DE102016218745B4 - Logische Schaltung und Steuereinheit für ein Fahrzeug mit selektiv festlegbarer Polarität - Google Patents

Logische Schaltung und Steuereinheit für ein Fahrzeug mit selektiv festlegbarer Polarität Download PDF

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Abstract

Logische Schaltung (B') einer Steuereinheit (SEC) eines Fahrzeugs, die mit einer codierten Fahrzeugverdrahtung verbunden ist, wobei die Codierung eine Verbindung der Steuereinheit mit der Fahrzeugverdrahtung an wenigstens zwei Anschlüssen (EA1, EA2) der Steuereinheit (SEC) vorbestimmt und wobei die logische Schaltung (B')- wenigstens zwei Anschlüsse (C1', C2') aufweist, die mittels- wenigstens eines Polaritätswandlers (PW), mit den wenigstens zwei Anschlüssen (EA1, EA2) der Steuereinheit (SEC) mittels einer leitenden Verbindung verbindbar sind, wobei der Polaritätswandler (PW) dazu eingerichtet ist, eine Polarität von einem an wenigstens zwei Anschlüssen (C1, C2) des Polaritätswandlers (PW) eingehenden Signals (Sin) und/oder einem an die wenigstens zwei Anschlüsse (C1, C2) des Polaritätswandlers (PW) auszugebenden Signals (Sout) umzukehren, und wobei ein Selektionsmittel (SM) vorgesehen ist, das dazu eingerichtet ist, eine Umkehrung der Polarität des eingehenden und/oder auszugebenden Signals (Sin, Sout) durch den Polaritätswandler (PW) selektiv festzulegen, wobei der Polaritätswandler (PW) dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Anschlüsse (C1, C2) des Polaritätswandlers (PW) mit den wenigstens zwei Anschlüssen (C1', C2`) der logischen Schaltung (B') kreuzungsfrei zu verbinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine logische Schaltung und eine Steuereinheit für ein Fahrzeug, die es erlaubt selektiv eine Polaritätsänderung festzulegen. Insbesondere kann eine Polaritätsumkehrung an der logischen Schaltung selektiv aktiviert und/oder deaktiviert werden. Bei der Steuereinheit handelt es sich vorzugsweise um ein Steuergerät eines Fahrzeugs, das insbesondre in ein Bordnetzsystem des Fahrzeugs integriert ist.
  • Als Stand der Technik sind die Dokumente DE 27 46 355 A1 , EP 0 868 027 A2 , DE 695 24 836 T2 und DE 10 2011 081 719 A1 bekannt.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist es, dass in einem Fahrzeug Steuereinheiten verbaut sind, die, über die Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg, insbesondere zur Fehlerbehebung bzw. zur Implementierung neuer Funktionalitäten ausgewechselt werden sollen. Eine Steuereinheit ist dabei mit einer Fahrzeugverdrahtung, insbesondere einem Kabelbaum, verbunden und weist elektrische Eingangs- und/oder elektrische Ausgangsanschlüsse auf. Eine Ausprägung der Steuereinheit ist bspw. eine Gateway-Steuereinheit, das einerseits Signale über einen Bus (z.B. einen CAN-Bus) an elektrischen Eingangsanschlüssen erhält und andererseits Ausgangsanschlüsse zum Anschluss weiterer Bauteile, z.B. einer anderen Steuereinheit bzw. einem anderen Steuergerät aufweist.
  • Die Verdrahtung ist gewöhnlich bereits in der Planungsphase eines Fahrzeugs festgelegt und kann nach Produktion des Fahrzeugs, insbesondere nach Einbau des Kabelbaums, typischerweise nicht mehr verändert werden. Zudem kann eine Codierung der Verdrahtung bzw. des Kabelbaums, bspw. eine farbliche Codierung einzelner Adern, vorgegeben sein. Die Codierung dient dazu, Fehlanschlüsse zu vermeiden und besonders eine Polarität von mittels der Adern übertragenen Signalen anzuzeigen. Die elektrische Belegung der Andern soll nicht verändert werden, da dann von der spezifizierten Codierung abgewichen würde, was einerseits eine Anpassung mehrerer Steuereinheiten zur Folge haben kann und andererseits zu Problemen bei der Wartung und bei einem Komponententausch führen kann. Eine Steuereinheit wird somit mit elektrischen Anschlüssen geplant und gefertigt, die zu dem Layout der Verdrahtung passen, insbesondere zu einer Busverdrahtung (z.B. einer Ethernet-Verdrahtung).
  • In der Steuereinheit sind logische Bauteile, wie z.B. eine logische Schaltung, angeordnet, die in der Steuereinheit indirekt oder direkt mit elektrischen Anschlüssen der Steuereinheit verbunden sind, zum Beispiel durch Leiter auf einer Leiterplatte. Anschlüsse einer logischen Schaltung sind z.B. leitend mit den elektrischen Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüssen der Steuereinheit verbunden. Die Verbindung erfolgt dabei bevorzugt homogen, d.h. kreuzungsfrei, ohne Kreuzung der internen Leiter. So kann die logische Schaltung also Signale auswerten, die an den spezifizierten elektrischen Anschlüssen der Steuereinheit eingehen. Ebenso kann die logische Schaltung an ihre Anschlüsse Signale ausgeben, die dann an die spezifizierten elektrischen Anschlüsse der Steuereinheit, bevorzugt homogen, geleitet werden.
  • Jedoch ist es häufig der Fall, dass die logische Schaltung einer Steuereinheit über die Zeit und im Zuge der fortschreitenden Entwicklung und Produktion der Steuereinheit durch eine andere logische Schaltung ausgetauscht wird. Wird nun die logische Schaltung (z.B. IC, ASIC, und/oder Mikroprozessor) verändert oder getauscht, kann es dazu kommen, dass die Anschlüsse der veränderten/neuen logischen Schaltung nicht mehr zu den elektrischen Anschlüssen der Steuereinheit passen. Z.B. gibt die Verdrahtung für die elektrischen Anschlüsse der Steuereinheit eine Polarität von Signalen vor, während die logische Schaltung an ihren Anschlüssen, die homogen mit den elektrischen Anschlüssen der Steuereinheit verbunden sind, eine andere Polarität erwartet bzw. voraussetzt.
  • Die 1a und 1b veranschaulichen das der Erfindung zugrundeliegende Problem exemplarisch. In 1a ist schematisch eine Steuereinheit SEA gezeigt, die eine logische Schaltung A aufweist. Die Steuereinheit SEA weist dabei exemplarisch zwei elektrische Anschlüsse EA1, EA2 auf, mit denen die Steuereinheit SEA mit der Verdrahtung verbindbar ist. An die elektrischen Anschlüsse EA1, EA2 kann somit ein Signal Sin ausgegeben werden, dessen Polarität bekannt ist und durch die Codierung der Adern (durch gestrichelte und gestrichpunktete Linie angedeutet) angezeigt wird.
  • Die 1b zeigt schematisch eine zweite Steuereinheit SEB, die im Wesentlichen der Steuereinheit SEA entspricht. Die Steuereinheit SEA soll nun gegen die Steuereinheit SEB ausgetauscht werden. Es sind wiederum die elektrischen Anschlüsse EA1, EA2 vorgesehen, die in ihrer Anordnung unverändert bleiben. In der Steuereinheit SEB kommt nun jedoch an Stelle der logischen Schaltung A die logische Schaltung B zum Einsatz. Während die logische Schaltung B vorzugsweise im Wesentlichen die gleiche Funktionalität bietet wie die logische Schaltung A, sind die Anschlüsse B1 und B2 der logischen Schaltung B im Vergleich zu den Anschlüssen A1 und A2 der logischen Schaltung A vertauscht bzw. in anderer Reihenfolge vorgesehen. Würde nun die Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen EA1, EA2 und den Anschlüssen B1, B2 der logischen Schaltung B nicht geändert, würde das Signal Sin an die logische Schaltung B mit falscher, d.h. umgekehrter Polarität geliefert, was eine korrekte Auswertung des Signals Sin erschwert bzw. verhindert.
  • Um sicher zu stellen, dass eine Kompatibilität zwischen der Steuereinheit SEB und der Steuereinheit SEA besteht, muss - bei Beibehaltung der Anordnung der elektrischen Anschlüsse EA1, EA2 - daher innerhalb der Steuereinheit SEB die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen EA1, EA2 und den Anschlüssen B1, B2 der logischen Schaltung B geändert werden, um die korrekte Zuführung des Signals Sin (in 1b nicht gezeigt) an die logische Schaltung B sicherzustellen. Die Änderung der elektrischen Verbindung, insbesondere eine Änderung der Leiterführung auf der Leiterplatte (z.B. ein PCB, SMD), kann jedoch dazu führen, dass eine Kreuzung der Leiter zwischen den elektrischen Anschlüssen EA1, EA2 und den Anschlüssen B1, B2 nicht vermieden werden kann. Das kann einerseits zu Impedanzproblemen führen und andererseits zu einem ungünstigen elektromagnetischen Verhalten.
  • Unter Umständen könnte eine überschneidungsfreie Verbindung zwischen dem elektrischen Anschluss EA2 und dem Anschluss B1 der logischen Schaltung B gefunden werden, wie dies durch die gestrichpunktete Linie in 1b angedeutet ist. Jedoch ist zu beachten, dass die logische Schaltung B weitere Anschlüsse Bx und By aufweist, die ebenfalls leitend mit (nicht dargestellten) weiteren Komponenten oder Anschlüssen der Steuereinheit SEB verbunden werden müssen. Daher würde eine solche Leiterführung eine noch weitergehende Änderung des Layouts der Leiter zur Folge haben, die zu noch größeren Impedanz- und EMV-Problemen führen kann.
  • Ziel der Erfindung ist es also, die Steuereinheit auch bei Austausch der logischen Schaltung so zu gestalten, dass sie mit anderen Versionen der Steuereinheit kompatibel ist. Die vorliegende Erfindung stellt hierfür eine Lösung bereit. Sie erlaubt es, eine Steuereinheit mit vorbestimmter Anordnung der elektrischen Anschlüsse und mit einer veränderten logischen Schaltung bereit zu stellen.
  • Es wird daher eine logische Schaltung und eine Steuereinheit gemäß der nebengeordneten Ansprüche bereitgestellt. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • In einem ersten Aspekt wird eine logische Schaltung, insbesondere eine logische Schaltung einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, bereitgestellt, aufweisend wenigstens zwei Anschlüsse, wenigstens einen Polaritätswandler, der eine Polarität von einem an den wenigstens zwei Anschlüssen eingehenden Signal und/oder einem an die wenigstens zwei Anschlüsse auszugebenden Signal umkehren kann, und ein Selektionsmittel, das die Umkehrung der Polarität des Signals durch den Polaritätswandler selektiv festlegt.
  • Die logische Schaltung kann eine integrierte Schaltung sein, insbesondere eine IC, ASIC, ein Mikrocontroller oder eine Kombination daraus.
  • Das Selektionsmittel kann ein Leiter, eine Leiterbrücke, eine Leiterunterbrechung, eine Leiterbahnsicherung und/oder eine Belegung an einem Anschluss sein, dessen/deren Bestehen/Wegfall die selektive Festlegung bewirkt. Die Belegung erfolgt vorzugsweise durch Anlegen eines Signals an einem Anschluss der logischen Schaltung und/oder des Polaritätswandlers.
  • Das Selektionsmittel kann ein Schalter, insbesondere ein Transistor sein, dessen Leitendschalten/Nichtleitendschalten die selektive Festlegung bewirkt.
  • Das Selektionsmittel kann ein Datenspeicher, insbesondere ein Speicherregister, sein, der wenigstens einmal schreibbar ist, und dessen Zustand von der logischen Schaltung und/oder dem Polaritätswandler ausgewertet werden kann und die selektive Festlegung bewirkt.
  • Die logische Schaltung und/oder der Polaritätswandler kann einen Zustand des Selektionsmittels wenigstens einmal abfragen, insbesondere nach einer Aktivierung der logischen Schaltung.
  • Die logische Schaltung und/oder der Polaritätswandler kann einen Zustand des Selektionsmittels abfragen und das Abfrageergebnis in einem nichtflüchtigen Speicher speichern.
  • Die logische Schaltung kann wenigstens die zwei Anschlüsse als Eingangsanschlüsse und wenigstens zwei Ausgangsanschlüsse aufweisen, wobei die Eingangsanschlüsse mit dem Polaritätswandler und/oder die Ausgangsanschlüsse mit einem zweiten Polaritätswandler verbunden sind.
  • Je Polaritätswandler kann ein Selektionsmittel vorgesehen sein.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steuereinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eine Gateway-Steuereinheit, bereitgestellt, aufweisend wenigstens zwei elektrische Anschlüsse, und eine logische Schaltung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens zwei Anschlüsse der logischen Schaltung mit den wenigstens zwei elektrischen Anschlüssen elektrisch leitend und vorzugsweise kreuzungsfrei/homogen verbunden sind.
  • Die Erfindung wird nunmehr auch mit Blick auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • 1a und 1b schematisch Steuereinheiten gemäß dem Stand der Technik.
    • 2 eine exemplarische und schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuereinheit.
    • 3 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuereinheit.
  • 2 zeigt eine Steuereinheit SEC mit einer logischen Schaltung B'. Ebenfalls ist ein Polaritätswandler PW gezeigt, der zwischen den elektrischen Anschlüssen EA1 und EA2 und der logischen Schaltung B' vorgesehen ist. Der Polaritätswandler PW erlaubt es nun, an Anschlüssen C1 und C2 ein Signal Sin von den elektrischen Anschlüssen EA1 und EA2 entgegen zu nehmen und an weitere Anschlüsse C1' und C2` weiter zu leiten. Dabei kann der Polaritätswandler PW die Polarität der an den Anschlüssen C1 und C2 eingehenden Signale wandeln und insbesondere umkehren. Bei dem Polaritätswandler PW kann es sich um einen Polaritätswandler handeln, der automatisch eine Polarität des an den Anschlüssen C1 und C2 anliegenden Signals Sin erkennen und umkehren kann. Gemäß der Erfindung ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn keine automatische Polaritätsumkehrung durch den Polaritätswandler PW erfolgt. So kann stets ein definierter und festlegbarer Zustand der logischen Schaltung und der Steuereinheit SEC gesichert werden.
  • Weiter weist die Steuereinheit SEC ein Selektionsmittel SM auf. Mittels des Selektionsmittels SM wird festgelegt, ob der Polaritätswandler PW das an den Anschlüssen C1 und C2 eingehende Signal Sin wandelt, ob er also die Polarität eines eingehenden Signals Sin (vorzugsweise ein Spannungs- oder Stromsignal) umkehrt. Das Selektionsmittel SM kann dabei insbesondere als Schalter (bspw. Transistor, Bipolar Transistor, FET, MOSFET, DIP-Schalter, ...) ausgestaltet sein. Durch Betätigen oder Ansteuern des Selektionsmittels SM, insbesondere durch ein Leitendschalten bzw. Nichtleitendschalten des Schalters, wird dann z.B. eine vorgegebene Einstellung (Default-Einstellung) des Polaritätswandlers PW (bspw. Polarität nicht umkehren) verändert (bspw. zu Polarität umkehren).
  • Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Selektionsmittel SM als Leiterbrücke (Jumper) ausgestaltet ist, die selektiv eine leitende Verbindung zwischen zwei Potenzialen z.B. auf einer Leiterplatte herstellt, und somit eine Vorgabe (Default) des Polaritätswandlers PW ändert. Ebenso kann vorgesehen sein, dass durch Trennen eines Leitungspfades (bspw. durch mechanisches Durchtrennen eines Leiters bzw. Trennen einer Leiterbahnsicherung) die selektive Festlegung der Polaritätswandlung durch den Polaritätswandler PW aktiviert/deaktiviert wird.
  • Das Selektionsmittel SM kann auch als Datenspeicher ausgestaltet sein. Insofern kann eine Ansteuerung des Selektionsmittels SM mechanisch oder elektronisch erfolgen. Insbesondere kann das Selektionsmittel SM ein Speicherregister sein, in das wenigstens ein Wert zumindest einmalig geschrieben werden kann. Durch Veränderung eines Registerwertes kann dann dem Polaritätswandler PW angezeigt werden, dass eine und/oder welche selektive Festlegung gewünscht wird, insbesondere, ob eine Umkehrung eines an den Anschlüssen C1 und C2 eingehenden Signals Sin erfolgen soll. Das Speicherregister bzw. der elektronische Speicher können also Informationen darüber aufnehmen, wie die konkrete Auswertung durch die logische Schaltung und/oder die Ausgabe der Daten hinsichtlich der Polarität erfolgen muss. Es kann eine Grundeinstellung für den Polaritätswandler PW vorgegeben werden, die durch Auslesen des Speichers durch die logische Schaltung B' und/oder den Polaritätswandler PW verändert wird. Insbesondere kann ein Bit in dem Speicher abgelegt sein, mit dem selektiv die Grundeinstellung auf eine weitere Einstellung festgelegt wird.
  • Der Polaritätswandler PW kann als separates Bauteil vorgesehen sein. In diesem Fall leitet der Polaritätswandler PW entsprechend der selektiven Festlegung durch das Selektionsmittel SM Signale von den Anschlüssen C1 und C2 an die mit gestrichelter Umrandung versehenen Anschlüsse C1' und C2' weiter, wobei letztere die Anschlüsse der logischen Schaltung B' sein können. Die logische Schaltung B' kann dabei als IC, ASIC, Mikrocontroller oder als Kombination daraus ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise ist jedoch vorgesehen, dass der Polaritätswandler PW als logisches Element der logischen Schaltung B' vorgesehen ist. Somit stellen die Anschlüsse C1 und C2 dann Anschlüsse der logischen Schaltung B' dar, während die Anschlüsse C1' und C2` nicht als Hardware-Anschlusspunkte der logischen Schaltung B' zu identifizieren sind. Bei Eingang eines Signals an den Anschlüssen C1 und C2 erfolgt also rein logisch innerhalb der logischen Schaltung B' eine selektiv festlegbare Umkehrung eines eingehenden Signals.
  • Das Selektionsmittel SM kann ebenfalls Teil der logischen Schaltung B' sein. Insbesondere kann in der logischen Schaltung B' ein Datenspeicher vorgesehen sein, in den bspw. durch Ansteuerung von weiteren Anschlüssen der logischen Schaltung B' geschrieben werden kann. Die logische Schaltung kann den Datenspeicher abfragen und so die selektive Umkehrung durch den Polaritätswandler PW festlegen. Die Steuereinheit SEC bzw. die logische Schaltung B' kann auch mehr als einen Polaritätswandler PW aufweisen. Insbesondere kann je Anschlusspaar ein Polaritätswandler vorgesehen sein.
  • Die Anschlüsse C1' und C2` sind, wie in 2 dargestellt, ebenso wie die optionale Umkehrung der Polarität des eingehenden Signals lediglich gestrichelt dargestellt und optional. Die logische Schaltung B' und/oder Polaritätswandler PW fragt vorzugsweise den Zustand des Selektionsmittels SM ab und legt auf Basis des Ergebnisses der Abfrage fest, ob der Polaritätswandler PW das an den Anschlüssen C1 und C2 eingehende Signal wandeln soll. Ist das Selektionsmittel SM als Datenspeicher bzw. Speicherregister ausgelegt, so kann durch Setzen lediglich eines Bits festgelegt werden, ob eine Polaritätswandlung erfolgen soll oder nicht.
  • Die eigentliche logische Schaltung B' bleibt im Wesentlichen unverändert und lediglich logische Zusatzkomponenten werden an die Anschlüsse der logischen Schaltung B' „angeflanscht“, also in den logischen Aufbau der Schaltung an den eigentlichen Anschlüssen integriert, um die selektive Umkehrung des eingehenden Signals zu ermöglichen.
  • Während für 2 ein Empfangsszenario beschrieben wird, bei dem ein Signal Sin von der logischen Schaltung B' empfangen bzw. an diese weitergeleitet wird, ist selbstverständlich auch der umgekehrte Weg möglich. Insbesondere kann die logische Schaltung B' ein Signal Sout an die Anschlüsse C1 und C2 ausgeben, das dann an die elektrischen Anschlüsse EA1 und EA2 weitergeleitet wird. Die Schaltung B' kann das auszugebende Signal Sout zunächst an die (logischen) Anschlüsse C1' und C2' ausgeben. Durch die Festlegung mittels des Selektionsmittels SM kann dann bestimmt werden, ob eine Potenzialumkehr vor einer Weiterleitung an die Anschlüsse C1 und C2 durch den Potentialwandler PW erfolgen soll. Ziel ist es auch hier wieder, insbesondere eine Kreuzung von Leitern auf einer Leiterplatte zu vermeiden. Die elektrischen Anschlüsse EA1 und EA2 können somit homogen, d.h. kreuzungsfrei, für ein Senden des Signals Sout durch die logische Schaltung B' angesteuert werden.
  • In 3 ist eine mit 2 weitgehend identische Schaltung gezeigt. 3 zeigt eine schematische und exemplarische Darstellung einer mit der Steuereinheit aus 2 weitgehend identischen Steuereinheit SEC'. Dargestellt ist insbesondere eine logische Schaltung B" die, im Vergleich zur logischen Schaltung B' aus 2, mit zwei Polaritätswandlern PW und PW1 gekoppelt ist. Die in 3 dargestellte Steuereinheit SEC` stellt damit eine Gateway-Steuereinheit dar. Insbesondere kann an den Anschlüssen EA1 und EA2 durch die Steuereinheit SEC' ein Signal Sin empfangen/ausgegeben werden. Die elektrischen Anschlüsse EA3 und EA4 dienen zur Ausgabe/zum Empfang eines Signals Sout. Somit ist ein unidirektionaler oder eine bidirektionaler Signaltransfer mittels der und durch die Steuereinheit SEC' möglich. Der erste Polaritätswandler PW dient, wie bereits mit Bezug auf 2 beschrieben, der selektiv festlegbaren Polaritätsumkehrung für ein eingehendes und/oder ausgehendes Signal Sin, das an die/von den Anschlüsse/-n C1 und C2 weitergeleitet wird. Andererseits dient der zweite Polaritätswandler PW1 der selektiv festlegbaren Polaritätsumkehrung für ein ausgehendes und/oder eingehendes Signal Sout, das an die/von den Anschlüsse/-n C3 und C4 weitergeleitet wird.
  • Vor einer Weiterleitung eines an den Anschlüssen C3` und C4` ausgegebenen Signals an die Anschlüsse C3 und C4 des zweiten Polaritätswandlers PW1 fragt dieser und/oder die logische Schaltung B" ein Selektionsmittel SM1 ab. Auf Basis der Abfrage des Selektionsmittels SM1 legt der Polaritätswandler PW1 fest, ob das ausgehende Signal Sout in seiner Polarität umgekehrt wird oder nicht. Die an die Anschlüsse C3 und C4 geleiteten Signale werden dann an die elektrischen Anschlüsse EA3 und EA4 der Steuereinheit SEC` weitergeleitet. Bei den Anschlüssen C3` und C4` kann es sich um rein logische Anschlüsse handeln, wenn der zweite Polaritätswandler PW1 in die logische Schaltung B" integriert ist.
  • Das Selektionsmittel SM1 ist im Wesentlichen identisch mit dem Selektionsmittel SM aus 2. Das Selektionsmittel SM1 kann für jeden Polaritätswandler PW, PW1 separat eine Vorgabe machen, ob eine Polaritätswandlung erfolgen soll oder nicht. Ist das Selektionsmittel SM1 als Datenspeicher ausgebildet bzw. als Registerspeicher, so kann durch die Festlegung von zwei Bits definiert werden, ob die Polaritätswandler PW, PW1, jeweils für sich, eine Polaritätswandlung vornehmen sollen oder nicht. Wiederum ist zu bemerken, dass die Polaritätswandler Teil der logischen Schaltung B" sein können, ebenso wie das Selektionsmittel SM1. Insbesondere werden die Polaritätswandler PW, PW1 zwischen logischen Anschlüssen C1', C2', C3', C4' der logischen Schaltung B" und Hardware-Anschlüssen C1, C2, C3, C4 der logischen Schaltung B" vorgesehen. Die Polaritätswandler PW, PW1 können, wie bereits erwähnt, als eigenständige elektronische Komponenten auf einer Leiterplatte vorgesehen sein oder als Einheit mit der logischen Schaltung B" ausgestaltet sein. Je Polaritätswandler kann ein separates Selektionsmittel vorgesehen sein.
  • Das Selektionsmittel SM, SM1 kann insbesondere als RAM- oder ROM-Speicher ausgestaltet sein. Insbesondere kann nach einer Aktivierung der logischen Schaltung die logische Schaltung den Zustand des Selektionsmittels SM, SM1 abfragen und damit eine interne Variable bzw. eine interne Vorgabe für die Betriebsdauer und bis zu einer Deaktivierung, d.h. Stromlosschaltung, fest speichern. Ebenso kann anstelle eines flüchtigen Speichers ein nichtflüchtiger Speicher verwendet werden, bei dem ein Wert vorgegeben wird, der auch nach einem Stromlosschalten der Steuereinheit SEC' von der logischen Schaltung B" gespeichert wird.
  • Die Steuereinheit SEC` bzw. die logische Schaltung B" kann insbesondere als Master/Slave-Steuereinheit in einem Fahrzeug vorgesehen sein. Dabei kann die Steuereinheit SEC' in einem Bussystem oder zwischen zwei Netzwerktopologien integriert sein. Eine Konnektivität zu einem Ethernet-Bus (z.B. 100BaseT1) ist ebenfalls möglich. Die Steuereinheit SEC` ist insbesondere mit einem Transmitter zur Ausgabe von Daten ausgestaltet. Insbesondere ist es Ziel der Erfindung, eine einmalige und möglicherweise manuelle Festlegung einer Polaritätsumwandlung zu ermöglichen.
  • Das Fahrzeug ist insbesondere ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen bzw. ein Landfahrzeug. Um auch eine Kontaktierung von Steckerleisten der Steuereinheit mit einer bekannten Pin-Belegung bereitstellen zu können, ist es mit der erfindungsgemäßen Steuereinheit möglich, bei einer Veränderung der Pin-Belegung der logischen Schaltung, die Polarität der Eingänge bzw. Ausgänge der Steuereinheit an vorgegebene Verdrahtungen anzupassen.
  • An Anschlüssen der logischen Schaltung kann die Polarität durch Auslesen des Selektionsmittels bspw. von einem Default-Setting zu einem alternativen Setting unter geändert werden. So kann insbesondere vermieden werden, dass ein Layout der Leiterplatte, auf dem die logische Schaltung angebracht ist, geändert werden muss.
  • Insofern kann das Layout der Leiterplatte gleich bleiben, die Ausgangspins können homogen angesteuert werden und sowohl das EMV-Verhalten als auch das Impedanz-Verhalten kann innerhalb der geforderten Spezifikation gehalten werden. Insbesondere muss die Impedanz hierbei 100 Ohm +/- 10 Ohm sein.
  • Die Verbindung zwischen den Anschlüssen der logischen Schaltung und den elektrischen Anschlüssen der Steuereinheit muss nicht direkt sein, sondern kann auch indirekt erfolgen, d.h. über andere elektrische oder elektronische Komponenten.

Claims (10)

  1. Logische Schaltung (B') einer Steuereinheit (SEC) eines Fahrzeugs, die mit einer codierten Fahrzeugverdrahtung verbunden ist, wobei die Codierung eine Verbindung der Steuereinheit mit der Fahrzeugverdrahtung an wenigstens zwei Anschlüssen (EA1, EA2) der Steuereinheit (SEC) vorbestimmt und wobei die logische Schaltung (B') - wenigstens zwei Anschlüsse (C1', C2') aufweist, die mittels - wenigstens eines Polaritätswandlers (PW), mit den wenigstens zwei Anschlüssen (EA1, EA2) der Steuereinheit (SEC) mittels einer leitenden Verbindung verbindbar sind, wobei der Polaritätswandler (PW) dazu eingerichtet ist, eine Polarität von einem an wenigstens zwei Anschlüssen (C1, C2) des Polaritätswandlers (PW) eingehenden Signals (Sin) und/oder einem an die wenigstens zwei Anschlüsse (C1, C2) des Polaritätswandlers (PW) auszugebenden Signals (Sout) umzukehren, und wobei ein Selektionsmittel (SM) vorgesehen ist, das dazu eingerichtet ist, eine Umkehrung der Polarität des eingehenden und/oder auszugebenden Signals (Sin, Sout) durch den Polaritätswandler (PW) selektiv festzulegen, wobei der Polaritätswandler (PW) dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Anschlüsse (C1, C2) des Polaritätswandlers (PW) mit den wenigstens zwei Anschlüssen (C1', C2`) der logischen Schaltung (B') kreuzungsfrei zu verbinden.
  2. Logische Schaltung nach Anspruch 1, wobei die logische Schaltung (B') eine integrierte Schaltung, insbesondere eine IC, ASIC, ein Mikrocontroller oder eine Kombination daraus ist.
  3. Logische Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Selektionsmittel (SM) ein Leiter, eine Leiterbrücke, eine Leiterunterbrechung, eine Leiterbahnsicherung und/oder eine Belegung an einem Anschluss ist, dessen/deren Bestehen oder Wegfall dazu eigerichtet ist, die selektive Festlegung zu bewirken.
  4. Logische Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Selektionsmittel (SM) ein Schalter, insbesondere ein Transistor ist, dessen Leitendschalten oder Nichtleitendschalten dazu eingerichtet ist, die selektive Festlegung zu bewirken.
  5. Logische Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Selektionsmittel (SM) ein Datenspeicher, insbesondere ein Speicherregister, ist, der wenigstens einmal schreibbar ist, und dessen Zustand von der logischen Schaltung und/oder dem Polaritätswandler ausgewertet wird und der dazu eingerichtet ist, die selektive Festlegung zu bewirken.
  6. Logische Schaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die logische Schaltung (B') und/oder der Polaritätswandler (PW) dazu eingerichtet ist, einen Zustand des Selektionsmittels (SM) wenigstens einmal abzufragen, insbesondere nach einer Aktivierung der logischen Schaltung (B').
  7. Logische Schaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die logische Schaltung (B') und/oder der Polaritätswandler (PW) dazu eingerichtet ist, einen Zustand des Selektionsmittels (SM) abzufragen und das Abfrageergebnis in einem nichtflüchtigen Speicher zu speichern.
  8. Logische Schaltung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die logische Schaltung (B') wenigstens die zwei Anschlüsse (C1, C2) als Eingangsanschlüsse und wenigstens zwei Ausgangsanschlüsse (C3, C4) aufweist, wobei die Eingangsanschlüsse mit dem Polaritätswandler (PW) und/oder die Ausgangsanschlüsse mit einem zweiten Polaritätswandler (PW1) verbunden sind.
  9. Logische Schaltung nach Anspruch 8, wobei je Polaritätswandler (PW, PW1) ein Selektionsmittel (SM) vorgesehen ist.
  10. Steuereinheit (SEC) eines Fahrzeugs, insbesondere Gateway-Steuereinheit, aufweisend wenigstens zwei elektrische Anschlüsse (EA1, EA2), und eine logische Schaltung (B') nach Anspruch 1, wobei die wenigstens zwei Anschlüsse (C1', C2`) der logischen Schaltung (B') mit den wenigstens zwei elektrischen Anschlüssen (EA1, EA2) elektrisch leitend und vorzugsweise kreuzungsfrei verbunden sind wobei ein Polaritätswandler (PW) dazu eingerichtet ist, selektiv die wenigstens zwei Anschlüssen (C1', C2`) mit weiteren Anschlüssen (C1, C2) des Polaritätswandler (PW) kreuzungsfrei zu verbinden, und wobei durch Betätigen oder Ansteuern eines Selektionsmittels (SM) eine vorgegebene Einstellung der Verbindung des Polaritätswandlers (PW) selektiv verändert wird.
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Onlinebibliothek WIKIPEDIA: XOR-Gatter. S. 1-4. 11.07.2015. URL=https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=XOR-Gatter&oldid=143934514 [recherchiert am 05.09.2017]

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