DE4032423A1 - Elektronisches geraet - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektronischen Gerät nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein gattungsgleiches Gerät ist aus 1141 Ing´nieurs de l′Automobile (1982) No. 6, Seiten 69 bis 77 bekannt. Für elektronische Geräte dieser Art, die zum Beispiel als Bestandteil von Schutzeinrichtungen für Fahrzeuginsassen sicher­ heitsrelevante Funktionen erfüllen, ist eine ständige Überprüfung ihrer Betriebsbereitschaft von ausschlaggebender Bedeutung, da nur auf diese Weise eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet werden kann. Ergibt die routinemäßige Überprüfung des Geräts Hinweise auf einen Fehlerzustand, wird dies den Fahrzeuginsassen durch eine geeignete Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eine Warnlampe, ange­ zeigt. Die Fahrzeuginsassen können sich dann auf die Tatsache ein­ stellen, daß das Gerät defekt ist und alsbald eine Werkstatt auf­ suchen. Bei herkömmlichen Geräten dieser Art besteht die Gefahr, daß beispielsweise durch die in Fahrzeugen auftretenden starken Schwin­ gungsbeanspruchungen Verbindungsmittel zwischen Gerät und dem Fahr­ zeug, insbesondere die zur Stromquelle führenden Verbindungsleitun­ gen, unterbrochen werden, so daß in nachteiliger Weise die Anzeige­ einrichtungen ihre Warnfunktion nicht mehr erfüllen können.

Vorteile der Erfindung

Das Gerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch eine redundante Ausbildung von Verbindungsmitteln sichergestellt werden kann, daß die Anzeige­ einrichtung auch bei Versagen eines Verbindungsmittels noch ihre Warnfunktion erfüllen kann.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist insbesondere die Masseverbindung redundant ausgebildet. Sofern die Masseverbindung als Kabelanschluß ausgebildet ist, wird dabei die Masseverbindung vorzugsweise mindestens zwei Leiter umfassen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit vergrößert, daß bei einem Defekt, der zu einem Leitungsabriß führt, mindestens noch eine Masseverbindung erhalten bleibt. Vorzugsweise wird bei einem derartigen Ausführungsbeispiel mit einer mehrere Leiter ümfassenden Masseverbindung die Länge der Leiter unterschiedlich bemessen, so daß beispielsweise bei einer starken Zugbeanspruchung die Wahr­ scheinlichkeit vergrößert wird, daß zumindest der längere Leiter nicht durchtrennt wird.

In einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das elektrisch leitfähige Gehäuse des Gerätes selbst als erste Masseverbindung ausgestaltet und stellt durch geeignete Verbindung mit den Karosserieteilen des Fahrzeugs eine galvanische Verbindung her. Zusätzlich wird eine redundante Masseverbindung noch über ein Kabel hergestellt.

Zweckmäßig wird das elektronische Gerät für Anwendungen im Kraft­ fahrzeug, insbesondere als Steuergerät für Sicherheitseinrichtungen für Fahrzeuginsassen, wie beispielsweise Airbag und/oder Gurt­ straffer, vorgesehen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den schematischen Stromlaufplan eines ersten Ausführungs­ beispiels der Erfindung mit einer Anzeigeeinrichtung und einem redundanten Masseanschluß, Fig. 2 in Form eines schematischen Stromlaufplans ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Anzeigeeinrichtungen und einem redundanten Masseanschluß und Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Anzeigeeinrich­ tung und einem redundanten Masseanschluß.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das elektronische Gerät gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel umfaßt eine Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise eine Warnlampe 2, die in Serie mit einem Schaltmittel, vorzugsweise einem Transistor T über Verbindungsmittel, vorzugsweise Leitungen 4, 8 mit einer Stromversorgungseinrichtung, beispielsweise der Batterie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Steuerelektrode des Transistors T ist mit dem Ausgangsanschluß von Steuermitteln 6 verbunden, die das Gerät auf Fehler überprüfen und bei Auftreten eines Fehlers die Steuerelektrode des Transistors T ansteuern, so daß die Anzeige­ einrichtung 2 angesteuert wird. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Leitung 4 als Masseleitung ausgebildet. Parallel zu der Masseleitung 4 ist ein mehradriges Kabel 5 mit den Adern 5A, 5B geschaltet, so daß auf diese Weise eine redundante Masseverbindung hergestellt ist. Wenn beispielsweise in Folge mechanischer Beanspruchung die Masseleitung 4 unterbrochen wird, stellt das Kabel 5 noch eine Masseverbindung sicher. Zweckmäßig wird, wie in Fig. 1 bei der Ader 5A des Kabels 5 angedeutet, mindestens eine der Adern 5A, 5B des Kabels 5 derart ausgebildet, daß sie länger ist als die weitere Ader 5B. Dadurch kann sicher­ gestellt werden, daß bei einer Streckung des Kabels 5 die zu einem Bruch bzw. einem Abreißen der Ader 5B führt, zumindest noch die Ader 5A eine sichere Masseverbindung garantiert. Besonders vorteilhaft wird eine redundante Masseverbindung dadurch hergestellt, daß einer­ seits das elektrisch leitende Gehäuse des Gerätes als erste Masse­ verbindung fungiert und beispielsweise, wie in Fig. 1 dargestellt, über die Leitung 4 galvanisch mit der Karosseriemasse bzw. dem Minuspol der Fahrzeugbatterie verbunden wird, und daß zusätzlich eine Masseverbindung über ein vorzugsweise mehradriges Kabel 5 hergestellt wird. Sofern dann die Masseverbindung über das Gehäuse des Gerätes, beispielsweise in Folge Korrosion oder in Folge mechanischer Zerstörung unterbrochen wird, kann eine zuverlässige Masseverbindung noch über die Adern 5A, 5B des Kabels 5 aufrecht­ erhalten werden.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Das Gerät 1 umfaßt zwei Anzeigeeinrichtungen 2A, 2B, die jeweils in Serie mit Schaltmitteln, nämlich Transistoren TE1, TE2 zwischen Leitungen 4, 8 geschaltet, sind, die eine Verbin­ dung zu der Fahrzeugkarosserie, insbesondere zu der hier nicht dar­ gestellten Fahrzeugbatterie herstellt. Die Steuerelektroden der Transistoren TE1, TE2 ihrerseits sind mit jeweils dem Kollektor­ anschluß je eines weiteren Transistors TA1, TA2 verbunden, deren Emitteranschlüsse zu der Masseleitung 4 (4A, 4B) führen. Die Steuer­ elektroden der Transistoren TA1, TA2 sind jeweils über Widerstände R2, R3 mit je einem Ausgangsanschluß von Steuermitteln 6 verbunden. Die Steuerelektrode der Transistoren TE1, TE2 ist weiterhin über Widerstände R1, R4 mit der Leitung 8 verbunden, die an den positiven Anschluß der Betriebsspannungsquelle führt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Masseleitung 4 dadurch redundant aus­ gebildet, daß zwei Masseanschlüsse 4A, 4B vorgesehen sind. Der Masseanschluß 4A ist mit den Emitteranschlüssen der Transistoren TE1 und TA2 verbunden, während der Masseanschluß 4B mit den Emitter­ anschlüssen der Transistoren TE2 und TA1 verbunden ist.

Wie auch schon im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschrieben, dienen die Steuermittel 6 zur Überprüfung des elektronischen Gerätes auf Fehler und Ansteuerung der Anzeige­ einrichtungen 2A, 2B im Fehlerfall, um diesen Fehler den Fahrzeug­ insassen anzuzeigen. Wenn nun beispielsweise die Masseleitung 4B unterbrochen ist, wird die Anzeigeeinrichtung 2A noch einen Fehler­ zustand anzeigen können, da der Transistor TA1, der bei intaktem Masseanschluß 4B Basisstrom von dem Transistor TE1 abzieht, diesen damit sperrt und dadurch einen Stromfluß durch die Anzeigeeinrich­ tung 2A verhindern könnte, in diesem Fall keine Eingriffsmöglichkeit in die Ansteuerung des Transistors TE1 mehr hat. Im Falle einer Unterbrechung des Masseanschlusses 4A tritt dagegen die Anzeige­ einrichtung 2B noch in Funktion, da jetzt der Emitteranschluß des Transistors TA2 nicht mehr auf Masse liegt. Bei diesem Ausführungs­ beispiel wird demzufolge sichergestellt, daß immer eine der Anzeige­ einrichtungen 2A, 2B funktionsfähig bleibt, auch wenn ein Massean­ schluß der redundant ausgeführten Masseleitung unterbrochen ist. Allerdings handelt es sich hier um eine vergleichsweise aufwendige Schaltungsanordnung, da zwei Anzeigeeinrichtungen 2A, 2B und pro Anzeigeeinrichtung je zwei Schaltmittel TE1, TA1 bzw. TE2, TA2 vorgesehen sind.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Anzeigeeinrichtung 2 umfaßt, die in Serie mit einem Schalt­ mittel, insbesondere einem Transistor T2 und einer Diode D1 an Leitungen 8, 4A, 4B geschaltet ist, die die Verbindung des Gerätes mit der Fahrzeugkarosserie, insbesondere mit der Batterie des Fahrzeugs herstellen. Bei den Leitungen 4A, 4B handelt es sich um redundant ausgebildete Masseleitungen. Dabei ist die Kathode der Diode D1 nur mit der Masseleitung 4B verbunden. Die Masseleitung 4A ihrerseits ist mit der Kathode einer weiteren Diode D2 verbunden, deren Anode mit Anode der Diode D1 verbunden ist. Die Steuer­ elektrode des Transistors T2 wird von einem zweiten Schaltmittel, nämlich einem Transistor T1 angesteuert. Dazu ist die Steuer­ elektrode des Transistors T2 mit dem Kollektoranschluß des Transistors T1 verbunden. Der Emitteranschluß des Transistors T1 ist mit dem Masseanschluß 4B verbunden. Der Steueranschluß des Transistors T1 seinerseits ist über einen Widerstand R3 mit einem Ausgangsanschluß einer Steuereinrichtung 7 verbunden, die Prüf- und Steuerfunktionen ausführt und die vorzugsweise einen Mikrorechner umfaßt. Die Steuereinrichtung 7 verfügt über mindestens einen Eingangsanschluß, der über einen Widerstand R2 mit dem Masseanschluß 4A verbunden ist. Ein weiterer Widerstand R1 ist zwischen Masse­ leitung 4A und Leitung 8 geschaltet. Schließlich ist noch der Steueranschluß des Transistors T2 über einen Widerstand R4 mit der Leitung 8 verbunden.

Bei intakten Masseleitungen 4A, 4B wird im Falle einer Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung 2 ein geschlossener Stromkreis über die Masseleitung 4B hergestellt. Ist nun aber im Falle einer Zerstörung der Masseleitung 4B keine Masseverbindung über diese Leitung mehr möglich, so kann, analog zu der schon im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beschriebenen Weise eine Masse­ verbindung über die Masseleitung 4A zustandekommen, so daß die Anzeigeeinrichtung 2 ein Warnsignal abgeben kann. Darüber hinaus bietet das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 noch dadurch eine zusätzliche Sicherheit, daß die Steuereinrichtung 7 über den mit dem Widerstand R2 verbundenen Eingangsanschluß auch noch das an dem Masseanschluß 4A anstehende Potential überprüfen und damit feststellen kann, ob zumindest dieser Masseanschluß 4A noch mit Masse verbunden ist.

Claims (11)

1. Elektronisches Gerät mit einer den Betriebszustand des Gerätes anzeigenden Anzeigeeinrichtung und mit mehrpolig ausgebildeten Ver­ bindungsmitteln, die das Gerät beispielsweise mit einer Stromver­ sorgungseinrichtung verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verbindungsmittel der mehrpolig ausgebildeten Verbindungsmittel redundant ausgebildet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masseverbindung (4, 4A, 4B, 5, 5A, 5B) redundant ausgebildet ist.

3. Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masseverbindung als Kabelanschluß (Kabel 5) ausgebildet ist und daß die Masseverbindung mindestens zwei Leiter (5A, 5B) umfaßt.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Leiter (5A, 5B) der Masseleitung (5) unterschiedliche Längen aufweisen.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Masseanschluß der mehrpoligen Masseverbindung über elektrisch leitfähige Gehäuseteile des Geräts (1) hergestellt ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Überwachungsmittel für die Funktionsfähigkeit der Verbindungs­ mittel und Anzeigemittel zur Warnung bei fehlerhaften Verbindungs­ mitteln vorgesehen sind.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (2) und Schaltmittel (T) in Serie zwischen Verbindungsmittel (4, 5, 8) geschaltet sind.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Anzeigeeinrichtungen (2A, 2B) vorgesehen sind, die in Serie mit jeweils einem ersten Schaltmittel (TE1, TE2) zwischen Verbindungsmittel (4A, 4B) geschaltet sind, und daß je einem ersten Schaltmittel (4A, 4B) zugeordnete zweite Schaltmittel (TA1, TA2) vorgesehen sind, wobei ein erster Anschluß der Schalt­ strecke des jeweils zweiten Schaltmittels (TA1, TA2) mit der Steuerelektrode des jeweils ihm zugeordneten ersten Schaltmittels (TE1, TE2) und ein zweiter Anschluß der Schaltstrecke des jeweils zweiten Schaltmittels (TA1, TA2) mit dem Verbindungsmittel (4A, 4B) des jeweils anderen ersten Schaltmittels (TE1, TE2) verbunden sind.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Anzeigeeinrichtung (2) und ein erstes Schalt­ mittel (T2) in Serie zwischen Verbindungsmittel (4B, 8) geschaltet sind und daß zweite Schaltmittel (T1) vorgesehen sind, deren Schalt­ strecke einerseits mit der Steuerelektrode des ersten Schaltmittels (T2) und andererseits mit dem Verbindungsmittel (4B) verbunden ist.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Gerät für Anwendungen im Kraftfahrzeug vor­ gesehen ist.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ein Steuergerät für Sicherheitseinrichtungen wie zum Beispiel Airbag und/oder Gurtstraffer ist.