WO2021156341A1 - Verfahren zur erkennung von eindringen eines viskosen mediums in einer elektronischen anordnung für ein fahrzeug - Google Patents

Verfahren zur erkennung von eindringen eines viskosen mediums in einer elektronischen anordnung für ein fahrzeug Download PDF

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electrical
viscous medium
electronic arrangement
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Ingo Becker
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Zf Automotive Germany Gmbh
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    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting penetration of a viscous medium in an electronic arrangement for a vehicle and its structure.
  • the electronic arrangement is intended to transmit and / or process electrical signals. At least one redundancy is provided for the transmission of the electrical signals. This means that there are at least two transmission paths for an electrical signal. Such redundant arrangements are known in electronic arrangements.
  • the electronic arrangement can fail even if there is redundancy. If the electronic system is connected to a safety-relevant component such as the steering, brake, radar system or lidar system of the vehicle, such as a car or commercial vehicle, and it fails, accidents can occur. Even in the event that the vehicles drive semi-autonomously or even fully autonomously, failure of a named electronic arrangement can lead to accidents and personal injury.
  • a safety-relevant component such as the steering, brake, radar system or lidar system of the vehicle, such as a car or commercial vehicle
  • the electronic arrangement fails due to the ingress of moisture or another viscous medium, it is advantageous to know that there has been an ingress of moisture or another viscous medium in order to be able to take precautions in good time to avoid damage averted by a complete failure of the electronic arrangement.
  • the aim here is that the detection of penetration of moisture or another viscous medium into the electronic arrangement can take place with the existing components, that is to say without an additional sensor.
  • a method for detecting the penetration of a viscous medium into an electronic arrangement for a vehicle comprising at least one housing, a printed circuit board and a connection area, the housing enclosing the electronic arrangement almost tightly, with
  • a redundancy is provided with regard to processing and / or forwarding of electrical signals by means of the printed circuit board in the electronic arrangement, the redundancy providing at least a first transmission path and a second transmission path which is technically parallel to it, each transmission path consisting of at least one first electrical conductor and a second electrical conductor, wherein the electrical conductors are each designed to be electrically insulated from one another, and wherein the first transmission path and the second transmission path forward an identical electrical signal (U), the second transmission path transmission path provides an area in which the first electrical conductor and the associated second electrical conductor have no insulation in this area, so that when the viscous medium penetrates the electronic arrangement, an electrical signal (U) is transmitted through the two electrical conductors is passed, is changed to an electrical signal (Uv), further the
  • the aforementioned electronic arrangement for protection is mainly enclosed with the housing made of, for example, plastic or metal to protect against external influences.
  • the housing made of, for example, plastic or metal to protect against external influences.
  • connection area on the housing, such as a plug connection or also a cable outlet, in order to connect the electronic arrangement to other components.
  • This connection area represents an interface to the housing.
  • This interface is primarily designed so that moisture or another viscous medium cannot penetrate into the housing and thus into the electronic arrangement. However, there are times when the interface leaks and it becomes too penetration of moisture or another viscous medium occurs.
  • the said second transmission path is positioned in comparison to the first transmission path in such a way that the penetrating moisture or another viscous medium first reaches the area of the second transmission path where the first and second electrical conductors are not performed in isolation and together form a transition point.
  • the penetrated moisture or the other viscous medium now creates a short circuit between the first and the second electrical conductor, so that the electrical signal U to be transmitted is changed to a changed signal Uv in the second transmission path.
  • the changed signal Uv is now compared with the electrical signal U of the redundant first transmission path.
  • the aforementioned warning signal is generated, which can be displayed, for example, to a driver of the vehicle as a warning that he should visit a workshop immediately. In the case of a fully autonomous vehicle, this warning signal can also be used to bring the vehicle to a safe driving state or even to bring it to a standstill immediately.
  • the consequences of the warning signal are only intended to be exemplary and not conclusive.
  • the first transmission path is arranged offset parallel to the second transmission path and / or offset at an angle.
  • the offset of the second transmission path to the first transmission path is to be chosen so that when moisture or viscous medium penetrates the area of the second transmission path in which the first and second electrical conductors are not insulated and together one area comes into contact first Form transfer office. It must also be taken into account here whether the penetrating moisture or the viscous medium can or will penetrate, for example, splashing, dripping or rising into the housing and thus into the electronic arrangement.
  • the first and second electrical conductors of the second transmission path can provide a transition point in the area in order to accelerate an electrical signal change through moisture or a viscous medium, for example through a short circuit.
  • the transition point can be formed by the first and the second electrical conductor. This can already be provided on the circuit board.
  • the transition point can also be formed by a first test point and a second test point, the first test point being electrically conductively connected to the first electrical conductor and the second test point being electrically conductively connected to the second electrical conductor.
  • test points are already present on printed circuit boards in order to be able to measure electrical circuits, for example.
  • the electrical conductors can be conductor tracks on the circuit board and / or power cables and / or plug-in contacts that are located within the housing and / or in the connection area.
  • connection area comprises at least one electrically conductive connection in order to connect the electronic arrangement to a further electrical and / or electronic arrangement.
  • the further electrical / electronic arrangements can be, for example, a steering system or a brake or a radar system or a lidar system.
  • the electrically conductive connection can also be designed as an electrically conductive cable or as a plug connection.
  • the redundancy provides at least a third transmission path, the third transmission path providing at least a first and a second electrical conductor, the third transmission path being provided between the first and the second transmission path.
  • the third transmission path can be designed in a manner comparable to the second transmission path, the following being provided for the penetration of the viscous medium into the electronic arrangement: a) If viscous medium penetrates further into the electronic arrangement, the electrical signal (U) in the area through the viscous medium is changed into an electrical signal (Uv ') in the third transmission path. b) Alignment with the electrical signal (U) in the first transmission path. c) If (U) F (Uv ') is an additional warning signal (W) is generated.
  • the viscous medium can be a water and / or an oil and / or an emulsion and / or a lubricant and / or a cleaning agent and / or an acid and / or a hydraulic fluid.
  • the further electrical / electronic arrangement can be a steering system or a wheel brake or a radar arrangement or a lidar arrangement or an arrangement that is safety-relevant for vehicle operation.
  • FIG. 1 shows a structure according to the invention with a method for detecting moisture in an electronic arrangement
  • Figure 2 shows a variant of the invention.
  • Figure 3 shows a variant of the invention.
  • Figure 4 shows a variant of the invention.
  • Figure 5 shows a variant according to the invention.
  • FIG. 1 shows an electronic arrangement 10, the electronic arrangement 10 being enclosed by a housing 40.
  • the housing 40 serves primarily to protect the electronic arrangement from, for example, moisture or to protect further external influences.
  • the housing 40 provides a connection area 45.
  • the electronic arrangement 10 can, for example, be connected to a further electrical or electronic arrangement 50, which in turn can be connected by means of a connection 47.
  • This can be, for example, a known plug connection that is located on the housing 40.
  • At least one circuit board 15 is located in the housing 40.
  • the circuit board 15 provides at least a first transmission path 1 and a second transmission path 2 for processing and forwarding electronic signals.
  • Each transmission path is designed as at least a first electrical conductor 11, 21 and a second electrical conductor 12, 22.
  • first transmission path 1 and the second transmission path 2 each forward or transmit an identical electrical signal U.
  • the other transmission path in each case serves as a redundant transmission path.
  • the electrical conductors 11, 12 and 21, 22 are further isolated from one another leads.
  • the insulation can be designed with all known execution forms, for example an insulation layer does not necessarily have to be present. It is also sufficient, for example, to space the electrical conductors from one another.
  • An area 30 is also provided here on the second transmission path 2, the electrical conductors 21 and 22 in the area 30 not having any insulation and preferably additionally having a transition point 33 here.
  • the transition point 33 is designed so that the two electrical conductors 21 and 22 are spaced closer to one another than outside the area 30.
  • the second transmission path 2 is arranged inside the housing 40 so that in the event that a viscous medium can penetrate into the housing 40, the viscous medium first reaches the loading area 30 of the second transmission path 2 before it can reach further electrical or electronic components within the housing 40.
  • the connection area 45 can be a potential penetration point for viscous medium.
  • the viscous medium can be almost any type of liquid or, for example, water and / or an oil and / or an emission and / or a lubricant and / or a cleaning agent and / or an acid and / or a hydraulic fluid. It should be mentioned here that these viscous media mentioned are only exemplary. Be further Mentioned here that, depending on the arrangement of the electronic arrangement in the vehicle, it can also be exposed to spray water.
  • the first transmission path 1 and the second transmission path 2 are provided as redundant transmission paths for electronic or electrical signals. This means that the same electrical / electronic signals are passed on both via the first transmission path 1 and via the second transmission path 2. In this case, an electrical signal is transmitted both via the first transmission path 1 and via the second transmission path 2.
  • the penetrating viscous medium 18 will first reach the area 30 of the second transmission path 2.
  • the viscous medium reaches the non-insulated electrical conductors 21 and 22, which are here slightly spaced from one another, in the area 30, the viscous medium 18 generates a short circuit between the first electrical conductor 21 and the second electrical conductor 22 at the transition point 33
  • the electrical signal U is not transmitted further as signal U, but rather the electrical signal U is changed into a changed electrical signal Uv by the short circuit.
  • the first transmission path 1 continues to transmit the electrical signal U in unchanged form, where the signal U is still present at the end of the first transmission path. At the end of the two transmission paths 1 and 2, the transmitted signals are compared.
  • the electrical signal U Since the electrical signal U is transmitted at the end of the first transmission path 1 and the electrical signal Uv is transmitted at the end of the second transmission path 2, it is recognized that with the redundant transmission path, here the second transmission path 2, an electrical signal change occurs. is kicking. If the electrical signal U is not equal to the changed electrical signal Uv, a warning signal W is generated.
  • the warning message which is generated in an electronic arrangement when viscous medium penetrates, can be used to store a warning for a driver of the vehicle or in the vehicle itself that moisture activity has penetrated into a safety-relevant component, for example, and a visit to the workshop is necessary here.
  • the electronic arrangement 10 can be in connection with an electric steering system or, for example, with an electric brake system for a vehicle, and this method allows a viscous medium to penetrate the electronic arrangement at an early stage can be detected before there is a failure of the electronic arrangement. It can therefore be indicated to the driver or the system that a failure of a safety-relevant system can be probable here.
  • FIG. 2 shows an area 30 with a transition point 33, as already shown in FIG. 1 and also described.
  • the first and second electrical conductors 21 and 22 are not insulated here in the area 30 and especially at the transition point 33, so that the viscous medium penetrating from the outside can come into contact with the electrical conductors.
  • the first and second electrical conductors 21, 22 are spaced as closely as possible from one another in the area 30. If, as already mentioned, the viscous medium hits the transition point 33, the viscous medium 18 causes an electrical connection to be established between the first electrical conductor 21 and the second electrical conductor 22 and thus the electrical connection to be transmitted Signal U is changed into an electrical signal Uv.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment for the transition point 33 of the area 30 between the first electrical conductor 21 and the second electrical conductor 22.
  • a so-called test point 25, 26 is provided here in the area 30 for the two electrical conductors 21, 22 .
  • These test points 25, 26 are known on printed circuit boards, for example to check electrical circuits. However, this test point 25, 26 can also be used here in order to provide a transition point 33. If a viscous medium 18 reaches the transition point 33, as described in FIG. 2 and in FIG Signal U changed into a changed signal Uv.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment for detecting the penetration of viscous medium into an electronic arrangement.
  • the two electrical conductors 21 and 22 are each connected to a measuring tip 27, 28.
  • the measuring tips are aligned in such a way that when viscous medium penetrates into electronic arrangement 10, they first come into contact with the viscous medium. If the measuring tips 27, 28 come into contact with the viscous medium 18, the electrical signal U to be transmitted is also changed into a changed electrical signal Uv.
  • FIG. 5 shows a method and structure for detecting the penetration of a viscous medium into an electronic arrangement as already described in FIG. 1, but it is provided here that there are three redundant transmission paths for an electrical signal U.
  • a third redundant transmission path 3 in front of the hand, which is designed to be comparable to the redundant transmission path 2.
  • the third redundant transmission path is arranged in such a way that when viscous medium penetrates into the housing 40 or into the electronic arrangement 10, the area 30 of the second transmission path 2 is reached first.
  • the electrical signal U is changed into the changed signal Uv.
  • a warning signal W is generated.
  • the warning signal W indicates that a viscous medium has entered the electronic arrangement has penetrated. If the viscous medium 18 penetrates further into the electronic arrangement 10, the placement tion of the third transmission path 3 upon reaching the viscous medium of the loading area 30 of the third transmission path 3 also generates a short circuit between the first electrical conductor 31 and the second electrical conductor 32 of the third transmission path 3. In this case, the transmission of the electrical signal U in the third transmission path 3 is changed into the changed electrical signal Uv 'by the short circuit at the transition point 33.
  • a further warning signal W ' is generated.
  • the warning signal can be weighted. If, for example, only the warning signal W is present, it is recognized that a viscous medium 18 has penetrated the electrical arrangement 10 and it is advisable to visit a workshop here, for example. If the warning signal W occurs, this indicates that a further viscous medium 18 has penetrated the electronic arrangement 10 and it is urgently advisable, for example, to visit a workshop or to bring the vehicle to a safe state or to a standstill.

Abstract

Verfahren zur Erkennung von Eindringen eines viskosen Mediums (18) in eine elektronischen Anordnung (10) für ein Fahrzeug, wobei die elektronische Anordnung (10) zumindest ein Gehäuse (40), eine Leiterplatte (15) und einen Anschlussbereich (45) umfasst, wobei das Gehäuse (40) die elektronische Anordnung (10) nahezu dicht umschließt, wobei hinsichtlich einer Verarbeitung und/oder Weiterleitung von elektrischen Signalen mittels der Leiterplatte (15) in der elektronischen Anordnung (10) eine Redundanz vorgesehen ist, wobei die Redundanz zumindest einen ersten Übertragungsweg (1) und einen wirktechnisch dazu parallelen zweiten Übertragungsweg (2) vorsieht, wobei jeweils jeder Übertragungsweg (1; 2) aus zumindest einem ersten elektrischen Leiter (11; 21) und einem zweiten elektrischen Leiter (12; 22) besteht, wobei die elektrischen Leiter (11, 12; 21; 22) jeweils zueinander elektrisch isoliert ausgeführt sind, und wobei der erste Übertragungsweg (1) und der zweite Übertragungsweg (2) ein gleiches elektrisches Signal (U) weiterleiten, wobei der zweite Übertragungsweg (2) einen Bereich (30) vorsieht, wobei in diesem Bereich (30) der erste elektrische Leiter (21) und der dazugehörige zweite elektrische Leiter (22) keine Isolation aufweisen, so dass bei einem Eindringen von dem viskosen Medium (18) in die elektronische Anordnung (10) ein elektrisches Signal (U), das durch die zwei elektrischen Leiter (11; 12; 21; 22) geleitet wird, zu einem elektrischen Signal (Uv) verändert wird.

Description

Verfahren zur Erkennung von Eindringen eines viskosen Mediums in einer elektronischen Anordnung für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Eindringen eines viskosen Mediums in einer elektronischen Anordnung für ein Fahrzeug und dessen Aufbau.
Dabei ist die elektronische Anordnung dafür vorgesehen elektrische Signale zu über tragen und / oder zu verarbeiten. Dabei ist für die Übertragung der elektrischen Sig nale zumindest eine Redundanz vorgesehen. Dies bedeutet, dass zumindest zwei Übertragungswege für ein elektrisches Signal vorhanden sind. Solche redundanten Anordnungen sind bei elektronischen Anordnungen bekannt.
Gelangt nun beispielsweise Feuchtigkeit oder ein anderes viskoses Medium in die elektronische Anordnung, so kann es auch bei dem Vorhandensein einer Redundanz zu einem Ausfall der elektronischen Anordnung kommen. Ist die elektronischen An ordnungen mit einem sicherheitsrelevanten Bauteil wie Lenkung, Bremse, Radaran lagen oder Lidaranlage des Fahrzeugs, wie PKW oder NKW, verbunden und fällt aus, kann es zu Unfällen kommen. Auch für den Fall, dass die Fahrzeuge teilauto nom oder sogar voll autonom fahren, kann ein Ausfall einer genannten elektroni schen Anordnung zu Unfällen und Personenschäden führen.
Bevor es zu einem Ausfall der elektronischen Anordnung durch das Eindringen von Feuchtigkeit oder einem anderen viskosen Medium kommt ist es vorteilhaft zu er kennen, dass es zu einem Eindringen von Feuchtigkeit oder einem anderen viskosen Medium gekommen ist, um rechtzeitig Vorkehrungen treffen zu können um einen Schaden durch einen Komplettausfall der elektronischen Anordnung abzuwenden. Dabei wird angestrebt, dass die Erkennung von Eindringen von Feuchtigkeit oder ei nes anderen viskosen Mediums in die elektronische Anordnung mit den vorhande nen Bauteilen erfolgen kann, also ohne einen zusätzlichen Sensor auskommt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Erkennung von Eindringen eines viskosen Mediums in einer elektronischen Anordnung vorzuse hen, wobei das Verfahren möglichst auf die vorhandenen Bauteile zurückgreift und wobei die elektronische Anordnung nach der Erkennung von einem viskosen Medium zumindest über einen bestimmten Zeitbereich sicher funktioniert.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erkennung von Eindringen eines visko sen Mediums in eine elektronischen Anordnung für ein Fahrzeug gelöst, wobei die elektronische Anordnung zumindest ein Gehäuse, eine Leiterplatte und einen An schlussbereich umfasst, wobei das Gehäuse die elektronische Anordnung nahezu dicht umschließt, wobei hinsichtlich einer Verarbeitung und/ oder Weiterleitung von elektrischen Signalen mittels der Leiterplatte in der elektronischen Anordnung eine Redundanz vorgesehen ist, wobei die Redundanz zumindest einen ersten Übertra gungsweg und einen wirktechnisch dazu parallelen zweiten Übertragungsweg vor sieht, wobei jeweils jeder Übertragungsweg aus zumindest einem ersten elektrischen Leiter und einem zweiten elektrischen Leiter besteht, wobei die elektrischen Leiter je weils zueinander elektrisch isoliert ausgeführt sind, und wobei der erste Übertra gungsweg und der zweite Übertragungsweg ein gleiches elektrisches Signal (U) wei terleiten, wobei der zweite Übertragungsweg einen Bereich vorsieht, wobei in diesem Bereich der erste elektrische Leiter und der dazugehörige zweite elektrische Leiter keine Isolation aufweisen, so dass bei einem Eindringen von dem viskosen Medium in die elektronische Anordnung ein elektrisches Signal (U), das durch die zwei elektri schen Leiter geleitet wird, zu einem elektrischen Signal (Uv) verändert wird, wobei weiter das veränderte Signal (Uv) des zweiten Übertragungsweges mit dem elektri schen Signal (U) des ersten Übertragungsweges verglichen wird und bei einem Un terschied des einen elektrischen Signals (U) zu dem veränderten elektrischen Signal (Uv) eine Warnmeldung (W) erzeugt wird.
Dabei ist die genannte elektronische Anordnung zum Schutz vorwiegend mit dem Gehäuse aus beispielsweise Kunststoff oder Metall zum Schutz vor äußeren Einwir kungen umschlossen. Jedoch befindet sich an dem Gehäuse vornehmlich zumindest ein Anschlussbereich, wie beispielsweise eine Steckverbindung oder auch ein Ka -be lausgang, um die elektronische Anordnung mit anderen Bauteilen zu verbinden. Die ser Anschlussbereich stellt eine Schnittstelle zum dem Gehäuse dar. Diese Schnitt stelle ist vornehmlich so ausgeführt, dass Feuchtigkeit oder ein anderes vis-kosen Medium nicht in das Gehäuse und damit in die elektronische Anordnung ein-d ringen kann. Es kann jedoch Vorkommen, dass die Schnittstelle undicht wird und es zu einem Eindringen von Feuchtigkeit oder einem anderen viskosen Medium kommt. Ist dies der Fall, so ist der genannte zweite Übertragungsweg im Vergleich zu dem ers ten Übertragungsweg so positioniert, dass die eindringende Feuchtigkeit oder ein an deres viskosen Medium zuerst den Bereich des zweiten Übertragungswegs er-reicht, an dem der erste und der zweite elektrische Leiter nicht isoliert ausgeführt sind und zusammen eine Übergangsstelle bilden. Die eingedrungene Feuchtigkeit oder das andere viskose Medium erzeugt nun zwischen dem ersten und dem zwei-ten elektri schen Leiter einen Kurzschluss, so dass das zu übertragende elektrische Signal U im zweiten Übertragungsweg zu einem veränderten Signal Uv verändert wird. Nun wird das veränderte Signal Uv mit dem elektrischen Signal U des redun-danten ersten Übertragungsweges abgeglichen. Sind die beiden elektrischen Signale unterschied lich, so wird das bereits genannte Warnsignal erzeugt, das beispielsweise einem Fahrer des Fahrzeugs als Warnung angezeigt werden kann, dass dieser um-gehend eine Werkstatt aufsuchen soll. Bei einem voll autonom fahrenden Fahrzeug kann die ses Warnsignal auch dazu genutzt werden, dass das Fahrzeug in einen si-cheren Fahrzustand oder sogar umgehend zum Stillstand gebracht wird. Dabei sollen die Folgen des Warnsignals nur beispielhaft und nicht abschließend sein.
Weiter kann es vorgesehen sein, dass der erste Übertragungsweg zu dem zweiten Übertragungsweg parallelversetzt und/oder winkelversetzt angeordnet ist. Dabei ist der Versatz des zweiten Übertragungsweges zu dem ersten Übertragungsweg so zu wählen, dass bei einem Eindringen von Feuchtigkeit oder viskosem Medium immer zuerst der Bereich des zweiten Übertragungsweges in Kontakt kommt, bei dem der erste und der zweite elektrische Leiter nicht isoliert sind und zusammen eine Über tragungsstelle bilden. Dabei ist weiter auch zu berücksichtigen, ob die eindringende Feuchtigkeit oder das viskose Medium beispielsweise spritzend oder tropfend oder ansteigend in das Gehäuse und damit in die elektronische Anordnung eindringen kann oder wird.
Wie bereits erwähnt kann dabei der erste und der zweite elektrische Leiter des zwei ten Übertragungswegs an dem Bereich eine Übergangsstelle vorsehen, um eine elektrische Signaländerung durch Feuchtigkeit oder ein viskoses Medium, beispiels weise durch einen Kurzschluss zu beschleunigen. Dabei kann die Übergangsstelle durch den ersten und den zweiten elektrischen Lei ter gebildet werden. Dabei kann dies bereits auf der Leiterplatte vorgesehen sein.
Auch kann die Übergangsstelle durch einen ersten Testpunkt und einen zweiten Testpunkt gebildet werden, wobei der erste Testpunkt elektrisch leitend mit dem ers ten elektrischen Leiter und der zweite Testpunkt elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Leiter verbunden ist. Dabei sind solche Testpunkte bereits auf Leiterplat ten vorhanden um beispielsweise elektrische Kreise messen zu können.
Dabei kann es vorteilhaft sein, dass die elektrischen Leiter Leiterbahnen auf der Lei terplatte und/oder Stromkabel und/oder Steckkontakte sind, die sich innerhalb des Gehäuses und/oder im Anschlussbereich befinden.
Auch kann es sein, dass der Anschlussbereich zumindest eine elektrisch leitende Verbindung umfasst, um die elektronische Anordnung mit einer weiteren elektrischen und/ oder elektronischen Anordnung zu verbinden. Dabei können die weiteren elektrischen / elektronischen Anordnungen beispielsweise eine Lenkung oder eine Bremse oder eine Radaranlage oder eine Lidaranlage sein.
Auch kann die elektrisch leitende Verbindung als ein stromleitendes Kabel oder als eine Steckverbindung ausgeführt sein.
Auch kann es vorteilhaft sein, dass die Redundanz zumindest einen dritten Übertra gungsweg vorsieht, wobei der dritte Übertragungsweg zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter vorsehen, wobei der dritte Übertragungsweg zwi schen dem ersten und dem zweiten Übertragungsweg vorgesehen ist.
Dabei kann der dritte Übertragungsweg vergleichbar mit dem zweiten Übertragungs weg ausgeführt sein, wobei bei dem Eindringen von dem viskosen Medium in die elektronische Anordnung folgendes vorgesehen ist: a) Dringt weiter viskoses Medium in die elektronische Anordnung ein, so wird im drit ten Übertragungsweg das elektrische Signal (U) im Bereich durch das viskose Medi um in ein elektrisches Signal (Uv‘) geändert. b) Abgleich mit dem elektrischen Signal (U) im ersten Übertragungsweg. c) Wenn (U) F (Uv‘) ist wird ein zusätzliches Warnsignal (W) erzeugt.
Dabei kann das viskose Medium ein Wasser und/oder ein Öl und/oder eine Emulsion und/oder ein Schmierstoff und/oder ein Reinigungsmittel und/oder eine Säure und/ oder eine Hydraulikflüssigkeit sein.
Dabei kann wie bereits erwähnt, die weitere elektrische / elektronische Anordnung eine Lenkung oder eine Radbremse oder eine Radaranordnung oder eine Lidaran- ordnung oder eine für einen Fahrzeugbetrieb sicherheitsrelevante Anordnung sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft näher beschrieben.
Dabei zeigen:
Figur 1 Einen erfindungsgemäßen Aufbau mit Verfahren zur Erkennung von Feuchtigkeit in einer elektronischen Anordnung
Figur 2 eine erfindungsgemäße Variante.
Figur 3 eine erfindungsgemäße Variante.
Figur 4 eine erfindungsgemäße Variante.
Figur 5 eine erfindungsgemäße Variante.
Die Figur 1 zeigt eine elektronische Anordnung 10, wobei die elektronische Anord nung 10 von einem Gehäuse 40 umschlossen ist. Dabei dient das Gehäuse 40 vor nehmlich dazu, die elektronische Anordnung vor beispielsweise Feuchtigkeit oder weiteren äußeren Einflüssen zu schützen. Dabei sieht das Gehäuse 40 einen An schlussbereich 45 vor. Mittels dieses Anschlussbereiches 45 kann die elektronische Anordnung 10 beispielsweise mit einerweiteren elektrischen bzw. elektronischen An ordnung 50 die wiederum mittels einer Verbindung 47 verbunden werden kann, ver bunden sein. Dies kann beispielsweise ein bekannter Steckeranschluss sein, der sich am Gehäuse 40 befindet. Dabei befindet sich in dem Gehäuse 40 zumindest eine Leiterplatte 15. Dabei sieht die Leiterplatte 15 zur Verarbeitung und Weiterleitung von elektronischen Signalen zumindest einen ersten Übertragungsweg 1 sowie einen zweiten Übertragungsweg 2 vor. Dabei ist jeder Übertragungsweg zumindest als ein erster elektrischer Leiter 11 , 21 und ein zweiter elektrischer Leiter 12, 22 ausgeführt. Dabei sei hier erwähnt, dass der erste Übertragungsweg 1 und der zweite Übertra gungsweg 2 jeweils ein gleiches elektrisches Signal U weiterleiten bzw. übertragen. Dabei dient der jeweils andere Übertragungsweg als redundanter Übertragungsweg. Dabei sind weiter die elektrischen Leiter 11, 12 und 21 , 22 zueinander isoliert ausge führt. Dabei sei hier erwähnt, dass die Isolierung mit allen bekannten Ausführungs formen ausgeführt sein kann, beispielsweise muss nicht zwingend eine Isolations schicht vorhanden sein. Es reicht auch beispielsweise aus, die elektrischen Leiter voneinander zu beabstanden. Dabei ist weiter hier am zweiten Übertragungsweg 2 ein Bereich 30 vorgesehen, wobei in dem Bereich 30 die elektrischen Leiter 21 und 22 keine Isolation aufweisen und hier vorzugsweise zusätzlich eine Übergangsstelle 33 aufweisen. Dabei ist die Übergangsstelle 33 so ausgeführt, dass die beiden elektrischen Leiter 21 und 22 näher zueinander beabstandet sind als außerhalb des Bereiches 30. Dabei sei hier weiter erwähnt, dass der zweite Übertragungsweg 2 in nerhalb des Gehäuses 40 so angeordnet ist, dass für den Fall, dass ein viskoses Me dium in das Gehäuse 40 eindringen kann, das viskose Medium zuerst an den Be reich 30 des zweiten Übertragungsweges 2 gelangt, bevor es weitere elektrische bzw. elektronische Bauteile innerhalb des Gehäuses 40 erreichen kann. Hier in der genannten Ausführungsform der Figur 1 kann beispielsweise der Anschlussbereich 45 eine potentielle Eindringstelle für viskoses Medium sein. Dabei kann hier das vis kose Medium nahezu jede Art von Flüssigkeit sein oder beispielsweise Wasser und/oder ein Öl und/oder eine Emission und/oder ein Schmierstoff und/oder ein Rei nigungsmittel und/oder eine Säure und/oder eine Hydraulikflüssigkeit. Dabei sei hier erwähnt, dass diese genannten viskose Medien lediglich beispielhaft sind. Weiter sei hier erwähnt, dass je nach Anordnung der elektronischen Anordnung Im Fahrzeug diese auch Spritzwasser ausgesetzt sein kann.
Nachfolgend soll nun das Verfahren zur Erkennung von Eindringen von viskosem Medium in die elektronische Anordnung näher beschrieben werden. Wie schon er wähnt sind der erste Übertragungsweg 1 und der zweite Übertragungsweg 2 als re dundante Übertragungswege für elektronische bzw. elektrische Signale vorgesehen. Dies bedeutet, dass sowohl über den ersten Übertragungsweg 1 als auch über den zweiten Übertragungsweg 2 die gleichen elektrischen/elektronischen Signale weiter geleitet werden. Dabei wird hier ein elektrisches Signal sowohl über den ersten Über tragungsweg 1 als auch über den zweiten Übertragungsweg 2 übertragen. Für den Fall, dass beispielsweise im Bereich des Anschlussbereiches 45 ein viskoses Me dium in das Gehäuse 40 eindringt, wird das eindringende viskose Medium 18 zuerst den Bereich 30 des zweiten Übertragungsweges 2 erreichen. Gelangt das viskose Medi-um im Bereich 30 an die nicht isolierten elektrischen Leiter 21 und 22, welche hier gering zueinander beabstandet sind, so erzeugt das viskose Medium 18 an der Übergangsstelle 33 einen Kurzschluss zwischen dem ersten elektrischen Leiter 21 und dem zweiten elektrischen Leiter 22. Dabei wird das elektrische Signal U nicht als Signal U weiter übermittelt, sondern das elektrische Signal U wird durch den Kurz schluss in ein verändertes elektrisches Signal Uv verändert. Dabei überträgt der ers te Übertragungsweg 1 weiterhin das elektrische Signal U in unveränderter Form, wo bei am Ende des ersten Übertragungsweges weiter das Signal U vorhanden ist. Am Ende der beiden Übertragungswege 1 und 2 erfolgt ein Abgleich der übermittelten Signale. Da am Ende des ersten Übertragungsweges 1 das elektrische Signal U übermittelt wird und am Ende des zweiten Übertragungsweges 2 das elektrische Sig nal Uv übermittelt wird, wird erkannt, dass bei dem redundanten Übertragungs-weg, hier der zweite Übertragungsweg 2, eine elektrische Signalveränderung aufge-treten ist. Wenn das elektrische Signal U ungleich dem veränderten elektrischen Sig-nal Uv ist wird ein Warnsignal W erzeugt. Durch dieses Verfahren zur Erkennung von Ein dringen von viskosem Medium in eine elektronische Anordnung kann durch be-ste- hende vorhandene Komponenten erkannt werden, wenn viskoses Medium ein-d ringt. Die Warnmeldung, die bei dem Eindringen von viskosen Medium in einer elektroni sche Anordnung erzeugt wird kann dazu genutzt werden, dass einem Fahrer des Fahrzeuges bzw. im Fahrzeug selbst eine Warnung hinterlegt wird, dass Feuch- tigkeit in beispielsweise ein sicherheitsrelevantes Bauteil eingedrungen ist und hier ein Werkstattaufenthalt notwendig wird. Es ist jedoch dabei wichtig, dass durch den redundanten Weg nach wie vor die Funktion der elektronischen Anordnung weiter gewährleistet ist. Zur Vollständigkeit sei hier erwähnt, dass die elektronische Anord nung 10 hier beispielsweise in Verbindung mit einer elektrischen Lenkung oder bei spielsweise auch mit einem elektrischen Bremssystem für ein Fahrzeug stehen kann und wobei durch dieses Verfahren frühzeitig ein Eindringen von einem viskosen Me dium in die elektronische Anordnung erkannt werden kann, bevor es zu einem Ausfall der elektronischen Anordnung kommt. Es kann also dem Fahrer bzw. dem System angezeigt werden kann, dass hier ein Ausfall eines sicherheitsrelevanten Systems wahrscheinlich sein kann.
Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen dabei erfindungsrelevante Ausführungsformen der Übergangsstelle 33, an der eine Erkennung von viskosem Medium erfolgt. Dabei zeigt die Figur 2 einen Bereich 30 mit einer Übergangsstelle 33, wie bereits schon in der Figur 1 gezeigt und auch beschrieben. Hierbei sei auch nochmal erwähnt, dass der erste und der zweite elektrische Leiter 21 und 22 hier im Bereich 30 und speziel ler an der Übergangsstelle 33 nicht isoliert sind, so dass das von außen eindringende viskose Medium mit den elektrischen Leitern in Kontakt kommen kann. Um den Über tragungsweg bei nicht vorhandenem viskosen Medium 18 sicher zu gewährleis-ten ist vorzusehen, dass auch in dem Bereich 30 der erste und der zweite elektrische Leiter zueinander nicht in Kontakt kommen. Um jedoch ein schnelles Erkennen von viskosem Medium zu gewährleisten sind hier im Bereich 30 der erste und der zweite elektrische Leiter 21 , 22 möglichst nah zueinander beabstandet. Trifft nun, wie be reits schon erwähnt, das viskose Medium die Übergangsstelle 33, so bewirkt das vis kose Medium 18, dass zwischen dem ersten elektrischen Leiter 21 und dem zwei-ten elektrischen Leiter 22 eine elektrische Verbindung hergestellt wird und somit das zu übertragende elektrische Signal U in ein elektrisches Signal Uv verändert wird.
Die Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Übergangsstelle 33 des Bereichs 30 zwischen dem ersten elektrischen Leiter 21 und dem zweiten elektri schen Leiter 22. Dabei ist hier im Bereich 30 für die beiden elektrischen Leiter 21 , 22 jeweils ein sogenannter Testpunkt 25, 26 vorgesehen. Diese Testpunkte 25, 26 sind auf Leiterplatten bekannt, um beispielsweise elektrische Schaltkreise zu überprüfen. Dabei kann jedoch auch hier dieser Testpunkt 25, 26 mit genutzt werden um eine Übergangsstelle 33 vorzusehen. Gelangt nun wie in der Figur 2 und in der Figur 1 beschrieben, ein viskoses Medium 18 an die Übergangsstelle 33, so erzeugt das vis kose Medium 18 eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Testpunkt 25 und dem zweiten Testpunkt 26. Auch hier wird das zu übertragende Signal U in ein ver ändertes Signal Uv verändert.
Die Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Erkennung von Eindringen von viskosem Medium in eine elektronische Anordnung. Dabei sind die beiden elektri schen Leiter 21 und 22 mit jeweils einer Messspitze 27, 28 verbunden. Dabei sind die Messspitzen so ausgerichtet, dass diese bei einem Eindringen von viskosem Me dium in die elektronische Anordnung 10 zuerst in Kontakt mit dem viskosen Medium kommen. Erfolgt ein Kontakt der Messspitzen 27, 28 mit dem viskosen Medium 18, so wird ebenfalls das zu übertragende elektrische Signal U in ein verändertes elektri sches Signal Uv verändert.
Die Figur 5 zeigt ein Verfahren und Aufbau zur Erkennung von Eindringen eines vis kosen Mediums in eine elektronische Anordnung wie bereits in der Figur 1 beschrie ben, jedoch ist hier vorgesehen, dass es drei redundante Übertragungswege für ein elektrisches Signal U gibt. Dabei ist hier im Vergleich zur Figur 1 ein dritter redundan ter Übertragungsweg 3 Vorhände, n der vergleichbar mit dem redundanten Übertra gungsweg 2 ausgeführt ist. Dabei ist der dritte redundante Übertragungsweg so an geordnet, dass bei einem Eindringen von viskosem Medium in das Gehäuse 40 bzw. in die elektronische Anordnung 10 zuerst der Bereich 30 des zweiten Übertragungs weges 2 erreicht wird. Wie bereits beschrieben wird bei einem Kontakt des viskosen Mediums 18 in Bereich 30 an der Übergangsstelle 33 das elektrische Signal U in das veränderte Signal Uv verändert. Durch den bereits beschriebenen Abgleich mit der Übertragung des elektrischen Signals U über den ersten Übertragungsweg 1 erfolgt bei einem ungleichen Übertragungssignal U ungleich Uv die Erzeugung eines Warn signals W. Wie bereits beschrieben deutet das Warnsignal W darauf hin, dass ein viskoses Medium in die elektronische Anordnung eingedrungen ist. Dringt weiter vis koses Medium 18 in die elektronische Anordnung 10 ein, so wird durch die Platzie- rung des dritten Übertragungsweges 3 bei Erreichen des viskosen Mediums des Be reiches 30 des dritten Übertragungsweges 3 ebenfalls ein Kurzschluss zwischen dem ersten elektrischen Leiter 31 und dem zweiten elektrischen Leiter 32 des dritten Übertragungsweges 3 erzeugt. Hierbei wird die Übertragung des elektrischen Signals U im dritten Übertragungsweg 3 durch den Kurzschluss an der Übergangsstelle 33 in das veränderte elektrische Signal Uv' verändert. Danach erfolgt wiederum ein Ab gleich zwischen dem elektrischen Signal U des ersten Übertragungsweges 1 und dem elektrischen Signal Uv' des dritten Übertragungsweges 3. Bei Vorhandensein von U ungleich Uv' wird ein weiteres Warnsignal W‘ erzeugt. Hierbei bzw. durch diese Anordnung und durch dieses Verfahren kann eine Gewichtung des Warnsig nals er-folgen. Liegt beispielsweise nur das Warnsignal W vor, so wird erkannt, dass ein vis-koses Medium 18 in die elektrische Anordnung 10 eingedrungen ist und es geraten ist, hier beispielsweise eine Werkstatt aufzusuchen. Erfolgt das Warnsignal W, deu-tet dies darauf hin, dass weiter viskoses Medium 18 in die elektronische An ordnung 10 eingedrungen ist und es dringend angeraten ist beispielsweise eine Werkstatt aufzusuchen oder das Fahrzeug in einen sicheren Zustand bzw. Stillstand zu brin-gen. Natürlich sei hier angemerkt, dass diese Redundanz beliebig erhöht wer den kann, wobei anzumerken ist, dass eine Redundanz in zweifacher bzw. dreifacher Form, wie in den Figuren 1 und 5 beschrieben praxisnah anzusehen ist. Insgesamt ist dabei anzumerken, dass die Erfindung darauf abzielt mit vorhandenen Kompo nenten eine Erkennung von Eindringen von viskosen Medium in eine elektronische Anordnung zu erkennen, wobei eine Redundanz dafür sorgt, dass die Funktion der elektrischen Anordnung weiter gewährleistet wird.
Bezuqszeichen
1 erster Übertragungsweg
2 zweiter Übertragungsweg
10 elektronische Anordnung
11 erster elektrischer Leiter
12 zweiter elektrischer Leiter
15 Leiterplatte
18 viskoses Medium
21 erster elektrischer Leiter
22 zweiter elektrischer Leiter
25 erster Testpunkt
26 zweiter Testpunkt
27 Messspitzen
28 Messspitzen
30 Bereich
30‘ Bereich
31 erster elektrischer Leiter
32 zweiter elektrischer Leiter
33 Übergangsstelle
33‘ Übergangsstelle
40 Gehäuse
45 Anschlussbereich
47 Verbindung
50 elektrische /elektronische Anordnung U elektrisches Signal
Uv verändertes Signal
Uv‘ verändertes Signal
W Warnsignal
W‘ Warnsignal

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Erkennung von Eindringen eines viskosen Mediums (18) in eine elektronischen Anordnung (10) für ein Fahrzeug, wobei die elektronische Anordnung (10) zumindest ein Gehäuse (40), eine Leiterplatte (15) und einen Anschlussbereich (45) umfasst, wobei das Gehäuse (40) die elektronische Anordnung (10) nahezu dicht umschließt, wobei hinsichtlich einer Verarbeitung und/ oder Weiterleitung von elektrischen Signalen mittels der Leiterplatte (15) in der elektronischen Anordnung (10) eine Redundanz vorgesehen ist, wobei die Redundanz zumindest einen ersten Übertragungsweg (1 ) und einen wirktechnisch dazu parallelen zweiten Übertragungs weg (2) vorsieht, wobei jeweils jeder Übertragungsweg (1 ; 2) aus zumindest einem ersten elektrischen Leiter (11 ; 21 ) und einem zweiten elektrischen Leiter (12; 22) be steht, wobei die elektrischen Leiter (11 , 12; 21 ; 22) jeweils zueinander elektrisch iso liert ausgeführt sind, und wobei der erste Übertragungsweg (1 ) und der zweite Über tragungsweg (2) ein gleiches elektrisches Signal (U) weiterleiten, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Übertragungsweg (2) einen Bereich (30) vorsieht, wobei in diesem Be reich (30) der erste elektrische Leiter (21 ) und der dazugehörige zweite elektrische Leiter (22) keine Isolation aufweisen, so dass bei einem Eindringen von dem visko sen Medium (18) in die elektronische Anordnung (10) ein elektrisches Signal (U), das durch die zwei elektrischen Leiter (11 ; 12; 21 ; 22) geleitet wird, zu einem elektri schen Signal (Uv) verändert wird, wobei weiter das veränderte Signal (Uv) des zwei ten Übertragungsweges (2) mit dem elektrischen Signal (U) des ersten Übertra gungsweges (1) verglichen wird und bei einem Unterschied des einen elektrischen Signals (U) zu dem veränderten elektrischen Signal (Uv) eine Warnmeldung (W) er zeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Übertra gungsweg (1) zu dem zweiten Übertragungsweg (2) parallelversetzt und/oder winkel versetzt angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (30) so platziert ist, dass das in die elektronische Anordnung (10) eindringende vis kose Medium (18) zuerst den Bereich (30) des zweite Übertragungswegs (2) erreicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite elektrische Leiter (21 , 22) des zweiten Übertragungswegs (2) an dem Bereich (30) eine Übergangsstelle (31) vorsehen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle (31) durch den ersten und den zweiten elektrischen Leiter (21, 22) gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle (31) durch einen ersten Testpunkt (25) und einen zweiten Testpunkt (26) gebildet wird, wobei der erste Testpunkt (25) elektrisch leitend mit dem ersten elektrischen Leiter (21) und der zweite Testpunkt (26) elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Leiter (22) verbunden ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (11 , 12; 21 , 22) Leiterbahnen auf der Leiterplatte (15) und/oder Stromkabel und/oder Steckkontakte sind, die sich innerhalb des Gehäuses (40) und/oder im Anschlussbereich (45) befinden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (45) zumindest eine elektrisch leitende Verbindung (47) umfasst, um die elektronische Anordnung (10) mit einer weiteren elektrischen und/ oder elekt ronischen Anordnung (50) zu verbinden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Verbindung (47) als ein stromleitendes Kabel oder als eine Steckverbindung ausge führt ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Redundanz zumindest einen dritten Übertragungsweg (3) vorsieht, wobei der dritte Übertragungsweg zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (31 , 32) vorsieht, wobei der dritte Übertragungsweg zwischen dem ersten und dem zwei ten Übertragungsweg (1 ;2) vorgesehen ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Übertra gungsweg (3) vergleichbar mit dem zweiten Übertragungsweg (2) ausgeführt ist, wo bei bei einem Eindringen von dem viskosen Medium (18) in die elektronische Anord nung (10) folgendes vorgesehen ist: a) Dringt weiter viskoses Medium (18) in die elektronische Anordnung (10) ein, so wird im dritten Übertragungsweg (3) das elektrische Signal (U) im Bereich (30‘) durch das viskose Medium (18) in ein elektrisches Signal (Uv‘) geändert. b) Abgleich mit dem elektrischen Signal (U) im ersten Übertragungsweg (1). c) Wenn (U) F (Uv‘) ist wird ein zusätzliches Warnsignal (W) erzeugt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das viskose Medium (18) ein Wasser und/oder ein Öl und/oder eine Emulsion und/ oder ein Schmierstoff und/oder ein Reinigungsmittel und/oder eine Säure und/oder eine Hydraulikflüssigkeit ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische / elektronische Anordnung (50) eine Lenkung oder eine Rad bremse oder eine Radaranordnung oder eine Lidaranordnung oder eine für einen Fahrzeugbetrieb sicherheitsrelevante Anordnung ist.
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