EP1911010B1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur gesicherten ansteuerung von aktoren, sensoren bzw. verbrauchern in einem diese enthaltenden elektrischen gerät, insbesondere elektrischen hausgerät - Google Patents

Verfahren und schaltungsanordnung zur gesicherten ansteuerung von aktoren, sensoren bzw. verbrauchern in einem diese enthaltenden elektrischen gerät, insbesondere elektrischen hausgerät Download PDF

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EP1911010B1
EP1911010B1 EP06763905A EP06763905A EP1911010B1 EP 1911010 B1 EP1911010 B1 EP 1911010B1 EP 06763905 A EP06763905 A EP 06763905A EP 06763905 A EP06763905 A EP 06763905A EP 1911010 B1 EP1911010 B1 EP 1911010B1
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EP
European Patent Office
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control device
signal
output
sensors
consumers
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EP06763905A
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Rudolf Feldmeier
Holger Helmschmidt
Christian HÖNLE
Bernhard SÖLLNER
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/42—Safety arrangements, e.g. for stopping rotation of the receptacle upon opening of the casing door
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C25/00—Arrangements for preventing or correcting errors; Monitoring arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and a circuit arrangement for the secure control of actuators and / or sensors and / or consumers in an electric device containing them, in particular electrical domestic appliance whose actuators, sensors or consumers for their effective circuit supplied by an associated control device control signals receive.
  • the above-considered known safety measure can be considered as a passive safety measure, which is implemented in the respective device, in the present case, ie in electric washing machines by installing a corresponding safety device. Apart from the safety device concerned, no further action has been taken to ensure the required safety.
  • safety circuits are also known in other contexts. So it is generally known to monitor the proper operation of electrical equipment and facilities ( DE 40 23 700 A1 . DE 197 03 890 C1 . DE 197 12 375 A1 . DE 199 02 031 A1 ) To use monitoring devices, which are also referred to as watchdog devices or circuits.
  • the relevant known watchdog circuits are in proper working of the circuits or Watchdog circuits, when properly operated by the circuits or devices to which they are associated, provide pulse trains having particular pulse patterns. If these pulse patterns are changed due to a fault in the circuit or device with which the respective watchdog circuit is connected, the respective watchdog circuit outputs a specific output signal indicating this faulty operation.
  • nothing is known about the active utilization of signals emitted by the respective watchdog circuits during the proper operation of the circuits to which they belong.
  • the invention is therefore based on the object in the control of actuators and / or sensors and / or consumers at least one electrical device, in particular an electrical domestic appliance in each case to take an active safety measure to ensure a tightened functional safety of the relevant electrical appliance or household appliance.
  • a separate signal or pulse train having at least one specific characteristic is additionally delivered only when the relevant electrical device is operating properly, the occurrence of which is monitored.
  • the relevant actuators and / or sensors and / or consumers for the recording or execution of the control signals supplied to them by the control device are released on the output side of the relevant control device.
  • the proper occurrence of the separate signal or pulse sequence having at least one specific characteristic is determined by means of a monitoring device.
  • a monitoring device This, the function of a watchdog circuit fulfilling monitoring device is used here in contrast to the initially considered known watchdog circuits active for the release of actuators, sensors or consumers of the electrical device or domestic appliance for recording or execution of these from the mentioned control device supplied control signals.
  • the determination of the relevant signal or pulse train by the monitoring device indicating signal is used in the control device for monitoring the proper operation of the monitoring device.
  • This has the advantage that it can be determined in a particularly simple manner, whether by the control device the said monitoring device has delivered, at least one specific characteristic having separate signal or pulse sequence actually in this monitoring device properly generated and / or processed.
  • a circuit arrangement is provided with a control device for the delivery of drive signals to actuators and / or sensors and / or consumers in an electrical device containing them, in particular electrical domestic appliance.
  • this circuit arrangement is characterized in that at an output of the control device, at which the latter additionally emits a separate signal or pulse train having at least one specific characteristic only during proper operation of the relevant electrical device, a monitoring device is connected which only upon detection of such, the particular characteristic having separate signal or pulse sequence releases the relevant actuators, sensors or consumers for recording or execution of the control signals supplied to them by the control device.
  • This monitoring device contains a filter arrangement which transmits said signal or pulse sequence. This results in the advantage of a particularly simple possibility of determining the signal or pulse sequence emitted by the control device only when the electrical device or domestic appliance, to which the circuit arrangement according to the invention belongs, belongs to the control device.
  • the filter arrangement in question is tuned to the particular characteristics of this signal or pulse sequence. It can preferably be formed by a high-pass or band-pass filter, which transmits only the relevant signal or pulse train.
  • said filter arrangement in the monitoring device is followed by an evaluation stage.
  • said evaluation stage and / or the signal or pulse amplifier stage is connected on the output side via a return channel connection to the input side of the control device.
  • circuitry includes a control device ST, which may be, for example, a microcontroller with associated software.
  • This control device ST has a plurality of input-output terminals EA1, EA2, EA3, EA4. Via the input-output connections EA1 and EA2, the control device ST outputs control signals for the actuation of actuators A or consumers V; these actuators A and these consumers V belong, like the control device ST, to an electrical device, not shown here, which may be formed in particular by an electrical domestic appliance.
  • an electrical domestic appliance is here, for example, an electric washing machine, an electric clothes dryer, an electric dishwasher, etc. understood, ie an electrical domestic appliance, in which a secure control of this associated actuators and / or consumers is to make.
  • the above-mentioned actuators A may be, for example, electrical door actuators, switching relays for electrical heating resistors, reversing relays for reversing the direction of rotation of electric motors, etc.
  • the mentioned consumers V may be, for example, electrical heating resistors, electric motors, pump motors, solenoid valves, etc.
  • this filter arrangement F is a high-pass or band-pass filter arrangement which is only capable of transmitting a separate signal or pulse sequence having a specific characteristic.
  • This separate signal or pulse sequence is the control device ST from its input-output port EA3 as a rectangular pulse train only with proper operation of the electrical device or domestic appliance, to which the in Fig. 1 shown circuit belongs.
  • the relevant signal or pulse sequence is in the in Fig.
  • the relevant pulse sequence occurs here as a rectangular pulse train N only in the proper operation of the in Fig. 1 shown circuit arrangement containing electrical appliance or household appliance. However, this operation does not run properly, so it is disturbed example, so the controller ST from their input-output port EA3 an undefined signal or pulse train or voltage from, as shown in Fig. 2 is indicated in the line labeled S (fault).
  • the in Fig. 1 shown filter assembly or the filter F shown there is the output side downstream of an evaluation stage AS, which only on the occurrence of the proper operation of the electrical device to which the circuit in question belongs, corresponding pulse train (N in Fig. 2 ) emits a particular output signal, in the present case, an output DC voltage signal of certain height.
  • Said evaluation stage AS can be realized in different ways, for example as a sample and hold circuit or as a re-triggerable monostable flip-flop or as a frequency-voltage converter.
  • the relevant evaluation stage AS outputs the named DC output voltage signal to a pulse sequence supplied to it on the input side with a specific frequency and amplitude.
  • the actuators A and the consumer V and optionally provided sensors releasing or unlocking DC output voltage of the evaluation AS or the signal or pulse amplifier stage ES is fed to the input-output port EA4 serving as read-back input of the control device ST.
  • the controller ST recognizes that it itself and the mentioned monitoring device works without errors in this case.
  • the respective defined DC output voltage is not routed via the return channel connection RK to the input-output connection EA4 of the control device ST, although the control device ST from its input-output connection EA3, the in Fig. 2 in the line N shown pulse sequence, which a proper operation of the entire circuit according to Fig. 1 corresponding electrical appliance, it is detected in or via the control device ST as a malfunction of said monitoring device.
  • This measure also contributes to the secure activation of the mentioned actuators A or of the named consumers V or the optionally provided sensors.
  • the respective sensors are enabled or enabled by appropriate control of the described monitoring device for the delivery of sensor signals.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur gesicherten Ansteuerung von Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbrauchern in einem diese enthaltenden elektrischen Gerät, insbesondere elektrischen Hausgerät, dessen Aktoren, Sensoren bzw. Verbraucher für ihre Wirksamschaltung von einer zugehörigen Steuereinrichtung Steuersignale zugeführt erhalten.
  • Für den Betrieb von elektrischen Geräten und insbesondere von elektrischen Hausgeräten gibt es eine Reihe von Sicherheitsbestimmungen, die zum Schutze der mit solchen Geräten bzw. Hausgeräten umgehenden Personen unbedingt einzuhalten sind. Als Beispiel hierfür sei die übliche Sicherung des Verschlusses der Waschmaschinentür einer elektrischen Waschmaschine genannt. Der betreffende Türverschluss muss nämlich ein Öffnen der Waschmaschinentür zumindest solange verhindern, wie sich die Waschtrommel der Waschmaschine dreht. Erst nach vollständigem Stillstand der Waschtrommel der betreffenden Waschmaschine darf die Waschmaschinentür geöffnet werden können. Um diese Funktion zu realisieren, sind die Türen von Waschmaschinen in der Regel mit einem thermostatgesteuerten Türschließglied ausgestattet, welches im Betrieb der jeweiligen Waschmaschine ein Öffnen der jeweils zugehörigen Waschmaschinentür sperrt und deren Öffnung erst ca. 1,5 min nach Beendigung eines Waschprogramms zulässt.
  • Die vorstehend betrachtete bekannte Sicherheitsmaßnahme kann als passive Sicherheitsmaßnahme betrachtet werden, die im jeweiligen Gerät, im vorliegenden Fall also in elektrischen Waschmaschinen durch Einbau einer entsprechenden Sicherheitseinrichtung realisiert ist. Außer der betreffenden Sicherheitseinrichtung sind bisher keine weiteren Einwirkungsmaßnahmen zur Gewährleistung der erforderlichen Sicherheit vorgesehen.
  • Der Einsatz von Sicherheitsschaltungen ist auch in anderem Zusammenhang bekannt. So ist es zur Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs von elektrischen Geräten und Einrichtungen generell bekannt ( DE 40 23 700 A1 , DE 197 03 890 C1 , DE 197 12 375 A1 , DE 199 02 031 A1 ), Überwachungseinrichtungen zu verwenden, die auch als Watchdog-Einrichtungen bzw. -Schaltungen bezeichnet werden. Den betreffenden bekannten Watchdog-Schaltungen werden bei ordnungsgemäßem Arbeiten der Schaltungen oder Watchdog-Schaltungen werden bei ordnungsgemäßem Arbeiten der Schaltungen oder Einrichtungen, denen sie zugeordnet sind, Impulsfolgen mit bestimmten Impulsmustern zugeführt. Werden diese Impulsmuster aufgrund einer Störung der Schaltung bzw. Einrichtung, mit der die jeweilige Watchdog-Schaltung verbunden ist, verändert, so gibt die jeweilige Watchdog-Schaltung ein bestimmtes, diesen gestörten Betrieb anzeigendes Ausgangssignal ab. Über eine aktive Ausnutzung von von den betreffenden Watchdog-Schaltungen während des ordnungsgemäßen Betriebs der Schaltungen bzw. Einrichtungen, denen sie zugehörig sind, abgegebenen Signalen ist indessen nichts bekannt.
  • Aus dem Dokument US 5 850 514 A sind ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum gesicherten Ansteuern einer gesteuerten Einheit bekannt, bei der es sich beispielsweise um eine Bremsteuervorrichtung eines Fahrzeugs oder um eine Audio-Steuervorrichtung für die Steuerung von Fahrzeug-Audioeinheiten handeln kann. Diese gesteuerte Einheit erhält von einer Steuerheit, die mittels Watchdog-Schaltung überwacht wird, ein System-Steuersignal zugeführt. Die Steuerheit wird jeweils dann zurückgesetzt, wenn entweder die Watchdog-Schaltung eine zeitliche Störung in den von der Steuerheit abgegebenen Taktimpulsen feststellt oder wenn eine Spannungsüberwachungsschaltung eine unzulässige Abweichung der Speisespannung von einem Sollwert feststellt. Die Anzahl der Rücksetzungen wird detektiert und ab einer festgelegten Anzahl wird in einen ausfallsicheren Betrieb übergegangen.
  • Durch zunehmend schärfere Forderungen an einen sicheren Umgang mit elektrischen Geräten und insbesondere mit elektrischen Hausgeräten durch Personen (siehe die Norm EN60335) treten neue Ansprüche an die funktionale Sicherheit der betreffenden Geräte bzw. Hausgeräte auf. Diese Forderungen bzw. Ansprüche laufen auf die Einführung von zusätzlichen aktiven Sicherheitsmaßnahmen in den betreffenden Geräten bzw. Hausgeräten hinaus.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Ansteuerung von Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbrauchern zumindest eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines elektrischen Hausgerätes jeweils eine aktive Sicherheitsmaßnahme zur Gewährleistung einer verschärften funktionalen Sicherheit des betreffenden elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes zu treffen.
  • Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.
  • Von der Steuereinrichtung wird lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des betreffenden elektrischen Gerätes zusätzlich eine zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge abgegeben, deren Auftreten überwacht wird. Auf die Ermittlung lediglich einer solchen, die bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge werden auf der Ausgangsseite der betreffenden Steuereinrichtung die betreffenden Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbraucher für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung zugeführten Steuersignale freigegeben.
  • Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die bei ordnungsgemäßem Betrieb des elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes von der Steuereinrichtung abgegebene, zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge aktiv ausgewertet und zur Freigabe der erwähnten Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbraucher des betreffenden elektrischen Gerätes für die Aufnahme bzw. Ausführung der diesen von der genannten Steuereinrichtung zugeführten Steuersignale herangezogen wird. Damit kann den erwähnten verschärften Ansprüchen an die funktionale Sicherheit von elektrischen Geräten und insbesondere von elektrischen Hausgeräten entsprochen werden.
  • Das ordnungsgemäße Auftreten der zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge wird mittels einer Überwachungseinrichtung festgestellt. Diese, die Funktion einer Watchdog-Schaltung erfüllende Überwachungseinrichtung dient hier im Gegensatz zu den eingangs betrachteten bekannten Watchdog-Schaltungen aktiv zur Freigabe von Aktoren, Sensoren bzw. Verbrauchern des elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes für die Aufnahme bzw. Ausführung der diesen von der erwähnten Steuereinrichtung zugeführten Steuersignale.
  • Auf die Ermittlung der genannten Signal- bzw. Impulsfolge durch die Überwachungseinrichtung wird von dieser ein diese Ermittlung anzeigendes Signal zu der Steuereinrichtung für eine Bewertung zurückgeleitet. Hierdurch kann die funktionale Sicherheit des so betriebenen elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes noch gesteigert werden. An dieser Stelle sei zwar angemerkt, dass es in Kommunikationsanlagen bekannt ist (siehe z.B. DE 198 04 307 A1 , DE 198 60 756 C2 , DE 102 18 668 C1 ), Rückkanalverbindungen für die Übertragung von unterschiedlichsten Signalen heranzuziehen, nämlich für die Übertragung von externen Mess- oder Zählersignalen bzw. für die Übertragung von Datensignalen bzw. für die Übertragung von HF-Signalen zur Analyse von Störsignalen in einem Rückkanal. Damit werden aber diese Rückkanalverbindungen in anderer Weise genutzt als bei der vorliegenden Erfindung.
  • Das vorstehend genannte, die Ermittlung der betreffenden Signal- bzw. Impulsfolge durch die Überwachungseinrichtung anzeigende Signal wird in der Steuereinrichtung zur Überwachung des ordnungsgemäßen Arbeitens der Überwachungseinrichtung herangezogen. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass auf besonders einfache Weise festgestellt werden kann, ob die von der Steuereinrichtung an die genannte Überwachungseinrichtung abgegebene, zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge auch tatsächlich in dieser Überwachungseinrichtung richtig erzeugt und/oder verarbeitet worden ist.
  • Zur Durchführung des Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dient vorzugsweise eine Schaltungsanordnung mit einer Steuereinrichtung für die Abgabe von Ansteuersignalen an Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbraucher in einem diese enthaltenden elektrischen Gerät, insbesondere elektrischen Hausgerät. Diese Schaltungsanordnung ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ausgang der Steuereinrichtung, an welchem diese lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des betreffenden elektrischen Gerätes zusätzlich eine zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge abgibt, eine Überwachungseinrichtung angeschlossen ist, die lediglich bei Ermittlung einer solchen, die bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge die betreffenden Aktoren, Sensoren bzw. Verbraucher für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung zugeführten Steuersignale freigibt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands für die Erfüllung der verschärften Forderungen an die funktionale Sicherheit von elektrischen Geräten und insbesondere von elektrischen Hausgeräten.
  • Diese Überwachungseinrichtung enthält eine Filteranordnung, welche die genannte Signal- bzw. Impulsfolge durchlässt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Möglichkeit der Ermittlung der lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes, zu dem die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung gehört, von der Steuereinrichtung abgegebenen Signal- bzw. Impulsfolge. Die betreffende Filteranordnung ist dabei auf die besondere Charakteristik dieser Signal- bzw. Impulsfolge abgestimmt. Sie kann vorzugsweise durch ein Hochpass- oder Bandpassfilter gebildet sein, welches lediglich die betreffende Signal- bzw. Impulsfolge durchlässt.
  • Vorteilhafterweise ist der genannten Filteranordnung in der Überwachungseinrichtung eine Auswertestufe nachgeschaltet. Dadurch kann bei Ermittlung der lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des genannten elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes von der genannten Steuereinrichtung abgegebenen, zumindest eine bestimmte Charakteristik mit einer ein sicheres Ansteuern der Aktoren und/oder Sensoren bzw. Verbraucher sicherstellenden Signalstärke bereitgestellt werden kann.
  • Vorzugsweise ist die genannte Auswertestufe und/oder die Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe ausgangsseitig über eine Rückkanalverbindung mit der Eingangsseite der Steuereinrichtung verbunden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise in der genannten Steuereinrichtung eine sichere Überprüfung, ob die von ihr an die Überwachungseinrichtung mit zumindest einer bestimmten Charakteristik abgegebene gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge in dieser Überwachungseinrichtung auch ordnungsgemäß erkannt worden ist. So kann die Funktionsfähigkeit dieser Überwachungseinrichtung überwacht werden.
  • Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt schematisch in einem Schaltungsdiagramm einen grundsätzlichen Aufbau einer Schaltungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der Er- findung.
    Fig. 2
    veranschaulicht in einem Impulsdiagramm Signal- bzw. Impulsfolgen, die bei ordnungsgemäßem bzw. bei gestörtem Betrieb eines mit der Schal- tungsanordnung gemäß Fig. 1 verbundenen elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes von einer Steuereinrichtung abgegeben werden.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung enthält eine Steuereinrichtung ST, bei der es sich beispielsweise um einen Mikrocontroller mit zugehöriger Software handeln kann. Diese Steuereinrichtung ST weist eine Mehrzahl von Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen EA1, EA2, EA3, EA4 auf. Über die Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse EA1 und EA2 gibt die Steuereinrichtung ST Ansteuersignale für die Ansteuerung von Aktoren A bzw. Verbrauchern V ab; diese Aktoren A und diese Verbraucher V gehören wie die Steuereinrichtung ST zu einem hier nicht dargestellten elektrischen Gerät, das insbesondere durch ein elektrisches Hausgerät gebildet sein kann. Unter einem elektrischen Hausgerät wird hier beispielsweise eine elektrische Waschmaschine, ein elektrischer Wäschetrockner, ein elektrischer Geschirrspüler, etc. verstanden, also ein elektrisches Hausgerät, in welchem eine gesicherte Ansteuerung der diesem zugehörigen Aktoren und/oder Verbraucher vorzunehmen ist.
  • Bei den vorstehend erwähnten Aktoren A kann es sich beispielsweise um elektrische Türbetätigungsglieder, Schaltrelais für elektrische Heizwiderstände, Wenderelais für die Umsteuerung der Drehrichtung von Elektromotoren, etc. handeln. Bei den erwähnten Verbrauchern V kann es sich beispielsweise um elektrische Heizwiderstände, Elektromotoren, Pumpenmotoren, Magnetventile, etc. handeln.
  • An dieser Stelle sei noch angemerkt, dass die vorliegende Erfindung prinzipiell auch in Verbindung mit Sensoren angewandt werden kann, was allerdings in Fig. 1 nicht näher dargestellt ist.
  • Mit dem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA3 der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung ST ist im vorliegenden Fall eine Überwachungseinrichtung verbunden, zu der eine Filteranordnung bzw. ein Filter F gehört, welches eingangsseitig an dem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA3 angeschlossen ist. Bei dieser Filteranordnung F handelt es sich im vorliegenden Fall um eine Hochpass- oder Bandpassfilteranordnung, die lediglich eine eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge durchzulassen imstande ist. Diese gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge gibt die Steuereinrichtung ST von ihrem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA3 als Rechteckimpulsfolge lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes ab, zu dem die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung gehört. Die betreffende Signal- bzw. Impulsfolge ist in dem in Fig. 2 über die Zeitachse t dargestellten Impulsdiagramm in der mit N (Normal) bezeichneten Zeile als Rechteckimpulsfolge dargestellt, die mit einer bestimmten Frequenz zwischen beispielsweise 50Hz und 20kHz auftreten kann. Damit stellt hier die Frequenz dieser Impulsfolge die erwähnte bestimmte Charakteristik dar. Wie erwähnt, tritt die betreffende Impulsfolge hier als Rechteckimpulsfolge N lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung enthaltenden elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes auf. Läuft dieser Betrieb indessen nicht ordnungsgemäß ab, ist er also beispielsweise gestört, so gibt die Steuereinrichtung ST von ihrem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA3 eine undefinierte Signal- bzw. Impulsfolge bzw. Spannung ab, wie dies in Fig. 2 in der mit S (Störung) bezeichneten Zeile angedeutet ist. Der ordnungsgemäße bzw. nicht ordnungsgemäße Betrieb des elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes betrifft hier zumindest wesentliche Teile des betreffenden Gerätes bzw. Hausgerätes einschließlich der Steuereinrichtung ST oder aber nur diese Steuereinrichtung allein. Im erstgenannten Fall wird der Betrieb der erwähnten zumindest wesentlichen Geräteteile mittels Überwachungseinrichtungen überwacht, die bei Feststellen eines nicht ordnungsgemäßen Betriebs der betreffenden Geräteteile eine Fehlermeldung an die Steuereinrichtung ST abgeben. Diese Steuereinrichtung ST gibt dann von ihrem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA3 nicht mehr die in Fig. 2 dargestellte Rechteckimpulsfolge N, sondern die Rechteckimpulsfolge S ab. Im zweitgenannten Fall gibt die Steuereinrichtung ST als Folge ihres nicht ordnungsgemäßen Betriebs von ihrem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA3 die Rechteckimpulsfolge S ab. In beiden Fällen ist somit bei der Wirksamschaltung der Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbracher des betreffenden Gerätes bzw. Hausgerätes dessen funktionale Sicherheit berücksichtigt.
  • Der in Fig. 1 dargestellten Filteranordnung bzw. dem dort gezeigten Filter F ist ausgangsseitig eine Auswertestufe AS nachgeschaltet, die lediglich auf das Auftreten der dem ordnungsgemäßen Betrieb des elektrischen Gerätes, zu dem die betreffende Schaltungsanordnung gehört, entsprechenden Impulsfolge (N in Fig. 2) ein bestimmtes Ausgangssignal, im vorliegenden Fall ein Ausgangsgleichspannungssignal bestimmter Höhe abgibt. Die genannte Auswertestufe AS kann in unterschiedlicher Weise realisiert sein, beispielsweise als Abtast- und Halteschaltung oder als re-triggerbares monostabiles Kippglied oder als Frequenz-Spannungs-Umsetzer. In jedem Falle gibt die betreffende Auswertestufe AS auf eine ihr eingangsseitige mit einer bestimmten Frequenz und Amplitude zugeführte Impulsfolge hin das genannte Ausgangsgleichspannungssignal ab.
  • Das von der Auswertestufe AS bei ordnungsgemäßem Betrieb des Gerätes bzw. Hausgerätes, zu dem die betrachtete Schaltungsanordnung gehört, abgegebene Ausgangsgleichspannungssignal wird im vorliegenden Fall über eine Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe ES zu den genannten Aktoren A und Verbrauchern V und gegebenenfalls zu den hier nicht dargestellten Sensoren hingeleitet, um diese Aktoren A und Verbraucher V und gegebenenfalls auch die Sensoren für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung ST über die Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse EA1 bzw. EA2 zugeführten Steuersignale freizugeben bzw. freizuschalten. Die Verknüpfung der erwähnten Steuersignale mit dem genannten Ausgangsgleichspannungssignal entspricht jeweils einer UND-Verknüpfung, die beispielsweise mit einem einfachen UND-Glied zu realisieren ist.
  • Die zuvor genannte Filteranordnung bzw. das Filter F, die Auswertestufe AS und gegebenenfalls der den Signal- und Impulsverstärker ES umfassende Schaltungsteil stellen die oben erwähnte Überwachungseinrichtung dar, die lediglich bei Ermittlung der die erwähnte bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge die Aktoren A und Verbraucher V und die gegebenenfalls vorgesehenen Sensoren freigibt bzw. freischaltet. Tritt die die bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge (N gemäß Fig. 2) nicht auf, sondern stattdessen irgendeine andere undefinierte Signal- bzw. Impulsfolge bzw. Spannung, wie dies mit S in Fig. 2 angedeutet ist, dann bleiben die betreffenden Aktoren A und Verbraucher V gemäß Fig. 1 und die gegebenenfalls vorgesehenen Sensoren für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung ST zugeführten Steuersignale gesperrt. Dadurch ist die geforderte gesicherte Ansteuerung der betreffenden Aktoren A, Verbraucher V bzw. Sensoren sichergestellt.
  • Zusätzlich zu den vorstehend erläuterten Maßnahmen ist noch vorgesehen, dass das Ausgangssignal der Auswertestufe AS entweder direkt oder - wie in Fig. 1 gezeigt - unter Einbeziehung der Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe ES über eine Rückkanalverbindung bzw. Rückkanalverbindungsleitung RK mit dem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA4 der Steuereinrichtung ST verbunden ist. Über diese Rückkanalverbindung RK wird die die Aktoren A und die Verbraucher V und die gegebenenfalls vorgesehenen Sensoren freigebende bzw. freischaltende Ausgangsgleichspannung der Auswertestufe AS bzw. der Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe ES dem als Rückleseeingang dienenden Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA4 der Steuereinrichtung ST zugeführt. Die Steuereinrichtung ST erkennt daraus, dass sie selbst und die erwähnte Überwachungseinrichtung in diesem Falle fehlerfrei arbeitet. Wird die betreffende definierte Ausgangsgleichspannung nicht über die Rückkanalverbindung RK zum Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA4 der Steuereinrichtung ST hin geleitet, obwohl die Steuereinrichtung ST von ihrem Eingangs-Ausgangs-Anschluss EA3 die in Fig. 2 in der Zeile N dargestellte Impulsfolge abgibt, welche einem ordnungsgemäßen Betrieb des die gesamte Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 enthaltenden elektrischen Gerätes entspricht, so wird dies in der bzw. über die Steuereinrichtung ST als Fehlfunktion der erwähnten Überwachungseinrichtung erkannt. Auch diese Maßnahme trägt somit zur gesicherten Ansteuerung der erwähnten Aktoren A bzw. der genannten Verbraucher V bzw. der gegebenenfalls vorgesehenen Sensoren bei. Die betreffenden Sensoren werden durch entsprechende Ansteuerung von der erläuterten Überwachungseinrichtung für die Abgabe von Sensorsignalen freigegeben bzw. freigeschaltet.
  • Abschließend sei noch angemerkt, dass bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel von der Steuereinrichtung ST lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des zugehörigen elektrischen Gerätes eine Signal- bzw. Impulsfolge in Form einer Rechteckimpulsfolge mit einer bestimmten Impulsfolgefrequenz und gegebenenfalls mit einer bestimmten Amplitude abgegeben worden ist. Dabei stellt diese Impulsfolgefrequenz gegebenenfalls mit der bestimmten Amplitude die zumindest eine bestimmte Charakteristik dar, welche die betreffende Signal- bzw. Impulsfolge aufweist. Es ist selbstverständlich möglich, andere Charakteristiken einer Signal- bzw. Impulsfolge gemäß der Erfindung zu nutzen, wie beispielsweise die Amplitude von Impulsen, die gegenseitige Phasenlage von Impulsen oder die Breite von Impulsen, und zwar entweder einzeln oder in Kombination miteinander und/oder in Verbindung der erwähnten Impulsfolgefrequenz. Im übrigen ist es auch möglich, hier mit ganz bestimmte Verläufe bzw. Kurvenformen aufweisenden Signal- bzw. Impulsfolgen zu arbeiten, wie auch mit Mehrfrequenzsignalen.
    • Bezugszeichenliste
    • A
    Aktoren
    AS
    Auswertestufe
    EA1, EA2, EA3, EA4
    Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse
    ES
    Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe
    F
    Filter, Filteranordnung
    N
    Normal
    RK
    Rückkanalverbindung, Rückkanalverbindungsleitung
    S
    Störung
    ST
    Steuereinrichtung
    t
    Zeitachse
    V
    Verbraucher

Claims (6)

  1. Verfahren zur gesicherten Ansteuerung von Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbrauchern in einem diese enthaltenden elektrischen Gerät, insbesondere elektrischen Hausgerät, durch Abgabe von Steuersignalen an die betreffenden Aktoren, Sensoren bzw. Verbraucher für deren Wirksamschaltung von einer zugehörigen Steuereinrichtung (ST) und durch zusätzliche Abgabe eines Freigabesignals an die betreffenden Aktoren (A) und/oder Sensoren und/oder Verbraucher (V) für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung (ST) zugeführten Steuersignale lediglich bei von der Steuereinrichtung (ST) bei ordnungsgemäßem Betrieb des betreffenden elektrischen Gerätes zusätzlich abgegebenen, zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge (N) hin, deren Auftreten mittels einer Überwachungseinrichtung überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Ermittlung der genannten Signal- bzw. Impulsfolge (N) durch die Überwachungseinrichtung (F, AS, ES) von dieser ein diese Ermittlung anzeigendes Signal zu der Steuereinrichtung (ST) für eine Bewertung zurückgeleitet und in dieser zur Überwachung des ordnungsgemäßen Arbeitens der Überwachungseinrichtung (F, AS, ES) herangezogen wird.
  2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Steuereinrichtung zur Abgabe von Steuersignalen von einem ersten Ausgang für Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbraucher in einem diese enthaltenden elektrischen Gerät, insbesondere elektrischen Hausgerät, und mit einer Überwachungseinrichtung, die an einem weiteren Ausgang der Steuereinrichtung angeschlossen ist, von welchem lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des betreffenden elektrischen Gerätes zusätzlich eine zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge (N) abgebbar ist, allein bei deren Auftreten von der Überwachungseinrichtung ein die betreffenden Aktoren (A) und/oder Sensoren und/oder Verbraucher (V) für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung (ST) zugeführten Steuersignale freigebendes Freigebesignal abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (F,AS, ES) eine Filteranordnung (F) enthält, welche lediglich die ordnungsgemäße Signal- bzw. Impulsfolge (N) durchlässt und dass die Überwachungseinrichtung (F,AS, ES) ausgangsseitig über eine Rückkanalverbindung (RK) mit der Eingangsseite (EA4) der Steuereinrichtung (ST) verbunden ist.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filteranordnung (F) durch eine Hochpass- oder Tiefpassfilteranordnung (F) gebildet ist.
  4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Filteranordnung (F) eine Auswertestufe (AS) nachgeschaltet ist.
  5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertestufe (AS) eine Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe (ES) nachgeschaltet ist.
  6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertestufe (AS) und/oder die Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe (ES) ausgangsseitig über die Rückkanalverbindung (RK) mit der Eingangsseite (EA4) der Steuereinrichtung (ST) verbunden ist.
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