DE10252583B3 - Anordnung und Verfahren zur Fehlerüberwachung von Grafiktreiberbausteinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Erkennung und Behebung eines fehlerhaften Zustandes in einem Grafik- und insbesondere LCD-Treiberbaustein (2). Die Anordnung enthält dabei einen Mikroprozessor (1), einen mit dem Mikroprozessor verbundenen Grafiktreiberbaustein (2) und eine mit dem Treiberbaustein (2) verbundene grafische Ausgabeeinheit (3), wobei der Treiberbaustein (2) den Schaltzustand eines Schaltelementes einlesen kann. Erfindungsgemäß ist ein Prüfschaltelement (8) vorhanden, welches durch ein Steuersignal des Mikroprozessors (1) betätigt werden kann und dessen Schaltzustand von dem Treiberbaustein (2) eingelesen und an den Mikroprozessor (1) als Rücklesewert ausgegeben werden kann. Außerdem ist ein Schalter (10) in der Zuleitung einer Versorgungsspannung des Treiberbaustein (2) vorgesehen, wobei in dem Fall, dass durch den Mikroprozessor (1) ein Rücklesewert als fehlerhaft detektiert wird, der Schalter (10) mittels eines Steuersignals des Mikroprozessors (1) betätigt und damit die Versorgungsspannung ab- und wieder angeschaltet werden kann.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Mikroprozessor, einem mit dem Mikroprozessor verbundenen Grafiktreiberbaustein und einer mit dem Treiberbaustein verbundenen grafischen Ausgabeeinheit, wobei der Treiberbaustein den Schaltzustand eines Schaltelementes einlesen kann. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erkennung und Behebung eines fehlerhaften Zustandes in einem Grafiktreiberbaustein.
• Aus der US 5,511,161 sind ein Verfahren und eine Anordnung zum Rücksetzen einer mit einer Hauptrecheneinheit verbundenen Nebenrecheneinheit bekannt. Die Nebenrecheneinheit wird über die Hauptrecheneinheit mit Spannung versorgt und kommuniziert mit der Hauptrecheneinheit über serielle Datenleitungen. Die Hauptrecheneinheit erkennt einen fehlerhaften Zustand der Nebenrecheneinheit dadurch, dass im Fehlerfall die serielle Kommunikation zwischen beiden Recheneinheiten unterbrochen wird. Um den fehlerhaften Zustand zu beheben, schaltet sie die Spannungsversorgung der Nebenrecheneinheit ab und wieder an.
• Die DE-10121935-A1 offenbart eine Rücksetz-Anordnung für einen Mikrokontroller, welche bei einem System-Kaltstart ein Rücksetzsignal über eine Rücksetzleitung an den Mikrokontroller sendet, um durch einen damit ausgelösten Rücksetzvorgang die undefinierten Zustände des Mikrocontrollers zu beheben. Nach erfolgreichem Rücksetzvorgang programmiert der Mikrocontroller die Rücksetz-Anordnung so um, dass bei einem u. U. später erfolgenden Warmstart ein Rücksetzsignal mit kürzerer Dauer als beim System-Kaltstart an den Mikrocontroller gesendet wird. Falls der Rückseltvorgang als nicht erfolgreich erkannt wird, wird der Mikrokontroller in einen Low-Power-Fehlermodus verselat, aus dem er wieder geweckt werden kann. In heutigen elektronischen Geräten ist die grafische Anzeigeeinheit häufig als LCD-Display ausgeführt. Das LCD-Display wird dabei über einen LCD-Treiberbaustein angesteuert, welcher wiederum seine Steuerbefehle von einem Mikroprozessor erhält. Wird das elektronische Gerät über eine Eingabeeinheit mit Tasten bedient, so kann ein LCD-Treiberbaustein mit einer integrierten Einheit zum Erfassen der Tastenzustände verwendet werden. Die Zustände der Tasten werden dann in digitaler Form an den Mikroprozessor übertragen.
• Aufgrund von Störeinflüssen z. B. elektrostatischer Entladung, kann es vorkommen, dass der LCD-Treiberbaustein in einen Fehlerzustand fällt, aus dem er nur durch ein Trennen von der Versorgungsspannung wieder herauskommt. Bei im Kraftfahrzeug eingebauten Geräten ergibt sich in diesem Fall ein Problem, da das Ziehen einer Sicherung bzw. sogar das Abklemmen der Fahrzeugbatterie nötig werden kann. Da häufig jedoch mehrere elektronische Geräte über dieselbe Leitung mit Spannung versorgt werden und einige dieser Geräte z. B. Spannungsabfälle als Fehler registrieren bzw. flüchtige Speicherelemente enthalten, kann bei einer Unterbrechung der Versorgungsleitung ein Werkstattbesuch nötig werden, um die registrierten Fehler zurückzusetzen bzw. die aus den Speichern verlorenen Daten zu rekonstruieren.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, mit der ein solcher Fehlerzustand eines Grafiktreiberbausteins, und insbesondere eines LCD-Treiberbausteins, festgestellt und automatisch behoben werden kann, ohne weitere elektronische Geräte oder Bauteile von ihrer Versorgungsspannung zu trennen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit den selben Vorteilen anzugeben.
• Die erstgenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein über dem Treiberbaustein mit dem Mikroprozessor verbundenes Prüfschaltelement vorhanden ist, welches durch ein Steuersignal des Mikroprozessors betätigt werden kann und dessen Schaltzustand von dem Treiberbaustein eingelesen und an den Mikroprozessor als Rücklesewert ausgegeben werden kann, und ein Schalter in der Zuleitung einer Versorgungsspannung des Treiberbausteins vorgesehen ist, wobei in dem Fall, dass. durch den Mikroprozessor ein Rücklesewert als fehlerhaft detektiert wird, der Schalter mittels eines Steuersignals des Mikroprozessors betätigt und damit die Versorgungsspannung ab- und wieder angeschaltet werden kann.
• Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird also die im Treiberbaustein bereits integrierte Funktion zum Auswerten von Schaltzuständen einer Taste bzw. allgemein eines Schalters genutzt. Dabei müssen zusätzlich zu der im elektronischen Gerät bereits vorhandenen Anordnung aus Mikroprozessor, Treiberbaustein und Anzeigeeinheit lediglich zwei weitere Schaltelemente vorgesehen werden: das Prüfschaltelement und der Schalter in der Versorgungsleitung.
• Zur Fehlerüberwachung betätigt der Mikroprozessor das Prüfschaltelement, dessen Schaltzustand über den Treiberbaustein ausgelesen wird. Ist der Treiberbaustein in der oben beschriebenen Art und Weise gestört worden und befindet sich daraufhin in einem irreversiblen Haltezustand, so wird er den geänderten Schaltzustand des Prüfschaltelementes nicht mehr erkennen und demzufolge keinen bzw. einen fehlerhaften Rücklesewert an den Mikroprozessor ausgeben. Der Mikroprozessor betätigt dann den Schalter in der Versorgungsleitung des Treiberbausteins, um den Fehler im Treiberbaustein zu beheben.
• Die Fehlerüberwachung kann von außen unbemerkt durchgeführt werden und die Fehlerbehebung erfolgt automatisch und wird vom Geräteanwender lediglich durch ein kurzes Aus- und wieder Anschalten des Displays bemerkt.
• Diese Schaltungsanordnung eignet sich besonders für den Einsatz in Fahrzeugsteuergeräten, und dort insbesondere bei Klima- und Audiogeräten, da durch das alleinige Trennen der Versorgungsspannung des Treiberbausteins keine weiteren Beeinträchtigungen durch erforderlich werdende Werkstattbesuche auftreten.
• In Fahrzeuggeräten, die Informationen über ein Display ausgeben, wie z.B. in Klima-, Audio-, Multimedia- oder Navigationsgeräten, ist im allgemeinen eine Eingabeeinheit mit Tastatur vorhanden. Über die Tastatur werden die Schaltzustände einer Tastenmatrix verändert und die Tastenmatrix wird über den Grafiktreiberbaustein ausgewertet. Das vorzusehende Prüfschaltelement kann damit als Teil der Tastenmatrix ausgeführt werden.
• Häufig sind im Bedienteil eines Klima- oder Audiogerätes zusätzlich Leuchtdioden vorgesehen, um z.B. die vom Bediener ausgewählten Funktionen anzuzeigen. Diese Leuchtdioden werden über einen Beleuchtungstreiberbaustein angesteuert. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung wird der nötige Schaltungsaufwand dadurch reduziert, dass das Prüfschaltelement nicht vom Mikroprozessor, sondern vom Beleuchtungstreiberbaustein betätigt wird. Der Beleuchtungstreiberbaustein wiederum wird vom Mikroprozessor angesteuert. Damit entfällt die analoge Verbindung zwischen dem Mikroprozessor und dem Prüfschaltelement. Die Verbindung zwischen Mikroprozessor und Beleuchtungstreiber ist bereits in Form eines Datenbusses vorhanden und kann zum Auslösen der Fehlerüberwachung mitgenutzt werden.
• Die zweite Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem über ein Steuersignal eines Mikroprozessors ein Prüfschaltelement betätigt wird, der Schaltzustand des Prüfschaltelementes vom Treiberbaustein eingelesen und an den Mikroprozessor als Rücklesewert ausgegeben wird und in dem Fall, dass durch den Mikroprozessor der Rücklesewert als fehlerhaft detektiert wird, mittels eines Steuersignals des Mikroprozessors ein Schalter in der Zuleitung einer Versorgungsspannung des Treiberbausteins betätigt wird, um die Versorgungsspannung des Treiberbausteins ab- und wieder anzuschalten.
• Zur Erhöhung der Erkennungssicherheit eines fehlerhaften Rücklesewertes kann das Prüfschaltelement mehrfach über das Steuersignal des Mikroprozessors betätigt werden, und erst bei mehrfachem Vorliegen desselben Fehlers wird der Treiberbaustein von der Versorgungsspannung getrennt.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Die 1 zeigt eine Schaltungsanordnung in einem Bediengerät einer Fahrzeugklimaanlage. Der Mikroprozessor 1 ist über eine serielle Schnittstelle mit einem LCD-Treiberbaustein 2 verbunden. Der Treiberbaustein 2 steuert ein grafisches Display 3 an und wertet die Schaltzustände einer Tastenmatrix 4 aus. Die Schaltzustände der Tastenmatrix 4 werden über die Tasten einer Bedieneinheit 5 beeinflusst. Ein Beleuchtungstreiberbaustein 6 erhält über eine serielle Schnittstelle Steuerbefehle vom Mikroprozessor 1 und steuert seinerseits eine Funktionsbeleuchtung 7 an. Der Tastenmatrix 4 wurde ein Schalttransi stor 8 zugeordnet, der nicht über eine Taste der Bedieneinheit 5 sondern direkt vom Beleuchtungstreiberbaustein 6 geschaltet werden kann. Über einen Spannungsstabilisator 9 wird aus der Bordnetzspannung die Versorgungsspannung V_CC erzeugt, welche über den Schalter 10 geführt wird, so dass die Versorgungsspannung V_{CC S} des LCD-Treiberbausteins 2 schaltbar wird. Schalter 10 wird vom Mikroprozessor 1 angesteuert.
• Der Mikroprozessor 1 fordert vom Beleuchtungstreiberbaustein 6 das Betätigen des Schalttransistors 8 und vom LCD-Treiberbaustein 2 das Auslesen der Tastenmatrix an. Wird das Betätigen des Schalttransistors 8 vom LCD-Treiberbaustein 2 nicht erkannt, wird der Vorgang wiederholt. Wird fünf Mal hintereinander ein falscher Wert vom Treiberbaustein 2 an den Mikroprozessor 1 gesendet, wird der Treiberbaustein 2 als gestört erkannt und der Mikroprozessor öffnet und schließt Schalter 10, um den Treiberbaustein 2 kurzzeitig von seiner Versorgungsspannung zu trennen und damit aus dem Fehlerzustand herauszuholen. Anschließend wird der Prüfvorgang noch einmal durchgeführt, um den Erfolg der Fehlerbehebung zu testen. Bleibt der Fehlerzustand des Treiberbausteins 2 auch nach mehrmaligem Trennen von der Versorgungsspannung bestehen, wird der Treiberbaustein 2 dauerhaft ausgeschaltet.

Claims (8)

1. Schaltungsanordnung mit einem Mikroprozessor (1), einem mit dem Mikroprozessor (1) verbundenen Grafiktreiberbaustein (LCD-Treiberbaustein 2) und einer mit dem Treiberbaustein (2) verbundenen grafischen Ausgabeeinheit: (Display 3), wobei der Treiberbaustein (2) den Schaltzustand eines Schaltelementes einlesen kann, dadurch ge kennzeichnet, dass – ein über den Treiberbaustein (2) mit dem Mikroprozessor (1) verbundenes Prüfschaltelement (8) vorhanden ist, welches durch ein Steuersignal des Mikroprozessors (1) betätigt werden kann und dessen Schaltzustand von dem Treiberbaustein (2) eingelesen und an den Mikroprozessor (1) als Rücklesewert ausgegeben werden kann, – ein Schalter (10) in der Zuleitung einer Versorgungsspannung des Treiberbausteins (2) vorgesehen ist, wobei in dem Fall, dass durch den Mikroprozessor (1) ein Rücklesewert als fehlerhaft detektiert wird, der Schalter (10) mittels eines Steuersignals des Mikroprozessors (1) betätigt und damit die Versorgungsspannung ab- und wieder angeschaltet werden kann.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung Teil eines Steuergerätes in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines Steuergerätes für eine Klimaanlage oder ein Audiogerät, ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bedieneinheit (5) inklusive Bedientasten mit dem Treiberbaustein (2) verbunden ist und die Schaltzustände der Bedientasten vom Treiberbaustein (2) eingelesen und an den Mikroprozessor (1) ausgegeben werden können.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Treiberbaustein (6) zur Ansteuerung von Beleuchtungselementen (7) vorhanden ist, welcher Steuersignale vom Mikroprozessor (1) empfangen und das Prüfschaltelement (8) betätigen kann.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfschaltelement (8) als Halbleiterschaltelement ausgebildet ist.
6. Verfahren zur Erkennung und Behebung eines fehlerhaften Zustandes in einem Grafiktreiberbaustein (LCD-Treiberbaustein 2), wobei der Treiberbaustein (2) eine Funktion zum Einlesen des Schaltzustandes eines Schaltelementes enthält, dadurch gekennzeichnet, dass – über ein Steuersignal eines Mikroprozessors (1) ein Prüfschaltelement (8) betätigt wird, – der Schaltzustand des Prüfschaltelementes (8) vom Treiberbaustein (2) eingelesen und an den Mikroprozessor (1) als Rücklesewert ausgegeben wird, – in dem Fall, dass durch den Mikroprozessor (1) der Rücklesewert als fehlerhaft detektiert wird, mittels eines Steuersignals des Mikroprozessors (1) ein Schalter (10) in der Zuleitung einer Versorgungsspannung des Treiberbausteins (2) betätigt wird, um die Versorgungsspannung des Treiberbausteins (2) ab- und wieder anzuschalten.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfschaltelement (8) von einem Treiberbaustein (6) zur Ansteuerung von Beleuchtungselementen (7) betätigt wird, wobei der Treiberbaustein (6) über Steuersignale des Mikroprozessors (1) angesprochen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Erkennungssicherheit eines fehlerhaften Rücklesewertes das Prüfschaltelement (8) mehrfach über das Steuersignal des Mikroprozessors (1) betätigt wird.