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Title:
ELECTRONIC COMPONENT WITH GROUND CODING FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/244789
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electronic component (10) with ground coding for a motor vehicle. The electronic component (10) comprises a plurality of external ground connections (11-18) for selectively connecting to a cable harness of the motor vehicle and a plurality of internal ground connections (21, 22-24). Each internal ground connection (21, 22-24) is electrically coupled to a paired external ground connection (11-18) so that the potential being applied to each internal ground connection (21, 22-24) corresponds to the potential being applied to the paired external ground connection (11-18). An analysis circuit which is coupled to the internal ground connections (21, 22-24) is designed to determine on which first sub-quantity of internal ground connections (21, 22-24) first signal information is being applied that represents a reference potential as a first potential and on which second sub-quantity of internal ground connections (21, 22-24) second signal information is being applied that represents a supply voltage potential as a second potential in order to infer a coding of the component from the pattern of the internal ground connections (21, 22-24) being supplied with the first and second potential. A combination circuit (30) connects the plurality of internal ground connections (21, 22-24) to the plurality of external ground connections (11-18) such that when a ground line (51-53) of a cable harness (50) is connected to precisely one of the external ground connections (11-18), the first signal information is applied to a respective different first sub-quantity of internal ground connections (21, 22-24) depending on which of the external ground connections (11-18) the ground line (51-53) is connected to.

Inventors:
FAHRNBAUER STEPHAN (DE)
BAJFUS FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/058246
Publication Date:
December 09, 2021
Filing Date:
March 30, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60R16/023; B60Q9/00; G01S7/00
Domestic Patent References:
WO2019034520A12019-02-21
Foreign References:
CN204279227U2015-04-22
EP1065105A12001-01-03
EP3425425A12019-01-09
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Claims:
Patentansprüche

1. Elektronische Komponente (10) mit Massekodierung für ein Kraftfahrzeug, umfas send: eine Mehrzahl an externen Masseanschlüssen (11-18) zur selektiven Verbin dung mit einem Kabelbaum des Kraftfahrzeugs; eine Mehrzahl an internen Masseanschlüssen (21,22-24), wobei jeder interne Masseanschluss (21,22-24) elektrisch mit einem zugeordneten externen Mas seanschluss (11-18) gekoppelt ist, so dass das an einem jeweiligen internen Masseanschluss (21,22-24) anliegende Potential dem an dem zugeordneten externen Masseanschluss (11-18) anliegenden Potential entspricht; eine mit den internen Massenanschlüssen (21,22-24) gekoppelte Auswer teschaltung, die dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, an welcher ersten Teilan zahl der internen Masseanschlüsse (21,22-24) eine erste Signalinformation anliegt, die ein Bezugspotential als erstes Potential repräsentiert, und an wel cher zweiten Teilanzahl der internen Masseanschlüsse (21,22-24) eine zweite Signalinformation anliegt, die ein Versorgungsspannungspotential als zweites Potential repräsentiert, um aus dem Muster der mit dem ersten und dem zwei ten Potential beaufschlagten internen Masseanschlüsse (21,22-24) auf eine Codierung der Komponente zu schließen; und eine Kombinationsschaltung (30), die die Mehrzahl an internen Massean schlüssen (21,22-24) mit der Mehrzahl an externen Masseanschlüssen (11- 18) derart verbindet, dass beim Anschluss einer Masseleitung (51-53) eines Kabelbaums (50) an genau einem der externen Masseanschlüsse (11-18) ab hängig davon, mit welchem der externen Masseanschlüsse (11-18) die Mas seleitung (51-53) verbunden ist, in vorbestimmterWeise an einer jeweils un terschiedlichen ersten Teilanzahl der internen Masseanschlüsse (21,22-24) die erste Signalinformation anliegt.

2. Elektronische Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an externen Masseanschlüssen (11-18) und die Mehrzahl an internen Masseanschlüssen (21,22-24) jeweils zumindest zwei Masseanschlüsse umfasst. 3. Elektronische Komponente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Masseanschluss (21) der internen Masseanschlüsse (21,22-24) mit einer Primärmasse, insbesondere einer Klemmer 31, des Kraftfahrzeugs verbun den ist, und alle übrigen Masseanschlüsse (22-24) der internen Masseanschlüsse (21,22-24) mit einer jeweiligen Codiermasse verbunden sind, wobei eine jeweilige Codiermasse eine von der Primärmasse abgeleitete Masse ist.

4. Elektronische Komponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl an externen Masseanschlüssen (11-18) durch die erforderliche Anzahl an Codierungen festgelegt ist, wobei sich die Anzahl n der Codierungen aus der Anzahl CM der Codiermassen bestimmt zu: n = 2CM.

5. Elektronische Komponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinationsschaltung (30) eine Anzahl an Logikbau steinen (31-33,34,41-47) umfasst, die die Mehrzahl an internen Masseanschlüssen (21,22-24) mit der Mehrzahl an externen Masseanschlüssen (11-18) verbindet.

6. Elektronische Komponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikbausteine (31-33,34,41-47) in einer oder zumindest zwei Kaskadenstufen verschaltet sind.

7. Elektronische Komponente nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikbausteine (41-47) derjenigen Kaskaden stufe, die ausgangsseitig jeweils mit einem externen Masseanschluss (11-18) ver bunden sind, eingangsseitig jeweils unmittelbar mit dem ersten Masseanschluss der internen Masseanschlüsse (21,22-24) verbunden sind.

8. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Logikbausteine (31-33,34,41-47) der Kombinationsschaltung (30) von einem oder mehreren der folgenden Typen sind: AND-Gatter, NOT-Gat- ter, NAND-Gatter, NOR-Gatter, XOR-Gatter, XNOR-Gatter, Transistoren, Dioden.

9. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass diese als IC-Baustein ausgebildet ist. 10. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass diese als diskrete Schaltung auf einem Träger ausgebildet ist.

11. Elektronische Komponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ausgebildet ist als:

Radarsensor;

Sitzmodul;

Sitzheizungssteuergerät;

Sitzpneumatikmodul;

Fondmonitor; drahtlose Ladeablage.

12. Kraftfahrzeug mit einer Mehrzahl an Komponenten, die gemäß einem der vorher gehenden Ansprüche ausgebildet sind.

Description:
Elektronische Komponente mit Massekodierung für ein Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Komponente mit Massekodierung für ein Kraftfahrzeug.

In einem Kraftfahrzeug werden baugleiche elektrische oder elektronische Komponenten häufig mehrfach verbaut. Beispiele solcher elektronischen Komponenten sind Radar-Sen soren, die an mehreren Positionen an oder in der Nähe eines vorderen und/oder an oder in der Nähe eines hinteren Stoßfängers angebracht werden, Sitzmodule zur elektrischen Verstellung der Sitze des Kraftfahrzeugs, Sitzheizungssteuergeräte, Sitzpneumatikmo- dule, Fondmonitore, drahtlose Ladeablagen (sog. Wireless Charging Ablagen), usw.. Um die Position jeweiliger baugleicher elektrischer oder elektronischer Komponenten in dem Kraftfahrzeug für die Ansteuerung durch ein zentrales Steuergerät bestimmen zu können, wird das Prinzip der sog. Massekodierung genutzt.

Bei der Massekodierung werden neben einer Primärmasse der elektrischen oder elektro nischen Komponente weitere Masseanschlüsse über einen Kabelbaum miteinander ver bunden. Hierzu verfügt ein die Komponenten elektrisch kontaktierender Kabelbaum über einen sog. Schweißverbinder, der verschiedene Masseleitungen, z.B. durch eine Ultra schallschweißverbindung, elektrisch miteinander verbindet. Eine jeweils neue Position der elektrischen oder elektronischen Komponente in dem Kraftfahrzeug kann durch die selek tive Kontaktierung unterschiedlicher Masseanschlüsse der Komponente erfolgen, indem mittels einer Auswerteschaltung bestimmt wird, an welchen der Masseanschlüsse eine Masseleitung des Kabelbaums angeschlossen ist. Die Auswerteschaltung verfügt hierzu in der Regel über einen Analog-/Digital-Wandler, der für die Massecodierung eine im In neren der Komponente erzeugte Referenzspannung abtastet. Anhand der für jeden Mas seanschluss gemessenen Werte kann dann die Variante und damit die Position der elektrischen oder elektronischen Komponente in dem Kraftfahrzeug bestimmt werden.

Das Prinzip der Positionserkennung über Massekodierung wird anhand von Fig. 1 ver deutlicht, in der in den Fig. 1a bis 1d jeweils eine baugleiche elektronische Komponente 10 dargestellt ist, welche beispielhaft über drei Masseanschlüsse 11-13 verfügt, die über einen unterschiedlich ausgebildeten Kabelbaum 50 unterschiedlich kontaktiert sind. Die elektronische Komponente 10 umfasst neben den als externen Masseanschlüssen 11-13 bezeichneten Masseanschlüssen jeweils zugeordnete interne Masseanschlüsse 21-23. Zur vereinfachten Darstellung sind eine für die Auswertung der Massekodierung erforderli che Auswerteschaltung sowie weitere Funktionskomponenten der elektronischen Kompo nente 10 nicht dargestellt. Wie der Fig. 1 ohne weiteres zu entnehmen ist, ist ein jeweili ger externer Masseanschluss 11-13 direkt mit einem zugeordneten internen Massean schluss 21-23 verbunden. Der interne Masseanschluss 21 stellt hierbei eine sog. Primär oder Fahrzeugmasse dar. Die übrigen Masseanschlüsse 22, 23 stellen eine an die Pri märmasse 21 angeschlossene Masse dar und werden als Codiermasse bezeichnet, wo bei der Masseanschluss in der Figur nicht explizit dargestellt ist.

Der Kabelbaum 50 ist individuell für jede Kodierung der elektronischen Komponente 10 ausgebildet. In der in Fig. 1a dargestellten Variante umfasst der Kabelbaum 50 eine Mas seleitung 51, in den in den Fig. 1b und 1d dargestellten Varianten umfasst der Kabelbaum 50 neben einer Sammelleitung 55 jeweils zwei Masseleitungen 51 und 52 bzw. 51 und 53. In der in Fig. 1c dargestellten Variante umfasst der Kabelbaum 50 neben der Sammellei tung 55 drei Masseleitungen 51, 52 und 53. Die jeweiligen Masseleitungen 51 und 52 (Fig. 1b), 51-53 (Fig. 1c) sowie 51 und 53 (Fig. 1d) für die vier baugleichen Komponenten 10 sind jeweils über einen Schweißverbinder 54 elektrisch mit der Sammelleitung 55 ver bunden. Der Schweißverbinder 54 kann beispielsweise durch eine Ultraschallschweißung erzeugt sein und wird dann als Ultraschallschweißverbinder bezeichnet. Hierbei wird der Schweißverbinder 54 in der Regel als sog. Endverbinder ausgebildet, über den eine Schrumpfkappe oder ein Schrumpfschlauch, jeweils mit Innenkleber, wärmegeschrumpft gezogen ist. Nicht dargestellt sind in der schematischen Darstellung ein Umschlag und ein Zurückbinden zur Zugentlastung der Scheißverbindung.

Wie den verschiedenen Varianten in den Fig. 1a bis 1d ohne weiteres entnommen werden kann, sind die externen Masseanschlüsse 11-13 durch den Kabelbaum 50 in unterschied liche Weise kontaktiert. Bei allen vier Varianten ist die Masseleitung 51 mit dem externen Masseanschluss 11 der Primärmasse gekoppelt. Durch die zusätzlichen zwei Codiermas sen ergeben sich insgesamt vier unterschiedliche Kodiervarianten, wobei in der Variante gemäß Fig. 1b der externe Masseanschluss 12 mit der Masseleitung 52, in der Variante gemäß Fig. 1c die externen Masseanschlüssen 12, 13 mit den Masseleitungen 52, 53 und in der Variante gemäß Fig. 1d der externe Masseanschluss 13 mit der Masseleitung 53 verbunden ist. Die Variante gemäß Fig. 1a kommt dabei ohne explizite Kodierung aus. Durch diese Varianten der Kontaktierung kann jeweils eine Komponentenposition definiert werden. Die Bestimmung der jeweiligen Variante erfolgt, indem in der elektronischen Komponente 10 an die internen Masseanschlüsse 21-23 eine Referenzspannung ange legt und über einen A/D-Wandler der nicht dargestellten Auswerteschaltung abgetastet wird. Ist der auszulesende externe Masseanschluss über eine Masseleitung des Kabel baums mit Bezugspotential verbunden, bricht die Referenzspannung zusammen und es wird am Ausgang des A/D-Wandlers ein sehr kleiner Wert gemessen. Ist der auszule sende externe Masseanschluss mit keiner Masseleitung des Kabelbaums verbunden, bleibt die Referenzspannung bestehen und am Ausgang des A/D-Wandlers wird ein der Referenzspannung entsprechend großer Wert gemessen. Anhand der für die jeweiligen externen und damit internen Masseanschlüsse gemessenen Werte kann dann die Vari ante und damit die Position bestimmt werden.

Für die Positionserkennung müssen somit individuell für jede der baugleichen Komponen ten für jeden zu kontaktierenden Masseanschluss der Komponente Masseleitungen des Kabelbaums mit dem bereits erwähnten Schweißverbinder (manchmal auch als Schweiß knoten bezeichnet) verbunden werden. Um den Schweißverbinder gegen Feuchtigkeit und Längswasser abzudichten, ist es erforderlich, diesen mit einer Schrumpfkappe oder einem Schrumpfschlauch, jeweils mit Innenkleber, zu versehen. Um eine Zugentlastung für den verschweißten Leitungsstrang des Kabelbaums zu realisieren, ist ein Zurückbin den und Umschlagen erforderlich.

Je nachdem, wie viele unterschiedliche Positionen mittels der Massekodierung kodiert werden müssen, kann die Anzahl an zusätzlichen Leitungen erheblich sein. Die zusätzli chen Masseleitungen zum Schweißverbinder, der Schweißverbinder selbst einschließlich seiner zur Dichtung vorgesehenen Schrumpfkappe sowie die Zugentlastung tragen über die gesamte Länge im Kabelbaumdurchmesser auf, was zu Platzproblemen führen kann. Das Material für die Masseleitungen sowie für die Längswasserabdichtung verursachen Gewicht und Kosten im Kabelbaum für jede zu verbauende elektrische oder elektronische Komponente mit Positionserkennung über Massekodierung.

Diese Probleme werden insbesondere dadurch verstärkt, dass eine vollautomatische Ka belbaumfertigung, welche Schweißverbinder umfasst, bislang nicht möglich ist. Für eine automatisierungstaugliche Lösung müssen daher entweder teure Verbindungsstecker an stelle des Schweißverbinders eingesetzt werden. Alternativ kann eine direkte Verdrahtung zwischen der elektrischen oder elektronischen Komponente und einem Masseknoten, z.B. einem Kammverbinder, erfolgen. Auch dies erfordert zusätzliche Modifikationen und ins besondere die Bereitstellung von verhältnismäßig großen Massekammverbindern.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Komponente anzugeben, bei der die Massekodierung für ein Kraftfahrzeug baulich und/oder funktionell verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektronische Komponente gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen elektronischen Komponente gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angeben.

Es wird eine elektronische Komponente mit Massekodierung für ein Kraftfahrzeug vorge schlagen. Unter einer elektronischen Komponente mit Massekodierung ist im Folgenden eine solche elektrische oder elektronische Komponente zu verstehen, die in einem Kraft fahrzeug in baugleicher Form mehrfach verbaut werden soll. Eine solche Komponente kann beispielsweise ein Radar-Sensor-Sensor, ein Sitzmodul zur elektrischen Sitzverstel lung eines Kraftfahrzeugsitzes, ein Sitzheizungssteuergerät, ein Sitzpneumatikmodul, ein Fondmonitor oder eine Ablage zum drahtlosen Laden eines Nutzerendgeräts sein. Die Aufzählung ist als beispielhaft, jedoch nicht abschließend zu betrachten. Mehrere der elektronischen Komponenten mit Massekodierung werden an jeweils unterschiedlichen Positionen im Fahrzeug verbaut.

Um eine positionsrichtige Ansteuerung der elektronischen Komponente oder eine positi onsrichtige Verarbeitung der von der elektronischen Komponente gelieferten Signale zu ermöglichen, wird eine jeweilige elektronische Komponente, wenn sie in dem Kraftfahr zeug verbaut ist, über die Massekodierung identifiziert. Hierzu umfasst die elektronische Komponente eine Mehrzahl an externen Masseanschlüssen zur selektiven Verbindung mit einem Kabelbaum des Kraftfahrzeugs sowie eine Mehrzahl an internen Massean schlüssen. Jeder interne Masseanschluss ist elektrisch mit einem zugeordneten externen Masseanschluss gekoppelt, so dass das an einem jeweiligen internen Masseanschluss anliegende Potential dem an dem zugeordneten externen Masseanschluss anliegenden Potential entspricht. Die externen Masseanschlüsse können beispielsweise als Pins zur Herstellung einer Steckverbindung ausgebildet sein.

Eine mit den internen Masseanschlüssen gekoppelte Auswerteschaltung der elektroni schen Komponente ist dazu ausgebildet, zu bestimmen, an welcher ersten Teilanzahl der internen Masseanschlüsse eine erste Signalinformation anliegt, die ein Bezugspotential als erstes Potential repräsentiert, und an welcher zweiten Teilanzahl der internen Masse anschlüsse eine zweite Signalinformation anliegt, die ein Versorgungsspannungspotential als zweites Potential repräsentiert, um aus dem Muster der mit dem ersten und dem zwei ten Potential beaufschlagten internen Masseanschlüsse auf eine Kodierung der Kompo nente zu schließen. Diese Kodierung kann z.B. an ein zentrales Steuergerät übertragen werden.

In welcher Weise die Auswerteschaltung ausgebildet ist, ist für das Prinzip der vorliegen den Erfindung unerheblich. Beispielsweise kann die Auswerteschaltung einen Analog-/Di- gital-Wandler (A/D-Wandler) umfassen, der eine in der elektronischen Komponente vor handene oder erzeugte Referenzspannung an die internen Masseanschlüsse anlegt und das an den internen Masseanschlüssen anliegende Potential abtastet. Die Auswertung und Bestimmung des Musters der mit dem ersten und zweiten Potential beaufschlagten internen Masseanschlüsse, um auf die Kodierung der Komponente zu schließen, kann einmalig bei der Herstellung des Fahrzeugs oder bei jedem Neustart des Fahrzeugs oder in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden.

Die elektronische Komponente umfasst ferner eine Kombinationsschaltung, die die Mehr zahl an internen Masseanschlüssen mit der Mehrzahl an externen Masseanschlüssen derart verbindet, dass beim Anschluss einer (genau einer) Masseleitung eines Kabel baums an genau einem der externen Masseanschlüsse abhängig davon, mit welchem der externen Masseanschlüsse die Masseleitung verbunden ist, in vorbestimmter Weise an einer jeweils unterschiedlichen ersten Teilanzahl der internen Masseanschlüsse die erste Signalinformation anliegt. Mit der erfindungsgemäßen elektronischen Komponente kann die Position von bauglei chen elektronischen Komponenten in einem Kraftfahrzeug mit nur einer einzigen ange schlossenen Masseleitung zuverlässig bestimmt werden. Hierdurch können Schweißver binder inklusive Längswasserabdichtung für die Positionserkennung eliminiert werden. Dies erlaubt es, den Kabelbaum wesentlich einfacher, mit geringerem Gewicht und zu ge ringeren Kosten bereitzustellen.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Mehrzahl an externen Massean schlüssen und die Mehrzahl an internen Masseanschlüssen jeweils zumindest zwei Mas seanschlüsse umfasst. Insbesondere ist ein erster Masseanschluss der internen Masse anschlüsse mit einer Primärmasse, insbesondere einer Klemme 31, des Kraftfahrzeugs verbunden, während alle übrigen Masseanschlüsse der internen Masseanschlüsse mit ei nerjeweiligen Codiermasse verbunden sind. Eine jeweilige Codiermasse ist eine an der Primärmasse angeschlossen Masse. Die Erfindung ermöglicht es, den ersten Massean schluss der internen Masseanschlüsse und damit den zugeordneten externen Massean schluss im Hauptstrompfad des Kraftfahrzeugs anzuordnen, wodurch die beschriebene Lösung auch für Hochstrom-Anwendungen, wie diese in elektrifizierten Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, zum Einsatz kommen kann.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Anzahl an externen Massean schlüssen durch die erforderliche Anzahl an Kodierungen festgelegt. Die Anzahl n der Ko dierungen bestimmt sich aus der Anzahl CM der Codiermassen nach der Formel: n = 2 cm . Dies bedeutet, bei drei externen Masseanschlüssen (d.h. einer Primärmasse und zwei Codiermassen (CM =2)) können vier unterschiedliche Positionen der elektronischen Komponente kodiert werden. Bei beispielsweise acht externen Masseanschlüssen können insgesamt acht verschiedene Positionen kodiert werden.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Kombinationsschaltung eine Anzahl an Logikbausteinen umfasst, die die Mehrzahl an internen Masseanschlüssen mit der Mehrzahl an externen Masseanschlüssen verbindet. Die Logikbausteine können dabei in einer oder zumindest zwei Kaskadenstufen verschaltet sein. Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Logikbausteine derjenigen Kaskadenstufe, die ausgangsseitig jeweils mit einem externen Masseanschluss verbun den sind, eingangsseitig jeweils unmittelbar mit dem ersten Masseanschluss der internen Masseanschlüsse verbunden sind. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Primärmasse in jedem Fall mit der Masseleitung des Kabelbaums verbunden ist, unabhängig davon, mit welchem der externen Masseanschlüsse die Masseleitung des Kabelbaums verbunden wird.

Als Logikbausteine können prinzipiell jegliche Logikbausteine oder Halbleiterbauelemente, die einen nur unidirektionalen Stromfluss zulassen, verwendet werden. Dabei können un terschiedliche Typen an Logikbausteinen bzw. Halbleiterbauelementen in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere sind die Logikbausteine der Kombi nationsschaltung von einem oder mehreren des folgenden Typen: AND-Gatter, NOT-Gat- ter, NAND-Gatter, NOR-Gatter, XOR-Gatter oder XNOR-Gatter. Als unidirektionale Halb leiterschaltelemente können Transistoren und/oder Dioden genutzt werden, die dann auch Logikbausteine im Sinne der Erfindung darstellen.

Die elektronische Komponente bzw. die Kombination aus internen Masseanschlüssen, Auswerteschaltung und Kombinationsschaltung kann wahlweise als IC-Baustein oder als diskrete Schaltung auf einem Träger ausgebildet sein. In beiden Varianten ist eine Mas senfertigung zu geringen Kosten möglich.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit ei ner Mehrzahl an wie oben beschriebenen elektronischen Komponenten beschrieben, die jeweils gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ausgebildet sind. Die Mehrzahl an elektronischen Komponenten ist dann, wie beschrieben, an unterschiedlichen Positio nen in dem Kraftfahrzeug angeordnet.

Ein derartiges Kraftfahrzeug weist den Vorteil eines vereinfachten Kabelbaums auf, wel cher insbesondere für die erfindungsgemäßen Komponenten keine Schweißverbinder mehr benötigt. Hierdurch kann der Kabelbaum mit geringerem Gewicht und zu geringeren Kosten bereitgestellt werden. Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeich nung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1d jeweils eine herkömmliche elektronische Komponente, die für eine Positi onserkennung über Massekodierung ausgestaltet ist;

Fig. 2a bis 2d jeweils eine erfindungsgemäße elektronische Komponente, bei der eine Positionserkennung über Massekodierung mit einer einzigen Masselei tung ermöglicht ist;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße elektronische Komponente mit einer Kombinati onsschaltung gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante für insgesamt acht verschiedene Codierungen; und

Fig. 4 eine erfindungsgemäße elektronische Komponente mit einer Kombinati onsschaltung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante für insgesamt acht verschiedene Codierungen.

In sämtlichen Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Aus Gründen der Vereinfachung und verbesserten Darstellung sind nur die für das Verständ nis der Erfindung wesentlichen Komponenten dargestellt.

Die Fig. 2a bis 2d zeigen jeweils eine baugleiche elektronische Komponente 10 gemäß der Erfindung, bei der eine Positionserkennung über Massekodierung mittels einer Kombi nationsschaltung 30 realisiert ist. Die in den Fig. 2a bis 2d gezeigte elektronische Kompo nente 10 weist, wie im bereits beschriebenen Beispiel in den Fig. 1a bis 1 d, beispielhaft vier externe Masseanschlüsse 11-14 auf. Den vier externen Masseanschlüssen 11-14 ist eine Anzahl an drei internen Masseanschlüssen 21-23 zugeordnet. Der mit dem Bezugs zeichen versehene (erste) Masseanschluss 21 der internen Masseanschlüsse 21-23 bil det eine Primärmasse, welche mit einer nicht dargestellten Klemme 31 des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Klemme 31 stellt in bekannter Weise die Minusleitung direkt von der Batterie oder Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeugs dar. Die übrigen Masseanschlüsse 22, 23 der internen Masseanschlüsse 21-23 sind mit einer jeweiligen Codiermasse verbun den, was nicht explizit dargestellt ist. Eine jeweilige Codiermasse ist eine an der Primär masse angeschlossene Masse.

Die eingangs beschriebene Auswerteschaltung zur Bestimmung, an welcher ersten Teil anzahl der internen Masseanschlüsse 21-23 ein Bezugspotential als erstes Potential und an welcher zweiten Teilanzahl der internen Masseanschlüsse 21-23 eine zweite Informa tion anliegt, die ein Versorgungsspannungspotential als zweites Potential repräsentiert, ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Wie eingangs beschrieben, wird aus dem Muster der mit dem ersten und dem zweiten Potential beaufschlagten internen Masseanschlüsse 21-23 auf eine Kodierung der jeweiligen elektronischen Komponente 10 und damit auf ihre Positionierung in dem Kraftfahrzeug geschlossen. Die Summe der ersten und zweiten Teilanzahl der internen Masseanschlüsse 21-23 entspricht der Gesamtanzahl der internen Masseanschlüsse 21-23.

Die baugleichen erfindungsgemäßen elektronischen Komponenten 10 gemäß den Fig. 2a bis 2d umfassen eine Kombinationsschaltung 30. Die Kombinationsschaltung 30 ist dazu ausgebildet, die Mehrzahl an internen Masseanschlüssen 21-23 mit der Mehrzahl an ex ternen Masseanschlüssen 11-14 derart zu verbinden, dass beim Anschluss einer Masse leitung 51 des Kabelbaums an genau einem der externen Masseanschlüsse (11 in Fig.

2a, 12 in Fig. 2b, 13 in Fig. 2c oder 14 in Fig. 2d) abhängig davon, mit welchem der exter nen Masseanschlüsse 11-14 die Masseleitung 51 des Kabelbaums verbunden ist, in vor bestimmter Weise an einer jeweils unterschiedlichen ersten Teilanzahl der internen Mas seanschlüsse 21-23 die erste Signalinformation, z.B. Bezugspotential, anliegt.

Zu diesem Zweck weist die Kombinationsschaltung 30 eine Anzahl an in einer Kaskadie- rung verschalteten Logikbausteinen 31, 41-43 auf. Im hier dargestellten Ausführungsbei spiel sind die Logikbausteine 31, 41-43 als AND-Gatter ausgebildet. Die Logikbausteine 31, 41-43 könnten alternativ auch als NOT-, NAND-, NOR-, XOR-, XNOR-Gatter ausgebil det sein. Ebenso könnten die Logikbausteine durch Halbleiterschaltelemente, insbeson dere Transistoren oder Dioden, gebildet sein. Einem Fachmann ist klar, dass die Kombi nationsschaltung 30 dabei eine beliebige Kombination unterschiedlicher Logikbausteine umfassen kann. Die im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a bis 2d muss dann in ent sprechender Weise angepasst werden. Bei den in den Fig. 2a bis 2d gezeigten elektronischen Komponente 10 sind insgesamt vier unterschiedliche Kodierungen möglich. Die Anzahl der unterschiedlichen Kodierungen ergibt sich aus der Anzahl der externen Masseanschlüsse 11-14 bzw. der internen Mas seanschlüsse 21-23. Die Anzahl n der Kodierungen bestimmt sich aus der Anzahl CM der Codiermassen (im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a bis 2d: 2) zu: n = 2 CM = 4. Dies ergibt sich aus dem Umstand, dass die Primärmasse (welche mit den Masseanschlüssen 11 bzw. 21 verbunden ist, auf jeden der externen Masseanschlüsse 11-14 geführt ist. Die Logikbausteine 41 bis 43 sind somit diejenigen Logikbausteine, die ausgangsseitig mit den externen Masseanschlüssen 12-13 verbunden sind. Eingangsseitig sind die Logik bausteine 41-43 jeweils unmittelbar mit dem ersten Masseanschluss 21 der internen Mas seanschlüsse 21-23 verbunden. Der zweite Eingangsanschluss des Logikbausteins 41 ist mit der Codiermasse 22 (d.h. dem internen Masseanschluss 22) verbunden. Der zweite Eingangsanschluss des Logikbausteins 43 ist mit der Codiermasse 23 (d.h. dem internen Masseanschluss 23) verbunden. Der Logikbaustein 31 ist ausgangsseitig mit dem zweiten Eingangsanschluss des Logikbausteins 42 verbunden. Die beiden Eingänge des Logik bausteins 31 sind mit der Codiermasse 22 (d.h. dem internen Masseanschluss 22) bzw. der Codiermasse 23 (d.h. dem internen Masseanschluss 23) verbunden.

Durch diese Ausgestaltungen ergeben sich insgesamt vier unterschiedliche Kodiervarian ten.

Ist die Masseleitung 51 des Kabelbaums 50 mit dem externen Masseanschluss 11 ver bunden, wie in Fig. 2a dargestellt, so kann ein Strom von einer nicht dargestellten Strom oder Spannungsquelle der elektronischen Komponente 10 von der Primärmasse 21 über den externen Masseanschluss 11 in die Masseleitung 51 fließen. Demgegenüber ist ein Stromfluss über die Codiermassen 22, 23 nicht möglich, da die Kombinationsschaltung 30 keine Kopplung zwischen den Codiermassen 22, 23 und dem externen Masseanschluss 11 erlaubt. An dem internen Masseanschluss 21 detektiert der auswertende A/D-Wandler der Auswerteschaltung dann einen kleinen Wert während an dem internen Massean schluss 22, 23, verursacht durch die Versorgungsspannung, ein hoher Wert anliegt.

Ist die Masseleitung 51 des Kabelbaums 50 mit dem externen Masseanschluss 12 ver bunden, wie in Fig. 2b dargestellt, so kann ein Strom von einer nicht dargestellten Strom- oder Spannungsquelle der elektronischen Komponente 10 sowohl von der Primärmasse 21 als auch von der Codiermasse 22 über den externen Masseanschluss 12 in die Mas seleitung 51 fließen. Demgegenüber ist ein Stromfluss über die Codiermasse 23 nicht möglich, da die Kombinationsschaltung 30 keine Kopplung zwischen der Codiermasse 23 und dem externen Masseanschluss 12 erlaubt. An den internen Masseanschlüssen 21, 22 detektiert der auswertende A/D-Wandler der Auswerteschaltung dann einen kleinen Wert während an dem internen Masseanschluss 23, verursacht durch die Versorgungsspan nung, ein hoher Wert anliegt.

Die elektronische Komponente 10 gemäß Fig. 2c ist über ihren externen Masseanschluss 13 mit der Masseleitung 51 des Kabelbaums 50 verbunden. Aufgrund der Verschaltung der Kombinationsschaltung 30 wird ein Stromfluss über die Primärmasse 21 sowie beide Codiermassen 22, 23 ermöglicht, wenn über die nicht dargestellte Auswerteschaltung an die internen Masseanschlüsse 21-23 eine Versorgungsspannung gelegt wird. An allen drei internen Masseanschlüssen 21-23 wird daher am auswertenden A/D-Wandler der Auswerteschaltung ein sehr kleiner Wert gemessen, da eine Verbindung zum Bezugspo tential des Kabelbaums 50 vorliegt.

Bei der in Fig. 2d gezeigten elektronischen Komponente 10, die am externen Massean schluss 14 mit der Masseleitung 51 des Kabelbaums 50 verbunden ist, fließt ein Strom über die Primärmasse 21 und die Codiermasse 23, wenn über die nicht dargestellte Aus werteschaltung eine Versorgungsspannung an alle drei internen Masseanschlüsse 21-23 gelegt wird. An den internen Masseanschlüssen 21, 23 detektiert der auswertende A/D- Wandler der Auswerteschaltung dann einen kleinen Wert, während an dem internen Mas seanschluss 22, verursacht durch die Versorgungsspannung, ein hoher Wert anliegt.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektronischen Komponente 10. Die elektronische Komponente 10 umfasst in diesem Ausführungsbei spiel eine Kombinationsschaltung 30, die vier interne Masseanschlüsse 21-24 mit acht ex ternen Masseanschlüssen 11-18 verbindet. Hierzu umfasst die Kombinationsschaltung 30 kaskadiert angeordnete Logikbausteine 31-33 in einer ersten Kaskadenstufe, einen Logik baustein 34 in einer zweiten Kaskadenstufe und Logikbausteine 41-47 in einer mit den ex ternen Masseanschlüssen 11-18 verbundenen letzten Kaskadenstufe. Wie im Vorange- gangenen Ausführungsbeispiel sind die Logikbausteine 41-47 eingangsseitig jeweils un mittelbar mit ihrem ersten Eingangsanschluss mit dem ersten Masseanschluss 21 der in ternen Masseanschlüsse 21-24 verbunden, welche die Primärmasse darstellt. Die elektro nische Komponente 10 weist in diesem Beispiel somit drei (3) Codiermassen CM auf, wodurch sich n = 2 3 = 8 verschiedene Codierungen ergeben, was der Anzahl der externen Masseanschlüsse 11-18 entspricht.

Der Logikbaustein 31 ist eingangsseitig mit den Codiermassen 22, 23 und ausgangsseitig mit dem zweiten Eingangsanschluss des Logikbausteins 42 verbunden, der wiederum mit dem externen Masseanschluss 13 verbunden ist. Der Logikbaustein 32 ist eingangsseitig mit den Codiermassen 23 und 24 und ausgangsseitig mit dem zweiten Ausgangsan schluss des Logikbausteins 44 verbunden, der ausgangsseitig mit dem externen Masse anschluss 15 verbunden ist. Der Logikbaustein 33 ist eingangsseitig mit den beiden Co diermassen 22, 24 und ausgangsseitig mit dem Logikbaustein 47 verbunden, der aus gangsseitig mit dem externen Masseanschluss 18 verbunden ist. Die zweiten Eingangs anschlüsse der Logikbausteine 41 , 43 und 45 sind jeweils direkt mit den Codiermassen 22, 23, 24 verbunden. Ausgangsseitig sind die Logikbausteine 41, 43, 45 mit den exter nen Masseanschlüssen 12, 14, 16 verbunden. Der Logikbaustein 34 der zweiten Kaska denstufe ist eingangsseitig mit den Ausgängen der Logikbausteine 31, 32 und ausgangs seitig mit dem zweiten Eingangsanschluss des Logikbausteins 46 verbunden, der aus gangsseitig mit dem externen Masseanschluss 17 verbunden ist.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die Logikbausteine 31-33, 34, 41-47 als AND- Gatter ausgebildet. Wie vorstehend erläutert, könnten in der Kombinationsschaltung 30 auch andere Logikbausteine verwendet werden. Dabei könnten in der Kombinationsschal tung 30 auch Gatter unterschiedlichen Typs miteinander verbunden werden.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem die in Fig. 3 beschriebenen Logik- Gatter durch Dioden 131-139, 141-147 ersetzt sind. Die Funktionsweise der in Fig. 4 ge zeigten Kombinationsschaltung entspricht der in Fig. 3 gezeigten Kombinationsschaltung 30. Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel weist wiederum vier interne Massean schlüsse 21-24, wobei der interne Masseanschluss 21 die Primärmasse und die drei inter nen Masseanschlüsse 22-24 die Codiermassen darstellen, sowie acht externe Massean schlüsse 11-18 auf. Die elektronische Komponente 10 weist in diesem Beispiel ebenfalls n = 2 3 = 8 verschiedene Codierungen auf, was der Anzahl der externen Masseanschlüsse 11-18 entspricht.

Die Funktion der in den Fig. 3 und 4 dargestellten elektronischen Komponenten 10 ist identisch und wie folgt:

Wird an den externen Masseanschluss 11 die Masseleitung 51 des Kabelbaums 50 (siehe Figuren 2a bis 2d) angelegt, so kann ein Strom über die Primärmasse 21 in den externen Masseanschluss 11 fließen, während aufgrund der Logikschaltung 30 über die Codier massen 22-24 kein Strom fließt. Infolgedessen stellt die Auswerteschaltung (nicht gezeigt) folgendes Signalmuster fest, das in der Reihenfolge der Bezugszeichen der internen Mas seanschlüsse 21-24 angegeben ist: L-H-H-H, wobei L die erste Signalinformation (niedri ger Signalpegel) und H die zweite Signalinformation (hoher Signalpegel) darstellt.

Wird an den externen Masseanschluss 12 die Masseleitung 51 des Kabelbaums 50 ange legt, so kann ein Strom über die Primärmasse 21 und die Codiermasse 22 in den exter nen Masseanschluss 12 fließen. Infolgedessen stellt die Auswerteschaltung an den inter nen Masseanschlüssen 21-24 folgendes Signalmuster fest: L-L-H-H.

Wird an den externen Masseanschluss 13 eine Masseleitung des Kabelbaums ange schlossen, kann beim Anlegen einer Referenzspannung an die internen Masseanschlüsse 21-24 ein Strom über die Codiermassen 22, 23 fließen. Hierdurch ergibt sich an den inter nen Masseanschlüssen 21-24 folgendes Signalmuster: L-L-L-H.

Wird an den externen Masseanschluss 14 eine Masseleitung des Kabelbaums ange schlossen, so kann beim Anlegen einer Versorgungsspannung an die internen Massean schlüsse 21-24 ein Strom über die Primärmasse 21 und die Codiermasse 23 fließen. Hier durch ergibt sich an den internen Masseanschlüssen 21-24 ein Signalmuster: L-H-L-H.

Wird an den externen Masseanschluss 15 eine Masseleitung des Kabelbaums ange schlossen, so kann beim Anlegen einer Versorgungsspannung an die internen Massean schlüsse 21-24 ein Strom über die Primärmasse 21 und die Codiermassen 23, 24 fließen. Hierdurch ergibt sich an den internen Masseanschlüssen 21-24 das Signalmuster: L-H-L- L. Wird an den externen Masseanschluss 16 eine Masseleitung des Kabelbaums ange schlossen, so kann beim Anlegen einer Versorgungsspannung an die internen Massean schlüsse 21-24 ein Strom über die Primärmasse 21 und die Codiermasse 24 fließen. Hier durch ergibt sich an den internen Masseanschlüssen 21-24 ein Signalmuster: L-H-H-L.

Wird an den externen Masseanschluss 17 die Masseleitung des Kabelbaums angeschlos sen, so kann beim Anlegen einer Versorgungsspannung an die internen Massean schlüsse 21-24 ein Strom über die Primärmasse 21 und die Codiermassen 22, 23 und 24 fließen. Hierdurch ergibt sich an den internen Masseanschlüssen 21-24 ein Signalmuster: L-L-L-L.

Wird die Masseleitung des Kabelbaums an den externen Masseanschluss 18 angeschlos sen, so kann beim Anlegen einer Versorgungsspannung an die internen Massean schlüsse 21-24 ein Strom über die Primärmasse 21 sowie über die Codiermassen 22, 24 fließen. Hierdurch ergibt sich an den internen Masseanschlüssen 21-24 ein Signalmuster: L-L-H-L.

Die jeweils in den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 4 dargestellten Komponenten, d.h. die internen Masseanschlüsse 21-24 sowie die Kombinationsschaltung 30 können als IC- Baustein als auch als einfache Schaltung auf einem Träger, z.B. einer Schaltungsplatine, ausgeführt werden.

Die vorgeschlagene elektronische Komponente mit einer Kombinationsschaltung elimi niert Schweißverbinder mit Längswasserabdichtung in einem Kabelbaum des Kraftfahr zeugs zwecks Positionserkennung über Massekodierung. Die Kombinationsschaltung de finiert über je einen Ausgang die Position der Komponente im Kraftfahrzeug an der physi schen Schnittstelle (externer Masseanschluss) zum Kabelbaum. Die Anzahl an externen Masseanschlüssen bzw. Ausgängen ist dabei abhängig von den möglichen Positionierun gen der baugleichen Komponente im Kraftfahrzeug. Daher können theoretisch unbegrenzt viele Positionen definiert werden. Es ist auch möglich, dass die Auswerteschaltung über die Eingänge der Kombinations schaltung die Position der betreffenden elektronischen Komponente im Kraftfahrzeug er kennen kann.

Bezugszeichenliste elektronische Komponente (Sensor, Aktuator, Steuergerät)-17 externe Masseanschlüsse interner Masseanschluss (Primärmasse) -24 interne Masseanschlüsse (Codiermasse) Kombinationsschaltung -33 Logikbaustein Logikbaustein -47 Logikbaustein Kabelbaum -53 Masseleitung Ultraschallschweißverbinder Sammelleitung 1-139 Dioden 1-147 Dioden