DE19749853C2 - Verfahren zum Aktivieren unterschiedlicher Funktionen aus einer Mehrzahl von in gleichen Steuergeräten abgelegten Funktionen sowie Steuergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Steuergerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Mit Fortschritten in der Elektronik werden zunehmend elektro­ nische Steuergeräte für die intelligente Steuerung unter­ schiedlichster Vorrichtungen verwendet. In Kraftfahrzeugen beispielsweise werden in verschiedenen Fahrzeugtypen und im gleichen Fahrzeug an unterschiedlichen Einbauorten Steuerge­ räte eingesetzt, die ähnliche Grundfunktionen haben und des­ halb baugleich sind, die aber entsprechend der jeweiligen spezifischen Anbindung programmiert sein müssen. Zur Ansteue­ rung von passiven Sicherheitseinrichtungen, wie Airbags, Gurtstraffern usw. werden in einem Fahrzeug beispielsweise mehrere baugleiche Sensoren an unterschiedlichen Orten einge­ baut, die mit einem Satellitensteuergerät zusammenwirken, wo­ bei sich die Steuergeräte nur in einigen Softwareparametern unterscheiden. Die Herstellung und Lagerhaltung der Steuerge­ räte entsprechend dem spezifischen Zweck würde zu einer hohen Vielfalt mit entsprechenden Kosten und Fehlermöglichkeiten infolge von Falschverbauungen führen.

Aus der DE 43 26 327 A1 ist ein elektronisches Steuergerät für ein Kraftfahrzeug bekannt, das in einem nicht flüchtigen Speicher mehrere Programme enthält, und mit einer Einrichtung versehen ist, mittels der über eine Vielfachsteckverbindung zum Anschluß des Steuergerätes die Art und/oder Ausstattung des jeweiligen Fahrzeugs erkannt werden kann, um die indivi­ duell benötigten Programme zu aktivieren. Die Erkennung des jeweiligen Fahrzeugs erfolgt über Abfrage der Stifte des fahrzeugseitigen Gegensteckers.

Aus der DE 38 30 187 C3 ist eine Kodiervorrichtung für Schaltschrankeinschübe bekannt, bei der eine mechanische Ab­ tastung einer ortsspezifisch am Einbauort vorgesehenen Kodie­ rung erfolgt, so daß der Einbau eines falschen Einschubes verhindert wird. Eine weitergehende Auswertung dieser Kodie­ rungen ist dabei nicht vorgesehen.

Weiterhin ist aus der DE 44 14 412 C1 eine Bedienungsvorrich­ tung für elektronische Schaltgeräte mit einer auswechselbaren Frontfolie bekannt. Diese Wechsel-Frontfolie trägt eine Ko­ dierung, die von einer Steuereinrichtung gelesen und ausge­ wertet werden kann. Entsprechend der Kodierung werden Betäti­ gungselementen der Bedienungsvorrichtung jeweils anwenderspe­ zifische Funktionen zugewiesen.

Mehrfachsteckverbindungen sind in einem Kraftfahrzeug in vielfältiger Weise vorhanden. Insbesondere bei den Anschlüs­ sen von Satellitensteuergeräten eines Insassenschutzsystems unterscheiden sie sich weder in ihrer PIN-Belegung noch in ihrem äußeren Aussehen. Eine Kodierung über Mehrfachstecker erzeugt daher in bestimmten Anwendungsfällen unnötige Viel­ falt sowohl hinsichtlich der Stecker als auch hinsichtlich der Kabelsätze und ist, wenn die Kodierung in die Anzahl der PINs gelegt wird, mit der Gefahr von Fehlverbauungen verbun­ den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich in kostengünstiger und bei der Produk­ tion sicherer Weise Steuergeräte, die eine Mehrzahl von Funk­ tionen enthalten, von denen je nach Anwendungsfall unter­ schiedliche Funktionen aktiviert werden, derart einsetzen lassen, daß bei hoher Vielfalt Fehlfunktionen weitgehend aus­ geschaltet sind. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zu schaffen, mit dem sich das er­ findungsgemäße Verfahren durchführen läßt.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Erfindungsgemäß wird das Steuergerät bei der Montage an sei­ nem Einbauort durch eine dort befindliche einbauortspezifi­ sche Kodiereinrichtung kodiert. Auf diese Weise ist einer­ seits eine hohe Vielfalt ortsspezifisch aktivierter Steuerge­ räte möglich und andererseits eine hohe Funktionssicherheit nach der Montage gegeben, da sich die externe Kodiereinrich­ tung unmittelbar am jeweiligen Einbauort und dort einbauort­ spezifisch befindet.

Die Kodierung kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Steuergerät externe Felder berüh­ rungslos abtasten, z. B. optisch, kapazitiv oder induktiv, o­ der aber gemäß Anspruch 2 bei der Montage unmittelbar codiert werden, indem z. B. am Einbauort angebrachte Stifte in Kon­ taktlöcher eindringen.

Die Funktionen, die durch die Kodierung aktiviert werden, können unterschiedlichster Art sein. Es können unterschiedli­ che, in einem Speicher gespeicherte Datensätze oder ganze Programme sein; es können jedoch auch durch unterschiedliche Kontaktierungen gebildete Hardwareschaltungen sein.

Der das Steuergerät betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die Kodiererfassungseinrichtung vom Anschlußstecker des Steuergerätes getrennt und derart am Steuergerät angebracht, daß sie beim Montieren des Steuerge­ rätes die am Einbauort des Steuergerätes vorgesehene Kodie­ rung erfaßt.

Die Unteransprüche 4 bis 6 sind auf vorteilhafte Merkmale des Steuergerätes gerichtet.

Die Erfindung kann überall dort Anwendung finden, wo eine Vielzahl gleichartiger Steuergeräte eingesetzt wird, die meh­ rere Funktionen, wie Daten, Programme usw. enthalten, von de­ nen einige anwendungsspezifisch aktiviert werden. Zu den Einsatzgebieten gehört nicht nur das Automobil, sondern auch die Steuerung komplexer Fertigungsvorrichtungen, die Energie­ versorgung und Klimatisierung von Gebäuden usw.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläu­ tert.

Es stellen dar:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Steuergerät und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungs­ form eines Steuergerätes.

Gemäß Fig. 1 weist ein Steuergerät ein Gehäuseoberteil 2 und ein Gehäuseunterteil 4 auf, die zwischen sich eine Leiter­ platte 6 aufnehmen. Auf der Leiterplatte 6 befinden sich un­ terschiedliche Bauelemente, darunter auch ein als Steuerein­ heit dienender Mikroprozessor 8 und ein Speicher 10. Der Speicher 10 ist vorteilhafterweise nicht flüchtig, so daß in ihm gespeicherte Programme, mit denen unterschiedliche Funk­ tionen des Steuergerätes aktivierbar sind, bei abgeschalteter Energieversorgung erhalten bleiben. Über einen Mehrfachste­ cker 12 ist das Steuergerät an eine externe Stromversorgung, an Sensoren und/oder andere Einrichtungen, eingeschlossen die Eingangssignale für das Steuergerät 2 erzeugen. Die Ausgänge des Steuergerätes 2 sind unter dem Mehrfachstecker 12 an von dem Steuergerät 2 anzusteuernde Einrichtungen angeschlossen.

Das Steuergerät ist mittels Schrauben 14 auf einem Basisteil, im Falle der Anwendung in einem Kraftfahrzeug, einem Fahr­ zeugteil 16 befestigt. Die Schrauben 14 bestehen aus Metall und sind über in das Gehäuseoberteil 2 eingesetzte Metall­ buchsen 18 unmittelbar mit Leiterbahnen der Leiterplatte 6 oder über Anschlußdrähte 20 mit auf der Leiterplatte 6 be­ findlichen Bauelementen verbunden. Die gemäß Fig. 1 linke Schraube ist mit dem Fahrzeugteil 16, das beispielsweise ge­ erdet ist, in unmittelbarem Gewindeeingriff und dadurch mit dem Fahrzeugteil 16 elektrisch leitend verbunden. Zwischen der gemäß Fig. 1 rechten Schraube 14 und dem Fahrzeugteil 16 besteht keine elektrisch leitende Verbindung, da in das Fahr­ zeugteil 16 eine Buchse 20 aus Kunstoff eingesetzt ist. Durch Bestückung der zur Befestigung des Steuergerätes vorgesehenen Löcher in dem Fahrzeugteil 16 mit Buchsen 20 läßt sich fest­ legen, welche Leiter der Leiterplatte 6 bzw. Bauelemente mit Erde verbunden sind und welche nicht. Dadurch ist eine Kodie­ rung festgelegt, die vom Mikroprozessor 8 ausgelesen werden kann und entsprechend einem Auswahlprogramm einzelne der im Speicher 10 abgelegten Programme aktiviert und damit die Funktionsweise des Steuergerätes 2 bestimmt. Je nach Anzahl der vorgesehenen Befestigungslöcher bzw. Schrauben läßt sich eine Kodierungsvielfalt erzielen; beispielsweise lassen sich mit lediglich zwei Löchern vier unterschiedliche Programme des Steuergerätes aktivieren.

Fig. 2 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungs­ form, bei der für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwen­ det sind.

Bei dem Steuergerät gemäß Fig. 2 erfolgt die Kodierung mit Hilfe von Stiften 30, die auf dem Fahrzeugteil 16 befestigt sind und durch Löcher im Gehäuseunterteil 4 in Kontaktlöcher 32 einragen, die in der Leiterplatte 6 vorgesehen sind und mit einzelnen Leiterbahnen verbunden sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erfolgt die Kodierung des Steuergerätes durch die am jeweiligen Einbauort vorgese­ henen Stifte 30, die beim Montieren des Steuergerätes, das wiederum mit Hilfe der Schrauben 14 erfolgt, in die Kontakt­ löcher 32 eindringen.

Die Kodierung kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen:

Beispielsweise können die Stifte 30 elektrisch leitende Ver­ bindungen zwischen einzelnen Leiterbahnen herstellen. Das Verbindungsmuster stellt dann das Auswahlprogramm dar, ent­ sprechend dem die im Speicher 10 abgelegte Programme akti­ viert werden.

Alternativ kann unter Steuerung des Mikroprozessors 8 ein Auswahlprogramm abfragen, welche der Kontaktlöcher 32 über die Stifte 30 mit Masse verbunden sind; dies setzt voraus, daß die Stifte 32 elektrisch leitend mit dem Fahrzeugteil 16 verbunden sind. Alternativ kann auch bestimmt werden, ob sich in einem Loch überhaupt ein Stift befindet, beispielsweise durch kapazitive Abtastung.

Die Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 können in viel­ fältiger Weise abgeändert werden; beispielsweise können an einem ortsfesten Teil, an dem das Steuergerät montiert wird, Betätigungsstifte vorgesehen sein, die am Steuergerät vorge­ sehene Schalter betätigen.

Am Einbauort können ortsfest Muster angeordnet sein, die von am Steuergerät befindlichen Abtastmitteln kapazitiv, induktiv oder optisch abgestastet werden, so daß das Muster die Kodie­ rung darstellt. Die Stifte 30 können unter sich in vorbe­ stimmter Weise elektrisch verbunden sein, sodaß die Schaltung auf der Leiterplatte in unterschiedlicher Weise ergänzt ist. Gegebenenfalls können unterschiedliche Programme hardwaremä­ ßig durch sich ergebende Schaltungen realisiert sein.

Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel für die Erfindung sind ausgelagerte Sensorsatelliten in einem Fahrzeug, die an ver­ schiedenen Einbauorten die Beschleunigung aufnehmen und für sich eine Zündentscheidung für Airbags, Gurtstraffer usw. treffen sollen oder die lediglich ihre sensierte Beschleuni­ gung in einer spezifisch gewichteten Art an ein zentrales Steuergerät (ECU) weitergeben. Je nach dem Einbauort wird mit gleichem Algorithmus gerechnet, aber mit unterschiedlicher Parametrierung, da sich die Beschleunigungen an den verschie­ denen Orten verschieden abbilden und auch verschieden bewer­ tet werden müssen. Um nicht unterschiedlich kodierte Satelli­ tensteuergeräte für ein Fahrzeug anschließen zu müssen, ist es von Vorteil nur ein einziges Steuergerät einzubauen, das alle verschiedenen Parametersätze z. B. in einem als EEPROM ausgebildeten nicht flüchtigen Speicher enthält, wobei nur noch ausgebildet werden muß, welcher Parametersatz für wel­ chen Einbauort gewählt werden muß. Mit einem Steuergerät kann auf diese Weise die gesamte Fahrzeugpalette bedient werden, wozu sonst eine Variantenvielfalt in dreistelliger Zahl er­ forderlich wäre. An den Fahrzeugen wird bei der Herstellung an dem jeweiligen Einbauort die einbauortspezifische Kodie­ rung durch Stifte, Muster, elektrisch isolierte Buchsen usw. angebracht. Bei der Montage des Steuergerätes erfolgt dann selbsttätig und zwangsläufig seine orts- und ggf. fahrzeug­ spezifische Kodierung.

Claims (6)

1. Verfahren zum Aktivieren unterschiedlicher Funktionen aus einer Mehrzahl von in einem Steuergerät abgelegten Funktionen, bei welchem Verfahren das Steuergerät eine externe Kodierung erfaßt und die Funktionen in Abhängigkeit von der externen Kodierung aktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem an einem Einbauort montierten Steuergerät erfaßte externe Kodierung (20; 30) ortsspezifisch ist und am Einbauort des Steuergerätes angebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät bei einer Montage am Einbauort die ortsspezifische externe Kodierung (20; 30) erfaßt.

3. Steuergerät mit

• - einem Anschlußstecker (12) zum Anschließen des Steuergerätes an eine mit ihm zusammenwirkende Vorrichtung,
• - einer Steuereinheit (8),
• - einem Speicher (10), in dem eine Vielzahl von Programmen abgelegt ist, und
• - mit einer Kodiererfassungseinrichtung zum Erfassen einer externen Kodierung, wobei zumindest eines aus der Vielzahl der Programme in Abhängigkeit von der dem Steuergerät von außen zugeführten Kodierung aktiviert wird,

wobei die Kodiererfassungseinrichtung (14; 20; 32) eine vom Anschlußstecker (12) getrennte Einrichtung ist, die beim Montieren des Steuergerätes eine am Einbauort des Steuergerätes vorgesehene Kodierung (20, 30) erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiererfassungseinrichtung (14; 20; 32) durch elektrische Verbindungen (18, 20) zu Befestigungsmitteln (14) des Steuergerätes an seinem Einbauort gebildet ist, wobei die Kodierung dadurch gegeben ist, daß die Befestigungsmittel (14) bei eingebautem Steuergerät elektrisch unterschiedliche Zustände aufweisen.

4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiererfassungseinrichtung (14; 20; 32) durch Kontakte (32) gegeben ist, die mit am Einbauort des Steuergerätes vorgesehenen, einbauortspezifischen Kontakten (30) zusammenwirken.

5. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiererfassungseinrichtung (14; 20; 32) durch am Steuergerät vorgesehene Kontaktlöcher (32) gebildet ist, in die am Einbauort vorgesehene einbauortspezifische Stifte (30) einragen.

6. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiererfassungseinrichtung (14; 20; 32) durch eine am Steuergerät ausgebildete Abtasteinrichtung gebildet ist, die ein am Einbauort vorgesehenes Muster berührungslos abtas­ tet.