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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Initialisierung
eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug. Das Sicherheitssystem
ist insbesondere als ein Hall-Sensor ausgebildet.
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Aus
der
DE 100 41 736
C1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen
mindestens einer Kenngröße einer
Bewegung von zueinander beweglichen Teilen, insbesondere für Verstellantriebe
in Kraftfahrzeugen, mit einem Sensor, welcher ein Sensorelement
und eine Auswerteelektronik aufweist, und einem in seiner Lage oder
seiner Position zum Sensorelement relativ beweglichen Messgeber
bekannt. Der Sensor umfasst des Weiteren Mittel zum Schalten einer
Empfindlichkeit der Vorrichtung für mindestens einen Prüfmodus,
wobei eine Sensorhilfsgröße des Sensorelements
und/oder mindestens ein Schwellwert der Auswerteelektronik so schaltbar ist,
dass die durch eine Amplitude einer Messgröße des Sensorelements und den
Schwellwert charakterisierte Empfindlichkeit der Vorrichtung im
Prüfmodus,
abweichend von einem Betriebsmodus, reduziert ist.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
102 29 369 A1 ein Sensor für einen Fahrzeugsitz zur Erkennung
von Positionsänderungen
eines Einstellers und/oder eines Betätigungselements eines Einstellers
bekannt. Der Sensor weist einen vom Einsteller oder dem Betätigungselement
bewegten magnetischen Feldgeber und wenigstens einen programmierbaren
Hallsensor auf, welcher aus der Bewegung des Feldgebers resultierende Änderungen
der magnetischen Flussdichte erfasst und in ein elektrisches Signal
umwandelt, wobei der Feldgeber einen magnetisierten Bereich und
einen unmagnetischen Bereich aufweist.
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Aus
der
DE 101 48 918
A1 ist ein Verfahren zur Offsetkompensation eines magnetoresistiven Weg-
oder Winkelmesssystems, das mindestens eine elektrische Brückenschaltung
mit vier örtlich
versetzten, mit einer Gleichspannung beaufschlagten magnetoresistiven
Widerständen
enthält,
an denen ein Permanentmagnet vorbeibewegt wird, wobei die jeweilige
Brückenspannung
gemessen wird. Bei einer Inbetriebnahme des Messsystems wird ein
Kalibrierzyklus durchfahren, indem der Permanentmagnet für eine Messperiode
an der oder den Brücken
vorbeibewegt wird. Die dabei gemessenen Extremwerte der Brückenspannung
werden ausgewertet, indem deren Mittelwerte gebildet werden und
aus diesen Mittelwerten als von dem Messsystem zu berücksichtigende
Offsetwerte entsprechende Kompensationswerte gebildet werden, die
in einem Register gespeichert werden.
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Ferner
ist aus der
DE 198
55 358 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung
eines Bremspedalwegs bei einem Kraftfahrzeug bekannt. Die Vorrichtung
umfasst zumindest einen analog arbeitenden Sensor der in Abhängigkeit
von dem zu messenden Weg ein Analogsignal ausgibt. Des Weiteren
umfasst die Vorrichtung wenigstens einen inkrementell arbeitenden
Sensor, der in Abhängigkeit von
dem zu messenden Weg ein Impulsfolgensignal ausgibt, wobei das Analogsignal
und das Impulsfolgensignal zur Bestimmung des zu messenden Weges
zueinander in Beziehung setzbar sind.
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Es
ist bekannt, dass derartige Hall-Elemente für die Sensierung von mechanischen
Systemen verwendet werden. Diesbezüglich wird mittels Hall-Sensoren die Bewegung
derartiger mechanischer Systeme detektiert. Dabei wird die Änderung
eines Magnetfeldes in eine elektrische Spannung umgewandelt, die
als Information zur weiteren Verwendung dient.
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Beispielsweise
ist bekannt, dass bei der Anwendung eines Pedalschalters in einem
Kraftfahrzeug das Signal des Pedalschalters mit einem Schwellwert
verglichen und damit detektiert wird, ob das Bremspedal getreten
wurde. In einem derartigen Fall handelt es sich um ein toleranzmäßig sehr
empfindliches System, das innerhalb geringer Vorgabewerte eindeutig
das Schaltsignal anzeigen muss. Da zwar das Funktionsprinzip des
Hall-Effekts eine hohe Genauigkeit bereitstellt, die mechanische
Umgebung jedoch deutliche Abweichungen der Sollwerte aufweist, ist
für solche
Anwendungen eine Justage zwingend erforderlich.
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Neben
mechanischen Einstellmöglichkeiten bietet
sich jedoch auch die Möglichkeit
einer elektrischen Justage. Dabei wird das zu justierende mechanische
System in eine gewünschte
Position gebracht und über
ein elektrisches Signal von außen
der aktuelle Messwert als Referenzwert definiert. Diesbezüglich sind
jedoch relativ aufwändige
elektrische Signalverbindungen zwischen den jeweiligen Einheiten
erforderlich. Das Problem, welches sich hierbei beispielsweise in
einem Kraftfahrzeug stellt, ist, dass entweder ein im extrem komplexen
Netzwerkverbund vorhandenes Steuergerät diese Aufgabe übernimmt oder
eine geeignete Schnittstelle zugänglich
platziert sein muss. Dies kann jedoch insbe sondere bei mechanischen
Systemen, welche an relativ schlecht zugänglichen Positionen im Kraftfahrzeug
angeordnet sind, nicht gewährleistet
werden.
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Daher
ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zu schaffen, mit dem bzw. mit der ein Sicherheitssystem, welches
insbesondere in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, einfach und
aufwandsarm sowie sicher initialisiert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch
1 aufweist, und eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Patentanspruch
9 aufweist, gelöst.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
ist zur Initialisierung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug
ausgelegt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere
ein Hall-Sensor initialisiert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden zunächst
Betriebsbedingungen eines mittels des Sicherheitssystems zu überwachendes
Systems eingestellt. Diese Betriebsbedingungen dienen als Referenzbedingungen.
Ist diese als Referenzposition gewünschte Betriebsposition bzw.
sind die als Referenzbedingungen erwünschten Betriebsbedingungen
des zu überwachenden
Systems erreicht, wird eine Initialisierung des Sicherheitssystems
dadurch eingeleitet, dass ein magnetisches Codierungssignal an das
Sicherheitssystem übertragen
wird. Wenn das Sicherheitssystem das magnetische Codierungssignal
empfangen hat, werden die zum Zeitpunkt des Initialisierens gegebenen
Betriebsbedingungen des mit dem Sicherheitssystem zu überwachenden
Systems erfasst. In einem weiteren Verfahrensschritt werden diese
erfassten Betriebsbedingungen als Referenzbedingungen abgelegt und
für einen
nachfolgenden Betrieb des Sicherheitssystems und des zu überwachenden
Systems bereitgestellt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann dadurch erreicht werden, dass in einfacher und aufwandsarmer
Weise eine Initialisierung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug
durchgeführt
werden kann. Insbesondere ist es von Vorteil, dass keine elektrischen Leitungen
ausgebildet werden müssen,
um ein zu überwachendes
System, beispielsweise ein mechanisches System, einstellen zu können. Diesbezüglich ist
somit keine Steuergerätemodifikation
in einem vorhandenen Netzwerkverbund erforderlich. Ein weiterer
wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass durch die magnetische
Codierung eine verbesserte Sicherheit im Hinblick auf Fehlfunktionen
des Sicherheitssystems oder auf einen Missbrauch erreicht werden
kann. Diesbezüglich
kann erreicht werden, dass eine Einflussnahme auf das Sicherheitssystem im
Hinblick auf ein Ändern
der Referenzbedingungen mittels einer Codierung nur durch autorisiertes
Fachpersonal, welchem eine entsprechende Codierung möglich ist,
gegeben ist.
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Darüber hinaus
kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erreicht werden, dass mittels des magnetischen Codierungssignal
auch Zusatzinformationen übertragen
werden können.
Diesbezüglich kann
beispielsweise vorgesehen sein, dass Zusatzinformationen im Hinblick
auf ein Umschalten zwischen unterschiedlichen im Sicherheitssystem
gespeicherten Detektionskennlinien erfolgt. Insbesondere kann dabei
ein Umschalten zwischen unterschiedlichen im Hall-Sensor gespeicherten
Sensorkennlinien als Zusatzinformation übertragen werden.
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Indem
die Übertragung
des magnetischen Codierungssignals drahtlos erfolgt, kann somit
in einfacher Weise eine Initialisierung eines Sicherheitssystems
und auch von zu überwachenden
Systemen durchgeführt
werden, welche an schwer zugänglichen
Positionen im Kraftfahrzeug angeordnet sind.
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In
vorteilhafter Weise wird das Übertragen des
magnetischen Codierungssignals mittels eines Magnet-Encoders von
außerhalb
des Sicherheitssystems durchgeführt.
Diesbezüglich
kann erreicht werden, dass mittels eines relativ einfachen Codierungs-/Decodierungselements
die Initialisierung durch das Übertragen
des magnetischen Codierungssignals erfolgen kann. Diesbezüglich kann durch
ein Annähern
des Magnet-Encoders an das Sicherheitssystem eine entsprechende Übertragung des
magnetischen Codierungssignals durchgeführt werden.
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Das
Einleiten eines Initialisierens kann durch eine vorgebbare Magnetfeldänderung
durchgeführt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das magnetische Codierungssignal mittels
einer Gray-Code-Logik codiert wird.
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In
besonders vorteilhafter Weise ist das Sicherheitssystem als vektorsensitives
Sicherheitssystem ausgebildet. Insbesondere, wenn das Sicherheitssystem
als Hall-Sensor ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn der Hall-Sensor
als mehrdimensionales Hall-System ausgebildet ist. Anzumerken ist, dass
jedoch sowohl ein- als auch mehrdimensionale Hall-Systeme bzw. Sicherheitssysteme
verwendet werden können.
Im Hinblick auf mehrdimensionale Hall-Systeme kann jedoch in vorteilhafter
Weise erreicht werden, dass nicht nur ein Schaltpunkt, wie dies
bei eindimensionalen Sensorsystemen möglich ist, detektiert wird,
sondern dass bei derartigen mehrdimensionalen Hall-Systemen sowohl
eine Schaltgeschwindigkeit als auch mehrere Schaltzeitpunkte detektiert
werden können.
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Bevorzugt
ist das Sicherheitssystem derart ausgebildet, dass sowohl die Betriebsbedingungen des
zu überwachenden
Systems überwacht
werden als auch zusätzlich
das Empfangen der magnetischen Codierungssignale durchgeführt werden
kann. Diesbezüglich
kann erreicht werden, dass das Sicherheitssystem neben den Hauptfunktionen
zumindest eine weitere zusätzliche
Funktion aufweist und durchführen
kann. In vorteilhafter Weise werden die Referenzbedingungen solange
zum Überwachen des
zu überwachenden
Systems herangezogen, bis eine Decodierung des Sicherheitssystems
durchgeführt
wird. Insbesondere wird eine derartige Decodierung des Sicherheitssystems
durch ein Übertragen eines
magnetischen Decodierungssignals von einem Codier-/Decodierelement,
insbesondere einem Magnet-Encoder, durchgeführt. Somit kann erreicht werden,
dass die bei einer ersten Initialisierung erfassten Referenzbedingungen
solange bestehen bleiben und nicht verändert bzw. manipuliert werden
können,
bis eine autorisierte Decodierung durchgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren
weist dadurch eine sehr hohe Sicherheit auf.
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Es
kann vorgesehen sein, dass das Sicherheitssystem zum Überwachen
einer Bremspedalstellung ausgebildet ist. In besonders vorteilhafter
Weise kann das Verfahren zur Initialisierung eines Bremslichtschalters
in einem Kraftfahrzeug herangezogen werden. Diesbezüglich kann
bei derartigen sicherheitsrelevanten Systemen eine erforderliche
Manipulationssicherheit und Betriebssicherheit gewährleistet
werden.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist zur Initialisierung eines Sicherheitssystems, insbesondere eines
Hall-Sensors, in einem Kraftfahrzeug ausgebildet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst zumindest ein Codier-/Decodierelement,
welches zur drahtlosen Kommunikation mit dem Sicherheitssystem ausgebildet
ist. Das Sicherheitssystem ist zur Überwachung eines zu überwachenden
Systems und zum Empfang eines magnetischen Codierungssignals von
dem Codier-/Decodierelement ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann in einfacher und sicherer Weise eine magnetische Initialisierung
eines Sicherheitssystems erreicht werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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2 ein
schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In
einem ersten Schritt S1 werden Betriebsbedingungen eines zu überwachenden
Systems eingestellt. Dabei wird das zu überwachende System in einer
gewünschte
Betriebsposition platziert oder eine gewünschte Betriebsposition des
zu überwachenden Systems
herbeigeführt.
Diesbezüglich
wird unter einem Einstellen von Betriebsbedingungen bzw. einem Positionieren
in einer Betriebsposition sowohl ein aktives Hinführen des
zu überwachenden
Systems in eine derartige Betriebsposition, als auch ein Erreichen
dieser Betriebsbedingungen oder ein Erreichen einer Betriebsposition
durch das zu überwachende System
selbst in automatischer Weise, verstanden.
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In
einem nachfolgenden Schritt S2 wird eine Initialisierung des Sicherheitssystems
eingeleitet, indem ein magnetisches Codierungssignal von einem Magnet-Encoder, welcher
im Ausführungsbeispiel
als vektorsensitiver Hall-Sensor ausgebildet ist, an das Sicherheitssystem übertragen.
Diesbezüglich
wird der Magnet-Encoder an den Hall-Sensor angenähert. Das magnetische Codierungssignal
ist im Ausführungsbeispiel
mittels eines Gray-Codes codiert. Es sei angemerkt, dass auch andere
Code-Logiken zur Codierung des magnetischen Codierungssignals verwendet
werden können.
Insbesondere dann, wenn das zu überwachende
System automatisch verschiedene Betriebspositionen bzw. Betriebsbedingungen erreicht,
kann das Einleiten einer Initialisierung des Sicherheitssystems
mittels des Übertragens
des magnetischen Codierungssignals genau zu dem Zeitpunkt durchgeführt werden,
in dem das zu überwachende
System gewünschte
Betriebsbedingungen oder eine gewünschte Betriebsposition erreicht
hat. Der Beginn einer Initialisierung und somit die zu dem Zeitpunkt
dem zu überwachenden
System zugrunde liegenden Betriebsbedingungen können somit durch den Zeitpunkt
des Übertragens
des magnetischen Codierungssignals individuell eingestellt bzw.
gewählt
werden.
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Hat
das Sicherheitssystem, insbesondere der Hall-Sensor, das magnetische
Codierungssignal korrekt und vollständig empfangen, werden in einem dritten
Schritt S3 die zu diesem Zeitpunkt gegebenen Betriebsbedingungen
des mit dem Sicherheitssystem zu überwachenden Systems erfasst.
Diesbezüglich
können
beispielsweise eine Nullpunkt-Initialisierung einer Bremspedalstellung
in einem Kraftfahrzeug oder eine Freigabe für eine Neu-Initialisierung als
Betriebsbedingungen erfasst werden.
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In
einem weiteren Schritt S4 werden diese erfassten Betriebsbedingungen
als Referenzbedingungen abgelegt und für den nachfolgenden Betrieb des
Sicherheitssystems und des zu überwachenden Systems
bereitgestellt. Die Referenzbedingungen werden solange für die Überwachung
des zu überwachenden
Systems vom Sicherheitssystem herangezogen, bis ein magnetisches
Decodierungssignal in einem Schritt S5 vom Magnet-Encoder zum Sicherheitssystem übertragen
und dort empfangen wird.
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Aufgrund
eines magnetischen Codes bzw. des magnetischen Codierungssignals
ist die Auslösung
beispielsweise eines Schalters, insbesondere eines Bremslichtschalters,
durch Umwelteinflüsse oder
Manipulation durch Dritte ausgeschlossen. Darüber hinaus ist kein Eingriff
in das komplettierte System, insbesondere in die Fahrzeugverkabelung
bzw. die Fahrzeugvernetzung, erforderlich.
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In 2 ist
ein Blockschaltbild der wesentlichen Merkmale einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gezeigt. Diesbezüglich
zeigt 2 einen Magnet-Encoder 1, welcher berührungslos
ein magnetisches Codesignal an einen vektorsensitiven Hall-Sensor 2 überträgt. Der
Hall-Sensor 2 ist zur Überwachung
des Systems 3 ausgebildet, welches das mechanische System
eines Bremspedals kennzeichnet.