WO2007012534A1 - 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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WO2007012534A1
WO2007012534A1 PCT/EP2006/063605 EP2006063605W WO2007012534A1 WO 2007012534 A1 WO2007012534 A1 WO 2007012534A1 EP 2006063605 W EP2006063605 W EP 2006063605W WO 2007012534 A1 WO2007012534 A1 WO 2007012534A1
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WO
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control device
signal
sensors
consumers
electrical
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PCT/EP2006/063605
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Rudolf Feldmeier
Holger Helmschmidt
Christian HÖNLE
Bernhard SÖLLNER
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte 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

  • Actuators sensors or consumers in an electrical device containing them, in particular electrical domestic appliance
  • 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 known safety measure considered above can be regarded as a passive safety measure, which is implemented in the respective device, in this case in electrical 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. Thus, it is generally known for monitoring the proper operation of electrical devices and devices (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 used as watchdogs. Facilities or circuits are called.
  • the relevant known watchdog circuits are in proper working of the circuits or Devices to which they are assigned, pulse trains supplied with certain 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.
  • control device only with proper operation of the relevant electrical device additionally at least one particular characteristic having separate signal or pulse train is delivered, whose occurrence is monitored, and in that the determination of only such a separate signal or pulse sequence having the specific characteristic on the output side of the relevant control device releases the relevant actuators and / or sensors and / or consumers for recording or executing the control signals supplied to them by the control device ,
  • the invention entails the advantage that the separate signal or pulse sequence having at least one specific characteristic output by the control device during proper operation of the electrical device or domestic appliance is actively evaluated and released to release the mentioned actuators and / or sensors /or Consumer of the relevant electrical device for recording or execution of these supplied by said control device control signals is used. In this way, it is possible to meet the aforementioned stricter demands on the functional safety of electrical appliances and, in particular, of domestic electrical appliances.
  • 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 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 signal indicating this determination is fed back to the control device for evaluation.
  • the functional safety of the thus operated electrical appliance or domestic appliance can be increased even more.
  • it is known in communication systems see, for example, DE 198 04 307 A1, DE 198 60 756 C2, DE 102 18 668 C1
  • return channel connections for the transmission of a wide variety of signals, namely for the transmission of external Measuring or counter signals or for the transmission of data signals or for the transmission of RF signals for the analysis of interfering signals in a return channel.
  • this return channel connections are used in a different way than in the present invention.
  • the determination of the relevant signal or pulse train by the monitoring device indicating signal in the control device is used to monitor the proper operation of the monitoring device.
  • This has the advantage that it can be ascertained in a particularly simple manner whether the separate signal or pulse train having at least one specific characteristic output by the control device to the named monitoring device has actually been correctly generated and / or processed in this monitoring device is.
  • 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.
  • the monitoring device preferably contains a filter arrangement which transmits said signal or pulse sequence.
  • 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.
  • a continuous signal which can be drawn in for additional control purposes can be obtained when determining the separate signal or pulse train which is output by the said control device only when the said electrical device or domestic appliance is operating properly.
  • the said evaluation stage is followed by a signal or pulse amplifier stage.
  • a signal or pulse amplifier stage it is ensured with relatively little circuit complexity that the output signal output by said evaluation stage can be provided with a signal strength that ensures safe activation of the actuators and / or sensors or consumers.
  • 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.
  • Fig. 1 shows schematically in a circuit diagram a fundamental
  • FIG. 2 illustrates in a pulse diagram signal or pulse trains which, in the case of proper operation or disturbed operation of an electrical device connected to the circuit arrangement according to FIG.
  • Household appliance are issued by a control device.
  • the circuit arrangement shown in FIG. 1 contains 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 like the control device ST, belong to an electrical device, not shown here, which may be formed in particular by an electrical domestic appliance.
  • Under 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 consumers V mentioned can be, for example, electrical heating resistors, electric motors, pump motors, solenoid valves, etc.
  • a monitoring device is connected to the input-output connection EA3 of the control device ST shown in FIG. 1, to which a filter arrangement or a filter F belongs, which is connected on the input side to the input-output connection EA3.
  • this filter arrangement F is a high-pass or bandpass 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 appliance or domestic appliance, to which belongs the circuit arrangement shown in Fig. 1.
  • the signal or pulse sequence in question is shown in the pulse diagram shown in FIG.
  • N normal
  • the relevant pulse sequence occurs here as a rectangular pulse sequence N only during proper operation of the electrical apparatus or domestic appliance containing the circuit arrangement shown in FIG. If, however, this operation does not proceed properly, ie if it is disturbed, the control device ST emits an undefined signal or pulse sequence or voltage from its input-output connection EA3, as shown in FIG. Fault) indicated line is indicated.
  • the proper or improper operation of the electrical appliance or domestic appliance concerns here at least essential parts of the device or household appliance concerned including the control device ST or only this control device alone.
  • the operation of the mentioned at least essential parts of the device is monitored by means of monitoring devices, which upon detection of an improper Operation of the relevant device parts issue an error message to the controller ST.
  • This control device ST then no longer outputs the rectangular pulse sequence N shown in FIG. 2 from its input-output connection EA3, but rather the rectangular pulse sequence S.
  • the control device ST emits the rectangular pulse sequence S as a result of its improper operation from its input-output connection EA3.
  • its functional safety is thus taken into account in the effective activation of the actuators and / or sensors and / or bunkers of the relevant appliance or household appliance.
  • the filter arrangement shown in FIG. 1 or the filter F shown there is connected on the output side to an evaluation stage AS, which merely depends on the occurrence of the pulse sequence (N in FIG. 2) corresponding to the proper operation of the electrical appliance to which the relevant circuit arrangement belongs. 2) outputs a specific 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. In any case, 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 combination of said control signals with said output DC voltage signal corresponds in each case to an AND connection, which can be realized, for example, with a simple AND gate.
  • the aforementioned filter arrangement or the filter F, the evaluation stage AS and, if appropriate, the circuit part comprising the signal and pulse amplifier ES constitute the above-mentioned monitoring device, which only determines the separate signal or pulse sequence having the abovementioned specific characteristic actuators A and consumer V and optionally provided sensors releases or unlocks. If the particular characteristic having separate signal or pulse sequence (N of FIG. 2) does not occur, but instead any other undefined signal or pulse sequence or voltage, as indicated by S in Fig. 2, then remain the relevant actuators A and consumers V shown in FIG. 1 and the optionally provided sensors for the recording or execution of the control signal supplied to them by the control device ST locked. As a result, the required secure control of the respective actuators A, consumer V or sensors is ensured.
  • Output signal of the evaluation stage AS either directly or - as shown in Fig. 1 - including the signal or pulse amplifier stage ES via a return channel connection or return channel connection line RK to the input-output terminal EA4 of the control device ST is connected.
  • the actuators A and the consumer V and optionally provided sensors releasing or unlocking DC output voltage of the evaluation AS and the signal or pulse amplifier stage ES is fed to the input as a read-out input terminal EA4 of the control device ST.
  • the controller ST recognizes that it itself and the mentioned monitoring device works without errors in this case.
  • a signal or pulse train in the form of a Facultyeckimpulsfol- ge has been delivered with a certain pulse repetition frequency and optionally with a certain amplitude.
  • this pulse repetition frequency if appropriate with the specific amplitude, represents the at least one specific characteristic which the respective signal or pulse sequence has. It is of course possible to use other characteristics of a pulse train according to the invention, such as the amplitude of pulses, the mutual phase of pulses or the width of pulses, either individually or in combination with each other and / or in conjunction with the mentioned pulse repetition frequency.
  • EA1 EA2, EA3, E ⁇ A4 input-output connectors

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Abstract

Zur gesicherten Ansteuerung von Aktoren (A) und/oder Sensoren und/oder Verbrauchern (V) in einem diese enthaltenden elektrischen Gerät, insbesondere elektrischen Hausgerät, dessen Aktoren (A), Sensoren bzw. Verbraucher (V) für ihre Wirksamschaltung von einer zugehörigen Steuereinrichtung (ST) Steuersignale zugeführt erhalten, gibt die Steuereinrichtung (ST) lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des elektrischen Gerätes zusätzlich eine zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge ab, deren Auftreten überwacht wird; auf die Ermittlung lediglich einer solchen, die bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge auf der Ausgangsseite der betreffenden Steuereinrichtung (ST) hin werden die Aktoren (A) und/oder Sensoren und/oder Verbraucher (V) für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung (ST) zugeführten Steuersignale freigegeben.

Description

Verfahren und Schaltungsanordnung zur gesicherten Ansteuerung von
Aktoren, Sensoren bzw. Verbrauchern in einem diese enthaltenden elektrischen Gerät, insbesondere elektrischen Hausgerät
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 Schütze 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 ei- nem 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 Sicherheits- maßnähme 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 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.
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 bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, dass von der Steuereinrichtung lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des betreffenden elektrischen Gerätes zusätzlich eine zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge abgegeben wird, deren Auftreten überwacht wird, und dass auf die Ermittlung lediglich einer solchen, die bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge 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 werden.
Die Erfindung 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 ak- tiv 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 entspro- chen werden.
Zweckmäßigerweise wird das ordnungsgemäße Auftreten der zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge 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.
Vorzugsweise wird auf die Ermittlung der genannten Signal- bzw. Impulsfolge durch die Überwachungseinrichtung 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.
Vorzugsweise wird das vorstehend genannte, die Ermittlung der betreffenden Signal- bzw. Impulsfolge durch die Überwachungseinrichtung anzeigende Signal 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.
Vorzugsweise enthält die Überwachungseinrichtung 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 aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge ein für zusätzliche Steuerungszwecke heranziehbares Dauersignal gewonnen werden.
Zweckmäßigerweise ist der genannten Auswertestufe eine Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe nachgeschaltet. Hierdurch ist mit relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand sichergestellt, dass das von der genannten Auswertestufe abgegebene Ausgangssignal 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. Impulsverstärker- stufe 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 Erfindung.
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 elekt- risches 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, Elektromoto- ren, 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 vorlie- genden 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 2OkHz 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 ausgangs- seitig 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 erwähn- te 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 zugehöri- gen elektrischen Gerätes eine Signal- bzw. Impulsfolge in Form einer Rechteckimpulsfol- ge 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, ande- re 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.
Bezugszeichen I iste
A Aktoren
AS Auswertestufe
EA1. EA2, EA3, EΞA4 Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse
ES Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe
F Filter, Filteranordnung
N Normal
RK Rückkanalverbindung, Rückkanalverbindungsleitung
S Störung
ST Steuereinrichtung t Zeitachse
V Verbraucher

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren 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 (ST) Steuersignale zugeführt erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinrichtung (ST) lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des betreffenden elektrischen Gerätes zusätzlich eine zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge (N) abgegeben wird, deren Auftreten überwacht wird, und dass auf die Ermittlung lediglich einer solchen die bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge (N) auf der Ausgangsseite der betreffenden Steuereinrichtung (ST) hin die betreffenden Aktoren (A) und/oder Sensoren und/oder Verbraucher (V) für die Aufnahme bzw. Ausführung der ih- nen von der Steuereinrichtung (ST) zugeführten Steuersignale freigegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ordnungsgemäße Auftreten der zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signalbzw. Impulsfolge (N) mittels einer Überwachungseinrichtung (F, AS, ES) festgestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, 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 wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Ermittlung der betreffenden Signal- bzw. Impulsfolge (N) anzeigende Signal in der Steuereinrichtung (ST) zur Überwachung des ordnungsgemäßen Arbeitens der Überwachungseinrichtung (F, AS, ES) herangezogen wird.
5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Steuereinrichtung zur Abgabe von Ansteuersignalen für Aktoren und/oder Sensoren und/oder Verbraucher in einem diese enthaltenden elektrischen Gerät, insbesondere elektrischen Hausgerät, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ausgang (EA3) der Steuereinrichtung (ST), an welchem diese lediglich bei ordnungsgemäßem Betrieb des betreffenden elektrischen Gerätes zusätzlich eine zumindest eine bestimmte Charakteristik aufweisende gesonderte Signal- bzw. Impulsfolge (N) abgibt, eine Überwachungseinrichtung (F1AS, ES) angeschlossen ist, die lediglich bei Ermittlung einer solchen, die bestimmte Charakteristik aufweisenden gesonderten Signal- bzw. Impulsfolge (N) die betreffenden Aktoren (A) und/oder Sensoren und/oder Verbraucher (V) für die Aufnahme bzw. Ausführung der ihnen von der Steuereinrichtung (ST) zugeführten Steuersignale freigibt.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwa- chungseinrichtung (F1AS, ES) eine Filteranordnung (F) enthält, welche lediglich die ordnungsgemäße Signal- bzw. Impulsfolge (N) durchlässt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filteranordnung (F) durch eine Hochpass- oder Tiefpassfilteranordnung (F) gebildet ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filteranordnung (F) eine Auswertestufe (AS) nachgeschaltet ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerte- stufe (AS) eine Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe (ES) nachgeschaltet ist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertestufe (AS) und/oder die Signal- bzw. Impulsverstärkerstufe (ES) ausgangsseitig über eine Rückkanalverbindung (RK) mit der Eingangsseite (EA4) der Steuereinrichtung (ST) verbunden ist.
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