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Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs, ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt, einen computerlesbaren Datenträger, eine Steuereinheit sowie ein korrespondierendes Fahrzeug mit einer entsprechenden Steuereinheit.
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Bekannt sind Steuereinheiten, insbesondere Zonensteuereinheiten, welche Funktionen eines Fahrzeugs steuern und/oder regeln. Dabei kann eine Steuereinheit auch als Sammler und/oder Verteiler angesehen werden, beispielsweise von Daten bzw. Signalen und/oder von Strom bzw. Spannung. Beispielsweise kann eine Steuereinheit dafür eine Leiterplatte aufweisen, an welche vorzugsweise Verbraucher anschließbar sind.
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Der Stand der Technik weißt dabei Nachteile auf. So sind Sicherungen nicht oder nicht in einem ausreichenden Maße vorgesehen. Beispielsweise können halbleiterbasierte Sicherungen, z.B. E-Fuse und/oder Smart-Fuse, teuer sein. Physische Sicherungen, wie z.B. Schmelzsicherungen, können nicht oder nicht ausreichend überwacht werden. Es kann beispielsweise durch die Steuereinheit, Leiterplatte und/oder den Fahrer nicht (ausreichend genau und/oder schnell) erkannt werden ob und/oder welche Sicherung intakt ist. Zudem kann es sein, dass keine oder keine ausreichende Redundanz vorgesehen ist. Es kann sein, dass eine Steuereinheit, eine Leiterplatte und/oder eine Leitung nicht oder nicht mehr vollständig funktioniert, wenn zumindest eine Sicherung defekt (insbesondere „durchgebrannt“) ist.
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Zudem können bestehende Lösungen nicht ausreichend flexibel und/oder redundant ausgestaltet sein, beispielsweise bei Defekten und/oder für die Verwendung in unterschiedlichen Anwendungen. Dabei kann es zudem sein, dass der Bauraum suboptimal und/oder zu groß ausgestaltet ist. Auch können bekannte Lösungen eine hohe Komplexität aufweisen, beispielsweise in einem entsprechenden Kabelbaum, was insbesondere viele Leitungen, eine hohe Anfälligkeit und/oder ein hohes Gewicht bedeuten kann. Zudem kann es sein, dass keine, keine ausreichende und/oder keine zentrale Überwachung möglich ist. Insbesondere können Fehlfunktionen und/oder Defekte nicht erkannt und/oder kompensiert werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einen der voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Leiterplatte und/oder Steuereinheit bereitzustellen. Dadurch kann eine verbesserte Überwachung und/oder Wartung ermöglicht werden, der Bauraum reduziert werden, die Komplexität und/oder die Kosten optimiert werden und/oder eine (zentrale) Auswertung ermöglicht werden.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Leiterplatte mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs, durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des unabhängigen Computerprogrammproduktanspruchs, einen computerlesbaren Datenträger mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs betreffend einen computerlesbaren Datenträger, eine Steuereinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs betreffend eine Steuereinheit sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Fahrzeuganspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Leiterplatte beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger und/oder im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuereinheit und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Insbesondere gelten Vorteile; die im Rahmen des ersten, zweiten, dritten, vierten, und/oder fünften Aspekts beschrieben werden, auch jeweils für den ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, und/oder sechsten Aspekt.
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Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch eine Leiterplatte für eine Steuereinheit (z.B. gemäß dem fünften Aspekt), insbesondere eine Zonensteuereinheit, eines Fahrzeugs (z.B. gemäß dem sechsten Aspekt), aufweisend:
- - eine Eingangsklemme zum Einspeisen eines Versorgungsstroms und/oder einer (Versorgungs-) Spannung,
- - zumindest eine mit der Eingangsklemme (elektrisch) verbundene Sicherung, welche insbesondere für einen Schutz vor überhöhtem Versorgungsstrom eingerichtet ist,
- - zumindest einen mit der Sicherung (elektrisch) verbundenen Anschluss zum Anschließen eines mit der Leiterplatte (elektrisch) verbindbaren Verbrauchers, wobei die Sicherung und der Anschluss durch eine (elektrische) Leitung verbunden sind,
- - zumindest einen Messkanal der mit der Leitung (elektrisch und/oder datenkommunizierend) verbunden ist, um zumindest ein Messsignal abzugreifen, welches für die zumindest eine Sicherung spezifisch ist.
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Dabei kann die Leiterplatte ein oder mehrschichtig aufgebaut sein. Die Leiterplatte kann als PCB ausgestaltet sein, und insbesondere anwendungsspezifisch eingerichtet werden. Vorzugsweise kann die Leiterplatte von einer Steuereinheit umfasst sein und/oder in dieser eingebaut sein. Durch die Anordnung auf einer Leiterplatte kann die Komplexität, z.B. bei der Fertigung und/oder Wartung vereinfacht werden. Dadurch können zudem Kosten, Gewicht und/oder Bauraum optimiert werden, z.B. kann die Anzahl an Kabel (insbesondere im Kabelbaum) und/oder an Buchsen / Steckern verringert werden.
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Die Leiterplatte kann zumindest eine Eingangsklemme aufweisen. Darüber kann Strom und/oder Spannung (von außen) eingespeist werden, beispielsweise von einer (externen) Energiequelle, z.B. einer Batterie des Fahrzeugs. Vorzugsweise kann die Leiterplatte dazu eingerichtet sein, Strom und/oder Spannung zu verteilen, insbesondere auf einen oder mehrere (nachgeschaltete) Verbraucher, z.B. eine oder mehrere (Unter-) Steuereinheit(en). Die Leiterplatte, Steuereinheit und/oder Recheneinheit kann demnach als (zentrale) Schalt- und/oder Logikzentrale ausgestaltet sein, über welche bevorzugt Daten und/oder Strom (bzw. Spannung) fließen und/oder verteilt werden können.
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Die zumindest eine Sicherung kann dabei mit der Eingangsklemme (elektrisch) verbunden sein, beispielsweise über eine (erste) Leiterbahn der Leiterplatte. Dadurch kann eingespeister Versorgungsstrom durch die zumindest eine Sicherung abgesichert werden, bevor dieser beispielsweise aufgeteilt bzw. weitergeleitet wird an zumindest einen Anschluss und/oder Verbraucher. Vorzugsweise ist die zumindest eine (insbesondere alle) Sicherung(en) dazu eingerichtet, die Leiterplatte, die Steuereinheit, den Anschluss und/oder (nachgeschaltete) Verbraucher vor überhöhter (insbesondere zerstörerischer) Leistung, insbesondere Strom und/oder Spannung, zu schützen. Dabei kann die zumindest eine Schaltung dazu eingerichtet sein, die (elektrische) Verbindung zumindest zeitweise, teilweise, vollständig und/oder dauerhaft zu unterbrechen (siehe unten). Dabei kann die zumindest eine Sicherung reversibel die Verbindung unterbrechen, beispielsweise indem diese als Schalter eingerichtet ist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sicherung austauschbar ausgestaltet ist, insbesondere reversibel lösbar z.B. gesteckt. Dadurch kann die zumindest eine Sicherung gewechselt werden.
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Der (zumindest eine) Anschluss kann dazu eingerichtet sein, zumindest einen Verbraucher anzuschließen. Vorzugsweise kann dadurch der Verbraucher mit einer (vorteilhafterweise passenden) Leistung, insbesondere einem Strom und/oder einer Spannung, versorgt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Sicherung dazu eingerichtet (bzw. dazu ausgelegt ist) die Leistung, insbesondere den Strom und/oder die Spannung, spezifisch für den Verbraucher bereitzustellen. Mit anderen Worten kann die Sicherung ausgestaltet sein den Verbraucher mit einem vorbestimmten Strom und/oder einer Spannung zu versorgen. Dadurch kann die Sicherung einerseits einen Schutz und andererseits eine (passende) Versorgung bereitstellen. Der Anschluss kann mit der zumindest einen Sicherung durch eine (zweite) Leitung, z.B. eine Leiterbahn, verbunden sein. Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass zumindest zwei, drei, vier und/oder mehrere Anschlüsse vorgesehen sind, um vorteilhafterweise mehrere Verbraucher anzuschließen und/oder eine Redundanz vorzusehen. Dadurch kann die Robustheit und/oder Langlebigkeit der Leiterplatte erhöht werden, und insbesondere die Umwelt geschützt werden (z.B. kein Tausch bei nur einem einzigen defekten Anschluss). Vorzugsweise kann der Verbraucher, insbesondere in einem regulären Betrieb, mit dem Anschluss verbunden sein. Dadurch kann eine (elektrische) Verbindung zu der zumindest einen Sicherung ermöglicht werden. Ein Anschluss kann dabei mit zumindest einem, vorzugsweise zwei oder mehr, Sicherung(en), insbesondere jeweils über eine Leitung, verbunden sein. Dabei kann jede Leitung zumindest einen Messkanal aufweisen.
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Der zumindest eine Messkanal kann dabei mit der Leitung und/oder der zumindest einen Sicherung (elektrisch) verbunden sein. Beispielsweise kann der zumindest eine Messkanal als Abzweigung und/oder Leitungsabschnitt von der Leitung ausgestaltet sein. Dabei kann der zumindest eine Messkanal entlang der Leitung zwischen der zumindest einen Sicherung und dem (entsprechenden) Anschluss angeordnet sein. Der zumindest eine Messkanal kann vorzugsweise dazu eingerichtet sein, zumindest ein (vorzugsweise genau ein) Messsignal abzugreifen bzw. zu Messen. Dabei kann der zumindest eine Messkanal mit einer Recheneinheit und/oder einem Sensor verbunden sein, welche(r) insbesondere für ein Messen des zumindest einen Messsignals eingerichtet sein kann. Beispielsweise kann der Sensor einen Strom in dem Messkanal messen und/oder einen Messstrom in den Messkanal einspeisen. Das zumindest eine Messsignal, vorzugsweise jedes Messsignal, kann dabei für die zumindest eine Sicherung spezifisch sein. Bevorzugt kann ein Messsignal über eine Spannungsmessung, insbesondere auf der Lastseite der Sicherung, detektiert werden. Dies kann vorteilhafterweise besonders einfach und/oder kostengünstig sein. Das Messsignal kann auf einer physikalischen Größe wie Strom und/oder Spannung basieren, kann alternativ oder zusätzlich auch über eine Datenverbindung (z.B. eine Leitung), insbesondere digital, übertragen werden. Die dazugehörige Sensorik kann ein oder mehrere Messkonzepte nutzen, umfassend Strommessung(en), Spannungsmessung(en), und/oder visuelle Messung(en), z.B. über entsprechende visuelle Messtechnik. Die Messsignale können vor der Weiterleitung an die Recheneinheit auch vorprozessiert („pre-processed“) werden, um vorteilhafterweise die Rechenlast in der Recheneinheit und/oder die Anzahl der notwendigen Messkanäle der Recheneinheit zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise das Messsignal einen (Mess-) Strom aufweisen, welcher vorzugsweise 0 ist, wenn die Sicherung defekt und/oder durchgebrannt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Messsignal beispielsweise spezifisch sein für einen Zustand der Sicherung, beispielsweise eine Schalterstellung und/oder eine Temperatur. Durch den Messkanal und/oder die Recheneinheit kann es ermöglicht werden, physische (bzw. analoge) Sicherung(en), wie z.B eine Schmelzsicherung, mit einer Überwachung, z.B. einer intelligenten Diagnosefunktion, zu kombinieren.
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Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Messsignal die zumindest eine Sicherung mit dem zumindest einen Anschluss verbindet, wobei der zumindest eine Anschluss über einen (bzw. den Messkanal) mit der Recheneinheit verbunden sein kann. Mit anderen Worten kann der Anschluss im Messkanal liegen. Dadurch kann der Anschluss (selbst) das Messsignal beeinflussen. Somit kann vorteilhafterweise eine (gleichzeitige) Überwachung der Sicherung und/oder des Anschlusses ermöglicht werden.
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Im Rahmen der Erfindung kann es von Vorteil sein, dass die zumindest eine Sicherung eine physische Sicherung aufweist, insbesondere eine stromabhängige und/oder temperaturabhängige Sicherung, vorzugsweise eine Schmelzsicherung.
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Dabei kann es vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sicherung dazu eingerichtet ist, im Fall einer zu großen Leistung, insbesondere eines überhöhten Stroms und/oder einer Spannung, irreversibel oder reversibel ausgelöst zu werden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass diese zumindest teilweise (irreversibel) zerstört wird (z.B. „durchbrennen“). Dadurch kann eine besonders kostengünstiger und/oder sicherer Schutz ermöglicht werden. Die zumindest eine Sicherung kann dabei beispielsweise auf der Leiterplatte direkt und/oder über einen Sicherungshalter auf der Leiterplatte montiert werden. Beispielsweise über Pressfit-Pins und/oder auflöten der Komponenten. Wenn die zumindest eine Sicherung zerstört ist, kann es vorgesehen sein, dass kein weiterer Strom und/oder keine Spannung mehr bereitgestellt werden kann (an den Verbraucher). Es kann vorgesehen sein, die zumindest eine Sicherung dann zu tauschen, beispielsweise im Rahmen einer Wartung. Dabei kann die Sicherung entfernt (z.B. ausgelötet) werden, und eine neue (intakte) Sicherung an der Leiterplatte angeordnet werden. Durch den Messkanal zwischen der Leitung der zumindest einen Sicherung und der Recheneinheit, kann dabei vorzugsweise über das Messsignal der Zustand der Sicherung und/oder die Funktionalität von der Recheneinheit (bzw. Steuereinheit) überwacht werden. Dadurch können kostengünstige physische Sicherungen verbaut werden, welche aber dennoch überwacht werden können. Mit anderen Worten kann ein Durchbrennen der (Schmelz-) Sicherung dadurch (überhaupt) erkannt werden. Somit kann eine (spezifische) Feststellung eines Defekts ermöglicht werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die zumindest eine Sicherung eine halbleiterbasierte Sicherung aufweist, beispielsweise einen Smart-Fuse und/oder E-Fuse.
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Eine halbleiterbasierte Sicherung kann dabei beispielsweise einen Transistor und/oder einen Schalter aufweisen. Eine halbleiterbasierte Sicherung kann beispielsweise im Falle einer überhöhten Leistung, z.B. durch Schalten, die Verbindung zwischen Eingangsklemme und Leitung (zum Anschluss), zumindest temporär, unterbrechen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die zumindest eine halbleiterbasierte Sicherung einen Schutz bereitstellt, vorzugsweise ohne dabei zerstört zu werden. Mit anderen Worten kann die zumindest eine (halbleiterbasierte) Sicherung zerstörungsfrei ausgestaltet sein. Dadurch kann eine (unnötige) Wartung bzw. ein Tauschen verhindert werden, und dennoch ein Schutz bereitgestellt werden.
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Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der zumindest eine Messkanal mit einer Recheneinheit, insbesondere der Steuereinheit, verbunden ist, wobei die Recheneinheit dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von dem zumindest einen Messsignal die zumindest eine Sicherung zu überwachen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Recheneinheit (dadurch) (bzw. die Steuereinheit) auch den (angeschlossenen) Verbraucher überwachen. Dabei kann die Leiterplatte die Recheneinheit aufweisen. Dabei kann die Recheneinheit auf der Leiterplatte angeordnet sein. Dabei kann die Recheneinheit von einer (bzw. der) Steuereinheit umfasst sein.
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Dabei kann die zumindest eine Sicherung in Abhängigkeit von dem zumindest einen (korrespondierenden) Messsignal überwacht werden. Im einfachsten Fall kann beispielsweise eine physische Sicherung, z.B. eine Schmelzsicherung, durchbrennen, wobei anschließend das Messsignal keinen Strom mehr aufweist. Dadurch kann die Recheneinheit, z.B. durch eine Strom- und/oder Spannungsmessung, erkennen, dass diese Sicherung defekt und/oder durchgebrannt ist.
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Es ist ferner denkbar, dass die Leiterplatte zumindest zwei Sicherungen aufweist, welche parallel verschaltet sind und/oder jeweils mit dem zumindest einen Anschluss über eine jeweilige Leitung verbunden sind, wobei vorzugsweise jeweils zumindest ein Messkanal mit der jeweiligen Leitung verbunden ist um ein jeweiliges Messsignal abzugreifen, welches insbesondere für die jeweilige Sicherung spezifisch ist.
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Demnach kann beispielsweise der zumindest eine Anschluss, z.B. ein Anschluss, mit zumindest zwei, drei, vier und/oder mehr Sicherungen (über eine jeweilige Leitung) verbunden sein. Dabei kann eine entsprechende Sicherung eine halbleiterbasierte Sicherung und/oder physische Sicherung (siehe oben) aufweisen. Beispielsweise können zumindest zwei physische Sicherungen, z.B. Schmelzsicherungen, oder zumindest zwei halbleiterbasierte Sicherungen vorgesehen sein. Diese können beispielsweise unterschiedlich ausgestaltet sein, so dass diese vorzugsweise bei unterschiedlichen Leistungen, insbesondere Strömen und/oder Spannungen, auslösen (z.B. durchbrennen). Dadurch kann die Sicherheit erhöht werden. Dadurch kann auch ein weiterer Betrieb, z.B. ein Notbetrieb, ermöglicht werden. Vorzugsweise kann die Recheneinheit und/oder Steuereinheit feststellen, dass zumindest eine Sicherung ausgelöst hat. Demnach kann eine Wartung empfohlen werden, während vorzugsweise die Funktionalität aber dennoch weiterhin ermöglicht wird (Versorgung des Verbrauchers über den Anschluss weiterhin möglich). Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine physische Sicherung und zumindest eine halbleiterbasierte Sicherung vorgesehen sind, insbesondere um einen Anschluss abzusichern. Dadurch können die Vorteile der jeweiligen Typen kombiniert werden. Vorzugsweise umfasst eine (jede) Sicherung eine eigene (separate) Leitung zu einem entsprechenden Anschluss. Vorzugsweise umfasst jede (separate bzw. eigene) Leitung dabei einen eigenen (separaten) Messkanal, welcher vorzugsweise mit der Recheneinheit verbunden ist. Dadurch kann vorteilhafterweise spezifisch jede Sicherung einzeln ein entsprechendes Messsignal an die Recheneinheit bereitstellen. Vorteilhafterweise können besonders relevante Verbraucher (z.B. eine Steuereinheit die ein sicherheitsrelevantes System ansteuert) mehrfach und/oder redundant gesichert werden. Dadurch kann die Sicherheit erhöht werden. Zudem können weniger relevante Systeme einfach abgesichert werden, um beispielsweise Kosten und/oder Gewicht zu sparen. Es kann vorgesehen sein, dass ein jeweiliger, vorzugsweise jeder, Messkanal mit der Recheneinheit verbunden ist. Dadurch können alle Messsignale durch die Recheneinheit verarbeitet werden, wodurch vorteilhafterweise eine zentrale Überwachung ermöglicht wird. Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei, drei, vier, fünf und/oder mehr Sicherungen pro Anschluss vorgesehen sind. Dadurch kann sich eine besonders gute Redundanz ergeben und/oder eine besonders feine Abstimmung unterschiedlicher Sicherungen. Dies kann die Sicherheit erhöhen (bei gleichzeitiger verbleibender Funktionalität) und/oder die Fehlersuche vereinfachen.
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Auch ist es denkbar, dass zumindest zwei Messkanäle mit der Leitung verbunden sind, um zumindest zwei Messsignale abzugreifen, welche für die zumindest eine Sicherung spezifisch sind, wobei vorzugsweise die zumindest zwei Messsignale unterschiedlich sind und/oder unterschiedliche Informationen aufweisen, beispielsweise einen Messstrom, eine Messspannung und/oder eine Messtemperatur.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein (bzw. jeder) Messkanal als (dritte) Leiterbahn ausgestaltet ist. Es kann demnach vorgesehen sein, dass zumindest zwei und/oder mehrere Messkanäle pro Leitung vorgesehen sind. Diese können jeweils mit der Recheneinheit verbunden sein. Dadurch kann jeweils ein (separates) Messsignal der Recheneinheit zugeführt werden und/oder durch die Recheneinheit bzw. Steuereinheit ermittelt (gemessen) werden. Dabei können zumindest eine, zwei, drei, vier und/oder fünf Leitungen zumindest zwei, drei, vier und/oder fünf Messkanäle aufweisen, beispielsweise an unterschiedlichen Positionen entlang der Leitungen. Dadurch kann eine genauere Überwachung ermöglicht werden, beispielsweise bei sich änderndem Querschnitt der Leitung(en). Es kann dabei vorgesehen sein, dass mehrere Parameter von zumindest einer Sicherung überwacht werden, beispielsweise (unabhängig voneinander) Strom, Spannung und/oder Temperatur. Dies ermöglicht eine genauere Fehlersuche und/oder Überwachung. Beispielsweise kann festgestellt werden, dass eine besonders hohe Temperatur (z.B. Umgebungstemperatur) in Verbindung mit einem überhöhten Strom zum Auslösen einer Sicherung führt bzw. geführt hat. Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass unterschiedliche Messkanäle möglichst voneinander beabstandet zu der Recheneinheit geführt werden. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls von beiden bzw. von allen Messkanälen reduziert werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es optional möglich, dass der zumindest eine Anschluss als Stecker oder als Buchse ausgestaltet ist, insbesondere um einen mit der Leiterplatte verbindbaren Verbraucher anzuschließen.
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Dabei kann es vorgesehen sein, zumindest zwei und/oder mehrere Anschlüsse vorzusehen, welche gleichartig abgesichert sind. Mit anderen Worten kann ein Anschluss redundant ausgestaltet sein. Dadurch kann die Leiterplatte erweiterbar ausgestaltet sein. Zudem kann im Falle eines Defekts eines Anschlusses, ein alternativer Anschluss verwendet werden, was die Wartung bzw. Reparatur vereinfacht und/oder die Kosten reduziert und/oder die Umweltfreundlichkeit verbessert. Es kann dabei vorgesehen sein, dass unterschiedliche Anschlüsse mit einer jeweiligen (spezifischen) Sicherung über eine Leitung verbunden sind. Demnach kann die Sicherung spezifisch für den Anschluss, insbesondere für einen an den Anschluss angeschlossenen Verbraucher, ausgestaltet sein.
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Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Überwachen einer Leiterplatte (bzw. Sicherung), insbesondere nach dem ersten Aspekt, aufweisend:
- - Messen von zumindest einem Messsignal eines Messkanals einer Leitung, wobei das zumindest eine Messsignal für zumindest eine Sicherung der Leiterplatte spezifisch ist,
- - Übertragen des zumindest einen Messsignals über den Messkanal zu einer Recheneinheit, wobei insbesondere die Recheneinheit von einer Steuereinheit und/oder Leiterplatte umfasst ist,
- - Überwachen der zumindest einen Sicherung durch die Recheneinheit in Abhängigkeit von dem zumindest einen Messsignal.
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Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt kann dabei computer-implementiert sein und/oder wiederholt und/oder fortwährend durchgeführt werden. Vorzugsweise kann das Verfahren bei, vor und/oder (bevorzugt) während eines Betreibens bzw. einer Benutzung eines Fahrzeugs und/oder einer Steuereinheit durchgeführt werden, beispielsweise während der Fahrt. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren in (regelmäßigen) Zeitabständen, beispielsweise alle drei Stunden, durchgeführt werden. Dadurch kann die Recheneinheit und/oder Steuereinheit entlastet werden. Dabei kann die Steuereinheit das Verfahren, insbesondere soweit sinnvoll, implementieren, beispielsweise durch Durchführen des Messens, des Übertragens und/oder des Überwachens. Die Leiterplatte, die Recheneinheit und/oder die Steuereinheit können dabei zumindest einen Sensor aufweisen, welcher zum Messen des zumindest einen Messsignals eingerichtet ist.
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Vorzugsweise ist das Verfahren dazu eingerichtet, eine Funktion der zumindest einen Sicherung zu überwachen und/oder zumindest eine Fehlfunktion und/oder einen Defekt der Sicherung zu erkennen. Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, die Leitung und/oder den zumindest einen Messkanal zu überwachen und/oder dessen (Fehl-) Funktion festzustellen.
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Damit ergeben sich in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt beschrieben worden sind.
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Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Überwachen ein Feststellen einer Funktionalität der zumindest einen Sicherung umfasst, wobei insbesondere das Feststellen ein
- - Feststellen einer Fehlfunktion umfasst, wenn das zumindest eine Messsignal außerhalb eines Messsignaltoleranzbereichs liegt, oder
- - Feststellen, dass keine Fehlfunktion umfasst, wenn das zumindest eine Messsignal in dem Messsignaltoleranzbereichs liegt.
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Es kann vorgesehen sein, dass bei einem Feststellen einer Fehlfunktion zumindest eine der folgenden Funktionen, insbesondere von der Recheneinheit und/oder Steuereinheit, durchgeführt und/oder initiiert wird:
- - Ausgeben einer Warnung, z.B. an den Fahrer und/oder über eine Anzeigevorrichtung
- - Starten eines Notbetriebs, z.B. mit reduzierter Leistung, insbesondere einem reduzierten Versorgungsstrom und/oder einer reduzierten Versorgungsspannung,
- - Ausgeben einer Information welche spezifisch ist für die zumindest eine Sicherung, wobei insbesondere die (spezifische bzw. betreffende) Sicherung, der Ort der Sicherung und/oder die Art der Fehlfunktion und/oder eine Diagnose ausgegeben werden kann
- - Ausgeben einer Handlungsempfehlung, z.B. „Aufsuchen einer Werkstatt wird empfohlen“.
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Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt gelöst durch ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt zu implementieren.
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Damit ergeben sich in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt gemäß dem dritten Aspekt die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt beschrieben worden sind.
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Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt gelöst durch einen erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger, in welchem Befehle hinterlegt sind, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt.
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Damit ergeben sich in Bezug auf einen erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger gemäß dem vierten Aspekt die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt gemäß dem dritten Aspekt beschrieben worden sind.
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Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem fünften Aspekt gelöst durch eine erfindungsgemäße Steuereinheit, aufweisend eine Leiterplatte (z.B. gemäß dem ersten Aspekt), eine Recheneinheit und/oder eine Speichereinheit, in welcher Befehle hinterlegt sind, welche bei zumindest teilweiser Ausführung durch die Recheneinheit ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt durchführen.
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Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Leitungsplatte gemäß dem ersten Aspekt aufweist. Dabei können die Recheneinheit und/oder die Speichereinheit von der Leitungsplatte umfasst sein, insbesondere auf dieser angeordnet sein.
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Damit ergeben sich in Bezug auf eine erfindungsgemäße Steuereinheit gemäß dem fünften Aspekt die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt gemäß dem dritten Aspekt und/oder einen erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger gemäß dem vierten Aspekt beschrieben worden sind.
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Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem sechsten Aspekt gelöst durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfassend eine Steuereinheit gemäß dem fünften Aspekt und/oder eine Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt.
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Damit ergeben sich in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug gemäß dem sechsten Aspekt die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt gemäß dem dritten Aspekt und/oder einen erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger gemäß dem vierten Aspekt und/oder eine erfindungsgemäße Steuereinheit gemäß dem fünften Aspekt beschrieben worden sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei zeigt:
- 1 eine Leiterplatte
- 2 ein Verfahren
- 3 ein Fahrzeug.
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In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale, auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, die identischen Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt beispielhaft eine Leiterplatte 100 für eine Steuereinheit ECU, insbesondere eine Zonensteuereinheit, eines Fahrzeugs 200, aufweisend:
- - eine Eingangsklemme 10 zum Einspeisen eines Versorgungsstroms,
- - zumindest eine mit der Eingangsklemme 10 (beispielhaft über eine breite Leiterbahn) verbundene Sicherung 30, welche insbesondere für einen Schutz vor überhöhtem Versorgungsstrom eingerichtet ist,
- - zumindest einen mit der Sicherung 30 verbundenen Anschluss 50 zum Anschließen eines mit der Leiterplatte verbindbaren Verbrauchers 101, wobei die Sicherung 30 und der Anschluss 50 durch eine Leitung 40 verbunden sind,
- - zumindest einen Messkanal 41 der mit der Leitung 40 verbunden ist, um zumindest ein Messsignal S41 abzugreifen, welches für die zumindest eine Sicherung 30 spezifisch ist.
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Dabei kann der Verbraucher 101 extern oder auf der Leiterplatte 100 vorgesehen sein, und insbesondere nicht zu der Leiterplatte 100 gehören. Beispielhaft ist eine Sicherung 30, insbesondere eine physische Sicherung 31, dargestellt. Dies kann z.B. eine Schmelzsicherung sein. Beispielhaft ist eine Sicherung 30, insbesondere eine halbleiterbasierte Sicherung 32, dargestellt. Dies kann z.B. ein Smart-Fuse und/oder ein E-Fuse sein. Die Sicherung 30, 31 kann dabei mit der Eingangsklemme 10 verbunden sein. Zudem kann die Sicherung 30, 31 mit einem Anschluss 50 (hier mittig) verbunden sein, insbesondere über eine Leitung 40, welche z.B. als Leiterbahn ausgestaltet sein kann. Die Leitung 40 ist mit einem Messkanal 41 verbunden. Der Messkanal 41 kann die Leitung 40 mit einer Recheneinheit CU verbinden. Über den Messkanal 41 kann ein Messsignal S41 zu der Recheneinheit CU transportiert werden. Dabei kann die Recheneinheit CU das Messsignal S41 initiieren und/oder empfangen. In Abhängigkeit von dem Messsignal S41 kann die Recheneinheit CU eine Funktionalität der Sicherung 30, 31 überwachen. Dabei kann das Messsignal S41 spezifisch sein für eine Funktionalität und/oder einen Zustand der Sicherung 30, 31. Analog kann dies für die Sicherung 30, 32 und/oder weitere (angedeutete) Sicherung(en) und/oder Anschlüsse 50 ausgestaltet sein.
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2 zeigt beispielhaft, insbesondere in Anlehnung an 1, eine Leiterplatte 100. Hierbei sind zwei Sicherungen 31.1, 31.2 dargestellt, welche parallel verschaltet sind und/oder jeweils mit dem zumindest einen Anschluss 50 über eine jeweilige Leitung 40.1, 40.2 verbunden sind, wobei vorzugsweise jeweils zumindest ein Messkanal 41.1, 41.2 mit der jeweiligen Leitung verbunden ist um ein jeweiliges Messsignal S41.1, S41.2 abzugreifen, welches insbesondere für die jeweilige Sicherung 31.1, 31.2 spezifisch ist.
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3 zeigt ein Verfahren zum Überwachen einer Leiterplatte 100, wie z.B. in 1 oder 2 dargestellt, aufweisend:
- - Messen 110 von zumindest einem Messsignal S41 eines Messkanals 41 einer Leitung 40, wobei das zumindest eine Messsignal S41 für zumindest eine Sicherung 30 der Leiterplatte 100 spezifisch ist,
- - Übertragen 120 des zumindest einen Messsignals S41 über den Messkanal 41 zu einer Recheneinheit CU, wobei insbesondere die Recheneinheit CU von einer Steuereinheit ECU umfasst ist,
- - Überwachen 130 der zumindest einen Sicherung 30 durch die Recheneinheit CU in Abhängigkeit von dem zumindest einen Messsignal S41.
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Es kann dabei vorgesehen sein, dass das Überwachen 130 ein Feststellen 131 einer Funktionalität der zumindest einen Sicherung 30 umfasst, wobei insbesondere das Feststellen 131 ein
- - Feststellen 132 einer Fehlfunktion umfasst, wenn das zumindest eine Messsignal S41 außerhalb eines Messsignaltoleranzbereichs S41_toleranz liegt, oder
- - Feststellen 133, dass keine Fehlfunktion umfasst, wenn das zumindest eine Messsignal S41 in dem Messsignaltoleranzbereich S41_toleranz liegt.
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4 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug 200 umfassend eine Steuereinheit ECU, welche insbesondere als Zonensteuereinheit ausgeführt sein kann. Die Steuereinheit ECU umfasst eine Recheneinheit CU und eine Speichereinheit MU. Dabei kann die Recheneinheit CU und/oder die Speichereinheit MU auf einer Leiterplatte 100 angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Eingangsklemme
- 30
- Sicherung
- 31
- (physische) Sicherung, insbesondere Schmelzsicherung
- 31.1, 31.2
- Sicherungen
- 32
- (halbleiterbasierte) Sicherung, insbesondere Smart-Fuse
- 40
- Leitung
- 40.1, 40.2
- Leitungen
- 41
- Messkanal
- 41.1, 41.2
- Messkanal
- 50
- Anschluss
- 100
- Leiterplatte
- 101
- Verbraucher
- 200
- Fahrzeug
- ECU
- Steuereinheit
- CU
- Recheneinheit
- MU
- Speichereinheit
- S41
- Messsignal
- S41.1, S41.2
- Messsignal
- S41.11,
- Messsignal
- S41.12
- Messsignal
- S41_toleranz
- Messsignaltoleranzbereich
- 110
- Messen
- 120
- Übertragen
- 130
- Überwachen
- 131
- Feststellen
- 132
- Feststellen
- 133
- Feststellen