders niedrig ist.
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Vorliegend ist es so, daß die als
Ausgang konfigurierten Anschlüsse 12.1, 12.2 und 12.3 mit den
korrespondierenden Steuereingängen 6 der Sensoren 3 sowie
mit den Steuereingängen 5.1, 5.2 und 5.3 der
Aktuatoren gekoppelt sind. In der Zeichnung lassen sich diese Kopplungen
den Klemmenbezeichnungen P1, P2 und P3 entnehmen.
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2 zeigt
die vorteilhafte Ausgestaltung derart, daß die Sensoren 3 in
Gruppen mit gleicher Sensoranzahl, vorliegend mit jeweils zwei Sensoren 3,
zusammengefaßt
sind, indem die Steuereingänge 6 der
Sensoren 3 einer Gruppe miteinander gekoppelt sind. Vorliegend
sind drei Gruppen von Sensoren 3 vorgesehen, die über die
Anschlüsse 12.1, 12.2 und 12.3 des
Schnittstellenmoduls 9 ansteuer bar sind. Bei jeder Ansteuerung
lassen sich jeweils zwei Sensoren 3 über ihren Leseausgang 7 auslesen.
Entsprechend sind die Leseausgänge 7 mit
den Eingängen 12 des
Schnittstellenmoduls 9 gekoppelt. Es ist also in dieser
bevorzugten Anordnung so, daß die Anzahl
der in einer Gruppe zusammengeschlossenen Sensoren 3 der
Anzahl der Eingänge 12.4, 12.5 am
Schnittstellenmodul 9 entspricht, die dann mit den Leseausgängen 7 der
Sensoren 3 gekoppelt sind.
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Die Maßnahme der Zusammenfassung
von Steuereingängen
der Aktuatoren 1, 2 mit Steuereingängen 6 der
Sensoren 3 in Kombination mit der Gruppierung der Sensoren 3 bewirkt
im dargestellten Ausführungsbeispiel,
daß zur
Ansteuerung der beiden Aktuatoren 1, 2 (insgesamt
sechs Steuereingänge 5)
und der sechs Sensoren 3 (insgesamt sechs Steuereingänge 6)
lediglich insgesamt sechs Ausgänge 12 am
Schnittstellenmodul 9 erforderlich sind. Durch die vorgeschlagene
Lösung
wurde also die Anzahl der erforderlichen Ausgänge am Schnittstellenmodul 9 von
ursprünglich
12 auf 6 reduziert. Die zwei verbleibenden Anschlüsse 12.4, 12.5 des
Schnittstellenmoduls 9 sind als Eingang konfiguriert und
dienen zum Auslesen der Leseausgänge 7 der
Sensoren 3.
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Es darf abschließend darauf hingewiesen werden,
daß für die Sensoren 3 nahezu
alle bekannten Sensoren in Frage kommen. Sensoren, deren Funktion
auf die Verwendung eines oder mehrerer Mikroschalter zurückzuführen ist
sowie nach dem Hall-Effekt arbeitende Sensoren, die ein Hall-Element
aufweisen, wurden weiter oben bereits erwähnt. Weiter sind vorliegend
unter dem Begriff Sensor auch alle Schaltungen zusammengefaßt, die selbst
wiederum einen Sensor oder mehrere Sensoren aufweisen können. Die
gleiche Überlegung
gilt für die
Aktuatoren 1, 2, die als rotatorische oder aber
lineare Antriebe ausgeführt
sein können.