DE102021111734A1

DE102021111734A1 - Diagnosable circuit arrangement and method for diagnosing a circuit arrangement

Info

Publication number: DE102021111734A1
Application number: DE102021111734.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Müller; Mohamed Elamin; Sascha Staude; Florian Eckardt
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-05-06
Filing date: 2021-05-06
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine diagnosefähige Schaltungsanordnung (100) mit einem elektrischen Kontaktschalter (10) und einer Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung (20) sowie ein Verfahren zur Diagnose einer solchen Schaltungsanordnung (100), wobei der elektrische Kontaktschalter (10) ein erstes Kontaktelement (A) und ein zweites Kontaktelement (B) aufweist und die Steuerungseinrichtung (20) einen ersten elektrischen Anschluss (3) und einen zweiten elektrischen Anschluss (4) und das erste Kontaktelement (A) über eine erste elektrische Anschlussleitung (1) mit dem ersten Anschluss (3) elektrisch verbunden ist und das zweite elektrische Kontaktelement (B) über eine zweite elektrische Anschlussleitung (2) mit dem zweiten Anschluss (4), und wobei die Schaltungsanordnung (100) zur Diagnose der Schaltungsanordnung (100) ausgebildet ist.The present invention relates to a diagnosable circuit arrangement (100) with an electrical contact switch (10) and a control, measuring and evaluation device (20) and a method for diagnosing such a circuit arrangement (100), the electrical contact switch (10) being a first Contact element (A) and a second contact element (B) and the control device (20) has a first electrical connection (3) and a second electrical connection (4) and the first contact element (A) via a first electrical connection line (1) with the first terminal (3) is electrically connected and the second electrical contact element (B) via a second electrical connecting line (2) to the second terminal (4), and wherein the circuit arrangement (100) is designed for diagnosing the circuit arrangement (100).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine diagnosefähige Schaltungsanordnung, die einen elektrischen Kontaktschalter und eine Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung aufweist, wobei der elektrische Kontaktschalter wenigstens ein erstes elektrisches Kontaktelement und wenigstens ein zweites elektrisches Kontaktelement aufweist, wobei die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung einen ersten elektrischen Anschluss und wenigstens einen zweiten elektrischen Anschluss aufweist, und wobei das erste elektrische Kontaktelement über eine erste elektrische Anschlussleitung mit dem ersten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar ist, und wobei das zweite elektrische Kontaktelement über eine zweite elektrische Anschlussleitung mit dem zweiten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar ist.The present invention relates to a diagnosable circuit arrangement that has an electrical contact switch and a control, measurement, and evaluation device, the electrical contact switch having at least one first electrical contact element and at least one second electrical contact element, the control, measurement, and evaluation device having a first electrical connection and at least one second electrical connection, and wherein the first electrical contact element is or can be electrically connected via a first electrical connection line to the first connection of the control, measuring and evaluation device, and wherein the second electrical contact element via a second electrical Connecting line is electrically connected or connectable to the second terminal of the control, measuring and evaluation device.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Diagnose einer solchen Schaltungsanordnung.Furthermore, the present invention relates to a method for diagnosing such a circuit arrangement.

Schaltungsanordnungen mit einem elektrischen Kontaktschalter und einer Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der EP 2 001 034 A2 oder der DE 102020108704.7 .Circuit arrangements with an electrical contact switch and a control, measuring and evaluation device are known in principle from the prior art, for example from EP 2 001 034 A2 or the DE 102020108704.7 .

Ebenso ist es grundsätzlich bekannt, Schaltungsanordnungen diagnosefähig auszubilden, d. h. insbesondere derart, dass wenigstens eine Komponente bzw. wenigstens eine Funktion der Schaltungsanordnung oder der Schaltungsanordnung überwacht werden kann bzw. wenigstens eine Fehlfunktion bzw. wenigstens ein Fehlerzustand erkannt werden kann.It is also known in principle to design circuit configurations that can be diagnosed, i. H. in particular such that at least one component or at least one function of the circuit arrangement or of the circuit arrangement can be monitored or at least one malfunction or at least one error state can be detected.

Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt, definierte Test-Messungen durchzuführen und deren Messergebnisse anschließend zu Diagnosezwecken auszuwerten, wobei das Auswerten beispielsweise erfolgt, indem eine oder mehrere erfasste Messgrößen mit einer oder mehreren entsprechenden Sollgrößen verglichen werden. Weichen ein oder mehrere der erfassten Messgrößen dabei mehr als vorgesehen oder zulässig von einer vordefinierten, entsprechenden Sollgröße bzw. einem entsprechenden Sollwert ab, kann davon ausgegangen werden, dass die Schaltungsanordnung bzw. ein oder mehrere Komponenten der Schaltungsanordnung nicht einwandfrei funktionieren, beispielsweise weil mindestens eine Komponente defekt ist oder ein Kurzschluss vorliegt oder sich der Zustand einer Komponente mehr als über ein gewünschtes bzw. zulässiges Maß hinaus hin in unerwünschter Weise verändert hat.For this purpose, it is known, for example, to carry out defined test measurements and then evaluate their measurement results for diagnostic purposes, with the evaluation being carried out, for example, by comparing one or more measured variables recorded with one or more corresponding target variables. If one or more of the recorded measured variables deviate more than intended or permissible from a predefined, corresponding target variable or a corresponding target value, it can be assumed that the circuit arrangement or one or more components of the circuit arrangement are not working properly, for example because at least one component is defective or there is a short circuit or the status of a component has changed more than a desired or permissible level in an undesired manner.

Eine solche unerwünschte Veränderung kann beispielsweise ein veränderter Kontaktübergangswiderstand oder dergleichen sein, der beispielsweise auf eine Korrosion eines zugehörigen Kontaktelementes zurückzuführen ist.Such an undesired change can be, for example, a changed contact transition resistance or the like, which can be attributed to corrosion of an associated contact element, for example.

Je sicherheitsrelevanter dabei eine Anwendung ist, in welcher eine Schaltungsanordnung eingesetzt wird, umso mehr Diagnosemaßnahmen bzw.-möglichkeiten sind in der Regel zur Erreichung der erforderlichen Funktionssicherheit der Anwendung bzw. der Schaltungsanordnung erforderlich.The more safety-relevant an application is in which a circuit arrangement is used, the more diagnostic measures or options are generally required to achieve the required functional safety of the application or the circuit arrangement.

Eine klassische Maßnahme, mit welcher die entsprechenden Diagnoseanforderungen oftmals erfüllt werden können, besteht darin, die jeweiligen, sicherheitsrelevanten Komponenten jeweils redundant vorzusehen. Dies ist jedoch in der Regel aufwendig und teuer, da die relevanten Komponenten doppelt vorgehalten werden müssen. Darüber hinaus ist für die redundanten Komponenten ferner jeweils ein entsprechender Platzbedarf bzw. Bauraumbedarf erforderlich, welcher in der Regel auch nicht beliebig zur Verfügung steht.A classic measure, with which the corresponding diagnostic requirements can often be met, is to provide the respective, safety-relevant components redundantly. However, this is usually complex and expensive, since the relevant components have to be stored twice. In addition, a corresponding space requirement or installation space requirement is also required for the redundant components, which is generally also not available at will.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative, diagnosefähige Schaltungsanordnung bereitzustellen, insbesondere eine hinsichtlich ihrer Diagnosefunktionalität verbesserte Schaltungsanordnung, welche insbesondere mit wenigen Komponenten eine hohe Diagnosefähigkeit aufweist und eine hohe funktionale Sicherheit ermöglicht.Against this background, it is an object of the present invention to provide an alternative circuit arrangement that is capable of diagnosis, in particular a circuit arrangement that is improved in terms of its diagnostic functionality, which has a high diagnostic capability, particularly with few components, and enables a high level of functional reliability.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zur Diagnose einer Schaltungsanordnung bereitzustellen, insbesondere ein verbessertes Verfahren, mit welchem insbesondere aufgrund einer guten, insbesondere verbesserten Diagnosefähigkeit, eine hohe funktionale Sicherheit der Schaltungsanordnung erreicht werden kann.A further object of the present invention is to provide an alternative method for diagnosing a circuit arrangement, in particular an improved method with which a high functional safety of the circuit arrangement can be achieved, in particular due to a good, in particular improved diagnostic capability.

Diese Aufgabe wird durch eine diagnosefähige Schaltungsanordnung sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a circuit arrangement capable of diagnosis and by a method having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous designs and developments of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures. The wording of the claims is made part of the content of the description by express reference.

Eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete, diagnosefähige Schaltungseinrichtung weist einen elektrischen Kontaktschalter und eine Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung auf, wobei der elektrische Kontaktschalter wenigstens ein erstes elektrisches Kontaktelement und wenigstens ein zweites elektrisches Kontaktelement aufweist. Die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung weist einen ersten elektrischen Anschluss und wenigstens einen zweiten elektrischen Anschluss auf, wobei das erste elektrische Kontaktelement des Kontaktschalters über eine erste elektrische Anschlussleitung mit dem ersten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar ist, und wobei das zweite elektrische Kontaktelement des Kontaktschalters über eine zweite elektrische Anschlussleitung mit dem zweiten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar ist.A diagnosable circuit device designed according to the present invention has an electrical contact switch and a control, measurement and evaluation device, the electrical contact switch having at least one first electrical contact element and at least one second electrical contact element. The control, measurement and evaluation device has a first electrical connection and at least one second electrical connection, the first electrical contact element of the contact switch being electrically connected or connectable to the first connection of the control, measurement and evaluation device via a first electrical connection line , and wherein the second electrical contact element of the contact switch is electrically connected or can be connected via a second electrical connection line to the second connection of the control, measuring and evaluation device.

Erfindungsgemäß ist die Schaltungsanordnung derart ausgebildet ist, dass in wenigstens einem Zustand, insbesondere wenigstens in einem geöffneten Zustands des Kontaktschalters, der Schaltungsanordnung zur zumindest teilweisen Diagnose der Schaltungsanordnung mittels der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung zumindest zeitweise an das erste Kontaktelement und/oder die erste Anschlussleitung ein erstes definiertes Potenzial angelegt werden kann und gleichzeitig ein zweites definiertes Potenzial an das zweite Kontaktelement und/oder die zweite Anschlussleitung angelegt werden kann. Die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, währenddessen, d. h. während ein erstes definiertes Potenzial am ersten Kontaktelement und/oder an der ersten Anschlussleitung anliegt und gleichzeitig ein zweites definiertes Potenzial am zweiten Kontaktelement oder und/oder der zweiten Anschlussleitung anliegt, wenigstens eine sich am ersten Kontaktelement und/oder eine sich in der ersten Anschlussleitung und/oder eine sich am ersten Anschluss einstellende, resultierende erste Spannung zu erfassen, und/oder währenddessen wenigstens eine sich am zweiten Kontaktelement und/oder eine sich in der zweiten Anschlussleitung und/oder eine sich am zweiten Anschluss einstellende, resultierende zweite Spannung zu erfassen, wenigstens eine erfasste Spannung auszuwerten, und in Abhängigkeit von wenigstens einer erfassten Spannung, insbesondere in Abhängigkeit von der erfassten ersten Spannung und der erfassten zweiten Spannung, einen Funktionszustand der Schaltungsanordnung zu bestimmen, insbesondere einen Funktionszustand des Kontaktschalters.According to the invention, the circuit arrangement is designed in such a way that in at least one state, in particular at least in an open state of the contact switch, the circuit arrangement for at least partial diagnosis of the circuit arrangement by means of the control, measuring and evaluation device is at least temporarily connected to the first contact element and/or the A first defined potential can be applied to the first connection line and at the same time a second defined potential can be applied to the second contact element and/or the second connection line. The control, measurement and evaluation device is also designed to meanwhile, i. H. while a first defined potential is present on the first contact element and/or on the first connecting line and at the same time a second defined potential is present on the second contact element and/or the second connecting line, at least one is on the first contact element and/or one is in the first connecting line and /or to detect a resultant first voltage occurring at the first connection, and/or to detect at least one resultant second voltage occurring at the second contact element and/or in the second connection line and/or at least one resulting second voltage occurring at the second connection, evaluate at least one detected voltage, and depending on at least one detected voltage, in particular depending on the detected first voltage and the detected second voltage, to determine a functional state of the circuit arrangement, in particular a functional state of the contact switch.

Mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung lassen sich auf einfache Art und Weise beispielsweise Veränderungen technischer Parameter der Schaltungsanordnung erfassen, insbesondere des Kontaktschalters, welche einen Einfluss auf die Auswertung des Kontaktschalters haben. Dies können beispielsweise ein veränderter Kontaktübergangswiderstand, ein veränderter Nebenschlusswiderstand oder andere Fehler oder Fehlfunktionen an anderen Komponenten sein, wie beispielsweise unerwünschte Schlüsse (beispielsweise Kurzschlüsse oder dergleichen) oder Unterbrechungen einer elektrischen Verbindung in oder an einem Bauteil oder zwischen Bauteilen.With a circuit arrangement according to the invention, for example, changes in technical parameters of the circuit arrangement, in particular of the contact switch, which have an influence on the evaluation of the contact switch can be detected in a simple manner. This can be, for example, a changed contact resistance, a changed shunt resistance or other errors or malfunctions in other components, such as undesired circuits (e.g. short circuits or the like) or interruptions in an electrical connection in or on a component or between components.

Beispielsweise können in einer Schaltungsanordnung jeweils Unterbrechungen und/oder Kurzschlüsse zu Versorgungs- und oder Fremdspannungspotenzialen entstehen, welche sich mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mithilfe eines entsprechenden, geeignet ausgestaltetem erfindungsgemäßen Verfahren zur Diagnose einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besonders einfach und zuverlässig detektieren lassen.For example, interruptions and/or short circuits to supply and/or external voltage potentials can occur in a circuit arrangement, which can be detected particularly easily and reliably with a circuit arrangement using a corresponding, suitably designed method for diagnosing a circuit arrangement.

Mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können sowohl variante, d.h. zeitlich veränderliche, oder invariante, d.h. zeitlich nichtveränderliche, hochohmige Veränderungen (wie beispielsweise Feinschlüsse, Elektromigration) als auch variante oder invariante niederohmige Veränderungen erkannt werden (eine entsprechende Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Diagnose der Schaltungsanordnung vorausgesetzt).With a circuit arrangement according to the invention, both variant, i.e. time-varying, or invariant, i.e. time-invariant, high-impedance changes (such as short circuits, electromigration) as well as variant or invariant low-impedance changes can be detected (provided a corresponding implementation of a method according to the invention for diagnosing the circuit arrangement) .

Insbesondere lassen sich durch Alterung, mechanische, chemische oder elektrische Beschädigung, Verschmutzung oder dergleichen entstehende Änderungen erkennen, die zu einer unerwünschten, fehlerhaften Auswertung des Kontaktschalters führen können. Ebenso lassen sich aber auch grundsätzlich zeitlich veränderliche Einflüsse auf den Kontaktschalter ermitteln, wie beispielsweise ein Wackelkontakt, eine Betauung, eine elektromagnetische Einkopplung oder dergleichen.In particular, changes caused by aging, mechanical, chemical or electrical damage, contamination or the like can be detected, which can lead to an undesirable, faulty evaluation of the contact switch. Influences on the contact switch that change over time can also be determined, such as a loose contact, dew formation, electromagnetic coupling or the like.

Unter einer „Steuerungs-, Mess- und Auswerteinrichtung“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine kombinierte Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung verstanden, welche wenigstens dazu eingerichtet ist, ein oder mehrere Komponenten der Schaltungsanordnung so anzusteuern, dass insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Diagnose der Schaltungsanordnung durchgeführt werden kann, insbesondere die Schritte a) bis f) eines erfindungsgemäßen Verfahrens.In the context of the present invention, a “control, measurement and evaluation device” is understood to mean a combined control, measurement and evaluation device which is set up at least to control one or more components of the circuit arrangement in such a way that, in particular, a method for diagnosis according to the invention of the circuit arrangement can be carried out, in particular steps a) to f) of a method according to the invention.

Die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung kann insbesondere ein Mikrokontroller (µC) sein, in den die hierfür erforderlichen Komponenten allesamt integriert sind, Teil eines solchen Mikrokontrollers sein oder aber auch einen Mikrokontroller und weitere, separat vom Mikrokontroller bzw. außerhalb von diesem angeordnete und ausgebildete Komponenten aufweisen, die einen oder mehreren Mikrokontrollern jeweils vor und/oder nachgeschaltet sein können. Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann auch mehr als eine Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung aufweisen. Dabei können die wenigstens zwei Kontaktelemente jeweils mit mehr als einer Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung gekoppelt sein bzw. jeweils mehr als einer Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung zugeordnet sein und jeweils mehreren ausgewertet werden oder jeweils unterschiedlichen Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtungen zugeordnet sein und jeweils von unterschiedlichen Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung ausgewertet werden.The control, measurement and evaluation device can in particular be a microcontroller (μC), in which the components required for this are all integrated, be part of such a microcontroller or else a microcontroller and others that are arranged separately from the microcontroller or outside of it and have trained components that can be connected upstream and/or downstream of one or more microcontrollers. A circuit arrangement according to the invention can also have more than one control, measurement and evaluation device. The at least two contact elements can each be coupled to more than one control, measurement and evaluation device or be assigned to more than one control, measurement and evaluation device and be evaluated by several or different control, measurement and evaluation devices be assigned and each evaluated by different control, measurement and evaluation.

D.h. mit anderen Worten, dass beispielsweise ein Kontaktelement sowohl von zwei verschiedenen Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtungen ausgewertet werden kann als auch zwei Kontaktelemente jeweils von unterschiedlichen Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtungen ausgewertet werden können.In other words, for example, a contact element can be evaluated by two different control, measurement and evaluation devices, and two contact elements can each be evaluated by different control, measurement and evaluation devices.

Ebenso kann eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auch mehr als einen Kontaktschalter aufweisen.Likewise, a circuit arrangement according to the invention can also have more than one contact switch.

Ein „Anschluss“ im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Anschlusspin eines entsprechenden Steckerkontakts oder ein Anschluss einer Leiterplatte sein. Ein Anschluss muss jedoch kein Pin oder dergleichen sein, sondern kann grundsätzlich ein beliebiger elektrischer Kontakt sein, beispielsweise ein beliebiger, elektrischer Anschluss auf einer Leiterplatte, beispielsweise ein Lötkontakt oder dergleichen. D.h. ein Anschluss muss nicht zwingend einen Ein- oder Ausgang darstellen. Ein Anschluss kann insbesondere ein Anschlusskontakt sein, wobei unter einem „Anschlusskontakt“ insbesondere ein (elektrisch) unterbrechbarer, d.h. (elektrisch bzw. galvanisch) trennbarer Anschluss verstanden wird, wie beispielsweise bei einem Stecker oder Schalter.A “connection” within the meaning of the present invention can be, for example, a connection pin of a corresponding plug contact or a connection of a printed circuit board. However, a connection does not have to be a pin or the like, but can in principle be any electrical contact, for example any electrical connection on a printed circuit board, for example a soldering contact or the like. This means that a connection does not necessarily have to represent an input or output. A connection can in particular be a connection contact, whereby a “connection contact” is understood to mean in particular an (electrically) interruptible, i.e. (electrically or galvanically) separable connection, such as in the case of a plug or switch.

Unter dem Begriff „Diagnose“ wird insbesondere allgemein das Bestimmen oder Ermitteln eines Zustands verstanden, insbesondere das Bestimmen wenigstens eines Zustands wenigstens einer Komponente der Schaltungsanordnung, beispielsweise das Bestimmen eines Zustands einer Anschlussleitung, beispielsweise ob diese frei von einem Leitungsbruch ist und sich somit in einem funktionsgemäßen Zustand befindet oder einen Leitungsbruch aufweist und damit in einem Fehlerzustand ist bzw. einen Defekt aufweist.The term "diagnosis" is understood in general to mean the determination or determination of a state, in particular the determination of at least one state of at least one component of the circuit arrangement, for example the determination of a state of a connecting line, for example whether it is free of a line break and is therefore in a is in a functional state or has a line break and is therefore in an error state or has a defect.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die Schaltungsanordnung ferner insbesondere dazu ausgebildet, den ermittelten Funktionszustand ausgegeben, insbesondere in einem weiteren Schritt, beispielsweise in Form eines entsprechenden Ausgabesignals oder dergleichen.In a particularly advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the invention, the circuit arrangement is also designed in particular to output the determined functional state, in particular in a further step, for example in the form of a corresponding output signal or the like.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ferner dazu ausgebildet, im Fall eines erkannten fehlerhaften Funktionszustands der Schaltungsanordnung, insbesondere in Abhängigkeit von einem den Fehlerzustand charakterisierenden Ausgabesignal, wenigstens eine entsprechende Maßnahme durchzuführen. Eine derartige Maßnahme kann beispielsweise das Eintragen einer Information in einen Fehlerspeicher sein und/oder das Überführen der Schaltungsanordnung und/oder eines entsprechenden, die Schaltungsanordnung verwendenden Systems in einen sicheren Zustand, beispielsweise durch Abschalten.In a particularly advantageous embodiment, a circuit arrangement according to the invention is also designed to carry out at least one appropriate measure in the event of a detected faulty functional state of the circuit arrangement, in particular as a function of an output signal characterizing the fault state. Such a measure can be, for example, entering information into an error memory and/or transferring the circuit arrangement and/or a corresponding system using the circuit arrangement to a safe state, for example by switching it off.

Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann beispielsweise für eine Verwendung in einem Bedienelement und/oder einer Bedieneinrichtung mit wenigstens einem Kontaktschalter ausgebildet und eingerichtet sein, beispielsweise für eine Verwendung in einer Bedieneingabevorrichtung wie sie in der eingangs bereits erwähnten DE 102020108704.7 beschrieben ist bzw. einer entsprechenden Sensorvorrichtung für eine solche Bedieneingabevorrichtung. Hierfür eignet sich eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besonders gut, da in der Regel keine oder nur wenige zusätzliche Bauteile zur Umsetzung der erfindungsgemäßen Diagnosefunktionalität der Schaltungsanordnung erforderlich sind.A circuit arrangement according to the invention can, for example, be designed and set up for use in an operating element and/or an operating device with at least one contact switch, for example for use in an operating input device such as that already mentioned in the introduction DE 102020108704.7 is described or a corresponding sensor device for such an operator input device. A circuit arrangement according to the invention is particularly suitable for this purpose, since generally no or only a few additional components are required to implement the diagnostic functionality of the circuit arrangement according to the invention.

Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Verwendung in einem Fahrzeug ausgebildet, insbesondere für eine Verwendung in einem Bedienelement und/oder einer Bedieneinrichtung für ein Fahrzeug. Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wie vorbeschrieben für eine Verwendung in einer Bedieneingabevorrichtung wie sie in der eingangs bereits erwähnten DE 102020108704.7 beschrieben ist bzw. einer entsprechenden Sensorvorrichtung für eine solche Bedieneingabevorrichtung ausgebildet.A circuit arrangement according to the invention is particularly preferably designed for use in a vehicle, in particular for use in an operating element and/or an operating device for a vehicle. A circuit arrangement according to the invention as described above is preferably for use in an operating input device such as that already mentioned in the introduction DE 102020108704.7 is described or a corresponding sensor device for such an operating input device.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der elektrische Kontaktschalter insbesondere dazu ausgebildet, wenigstens zwei Schaltzustände einzunehmen, insbesondere einen ersten Schaltzustand und einen zweiten Schaltzustand, wobei der Kontaktschalter im ersten Schaltzustand vorzugsweise geöffnet ist und eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontaktelement und dem zweiten elektrischen Kontaktelement getrennt ist, und wobei in einem zweiten Schaltzustand des Kontaktschalters der Kontaktschalter vorzugsweise geschlossen ist und eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontaktelement und dem zweiten elektrischen Kontaktelement hergestellt ist.In an advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, the electrical contact switch is designed in particular to assume at least two switching states, in particular a first switching state and a second switching state, with the contact switch preferably being open in the first switching state and an electrical connection between the first electrical contact element and the second electrical contact element is separated, and wherein the contact switch is preferably closed in a second switching state of the contact switch and an electrical connection is established between the first electrical contact element and the second electrical contact element.

Mit einem derartigen Kontaktschalter lässt sich auf besonders einfache Art und Weise eine einfache und vorteilhafte Schaltungsanordnung realisieren. Derartige Kontaktschalter sind aus dem Stand der Technik, auf welchen für nähere Details zur grundlegenden Funktionsweise solcher Kontaktschalter hiermit verwiesen wird, grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der eingangs bereits erwähnten EP 2 001 034 A2 oder der ebenfalls eingangs bereits erwähnten DE 102020108704.7 .A simple and advantageous circuit arrangement can be implemented in a particularly simple manner with such a contact switch. Such contact switches are known in principle from the prior art, to which reference is hereby made for further details on the basic functioning of such contact switches, for example from the already mentioned above EP 2 001 034 A2 or the one already mentioned at the beginning DE 102020108704.7 .

Der Kontaktschalter einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann grundsätzlich auch mehr als zwei Kontaktelemente aufweisen, insbesondere drei oder mehr Kontaktelemente. Der Kontaktschalter einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann nicht nur ein Umschalter sein, sondern auch ein Wechselschalter, Taster oder dergleichen, Insbesondere kann ein Kontaktschalter wie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt ausgebildet sein. Insbesondere kann der Kontaktschalter dabei jede Art von Umschalter, Wechselschalter oder Taster sein und die hierfür jeweils erforderliche Anzahl von Kontaktelementen aufweisen.In principle, the contact switch of a circuit arrangement according to the invention can also have more than two contact elements, in particular three or more contact elements. The contact switch of a circuit arrangement according to the invention can not only be a changeover switch, but also a changeover switch, button or the like. In particular, a contact switch can be designed as known from the prior art. In particular, the contact switch can be any type of changeover switch, changeover switch or button and have the number of contact elements required for this in each case.

Der Kontaktschalter kann dabei grundsätzlich sowohl als sogenannter NOC-Kontaktschalter ausgebildet sein, d.h. als sogenannter „Normally Open Contact“, also als „normalerweise“ bzw. insbesondere in einem unbetätigten Zustand und/oder in einem von der Spannungsversorgung getrennten Zustand der Schaltungsanordnung geöffneter Kontaktschalter, welcher bei Betätigung schließt und somit auch als „Schließer“ bezeichnet werden kann. Oder aber alternativ auch als sogenannter NCC-Kontaktschalter („Normally Closed Contact“), der „normalerweise“ bzw. insbesondere in einem unbetätigten Zustand des Kontaktschalters und/oder in einem von der Spannungsversorgung getrennten Zustand der Schaltungseinrichtung geschlossen ist und bei Betätigung öffnet und daher auch als „Öffner“ bezeichnet werden kann.The contact switch can in principle be designed as a so-called NOC contact switch, i.e. as a so-called “normally open contact”, i.e. as a contact switch that is open “normally” or in particular in a non-actuated state and/or in a state of the circuit arrangement that is disconnected from the power supply, which closes when actuated and can therefore also be referred to as a "closer". Or alternatively also as a so-called NCC contact switch (“Normally Closed Contact”), which is closed “normally” or in particular when the contact switch is not actuated and/or when the switching device is disconnected from the power supply and opens when actuated and therefore can also be referred to as an "opener".

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung ferner dazu ausgebildet, außerdem einen Schaltzustand des Kontaktschalters zu bestimmen und den Funktionszustand der Schaltungsanordnung insbesondere in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Kontaktschalters zu bestimmen. Hierdurch kann die Diagnosefähigkeit der Schaltungsanordnung erheblich verbessert werden. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Fehlerzustände der Schaltungsanordnung eindeutig erkennen, die ohne Ermittlung des Schaltzustands des Kontaktschalters nicht eindeutig als Fehlerzustand erkennbar sind. Beispielsweise kann auf diese Weise ein Kurzschluss im Kontaktschalter von einem geschlossenen Kontaktschalter unterschieden werden. Hierdurch kann die funktionale Sicherheit der Schaltungsanordnung deutlich erhöht werden.In a particularly advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the invention, the control, measurement and evaluation device is also designed to also determine a switching state of the contact switch and to determine the functional state of the circuit arrangement in particular as a function of the switching state of the contact switch. As a result, the diagnostic capability of the circuit arrangement can be significantly improved. In particular, error states of the circuit arrangement can be clearly identified in this way, which are not clearly recognizable as an error state without determining the switching state of the contact switch. For example, a short circuit in the contact switch can be distinguished from a closed contact switch in this way. As a result, the functional safety of the circuit arrangement can be significantly increased.

Zum Bestimmen des Schaltzustands des Kontaktschalters kann die Schaltungsanordnung beispielsweise zusätzliche eine kapazitive Sensoreinrichtung aufweisen, welche beispielsweise dazu ausgebildet ist, kapazitiv einen Abstand zwischen den beiden Kontaktelementen zu erfassen und anhand des Abstands der Kontaktelemente zueinander einen Schaltzustand des Kontaktschalters (geöffnet oder geschlossen) zu bestimmen.To determine the switching state of the contact switch, the circuit arrangement can, for example, additionally have a capacitive sensor device, which is designed, for example, to capacitively detect a distance between the two contact elements and to determine a switching state of the contact switch (open or closed) based on the distance between the contact elements.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, weist die Schaltungsanordnung ferner insbesondere wenigstens einen elektrischen Widerstand auf, vorzugsweise wenigstens einen ohmschen Widerstand, wobei wenigstens ein elektrischer Widerstand vorzugsweise entlang einer Anschlussleitung angeordnet ist, d.h. insbesondere entlang der Anschlussleitung in Reihe geschaltet oder schaltbar ist. Dadurch kann eine besonders einfache und vorteilhafte Anordnung der einzelnen Komponenten der Schaltungsanordnung erreicht werden.In a further advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, in particular in a further development, the circuit arrangement also has in particular at least one electrical resistor, preferably at least one ohmic resistor, with at least one electrical resistor preferably being arranged along a connecting line, i.e. in is particularly connected in series or switchable along the connection line. A particularly simple and advantageous arrangement of the individual components of the circuit arrangement can thereby be achieved.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Schaltungsanordnung insbesondere wenigstens einen ersten elektrischen Widerstand und einen zweiten elektrischen Widerstand auf, die besonders bevorzugt jeweils als ohmsche Widerstände ausgebildet sind, wobei der erste elektrische Widerstand vorzugsweise entlang der ersten Anschlussleitung angeordnet ist, insbesondere derart, dass das erste Kontaktelement über die erste Anschlussleitung und den ersten (in Reihe geschalteten) elektrischen Widerstand mit dem ersten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar ist, und wobei der zweite elektrische Widerstand insbesondere entlang der zweiten Anschlussleitung angeordnet ist, vorzugsweise derart, dass das zweite Kontaktelement über die zweite Anschlussleitung und den zweiten (in Reihe geschalteten) elektrischen Widerstand mit dem zweiten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar ist.In a particularly advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, the circuit arrangement has in particular at least a first electrical resistor and a second electrical resistor, which are particularly preferably each in the form of ohmic resistors, with the first electrical resistor preferably being arranged along the first connection line, in particular such that the first contact element is or can be electrically connected via the first connection line and the first electrical resistance (connected in series) to the first connection of the control, measuring and evaluation device, and wherein the second electrical resistance is in particular along the second connection line is arranged, preferably such that the second contact element via the second connection line and the second (connected in series) electrical resistance to the second terminal of the control, measurement and evaluation teeinrichtung is electrically connected or connectable.

Mittels eines derartigen, in Reihe geschalteten elektrischen Widerstandes zwischen dem Kontaktelement und dem Anschluss entlang der jeweils zugehörigen Anschlussleitung lässt sich auf einfache Art und Weise die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung schützen, insbesondere vor einem zu hohen Eingangsstrom bzw. einer zu hohen Eingangsspannung am zugehörigen Anschluss. Hierdurch können in vielen Fällen auf einfache Art und Weise bei einem Fehler in der Schaltungsanordnung bzw. bei einem Defekt der Schaltungsanordnung, unerwünschte, beim Betrieb der Schaltungsanordnung möglicherweise entstehende Zustände, wie beispielsweise ein zu hoher Stromfluss infolge eines Kurzschlusses oder dergleichen abgefangen werden, ohne dass die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung beschädigt wird. Dadurch kann Funktionssicherheit und das Ausfallrisiko der Schaltungsanordnung auf einfache Art und Weise erheblich verbessert werden.By means of such a series-connected electrical resistance between the contact element and the connection along the respective associated connecting line, the control, measuring and evaluation device can be protected in a simple manner, in particular against an excessively high input current or an excessively high input voltage at the associated connection. In this way, in many cases, in the event of a fault in the circuit arrangement or a defect in the circuit arrangement, undesired states that may arise during operation of the circuit arrangement, such as an excessive current flow as a result of a short circuit or the like, can be intercepted in a simple manner, without the control, measuring and evaluation device is damaged. As a result, functional reliability and the risk of failure of the circuit arrangement can be significantly improved in a simple manner.

Der erste elektrische Widerstand und der zweite elektrische Widerstand können dabei einen gleichen Nennwiderstand aufweisen oder jeweils unterschiedliche Nennwiderstände haben. Die Verwendung von elektrischen, insbesondere ohmschen Widerständen mit gleichen Nennwiderständen hat den Vorteil, dass weniger Bauteilvarianten zur Bereitstellung bzw. Herstellung einer vorteilhaften, erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erforderlich sind.The first electrical resistance and the second electrical resistance can have the same nominal resistance or each have different nominal resistances. The use of electrical, in particular ohmic, resistors with the same nominal resistances has the advantage that fewer component variants are required to provide or produce an advantageous circuit arrangement according to the invention.

Die Verwendung von elektrischen, insbesondere ohmschen Widerständen mit unterschiedlichen Nennwiderständen hat hingegen den Vorteil, dass auf diese Weise die sich einstellenden, resultierenden Spannungen an den zugehörigen Anschlüssen jeweils gezielt unterschiedlich beeinflusst werden können, was gezielt zur Auswertung verwendet werden kann, wodurch sich weitere, insbesondere zusätzliche und vorteilhafte Diagnosemöglichkeiten ergeben.The use of electrical, in particular ohmic resistors with different nominal resistances, on the other hand, has the advantage that in this way the resulting voltages at the associated connections can be influenced differently in a targeted manner, which can be used specifically for evaluation, whereby further, in particular result in additional and advantageous diagnostic options.

In einer weiteren, insbesondere vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, ist insbesondere wenigstens einer der Anschlüsse, insbesondere wenigstens der erste Anschluss und/oder der zweite Anschluss, als schaltbarer Anschluss bzw. als schaltbarer Anschlusspin ausgebildet und eingerichtet, insbesondere als sogenannter Multifunktionspin oder sogenannter GPIO-Anschluss, welcher insbesondere und je nach Schaltzustand wahlweise als Eingangs- oder Ausgangs-Anschluss betreibbar ist und je nach Schaltzustand wahlweise mit verschiedenen Funktionen bzw. Signalen belegbar ist.In a further, particularly advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, in particular in a further development, in particular at least one of the connections, in particular at least the first connection and/or the second connection, is designed and set up as a switchable connection or as a switchable connection pin. in particular as a so-called multifunction pin or so-called GPIO connection, which in particular and depending on the switching state can be operated as an input or output connection and can be optionally assigned different functions or signals depending on the switching state.

Um den (um)schaltbaren Anschluss jeweils wahlweise mit der gewünschten Funktion bzw. einem entsprechenden Signal zu belegen, ist die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung vorzugsweise entsprechend ausgebildet und eingerichtet, wobei die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung dazu ferner insbesondere wenigstens einen (um)schaltbaren Pin aufweist, der mit dem schaltbaren Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist.In order to optionally assign the desired function or a corresponding signal to the (reversible) connection, the control, measurement and evaluation device is preferably designed and set up accordingly, with the control, measurement and evaluation device also having at least one (to) switchable pin which is electrically connected or connectable to the switchable terminal.

Der wenigstens eine schaltbare Pin ist dabei insbesondere wenigstens zwischen einem Betrieb als Eingangs-Pin und einem Betrieb als Ausgangs-Pin umschaltbar und besonders bevorzugt dazu ausgebildet und eingerichtet, je nach Schaltzustand entweder eine Spannung auszugeben, insbesondere eine definierte Spannung, eine Spannung zu erfassen, den jeweiligen, zugehörigen Anschluss auf ein Potenzial zu legen, insbesondere auf ein definiertes Potenzial, oder den zugehörigen Anschluss hochohmig zu schalten.The at least one switchable pin can in particular be switched at least between operation as an input pin and operation as an output pin and is particularly preferably designed and set up, depending on the switching state, either to output a voltage, in particular a defined voltage, to detect a voltage, to put the respective associated connection on a potential, in particular on a defined potential, or to switch the associated connection to high impedance.

Der wenigstens eine schaltbare Pin kann dabei insbesondere Teil eines (um)schaltbaren Ports sein, welcher mehrere Pins umfasst, insbesondere mehrere (um)schaltbare Pins. Insbesondere kann der wenigstens eine schaltbare Pin dabei Teil eines (um)schaltbaren Eingangs-Ports und/oder eines (um)schaltbaren Ausgangs-Ports und/oder besonders bevorzugt Teil eines GPIO-Ports sein.In this case, the at least one switchable pin can in particular be part of a switchable port which comprises a plurality of pins, in particular a plurality of switchable pins. In particular, he can do little At least one switchable pin can be part of a switchable input port and/or a switchable output port and/or particularly preferably part of a GPIO port.

Unter einem sogenannten „GPIO-Anschluss“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein sogenannter „General Purpose Input Output“-Anschluss verstanden, der wahlweise je nach Schaltzustand mit verschiedenen Funktionen bzw. Signalen belegbar ist, wobei die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung dazu vorzugsweise wenigstens einen Eingangs- und/oder Ausgangs-Pin aufweist, insbesondere einen schaltbaren Eingangs- und/oder Ausgangs-Pin, welchem der GPIO-Anschluss insbesondere entsprechend zugeordnet ist, wobei wenigstens ein Eingangs- und/oder Ausgangs-Pin vorzugsweise dazu ausgebildet und eingerichtet ist, eine, insbesondere definierte, Spannung auszugeben, eine Spannung zu erfassen, einen jeweiligen, zugehörigen Anschluss auf ein, insbesondere definiertes, Potenzial zu legen und/oder den jeweiligen Anschluss hochohmig oder niederohmig zu schalten.A so-called "GPIO connection" is understood in the sense of the present invention as a so-called "general purpose input output" connection, which can be optionally assigned different functions or signals depending on the switching state, the control, measurement and evaluation device preferably has at least one input and/or output pin for this purpose, in particular a switchable input and/or output pin, to which the GPIO connection is correspondingly assigned in particular, with at least one input and/or output pin preferably being designed for this purpose and is set up to output a voltage, in particular a defined voltage, to detect a voltage, to apply a respective, associated connection to a, in particular, defined, potential and/or to switch the respective connection to high resistance or low resistance.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind der erste Anschluss und der zweite Anschluss jeweils als schaltbarer Anschluss ausgebildet und eingerichtet, insbesondere als schaltbare Anschlusspins bzw. jeweils als Multifunktionspins, insbesondere jeweils als sogenannter GPIO-Anschluss, und vorzugsweise jeweils wahlweise und je nach Schaltzustand als Eingangs- oder Ausgangs-Anschluss betreibbar und je nach Schaltzustand wahlweise mit verschiedenen Funktionen bzw. Signalen belegbar.In a particularly preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention, the first connection and the second connection are each designed and set up as a switchable connection, in particular as switchable connection pins or respectively as multifunction pins, in particular in each case as a so-called GPIO connection, and preferably in each case optionally and depending on the switching state can be operated as an input or output connection and, depending on the switching status, can be assigned with various functions or signals.

Dazu kann die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung insbesondere wenigstens einen ersten umschaltbaren Port aufweise, der mit dem erste umschaltbaren Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist, und einen zweiten umschaltbaren Port, der insbesondere mit dem zweiten schaltbaren Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist, wobei der erste Port und der zweite Port dabei besonders bevorzugt jeweils zwischen einem Betrieb als Eingangs-Port und einem Betrieb als Ausgangs-Port umschaltbar sind und insbesondere dazu ausgebildet und eingerichtet sind, je nach Schaltzustand entweder eine Spannung auszugeben, insbesondere eine definierte Spannung, eine Spannung zu erfassen, den jeweiligen zugehörigen Anschluss auf ein Potenzial zulegen, insbesondere auf ein definiertes Potenzial, bzw. an den jeweiligen Anschluss ein Potenzial anzulegen, insbesondere ein definiertes Potenzial, oder den zugehörigen Anschluss hochohmig oder niederohmig zu schalten.For this purpose, the control, measurement and evaluation device can have in particular at least one first switchable port which is or can be electrically connected to the first switchable connection, and a second switchable port which is or can be electrically connected in particular to the second switchable connection, wherein the first port and the second port can particularly preferably be switched between operation as an input port and operation as an output port and are in particular designed and set up to either output a voltage, in particular a defined voltage, a voltage, depending on the switching state to detect, to apply a potential to the respective associated connection, in particular to a defined potential, or to apply a potential to the respective connection, in particular a defined potential, or to switch the associated connection to high resistance or low resistance.

Eine derartige Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung ermöglicht eine umfangreiche Diagnosefunktionalität eines Kontaktschalters mit nur wenigen Anschlüssen bzw. Anschlusspins, insbesondere bei zwei Kontaktelementen mit nur zwei Anschlüssen.Such an embodiment of a circuit arrangement enables a comprehensive diagnostic functionality of a contact switch with only a few connections or connection pins, in particular in the case of two contact elements with only two connections.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, weist die Schaltungsanordnung ferner insbesondere eine erste Referenzkapazität und einen ersten Pull-Widerstand auf. Die erste Referenzkapazität ist dabei vorzugsweise zum einen zwischen dem ersten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung und dem ersten elektrischen Widerstand mit der ersten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar und zum anderen mit einem Basispotenzial elektrisch verbunden oder verbindbar. Der erste Pull-Widerstand ist dabei vorzugsweise zum einen zwischen dem ersten Kontaktelement und dem ersten elektrischen Widerstand mit der ersten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar und zum anderen mit einem ersten Referenzpotenzial oder einem Basispotenzial elektrisch verbunden oder verbindbar.In a further advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, in particular in a further development, the circuit arrangement also has in particular a first reference capacitance and a first pull resistor. The first reference capacitance is preferably electrically connected or can be connected between the first connection of the control, measuring and evaluation device and the first electrical resistance to the first connection line and also electrically connected or can be connected to a base potential. The first pull resistor is preferably electrically connected or connectable to the first connection line between the first contact element and the first electrical resistor and is electrically connected or connectable to a first reference potential or a base potential.

Unter dem Begriff „Referenzkapazität“ wird im Sinne der Erfindung eine definiert aufladbare Kapazität bekannter Größe verstanden. Eine Referenzkapazität kann beispielsweise durch einen Kondensator bekannter Kapazität gebildet sein.In the context of the invention, the term “reference capacity” means a capacity of known size that can be charged in a defined manner. A reference capacitance can be formed, for example, by a capacitor of known capacitance.

Ein „Pull-Widerstand“ im Sinne der Erfindung ist ein Widerstand, mittels dem eine Spannung bzw. ein Potenzial auf einen definierten Wert „gezogen“ werden kann. „Pull-Widerstände“, insbesondere sogenannte Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände, sind aus dem Stand der Technik, auf welchen diesbezüglich für weitere Ausführungen hiermit verwiesen wird, grundsätzlich bekannt.A "pull resistor" within the meaning of the invention is a resistor by means of which a voltage or a potential can be "pulled" to a defined value. “Pull resistors”, in particular what are known as pull-up and pull-down resistors, are known in principle from the prior art, to which reference is hereby made in this regard for further explanations.

Unter dem Begriff „Referenzpotential“ wird im Sinne der Erfindung ein definiertes elektrisches Potential verstanden, welches insbesondere verwendet wird, um eine Referenzkapazität definiert aufzuladen, insbesondere bis auf das Referenzpotenzial bzw. eine zugehörige Referenzspannung. Das Referenzpotenzial kann beispielsweise dem Versorgungspotenzial der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, insbesondere der Versorgungsspannung Vcc oder Vdd eines zugehörigen Mikrokontrollers entsprechen, beispielsweise +5V oder +3,3V, insbesondere je nach Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung bzw. je nach zugehörigem Mikrokontroller.In the context of the invention, the term “reference potential” is understood to mean a defined electrical potential which is used in particular to charge a reference capacitance in a defined manner, in particular up to the reference potential or an associated reference voltage. The reference potential can, for example, correspond to the supply potential of the control, measurement and evaluation device, in particular the supply voltage Vcc or Vdd of an associated microcontroller wise +5V or +3.3V, in particular depending on the control, measuring and evaluation device or depending on the associated microcontroller.

Unter dem Begriff „Basispotential“ wird im Sinne der Erfindung ein definiertes elektrisches Potential verstanden, welches insbesondere verwendet wird, um eine Referenzkapazität definiert zu entladen, insbesondere bis auf das Basispotenzial bzw. eine zugehörige Basisspannung herunter. Das Basispotenzial kann insbesondere ein Massepotential sein, beispielsweise ein Potenzial von +0V, d.h. GND.In the context of the invention, the term “base potential” means a defined electrical potential which is used in particular to discharge a reference capacitance in a defined manner, in particular down to the base potential or an associated base voltage. In particular, the base potential can be a ground potential, for example a potential of +0V, i.e. GND.

Hierdurch lässt sich mit wenigen Bauteilen, insbesondere in vielen Fällen mit den bereits vorhandenen Bauteilen, insbesondere wenn der Kontaktschalter mit wenigstens einer kapazitiven Sensorelektrode kombiniert wird oder Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung ist oder einen Teil eines kapazitiven Sensors bildet, auf einfache Art und Weise ein definiertes Potenzial an das erste Kontaktelement und/oder die erste Anschlussleitung anlegen, insbesondere in Verbindung mit einer Referenzkapazität.As a result, a defined potential can be easily achieved with few components, especially in many cases with the components already present, especially if the contact switch is combined with at least one capacitive sensor electrode or is part of a capacitive sensor device or forms part of a capacitive sensor apply to the first contact element and/or the first connection line, in particular in connection with a reference capacitance.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, weist die Schaltungsanordnung besonders bevorzugt ferner eine zweite Referenzkapazität und einen zweiten Pull-Widerstand auf. Die zweite Referenzkapazität ist dabei vorzugsweise zum einen zwischen dem zweiten Anschluss der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung und dem zweiten elektrischen Widerstand mit der zweiten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar und zum anderen mit einem Basispotenzial elektrisch verbunden oder verbindbar. Der zweite Pull-Widerstand ist dabei vorzugsweise zum einen zwischen dem zweiten Kontaktelement und dem zweiten elektrischen Widerstand mit der zweiten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar und zum anderen mit einem zweiten Referenzpotenzial oder einem Basispotenzial elektrisch verbunden oder verbindbar.In a further advantageous configuration of a circuit arrangement according to the present invention, in particular in a further development, the circuit arrangement particularly preferably also has a second reference capacitance and a second pull resistor. The second reference capacitance is preferably electrically connected or can be connected between the second connection of the control, measuring and evaluation device and the second electrical resistance to the second connection line on the one hand and electrically connected or can be connected to a base potential on the other hand. The second pull resistor is preferably electrically connected or connectable to the second connection line between the second contact element and the second electrical resistor and is electrically connected or connectable to a second reference potential or a base potential.

Hierdurch lässt sich mit wenigen Bauteilen, insbesondere in vielen Fällen mit den bereits vorhandenen Bauteilen, auf einfache Art und Weise ein definiertes Potenzial an das zweite Kontaktelement und/oder die zweite Anschlussleitung anlegen, insbesondere in Verbindung mit einer Referenzkapazität. Besonders zum Tragen kommt dieser Vorteil, wenn der Kontaktschalter mit wenigstens einer kapazitiven Sensorelektrode kombiniert wird oder Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung ist oder einen Teil eines kapazitiven Sensors bildet, worin eine bevorzugte Verwendung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt.As a result, a defined potential can be applied to the second contact element and/or the second connection line in a simple manner with few components, in particular in many cases with the components already present, in particular in connection with a reference capacitance. This advantage is particularly effective when the contact switch is combined with at least one capacitive sensor electrode or is part of a capacitive sensor device or forms part of a capacitive sensor, which is a preferred use of a circuit arrangement according to the invention.

In einer Weiterbildung, insbesondere in einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist vorzugsweise wenigstens ein Pull-Widerstand, insbesondere der erste Pull-Widerstand und/oder der zweite Pull-Widerstand, ein Pull-Down-Widerstand und insbesondere mit einem Basispotenzial, insbesondere einem Massepotenzial von ca. ±0V=GND, elektrisch verbunden oder verbindbar.In a further development, in particular in an advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the invention, at least one pull resistor, in particular the first pull resistor and/or the second pull resistor, is preferably a pull-down resistor and in particular with a base potential, in particular a ground potential of approx. ±0V=GND, electrically connected or connectable.

Hierdurch lässt sich mit wenigen Bauteilen, insbesondere in vielen Fällen mit den bereits vorhandenen Bauteilen, auf einfache Art und Weise eine zugehörige Referenzkapazität zunächst entladen, insbesondere nahezu vollständig entladen, und anschließend durch definiertes Aufladen der Referenzkapazität ein definiertes Potenzial an das zugehörige Kontaktelement und/oder die zugehörige Anschlussleitung anlegen. Auch dieser Vorteil kommt besonders zum Tragen, wenn der Kontaktschalter mit wenigstens einer kapazitiven Sensorelektrode kombiniert wird oder Teil einer kapazitiven Sensorvorrichtung ist oder einen Teil eines kapazitiven Sensors bildet.As a result, an associated reference capacitance can first be discharged, in particular almost completely discharged, in a simple manner with few components, in particular in many cases with the components already present, and then a defined potential can be applied to the associated contact element and/or by defined charging of the reference capacitance create the associated connecting cable. This advantage also comes into play particularly when the contact switch is combined with at least one capacitive sensor electrode or is part of a capacitive sensor device or forms part of a capacitive sensor.

In einer alternativen, aber ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann wenigstens ein Pull-Widerstand, insbesondere der erste Pull-Widerstand, und/oder der zweite Pull-Widerstand, auch ein Pull-Up-Widerstand sein und insbesondere mit einem Referenzpotenzial elektrisch verbunden oder verbindbar sein, wobei das Referenzpotenzial insbesondere eine Versorgungsspannung der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung sein kann, insbesondere die Versorgungsspannung eines zugehörigen Mikrokontrollers (µC) der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, beispielsweise eine Versorgungsspannung Vcc oder Vdd von +5V oder von +3,3V oder dergleichen, je nach verwendetem Mikrokontroller.In an alternative but also advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, at least one pull resistor, in particular the first pull resistor and/or the second pull resistor, can also be a pull-up resistor and in particular with a reference potential be electrically connected or connectable, with the reference potential being in particular a supply voltage of the control, measurement and evaluation device, in particular the supply voltage of an associated microcontroller (µC) of the control, measurement and evaluation device, for example a supply voltage Vcc or Vdd of +5V or from +3.3V or the like, depending on the microcontroller used.

Hierdurch lässt sich mit wenigen Bauteilen, insbesondere in vielen Fällen mit den bereits vorhandenen Bauteilen, auf einfache Art und Weise eine zugehörige Referenzkapazität zunächst auf ein definiertes Potenzial aufladen und anschließend mithilfe der definiert aufgeladenen Referenzkapazität ein definiertes Potenzial an das zugehörige Kontaktelement und/oder die zugehörige Anschlussleitung anlegen.As a result, an associated reference capacitance can first be charged to a defined potential in a simple manner with just a few components, in particular in many cases with the components already present, and then a defined potential can be applied to the associated contact element and/or the associated contact element using the reference capacitance that has been charged in a defined manner Create connection line.

Alternativ oder zusätzlich kann eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einer vorteilhaften Ausgestaltung auch derart ausgebildet sein, dass wenigstens ein Pull-Widerstand mithilfe eines entsprechenden Schalters wahlweise mit einem Referenzpotenzial, beispielsweise einer Versorgungsspannung eines zugehörigen Mikrokontrollers, oder mit einem Basispotenzial, beispielsweise einem Massepotenzial von ±0V (GND) elektrisch verbunden werden kann, beispielsweise in einem ersten Schaltzustand eines zugehörigen Schalters mit einem Referenzpotenzial, welches der Versorgungsspannung eines Mikrokontrollers der zugehörigen Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung entspricht, und in einem zweiten Schaltzustand des zugehörigen Schalters mit dem Basispotenzial des Mikrokontrollers, welches vorzugsweise ±0V (GND) ist.Alternatively or additionally, a circuit arrangement according to the invention can also be designed in an advantageous embodiment in such a way that at least one pull resistor can be connected to a reference potential, for example a supply voltage of an associated microcontroller, or to a base potential, for example a ground potential of ±0V ( GND) can be electrically connected, for example in a first switching state of an associated switch with a reference potential which corresponds to the supply voltage of a microcontroller of the associated control, measurement and evaluation device, and in a second switching state of the associated switch with the base potential of the microcontroller, which preferably ±0V (GND).

Hierdurch kann der Pull-Widerstand auf einfache Art und Weise wahlweise entweder als Pull-Up-Widerstand oder als Pull-Down-Widerstand betrieben werden, wodurch die Flexibilität der Schaltungsanordnung, insbesondere die damit verbundenen bzw. daraus resultierenden Auswertungsmöglichkeiten im Rahmen der Diagnose, auf einfache Art und Weise vorteilhaft erweitert werden können.As a result, the pull resistor can be operated in a simple manner either as a pull-up resistor or as a pull-down resistor, which increases the flexibility of the circuit arrangement, in particular the associated or resulting evaluation options in the context of diagnosis simple way can be advantageously expanded.

In einer alternativen, aber ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer alternativen Ausgestaltung zu einer Schaltungsanordnung mit wenigstens einer Referenzkapazität sowie einem zugehörigen Pull-Widerstand, kann eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, insbesondere die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, ferner auch wenigstens einen weiteren elektrischen Anschluss aufweisen, der insbesondere über eine weitere Anschlussleitung mit dem ersten Kontaktelement und/oder der ersten Anschlussleitung oder dem zweiten elektrischen Kontaktelement und/oder der zweiten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar ist. Besonders bevorzugt ist der weitere Anschluss und/oder die weitere Anschlussleitung dabei über einen entsprechenden Anschlussknoten am oder zwischen dem zugehörigen Kontaktelement und einem zugehörigen elektrischen Widerstand, besonders bevorzugt über einen zugehörigen weiteren elektrischen Widerstand, der entlang der zugehörigen weiteren Anschlussleitung in Reihe geschaltet ist, mit dem zugehörigen elektrischen Kontaktelement und/oder der zugehörigen Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar.In an alternative but also advantageous configuration of a circuit arrangement according to the present invention, in particular in an alternative configuration to a circuit arrangement with at least one reference capacitance and an associated pull resistor, a circuit arrangement according to the invention, in particular the control, measuring and evaluation device, can also also have at least one further electrical connection which is or can be electrically connected in particular via a further connection line to the first contact element and/or the first connection line or the second electrical contact element and/or the second connection line. The further connection and/or the further connecting line is particularly preferably via a corresponding connection node on or between the associated contact element and an associated electrical resistor, particularly preferably via an associated further electrical resistor which is connected in series along the associated further connecting line electrically connected or connectable to the associated electrical contact element and/or the associated connection line.

Mittels eines derartigen, weiteren Anschlusses, insbesondere in Verbindung mit einer weiteren Anschlussleitung, lässt sich das Anlegen des definierten Potenzials, das Erfassen der sich einstellenden resultierenden Spannung sowie das Auswerten der Spannung erheblich vereinfachen und damit auch die Durchführung einer Diagnose. Insbesondere ermöglicht eine wie vorbeschrieben ausgebildete und eingerichtete Schaltungsanordnung mit wenigstens einem weiteren Anschluss und/oder wenigstens einer weiteren Anschlussleitung insbesondere eine Diagnose, welche unabhängig vom Lade- bzw. Entladeverhalten einer Referenzkapazität über der Zeit ist bzw. unabhängig davon durchgeführt werden kann. Insbesondere ist es bei einer solchen Schaltungsanordnung auch für eine zuverlässige Auswertung nicht mehr zwingend erforderlich, die sich jeweils einstellenden, resultierenden Spannung über der Zeit zu erfassen, d.h. als Spannungsverlauf, wie es hingegen in der Regel erforderlich ist, wenn das jeweilige definierte Potenzial mithilfe einer Referenzkapazität durch definiertes Entladen oder definiertes Aufladen der Referenzkapazität angelegt wird und die sich jeweils während des Ladens bzw. Entladens einstellende (sich dabei über der Zeit verändernde) Spannung erfasst wird.By means of such a further connection, in particular in connection with a further connection line, the application of the defined potential, the detection of the resulting voltage that occurs and the evaluation of the voltage can be simplified considerably and thus also the implementation of a diagnosis. In particular, a circuit arrangement designed and set up as described above with at least one additional connection and/or at least one additional connection line enables a diagnosis that is independent of the charging or discharging behavior of a reference capacitance over time or can be carried out independently of it. In particular, with such a circuit arrangement it is no longer absolutely necessary for a reliable evaluation to record the resulting voltage over time, i.e. as a voltage curve, as is usually necessary if the respective defined potential is measured using a Reference capacitance is applied by defined discharging or defined charging of the reference capacitance and the voltage that occurs during charging or discharging (changing over time) is recorded.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Schaltungsanordnung insbesondere einen dritten elektrischen Anschluss auf, der insbesondere über eine dritte Anschlussleitung mit dem ersten Kontaktelement und/oder der ersten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar ist, und besonders bevorzugt ferner einen vierten elektrischen Anschluss, der insbesondere über eine vierte Anschlussleitung mit dem zweiten Kontaktelement und/oder der zweiten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar ist.In a particularly advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, the circuit arrangement has in particular a third electrical connection which is or can be electrically connected in particular via a third connection line to the first contact element and/or the first connection line, and particularly preferably also a fourth electrical connection Connection which is or can be electrically connected, in particular via a fourth connection line, to the second contact element and/or the second connection line.

Besonders bevorzugt ist der dritte Anschluss dabei insbesondere über einen Anschlussknoten am oder zwischen dem ersten Kontaktelement und dem ersten elektrischen Widerstand, besonders bevorzugt über einen dritten Widerstand, der entlang der dritten Anschlussleitung in Reihe geschaltet ist mit dem ersten Kontaktelement und/oder der ersten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar und der vierte Anschluss insbesondere über einen Anschlussknoten am oder zwischen dem zweiten Kontaktelement und dem zweiten elektrischen Widerstand, besonders bevorzugt über einen vierten Widerstand, der entlang der vierten Anschlussleitung in Reihe geschaltet ist.The third connection is particularly preferably electrically connected in particular via a connection node on or between the first contact element and the first electrical resistor, particularly preferably via a third resistor which is connected in series along the third connecting line with the first contact element and/or the first connecting line connected or connectable and the fourth connection in particular via a connection node on or between the second contact element and the second electrical resistor, particularly preferably via a fourth resistor which is connected in series along the fourth connection line.

Eine derartige Anordnung ermöglicht es, beispielsweise gleichzeitig, den ersten Anschluss und/oder den zweiten Anschluss als Eingang zu betreiben oder (dauerhaft) als Eingang auszubilden und den dritten Anschluss und/oder den vierten Anschluss gleichzeitig als Ausgang zu betreiben oder (dauerhaft) als Ausgang auszubilden, während hingegen bei nur insgesamt zwei vorhandenen Anschlüssen, d.h. wenn nur ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss vorhanden sind, für das Durchführen einer Diagnose zwischen einem Ausgangsbetrieb und einem Eingangsbetrieb an den jeweiligen Anschlüssen umgeschaltet werden muss.Such an arrangement makes it possible, for example at the same time, to operate the first connection and/or the second connection as an input or (permanently) form it as an input and to operate the third connection and/or the fourth connection at the same time as an output or (permanently) as an output form, while, however, only a total of two existing connections, ie if only one first connection and a second connection are present, it is necessary to switch between an output operation and an input operation at the respective connections in order to carry out a diagnosis.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung einer Schaltungsanordnung mit wenigstens einem weiteren elektrischen Anschluss und einer weiteren Anschlussleitung weist die Schaltungsanordnung, insbesondere die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, vorzugsweise wenigstens einen zumindest teilweise als Eingang betreibbaren oder (dauerhaft) als Eingang ausgebildeten und eingerichteten Eingangs-Pin auf, der mit dem ersten elektrischen Anschluss oder dem zweiten elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist und wenigstens einen zumindest zeitweise als Ausgang betreibbaren oder (dauerhaft) als Ausgang ausgebildeten und eingerichteten ersten Ausgangs-Pin, der mit wenigstens einem weiteren elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist.In a further advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, in particular in a further development of a circuit arrangement with at least one additional electrical connection and one additional connection line, the circuit arrangement, in particular the control, measuring and evaluation device, preferably has at least one that can be operated at least partially as an input or (permanently) designed and set up as an input, which is electrically connected or can be connected to the first electrical connection or the second electrical connection and at least one first output pin that can be operated at least temporarily as an output or is (permanently) designed and set up as an output. Pin that is electrically connected or connectable to at least one other electrical connection.

Der wenigstens eine Eingang ist dabei insbesondere als analoger Eingang ausgebildet. Grundsätzlich ist auch ein digitaler Eingang möglich. Dies ist jedoch für das Erfassen einer Spannung über diesen Eingang nicht so vorteilhaft wie ein analoger Eingang, an welchen insbesondere ein Analog-Digital-Wandler-Kanal und/oder eine Analog-Digital-Wandler-Einheit angeschlossen sein kann, welche insbesondere wenigstens einen Analog-Digital-Wandler-Kanal umfassen kann.The at least one input is designed in particular as an analog input. In principle, a digital input is also possible. However, this is not as advantageous for detecting a voltage via this input as an analog input, to which in particular an analog-to-digital converter channel and/or an analog-to-digital converter unit can be connected, which in particular has at least one analog -Can include digital converter channel.

Der wenigstens eine Ausgang ist hingegen vorzugsweise als digitaler Ausgang ausgebildet. Hiermit lässt sich sehr einfach das Anlegen eines definierten Potenzials realisieren.The at least one output, on the other hand, is preferably designed as a digital output. This makes it very easy to create a defined potential.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Schaltungsanordnung, insbesondere die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, besonders bevorzugt wenigstens einen zumindest zeitweise als Eingang betreibbaren oder (dauerhaft) als Eingang ausgebildeten und eingerichteten ersten Eingangs-Pin auf, der mit dem ersten elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist, einen zumindest zeitweise als Eingang betreibbaren oder als Eingang ausgebildeten und eingerichteten zweiten Eingangs-Pin, der mit dem zweiten elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist, sowie einen zumindest zeitweise als Ausgang betreibbaren oder als Ausgang ausgebildeten und eingerichteten ersten Ausgangs-Pin, der mit dem dritten elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist, sowie einen zumindest zeitweise als Ausgang betreibbaren oder als Ausgang ausgebildeten und eingerichteten zweiten Ausgangs-Pin, der mit dem vierten elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist.In a particularly advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, the circuit arrangement, in particular the control, measuring and evaluation device, particularly preferably has at least one first input pin that can be operated at least temporarily as an input or is (permanently) designed and set up as an input is or can be electrically connected to the first electrical connection, a second input pin that can be operated at least temporarily as an input or is designed and configured as an input, which is or can be electrically connected to the second electrical connection, and a second input pin that can be operated at least temporarily as an output or is an output formed and set up first output pin, which is electrically connected or can be connected to the third electrical connection, and a second output pin that can be operated at least temporarily as an output or is formed and set up as an output, which is electrically connected or can be connected to the fourth electrical connection.

Dies ermöglicht eine besonders einfach durchzuführende Diagnose. Insbesondere ein besonders einfaches Anlegen der definierten Potenziale, ein besonders einfaches Erfassen der sich einstellenden, resultierenden ersten und zweiten Spannungen, ein besonderes einfaches Auswerten der erfassten Spannungen und ein besonderes einfaches Bestimmen eines Funktionszustands der Schaltungsanordnung.This enables a diagnosis that is particularly easy to carry out. In particular, a particularly simple application of the defined potentials, a particularly simple detection of the resulting first and second voltages that occur, a particularly simple evaluation of the detected voltages and a particularly simple determination of a functional state of the circuit arrangement.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Schaltungsanordnung, insbesondere die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, ferner außerdem einen fünften elektrischen Anschluss auf, der insbesondere über eine fünfte Anschlussleitung mit dem ersten Kontaktelement und/oder der ersten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar ist, und vorzugsweise ferner einen sechsten elektrischen Anschluss, der insbesondere über eine sechste Anschlussleitung mit dem zweiten Kontaktelement und/oder der zweiten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar ist. Besonders bevorzugt ist der fünfte Anschluss dabei über einen Anschlussknoten zwischen dem ersten Kontaktelement und dem ersten elektrischen Widerstand, besonders bevorzugt über einen fünften Widerstand, der entlang der fünften Anschlussleitung in Reihe geschaltet ist, mit dem ersten Kontaktelement und/oder der ersten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar. Der sechste Anschluss ist besonders bevorzugt über einen Anschlussknoten zwischen dem zweiten Kontaktelement und dem zweiten elektrischen Widerstand, besonders bevorzugt über einen sechsten Widerstand, der entlang der sechsten Anschlussleitung in Reihe geschaltet ist, mit dem zweiten Kontaktelement und/oder der zweiten Anschlussleitung elektrisch verbunden oder verbindbar. Hierdurch können die Diagnosemöglichkeiten auf einfache Art und Weise vorteilhaft erweitert werden.In a further advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, the circuit arrangement, in particular the control, measuring and evaluation device, also has a fifth electrical connection which is electrically connected to the first contact element and/or the first connection line in particular via a fifth connection line is connected or connectable, and preferably also a sixth electrical connection, which is electrically connected or connectable in particular via a sixth connection line with the second contact element and/or the second connection line. The fifth connection is particularly preferably electrically connected to the first contact element and/or the first connection line via a connection node between the first contact element and the first electrical resistor, particularly preferably via a fifth resistor which is connected in series along the fifth connection line connectable. The sixth connection is particularly preferably electrically connected or can be connected to the second contact element and/or the second connection line via a connection node between the second contact element and the second electrical resistor, particularly preferably via a sixth resistor which is connected in series along the sixth connection line . As a result, the diagnostic options can be advantageously expanded in a simple manner.

In diesem Fall, d.h. insbesondere in einer Weiterbildung, weist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besonders bevorzugt ferner außerdem wenigstens einen weiteren zumindest zeitweise als Ausgang betreibbaren oder (dauerhaft) als Ausgang ausgebildeten und eingerichteten dritten Ausgangs-Pin auf, der insbesondere mit dem fünften elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist, sowie bevorzugt ferner einen zumindest zeitweise als Ausgang betreibbaren oder (dauerhaft) als Ausgang ausgebildeten und eingerichteten vierten Ausgangs-Pin, der mit dem sechsten elektrischen Anschluss elektrisch verbunden oder verbindbar ist. Hierdurch können die Diagnosemöglichkeiten auf einfache Art und Weise besonders vorteilhaft erweitert werden.In this case, ie in particular in a further development, a circuit arrangement according to the invention particularly preferably also has at least one further third output pin which can be operated at least temporarily as an output or is (permanently) designed and set up as an output and which is electrically connected in particular to the fifth electrical connection or connectable, as well as before also provides a fourth output pin that can be operated at least temporarily as an output or is configured and set up (permanently) as an output, which is or can be electrically connected to the sixth electrical connection. As a result, the diagnostic options can be expanded in a particularly advantageous manner in a simple manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, weist die Schaltungsanordnung, insbesondere die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, vorzugsweise einen mit dem ersten Anschluss und/oder dem ersten Eingangs-Pin elektrisch verbindbaren oder verbundenen ersten Analog-Digital-Wandler-Kanal und/oder eine erste mit dem ersten Anschluss und/oder dem ersten Eingangs-Pin elektrisch verbindbare oder verbundene Analog-Digital-Wandler-Einheit auf, insbesondere zum Erfassen einer sich an der am ersten Kontaktelement und/oder an der ersten Anschlussleitung und/oder am ersten Anschluss einstellenden, resultierenden Spannung, und besonders bevorzugt ferner außerdem einen mit dem zweiten Anschluss und/oder dem zweiten Eingangs-Pin elektrisch verbindbaren oder verbundenen zweiten Analog-Digital-Wandler-Kanal und/oder eine zweite mit dem zweiten Anschluss und/oder dem zweiten Eingangs-Pin elektrisch verbindbare oder verbundene Analog-Digital-Wandler-Einheit, der insbesondere zum Erfassen einer sich am zweiten Kontaktelement und/oder in der zweiten Anschlussleitung und/oder am zweiten Anschluss einstellenden, resultierenden zweiten Spannung ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich auf sehr einfache und vorteilhafte Weise eine sich jeweils einstellende, resultierende Spannung bzw. ein entsprechender, sich jeweils einstellender, resultierender Spannungsverlauf erfassen.In a further advantageous embodiment of a circuit arrangement according to the present invention, the circuit arrangement, in particular the control, measuring and evaluation device, preferably has a first analog-to-digital converter that can be electrically connected or is connected to the first connection and/or the first input pin channel and/or a first analog-to-digital converter unit that can be electrically connected or is connected to the first connection and/or the first input pin, in particular for detecting an on the on the first contact element and/or on the first connecting line and /or resulting voltage set at the first connection, and particularly preferably also a second analog-to-digital converter channel that can be or is electrically connected to the second connection and/or the second input pin and/or a second channel to the second connection and /or the second input pin electrically connectable or connected analog digita I converter unit, which is designed in particular to detect a resulting second voltage occurring at the second contact element and/or in the second connection line and/or at the second connection. As a result, a resulting voltage that occurs in each case or a corresponding resulting voltage profile that occurs in each case can be detected in a very simple and advantageous manner.

Statt einer Analog-Digital-Wandler-Einheit zum Erfassen der sich einstellenden, resultierenden Spannung an einem der Kontaktelemente bzw. der zugehörigen Anschlussleitung bzw. im/am zugehörigen Anschluss kann alternativ oder zusätzlich der Anschluss auch mit einem sogenannten Komparatoreingang elektrisch verbunden oder verbindbar sein, wobei unter einem Komparatoreingang im Sinne der vorliegenden Erfindung dabei ein Eingang verstanden wird, welcher insbesondere nach dem Vergleichsprinzip funktioniert. Dabei wird unterschieden, ob die anliegende Spannung an diesem Eingang oberhalb oder unterhalb einer definierten Spannungsschwelle bzw. oberhalb oder unterhalb eines definierten Spannungswertes liegt, wobei das Ergebnis des Vergleichs in der Regel als digitaler Wert (insbesondere 0 (unterhalb Schwelle) oder 1 (oberhalb Schwelle)) ausgegeben wird. Der Komparatoreingang kann dabei insbesondere einen variabel anpassbaren Schwellwert ermöglichen, insbesondere einen durch die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung vorgebbaren Schwellwert, mit welchem die am jeweiligen Anschluss anliegende Spannung zu vergleichen ist, wobei der Schwellwert vorzugsweise intern, d.h. innerhalb der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, insbesondere mithilfe von Software adaptierbar bzw. anpassbar ist. Hierdurch lässt sich insbesondere die Auswertung bzw. das Bestimmen des Funktionszustandes vereinfachen bzw. insbesondere vielmehr bereits durch den Komparatoreingang erledigen. Wird ein bedatbarer bzw. anpassbarer Komparatoreingang verwendet, d.h. ein Komparatoreingang mit anpassbarem bzw. applizierbarem Schwellwert, lässt sich eine besonders hohe Flexibilität und Adaptierbarkeit der Schaltungsanordnung an den jeweiligen Anwendungsfall erreichen.Instead of an analog-to-digital converter unit for detecting the resulting voltage that occurs at one of the contact elements or the associated connecting line or in/on the associated connection, the connection can alternatively or additionally be electrically connected or connectable to a so-called comparator input, A comparator input in the context of the present invention is understood to mean an input which functions in particular according to the comparison principle. A distinction is made as to whether the voltage present at this input is above or below a defined voltage threshold or above or below a defined voltage value, with the result of the comparison usually being a digital value (in particular 0 (below the threshold) or 1 (above the threshold). )) is output. The comparator input can in particular enable a variably adaptable threshold value, in particular a threshold value that can be specified by the control, measurement and evaluation device, with which the voltage present at the respective connection is to be compared, with the threshold value preferably being internal, i.e. within the control, measurement - And evaluation device, in particular with the help of software is adaptable or adaptable. In this way, in particular, the evaluation or the determination of the functional state can be simplified or, in particular, already done by the comparator input. If a dataable or adaptable comparator input is used, i.e. a comparator input with a customizable or applicable threshold value, a particularly high level of flexibility and adaptability of the circuit arrangement to the respective application can be achieved.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Diagnose einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
b) Anlegen eines ersten definierten Potenzials an das erste Kontaktelement und/oder die erste Anschlussleitung,

und gleichzeitig

c) Anlegen eines zweiten definierten Potenzials an das zweite Kontaktelement und/oder die zweite Anschlussleitung,

und zumindest zeitweise, während die Schritte b) und c) durchgeführt werden:

d) Erfassen einer sich am ersten Kontaktelement und/oder einer sich in der ersten Anschlussleitung und/oder einer sich am ersten Anschluss einstellenden, resultierenden ersten Spannung und/oder einer sich am zweiten Kontaktelement und/oder einer sich in der zweiten Anschlussleitung und/oder einer sich am zweiten Anschluss einstellenden, resultierenden zweiten Spannung,
e) Auswerten wenigstens einer erfassten Spannung, und
f) Bestimmen eines Funktionszustands der Schaltungsanordnung, insbesondere eines Funktionszustands der Schaltungsanordnung und/oder des Kontaktschalters, in Abhängigkeit von wenigstens einer erfassten und ausgewerteten Spannung.

A method according to the invention for diagnosing a circuit arrangement according to the invention is characterized by the following steps:

a) providing a circuit arrangement according to the invention,
b) applying a first defined potential to the first contact element and/or the first connection line,

and at the same time

c) applying a second defined potential to the second contact element and/or the second connection line,

and at least temporarily while performing steps b) and c):

d) detecting a resultant first voltage occurring at the first contact element and/or in the first connection line and/or at the first connection and/or at the second contact element and/or in the second connection line and/or a resulting second voltage occurring at the second connection,
e) evaluating at least one detected voltage, and
f) determining a functional state of the circuit arrangement, in particular a functional state of the circuit arrangement and/or the contact switch, as a function of at least one detected and evaluated voltage.

Das Anlegen eines ersten definierten Potenzials an das erste Kontaktelement und/oder an die erste Anschlussleitung kann dabei beispielsweise erfolgen, insbesondere wenn die Schaltungsanordnung eine mit der erste Anschlussleitung elektrisch verbundene Referenzkapazität und einen zugehörigen Pull-Widerstand aufweist, indem beispielsweise die Referenzkapazität zunächst definiert aufgeladen oder definiert entladen wird, und anschließend entladen bzw. aufgeladen wird. Wird die wenigstens eine zu erfassende Spannung dabei insbesondere während des Entladens bzw. Aufladens erfasst, insbesondere ein sich dabei ergebender, resultierender Spannungsverlauf, und anschließend mit dem erwarteten Soll-Spannungsverlauf für den jeweils zugrundeliegenden, definierten Lade- bzw. Entladezustand verglichen, kann auf einen Funktionszustand der Schaltungsanordnung geschlossen werden.A first defined potential can be applied to the first contact element and/or to the first connection line, for example, in particular if the circuit arrangement has a reference capacitance electrically connected to the first connection line and an associated pull resistor, for example by first charging the reference capacitance in a defined manner or is discharged defined, and then discharged or charged. If the at least one voltage to be detected is detected, in particular during discharging or charging, in particular a resulting voltage profile, and then compared with the expected target voltage profile for the respective underlying, defined charging or discharging state, one can Functional state of the circuit arrangement are closed.

Entspricht der erfasste Spannungsverlauf nicht dem erwarteten Spannungsverlauf, beispielsweise weil sich die Referenzkapazität erheblich schneller als erwartet entlädt, lässt dies auf einen fehlerhaften Funktionszustand der Schaltungsanordnung schließen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Kurzschluss mit einem Massepotenzial oder einem Versorgungspotenzial erkannt werden oder auch ein verändertes Widerstandsverhalten einer oder mehrerer Komponenten der Schaltungsanordnung. Ebenfalls kann, sofern der Schaltzustand des Kontaktschalters bekannt ist (geöffnet oder geschlossen), auf diese Weise bei einem geöffneten Kontaktschalter ein Kurzschluss innerhalb des Kontaktschalters erkannt werden.If the recorded voltage curve does not correspond to the expected voltage curve, for example because the reference capacitance discharges much faster than expected, this indicates a faulty functional state of the circuit arrangement. In this way, for example, a short circuit with a ground potential or a supply potential can be detected, or else a changed resistance behavior of one or more components of the circuit arrangement. If the switching state of the contact switch is known (open or closed), a short circuit within the contact switch can also be detected in this way when the contact switch is open.

Bei einer anderen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, beispielsweise wenn das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement zusätzlich jeweils über einen weiteren Anschluss und eine weitere Anschlussleitung mit der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden oder verbindbar sind, beispielsweise über eine dritte und/oder vierte Anschlussleitung und einen dritten und/oder vierten Anschluss, kann die jeweilige, dem ersten Kontaktelement oder dem zweiten Kontaktelement zugeordnete Anschlussleitung beispielsweise an ein entsprechendes Potenzial angelegt werden, indem beispielsweise an den zugehörigen weiteren Anschluss bzw. die zugehörige weitere Anschlussleitung das entsprechende Potenzial angelegt wird, beispielsweise ein Versorgungspotenzial Vcc oder Vdd der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, insbesondere eines zugehörigen Mikrokontrollers, oder ein Massepotenzial, insbesondere ein Potenzial von ±0V, d.h. insbesondere ein Ground-Potenzial, d.h. GND. Dies kann besonders und vorteilhaft und einfach durchgeführt werden, indem der jeweilige, zugehörige weitere Anschluss als Ausgang ausgebildet oder für den Potenzialanlegungszeitraum als Ausgang geschaltet wird und insbesondere mit einem entsprechenden Pol einer jeweiligen Spannungsquelle verbunden wird.In another embodiment of a circuit arrangement according to the invention, for example if the first contact element and/or the second contact element are/are also electrically connected or can be connected via a further connection and a further connection line to the control, measuring and evaluation device, for example via a third and/or or fourth connection line and a third and/or fourth connection, the respective connection line assigned to the first contact element or the second contact element can be applied to a corresponding potential, for example, by applying the corresponding potential to the associated further connection or the associated further connection line is, for example a supply potential Vcc or Vdd of the control, measuring and evaluation device, in particular an associated microcontroller, or a ground potential, in particular a potential of ±0V, i.e. in particular a Grou nd potential, i.e. GND. This can be carried out in a particularly advantageous and simple manner by forming the respective associated further connection as an output or by switching it as an output for the potential application period and in particular by connecting it to a corresponding pole of a respective voltage source.

Das Erfassen der wenigstens einen sich jeweils einstellenden, resultierenden ersten und/oder zweiten Spannung bzw. des sich jeweils einstellenden, resultierenden ersten und/oder zweiten Spannungsverlaufs erfolgt bei einer besonders bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere mittels oder mithilfe eines entsprechenden, dem jeweiligen Anschluss zugeordneten Analog-Digital-Wandlers oder dergleichen. Dieser ist dazu vorzugsweise, zumindest während des Erfassens, mit dem ersten Anschluss bzw. dem zweiten Anschluss elektrisch verbunden, wobei der erste Anschluss und/oder der zweite Anschluss dafür entweder (dauerhaft) als Eingang ausgebildet sind, d.h. insbesondere hochohmig, oder zumindest während des Erfassen jeweils als Eingang betrieben werden können, indem sie beispielsweise als GPIO-Anschlüsse ausgebildet sind und während des Erfassens bzw. zum Erfassen hochohmig geschaltet werden, insbesondere auf einen Spannungsmessbetrieb, in welchem sie beispielsweise mit dem Analog-Digital-Wandler elektrisch verbunden sind.In a particularly preferred embodiment of a method according to the invention, the at least one resultant first and/or second voltage or the resultant first and/or second voltage curve that occurs in each case is recorded in particular by means of or with the aid of a corresponding one assigned to the respective connection Analog-to-digital converter or the like. This is preferably electrically connected to the first connection or the second connection, at least during the detection, with the first connection and/or the second connection being designed either (permanently) as an input for this purpose, i.e. in particular with a high resistance, or at least during the Capturing can each be operated as an input by being designed as GPIO connections, for example, and being switched to high impedance during capturing or for capturing, in particular to a voltage measurement operation in which they are electrically connected, for example, to the analog-to-digital converter.

Das Erfassen der sich einstellenden resultierenden Spannung kann dabei grundsätzlich sowohl einmalig, d.h. durch einmaliges Abtasten, als auch mehrfach hintereinander erfolgen, d.h. durch eine kontinuierliche Messung oder mithilfe eines Analogeingangs kontinuierlich.The resulting voltage can be recorded either once, i.e. by sampling once, or several times in succession, i.e. by continuous measurement or continuously with the help of an analog input.

Insbesondere, wenn das Anlegen eines definierten Potenzials in Schritt b) und/oder c) durch ein definiertes Aufladen oder ein definiertes Entladen einer Referenzkapazität erfolgt, wird die sich einstellende resultierende Spannung besonders bevorzugt kontinuierlich erfasst, d.h. der zugehörige Spannungsverlauf wird erfasst, bzw. zumindest zeitabhängig, d.h. es wird zusätzlich die Zeit zwischen zwei Spannungsmesswerten miterfasst. Andernfalls ist aufgrund des nicht konstanten, anliegenden Potenzial keine zuverlässige Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung möglich ist.In particular, if a defined potential is applied in step b) and/or c) by a defined charging or a defined discharging of a reference capacitance, the resulting voltage that occurs is particularly preferably continuously recorded, i.e. the associated voltage profile is recorded, or at least time-dependent, i.e. the time between two measured voltage values is also recorded. Otherwise, due to the non-constant potential present, it is not possible to reliably determine the functional state of the circuit arrangement.

Eine zumindest zeitabhängige, insbesondere kontinuierliche Spannungserfassung ist hingegen nicht erforderlich, wenn das definierte Potenzial über einen weiteren Anschluss und/oder eine weitere Anschlussleitung angelegt werden kann, da in diesem Fall auf einfache Art und Weise ein konstantes Potenzial angelegt werden kann und in einem fehlerfreien Zustand daraus eine ebenfalls konstante Spannung resultiert. Hier kann somit insbesondere bereits mit einem, insbesondere mit zwei Spannungsmesswerten, ein Funktionszustand der Schaltungsanordnung zuverlässig bestimmt werden.On the other hand, at least time-dependent, in particular continuous, voltage detection is not required if the defined potential can be applied via a further connection and/or a further connection line, since in this case a constant potential can be applied in a simple manner and in a fault-free state this also results in a constant voltage. A functional state of the circuit arrangement can thus be reliably determined here in particular with just one, in particular with two, measured voltage values.

Das Auswerten in Schritt e) kann insbesondere ein Vergleichen der erfassten Spannung oder des erfassten Spannungsverlaufs mit einem zugehörigen Sollwert oder einem zugehörigen Sollwertverlauf beinhalten und/oder eine Signalaufbereitung oder dergleichen umfassen und/oder eine Fehlerkorrektur und/oder eine Kompensation, beispielsweise, um ein Signalrauschen zu reduzieren und/oder entsprechende Bauteil-, Fehler- und/oder Umgebungseinflüsse oder -toleranzen oder Messtoleranzen oder dergleichen herauszurechnen und somit die Erkennungsgenauigkeit bzw. Qualität der Bestimmung eines Funktionszustandes der Schaltungsanordnung bzw. des Kontaktschalters zu verbessern. Dies kann beispielsweise mithilfe entsprechender Wertefenster, Schwellwerten, Signalfiltern, Mittelwertbildungen etc. erreicht werden. Beispielsweise lassen sich hierdurch jeweils technisch bedingte, jeweils vorhandene Filter- bzw. Buffer-Kapazitäten einzelner Komponenten herausrechnen.The evaluation in step e) can in particular include a comparison of the detected voltage or the detected voltage curve with an associated setpoint value or an associated setpoint curve and/or include signal processing or the like and/or error correction and/or compensation, for example to eliminate signal noise to reduce and/or to calculate corresponding component, error and/or environmental influences or tolerances or measurement tolerances or the like and thus to improve the detection accuracy or quality of the determination of a functional state of the circuit arrangement or of the contact switch. This can be achieved, for example, with the help of appropriate value windows, threshold values, signal filters, averaging, etc. For example, it is possible in this way to calculate the technically conditioned, respectively existing filter or buffer capacities of individual components.

Das Bestimmen des Funktionszustandes der Schaltungsanordnung kann beispielsweise einen Vergleich der am ersten Anschluss erfassten, sich einstellenden resultierenden ersten Spannung mit der sich insbesondere gleichzeitig am zweiten Anschluss einstellenden, resultierenden zweiten Spannung sowie mit den jeweils am ersten Kontaktelement bzw. in der ersten Anschlussleitung und/oder am zweiten Kontaktelement und/oder in der zweiten Anschlussleitung angelegten Potenzialen beinhalten.The functional state of the circuit arrangement can be determined, for example, by comparing the resulting first voltage detected at the first connection with the resulting second voltage occurring in particular simultaneously at the second connection and with the respective voltage at the first contact element or in the first connection line and/or include potentials applied to the second contact element and/or in the second connection line.

Auf diese Weise kann beispielsweise ein Fehlerzustand erkannt werden, wenn (bei einem geöffneten Kontaktschalter) über einen dritten Anschluss und eine dritte Anschlussleitung das erste Kontaktelement in Schritt b) mit einem ersten Referenzpotenzial von beispielsweise +5V beaufschlagt worden ist, aber am ersten Anschluss beim Erfassen der sich einstellenden, resultierenden ersten Spannung in der ersten Anschlussleitung bzw. am ersten Anschluss in Schritt d) lediglich eine Spannung von +3,5V erfasst worden ist, statt einer erwarteten Spannung von beispielsweise +4,8V welche sich unter Berücksichtigung eines elektrischen Widerstandes in der ersten Anschlussleitung sowie eines in Reihe geschalteten elektrischen Widerstandes in der dritten Anschlussleitung hätte einstellen sollen.In this way, an error condition can be detected, for example, if (with an open contact switch) the first contact element in step b) has been subjected to a first reference potential of, for example, +5V via a third connection and a third connection line, but at the first connection when detecting the resulting first voltage that occurs in the first connection line or at the first connection in step d) only a voltage of +3.5V has been detected instead of an expected voltage of, for example, +4.8V which, taking into account an electrical resistance in of the first connection line and an electrical resistance connected in series in the third connection line should have set.

Ebenso kann beispielsweise auf einen Fehlerzustand geschlossen werden, wenn der Kontaktschalter sich in einem ersten geöffneten Schaltzustand befindet, am ersten Kontaktelement in Schritt b) beispielsweise ein erstes Potenzial von beispielsweise +5V angelegt wird, gleichzeitig am zweiten Kontaktelement in Schritt c) beispielsweise ein Potenzial von ±0V angelegt wird, d.h. insbesondere GND, aber am zweiten Anschluss in Schritt d) dennoch eine sich einstellende resultierende Spannung von ca. +4,8V statt ±0V erfasst wird. Dies lässt darauf schließen, dass beispielsweise ein Kurzschluss zwischen den Kontaktelementen vorliegt oder aber das zweite Kontaktelement oder die zweite Anschlussleitung oder der zweite Anschluss anderweitig kurzgeschlossen ist oder beispielsweise mit dem Versorgungspotenzial des Mikrokontrollers elektrisch verbunden ist.Likewise, an error state can be concluded, for example, if the contact switch is in a first open switching state, a first potential of, for example, +5V is applied to the first contact element in step b), and at the same time a potential of, for example, is applied to the second contact element in step c). ±0V is applied, i.e. GND in particular, but a resulting voltage of approx. +4.8V instead of ±0V is still detected at the second connection in step d). This suggests that, for example, there is a short circuit between the contact elements or the second contact element or the second connection line or the second connection is otherwise short-circuited or is electrically connected to the supply potential of the microcontroller, for example.

Bevorzugt wird bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere bestimmt, ob eines der Kontaktelemente mit einem Potenzial kurzgeschlossen ist, beispielsweise mit einem Versorgungspotenzial oder einem Basispotenzial, insbesondere beispielsweise mit einem Versorgungspotenzial oder mit einem Massepotenzial eines zugehörigen Mikrokontrollers.When carrying out a method according to the invention, it is preferably determined in particular whether one of the contact elements is short-circuited with a potential, for example with a supply potential or a base potential, in particular for example with a supply potential or with a ground potential of an associated microcontroller.

Alternativ oder zusätzlich wird bei einer besonders bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ferner ein Kontaktübergangswiderstand und/oder ein Isolationswiderstand zwischen den Kontaktelementen ermittelt bzw. bestimmt, wobei hierfür insbesondere jeweils der Schaltzustand des Kontaktschalters bei der Bestimmung des Funktionszustands berücksichtigt wird, da der Isolationswiderstand beispielsweise nur bei geöffnetem Kontaktschalter bestimmt werden kann, während der Kontaktübergangswiderstand hingegen nur bei geschlossenem Kontaktschalter bestimmt werden kann.Alternatively or additionally, in a particularly preferred embodiment of a method according to the invention, a contact resistance and/or an insulation resistance between the contact elements is also determined or determined, with the switching state of the contact switch being taken into account in particular when determining the functional state, since the insulation resistance, for example, only open contact switch can be determined, while the contact resistance, however, can only be determined when the contact switch is closed.

Das Auswerten wenigstens einer erfassten Spannung und/oder das Bestimmen eines Funktionszustands der Schaltungsanordnung kann dabei insbesondere unmittelbar nach dem Erfassen der Spannung(en) erfolgen oder aber auch mit einem gewissen zeitlichen Abstand danach, insbesondere je nach Betriebszustand des Kontaktschalters.The evaluation of at least one detected voltage and/or the determination of a functional state of the circuit arrangement can take place in particular immediately after the voltage(s) have been detected or also at a certain time interval thereafter, in particular depending on the operating state of the contact switch.

Besonders bevorzugt erfolgt das Bestimmen des Funktionszustands der Schaltungsanordnung, insbesondere des Kontaktschalters bzw. der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung, jedoch erst, nachdem sowohl die sich am ersten Kontaktelement und/oder in der ersten Anschlussleitung und/oder am ersten Anschluss einstellende, resultierende erste Spannung als auch die sich am zweiten Kontaktelement und/oder in der zweiten Anschlussleitung und/oder am zweiten Anschluss einstellende, resultierende zweite Spannung erfasst worden sind.The functional state of the circuit arrangement, in particular of the contact switch or the control, measuring and evaluation device, is particularly preferably determined, but only after the resulting first voltage and the resulting second voltage occurring at the second contact element and/or in the second connection line and/or at the second connection have been recorded.

Dies ermöglicht die Berücksichtigung beider Spannungen, d.h. der ersten Spannung und der zweiten Spannung, bei der Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung. Somit lässt sich der Funktionszustand besser bzw. genauer ermitteln. D. h., besonders bevorzugt werden zunächst sowohl die sich am ersten Kontaktelement und/oder in der ersten Anschlussleitung und/oder sich am ersten Anschluss einstellende, resultierende erste Spannung sowie die sich am zweiten Kontaktelement und/oder sich in der zweiten Anschlussleitung und/oder sich am zweiten Anschluss einstellende, resultierende zweite Spannung erfasst und ausgewertet, und dann der Funktionszustand der Schaltungsanordnung in Schritt f) insbesondere in Abhängigkeit von der ersten Spannung und in Abhängigkeit von der zweiten Spannung bestimmt.This enables both voltages, i.e. the first voltage and the second voltage, to be taken into account when determining the functional state of the circuit arrangement. The functional state can thus be determined better and more precisely. In other words, the first voltage occurring at the first contact element and/or in the first connecting line and/or at the first connection and the resulting first voltage at the second contact element and/or in the second connecting line and/or are particularly preferred. or the resulting second voltage occurring at the second connection is detected and evaluated, and the functional state of the circuit arrangement is then determined in step f), in particular as a function of the first voltage and as a function of the second voltage.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Funktionszustand ferner anschließend ausgegeben, insbesondere in einem weiteren Schritt, beispielsweise in Form eines entsprechenden Ausgabesignals oder dergleichen, wobei im Fall eines erkannten fehlerhaften Funktionszustands der Schaltungsanordnung besonders bevorzugt, und insbesondere in Abhängigkeit von einem den Fehlerzustand charakterisierenden Ausgabesignal, wenigstens eine entsprechende Maßnahme durchgeführt wird.In a particularly advantageous embodiment of a method according to the invention, the functional state is also subsequently output, in particular in a further step, for example in the form of a corresponding output signal or the like, with particular preference being given in the case of a detected faulty functional state of the circuit arrangement, and in particular as a function of the fault state characterizing output signal, at least one corresponding measure is carried out.

Eine derartige Maßnahme kann beispielsweise das Eintragen einer Information in einen Fehlerspeicher sein und/oder das Überführen der Schaltungsanordnung und/oder eines entsprechenden, die Schaltungsanordnung verwendenden Systems in einen sicheren Zustand, beispielsweise durch Abschalten.Such a measure can be, for example, entering information into an error memory and/or transferring the circuit arrangement and/or a corresponding system using the circuit arrangement to a safe state, for example by switching it off.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner, insbesondere in einem weiteren Schritt, außerdem einen Schaltzustand des Kontaktschalters bestimmt und im weiteren Verlauf des Verfahrens der Funktionszustand der Schaltungsanordnung insbesondere in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Kontaktschalters bestimmt. Hierdurch kann die Diagnosefähigkeit der Schaltungsanordnung erheblich verbessert werden. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Fehlerzustände der Schaltungsanordnung eindeutig erkennen, die ohne Ermittlung des Schaltzustands des Kontaktschalters nicht eindeutig als Fehlerzustand erkennbar sind. Beispielsweise kann auf diese Weise ein Kurzschluss im Kontaktschalter von einem geschlossenen Kontaktschalter unterschieden werden. Hierdurch kann die funktionale Sicherheit der Schaltungsanordnung deutlich erhöht werden.In a particularly advantageous embodiment of a method according to the invention, a switching state of the contact switch is also determined, in particular in a further step, and the functional state of the circuit arrangement is determined in the further course of the method, in particular as a function of the switching state of the contact switch. As a result, the diagnostic capability of the circuit arrangement can be significantly improved. In particular, error states of the circuit arrangement can be clearly identified in this way, which are not clearly recognizable as an error state without determining the switching state of the contact switch. For example, a short circuit in the contact switch can be distinguished from a closed contact switch in this way. As a result, the functional safety of the circuit arrangement can be significantly increased.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einem Zyklus zunächst die Schritte b) bis d) durchgeführt. Nach dem Durchführen dieses ersten Zyklus wird insbesondere zunächst ein zweiter Zyklus durchgeführt, in dem wenigstens die Schritte b) bis d) wiederholt werden, d. h. die Schritte des Anlegens eines ersten definierten Potenzials (Schritt b)) sowie eines zweiten definierten Potenzials (Schritt c)) und des Erfassens der sich jeweils einstellenden resultierenden ersten bzw. zweiten Spannungen (Schritt d)), bevor die erfassten Spannungen ausgewertet werden und (Schritt e)) und der Funktionszustand der Schaltungsanordnung in Schritt f) bestimmt wird.In a particularly advantageous embodiment of a method according to the invention, steps b) to d) are first carried out in one cycle. After this first cycle has been carried out, a second cycle is carried out in particular, in which at least steps b) to d) are repeated, ie. H. the steps of applying a first defined potential (step b)) and a second defined potential (step c)) and detecting the resulting first or second voltages (step d)) before the detected voltages are evaluated and ( Step e)) and the functional state of the circuit arrangement is determined in step f).

Im zweiten Zyklus wird dabei besonders bevorzugt in Schritt b) das zweite definierte Potenzial aus dem ersten Zyklus an das erste Kontaktelement und/oder die erste Anschlussleitung angelegt, und gleichzeitig in Schritt c) das erste definierte Potenzial aus dem ersten Zyklus an das zweite Kontaktelement und/oder die zweite Anschlussleitung angelegt.In the second cycle, the second defined potential from the first cycle is particularly preferably applied to the first contact element and/or the first connection line in step b), and at the same time in step c) the first defined potential from the first cycle to the second contact element and /or created the second connection line.

Beim anschließenden Auswerten in Schritt e), insbesondere beim Bestimmen des Funktionszustands in Schritt f), werden insbesondere wenigstens eine im ersten Zyklus erfasste Spannung, insbesondere eine im ersten Zyklus erfasste erste Spannung und eine im ersten Zyklus erfasste zweite Spannung, und wenigstens eine im zweiten Zyklus erfasste Spannung berücksichtigt, insbesondere eine im ersten Zyklus erfasste erste Spannung und eine im ersten Zyklus erfasste zweite Spannung.During the subsequent evaluation in step e), in particular when determining the functional state in step f), in particular at least one voltage recorded in the first cycle, in particular a first voltage recorded in the first cycle and a second voltage recorded in the first cycle, and at least one in the second Cycle detected voltage is taken into account, in particular a first voltage detected in the first cycle and a second voltage detected in the first cycle.

D. h. mit anderen Worten, dass in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung bzw. Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, im zweiten Zyklus vorzugweise die Potenziale aus dem ersten Zyklus jeweils entgegengesetzt an das erste Kontaktelement bzw. das zweite Kontaktelement bzw. an die zugehörigen Anschlussleitungen angelegt werden, bevor die erfassten Spannungen ausgewertet werden und der Funktionszustand der Schaltungsanordnung bestimmt wird, wobei der Funktionszustand insbesondere in Abhängigkeit von den im ersten Zyklus und den im zweiten Zyklus erfassten und ausgewerteten Spannungen bestimmt wird.i.e. In other words, in a particularly advantageous embodiment or embodiment of the method according to the invention, in the second cycle, the potentials from the first cycle are preferably applied in opposite directions to the first contact element or the second contact element or to the associated connection lines before the detected Voltages are evaluated and the Functional state of the circuit arrangement is determined, the functional state being determined in particular as a function of the voltages recorded and evaluated in the first cycle and in the second cycle.

Hierdurch lässt sich der Funktionszustand der Schaltungsanordnung noch besser bestimmen, insbesondere genauer und eindeutiger, und somit die Diagnose der Schaltungsanordnung verbessern. Insbesondere kann hierdurch eine erheblich höhere Diagnosegenauigkeit erreicht werden. Vor allem kann auf diese Weise die Rate der richtig erkennbaren Fehlerzustände erhöht werden. Ferner kann auf diese Weise ein eventuell vorhandener Fehler bzw. Defekt in der Schaltungsanordnung besser lokalisiert bzw. genauer bestimmt werden.As a result, the functional state of the circuit arrangement can be determined even better, in particular more precisely and unambiguously, and the diagnosis of the circuit arrangement can thus be improved. In particular, a significantly higher diagnostic accuracy can be achieved as a result. Above all, the rate of correctly recognizable error states can be increased in this way. Furthermore, any fault or defect that may be present in the circuit arrangement can be better localized or more precisely determined in this way.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, den zweiten Zyklus erst nach dem Auswerten der im ersten Zyklus erfassten Spannungen durchzuführen und/oder auch erst, nachdem auf Basis der im ersten Zyklus erfassten Spannung(en) bereits in Schritt f) ein Funktionszustand der Schaltungsanordnung bestimmt worden ist.Alternatively or additionally, it is also conceivable to carry out the second cycle only after the voltages recorded in the first cycle have been evaluated and/or also only after a functional state of the circuit arrangement has already been determined in step f) on the basis of the voltage(s) recorded in the first cycle has been.

D.h. der zweite Zyklus kann grundsätzlich auch erst durchgeführt werden, nachdem die Schritte e) und f) zunächst einmal im Anschluss an den ersten Zyklus bzw. die Schritte a) bzw. b) bis d) durchgeführt worden sind.This means that the second cycle can in principle also only be carried out after steps e) and f) have initially been carried out following the first cycle or steps a) or b) to d).

Der zweite Zyklus kann dabei jeweils unmittelbar im Anschluss an den ersten Zyklus durchgeführt werden oder auch unmittelbar im Anschluss an Schritt e) oder f) oder aber mit einer definierten Pause dazwischen.The second cycle can be carried out directly after the first cycle or immediately after step e) or f) or with a defined break in between.

Der erste Zyklus und der zweite Zyklus können auch beliebig oft nacheinander wiederholt werden: alternierend oder mit wechselndem Rhythmus, wobei die Zeitintervalle zwischen der Durchführung der einzelnen Zyklen konstant sein können oder aber auch variabel sein können, je nach Bedarf, insbesondere je nach Diagnosebedarf bzw. verfügbarer Diagnosezeit.The first cycle and the second cycle can also be repeated as often as you like: alternately or with a changing rhythm, whereby the time intervals between the execution of the individual cycles can be constant or can also be variable, depending on the need, in particular depending on the need for diagnosis or available diagnostic time.

In vielen Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Diagnose bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose der Schaltungsanordnung permanent durchgeführt wird, also kontinuierlich zyklisch wiederholt wird. D.h., die Diagnose bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose der Schaltungsanordnung kann insbesondere nach dem Aufstarten eines zugehörigen Steuergerätes durchgeführt werden und solange zyklisch wiederholt werden, bis das Steuergerät wieder herunterfährt bzw. -gefahren ist. Hierdurch kann eine besonders gute Überwachung des Kontaktschalters erreicht werden.In many applications, it can be advantageous if the diagnosis or the method according to the invention for diagnosing the circuit arrangement is carried out continuously, that is to say is repeated continuously and cyclically. This means that the diagnosis or the method according to the invention for diagnosing the circuit arrangement can be carried out in particular after an associated control unit has been started up and can be repeated cyclically until the control unit shuts down or has shut down again. As a result, particularly good monitoring of the contact switch can be achieved.

Alternativ kann die Diagnose aber auch nur bedarfsgerecht durchgeführt werden, beispielsweise nur unmittelbar nach dem Aufstarten der Schaltungsanordnung bzw. eines Systems mit einer solchen Schaltungsanordnung, beispielsweise eines Sensorsystems oder dergleichen und/oder nach bestimmten, insbesondere eine Diagnose auslösenden bzw. triggernden Ereignissen.Alternatively, the diagnosis can also only be carried out as required, for example only immediately after starting up the circuit arrangement or a system with such a circuit arrangement, for example a sensor system or the like and/or after certain events, in particular triggering or triggering a diagnosis.

In einigen Fällen kann es insbesondere vorteilhaft sein, das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere die Schritte b) bis f) und/oder nur den ersten Zyklus und/oder den zweiten Zyklus, jeweils zu wiederholen, gegebenenfalls auch mehrfach, insbesondere mit weiteren, vom ersten und/oder zweiten definierten Potenzial verschiedenen Potenzialen, die jeweils angelegt werden, wodurch sich weitere Diagnosemöglichkeiten ergeben.In some cases it can be particularly advantageous to repeat the method according to the invention, in particular steps b) to f) and/or only the first cycle and/or the second cycle, if necessary several times, in particular with others, from the first and / or second defined potential different potentials that are applied, resulting in more diagnostic options.

So kann es beispielsweise in einigen Fällen vorteilhaft sein, wenn nach einen zweiten Zyklus außerdem ein dritter Zyklus nach dem gleichen Prinzip durchgeführt wird, wobei in diesem dritten Zyklus beispielsweise ein drittes Potenzial, insbesondere ein vom ersten Potenzial und/oder vom zweiten Potenzial verschiedenes drittes Potenzial an das erste Kontaktelement und/oder die erste Anschlussleitung und/oder den ersten Anschluss und/oder das zweite Kontaktelement und/oder die zweite Anschlussleitung und/oder den zweiten Anschluss angelegt wird.For example, in some cases it can be advantageous if, after a second cycle, a third cycle is also carried out according to the same principle, in this third cycle, for example, a third potential, in particular a third potential different from the first potential and/or the second potential is applied to the first contact element and/or the first connection line and/or the first connection and/or the second contact element and/or the second connection line and/or the second connection.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird, insbesondere nach dem Durchführen der Schritte b) bis d) in einem zweiten Zyklus, wenigstens ein dritter Zyklus durchgeführt, besonders bevorzugt ferner außerdem ein vierter Zyklus, wobei besonders bevorzugt jeweils im dritten Zyklus und/oder im vierten Zyklus wenigstens die Schritte b) bis d) wiederholt werden, insbesondere bevor die Schritte e) und f) durchgeführt werden. Dabei werden bevorzugt im ersten Zyklus und im zweiten Zyklus das erste Potenzial und das zweite Potenzial jeweils unterschiedlich voneinander gewählt und im dritten Zyklus wird vorzugsweise in den Schritten b) und c) das erste definierte Potenzial aus dem ersten bzw. zweiten Zyklus jeweils sowohl an das erste Kontaktelement und/oder die erste Anschlussleitung als auch an das zweite Kontaktelement und/oder die zweite Anschlussleitung angelegt. Im vierten Zyklus wird in den Schritten b) und c) insbesondere jeweils das zweite definierte Potenzial aus dem ersten bzw. zweiten Zyklus jeweils sowohl an das erste Kontaktelement und/oder die erste Anschlussleitung als auch an das zweite Kontaktelement und/oder die zweite Anschlussleitung angelegt und beim Auswerten in Schritt e) bzw. beim Bestimmen des Funktionszustands in Schritt f) wird besonders bevorzugt wenigstens eine im ersten Zyklus erfasste Spannung, wenigstens eine im zweiten Zyklus erfasste Spannung und wenigstens eine im dritten Zyklus und/oder eine im vierten Zyklus erfasste Spannung berücksichtigt bzw. der Funktionszustand in Abhängigkeit von wenigstens all diesen bestimmt, insbesondere in Abhängigkeit von jeweils allen jeweils in den einzelnen Zyklen erfassten Spannungen.In a particularly advantageous embodiment of a method according to the invention, in particular after performing steps b) to d) in a second cycle, at least a third cycle is carried out, particularly preferably also a fourth cycle, particularly preferably in the third cycle and/or in the fourth cycle at least steps b) to d) are repeated, in particular before steps e) and f) are carried out. In this case, the first potential and the second potential are preferably selected differently from one another and in the first cycle and in the second cycle Third cycle, preferably in steps b) and c), the first defined potential from the first or second cycle is applied both to the first contact element and/or the first connecting line and to the second contact element and/or the second connecting line. In the fourth cycle, in steps b) and c), in particular the second defined potential from the first or second cycle is applied both to the first contact element and/or the first connecting line and to the second contact element and/or the second connecting line and when evaluating in step e) or when determining the functional state in step f), at least one voltage recorded in the first cycle, at least one voltage recorded in the second cycle and at least one voltage recorded in the third cycle and/or one voltage recorded in the fourth cycle are particularly preferred is taken into account or the functional state is determined as a function of at least all of these, in particular as a function of all of the voltages recorded in the individual cycles.

D. h. mit anderen Worten und vereinfacht ausgedrückt, dass besonders bevorzugt in wenigstens einem Zyklus, beispielsweise in einem ersten Zyklus, jeweils zwei unterschiedliche Potenziale an das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement bzw. die zugehörigen Anschlussleitungen bzw. Anschlussknoten angelegt werden und besonders bevorzugt ein entsprechender weiterer Zyklus, beispielsweise ein zweiter Zyklus, mit umgekehrt angelegten Potenzialen wiederholt wird, quasi als redundanter Zyklus, sowie ferner insbesondere wenigstens ein weiterer Zyklus durchgeführt wird, beispielsweise ein dritter Zyklus, indem besonders bevorzugt an beide Kontaktelemente bzw. Anschlussleitungen bzw. Anschlussknoten gleiche Potenziale angelegt werden, wobei ein solcher Zyklus bevorzugt ebenfalls redundant ausgeführt wird, vorzugsweise jedoch mit einem weiteren Potenzial.i.e. In other words, and to put it in simplified terms, that particularly preferably in at least one cycle, for example in a first cycle, two different potentials are applied to the first contact element and the second contact element or the associated connection lines or connection nodes, and particularly preferably a corresponding further cycle , for example a second cycle, is repeated with reversely applied potentials, as it were as a redundant cycle, and in particular at least one further cycle is carried out, for example a third cycle, in that the same potentials are particularly preferably applied to both contact elements or connection lines or connection nodes, such a cycle is preferably also carried out redundantly, but preferably with a further potential.

Besonders bevorzugt wird dabei in einem solchen weiteren Zyklus, beispielsweise in einem dritten Zyklus, ein erstes weiteres Potenzial an beide Kontaktelemente bzw. die zugehörigen Anschlussleitungen angelegt und in einem weiteren, beispielsweise vierten Zyklus ein davon verschiedenes zweites weiteres Potenzial. Diese weiteren Potenziale können dabei die gleichen Potenziale sein, welche in einem anderen Zyklus als verschiedene Potenziale ausgewählt sind, also beispielsweise den ersten und zweiten Potenzialen aus den ersten und zweiten Zyklen entsprechen oder alternativ dritte oder vierte Potenziale mit dritten oder vierten Potenzialwerten sein.Particularly preferably, in such a further cycle, for example in a third cycle, a first further potential is applied to both contact elements or the associated connection lines and in a further, for example fourth cycle, a second further potential that differs therefrom. These additional potentials can be the same potentials that are selected as different potentials in a different cycle, ie correspond to the first and second potentials from the first and second cycles, for example, or alternatively be third or fourth potentials with third or fourth potential values.

Hierdurch kann die Diagnosefähigkeit, insbesondere die Zuverlässigkeit der Diagnose bzw. die Zuverlässigkeit der Bestimmung des Funktionszustandes erheblich verbessert werden. Insbesondere kann somit beispielsweise auch das Erfassen der einzelnen Spannungen überprüft werden, beispielsweise ob die dabei verwendeten Analog-Digital-Wandler einwandfrei funktionieren.As a result, the ability to diagnose, in particular the reliability of the diagnosis or the reliability of the determination of the functional state, can be significantly improved. In particular, the detection of the individual voltages can thus also be checked, for example whether the analog-to-digital converters used are functioning properly.

Die mit Bezug auf eine erfindungsgemäße, diagnosefähige Schaltungsanordnung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Diagnose einer solchen Schaltungsanordnung und umgekehrt, auch wenn dies jeweils, insbesondere um Wiederholungen zu vermeiden, in dieser Anmeldung an den entsprechenden Stellen nicht jeweils explizit nochmals beschrieben ist.The preferred embodiments presented with reference to a diagnosable circuit arrangement according to the invention and the advantages thereof also apply accordingly to a method according to the invention for diagnosing such a circuit arrangement and vice versa, even if this is not the case in this application at the corresponding points, in particular to avoid repetition is explicitly described again.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der allgemeinen Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder beschriebenen und/oder in den Figuren dargestellten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen sowie auch in Alleinstellung verwendbar, sofern diese Kombination bzw. die jeweilige Ausgestaltung technisch ausführbar ist.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. All of the features and combinations of features mentioned above in the general description and the features and combinations of features mentioned and/or described below in the description of the figures and/or shown in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations and also on their own , provided that this combination or the respective configuration is technically feasible.

Die Erfindung wird nun anhand mehrerer, nicht einschränkender Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei funktionsgleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:

1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
3 ein Flussdiagramm zu einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und
5 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

The invention will now be explained in more detail on the basis of several non-restrictive exemplary embodiments and with reference to the attached drawings, in which components with the same function are provided with the same reference numbers. show:

1 a simplified block diagram of a first exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention,
2 a simplified block diagram of a second exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention,
3 a flowchart for a first exemplary embodiment of a method according to the invention,
4 a simplified block diagram of a third exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention, and
5 a simplified block diagram of a fourth embodiment of a circuit arrangement according to the invention.

1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 100, wobei diese Schaltungsanordnung 100 für eine Verwendung in einem Bedienelement und/oder einer Bedieneinrichtung ausgebildet ist, insbesondere für eine Verwendung in einer Bedieneingabevorrichtung in einem Fahrzeug, beispielsweise in einem Lenkrad oder dergleichen. 1 shows a simplified block diagram of a first exemplary embodiment of a circuit arrangement 100 according to the invention, this circuit arrangement 100 being designed for use in an operating element and/or an operating device, in particular for use in an operating input device in a vehicle, for example in a steering wheel or the like.

Die Schaltungsanordnung 100 weist erfindungsgemäß einen elektrischen Kontaktschalter 10 sowie eine Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 auf. Der elektrische Kontaktschalter 10 weist ein erstes elektrisches Kontaktelement A und ein zweites elektrisches Kontaktelement B auf. Die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20, welche bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen Mikrocontroller (µC) gebildet ist, weist einen ersten elektrischen Anschluss 3 sowie einen zweiten elektrischen Anschluss 4 auf.According to the invention, the circuit arrangement 100 has an electrical contact switch 10 and a control, measuring and evaluation device 20 . The electrical contact switch 10 has a first electrical contact element A and a second electrical contact element B. The control, measurement and evaluation device 20 , which is formed by a microcontroller (μC) in this exemplary embodiment, has a first electrical connection 3 and a second electrical connection 4 .

Das erste elektrische Kontaktelement A ist dabei über eine erste Anschlussleitung 1 und einen ersten elektrischen Widerstand R1 elektrisch mit dem ersten Anschluss 3 der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 elektrisch verbunden und das zweite Kontaktelement B über eine zweite Anschlussleitung 2 und einen zweiten elektrischen Widerstand R2 mit dem zweiten Anschluss 4.The first electrical contact element A is electrically connected to the first connection 3 of the control, measuring and evaluation device 20 via a first connecting line 1 and a first electrical resistor R1, and the second contact element B via a second connecting line 2 and a second electrical resistor R2 with the second connection 4.

Erfindungsgemäß kann bei dieser Schaltungsanordnung 100 dabei in wenigstens einem Zustand der Schaltungsanordnung 100 zur zumindest teilweisen Diagnose der Schaltungsanordnung 100 mittels der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 über den ersten Anschluss 3 zumindest zeitweise an die erste Anschlussleitung 1 und damit auch an das erste Kontaktelement A ein erstes definiertes Potenzial angelegt werden und gleichzeitig ein zweites definiertes Potenzial über den zweiten Anschluss 4 an die zweite Anschlussleitung 2 und damit auch an das zweite Kontaktelement B. Erfindungsgemäß ist die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 ferner dazu ausgebildet, währenddessen, d.h. während das erste definierte Potenzial und das zweite definierte Potenzial anliegen, eine sich am ersten Anschluss 3 einstellende, resultierende erste Spannung zu erfassen und währenddessen eine sich am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende zweite Spannung zu erfassen, die erfassten Spannungen auszuwerten und in Abhängigkeit von den erfassten und ausgewerteten Spannungen einen Funktionszustand der Schaltungsanordnung zu bestimmen.According to the invention, in this circuit arrangement 100, in at least one state of the circuit arrangement 100 for at least partial diagnosis of the circuit arrangement 100 by means of the control, measuring and evaluation device 20 via the first connection 3, at least temporarily to the first connecting line 1 and thus also to the first contact element A, a first defined potential can be applied and at the same time a second defined potential can be applied via the second connection 4 to the second connection line 2 and thus also to the second contact element B. while the first defined potential and the second defined potential are present, to detect a resulting first voltage occurring at the first terminal 3 and meanwhile to detect a resulting second voltage occurring at the second terminal 4, to evaluate the detected voltages th and to determine a functional state of the circuit arrangement as a function of the detected and evaluated voltages.

Um auch mit nur jeweils einer Anschlussleitung 1 bzw. 2 zwischen dem Kontaktelement A und dem zugehörigen Anschluss 3 an der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 bzw. zwischen dem Kontaktelement B und dem zugehörigen Anschluss 4 das für eine Diagnose erfindungsgemäß erforderliche Anlegen eines definierten Potenzials und Erfassen der sich einstellenden, resultierenden Spannung realisieren zu können, sind bei diesem Ausführungsbeispiel der erste Anschluss 3 und der zweite Anschluss 4 der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 jeweils durch sogenannte Multifunktionspins gebildet und als sogenannte GPIO-Anschlüsse 3 bzw. 4 ausgebildet, d. h. als sogenannte (um)schaltbare Anschlüsse 3 bzw. 4, welche jeweils zwischen verschiedenen Betriebs- bzw. Funktionszuständen umgeschaltet werden können, wobei die Umschaltung bei diesem Ausführungsbeispiel dabei elektronisch erfolgt, d.h. auf Halbleiterebene, welche innerhalb des µC 20, d.h. intern, durch Software bewirkt werden kann. Zur Realisierung dieser Umschaltfunktion sind die Anschlüsse 3 und 4 jeweils mit einem intern umschaltbaren Pin GPI01 bzw. GPIO2 des µC 20 elektrisch verbunden, wobei bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden Pins GPI01 und GPI02 jeweils zwischen einem Betriebszustand als Eingangs-Pin, hier symbolisiert durch E1, und zwischen zwei verschiedenen Betriebszuständen A1 und A2 als Ausgangs-Pin umschaltbar sind.In order to be able to create a defined connection line 1 or 2 between the contact element A and the associated connection 3 on the control, measuring and evaluation device 20 or between the contact element B and the associated connection 4, even with only one connecting line 1 or 2 between the contact element B and the associated connection 4 In order to be able to realize the potential and detect the resulting voltage that occurs, in this exemplary embodiment the first connection 3 and the second connection 4 of the control, measuring and evaluation device 20 are each formed by so-called multifunction pins and as so-called GPIO connections 3 and 4 trained, d. H. as so-called (re)switchable connections 3 or 4, which can each be switched between different operating or functional states, with the switching in this exemplary embodiment taking place electronically, i.e. at the semiconductor level, which is carried out within the µC 20, i.e. internally, by software can be effected. To implement this switching function, terminals 3 and 4 are each electrically connected to an internally switchable pin GPI01 or GPIO2 of μC 20, with the two pins GPI01 and GPI02 in the exemplary embodiment shown here each being switched between an operating state as an input pin, symbolized here by E1, and can be switched between two different operating states A1 and A2 as an output pin.

In einem ersten Schaltzustand können die Anschlüsse 3 und 4 dabei jeweils als Eingang E1 betrieben werden, insbesondere als Analogeingang E1, wobei dazu der zugehörige Anschluss 3 bzw. 4 auf 3 hochohmig geschaltet wird und jeweils mit einer Analog-Digital-Wandler-Einheit ADC1 bzw. ADC2 elektrisch verbunden wird. Dadurch kann in diesem Zustand eine am zugehörigen Anschluss 3 bzw. 4 anliegende elektrische Spannung erfasst werden.In a first switching state, connections 3 and 4 can each be operated as an input E1, in particular as an analog input E1, with the associated connection 3 or 4 being switched to high impedance for this purpose and being connected to an analog/digital converter unit ADC1 or ADC2 is electrically connected. In this way, an electrical voltage present at the associated connection 3 or 4 can be detected in this state.

In einem zweiten Schaltzustand können die Anschlüsse 3 und 4 jeweils als Ausgang A1 oder A2 betrieben werden, insbesondere jeweils als digitaler Ausgang, und bei diesem Beispiel entweder wahlweise mit einem Referenzpotenzial (Ausgang A1 - hier Vcc) oder mit einem Basispotenzial (Ausgang A2 - hier GND) elektrisch verbunden werden können.In a second switching state, terminals 3 and 4 can each be operated as output A1 or A2, in particular as a digital output, and in this example either with a reference potential (output A1 - here Vcc) or with a base potential (output A2 - here GND) can be electrically connected.

Bei diesem Beispiel ist das Referenzpotenzial dabei die positive Versorgungsspannung Vcc des Mikrokontrollers bzw. der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20, welche in diesem Fall +5V beträgt, und das Basispotenzial ist das Massepotenzial des Mikrokontrollers 20 bzw. der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20, d.h. in diesem Fall ein Potenzial von ±0V, d.h. „Ground“ bzw. GND.In this example, the reference potential is the positive supply voltage Vcc of the microcontroller or the control, measurement and evaluation device 20, which is +5V in this case. and the base potential is the ground potential of the microcontroller 20 or of the control, measuring and evaluation device 20, ie in this case a potential of ±0V, ie “ground” or GND.

Ferner ist, auch um mit nur jeweils einer Anschlussleitung 1 bzw. 2 bzw. nur jeweils einem zugehörigen Anschluss 3 bzw. 4 eine entsprechende Diagnose durchführen zu können, jeweils zwischen dem Kontakteelement A bzw. B jeweils ein elektrischer, als ohmscher Widerstand ausgebildeter Widerstand R1 bzw. R2 entlang der zugehörigen Anschlussleitung 1 bzw. 2 in Reihe geschaltet. Darüber hinaus lässt sich durch die Widerstände R1 und R2 auf einfache Art und Weise ein harter Kurzschluss zwischen den Anschlüssen 3 und 4 bzw. den Anschlussknoten K3 und K4 vermeiden im Fall eines geschlossenen Kontaktschalters 10 vermeiden und damit eine Überlastung der µC-Anschlüsse infolge einer aus dem Kurzschluss resultierenden unkontrollierten, schnellen Kondensatorumladung. Zusätzlich ist ferner jedes der Kontakteelemente A und B über die zugehörige Anschlussleitung 1 bzw. 2 zusätzlich mit einer zugehörigen Referenzkapazität C1 bzw. C2 sowie einem zugehörigen Pull-Down-Widerstand PD1 bzw. PD2 elektrisch verbunden.Furthermore, in order to be able to carry out a corresponding diagnosis with only one connecting line 1 or 2 or only one associated connection 3 or 4, respectively, an electrical resistor R1 designed as an ohmic resistor is in each case between the contact element A and B or R2 along the associated connecting line 1 or 2 in series. In addition, the resistors R1 and R2 can be used to easily avoid a hard short circuit between the connections 3 and 4 or the connection nodes K3 and K4 in the event of a closed contact switch 10 and thus avoid overloading the μC connections as a result of an off uncontrolled, rapid capacitor charge reversal resulting from the short circuit. In addition, each of the contact elements A and B is also electrically connected via the associated connection line 1 or 2 to an associated reference capacitance C1 or C2 and an associated pull-down resistor PD1 or PD2.

Die zugehörige Referenzkapazität C1 bzw. C2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 100 dabei zum einen jeweils mit dem Basispotenzial bzw. dem Massepotenzial GND elektrisch verbunden, d.h. mit ±0V, und zum anderen jeweils über einen Anschlussknoten K3 bzw. K4 mit der jeweils zugehörigen Anschlussleitung 1 bzw. 2, wobei sich der Anschlussknoten K3 bzw. K4 zwischen dem jeweils zugehörigen elektrischen Widerstand R1 bzw. R2 und dem zugehörigen Anschluss 3 bzw. 4 befindet.In this exemplary embodiment of a circuit arrangement 100 according to the invention, the associated reference capacitance C1 or C2 is electrically connected on the one hand to the base potential or the ground potential GND, i.e. to ±0V, and on the other hand via a connection node K3 or K4 to the respectively associated one Connection line 1 or 2, the connection node K3 or K4 being located between the respectively associated electrical resistance R1 or R2 and the associated connection 3 or 4.

Der Pull-Down-Widerstand PD1 ist ebenfalls jeweils mit dem Basispotenzial bzw. dem Massepotenzial GND elektrisch verbunden, d.h. mit ±0V, und zum anderen ebenfalls über einen Anschlussknoten K1 mit der Anschlussleitung 1. Allerdings befindet sich der Anschlussknoten K1 jeweils zwischen dem Kontaktelement A und dem elektrischen Widerstand R1 und nicht zwischen diesem und dem Anschluss 3 an der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20.The pull-down resistor PD1 is also electrically connected to the base potential or the ground potential GND, i.e. with ±0V, and on the other hand also via a connection node K1 to the connection line 1. However, the connection node K1 is in each case between the contact element A and the electrical resistance R1 and not between this and the connection 3 on the control, measuring and evaluation device 20.

Der Pull-Down-Widerstand PD2 ist ebenfalls jeweils mit dem Basispotenzial bzw. dem Massepotenzial GND elektrisch verbunden, d.h. mit ±0V, und zum anderen ebenfalls jeweils über einen Anschlussknoten K3 mit der zugehörigen Anschlussleitung 2. Auch hier befindet sich der zugehörige Anschlussknoten K3 jeweils zwischen dem zugehörigen Kontaktelement B und dem elektrischen Widerstand R2 und nicht zwischen diesem und dem zugehörigen Anschluss 4 an der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20.The pull-down resistor PD2 is also electrically connected to the base potential or the ground potential GND, i.e. with ±0V, and on the other hand also via a connection node K3 to the associated connection line 2. The associated connection node K3 is also located here between the associated contact element B and the electrical resistance R2 and not between this and the associated connection 4 on the control, measuring and evaluation device 20.

Durch entsprechendes, geeignetes µC-internes (Um)Schalten der Pins GPI01 und GPI02 bzw. durch entsprechendes, geeignetes Umbelegen der Anschlüsse 3 und 4 lässt sich mit einer derartigen Schaltungsanordnung 100 in wenigstens einem Zustand der Schaltungsanordnung 100 eine Diagnose der Schaltungsanordnung 100 durchführen und ein Funktionszustand der Schaltungsanordnung 100 bestimmen, insbesondere durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, welches im Folgenden noch näher erläutert wird.By corresponding, suitable μC-internal (over) switching of the pins GPI01 and GPI02 or by corresponding, suitable reassignment of the connections 3 and 4, a diagnosis of the circuit arrangement 100 can be carried out with such a circuit arrangement 100 in at least one state of the circuit arrangement 100 and a Determine the functional state of the circuit arrangement 100, in particular by a method according to the invention, which is explained in more detail below.

3 zeigt zum besseren Verständnis ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Diagnose einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, beispielsweise zur Diagnose der Schaltungsanordnung 100, wobei nach einem Start S0 in einem ersten Schritt S1 zunächst eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bereitgestellt wird. D.h. die Schaltungsanordnung 100 muss vorhanden sein. In einem weiteren Schritt S2 wird dann ein erstes definiertes Potenzial an die erste Anschlussleitung 1 angelegt und gleichzeitig in Schritt S3 ein zweites definiertes Potenzial an die zweite Anschlussleitung 2. Zumindest zeitweise und während die Schritte S2 und S3 durchgeführt werden, wird in Schritt S4 eine sich am ersten Anschluss 3 einstellende, resultierende erste Spannung und/oder eine sich am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende zweiten Spannung erfasst, welche anschließend in Schritt S5 ausgewertet wird. In Schritt S6 wird in Abhängigkeit von der/den erfassten Spannung(en) ein Funktionszustand der Schaltungsanordnung bestimmt, beispielsweise, ob die Schaltungsanordnung einwandfrei funktioniert oder ein Fehler vorliegt, beispielsweise ein Kurzschluss. 3 1 shows a flowchart of a first exemplary embodiment of a method according to the invention for diagnosing a circuit arrangement according to the invention, for example for diagnosing circuit arrangement 100, with a circuit arrangement according to the invention initially being provided after a start S0 in a first step S1. This means that the circuit arrangement 100 must be present. In a further step S2, a first defined potential is then applied to the first connecting line 1 and at the same time in step S3 a second defined potential is applied to the second connecting line 2. At least temporarily and while steps S2 and S3 are being carried out, in step S4 a the resulting first voltage occurring at the first terminal 3 and/or a resulting second voltage occurring at the second terminal 4 is recorded, which is then evaluated in step S5. In step S6, a functional state of the circuit arrangement is determined as a function of the detected voltage(s), for example whether the circuit arrangement is functioning properly or there is a fault, for example a short circuit.

Die Schritte S2 bis S6 können dabei jeweils nur einmal durchgeführt werden, bevor das Verfahren in Schritt S7 endet, oder aber jeweils einzeln oder gemeinsam mit anderen Schritten in Form eines oder mehrerer weiterer Zyklen wiederholt werden, bevor das Verfahren in Schritt S7 beendet wird, was durch die Rückführungs-Pfeile symbolisiert ist. Beim Wiederholen der einzelnen Schritte können grundsätzlich auch andere Potenziale als das erste bzw. zweite Potenzial verwendet werden und/oder das erste und zweite Potenzial vertauscht werden und/oder das erste Potenzial und das zweite Potenzial gleich gewählt werden.Steps S2 to S6 can each be carried out only once before the method ends in step S7, or they can be repeated individually or together with other steps in the form of one or more further cycles before the method is ended in step S7, which is symbolized by the feedback arrows. When repeating the individual steps, potentials other than the first or second potential can in principle also be used and/or the first and second potential can be interchanged and/or the first potential and the second potential can be chosen to be the same.

Ebenfalls können weitere Schritte nach S6 durchgeführt werden. Beispielsweise kann der ermittelte Funktionszustand ausgegeben werden und/oder es können ein oder mehrere Maßnahmen eingeleitet und durchgeführt werden. Eine solche Maßnahme kann beispielsweise das Eintragen eines Fehlers in einem Fehlerspeicher, das Anzeigen einer Fehlermeldung und/oder das Überführen der Schaltungsanordnung und/oder eines die Schaltungsanordnung verwendenden Systems in einen sicheren Zustand sein, beispielsweise das Umschalten in einen Notbetrieb oder das Abschalten des Systems. Further steps after S6 can also be carried out. For example, the determined functional state can be output and/or one or more measures can be initiated and carried out. Such a measure can be, for example, entering an error in an error memory, displaying an error message and/or transferring the circuit arrangement and/or a system using the circuit arrangement to a safe state, for example switching to emergency operation or switching off the system.

Eine Diagnose der Schaltungsanordnung 100 kann beispielsweise durchgeführt werden, insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, indem beispielsweise zunächst der erste Anschluss 3 als Ausgang geschaltet wird und insbesondere auf den ersten Ausgang A1 geschaltet bzw. „gelegt“ wird, sodass das Referenzpotenzial Vcc, in diesem Fall +5V, an den ersten Anschluss 3 angelegt wird, und indem zunächst gleichzeitig der zweite Anschluss 4 ebenfalls als Ausgang geschaltet wird, jedoch insbesondere auf den zweiten Ausgang A2 geschaltet wird, sodass das Basispotenzial von ±0V am Anschluss 4 anliegt.A diagnosis of the circuit arrangement 100 can be carried out, for example, in particular with a method according to the invention, for example by first connecting the first connection 3 as an output and in particular connecting or “putting” it to the first output A1, so that the reference potential Vcc, in this case +5V, is applied to the first connection 3, and the second connection 4 is also switched as an output at the same time, but in particular is switched to the second output A2, so that the base potential of ±0V is present at the connection 4.

Durch Halten dieses Zustands wird die erste Referenzkapazität C1 aufgeladen. Dieser Zustand wird bevorzugt gehalten, bis die erste Referenzkapazität C1 definiert aufgeladen ist, insbesondere vollständig bis auf das Referenzpotenzial Vcc bzw. in diesem Fall auf +5V.By holding this state, the first reference capacitance C1 is charged. This state is preferably maintained until the first reference capacitance C1 is charged in a defined manner, in particular completely up to the reference potential Vcc or in this case to +5V.

Wird anschließend der erste Anschluss 3 durch Umschalten des ersten Pins GPIO1 auf Eingangsbetrieb umgeschaltet, d.h. auf „high Impedance“ geschaltet, beginnt die erste Referenzkapazität C1 sich zu entladen. Wird der erste Anschluss 3 dabei auf den als analogen Eingang ausgebildeten Eingang E1 umgeschaltet, kann mit dem ersten Analog-Digital-Wandler ADC1 bzw. der Analog-Digital-Wandler-Einheit ADC1, die sich am ersten Anschluss 3 einstellende, resultierende Spannung erfasst werden, insbesondere der sich beim Entladen der ersten Referenzkapazität C1 über der Zeit einstellende Spannungsverlauf.If the first connection 3 is then switched to input mode by switching the first pin GPIO1, i.e. switched to "high impedance", the first reference capacitance C1 begins to discharge. If the first connection 3 is switched over to the input E1 designed as an analog input, the resulting voltage occurring at the first connection 3 can be detected with the first analog-to-digital converter ADC1 or the analog-to-digital converter unit ADC1 , in particular the voltage profile that occurs over time when the first reference capacitance C1 is discharged.

Ist die Schaltungsanordnung 100 fehlerfrei und ist der Kontaktschalter 10 geöffnet, sollte die sich am ersten Anschluss 3 einstellende Spannung gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = U 1 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (R 1 + P D 1)}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (R 1 + P D 1)}}$

kontinuierlich abfallen, wobei e die Eulersche Zahl ist mit e = 2,71828 und t die seit dem Umschalten auf Eingangsbetrieb am ersten Anschluss , d.h. seit dem Umschalten auf E1, verstrichene Zeit in Sekunden bezeichnet, insbesondere die Zeit, welche seit dem Trennen der elektrischen Verbindung von Vcc vergangen ist.If the circuit arrangement 100 is error-free and the contact switch 10 is open, the voltage that is set at the first connection 3 should be according to the following equation

u

1 = u 1 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C}}

continuously dropping, where e is Euler's number with e = 2.71828 and t is the time in seconds that has elapsed since switching to input operation at the first connection, ie since switching to E1, in particular the time which has elapsed since the electrical connection of Vcc has passed.

Ist die Schaltungsanordnung 100 fehlerfrei und der Kontaktschalter 10 geschlossen, sollte die Spannung U1 am ersten Anschluss 3 hingegen gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = U 1 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (R 1 + (P D 1 ‖ P D 2 ‖ R 2)}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (R 1 + \frac{P D 1 \cdot P D 2 \cdot R 2}{P D 2 \cdot R 2 + P D 1 \cdot R 2 + P D 1 \cdot P D 2})}}$

kontinuierlich abfallen, also schneller als bei geöffnetem Kontaktschalter 10.If the circuit arrangement 100 is error-free and the contact switch 10 is closed, the voltage U1 at the first connection 3 should, however, according to the following equation

u

1 = u 1 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C}}

drop continuously, i.e. faster than when contact switch 10 is open.

Weicht die erfasste Spannung, d. h. die gemessene Spannung bzw. der erfasste Spannungsverlauf, um mehr als ein als zulässig definiertes Maß von der oben jeweiligen jeweils erwarteten Soll-Spannung U1 bzw. dem jeweils erwarteten Soll-Spannungsverlauf U1 (t) ab, lässt dies auf einen Fehler bzw. eine unerwünschte Veränderung innerhalb der Schaltungsanordnung 100 schließen, beispielsweise auf einen erhöhten Widerstand an einem der Kontaktelemente A, B, einen Leitungsbruch, einen Kurzschluss, einen reduzierten Isolationswiderstand zwischen den Kontaktelementen A und B und oder auf einen erhöhten Kontaktübergangswiderstand zwischen den Kontaktelementen A und B. In diesem Fall wird als Funktionszustand ein Fehler-Funktionszustand bestimmt und insbesondere zur Weiterverarbeitung ausgegeben. Liegt die Abweichung unterhalb des zulässigen Wertes, insbesondere unterhalb einer definierten Schwelle, wird als Funktionszustand ein fehlerfreier Funktionszustand bestimmt und insbesondere zur Weiterverarbeitung ausgegeben.If the detected voltage deviates, i. H. the measured voltage or the detected voltage profile deviates from the above respective expected setpoint voltage U1 or the respective expected setpoint voltage profile U1(t) by more than a defined as permissible amount, this indicates an error or an undesired one Changes within the circuit arrangement 100 include, for example, an increased resistance at one of the contact elements A, B, a line break, a short circuit, a reduced insulation resistance between the contact elements A and B and/or an increased contact resistance between the contact elements A and B. In this In this case, an error functional state is determined as the functional state and, in particular, output for further processing. If the deviation is below the permissible value, in particular below a defined threshold, an error-free functional state is determined as the functional state and is output in particular for further processing.

In dem die erfasste Spannung bzw. in diesem Fall besonders bevorzugt der erfasste Spannungsverlauf ausgewertet wird und insbesondere dabei mit einem zugehörigen definierten Spannungs-Sollwert U1 bzw. einem definierten Spannungs-Sollwertverlauf U1(t) verglichen wird, besonders bevorzugt jeweils in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Kontaktschalters 10, der vorzugsweise auf anderem Wege zusätzlich ermittelt wird, kann der Funktionszustand der Schaltungsanordnung 100 auf einfache Art und Weise bestimmt werden.In which the detected voltage or in this case particularly preferably the detected voltage profile is evaluated and in particular compared with an associated defined voltage setpoint value U1 or a defined voltage setpoint profile U1(t), particularly preferably in each case as a function of the switching state of the Contact switch 10, preferably in other ways in addition is determined, the functional state of the circuit arrangement 100 can be determined in a simple manner.

Die Erfassung des Schaltzustands des Kontaktschalters 10 kann beispielsweise mittels einer zusätzlichen, hier nicht dargestellten kapazitiven Sensorvorrichtung erfolgen, mit welcher ein Abstand der Kontaktelemente A und B erfasst werden kann und die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, in Abhängigkeit vom erfassten Abstand der Kontaktelemente, den Schaltzustand des Kontaktschalters 10 zu ermitteln.The switching state of the contact switch 10 can be detected, for example, by means of an additional capacitive sensor device, not shown here, with which a distance between the contact elements A and B can be detected and which is designed and set up to determine the switching state depending on the detected distance between the contact elements of the contact switch 10 to determine.

Für eine besonders zuverlässige Diagnose der Schaltungsanordnung 100 kann analog zum ersten Zyklus zusätzlich ein zweiter Zyklus durchgeführt werden, in welchem beispielsweise statt einer sich am ersten Anschluss 3 einstellenden Spannung eine sich am zweiten Anschluss 4 einstellende resultierende Spannung erfasst wird.For a particularly reliable diagnosis of the circuit arrangement 100, a second cycle can also be carried out analogously to the first cycle, in which, for example, instead of a voltage occurring at the first connection 3, a resulting voltage occurring at the second connection 4 is detected.

Hierzu kann beispielsweise zunächst der erste Anschluss 3 dauerhaft als Ausgang geschaltet werden und insbesondere auf den zweiten Ausgang A2 gelegt werden, sodass das Basispotenzial GND am zweiten Anschluss 3 damit am Anschlusskontakt K2 angelegt wird, während gleichzeitig der zweite Anschluss 4 zunächst mit dem ersten Ausgang A1 elektrisch verbunden wird, sodass das Referenzpotenzial Vcc am Anschlusskontakt K4 angelegt wird. Dadurch wird nun die zweite Referenzkapazität C2 auf ein zweites definiertes Potenzial aufgeladen, welches auf dem ersten Potenzial basiert und insbesondere näherungsweise dem Referenzpotenzial Vcc mit +5V entspricht.For this purpose, for example, the first connection 3 can be permanently switched as an output and in particular applied to the second output A2, so that the base potential GND at the second connection 3 is thus applied to the connection contact K2, while at the same time the second connection 4 is initially connected to the first output A1 is electrically connected so that the reference potential Vcc is applied to the connection contact K4. As a result, the second reference capacitance C2 is now charged to a second defined potential, which is based on the first potential and, in particular, approximately corresponds to the reference potential Vcc at +5V.

Ist die zweite Referenzkapazität C2 vollständig aufgeladen, wird nun analog zum ersten Zyklus statt des ersten Anschlusses 3 der zweite Anschluss 4 auf Eingangsbetrieb umgeschaltet und insbesondere auf den zugehörigen Eingang E1 des Anschlusses 4 gelegt, wobei der zweite Anschluss 4 dazu hochohmig geschaltet wird. In diesem Zustand kann mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2, welcher mit dem zweiten Anschluss 4 elektrisch verbunden ist, die sich am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende Spannung bzw. der sich beim Entladen der zweiten Referenzkapazität C2 ergebende Spannungsverlauf erfasst werden.If the second reference capacitance C2 is fully charged, analogous to the first cycle, instead of the first connection 3, the second connection 4 is now switched to input operation and in particular connected to the associated input E1 of the connection 4, with the second connection 4 being switched to high resistance for this purpose. In this state, the second analog-to-digital converter ADC2, which is electrically connected to the second connection 4, can be used to detect the resulting voltage occurring at the second connection 4 or the voltage profile resulting from the discharge of the second reference capacitance C2.

Ist die Schaltungsanordnung 100 frei von Fehlern und der Kontaktschalter 10 geöffnet, sollte die Spannung am zweiten Anschluss 4 gemäß der folgenden Gleichung $U 2 = U 2 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 2 + P D 2)}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 2 + P D 2)}}$

kontinuierlich abfallen, wobei e auch hier die Eulersche Zahl ist mit e = 2,71828 und t die seit dem Umschalten verstrichene Zeit in Sekunden bezeichnet.If the circuit arrangement 100 is free of errors and the contact switch 10 is open, the voltage at the second connection 4 should be according to the following equation

u

2 = u 2 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C}}

drop continuously, where e is Euler's number with e = 2.71828 and t is the time in seconds that has elapsed since switching.

Ist die Schaltungsanordnung frei von Fehlern und der Kontaktschalter 10 hingegen geschlossen, sollte die Spannung am zweiten Anschluss 4 gemäß der folgenden Gleichung $U 2 = U 2 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 2 + (P D 1 ‖ P D 2 ‖ R 1)}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 1 + \frac{P D 1 \cdot P D 2 \cdot R 1}{P D 2 \cdot R 1 + P D 1 \cdot R 1 + P D 1 \cdot P D 2})}}$

kontinuierlich abfallen.If the circuit arrangement is free of errors and the contact switch 10 is closed, however, the voltage at the second terminal 4 should be according to the following equation

u

2 = u 2 (t) = V c c \cdot e^{\frac{- t}{C}} = + 5 V \cdot e^{\frac{- t}{C}}

drop continuously.

Weicht die mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 bzw. der zweiten Analog-Digital-Wandler-Einheit ADC2, erfasste Spannung bzw. der erfasste Spannungsverlauf um mehr als ein als zulässig definiertes Maß von der jeweiligen jeweils erwarteten Soll-Spannung U2 bzw. dem jeweils erwarteten Soll-Spannungsverlauf U2(t) ab, lässt dies auf einen Fehler bzw. eine unerwünschte Veränderung innerhalb der Schaltungsanordnung 100 schließen, beispielsweise auf einen erhöhten Widerstand an einem der Kontaktelemente A, B, einen Leitungsbruch, einen Kurzschluss, einen reduzierten Isolationswiderstand zwischen den Kontaktelementen A und B und oder auf einen erhöhten Kontaktübergangswiderstand zwischen den Kontaktelementen A und B.If the voltage recorded by means of the second analog-to-digital converter ADC2 or the second analog-to-digital converter unit ADC2, or the recorded voltage curve, deviates by more than a degree defined as permissible from the respective expected target voltage U2 or the respectively expected setpoint voltage curve U2(t), this indicates a fault or an undesired change within the circuit arrangement 100, for example an increased resistance at one of the contact elements A, B, a line break, a short circuit, a reduced insulation resistance between the contact elements A and B and/or an increased contact resistance between the contact elements A and B.

Werden beim Bestimmen des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 100 dabei sowohl die im ersten Zyklus mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 erfassten Spannungen bzw. der über der Zeiterfasste Spannungsverläufe sowie die im zweiten Zyklus mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 erfassten Spannungen bzw. der zugehörige Spannungsverlauf bei der Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung berücksichtigt, lässt sich der Funktionszustand der Schaltungsanordnung 100 zuverlässiger ermitteln, als wenn beispielsweise nur der erste Zyklus durchgeführt wird bzw. nur die in diesem erfassten Spannungen berücksichtigt werden. Dies ermöglicht insbesondere eine Plausibilisierung und/oder die Erkennung zusätzlicher Fehlerzustände bzw. zusätzlicher unerwünschter Veränderungen der Schaltungsanordnung 100.If, when determining the functional state of circuit arrangement 100, both the voltages recorded in the first cycle by means of the first analog-to-digital converter ADC1 or the voltage curves recorded over time and the voltages or the associated voltage curve when determining the functional state of the circuit arrangement is taken into account, the functional state of the circuit arrangement 100 can be determined more reliably than if, for example, only the first cycle is carried out or only the voltages detected in this cycle are taken into account. In particular, this enables a plausibility check and/or the detection of additional error states or additional undesired changes in the circuit arrangement 100.

Um eine kontinuierliche Überwachung und Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 100 zu erreichen, können der erste Zyklus der zweite Zyklus regelmäßig wiederholt werden, insbesondere alternierend und mit oder ohne eine Pause dazwischen. Die Zeit zwischen zwei Zyklen, d.h. die Dauer einer Pause zwischen zwei Diagnosezyklen, kann dabei auch variiert werden oder jeweils konstant gewählt werden.In order to achieve continuous monitoring and determination of the functional state of the circuit arrangement 100, the first cycle and the second cycle can be repeated regularly, in particular alternately and with or without a pause in between. The time between two cycles, i.e. the duration of a pause between two diagnostic cycles, can also be varied or chosen to be constant.

Zur weiteren Verbesserung der Diagnose, insbesondere um weitere Fehlerzustände zu erkennen bzw. anhand des ersten Zyklus und/oder des zweiten Zyklus erkennbare Fehlerzustände zu plausibilisieren, kann ferner insbesondere wenigstens ein weiterer Zyklus durchgeführt werden, beispielsweise ein dritter Zyklus sowie ein vierter Zyklus, insbesondere vor dem Bestimmen des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 100.To further improve the diagnosis, in particular to identify further error states or to check error states recognizable based on the first cycle and/or the second cycle for plausibility, at least one further cycle can be carried out, for example a third cycle and a fourth cycle, in particular before determining the functional state of the circuit arrangement 100.

Ist die erste Referenzkapazität C1 wieder vollständig entladen, wie beispielsweise am Ende des ersten und/oder zweiten Zyklus, kann in einem sich an den zweiten anschließenden dritten Zyklus beispielsweise der erste Anschluss 3 (dauerhaft) als Eingang geschaltet werden, d.h. auf E1 gelegt werden, und der zweite Anschluss 4 gleichzeitig auf den Ausgang A1 geschaltet werden, sodass das Referenzpotenzial Vcc von +5V an den zweiten Anschluss 4 und damit an die zweite Anschlussleitung 2 angelegt wird, und währenddessen die sich am ersten Anschluss 3 einstellende, resultierende Spannung mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 gemessen wird. Und anschließend ausgewertet wird.If the first reference capacitance C1 is completely discharged again, for example at the end of the first and/or second cycle, in a third cycle that follows the second, for example, the first connection 3 can be switched (permanently) as an input, i.e. it can be connected to E1, and the second connection 4 are simultaneously switched to the output A1, so that the reference potential Vcc of +5V is applied to the second connection 4 and thus to the second connection line 2, and meanwhile the resulting voltage occurring at the first connection 3 by means of the first Analog-to-digital converter ADC1 is measured. And then evaluated.

Ist die Schaltungsanordnung 100 fehlerfrei und der Kontaktschalter 10 geöffnet, sollte sich dabei am ersten Anschluss 3 eine Spannung von U1 = 0V einstellen bzw. verbleiben. Ist hingegen der Kontaktschalter 10 geschlossen, aber die Schaltungsanordnung 100 weiterhin fehlerfrei, sollte sich am ersten Anschluss 3 eine resultierende Spannung einstellen gemäß der Gleichung: $U 1 = V c c \cdot \frac{P D 1 ‖ P D 2}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 2} = + 5 V \cdot \frac{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2}}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 2}$

If the circuit arrangement 100 is error-free and the contact switch 10 is open, a voltage of U1=0V should be established or remain at the first connection 3. If, on the other hand, the contact switch 10 is closed but the circuit arrangement 100 is still free of errors, a resulting voltage should appear at the first connection 3 according to the equation:

u 1 = V c c \cdot \frac{P D 1 ‖ P D 2}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 2} = + 5 V \cdot \frac{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2}}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 2}

Dabei ist allerdings zu beachten, dass die hier genannte Spannung U1 erst dann stabil ist, wenn sich C1 über das Netzwerk aus den Widerständen (R1, PD1, PD2 und R2) aufgeladen hat, wobei vorzugweise mit dem Auswerten gewartet wird, bis dies der Fall ist. Alternativ oder zusätzlich kann für eine Auswertung aber auch die Aufladekurve von C2, d.h. der zeitliche Verlauf der Spannung während des Aufladens des Kondensators C2, erfasst und ausgewertet werden.However, it should be noted that the voltage U1 mentioned here is only stable when C1 has charged via the network of resistors (R1, PD1, PD2 and R2), whereby the evaluation should preferably be delayed until this is the case is. Alternatively or additionally, the charging curve of C2, i.e. the time profile of the voltage during the charging of the capacitor C2, can also be recorded and evaluated for an evaluation.

Weicht die erfasste Spannung dabei mehr als zulässig von einem der beiden vorgenannten Soll-Spannungswerte U1 ab, lässt dies auf einen Fehlerzustand der Schaltungsanordnung 100 schließen.If the detected voltage deviates from one of the two aforementioned setpoint voltage values U1 by more than is permissible, this indicates a fault state in the circuit arrangement 100 .

Entsprechend kann beispielsweise in einem vierten Zyklus, wenn die zweite Referenzkapazität C2 vollständig entladen ist, der zweite Anschluss 4 auf den Analogeingang E1 geschaltet werden und gleichzeitig der erste Anschluss 3 an A1 angelegt werden, sodass am ersten Anschluss 3 und damit in der ersten Anschlussleitung 1 das Referenzpotenzial Vcc von +5V angelegt wird, wobei währenddessen mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 die sich am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende Spannung erfasst wird.Accordingly, in a fourth cycle, for example, when the second reference capacitance C2 is completely discharged, the second connection 4 can be connected to the analog input E1 and at the same time the first connection 3 can be connected to A1, so that the first connection 3 and thus the first connection line 1 the reference potential Vcc of +5V is applied, while the resulting voltage occurring at the second connection 4 is detected by means of the second analog-to-digital converter ADC2.

Ist der Kontaktschalter 10 geöffnet und die Schaltungsanordnung 100 fehlerfrei, sollte sich dabei am zweiten Anschluss 4 eine Spannung von U2 = 0V einstellen bzw. verbleiben. Ist der Kontaktschalter 10 hingegen geschlossen, aber die Schaltungsanordnung 100 weiterhin fehlerfrei, sollte sich am zweiten Anschluss 4 eine resultierende Spannung einstellen gemäß der Gleichung: $U 2 = V c c \cdot \frac{P D 1 ‖ P D 2}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 1} = + 5 V \cdot \frac{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2}}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 1}$

If the contact switch 10 is open and the circuit arrangement 100 is fault-free, a voltage of U2=0V should be established or remain at the second connection 4. If, on the other hand, the contact switch 10 is closed but the circuit arrangement 100 is still free of errors, a resulting voltage should appear at the second connection 4 according to the equation:

u 2 = V c c \cdot \frac{P D 1 ‖ P D 2}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 1} = + 5 V \cdot \frac{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2}}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 1}

Auch hier ist zu beachten, dass die hier genannte Spannung U2 erst dann stabil ist, wenn sich C2 über das Netzwerk aus den Widerständen (R1, PD1, PD2 und R2) aufgeladen hat, wobei vorzugweise mit dem Auswerten gewartet wird, bis dies der Fall ist. Alternativ oder zusätzlich kann für eine Auswertung aber auch die Aufladekurve von C1, d.h. der zeitliche Verlauf der Spannung während des Aufladens des Kondensators C1, erfasst und ausgewertet werden.It should also be noted here that the voltage U2 mentioned here is only stable when C2 has charged via the network of resistors (R1, PD1, PD2 and R2), whereby it is preferable to wait with the evaluation until this is the case is. Alternatively or additionally, the charging curve of C1, i.e. the time profile of the voltage during the charging of the capacitor C1, can also be recorded and evaluated for an evaluation.

Wird beim Auswerten der erfassten Spannungen bzw. beim Bestimmen des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 100 festgestellt, dass die erfasste Spannung dabei mehr als zulässig von einem der beiden vorgenannten Soll-Spannungswerte U2 abweicht, lässt dies auf einen Fehlerzustand der Schaltungsanordnung 100 schließen.If, when evaluating the detected voltages or determining the functional state of circuit arrangement 100, it is found that the detected voltage deviates more than permissible from one of the two aforementioned setpoint voltage values U2, this indicates a fault state in circuit arrangement 100.

2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 200, wobei diese Schaltungsanordnung sich darin von der in 1 dargestellten Schaltungsanordnung 100 unterscheidet, dass die Pull-Widerstände PU1 und PU2 aus 2 jeweils als Pull-Up-Widerstände ausgebildet sind statt als Pull-Down-Widerstände und statt mit dem Basispotenzial von ±0V, d.h. GND, bei der Schaltungsanordnung 200 jeweils mit einem Referenzpotenzial - hier Vcc, d.h. +5V - elektrisch verbunden sind. 2 shows a simplified block diagram of a second exemplary embodiment of a circuit arrangement 200 according to the invention, this circuit arrangement differing from that in FIG 1 The circuit arrangement 100 shown differs in that the pull resistors PU1 and PU2 are off 2 are each designed as pull-up resistors instead of as pull-down resistors and instead of being connected to the base potential of ±0V, ie GND, in the circuit arrangement 200 each to a reference potential--here Vcc, ie +5V--are electrically connected.

Erfindungsgemäß kann auch bei dieser Schaltungsanordnung 200 dabei in wenigstens einem Zustand der Schaltungsanordnung 200 zur zumindest teilweisen Diagnose mittels der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 über den ersten Anschluss 3 zumindest zeitweise an die erste Anschlussleitung 1 und damit auch an das erste Kontaktelement A ein erstes definiertes Potenzial angelegt werden und gleichzeitig ein zweites definiertes Potenzial über den zweiten Anschluss 4 an die zweite Anschlussleitung 2 und damit auch an das zweite Kontaktelement B. Erfindungsgemäß ist die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 auch bei dieser Schaltungsanordnung 200 dazu ausgebildet, währenddessen, d.h. während das erste definierte Potenzial und das zweite definierte Potenzial anliegen, eine sich am ersten Anschluss 3 einstellende, resultierende erste Spannung zu erfassen und währenddessen eine sich am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende zweite Spannung zu erfassen, die erfassten Spannungen auszuwerten und in Abhängigkeit von den erfassten und ausgewerteten Spannungen einen Funktionszustand der Schaltungsanordnung zu bestimmen.According to the invention, in this circuit arrangement 200, too, in at least one state of the circuit arrangement 200 for at least partial diagnosis by means of the control, measuring and evaluation device 20 via the first connection 3, at least intermittently to the first connection line 1 and thus also to the first contact element A first defined potential can be applied and at the same time a second defined potential can be applied via the second connection 4 to the second connection line 2 and thus also to the second contact element B , i.e. while the first defined potential and the second defined potential are present, a resultant first voltage occurring at the first connection 3 is detected and a resultant second voltage occurring at the second connection 4 is detected, the detected voltages n to evaluate and to determine a functional state of the circuit arrangement as a function of the detected and evaluated voltages.

Eine Diagnose der Schaltungsanordnung 200 kann beispielsweise durchgeführt werden, insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, indem beispielsweise zunächst der erste Anschluss 3 als Ausgang geschaltet wird und insbesondere auf den zweiten Ausgang A2 geschaltet wird, wodurch das Basispotenzial, in diesem Fall das Massepotenzial von ±0V, d.h. GND, an den ersten Anschluss 3 angelegt wird, und indem gleichzeitig der zweite Anschluss 4 ebenfalls als Ausgang geschaltet wird, insbesondere jedoch auf den ersten Ausgang A1, sodass das Referenzpotenzial Vcc von +5V am Anschluss 4 anliegt.A diagnosis of the circuit arrangement 200 can be carried out, for example, in particular with a method according to the invention, in that, for example, first the first connection 3 is switched as an output and in particular is switched to the second output A2, as a result of which the base potential, in this case the ground potential of ±0V, i.e. GND, is applied to the first connection 3, and the second connection 4 is also switched as an output at the same time, but in particular to the first output A1, so that the reference potential Vcc of +5V is present at connection 4.

Durch Halten dieses Zustands wird die erste Referenzkapazität C1 entladen. Dieser Zustand wird bevorzugt gehalten, bis die erste Referenzkapazität C1 definiert entladen ist, insbesondere vollständig bis auf das Basispotenzial herunter bzw. in diesem Fall auf +0V bzw. GND.By holding this state, the first reference capacitance C1 is discharged. This state is preferably maintained until the first reference capacitance C1 is discharged in a defined manner, in particular completely down to the base potential or in this case to +0V or GND.

Wird anschließend der erste Anschluss 3 durch Umschalten des ersten Pins GPIO1 auf Eingangsbetrieb umgeschaltet, beginnt die erste Referenzkapazität C1 sich aufzuladen. Wird der erste Anschluss 3 dabei auf den als analogen Eingang ausgebildeten Eingang E1 umgeschaltet, kann mit dem dahinter geschalteten ersten Analog-Digital-Wandler ADC1 die sich am ersten Anschluss 3 einstellende, resultierende Spannung während des Aufladens der ersten Referenzkapazität C1 erfasst werden, insbesondere der sich beim Aufladen der ersten Referenzkapazität C1 einstellende Spannungsverlauf.If the first connection 3 is then switched over to input operation by switching over the first pin GPIO1, the first reference capacitance C1 begins to charge. If the first connection 3 is switched over to the input E1 designed as an analog input, the resulting voltage occurring at the first connection 3 during the charging of the first reference capacitance C1 can be detected with the first analog-to-digital converter ADC1 connected downstream, in particular the voltage profile that occurs when charging the first reference capacitance C1.

Ist die Schaltungsanordnung 200 fehlerfrei, und ist der Kontaktschalter 10 geöffnet, sollte die sich am ersten Anschluss 3 einstellende Spannung gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = U 1 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (R 1 + P D 1)}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (R 1 + P D 1)}}]$

kontinuierlich ansteigen, wobei e auch hier die Eulersche Zahl ist mit e = 2,71828 und t die seit dem Umschalten verstrichene Zeit in Sekunden bezeichnet.If the circuit arrangement 200 is error-free and the contact switch 10 is open, the voltage that is set at the first terminal 3 should be according to the following equation

u

1 = u 1 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}]

increase continuously, where e is Euler's number with e = 2.71828 and t is the time in seconds that has elapsed since switching.

Ist die Schaltungsanordnung 200 fehlerfrei und der Kontaktschalter 10 geschlossen, sollte die Spannung am ersten Anschluss 3 hingegen gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = U 1 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (R 1 + (P D 1 ‖ P D 2 ‖ R 2)}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 1 \cdot (\frac{P D 1 \cdot P D 2 \cdot R 2}{P D 2 \cdot R 2 + P D 1 \cdot R 2 + P D 1 \cdot P D 2})}}]$

kontinuierlich ansteigen, also schneller als bei geöffnetem Kontaktschalter 10.If the circuit arrangement 200 is error-free and the contact switch 10 is closed, the voltage at the first connection 3 should, however, according to the following equation

u

1 = u 1 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}]

increase continuously, i.e. faster than when contact switch 10 is open.

Auch für die Schaltungsanordnung 200 kann der Funktionszustand bestimmt werden, indem die erfasste Spannung bzw. in diesem Fall besonders bevorzugt der erfasste Spannungsverlauf ausgewertet wird und insbesondere dabei mit einem zugehörigen definierten Spannungs-Sollwert U1 bzw. einem zugehörigen definierten Spannungs-Sollwertverlauf U1(t) verglichen wird, besonders bevorzugt jeweils in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Kontaktschalters 10, der vorzugsweise auf anderem Wege zusätzlich ermittelt wird oder worden ist.The functional state can also be determined for circuit arrangement 200 by evaluating the detected voltage or, in this case, particularly preferably the detected voltage curve, and in particular using an associated defined voltage setpoint value U1 or an associated defined voltage setpoint curve U1(t). is compared, particularly preferably in each case as a function of the switching state of the contact switch 10, which is preferably additionally determined in some other way or has been.

Weicht die erfasste Spannung, d. h. die gemessene Spannung bzw. der erfasste Spannungsverlauf, um mehr als ein als zulässig definiertes Maß von der oben beschriebenen, jeweils erwarteten Soll-Spannung U1 bzw. dem jeweils erwarteten Soll-Spannungsverlauf U1(t) ab, lässt dies, wie bei der Schaltungsanordnung 100 aus 1, auf einen Fehler bzw. eine unerwünschte Veränderung innerhalb der Schaltungsanordnung 200 schließen, beispielsweise auf einen erhöhten Widerstand an einem der Kontaktelemente A, B, einen Leitungsbruch, einen Kurzschluss, einen reduzierten Isolationswiderstand zwischen den Kontaktelementen A und B und oder auf einen erhöhten Kontaktübergangswiderstand zwischen den Kontaktelementen A und B. In diesem Fall wird als Funktionszustand ebenfalls ein Fehler-Funktionszustand bestimmt und insbesondere zur Weiterverarbeitung ausgegeben.If the detected voltage, ie the measured voltage or the detected voltage profile, deviates by more than an amount defined as permissible from the above-described, respectively expected setpoint voltage U1 or respectively the respectively expected setpoint voltage profile U1(t), this is allowed , as in the circuit arrangement 100 from 1 , conclude an error or an undesired change within the circuit arrangement 200, for example an increased resistance at one of the contact elements A, B, a line break, a short circuit, a reduced insulation resistance between the contact elements A and B and/or an increased contact resistance between the contact elements A and B. In this case, an error functional state is also determined as the functional state and, in particular, output for further processing.

Liegt die Abweichung unterhalb des zulässigen Wertes, insbesondere unterhalb einer definierten Schwelle, wird als Funktionszustand ein fehlerfreier Funktionszustand bestimmt und insbesondere zur Weiterverarbeitung ausgegeben.If the deviation is below the permissible value, in particular below a defined threshold, an error-free functional state is determined as the functional state and is output in particular for further processing.

Für eine besonders zuverlässige Diagnose der Schaltungsanordnung 200 kann wie bei der Schaltungsanordnung 100 analog zum ersten Zyklus zusätzlich wenigstens ein zweiter Zyklus durchgeführt werden, in welchem eine sich am zweiten Anschluss 4 einstellende resultierende Spannung erfasst wird.For a particularly reliable diagnosis of the circuit arrangement 200, as in the case of the circuit arrangement 100, analogously to the first cycle, at least one second cycle can additionally be carried out, in which a resulting voltage occurring at the second terminal 4 is detected.

Beispielsweise kann in einem zweiten Zyklus zunächst der erste Anschluss 3 dauerhaft als Ausgang geschaltet werden und insbesondere auf den ersten Ausgang A1 gelegt werden, sodass das Referenzpotenzial Vcc bzw. +5V am zweiten Anschluss 3 und damit am Anschlussknoten K2 anliegt, während gleichzeitig der zweite Anschluss 4 zunächst mit dem zweiten Ausgang A2 elektrisch verbunden wird, sodass das Basispotenzial GND von ±0V am Anschlussknoten K4 anliegt, um die zweite Referenzkapazität C2 auf ein zweites definiertes Potenzial zu entladen.For example, in a second cycle, the first connection 3 can first be permanently switched as an output and in particular applied to the first output A1, so that the reference potential Vcc or +5V is present at the second connection 3 and thus at the connection node K2, while the second connection is present at the same time 4 is first electrically connected to the second output A2, so that the base potential GND of ±0V is present at the connection node K4 in order to discharge the second reference capacitance C2 to a second defined potential.

Ist die zweite Referenzkapazität C2 vollständig entladen, kann nun analog zum ersten Zyklus statt des ersten Anschlusses 3 der zweite Anschluss 4 auf Eingangsbetrieb umgeschaltet werden und insbesondere auf den Eingang E1 gelegt werden, wobei der zweite Anschluss 4 dazu hochohmig geschaltet wird. In diesem Zustand kann mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2, welcher mit dem zweiten Anschluss 4 elektrisch verbunden ist, die sich beim Aufladen der zweiten Referenzkapazität C2 am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende Spannung bzw. der sich beim Aufladen der zweiten Referenzkapazität C2 ergebende Spannungsverlauf erfasst werden.If the second reference capacitance C2 is completely discharged, the second connection 4 can now be switched to input operation instead of the first connection 3, analogous to the first cycle, and in particular can be applied to the input E1, with the second connection 4 being switched to high impedance for this purpose. In this state, the second analog-to-digital converter ADC2, which is electrically connected to the second connection 4, can be used to determine the resulting voltage that occurs when the second reference capacitance C2 is charged at the second connection 4, or the voltage that results when the second reference capacitance C2 is charged resulting voltage curve can be recorded.

Ist die Schaltungsanordnung 100 frei von Fehlern und der Kontaktschalter 10 geöffnet, sollte die Spannung am zweiten Anschluss 4 gemäß der folgenden Gleichung $U 2 = U 2 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 2 + P D 2)}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 2 + P D 2)}}]$

kontinuierlich ansteigen.If the circuit arrangement 100 is free of errors and the contact switch 10 is open, the voltage at the second connection 4 should be according to the following equation

u

2 = u 2 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}]

increase continuously.

Ist die Schaltungsanordnung frei von Fehlern und der Kontaktschalter 10 geschlossen, sollte die Spannung am zweiten Anschluss 4 hingegen gemäß der Gleichung $U 2 = U 2 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 2 + (P D 1 ‖ P D 2 ‖ R 1)}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C 2 \cdot (R 2 \frac{P D 1 \cdot P D 2 \cdot R 1}{P D 2 \cdot R 1 + P D 1 \cdot R 1 + P D 1 \cdot P D 2})}}]$

kontinuierlich ansteigen.If the circuit arrangement is free of errors and the contact switch 10 is closed, the voltage at the second terminal 4 should, however, according to the equation

u

2 = u 2 (t) = V c c \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}] = + 5 V \cdot [1 - e^{\frac{- t}{C}}]

increase continuously.

Weicht die mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 erfasste Spannung bzw. der erfasste Spannungsverlauf um mehr als ein als zulässig definiertes Maß von der oben beschriebenen, jeweils erwarteten Soll-Spannung U2 bzw. dem jeweils erwarteten Soll-Spannungsverlauf U2(t) ab, lässt auch dies auf einen Fehler bzw. eine unerwünschte Veränderung innerhalb der Schaltungsanordnung 200 schließen. Auch in diesem Fall wird als Funktionszustand ein Fehler-Funktionszustand bestimmt und insbesondere zur Weiterverarbeitung ausgegeben.If the voltage recorded by means of the second analog-to-digital converter ADC2 or the recorded voltage curve deviates by more than an amount defined as permissible from the respectively expected setpoint voltage U2 or the respectively expected setpoint voltage curve U2(t) described above , this also suggests an error or an undesired change within the circuit arrangement 200. In this case, too, an error functional state is determined as the functional state and, in particular, is output for further processing.

Auch der Funktionszustand der Schaltungsanordnung 200 kann zuverlässiger ermittelt werden, wenn dabei sowohl die im ersten Zyklus mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 erfassten Spannungen bzw. der über der Zeit erfasste Spannungsverlauf sowie die im zweiten Zyklus mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 erfassten Spannungen bzw. der zugehörige Spannungsverlauf bei der Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung berücksichtigt werden.The functional state of the circuit arrangement 200 can also be determined more reliably if both the voltages recorded in the first cycle by means of the first analog-to-digital converter ADC1 or the voltage profile recorded over time and the voltage curve recorded in the second cycle by means of the second analog-to-digital converter ADC2 detected voltages or the associated voltage curve are taken into account when determining the functional state of the circuit arrangement.

Um eine kontinuierliche Überwachung und Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 200 zu erreichen, können auch bei dieser Schaltungsanordnung 200 der erste Zyklus und der zweite Zyklus regelmäßig wiederholt werden, insbesondere alternierend und mit oder ohne eine Pause dazwischen. Die Zeit zwischen zwei Zyklen kann dabei auch variiert werden oder jeweils konstant gewählt werden.In order to achieve continuous monitoring and determination of the functional state of the circuit arrangement 200, the first cycle and the second cycle can also be repeated regularly in this circuit arrangement 200, in particular alternately and with or without a pause in between. The time between two cycles can also be varied or chosen to be constant.

Zur weiteren Verbesserung der Diagnose, insbesondere um weitere Fehlerzustände zu erkennen bzw. anhand des ersten Zyklus und/oder des zweiten Zyklus erkennbare Fehlerzustände zu plausibilisieren, kann ferner auch bei der Schaltungsanordnung 200 insbesondere wenigstens ein weiterer Zyklus durchgeführt werden, beispielsweise ein dritter Zyklus sowie ein vierter Zyklus, insbesondere vor dem Bestimmen des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 200.To further improve the diagnostics, in particular to detect further error states or to use the first cycle and/or the second cycle to check identifiable error states for plausibility, at least one further cycle can also be carried out in circuit arrangement 200, for example a third cycle and a fourth cycle, in particular before the functional state of circuit arrangement 200 is determined.

Ist die erste Referenzkapazität C1 wieder vollständig aufgeladen, wie beispielsweise am Ende des ersten und/oder zweiten Zyklus, kann dazu in einem sich an den zweiten anschließenden dritten Zyklus beispielsweise der erste Anschluss 3 (dauerhaft) als Eingang geschaltet werden, d.h. auf E1 gelegt werden, und der zweite Anschluss 4 gleichzeitig auf den Ausgang A2 geschaltet werden, sodass das Basispotenzial GND am zweiten Anschluss 4 und damit am Anschlusskontakt K4 anliegt, und währenddessen die sich am ersten Anschluss 3 einstellende, resultierende Spannung mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 gemessen werden. Und anschließend ausgewertet werden.If the first reference capacitance C1 is fully charged again, for example at the end of the first and/or second cycle, in a third cycle that follows the second, for example, the first connection 3 can be switched (permanently) as an input, i.e. it can be connected to E1 , and the second connection 4 are simultaneously switched to the output A2, so that the base potential GND is present at the second connection 4 and thus at the connection contact K4, and meanwhile the resulting voltage that occurs at the first connection 3 by means of the first analog-to-digital converter ADC1 be measured. And then evaluated.

Ist die Schaltungsanordnung 200 fehlerfrei und der Kontaktschalter 10 geöffnet, sollte sich dabei am ersten Anschluss 3 eine Spannung von näherungsweise U1 = +5V einstellen. Ist hingegen der Kontaktschalter 10 geschlossen, aber die Schaltungsanordnung 200 weiterhin fehlerfrei, sollte sich am ersten Anschluss 3 eine resultierende Spannung U1 einstellen gemäß der Gleichung: $U 1 = V c c \cdot \frac{R 2}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 2} = + 5 V \cdot \frac{R 2}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 2}$

If the circuit arrangement 200 is error-free and the contact switch 10 is open, a voltage of approximately U1=+5V should be set at the first connection 3. Is, however, the contact scarf ter 10 is closed, but the circuit arrangement 200 is still error-free, should a resultant voltage U1 appear at the first connection 3 according to the equation:

u 1 = V c c \cdot \frac{R 2}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 2} = + 5 V \cdot \frac{R 2}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 2}

Weicht die erfasste Spannung dabei mehr als zulässig von einem der beiden vorgenannten Soll-Spannungswerte U1 ab, lässt dies auf einen Fehlerzustand der Schaltungsanordnung 200 schließen. Auch hier gilt entsprechend, dass mit der Auswertung bevorzugt zu warten ist, bis die Spannung stabil ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch der jeweilige zugehörige Spannungsverlauf erfasst werden.If the detected voltage deviates from one of the two aforementioned setpoint voltage values U1 by more than is permissible, this indicates an error state in the circuit arrangement 200 . Here, too, it applies accordingly that it is preferable to wait with the evaluation until the voltage is stable. Alternatively or additionally, the respective associated voltage profile can also be recorded.

Entsprechend kann beispielsweise in einem vierten Zyklus, wenn die zweite Referenzkapazität C2 vollständig aufgeladen ist, der zweite Anschluss 4 auf den Analogeingang E1 geschaltet werden und gleichzeitig der erste Anschluss 3 an A2 angelegt werden, sodass am ersten Anschluss 3 das Basispotenzial GND von ±0V anliegt, wobei währenddessen mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 die sich am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende Spannung erfasst wird.Accordingly, in a fourth cycle, for example, when the second reference capacitance C2 is fully charged, the second connection 4 can be connected to the analog input E1 and at the same time the first connection 3 can be connected to A2, so that the base potential GND of ±0V is present at the first connection 3 , the resultant voltage occurring at the second connection 4 being recorded by means of the second analog-to-digital converter ADC2.

Ist der Kontaktschalter 10 geöffnet und die Schaltungsanordnung 200 fehlerfrei, sollte sich dabei am zweiten Anschluss 4 eine Spannung von U2 = +5V einstellen. Ist der Kontaktschalter 10 hingegen geschlossen, aber die Schaltungsanordnung 200 weiterhin fehlerfrei, muss sich am zweiten Anschluss 4 eine resultierende Spannung einstellen gemäß der Gleichung: $U 2 = V c c \cdot \frac{R 1}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 1} = + 5 V \cdot \frac{R 1}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 1}$

If the contact switch 10 is open and the circuit arrangement 200 is free of errors, a voltage of U2=+5V should be set at the second connection 4. If, on the other hand, the contact switch 10 is closed, but the circuit arrangement 200 is still free of errors, a resulting voltage must appear at the second terminal 4 according to the equation:

u 2 = V c c \cdot \frac{R 1}{(P D 1 ‖ P D 2) + R 1} = + 5 V \cdot \frac{R 1}{\frac{P D 1 \cdot P D 2}{P D 1 + P D 2} + R 1}

Auch hier gilt entsprechend, dass mit der Auswertung bevorzugt zu warten ist, bis die Spannung stabil ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch der jeweilige zugehörige Spannungsverlauf erfasst werden.Here, too, it applies accordingly that it is preferable to wait with the evaluation until the voltage is stable. Alternatively or additionally, the respective associated voltage profile can also be recorded.

Wird beim Auswerten der erfassten Spannungen bzw. beim Bestimmen des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 200 festgestellt, dass die erfasste Spannung dabei mehr als zulässig von einem der beiden vorgenannten Soll-Spannungswerten U2 abweicht, lässt dies auf einen Fehlerzustand der Schaltungsanordnung 200 schließen.If, when evaluating the detected voltages or determining the functional state of circuit arrangement 200, it is found that the detected voltage deviates more than permissible from one of the two aforementioned setpoint voltage values U2, this indicates a fault state in circuit arrangement 200.

Im dritten bzw. vierten Zyklus ist es dabei sowohl bei der Schaltungsanordnung 100 aus 1 als auch bei der Schaltungsanordnung 200 aus 2 nicht erforderlich, jeweils die Spannung zeitabhängig zu erfassen, da jeweils eine konstante Sollspannung U1 bzw. U2 erwartet wird.In the third or fourth cycle, the circuit arrangement 100 is off 1 as well as in the circuit arrangement 200 2 It is not necessary to record the voltage as a function of time, since a constant target voltage U1 or U2 is expected.

Allerdings ist zu beachten, dass bei der Wahl des Abtastzeitpunkts, d. h. insbesondere bei der Wahl des Erfassungszeitpunkts der jeweiligen Spannung am jeweiligen Anschluss 3 bzw. 4, die jeweils entstehende Verzögerung berücksichtigt wird, welche durch die Tiefpasswirkung hervorgerufen wird, welche durch den jeweiligen, in der zugehörigen Anschlussleitung 1 bzw. 2 in Reihe geschalteten zugehörigen elektrischen Widerstand R1 bzw. R2 in Verbindung mit der zugehörigen Referenzkapazität entsteht.However, it should be noted that when choosing the sampling time, i. H. in particular when selecting the time of detection of the respective voltage at the respective connection 3 or 4, the respective resulting delay is taken into account, which is caused by the low-pass effect, which is caused by the respective associated electrical resistance connected in series in the associated connecting line 1 or 2 R1 or R2 in connection with the associated reference capacity arises.

Besonders vorteilhaft an den in 1 und 2 dargestellten, erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen 100 und 200 ist jeweils, dass nur zwei Anschlüsse 3 und 4 an einer zugehörigen Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 bzw. einem entsprechenden Mikrokontroller 20 erforderlich sind, insbesondere nur zwei Multifunktionspins 3 und 4.Particularly advantageous on the in 1 and 2 The illustrated circuit configurations 100 and 200 according to the invention is that only two connections 3 and 4 are required on an associated control, measuring and evaluation device 20 or a corresponding microcontroller 20, in particular only two multifunction pins 3 and 4.

Ferner wird in jedem Erfassungsschritt, insbesondere wenn ein Spannungsverlauf erfasst wird, ein großer Spannungsbereich des mit den jeweiligen Anschluss 3 bzw. 4 verbundenen Analog-Digital-Wandlers ADC1 bzw. ADC2 überstrichen. Hierdurch lassen sich Fehler oder Veränderungen in den jeweiligen Analog-Digital-Wandlern ADC1 und ADC2 sowie den jeweils zugehörigen Verbindungen besonders gut erkennen.Furthermore, a large voltage range of the analog/digital converter ADC1 or ADC2 connected to the respective connection 3 or 4 is covered in each detection step, in particular when a voltage curve is detected. As a result, errors or changes in the respective analog/digital converters ADC1 and ADC2 and the respective associated connections can be identified particularly well.

Mit derartigen Schaltungsanordnungen 100 und 200 lässt sich somit mit nur wenigen Bauteilen und bereits mit nur zwei Zyklen eine hohe Diagnosefähigkeit erreichen. Ferner ermöglichen derartige Schaltungsanordnungen 100 und 200 vielfältige Diagnosen einer Schaltungsanordnung mit einem Kontaktschalter mit einem ersten elektrischen Kontaktelement A und einem zweiten elektrischen Kontaktelement B.With circuit configurations 100 and 200 of this type, a high diagnostic capability can be achieved with only a few components and with only two cycles. Circuit arrangements 100 and 200 of this type also enable a wide variety of diagnoses of a circuit arrangement with a contact switch with a first electrical contact element A and a second electrical contact element B.

Allerdings ist es zur Erreichung einer ausreichenden Genauigkeit bzw. einer ausreichenden Zuverlässigkeit der Bestimmung des Funktionszustandes solcher Schaltungsanordnungen 100 und 200 erforderlich, eine ausreichende Anzahl an Abtastungen bei der Erfassung der Spannungen durchzuführen, bedingt durch die kontinuierliche Änderung der Spannung an den jeweiligen Referenzkapazitäten C1 bzw. C2. D. h. es ist oftmals nicht ausreichend, nur jeweils einen einzigen Spannungswert zu einem einzigen Zeitpunkt am jeweiligen Anschluss 3 bzw. 4 zu erfassen, sondern es muss in den meisten Fällen insbesondere ein Spannungsverlauf über der Zeit erfasst werden, um eine ausreichende Genauigkeit bei der Ermittlung des Funktionszustands zu erreichen.However, in order to achieve sufficient accuracy or sufficient reliability in determining the functional state of such circuit arrangements 100 and 200, it is necessary to carry out a sufficient number of samplings when detecting the voltages, due to the continuous change in the voltage at the respective reference capacitances C1 and C2. i.e. it is often not sufficient to record only a single voltage value at a single point in time at the respective connection 3 or 4, but in most cases a voltage profile over time must be recorded in particular in order to ensure sufficient accuracy when determining the functional state to reach.

Durch eine Erhöhung der Abtastrate und/oder engere Grenzen für die maximal zulässigen Abweichungen von dem jeweiligen Soll-Spannungsverlauf, d.h. niedrigere Schwellwerte für die maximal zulässigen Abweichungen, lässt sich die erreichbare Genauigkeit jedoch relativ einfach erhöhen oder bei geringeren Anforderungen an die Genauigkeit entsprechend durch eine niedrigere Abtastrate und weitere Grenzen reduzieren und somit flexibel an die jeweiligen Anforderungen anpassen.However, by increasing the sampling rate and/or narrowing the limits for the maximum permissible deviations from the respective target voltage curve, i.e. lower threshold values for the maximum permissible deviations, the achievable accuracy can be increased relatively easily or, in the case of lower requirements for accuracy, by a lower sampling rate and further limits and thus adapt flexibly to the respective requirements.

D. h. mit anderen Worten, dass man bei geringeren Anforderungen an die Genauigkeit in Bezug auf die Bestimmung des Funktionszustands einer Schaltungsanordnung 100 bzw. 200 in einigen Fällen auch mit einigen wenigen Abtastungen auf der Entladekurve des Spannungsverlaufs der zugehörigen Referenzkapazität C1 bzw. C2 auskommen kann. Bei höheren Anforderungen an die Diagnosegüte sollten jedoch entsprechend mehr Abtastungen und engere Grenzen („Spannung-Zeit-Schläuche“) verwendet werden, um die sich einstellende, resultierende Spannungskurve während der Entladung präziser überwachen zu können und somit und unerwünschte Veränderungen in der Schaltungsanordnung 100 bzw. 200 ausreichend zuverlässig von einem ordnungsgemäß funktionierenden, offenen bzw. geschlossenen Kontaktschalter 10 unterscheiden zu können.i.e. In other words, with lower demands on the accuracy with regard to the determination of the functional state of a circuit arrangement 100 or 200, in some cases a few samplings on the discharge curve of the voltage profile of the associated reference capacitance C1 or C2 can be sufficient. In the case of higher requirements for the diagnostic quality, however, correspondingly more samples and narrower limits ("voltage-time hoses") should be used in order to be able to monitor the resulting voltage curve that occurs more precisely during the discharge and thus undesired changes in the circuit arrangement 100 or 200 to be able to distinguish sufficiently reliably from a properly functioning, open or closed contact switch 10 .

Für eine besonders gute Diagnosefähigkeit der Schaltungsanordnung 100 bzw. 200 ist zu beachten, dass es aufgrund der eine gewisse Zeit dauernden Messungen der Spannungsverläufe während der Entladung bzw. Aufladung der zugehörigen Referenzkapazität zu einer Änderung des Schaltzustandes des Kontaktschalters 10 kommen kann, was für eine zuverlässige Diagnose des Funktionszustandes der Schaltungsanordnung 100 bzw. 200 berücksichtigt werden sollte und nicht als Fehlerzustand erkannt werden sollte.For a particularly good diagnostic capability of the circuit arrangement 100 or 200, it should be noted that the measurement of the voltage curves, which takes a certain amount of time, during the discharging or charging of the associated reference capacitance can lead to a change in the switching state of the contact switch 10, which means that a reliable Diagnosis of the functional state of the circuit arrangement 100 or 200 should be taken into account and should not be recognized as an error state.

Dies kann beispielsweise mithilfe geeigneter Maßnahmen abgefangen werden, insbesondere mittels geeigneter Software-Maßnahmen bei der Auswertung in der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung20, indem beispielsweise unplausible Messwerte verworfen werden oder durch weitere Messwerte verifiziert werden müssen.This can be intercepted, for example, using suitable measures, in particular using suitable software measures during the evaluation in the control, measuring and evaluation device 20, for example by discarding implausible measured values or having to verify them with further measured values.

Ferner sollten die Referenzkapazitäten C1 und C2 und die jeweils eingesetzten Widerstände R1, R2 und PD1 und PD2 jeweils derart gewählt sein, dass eine ausreichend gute Auflösung der Spannungsmessung erreichbar ist. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Referenzkapazitäten C1 und C2 dabei derart gewählt werden, dass ihre Toleranzen in etwa in derselben Größenordnung liegen wie die Toleranzen der verwendeten elektrischen Widerständen R1 und R2.Furthermore, the reference capacitances C1 and C2 and the respective resistors R1, R2 and PD1 and PD2 used should each be selected in such a way that a sufficiently good resolution of the voltage measurement can be achieved. It has proven to be advantageous if the reference capacitances C1 and C2 are selected in such a way that their tolerances are approximately of the same order of magnitude as the tolerances of the electrical resistors R1 and R2 used.

Darüber hinaus kann es zum Schutz einer solchen Schaltungsanordnung 100 vorteilhaft sein, wenn beim Aufladen der Referenzkapazität C1 bzw. C2 ein Stromfluss vom zugehörigen Anschluss 3 bzw. 4 begrenzt wird, beispielsweise durch Einfügen eines zusätzlichen Widerstands (nicht dargestellt) direkt unmittelbar am jeweiligen Anschluss 3 bzw. 4 oder beispielsweise durch Einstellung einer entsprechenden Stromlimitierung im Mikrokontroller 20.In addition, it can be advantageous to protect such a circuit arrangement 100 if, when charging the reference capacitance C1 or C2, a current flow from the associated connection 3 or 4 is limited, for example by inserting an additional resistor (not shown) directly at the respective connection 3 or 4 or, for example, by setting a corresponding current limitation in the microcontroller 20.

Alternativ zu den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 100 bzw. 200 könnten die Kondensatoren C1 und C2 auch jeweils statt mit dem Basispotenzial bzw. hier GND verbunden zu sein, an Vcc anliegen. Es ergeben sich dann jeweils nur andere, insbesondere umgekehrte Spannungsverläufe. Aber eine Diagnose ist grundsätzlich nach demselben Prinzip möglich.Alternative to the 1 and 2 In the illustrated exemplary embodiments of a circuit arrangement 100 or 200 according to the invention, the capacitors C1 and C2 could also be connected to Vcc instead of being connected to the base potential or GND here. Only other, in particular reverse, voltage curves then result. But a diagnosis is basically possible according to the same principle.

4 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 300, wobei diese Schaltungsanordnung 300 sich von den beiden zuvor beschriebenen Schaltungsanordnungen 100 und 200 insbesondere darin unterscheidet, dass die Kontaktelemente A und B des Kontaktschalters 10 über mehrere Anschlussleitungen 1, 5 und 9 bzw. 2, 7 und 12 sowie jeweils in Reihe entlang dieser Anschlussleitungen 1, 5 und 9 bzw. 2, 7 und 12 geschaltete, elektrische ohmsche Widerstände R1, R3 und R5 bzw. R2, R4 und R6 mit der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 elektrisch verbunden sind, und darin, dass die Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 ferner neben einem ersten Anschluss 3 und einem zweiten Anschluss 4 weitere Anschlüsse 6 und 11 sowie 8 und 13 aufweist. 4 shows a simplified block diagram of a third exemplary embodiment of a circuit arrangement 300 according to the invention, this circuit arrangement 300 differing from the two circuit arrangements 100 and 200 described above in particular in that the contact elements A and B of the contact switch 10 have a plurality of connection lines 1, 5 and 9 or 2 , 7 and 12 as well as electrical ohmic resistors R1, R3 and R5 or R2, R4 and R6 connected in series along these connection lines 1, 5 and 9 or 2, 7 and 12 with the control, measuring and evaluation device 20 are electrically connected, and in that the control, measuring and evaluation device 20 also has, in addition to a first connection 3 and a second connection 4, further connections 6 and 11 as well as 8 and 13.

Darüber hinaus sind keine mit der ersten bzw. zweiten Anschlussleitung 1 bzw. 2 elektrisch verbundenen Pull-Widerstände oder Referenzkapazitäten C1 bzw. C2 vorgesehen.In addition, no pull resistors or reference capacitors C1 or C2 electrically connected to the first or second connecting line 1 or 2 are provided.

Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel der erste Anschluss 3 sowie der zweite Anschluss 4 jeweils nicht als GPIO-Anschlüsse ausgebildet, insbesondere nicht als (um)schaltbare Anschlüsse, sondern als dauerhafte Eingangs-Anschlüsse 3 bzw. 4 und jeweils permanent mit einem entsprechenden Analog-Digital-Wandler ADC 1 bzw. ADC 2 elektrisch verbunden. Somit kann über den ersten Anschluss 3 bzw. den zweiten Anschluss 4 jeweils nur eine am zugehörigen Anschluss 3 bzw. 4 bzw. in der zugehörigen Anschlussleitung 1 bzw. 2 bzw. am zugehörigen Kontaktelement A bzw. anliegende Spannung erfasst werden, aber über diesen Anschluss 3 bzw. 4 kein definiertes Potenzial an die zugehörige Anschlussleitung 1 bzw. 2 und/oder das zugehörige Kontaktelement A bzw. B angelegt werden.Furthermore, in this exemplary embodiment, the first connection 3 and the second connection 4 are not designed as GPIO connections, in particular not as (re)switchable connections, but as permanent input connections 3 or 4 and each permanently with a corresponding analog-digital -Converter ADC 1 or ADC 2 electrically connected. Thus, via the first connection 3 or the second connection 4, only one voltage present at the associated connection 3 or 4 or in the associated connecting line 1 or 2 or at the associated contact element A or applied voltage can be detected, but via this connection 3 or 4 no defined potential can be applied to the associated connection line 1 or 2 and/or the associated contact element A or B.

Dies ist jedoch über die weiteren, zusätzlich vorhandenen Anschlüsse 6 und 11 sowie 8 und 13 möglich, die jeweils als (um)schaltbare Anschlüsse ausgebildet, sind. Allerdings sind die Anschlüsse 6 und 11 sowie 8 und 13 dabei jeweils nur als schaltbare Ausgangs-Anschlüsse ausgebildet. D.h. sie können nicht als Eingang betrieben werden.However, this is possible via the additional connections 6 and 11 as well as 8 and 13, which are each designed as (reversible) switchable connections. However, the connections 6 and 11 as well as 8 and 13 are each designed only as switchable output connections. I.e. they cannot be operated as an input.

Der dritte Anschluss 6 sowie der vierte Anschluss 8 sind jeweils als digitale, schaltbare Ausgänge ausgebildet, die wahlweise mit einem ersten definierten Potenzial, hier dem Referenzpotenzial Vcc (hier beispielhalber +5V), oder mit einem zweiten definierten Potenzial, hier dem Basispotenzial GND (hier beispielhalber ±0V), belegt werden können.The third connection 6 and the fourth connection 8 are each designed as digital, switchable outputs that can be connected either to a first defined potential, here the reference potential Vcc (here for example +5V), or to a second defined potential, here the base potential GND (here for example ±0V), can be assigned.

Es spricht aber auch nichts dagegen, in einer anderen Ausführung, die Anschlüsse 6 und 8 wie die Anschlüsse 11 und 13 auszuführen, also mit 3 Schaltpositionen bzw. möglichen Schaltzuständen.However, there is also nothing to be said against a different embodiment of designing connections 6 and 8 like connections 11 and 13, i.e. with 3 switching positions or possible switching states.

Die weiteren Anschlüsse 11 und 13, d.h. die fünften und sechsten Anschlüsse 11 und 13, sind ebenfalls nur als schaltbare Ausgangs-Anschlüsse ausgebildet und können ebenfalls nur zwischen bestimmten Ausgangszuständen umgeschaltet werden.The other connections 11 and 13, i.e. the fifth and sixth connections 11 and 13, are also designed only as switchable output connections and can likewise only be switched over between specific output states.

Dabei sind die Anschlüsse 11 und 13 ebenfalls als digitale Ausgänge ausgebildet und jeweils ebenfalls dazu ausgebildet, wahlweise mit dem Referenzpotenzial Vcc belegt zu werden oder mit dem Basispotenzial GND. Zusätzlich können die Anschlüsse 11 und 13 darüber hinaus noch lediglich hochohmig geschaltet werden, d. h. auf „High Impedance“, was durch den einzelnen Kreis ohne weitere angeschlossene Leitung symbolisiert ist.In this case, the connections 11 and 13 are also designed as digital outputs and are each also designed to be optionally assigned the reference potential Vcc or the base potential GND. In addition, the connections 11 and 13 can also only be switched to high resistance, i. H. to "High Impedance", which is symbolized by the single circle with no other connected line.

Die weiteren Anschlussleitungen 5 und 9, über welche die weiteren Anschlüsse 6 und 11 mit dem ersten Kontaktelement A verbunden sind, sind dabei jeweils nicht direkt mit dem zugehörigen Kontaktelement A elektrisch verbunden, sondern indirekt über den Anschlussknoten K1 und den, bezogen auf die Darstellung in 4, linken Teil der ersten Anschlussleitung 1, hier zusätzlich bezeichnet mit 1a.The other connection lines 5 and 9, via which the other connections 6 and 11 are connected to the first contact element A, are not electrically connected directly to the associated contact element A, but rather indirectly via the connection node K1 and the, based on the representation in 4 , Left part of the first connecting line 1, additionally denoted here by 1a.

Die weiteren Anschlussleitungen 7 und 12, über welche die weiteren Anschlüsse 8 und 13 mit dem zweiten Kontaktelement B verbunden sind, sind ebenfalls nicht direkt mit dem zweiten Kontaktelement B elektrisch verbunden, sondern ebenfalls über einen Anschlussknoten K2 und einen zugehörigen, bezogen auf die Darstellung in 4, linken Teil der zweiten Anschlussleitung 2, hier bezeichnet mit 2a.The further connection lines 7 and 12, via which the further connections 8 and 13 are connected to the second contact element B, are also not electrically connected directly to the second contact element B, but also via a connection node K2 and an associated, based on the representation in 4 , Left part of the second connecting line 2, denoted here by 2a.

Die Schaltungsanordnung 300 ist ebenfalls zur Durchführung einer Diagnose mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet, wobei die Schaltungsanordnung 300 dazu insbesondere ähnlich betrieben werden kann, wie die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen 100 und 200, die in den 1 und 2 dargestellt sind.The circuit arrangement 300 is also designed to carry out a diagnosis using a method according to the invention, in which case the circuit arrangement 300 can be operated in a manner similar to that of the circuit arrangements 100 and 200 according to the invention described above, which are shown in FIGS 1 and 2 are shown.

Eine Diagnose der Schaltungsanordnung 300 kann beispielsweise durchgeführt werden, insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, indem zunächst der Anschluss 6 auf Vcc gelegt wird, d. h. beispielsweise auf +5V, und gleichzeitig der Anschluss 8 auf GND gelegt wird, und währenddessen jeweils die sich am ersten Anschluss 3 bzw. die sich am zweiten Anschluss 4 jeweils einstellende, resultierende Spannung mittels des jeweiligen, zugehörigen Analog-Digital-Wandlers ADC 1 bzw. ADC 2 erfasst wird, und anschließend die erfassten Spannungen ausgewertet und ein Funktionszustand der Schaltungsanordnung 300 bestimmt wird.A diagnosis of the circuit arrangement 300 can be carried out, for example, in particular with a method according to the invention, by first connecting the connection 6 to Vcc, ie for example to +5V, and at the same time connecting the connection 8 to GND, and meanwhile in each case the first connection 3 or the resulting voltage occurring at the second connection 4 is detected by means of the respective, associated analog-to-digital converter ADC 1 or ADC 2, and then the detected voltages are evaluated and a functional state of the circuit arrangement 300 is determined.

Ist die Schaltungsanordnung 300 fehlerfrei und funktioniert ordnungsgemäß und weist beispielsweise keinen Kurzschluss oder unerwünscht veränderte interne Widerstände auf, und ist der Kontaktschalter 10 offen, sollte die am ersten Anschluss 3 mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 erfasste erste Spannung U1 =+5V betragen und die am zweiten Anschluss 4 mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 erfasste zweite Spannung U2 = 0V betragen.If the circuit arrangement 300 is error-free and functions properly and has no short circuit or undesirably changed internal resistances, for example, and if the contact switch 10 is open, the first voltage U1 recorded at the first connection 3 by means of the first analog-to-digital converter ADC1 should be +5V and the second voltage U2=0V detected at the second connection 4 by means of the second analog/digital converter ADC2.

Ist hingegen der Kontaktschalter 10 geschlossen, aber die Schaltungsanordnung 300 weiterhin fehlerfrei, sollten sich die am ersten Anschluss 3 erfasste Spannung sowie die am zweiten Anschluss 4 erfasste Spannung jeweils gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = U 2 = V c c \cdot (\frac{R 4}{R 3 + R 4}) = + 5 V \cdot (\frac{R 4}{R 3 + R 4})$

eingestellt haben.If, on the other hand, the contact switch 10 is closed but the circuit arrangement 300 is still error-free, the voltage detected at the first connection 3 and the voltage detected at the second connection 4 should each change according to the following equation

u

1 = u 2 = V c c \cdot (\frac{R 4}{R 3 + R 4}) = + 5 V \cdot (\frac{R 4}{R 3 + R 4})

have set.

Weicht mindestens eine der mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 oder mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 gemessenen Spannungen bzw. wenigstens eine Kombination von den an den Anschlüssen 3 und 4 erfassten Spannungswerten von den zuvor beschriebenen Spannungswerten U1, U2 bzw. von den zuvor beschriebenen Kombinationen an Spannungswerten U1, U2, die jeweils im Fall eines offenen Kontaktschalters 10 bzw. eines geschlossenen Kontaktschalters anliegen sollten, um mehr als ein als zulässig definiertes Maß ab, deutet dies auf einen Fehlerzustand hin. In diesem Fall wird, wie bei den zuvor beschriebenen Schaltungsanordnungen 100 und 200, als Funktionszustand ebenfalls ein Fehler-Funktionszustand bestimmt und insbesondere zur Weiterverarbeitung ausgegeben.If at least one of the voltages measured by means of the first analog-to-digital converter ADC1 or by means of the second analog-to-digital converter ADC2 or at least one combination of the voltage values detected at terminals 3 and 4 deviates from the previously described voltage values U1, U2 or from the previously described combinations of voltage values U1, U2, which should be present in the case of an open contact switch 10 or a closed contact switch, by more than a degree defined as permissible, this indicates a fault condition. In this case, as in the case of the circuit arrangements 100 and 200 described above, an error functional state is also determined as the functional state and, in particular, is output for further processing.

Mithilfe der Information, welcher der erfassten Spannungswerte dabei abweicht, d. h. beispielsweise eine mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 am ersten Anschluss 3 erfasste Spannung oder beispielsweise eine mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 am zweiten Anschluss 4 erfasste Spannung, kann auf die mögliche Fehlerursache bzw. den Ort des Fehlers geschlossen werden, was ebenfalls ausgewertet und bei der Bestimmung des Funktionszustandes berücksichtigt werden kann.With the help of the information as to which of the recorded voltage values deviates, i. H. For example, a voltage detected by the first analog-to-digital converter ADC1 at the first connection 3 or, for example, a voltage detected by the second analog-to-digital converter ADC2 at the second connection 4, the possible cause of the error or the location of the error can be inferred, which can also be evaluated and taken into account when determining the functional status.

Zur Verbesserung der Diagnosequalität, insbesondere zur Verbesserung der Diagnosegenauigkeit bzw. zur Plausibilisierung der erfassten Spannungswerte bzw. zur Plausibilisierung des erkannten Fehlerzustands, können in einem zweiten, nachfolgenden Zyklus die weiteren Anschlüsse 6 und 8 mit einer anderen Potenzialkombination bzw. jeweils mit einem anderen Potenzial beaufschlagt werden bzw. jeweils ein anderes Potenzial an diese angelegt werden im Vergleich zum ersten Zyklus und währenddessen die sich jeweils an den Anschlüssen 3 und 4 einstellenden, resultierenden Spannungen erfasst werden, anschließend ausgewertet werden und in Abhängigkeit von diesen ein Funktionszustand der Schaltungsanordnung 300 bestimmt werden, insbesondere unter Berücksichtigung bzw. ebenfalls in Abhängigkeit von den im ersten Zyklus erfassten Spannungen.To improve the diagnostic quality, in particular to improve the diagnostic accuracy or to check the detected voltage values for plausibility or to check the detected fault status, the further connections 6 and 8 can be subjected to a different potential combination or each to a different potential in a second, subsequent cycle are applied or a different potential is applied to them compared to the first cycle and during which the resulting voltages that occur at terminals 3 and 4 are recorded, then evaluated and a functional state of circuit arrangement 300 is determined as a function of these, in particular taking into account or also depending on the voltages recorded in the first cycle.

Beispielsweise kann in einem zweiten Zyklus der dritte Anschluss 6 an das Basispotenzial GND angelegt werden und der vierte Anschluss 8 an das Referenzpotenzial Vcc.For example, in a second cycle, the third connection 6 can be connected to the base potential GND and the fourth connection 8 to the reference potential Vcc.

Ist die Schaltungsanordnung 300 fehlerfrei und funktioniert ordnungsgemäß und weist beispielsweise keinen Kurzschluss oder unerwünscht veränderte interne Widerstände auf, und ist der Kontaktschalter 10 offen, sollte die am ersten Anschluss 3 mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 erfasste erste Spannung U1 =+OV betragen und die am zweiten Anschluss 4 mittels des zweiten Analog-Digital-Wandlers ADC2 erfasste zweite Spannung U2 = +5V betragen.If the circuit arrangement 300 is error-free and works properly and has no short circuit or undesirably changed internal resistances, for example, and if the contact switch 10 is open, the first voltage U1 recorded at the first connection 3 by means of the first analog-to-digital converter ADC1 should be +OV and the second voltage U2=+5V detected at the second connection 4 by means of the second analog/digital converter ADC2.

Ist hingegen der Kontaktschalter 10 geschlossen, aber die Schaltungsanordnung 300 weiterhin fehlerfrei, sollten sich die am ersten Anschluss 3 erfasste Spannung sowie die am zweiten Anschluss 4 erfasste Spannung jeweils gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = U 2 = V c c \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 4}) = + 5 V \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 4})$

u

1 = u 2 = V c c \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 4}) = + 5 V \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 4})

have set.

Wie vorstehend im Zusammenhang mit den Schaltungsanordnungen 100 und 200 beschrieben, können auch bei dieser Schaltungsanordnung 300 der erste Zyklus und der zweite Zyklus regelmäßig wiederholt werden, insbesondere alternierend, mit oder ohne entsprechende Pausen dazwischen, wobei die Pausen dazwischen eine zeitlich konstante oder veränderliche Länge aufweisen können.As described above in connection with the circuit arrangements 100 and 200, the first cycle and the second cycle can also be repeated regularly in this circuit arrangement 300, in particular alternately, with or without corresponding pauses in between, the pauses in between having a time-constant or variable length be able.

Darüber hinaus kann ferner ebenfalls zusätzlich, mithilfe weiterer, hier nicht erkennbar dargestellter Mittel jeweils ein Schaltzustand des Kontaktschalters 10 erfasst werden, und bei der Auswertung der erfassten Spannungen und/oder bei der Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 300 entsprechend berücksichtigt werden, wodurch die Qualität der Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 300 noch weiter verbessert werden kann.In addition, a switching state of the contact switch 10 can also be detected with the help of other means not shown here, and taken into account accordingly when evaluating the detected voltages and/or when determining the functional state of the circuit arrangement 300, whereby the quality of the Determination of the functional state of the circuit arrangement 300 can be further improved.

Um die Qualität der Diagnose noch weiter zu verbessern, insbesondere die Diagnosefähigkeit noch weiter zu erhöhen, können darüber hinaus noch eine oder mehrere weitere Zyklen durchgeführt werden. Beispielsweise können in einem dritten Zyklus der dritte Anschluss 6 und der vierte Anschluss 8 jeweils gleichzeitig an das Referenzpotenzial Vcc und damit beispielsweise an +5V angelegt werden, und währenddessen die sich an den ersten und zweiten Anschlüssen 3 und 4 einstellenden, resultierenden Spannungen erfasst werden.In order to further improve the quality of the diagnosis, in particular to further increase the diagnostic capability, one or more additional cycles can also be carried out. For example, in a third cycle, the third connection 6 and the fourth connection 8 can each be applied simultaneously to the reference potential Vcc and thus to +5V, for example, and during this time the resulting voltages occurring at the first and second connections 3 and 4 are recorded.

Sowohl die sich am ersten Anschluss 3 als auch die sich am zweiten Anschluss 4 einstellende, resultierende Spannung sollte sich dabei jeweils auf U1 = U2 = +5V einstellen, insbesondere unabhängig vom Schaltzustand des Kontaktschalters 10.Both the resulting voltage at the first connection 3 and at the second connection 4 should be set to U1=U2=+5V, in particular independently of the switching state of the contact switch 10.

Weicht mindestens einer der erfassten Spannungswerte um mehr als ein als zulässig definiertes Maß vom erwarteten, zugehörigen Sollspannungswert ab, wird ein Fehlerzustand erkannt. Entsprechend wird ein fehlerfreier Funktionszustand erkannt, wenn die Abweichung unterhalb der maximal zulässigen Abweichung liegt.If at least one of the recorded voltage values deviates from the expected, associated setpoint voltage value by more than a degree defined as permissible, an error state is detected. Accordingly, an error-free functional state is recognized when the deviation is below the maximum permissible deviation.

Entsprechend kann insbesondere ferner ein vierter Zyklus durchgeführt werden, in welchem beispielsweise der dritte Anschluss 6 und der vierte Anschluss 8 jeweils beispielsweise auf das Basispotenzial gelegt werden, d.h. an GND, und jeweils die sich am ersten Anschluss 3 und am zweiten Anschluss 4 einstellenden Spannungen erfasst werden. In diesem Fall sollten die erfassten Spannungen jeweils U1 = U2 = 0V betragen, insbesondere unabhängig vom Schaltzustand des Kontaktschalters 10.Accordingly, a fourth cycle can also be carried out in particular, in which, for example, the third connection 6 and the fourth connection 8 are each connected to the base potential, i.e. to GND, and the voltages occurring at the first connection 3 and at the second connection 4 are recorded will. In this case, the voltages recorded should each be U1 = U2 = 0V, in particular regardless of the switching state of contact switch 10.

Die zusätzlichen Zyklen ermöglichen, dass in bestimmten Betriebszuständen, beispielsweise wenn sich der Kontaktschalter 10 über längere Zeiträume in ein und demselben Schaltzustand befinde, beispielsweise einem geschlossenen Schaltzustand, auch in diesem Zustand die jeweiligen Minimal-bzw. maximal Spannungen der Analog-Digital-Wandler-Eingänge zu überprüfen. Dadurch kann die Funktionssicherheit der Schaltungsanordnung verbessert werden.The additional cycles allow the respective minimum or to check the maximum voltages of the analog-to-digital converter inputs. As a result, the functional reliability of the circuit arrangement can be improved.

Die Widerstandswerte für den dritten elektrischen Widerstand R3 und den vierten elektrischen Widerstand R4 sind dabei insbesondere derart gewählt, dass sich in einem fehlerfreien Zustand der Schaltungsanordnung 300 und wenn der Kontaktschalter 10 geschlossen ist, jeweils während der Durchführung einer Diagnose am ersten Anschluss 3 bzw. am zweiten Anschluss 4 jeweils ein charakteristischer Soll-Spannungswert einstellt, insbesondere jeweils ein sich von allen anderen Soll-Spannungswerten verschiedener Soll-Spannungswert, insbesondere ein weit von diesen verschiedener Soll-Spannungswert. Hierdurch lässt sich eine besonders zuverlässige Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung 300 erreichen, insbesondere teilweise eine Lokalisierung eines Fehlers bzw. einer Veränderung einer oder mehrerer Eigenschaften einer oder mehrerer Komponenten.The resistance values for the third electrical resistor R3 and the fourth electrical resistor R4 are selected in particular in such a way that when the circuit arrangement 300 is in a fault-free state and when the contact switch 10 is closed, each time a diagnosis is being carried out at the first terminal 3 or at the second terminal 4 sets a characteristic setpoint voltage value in each case, in particular a setpoint voltage value that is different from all other setpoint voltage values, in particular a setpoint voltage value that is far different from these. In this way, a particularly reliable determination of the functional state of the circuit arrangement 300 can be achieved, in particular a partial localization of a fault or a change in one or more properties of one or more components.

Zum Beispiel kann der dritte elektrische Widerstand R3 doppelt so groß gewählt werden, d.h. einen doppelt so hohen Nennwiderstand aufweisen, wie der vierte elektrische Widerstand R4. Grundsätzlich können aber auch zwei oder mehr Widerstände R1 bis R6 gleich dimensioniert sein hinsichtlich ihres elektrischen Verhaltens.For example, the third electrical resistor R3 can be selected to be twice as large, ie it can have a nominal resistance twice as high as the fourth electrical resistor R4. In principle, however, two or more resistors R1 to R6 can also be dimensioned the same with regard to their electrical behavior.

Der erste elektrische Widerstand R1 sowie der zweite elektrische Widerstand R2 dienen dabei insbesondere dem Schutz der Eingangs-Anschlüsse 3 und 4 sowie zum Schutz der dahinterliegenden Analog-Digital-Wandler und der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 und sollten insbesondere auf diesen Zweck hin ausgelegt sein.The first electrical resistor R1 and the second electrical resistor R2 serve in particular to protect the input connections 3 and 4 and to protect the analog/digital converter behind them and the control, measuring and evaluation device 20 and should point out this purpose in particular be designed.

Mit einer derartigen Schaltungsanordnung 300 lassen sich auf besonders einfache Art und Weise, insbesondere ohne einen zeitabhängigen Spannungsverlauf zu erfassen bzw. zu müssen, wie bei den zuvor anhand der 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispielen von Schaltungsanordnungen 100 und 200, eine Vielzahl möglicher Fehlerzustände bzw. unerwünschter Veränderungen innerhalb der Schaltungsanordnung 300 zuverlässig erkennen, wie beispielsweise Kurzschlüsse und Veränderungen in Form eines veränderten Kontaktübergangswiderstands oder eines veränderten Isolationswiderstands.With a circuit arrangement 300 of this type, it is possible in a particularly simple manner, in particular without detecting or having to detect a time-dependent voltage profile, as in the case of the previously based on FIG 1 and 2 described exemplary embodiments of circuit arrangements 100 and 200, reliably detect a large number of possible error states or undesired changes within the circuit arrangement 300, such as short circuits and changes in the form of a changed contact transition resistance or a changed insulation resistance.

Mithilfe flexibel anpassbarer Grenzwerte bzw. Schwellwerte für die jeweiligen Abweichungen, insbesondere wann diese als nicht mehr zulässig zu beurteilen sind und insbesondere ab wann anhand von diesen auf einen Fehlerzustand der Schaltungsanordnung zu schließen ist, lässt sich die Empfindlichkeit bzw. Genauigkeit der Diagnose flexibel an den jeweiligen Bedarf und die jeweiligen Anforderungen anpassen. Dies ermöglicht einen besonders flexiblen Einsatz einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und damit einen großen Anwendungsbereich.The sensitivity and accuracy of the diagnosis can be flexibly adjusted to the adapt to the respective needs and requirements. This allows a particularly flexible use of a circuit arrangement according to the invention and thus a wide range of applications.

Mittels einstellbarer Grenzwerte bzw. Schwellwerte kann bei hohen Sicherheitsanforderungen die Erkennung eines fehlerhaften Funktionszustandes beispielsweise empfindlicher eingestellt werden als bei geringeren Sicherheitsanforderungen. In diesem Fall kommt es zwar möglicherweise zu einer höheren Anzahl von falsch positiv erkannten Fehlerzuständen. Dies ist bei hohen Sicherheitsanforderungen jedoch in jedem Fall gegenüber einer erhöhten Rate von falsch negativen Fehlerzustandserkennungen vorzuziehen.By means of adjustable limit values or threshold values, the detection of a faulty functional state can, for example, be set more sensitively in the case of high security requirements than in the case of lower security requirements. In this case, there may be a higher number of error states recognized as false positives. In the case of high safety requirements, however, this is in any case preferable to an increased rate of false-negative error state detections.

Für eine besonders genaue und zuverlässige und sichere Bestimmung des Funktionszustands der Schaltungsanordnung empfiehlt es sich, dabei jeweils die Toleranzen der einzelnen Bauteile sowie die nicht vermeidbaren Messtoleranzen der Spannungserfassung zu berücksichtigen. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Softwarefunktionalität im Rahmen der Auswertung erreicht werden bzw. teilweise bereits durch geeignet gewählte Schwellwerte bzw. Grenzwerte für die maximal zulässigen Abweichungen zwischen erfassten Spannungswerten und erwarteten Soll werten abgefangen werden kann.For a particularly precise, reliable and secure determination of the functional state of the circuit arrangement, it is advisable to take account of the tolerances of the individual components and the unavoidable measurement tolerances of the voltage detection. This can be achieved, for example, by a corresponding software functionality within the framework of the evaluation or can already be intercepted in part by suitably selected threshold values or limit values for the maximum permissible deviations between recorded voltage values and expected target values.

Dank der fünften Anschlussleitung 9 sowie dem zugehörigen fünften Anschluss 11 bzw. der sechsten Anschlussleitung 12 und dem zugehörigen Anschluss 13 kann eine weitere Verbesserung der Diagnosefähigkeit der Schaltungsanordnung 300 erreicht werden.Thanks to the fifth connection line 9 and the associated fifth connection 11 or the sixth connection line 12 and the associated connection 13, a further improvement in the diagnostic capability of the circuit arrangement 300 can be achieved.

Insbesondere, wenn die Schaltungsanordnung 300 dazu vorgesehen ist über längere Zeiträume mit einem geöffneten Kontaktschalter 10 betrieben zu werden, kann hierdurch die Diagnostizierbarkeit weiterer Fehlerzustände bzw. die Diagnosefähigkeit der Schaltungsanordnung 300 verbessert werden.In particular, if the circuit arrangement 300 is intended to be operated over longer periods of time with an open contact switch 10, the diagnosability of further error states or the diagnosability of the circuit arrangement 300 can be improved as a result.

Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem ferner zusätzlich ein fünfter Zyklus und/oder ein sechster Zyklus durchgeführt werden, wobei in einem fünften Zyklus insbesondere der dritte Anschluss 6 an Vcc gelegt wird, gleichzeitig der fünfte Anschluss 11 auf das Basispotenzial bzw. an GND, der vierte Anschluss 8 auf Vcc und der sechste Anschluss 13 ebenfalls an das Basispotenzial bzw. GND, und währenddessen jeweils die sich am ersten Anschluss 3 und am zweiten Anschluss 4 einstellenden resultierenden Spannungen erfasst werden.This can be achieved, for example, by also carrying out a fifth cycle and/or a sixth cycle, with the third connection 6 in particular being connected to Vcc in a fifth cycle, and the fifth connection 11 being connected to the base potential or to GND at the same time fourth connection 8 to Vcc and the sixth connection 13 likewise to the base potential or GND, and during this time the resulting voltages occurring at the first connection 3 and at the second connection 4 are recorded.

Ist die Schaltungsanordnung 300 fehlerfrei und funktioniert ordnungsgemäß und ist der Kontaktschalter 10 offen, sollte sich die am ersten Anschluss 3 mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 erfasste erste Spannung jeweils gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = V c c \cdot (\frac{R 5}{R 3 + R 5}) = + 5 V \cdot (\frac{R 5}{R 3 + R 5})$

eingestellt haben und am zweiten Anschluss 4 jeweils gemäß der folgenden Gleichung

U 2 = V c c \cdot (\frac{R 6}{R 4 + R 6}) = + 5 V \cdot (\frac{R 6}{R 4 + R 6})

Ist hingegen der Kontaktschalter 10 geschlossen, aber die Schaltungsanordnung 300 weiterhin fehlerfrei, sollte sich sowohl am ersten Anschluss 3 als auch am zweiten Anschluss 4 jeweils eine Spannung gemäß der Gleichung

U 1 = U 2 = V c c \cdot (\frac{R 5 ‖ R 6}{(R 5 ‖ R 6) + (R 3 ‖ R 4)}) = + 5 V \cdot (\frac{\frac{R 5 \cdot R 6}{R 5 + R 6}}{\frac{R 5 \cdot R 6}{R 5 + R 6} + \frac{R 3 \cdot R 4}{R 3 + R 4}})

eingestellt haben.If the circuit arrangement 300 is error-free and functions properly and the contact switch 10 is open, the first voltage detected at the first connection 3 by means of the first analog-to-digital converter ADC1 should change according to the following equation

u

1 = V c c \cdot (\frac{R 5}{R 3 + R 5}) = + 5 V \cdot (\frac{R 5}{R 3 + R 5})

have set and at the second terminal 4 according to the following equation, respectively

u 2 = V c c \cdot (\frac{R 6}{R 4 + R 6}) = + 5 V \cdot (\frac{R 6}{R 4 + R 6})

If, on the other hand, the contact switch 10 is closed but the circuit arrangement 300 is still free of errors, a voltage according to the equation should be present both at the first connection 3 and at the second connection 4

u 1 = u 2 = V c c \cdot (\frac{R 5 ‖ R 6}{(R 5 ‖ R 6) + (R 3 ‖ R 4)}) = + 5 V \cdot (\frac{\frac{R 5 \cdot R 6}{R 5 + R 6}}{\frac{R 5 \cdot R 6}{R 5 + R 6} + \frac{R 3 \cdot R 4}{R 3 + R 4}})

have set.

In einem sechsten Zyklus kann insbesondere der dritte Anschluss 6 auf das Basispotenzial bzw. an GND gelegt werden, gleichzeitig der fünfte Anschluss 11 an Vcc, der vierte Anschluss 8 ebenfalls an das Basispotenzial bzw. GND und der sechste Anschluss 13 ebenfalls an Vcc. Währenddessen können ebenfalls die jeweils sich am ersten Anschluss 3 und am zweiten Anschluss 4 einstellenden resultierenden Spannungen erfasst werden.In a sixth cycle, in particular the third connection 6 can be connected to the base potential or to GND, at the same time the fifth connection 11 to Vcc, the fourth connection 8 also to the base potential or GND and the sixth connection 13 also to Vcc. Meanwhile, the resulting voltages that occur at the first connection 3 and at the second connection 4 can also be recorded.

Ist die Schaltungsanordnung 300 fehlerfrei und funktioniert ordnungsgemäß und ist der Kontaktschalter 10 offen, sollte sich die am ersten Anschluss 3 mittels des ersten Analog-Digital-Wandlers ADC1 erfasste erste Spannung jeweils gemäß der folgenden Gleichung $U 1 = V c c \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 4}) = + 5 V \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 5})$

U 2 = V c c \cdot (\frac{R 4}{R 3 + R 6}) = + 5 V \cdot (\frac{R 4}{R 4 + R 6})

U 1 = U 2 = V c c \cdot (\frac{R 3 ‖ R 4}{(R 5 ‖ R 6) + (R 3 ‖ R 4)}) = + 5 V \cdot (\frac{\frac{R 3 \cdot R 4}{R 3 + R 4}}{\frac{R 5 \cdot R 6}{R 5 + R 6} + \frac{R 3 \cdot R 4}{R 3 + R 4}})

u

1 = V c c \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 4}) = + 5 V \cdot (\frac{R 3}{R 3 + R 5})

u 2 = V c c \cdot (\frac{R 4}{R 3 + R 6}) = + 5 V \cdot (\frac{R 4}{R 4 + R 6})

u 1 = u 2 = V c c \cdot (\frac{R 3 ‖ R 4}{(R 5 ‖ R 6) + (R 3 ‖ R 4)}) = + 5 V \cdot (\frac{\frac{R 3 \cdot R 4}{R 3 + R 4}}{\frac{R 5 \cdot R 6}{R 5 + R 6} + \frac{R 3 \cdot R 4}{R 3 + R 4}})

have set.

Auf diese Weise lässt sich auch bei einer Schaltungsanordnung 300 oder 400, welche jeweils nur einen „normalen“, d.h. „ungepullten“ Analogeingang am zugehörigen Anschluss 3 bzw. 4 aufweist, jeweils die korrekte Auswertung bzw. Erfassung einer Spannung an den Anschlüssen 3 und 4 überprüfen, welche in einem Bereich außerhalb der Minimal- und Maximalspannung der Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 bzw. des Mikrokontrollers liegt, d. außerhalb von 0V bzw. GND und Vcc bzw. +5V in diesem Fall.In this way, even with a circuit arrangement 300 or 400, which only has one "normal", i.e. "unpushed" analog input at the associated connection 3 or 4, the correct evaluation or detection of a voltage at the connections 3 and 4 can be carried out check which is in a range outside of the minimum and maximum voltage of the control, measurement and evaluation device 20 or the microcontroller, d. outside of 0V or GND and Vcc or +5V in this case.

5 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 400, wobei diese Schaltungsanordnung 400 sich von der zuvor beschriebenen Schaltungsanordnung 300 insbesondere darin unterscheidet, dass die weiteren Anschlüsse 6 und 11 sowie 8 und 13 jeweils über eigene, separate Anschlussleitungen 5 und 9 bzw. 7 und 12 sowie jeweils einem entlang dieser in Reihe geschalteten ohmschen Widerstand R3 bzw. R5 bzw. R4 bzw. R6 direkt mit dem ersten Kontaktelement A bzw. dem zweiten Kontaktelement B elektrisch verbunden sind. 5 shows a simplified block diagram of a fourth exemplary embodiment of a circuit arrangement 400 according to the invention, this circuit arrangement 400 differing from the circuit arrangement 300 described above in particular in that the further connections 6 and 11 as well as 8 and 13 each have their own separate connection lines 5 and 9 or 7 and 12 and in each case an ohmic resistor R3 or R5 or R4 or R6 connected in series along these are electrically connected directly to the first contact element A or the second contact element B.

Hierdurch können sowohl sämtliche Anschlussleitungen 1, 2, 5, 9, 7 und 12 über ihre gesamte Länge auf mögliche Unterbrechungen bzw. Leitungsbrüche überwacht werden, als auch die Kontaktelemente A und B selbst. D.h. mit der Schaltungsanordnung 400 lassen sich auch bei geöffnetem Kontaktschalter 10 Unterbrechungen innerhalb der Kontaktelemente A und B erkennen, was beispielsweise mit der Schaltungsanordnung 300 aus 4 nicht möglich ist. Ebenfalls ermöglicht die Schaltungsanordnung 300 aus 4 bei geöffnetem Kontaktschalter 10 keine Erkennung von einer Unterbrechung im Abschnitt der ersten Anschlussleitung 1 bzw. der zweiten Anschlussleitung 2 zwischen dem zugehörigen Kontaktelement A bzw. B und dem Anschlussknoten K1 bzw. K2. In this way, both all connection lines 1, 2, 5, 9, 7 and 12 can be monitored over their entire length for possible interruptions or line breaks, as well as the contact elements A and B themselves. Ie with the circuit arrangement 400, even when the contact switch 10 Under Detect breaks within the contact elements A and B, which is the case with the circuit arrangement 300, for example 4 not possible. The circuit arrangement 300 also enables 4 when the contact switch 10 is open, no detection of an interruption in the section of the first connection line 1 or the second connection line 2 between the associated contact element A or B and the connection node K1 or K2.

Somit lässt sich mit einer Schaltungsanordnung 400 gemäß 5 eine noch bessere Diagnosefähigkeit erreichen.Thus, with a circuit arrangement 400 according to 5 achieve an even better diagnostic capability.

Statt bei den Schaltungsanordnungen 300 und 400 die Anschlüsse 6 und 11 bzw. 8 und 13 jeweils als digitale Ausgänge auszubilden ist es auch möglich alternativ grundsätzlich entsprechend geeignete Analogausgänge zu verwenden (nicht dargestellt), bei denen die Ausgangsspannung beispielsweise stufenweise oder durchgehend zwischen der Versorgungsspannung Vcc, beispielsweise +5V, und dem Basispotenzial, in diesem Fall beispielsweise dem Massepotenzial von 0V, d. h. GND, eingestellt werden kann. In bestimmten Fällen lässt sich dadurch die Diagnosefähigkeit der Schaltungsanordnung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sogar noch weiter verbessern.Instead of designing the connections 6 and 11 or 8 and 13 as digital outputs in the circuit arrangements 300 and 400, it is also possible as an alternative to use suitable analog outputs (not shown), in which the output voltage is, for example, gradually or continuously between the supply voltage Vcc , for example +5V, and the base potential, in this case for example the ground potential of 0V, i. H. GND, can be adjusted. In certain cases, this allows the diagnostic capability of the circuit arrangement of a circuit arrangement according to the invention to be improved even further.

Wenn durch die Anordnung der Anschlussleitungen zu befürchten ist, dass im Fehlerfall, insbesondere bei Unterbrechung einer der Anschlussleitungen und/oder der Kontaktelemente in einer Schaltungsanordnung 400, Eingänge des Microcontrollers offen betrieben werden, d. h. ohne einen galvanischen Pfad zu einem bestimmten Spannungspotential, ist es vorzuziehen, einen solchen galvanischen Pfad herzustellen, um unkontrollierte Spannungsänderungen, welche auch als sogenanntes „floaten“ bezeichnet werden, an diesen Eingängen zu verhindern. Dies kann z. B. mittels intern zugeschalteter oder zuschaltbarer Pull-Up- bzw. Pull-Down-Widerstände an den betroffenen Eingängen erfolgen, wobei vorzugsweise deren Einfluss auf die jeweils erzielten Spannungswerte an den Analog-Digital-Wandlern ADC1 und ADC2 zu berücksichtigt wird.If, due to the arrangement of the connecting lines, there is a risk that in the event of a fault, in particular if one of the connecting lines and/or the contact elements in a circuit arrangement 400 is interrupted, inputs of the microcontroller will be operated openly, i. H. without a galvanic path to a specific voltage potential, it is preferable to establish such a galvanic path to prevent uncontrolled voltage changes, also known as "floating", at these inputs. This can e.g. B. by means of internally connected or connectable pull-up or pull-down resistors at the affected inputs, preferably taking into account their influence on the respectively achieved voltage values at the analog-to-digital converters ADC1 and ADC2.

Die Reihenfolge, mit welcher die einzelnen Zyklen durchgeführt werden, ist dabei grundsätzlich beliebig, solange ein jeweils erforderlicher Ausgangszustand zu Beginn des jeweiligen Zyklus eingenommen worden ist. Insbesondere können beispielsweise bei der Schaltungsanordnung 100 oder 200 jeweils der erste Zyklus und der zweite Zyklus vertauscht werden und/oder jeweils der dritte Zyklus und der vierte Zyklus. Ebenso können aber auch der dritte und/oder der vierte Zyklus zuerst durchgeführt werden und anschließend der erste und/oder zweite Zyklus. Allerdings sollte bei einer Schaltungsanordnung 100 oder 200 jeweils vor Beginn des dritten bzw. vierten Zyklus der hierfür jeweils erforderliche Ladezustand (vollständig entladen bzw. vollständig aufgeladen) der jeweiligen Referenzkapazität C1 bzw. C2 erreicht worden sein. Ebenfalls ist es auch denkbar, zuerst den ersten Zyklus, dann den dritten Zyklus und dann erst den zweiten und/oder vierten Zyklus durchzuführen.The order in which the individual cycles are carried out is fundamentally arbitrary, as long as an initial state that is required in each case has been assumed at the beginning of the respective cycle. In particular, in the circuit arrangement 100 or 200, for example, the first cycle and the second cycle can be interchanged and/or the third cycle and the fourth cycle can be interchanged. However, the third and/or fourth cycle can also be carried out first and then the first and/or second cycle. However, in the case of a circuit arrangement 100 or 200, the charge state required for this (completely discharged or completely charged) of the respective reference capacitance C1 or C2 should have been reached in each case before the beginning of the third or fourth cycle. It is also conceivable to carry out the first cycle first, then the third cycle and only then the second and/or fourth cycle.

Entsprechendes gilt für die Schaltungsanordnungen 300 und 400. Auch hier ist die Reihenfolge der Zyklen grundsätzlich beliebig.The same applies to the circuit arrangements 300 and 400. Here, too, the sequence of the cycles is fundamentally arbitrary.

Neben den vorstehend beschriebenen möglichen Ausführungsbeispielen sind im Rahmen der jeweiligen Patentansprüche eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungen möglich.In addition to the possible exemplary embodiments described above, a large number of further configurations are possible within the scope of the respective patent claims.

In einigen Fällen kann es beispielsweise vorteilhaft sein, auf die fünfte Anschlussleitung 9 und/oder die sechste Anschlussleitung 12 sowie die zugehörigen Anschlüsse 11 und 13 sowie die zugehörigen Pins 11 und 13, wie sie die Schalteinrichtungen 300 und 400 aus den 4 und 5 aufweisen zu verzichten. Dies ist jeweils durch die gestrichelten Linien visualisiert. Dies ermöglicht die Verwendung einer Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung 20 bzw. eines Mikrokontrollers 20 mit weniger Anschlusspins bzw. weniger Anschlüssen, reicht in vielen Fällen hinsichtlich der Diagnosefähigkeit aber aus.In some cases it may be advantageous, for example, to the fifth connection line 9 and/or the sixth connection line 12 and the associated connections 11 and 13 and the associated pins 11 and 13, as the switching devices 300 and 400 from the 4 and 5 exhibit to renounce. This is visualized in each case by the dashed lines. This enables the use of a control, measurement and evaluation device 20 or a microcontroller 20 with fewer connection pins or fewer connections, but is sufficient in many cases with regard to the diagnostic capability.

Ferner ist es ebenfalls grundsätzlich möglich, ein oder mehrere, insbesondere zusätzliche weitere Mikrokontroller vorzusehen. Ebenso können der erste Analog-Digital-Wandler ADC1 und/oder der zweite Analog-Digital-Wandler ADC2 jeweils separat ausgebildet sein, d.h. insbesondere außerhalb eines Mikrocontrollers, sofern sie entsprechend mit diesem elektrisch, d.h. galvanisch, verbunden oder verbindbar sind.Furthermore, it is also fundamentally possible to provide one or more, in particular additional, further microcontrollers. Likewise, the first analog-to-digital converter ADC1 and/or the second analog-to-digital converter ADC2 can each be designed separately, i.e. in particular outside of a microcontroller, provided that they are electrically, i.e. galvanically, connected or can be connected to it.

Darüber hinaus können ein oder mehrere Spannungen zur Diagnose insbesondere zusätzlich, teilweise auch alternativ, jeweils an der zugehörigen Anschlussleitung 1 bzw. 2 und/oder am zugehörigen Kontaktelement A bzw. B abgegriffen werden.In addition, one or more voltages for diagnosis can be tapped off in each case on the associated connection line 1 or 2 and/or on the associated contact element A or B, in particular additionally, sometimes also alternatively.

BezugszeichenlisteReference List

100, 200, 300, 400100, 200, 300, 400: erfindungsgemäße SchaltungsanordnungCircuit arrangement according to the invention
11: erste Anschlussleitungfirst connection line
1a1a: linker Teil der ersten Anschlussleitungleft part of the first connection line
22: zweite Anschlussleitungsecond connection line
2a2a: linker Teil der zweiten Anschlussleitungleft part of the second connection line
33: erster Anschlussfirst connection
44: zweiter Anschlusssecond connection
55: dritte Anschlussleitungthird connection line
66: dritter Anschlussthird connection
77: vierte Anschlussleitungfourth connection line
88th: vierter Anschlussfourth connection
99: fünfte Anschlussleitungfifth connection line
1010: Kontaktschaltercontact switch
1111: fünfter Anschlussfifth connection
1212: sechste Anschlussleitungsixth connection line
1313: sechster Anschlusskontaktsixth connection contact
2020: Steuerungs-, Mess- und Auswerteeinrichtung / MikrokontrollerControl, measurement and evaluation device / microcontroller
AA: erstes Kontaktelementfirst contact element
ADC1ADC1: erste Analog-Digital-Wandler-Einheitfirst analog-to-digital converter unit
ADC2ADC2: zweite Analog-Digital-Wandler-Einheitsecond analog-to-digital converter unit
BB: zweites Kontaktelementsecond contact element
C1C1: erste Referenzkapazitätfirst reference capacity
C2C2: zweite Referenzkapazitätsecond reference capacitance
GNDGND: Basispotenzial / MassepotenzialBase potential / ground potential
GPI01, GPI02GPI01, GPI02: Multifunktions-Pinmultifunction pin
K1, .. K4K1, .. K4: Anschlussknotenconnection node
PD1, PD2PD1, PD2: Pull-Down-Widerstandpull down resistor
PU1, PU2PU1, PU2: Pull-Up-Widerstandpull-up resistor
R1R1: erster elektrischer Widerstandfirst electrical resistance
R2R2: zweiter elektrischer Widerstandsecond electrical resistance
R3R3: dritter elektrischer Widerstandthird electrical resistance
R4R4: vierter elektrischer Widerstandfourth electrical resistance
R5R5: fünfter elektrischer Widerstandfifth electrical resistance
R6R6: sechster elektrischer Widerstandsixth electrical resistance
S0...S7S0...S7: Verfahrensschritteprocess steps
VccVcc: positive Versorgungsspannungpositive supply voltage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2001034 A2 [0003, 0029]
DE 102020108704 [0003, 0026, 0027, 0029]

Claims

Diagnosis-capable circuit arrangement (100, 200, 300, 400), having - an electrical contact switch (10) and - a control, measuring and evaluation device (20), the electrical contact switch (10) having at least one first electrical contact element (A) and has at least one second electrical contact element (B), the control, measuring and evaluation device (20) having a first electrical connection (3) and at least one second electrical connection (4), the first electrical contact element (A) having a first electrical connection line (1) is or can be electrically connected to the first connection (3) of the control, measuring and evaluation device (20) and the second electrical contact element (B) via a second electrical connection line (2) to the second connection ( 4) the control, measuring and evaluation device (20) is electrically connected or connectable, characterized in that the circuit arrangement (100, 20 0, 300, 400) is designed such that in at least one state of the circuit arrangement (100, 200, 300, 400) for at least partial diagnosis of the circuit arrangement (100, 200, 300, 400) by means of the control, measuring and evaluation device (20) at least temporarily - a first defined potential (Vcc, GND) can be applied to the first contact element (A) and/or the first connection line (1), and - a second defined potential (Vcc, GND) to the second contact element at the same time (B) and/or the second connecting line (2) can be applied, and the control, measuring and evaluation device (20) is designed for this - while at least one is located on the first contact element (A) and/or one is located in the first connection line (1) and/or to detect a resulting first voltage occurring at the first connection (3) and/or meanwhile at least one on the second contact element (B) and/or one in the second connection line (2) and/or a sic h detecting the resulting second voltage occurring at the second terminal (4), and - evaluating at least one detected voltage, and - determining a functional state of the circuit arrangement (100, 200, 300, 400) at least as a function of a detected and evaluated voltage.

Circuit arrangement (100, 200, 300, 400) according to claim 1 , characterized in that the electrical contact switch (10) is designed to assume at least two switching states, with an electrical connection between the first electrical contact element (A) and the second electrical contact element (B) being separated in a first switching state of the contact switch (10). is, and wherein in a second switching state of the contact switch (10) an electrical connection between the first electrical contact element (A) and the second electrical contact element (B) is established.

Circuit arrangement (100, 200, 300, 400) according to claim 1 or 2 , characterized in that the circuit arrangement (100, 200, 300, 400) also has a first electrical resistor (R1) and a second electrical resistor (R2), wherein the first electrical resistor (R1) along the first connection line (1) is arranged such that the first contact element (A) is or can be electrically connected via the first connection line (1) and the first electrical resistor (R1) to the first connection (3) of the control, measuring and evaluation device (20), and wherein the second electrical resistor (R2) is arranged along the second connecting line (2) in such a way that the second contact element (B) is connected to the second terminal (4) of the controller via the second connecting line (2) and the second electrical resistor (R2). -, Measuring and evaluation device (20) is electrically connected or connectable.

Circuit arrangement (100, 200) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that at least one of the connections (3, 4) is designed and set up as a switchable connection (3, 4), the control, measuring and evaluation device (20) also having at least one switchable pin (GPIO1, GPIO2) for this purpose. which is or can be electrically connected to the switchable connection (3, 4) and which can be switched at least between operation as an input pin and operation as an output pin and is designed and set up to either output a voltage depending on the switching state to detect a voltage, to put the respective associated connection (3, 4) on a potential (Vcc, GND) or to switch the associated connection (3, 4) to high or low resistance.

Circuit arrangement (100, 200) after claim 4 , characterized in that the circuit arrangement (100, 200) also has a first reference capacitance (C1) and a first pull resistor (PD1, PU1), the first reference capacitance (C1) on the one hand between the first terminal (3) of the controller -, Measuring and evaluation device (20) and the first electrical resistance (R1) is electrically connected or connectable to the first connection line (1) and on the other hand is electrically connected or connectable to a base potential (GND), and wherein the first pull Resistor (PD1, PU1) on the one hand is or can be electrically connected between the first contact element (A) and the first electrical resistor (R1) with the first connection line (1) and on the other hand with a first reference potential (Vcc) or a base potential (GND ) is electrically connected or connectable.

Circuit arrangement (100, 200) after claim 4 or 5 , characterized in that the circuit arrangement (100, 200) also has a second reference capacitance (C2) and a second pull resistor (PD2, PU2), the second reference capacitance (C2) on the one hand between the second terminal (4) of the controller -, Measuring and evaluation device (20) and the second electrical resistor (R2) is electrically connected or connectable to the second connection line (2) and on the other hand is electrically connected or connectable to a base potential (GND), and wherein the second pull Resistor (PD2, PU2) on the one hand is or can be electrically connected between the second contact element (B) and the second electrical resistor (R2) with the second connection line (2) and on the other hand with a second reference potential (Vcc) or a base potential (GND ) is electrically connected or connectable.

Circuit arrangement (100) according to 5 or 6, wherein the first pull resistor (PD1, PU1) and/or the second pull resistor (PD2, PU2) is a pull-down resistor (PD2) and has a base potential (GND) is electrically connected or connectable.

Circuit arrangement (200) after claim 5 or 6 , characterized in that the first pull resistor (PD1, PU1) and/or the second pull resistor (PD2, PU2) is a pull-up resistor (PU2) and is electrically connected or connectable to a reference potential (Vcc). .

Circuit arrangement (300, 400) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the control, measuring and evaluation device (20) further comprises: - a third electrical connection (6) via a third connection line (5) with the first contact element (A) and / or the first connection line (1) electrically is or can be connected, and - a fourth electrical connection (8) which is or can be electrically connected via a fourth connecting line (7) to the second contact element (B) and/or the second connecting line (2).

Circuit arrangement (300, 400) after claim 9 , wherein the control, measuring and evaluation device (20) also has: - a first input pin that can be operated at least temporarily as an input or is designed and configured as an input, which is or can be electrically connected to the first electrical connection (3), - a second input pin that can be operated at least temporarily as an input or is designed and set up as an input and is or can be electrically connected to the second electrical connection (4), - a first output pin that can be operated at least temporarily as an output or is designed and set up as an output, which is or can be electrically connected to the third electrical connection (6), - a second output pin which can be operated at least temporarily as an output or is designed and set up as an output and which is or can be electrically connected to the fourth electrical connection (8).

Circuit arrangement (300, 400) after claim 9 or 10 , wherein the control, measuring and evaluation device also has: - a fifth electrical connection (11) which is or can be electrically connected via a fifth connection line (9) to the first contact element (A) and/or the first connection line (1). - a third output pin which can be operated at least temporarily as an output or is designed and set up as an output and which is or can be electrically connected to the fifth electrical connection (11). - a sixth electrical connection (13) which is or can be electrically connected via a sixth connection line (12) to the second contact element (B) and/or the second connection line (2), and - an at least temporarily operable or designed and set up as an output fourth output pin, which is electrically connected or connectable to the sixth electrical connection (13).

Circuit arrangement (300, 400) according to one of Claims 1 until 11 , wherein the control, measurement and evaluation device (20) further comprises: - a first analog-to-digital converter channel that can be electrically connected or is connected to the first connection (3) and/or the first input pin and/or a first with the first connection (3) and/or the first input pin electrically connectable or connected analog-to-digital converter unit (ADC1), and - with the second connection (4) and/or the second input pin electrically connectable or a connected second analog-to-digital converter and/or a second analog-to-digital converter unit (ADC2) that can be electrically connected or is connected to the second connection (4) and/or the second input pin.

Method for diagnosing a circuit arrangement (100, 200, 300, 400) according to one of Claims 1 until 12 is formed, characterized by the steps: a) providing a circuit arrangement (100, 200, 300, 400) according to one of Claims 1 until 12 is formed, b) applying a first defined potential (Vcc, GND) to the first contact element (A) and/or the first connection line (1), and at the same time c) applying a second defined potential (GND, Vcc) to the second contact element (B) and/or the second connection line (2), and at least temporarily while steps b) and c) are being carried out: d) detecting a contact element (A) and/or a contact line in the first connection line (1 ) and/or a resulting first voltage occurring at the first connection (3) and/or a voltage developing at the second contact element (B) and/or a voltage developing in the second connection line (2) and/or a voltage developing at the second connection (4 ) adjusting, resulting second voltage, e) evaluating at least one detected voltage, and f) determining a functional state of the circuit arrangement (100, 200, 300, 400) as a function of at least one detected and evaluated voltage.

procedure after Claim 13 , characterized in that steps b) to d) are carried out in a first cycle and after carrying out steps b) to d) in the first cycle, a second cycle is first carried out in which at least steps b) to d) are repeated before steps e) and f) are carried out, with the second defined potential (GND, Vcc) being applied to the first contact element (A) and/or the first connection line (1) in step b) in the second cycle , and at the same time - in step c), the first defined potential (Vcc, GND) is applied to the second contact element (B) and/or the second connection line (2), and wherein during the evaluation in step e) and/or during the determination of the Functional state in step f), in particular, at least one voltage detected in the first cycle and at least one voltage detected in the second cycle are taken into account.

procedure after Claim 13 or 14 , characterized in that after performing steps b) to d) in the second cycle at least a third cycle and a fourth cycle are performed, wherein in the third and fourth cycle at least steps b) to d) are repeated before the steps e) and f) are carried out, with the first potential (Vcc, GND) and the second potential (GND, Vcc) being selected differently from one another in the first cycle and in the second cycle, with the third cycle in steps b) and c ) the first defined potential (Vcc, GND) is applied both to the first contact element (A) and/or the first connecting line (1) and to the second contact element (B) and/or the second connecting line (2), wherein in the fourth cycle in steps b) and c) the second defined potential (GND, Vcc) in each case both to the first contact element (A) and/or the first connection line (1) and to the second contact element ment (B) and/or the second connection line (2) is applied, and wherein during the evaluation in step e) and/or during the determination of the functional state in step f) in particular at least one voltage detected in the first cycle, at least one detected in the second cycle Voltage and at least one voltage detected in the third cycle and/or one in the fourth cycle are taken into account.