DE102005022151A1

DE102005022151A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Initialisierung eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Hall-Sensors, in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005022151A1
Application number: DE200510022151
Authority: DE
Inventors: Josef Ferstl; Alexander Wolf; Manfred Kalhammer; Thomas Günther; Martin Schaller
Original assignee: Audi AG; Robert Seuffer GmbH and Co KG
Current assignee: Audi AG; Robert Seuffer GmbH and Co KG
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2025-05-14
Also published as: DE102005022151B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Initialisierung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines Hall-Sensors, bei dem in einem ersten Schritt ein Einstellen von Betriebsbedingungen eines mittels des Sicherheitssystems (2) zu überwachenden Systems (3) durchgeführt wird. Des Weiteren wird eine Initialisierung des Sicherheitssystems (2) durch Übertragen eines magnetischen Codierungssignals an das Sicherheitssystem (2) eingeleitet und ein Erfassen der zum Zeitpunkt des Initialisierens gegebenen Betriebsbedingungen des mit dem Sicherheitssystem (2) zu überwachenden Systems (3) durchgeführt. Die erfassten Betriebsbedingungen werden als Referenzbedingungen für den nachfolgenden Betrieb des Sicherheitssystems (2) und des zu überwachenden Systems (3) abgelegt und bereitgestellt. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Initialisierung eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Hall-Sensors, in einem Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Initialisierung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug. Das Sicherheitssystem ist insbesondere als ein Hall-Sensor ausgebildet.

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.

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.

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.

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.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 9 aufweist, gelöst.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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.
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 codert. 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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Verfahren zur Initialisierung eines Sicherheitssystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines Hall-Sensors, welches folgende Schritte aufweist: – Einstellen von Betriebsbedingungen eines mittels des Sicherheitssystems (2) zu überwachenden Systems (3); – Einleiten einer Initialisierung des Sicherheitssystems (2) durch Übertragen eines magnetischen Codierungssignals an das Sicherheitssystem (2); – Erfassen der zum Zeitpunkt des Initialisierens gegebenen Betriebsbedingungen des mit dem Sicherheitssystem (2) zu überwachenden Systems (3); – Ablegen und Bereitstellen der erfassten Betriebsbedingungen als Referenzbedingungen für den nachfolgenden Betrieb des Sicherheitssystems (2) und des zu überwachenden Systems (3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Übertragen des magnetischen Codierungssignals mittels eines Codier-/Dekodierelements (1), insbesondere eines Magnet-Encoders, von außerhalb des Sicherheitssystems (2) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten des Initialisierens durch eine vorgebbare Magnetfeldänderung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das magnetische Codierungssignal mittels einer Gray-Code-Logik codiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem (2) als vektorsensitives Sicherheitssystem ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sicherheitssystems (2) die Betriebsbedingungen des zu überwachenden Systems (3) überwacht werden und das Codierungssignal empfangen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzbedingungen so lange zum Überwachen des zu überwachenden Systems (3) herangezogen werden, bis eine Decodierung des Sicherheitssystems (2) durchgeführt wird, insbesondere bis ein Decodierungssignal von einem Codier-/Decodierelement (1), insbesondere einem Magnet-Encoder, zum Sicherheitssystem (2) übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem (2) zum Überwachen einer Bremspedalstellung in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Initialisierung eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Hall-Sensors, in einem Kraftfahrzeug, mit einem Codier-/Decodierelement, welches zur drahtlosen Kommunikation mit dem Sicherheitssystem (2) ausgebildet ist, wobei das Sicherheitssystem (2) zur Überwachung eines zu überwachenden Systems (3) und zum Empfang eines magnetischen Codesignals von dem Codier-/Decodierelement (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem (2) als vektorsensitives Sicherheitssystem ausgebildet ist.