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Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung
zur Ansteuerung von insbesondere sicherheitsrelevanten Kraftfahrzeug-Komponenten
mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.
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Eine derartige Ansteuervorrichtung
ist aus der
DE 100
11 410 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist ein primäres Steuermittel
auf, das einen Eingang für
ein entsprechendes Steuerbefehlssignal und einen Ausgang für ein entsprechendes
Treibersignal aufweist. Letzteres wird auf eine Treibereinheit in
Form beispielsweise eines Relais gegeben, durch das das eigentliche
Ansteuersignal zur Leitungsansteuerung einer Fahrzeugkomponente
ausgegeben wird.
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Schließlich weist die vorbekannte
Vorrichtung ein so bezeichnetes Notlaufmittel auf, das eine sekundäre Überwachungs-
und Steuereinheit darstellt. Diese Sekundäreinheit steht einerseits mit
der Primärsteuereinheit,
andererseits jedoch auch mit einer sogenannten Watch-Dog-Vorrichtung
in Verbindung. Letztere überwacht
die Funktion der Primärsteuereinheit
und gibt an die Sekundärüberwachungs-
und -steuereinheit ein Fehlersignal ab, wenn die Primärsteuereinheit
nicht ordnungsgemäß funktioniert.
In diesem Fehlerfalle wird über
ein Notlaufschaltmittel von der Sekundärüberwachungs- und -steuereinheit
ein Treibersignal an die Treibereinheit gegeben, die dann wiederum
das eigentliche Ansteuersignal für
die sicherheitsrelevante Kraftfahrzeug-Komponente ordnungsgemäß bereitstellt.
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Die vorstehend erörterte redundante Ansteuervorrichtung
zeigt zweierlei Grundprobleme, die in erster Linie auf den Einsatz
der Watch-Dog-Einheit zurückzuführen sind.
Gibt letztere nämlich
trotz ordnungsgemäßer Mikrocontroller-Funktion
der Primärsteuereinheit
ein Fehlersignal ab, so wird unnötigerweise
auf Notlauf umgeschaltet. Damit kann je nach Auslegung die Funktionalität der Steuereinheit
eingeschränkt
sein.
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Das zweite Problem liegt in einer
Nicht-Erkennung eines – beispielsweise
teilweisen – Ausfalls der
Primärsteuereinheit
durch die Watch-Dog-Einheit.
Dadurch kann der Fehlerfall auftreten, dass die Primärsteuereinheit
quasi unbemerkt keine ordnungsgemäßen Ansteuersignale für die sicherheitsrelevanten
Kraftfahrzeug-Komponenten erzeugt, die Notlaufeinheit jedoch trotzdem
nicht in Aktion tritt.
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Grundproblem des Standes der Technik
ist also die Tatsache, dass über
die Watch-Dog-Einheit die Funktion der Primärsteuereinheit direkt überwacht
wird, ohne die eigentlichen Steuersignale ein- und ausgangsseitig
der Primärsteuereinheit
in Betracht zu ziehen.
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Die Lösung dieser Problematik ist
durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegeben.
Der Kern der Erfindung liegt demnach darin, dass die Sekundärüberwachungs-
und -steuereinheit Signaleingänge
zur Erfassung der eingangsseitigen Steuerbefehlssignale der Primärsteuereinheit
einerseits sowie deren ausgangsseitiger Signale, also der Treiber-
und/oder Ansteuersignale andererseits aufweist. Die Sekundäreinheit
prüft dadurch
die ausgangsseitigen Signale der Primärsteuereinheit in Abhängigkeit
deren eingangsseitiger Steuerbefehlssignale auf Korrektheit und
kann somit unmittelbar über
die Signalverhältnisse
das System bewerten. Falls am Ausgang der Primärsteuereinheit fehlerhafte
Signale auftreten, wird dies über
einen Notsteuersignalausgang der Sekundärüberwachungs- und -steuereinheit
durch ein Fehlersignal angezeigt, das dann eine Notlaufeinheit in
der Treibereinheit zur korrekten Ansteuerung der in Rede stehenden
Kraftfahrzeug-Komponente(n) aktiviert.
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Die erfindungsgemäße redundante Ansteuervorrichtung
prüft also
unmittelbar die eingangsseitigen und ausgangsseitigen Signale und
kein spezielles, den Funktionszustand der Primärsteuereinheit repräsentierendes
Fehlersignal ab. Durch diese Unmittelbarkeit werden die eingangs
erwähnten
Probleme des Standes der Technik von vornherein vermieden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist das mindestens eine Steuerbefehlssignal auf die Notlaufeinheit
in der Treibereinheit durchgeschleift. Damit kann die Notlaufeinheit
dieses) Steuerbefehlssignal(e) unmittelbar zur Erzeugung korrekter
Ansteuersignale heranziehen.
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In der Praxis ist die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung
bevorzugtermaßen
zur Steuerung der Kraftfahrzeug-Beleuchtung und insbesondere mindestens
deren Standlichter vorne und hinten sowie des Abblendlichtes einsetzbar.
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Schließlich eröffnet die unmittelbare eingangs-
und ausgangsseitige Signalüberprüfung und der
darauf basierende Vergleich auch die Möglichkeit einer Systemdiagnose
der die Redundanz sichernden Sekundäreinheit. So kann die Primärsteuereinheit
in einer Diagnosefunktion absichtlich fehlerhafte Ausgangssignale
erzeugen und testen, ob die Aktivierung der Notlaufeinheit mittels
der Sekundärüberwachungs-
und -Steuereinheit tatsächlich
stattfindet.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten
Zeichnung. Es zeigen:
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1 und 2 Blockdiagramme von Ansteuervorrichtungen
für die
Kraftfahrzeugbeleuchtung in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen.
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Wie aus 1 hervorgeht,
weist eine Primärsteuereinheit 1 drei
Signaleingänge 2.1, 2.2, 2.3 für entsprechende
Steuerbefehlssignale für
die Abblendlicht-, Standlicht- und Automatik-Funktion der Kraftfahrzeugscheinwerfer
auf. Im Rahmen der Automatik-Funktion sorgt beispielsweise ein Helligkeitssensor
für die
Bereitstellung eines entsprechenden Steuerbefehlssignals für die Aktivierung
der Scheinwerfer bei einsetzender Dämmerung.
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Die Primärsteuereinheit 1 selbst
ist durch einen üblichen
Mikrocontroller gebildet. Dieser weist den Signaleingängen 2.1, 2.2, 2.3 entsprechende Ausgänge 3.1, 3.2, 3.3 auf,
die Treibersignale für „Standlicht
vorne" (3.1), „Standlicht
hinten" (3.2)
und „Abblendlicht" (3.3) an
eine Treibereinheit 4 ausgeben. Letztere kann für die einzelnen
Signale entsprechende Schaltmittel, wie Leistungselektroniken oder Relais
aufweisen, die über
entsprechende Steuerausgänge 5.1, 5.2, 5.3 Ansteuersignale
zu den einzelnen Verbrauchern, wie den Standlichtern 6 vorne, den
Standlichtern 7 hinten oder den Abblendlichtern 8 abgeben.
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Mit der Primärsteuereinheit 1 ist
eine Sekundärüberwachungsund
-steuereinheit 9 über
eine SPI-Verbindung 10 gekoppelt. Bei dieser Sekundäreinheit 9 kann
es sich um einen eigenen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder eine
entsprechende Logik-Schaltung handeln. Die Sekun däreinheit 9 weist zwei
Signaleingänge 11.1., 11.2 auf,
die mit den Signaleingängen 2.2, 2.3 der
Primärsteuereinheit 1 gekoppelt
sind. Damit werden die entsprechenden eingangsseitigen Steuerbefehlssignale
für Standlicht und
Abblendlicht auch auf die Sekundärüberwachungs-
und -steuereinheit 9 gegeben.
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Ferner sind an der Sekundäreinheit 9 weitere Signaleingänge 12.1, 12.2, 12.3 vorgesehen,
die mit den Ausgängen 3.1, 3.2, 3.3 der
Primärsteuereinheit 1 gekoppelt
sind. Die Sekundäreinheit 9 erfasst
also einerseits die eingangsseitigen Steuerbefehlssignale und andererseits
die ausgangsseitigen Treibersignale der Primärsteuereinheit 1.
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Die Sekundäreinheit 9 ist nun
so ausgelegt, dass sie die ausgangsseitigen Treibersignale der Ausgänge 3.1, 3.2, 3.3 mit
den eingangsseitigen Steuerbefehlssignale der Signaleingänge 2.2, 2.3 vergleicht
und auf Korrektheit abprüft.
Sollte die Primärsteuereinheit 1 fehlerhafte
Treibersignale an den Ausgängen 3.1, 3.2, 3.3 erzeugen,
so ist dies ein Kriterium, dass die Primärsteuereinheit 1 nicht
ordnungsgemäß arbeitet.
Für diesen
Fall ist in der Treibereinheit 4 eine Notlaufeinheit 13 vorgesehen,
die über
einen Notsteuersignalausgang 14 der Sekundäreinheit 9 aktiviert
wird. Die Notlaufeinheit 13 steht über entsprechende Signaleingänge 15.1, 15.2 ebenfalls
mit den Signaleingängen 2.2, 2.3 der
Primärsteuereinheit 1 in
Verbindung, sodass sie entsprechend der dort anstehenden Steuerbefehlssignale
an die Steuerausgänge 5.1, 5.2, 5.3 der
Treibereinheit entsprechende Signale zur ordnungsgemäßen Ansteuerung
der Standlichter 6, 7 vorne und hinten und der
Abblendlichter 8 ausgeben kann.
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Schließlich kann die Primärsteuereinheit 1 eine
Diagnosefunktion bereitstellen, indem sie im Diagnosestatus an ihren
Ausgängen 3.1, 3.2, 3.3 Trei bersignale
ausgibt, die nicht den vorgegebenen Steuerbefehlssignalen an den
Signaleingängen 2.1, 2.2, 2.3 entsprechen.
Für diesen
Fall muss die Sekundärüberwachungs-
und -Steuereinheit die Notlaufeinheit 13 aktivieren, damit
an den Steuerausgängen 5.1, 5.2, 5.3 die
entsprechenden Ansteuersignale erzeugt werden. Dies kann von der
Primärsteuereinheit 1 über nicht
näher dargestellte
Rückkopplungsleitungen
abgefragt werden. Sollte die Sekundäreinheit 9 das korrekte
Notlaufverhalten nicht initiieren, so kann ein entsprechender Eintrag
in das Kraftfahrzeug-Diagnosesystem vorgenommen werden.
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Die in 2 dargestellte
Ansteuervorrichtung unterscheidet sich von der gemäß 1 lediglich darin, dass die
Signaleingänge 12.1, 12.2, 12.3 der
Sekundärüberwachungs-
und -steuereinheit 9 nicht mit den Signalausgängen 3.1, 3.2, 3.3 der
Primärsteuereinheit 1,
sondern mit den Steuerausgängen 5.1, 5.2, 5.3 gekoppelt
sind. Damit wird eine noch weiter verbesserte Kontrolle des Systems
gegen Ausfall erzielt, da auch Funktionsstörungen der Treibereinheit 4 erkannt
und über
die Notlaufeinheit 13 egalisiert werden können.
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Ferner ist bei dieser Ausführungsform
von Vorteil, dass bei einer Aktivierung der Sekundäreinheit 9 zu
Diagnosezwecken durch die Primärsteuereinheit 1 der
gesamte Notlaufpfad bestehend aus Sekundäreinheit 9 und Notlaufeinheit 13 mit
Treibereinheit 4 auf ordnungsgemäße Funktion überprüfbar ist.
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Im Übrigen weist die Ansteuervorrichtung gemäß 2 einen Aufbau auf, der
mit dem gemäß 1 übereinstimmt. Insoweit werden
auch identische Bezugszeichen verwendet und es kann auf die Beschreibung
der 1 verwiesen werden.