DE102012204361A1 - Method for detecting an incorrect functioning of an interface device, circuit arrangement with an interface device and medical device with such a circuit arrangement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung (50) mit einer elektronischen Schaltung (26, 32, 52) und zumindest einer Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52) welche dazu ausgelegt ist, die elektronische Schaltung (26, 32, 52) mit einer externen Signalleitung (34, 36, 46) zu koppeln, wobei die Schnittstelleneinrichtung (24, 32, 52) hierzu eine Übertragungseinheit (56, 58, 70, 78) aufweist, welche zum Empfangen eines Eingangssignals (24, 28, 34) und zum Verarbeiten des Eingangssignals ausgelegt ist. Die Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52) weist zumindest zwei weitere Übertragungseinheiten (56, 58, 70, 78) der gleichen Art auf, und die Signaleingänge aller Übertragungseinheiten (56, 70, 78) zum Empfangen desselben Eingangssignals (34, 24) ausgelegt sind und alle Übertragungseinheiten (56, 58, 70, 78) mit einer Vergleichseinrichtung (62, 74, 82) gekoppelt sind, welche dazu ausgelegt ist, die von den Übertragungseinheiten (56, 70, 78) verarbeiteten Signale (60, 72, 80) zu vergleichen und eine Abweichung zwischen den verglichenen Signalen (60, 72, 80) durch ein Abweichungssignal zu signalisieren.The invention relates to a circuit arrangement (50) having an electronic circuit (26, 32, 52) and at least one interface device (26, 32, 52) which is designed to connect the electronic circuit (26, 32, 52) to an external signal line (26). 34, 36, 46), the interface means (24, 32, 52) having therefor a transmission unit (56, 58, 70, 78) adapted to receive an input signal (24, 28, 34) and to process the input signal is designed. The interface device (26, 32, 52) has at least two further transmission units (56, 58, 70, 78) of the same type, and the signal inputs of all transmission units (56, 70, 78) designed to receive the same input signal (34, 24) and all the transmission units (56, 58, 70, 78) are coupled to a comparator (62, 74, 82) which is adapted to receive the signals (60, 72, 80) processed by the transmission units (56, 70, 78) ) and to signal a deviation between the compared signals (60, 72, 80) by a deviation signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer elektronischen, insbesondere digitalen, Schaltung sowie zumindest einer Schnittstelleneinrichtung, welche die elektronische Schaltung mit einer externen Signalleitung koppelt, damit zwischen der elektronischen Schaltung und der Signalleitung ein Signal in zumindest eine Übertragungsrichtung übertragen werden kann. Zu der Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Erkennen einer fehlerhaften Funktionsweise einer Übertragungseinheit einer solchen Schnittstelleneinrichtung. Schließlich ist von der Erfindung ein medizinisches Gerät umfasst, welches eine Quelle für radioaktive Strahlung oder Röntgenstrahlung aufweist und bei welchem eine Steuereinheit bereitgestellt ist, die in einem von der Strahlung der Quelle durchdrungenen Bereich angeordnet ist. The invention relates to a circuit arrangement with an electronic, in particular digital, circuit and at least one interface device which couples the electronic circuit with an external signal line, so that a signal can be transmitted in at least one transmission direction between the electronic circuit and the signal line. The invention also includes a method for detecting a faulty functioning of a transmission unit of such an interface device. Finally, the invention comprises a medical device which has a source of radioactive radiation or X-radiation and in which a control unit is provided which is arranged in an area penetrated by the radiation of the source.

Elektronische Schaltungen, wie sie beispielsweise zum Auswerten von Messsignalen oder zum Erzeugen von Steuersignalen verwendet werden können, müssen bisweilen in einer Umgebung betrieben werden, in der ein hohes Risiko besteht, dass die Funktionstüchtigkeit der Schaltung beeinträchtig wird. So kann es sein, das eine elektronische Schaltung bei hohen Temperaturen, in einem starken elektrischen oder magnetischen Feld oder in einem von Röntgenstrahlung oder radioaktiver Strahlung durchdrungenen Bereich eingesetzt werden muss. Beispiele für Geräte mit solchen Schaltungen sind in der Strahlungstherapie zu finden, wo solche Schaltungen zum Digitalisieren von Messwerten oder zum Ansteuern von Stellmotoren benötigt werden. Dabei können die Schaltungen dann insbesondere einer Gammastrahlung und gegebenenfalls auch einer Beta- und Neutronenstrahlung ausgesetzt sein. In einem Bestrahlungsgerät für die Krebstherapie ist dies bei der Steuerelektronik für Motoren von Kollimatorflügeln eines Kollimators und die Auswerteelektronik für zugehörige Stellungssensoren der Motoren der Fall. Um eine unerwartete Fehlfunktion solcher Schaltungen zu vermeiden, müssen diese zum einen gegen die schädlichen Umwelteinflüsse geschützt werden. Andererseits kann ein solcher Schutz nicht immer perfekt sein, sodass es auch wünschenswert ist, im Falle einer Fehlfunktion einer Komponente einer elektronischen Schaltung zumindest zu erkennen, dass deren Funktionsweise gestört ist. Günstigstenfalls sind dann auch Maßnahmen vorgesehen, um selbst bei einer Fehlfunktion einer Komponente die Fehlfunktion kompensieren zu können und so die elektronische Schaltung weiter betreiben zu können. Electronic circuits, such as may be used to evaluate measurement signals or generate control signals, sometimes need to operate in an environment where there is a high risk of compromising the performance of the circuit. Thus, it may be that an electronic circuit must be used at high temperatures, in a strong electric or magnetic field or in an area penetrated by X-radiation or radioactive radiation. Examples of devices with such circuits can be found in radiation therapy, where such circuits are needed to digitize readings or drive servomotors. In this case, the circuits can then be exposed in particular to gamma radiation and possibly also to beta and neutron radiation. In an irradiation device for cancer therapy, this is the case with the control electronics for motors of collimator blades of a collimator and the evaluation electronics for associated position sensors of the motors. In order to avoid an unexpected malfunction of such circuits, they must firstly be protected against the harmful environmental influences. On the other hand, such protection may not always be perfect, so that it is also desirable, in the event of a malfunction of a component of an electronic circuit, at least to recognize that its functioning is disturbed. At best, then measures are provided to compensate even in case of malfunction of a component malfunction and to be able to continue to operate the electronic circuit.

Eine besondere Schwierigkeit bei der Erkennung einer Fehlfunktion ergibt sich im Zusammenhang mit den Schnittstellen einer elektronischen Schaltung, über welche diese mit anderen elektrischen oder elektronischen Geräten gekoppelt ist. Wird beispielsweise über eine solche Schnittstelle, wie etwa einem Analog-Digital-Wandler, ein Signal eines Sensors empfangen, so ist es seitens des digitalen Schaltkreises nicht möglich, anhand des empfangenen Messsignals zu erkennen, ob dessen Verlauf sich durch die gemessene physikalische Größe selbst oder durch eine Fehlfunktion der Schnittstelle ergeben hat. Hierzu müsste man das Messsignal des Sensors selbst kennen. A particular difficulty in detecting a malfunction arises in connection with the interfaces of an electronic circuit, via which it is coupled with other electrical or electronic devices. If, for example, a signal of a sensor is received via such an interface, such as an analog-to-digital converter, then it is not possible for the digital circuit to detect from the received measurement signal whether its course is determined by the measured physical variable itself or resulting from a malfunction of the interface. For this one would have to know the measuring signal of the sensor itself.

Im Zusammenhang mit der Steigerung der Robustheit eines FPGA (Field programmable gate array) gegen den störenden Einfluss von radioaktiver Strahlung auf dessen Speicherzellen, ist aus der US 7768317 B1 bekannt, zum Speichern eines An-Zustands bzw. eines Aus-Zustands jeweils vier Speicherzellen mit demselben Zustand zu programmieren. Jeweils zwei der Speicherzellen sind dabei in Reihe und die beiden Reihenschaltung schließlich parallel zueinander geschaltet. Hierdurch werden zwei Fehlertypen, wie sie durch radioaktive Strahlung bei einzelnen der Speicherzellen verursacht werden können, kompensiert. In connection with the increase of the robustness of an FPGA (Field programmable gate array) against the disturbing influence of radioactive radiation on its memory cells, is from the US 7768317 B1 It is known to program four memory cells having the same state for storing an on state and an off state, respectively. In each case two of the memory cells are connected in series and the two series connection finally connected in parallel. This compensates for two types of errors, such as those caused by radioactive radiation in individual ones of the memory cells.

Im Zusammenhang mit der Erkennung einer fehlerhaften Funktionsweise einer Fehlerkorrektureinrichtung (ECC – Error-Correction-Code) innerhalb eines digitalen Schaltkreises ist aus der US 20080297191 A1 und der US 7443191 B2 bekannt, beim Auslesen einer bestimmten Speicherzelle mittels der Fehlerkorrektureinrichtung diese Speicherzelle in drei aufeinanderfolgenden Lesezyklen dreimal auszulesen. Das Ergebnis eines jeden Ausleseprozesses wird in einem eigenen Register gespeichert. Diese insgesamt drei Register sind mit einer Vergleichslogik gekoppelt, durch welche ermittelt wird, ob in den Registern mehrheitlich derselbe Wert steht, ob also zumindest in zwei Registern derselbe Wert gespeichert ist. Ist dies der Fall, wird dieser Wert dann als der tatsächliche Inhalt des Speichers von der Vergleichslogik angezeigt. In connection with the detection of a faulty operation of an error correcting device (ECC) within a digital circuit is out of the US 20080297191 A1 and the US 7443191 B2 it is known to read out this memory cell three times in three successive reading cycles when reading out a specific memory cell by means of the error correction device. The result of each readout process is stored in a separate register. These three registers in total are coupled to a comparison logic, which determines whether the majority of the registers are the same value, ie whether the same value is stored in at least two registers. If so, this value is then displayed as the actual content of the memory by the comparison logic.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Schaltungsanordnung eine fehlerhafte Funktionsweise einer Schnittstelleneinrichtung einer elektronischen Schaltung zumindest zu erkennen. The object of the present invention is to at least detect a faulty mode of operation of an interface device of an electronic circuit in the case of a circuit arrangement.

Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß Patentanspruch 1, ein medizinisches Gerät gemäß Patentanspruch 11 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben. The object is achieved by a circuit arrangement according to claim 1, a medical device according to claim 11 and a method according to claim 14. Advantageous developments of the invention are given by the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung geht aus von einer Schnittstelleneinrichtung, die in einer Schaltungsanordnung eine elektronische Schaltung mit einer externen Signalleitung koppelt und die hierzu eine Übertragungseinheit aufweist, die ein Eingangssignal je nach Übertragungsrichtung entweder von der Signalleitung oder der Schaltung empfängt und dieses Eingangssignal verarbeitet, um es dann am Ausgang der Schnittstelleneinrichtung an die elektronische Schaltung bzw. an die externe Signalleitung auszugeben. Im Zusammenhang mit der Erfindung kann es sich bei der Schnittstelleneinrichtung beispielsweise um eine Bus- oder Netzwerkschnittstelle handeln. In diesem Fall stellt dann die beschriebene Übertragungseinheit die ein einer solchen Netzwerkschnittstelle üblicherweise vorgesehene MAC-Einrichtung (MAC – Medium-Access-Control) dar. Bevorzugt weist die Übertragungseinheit in einem solchen Fall auch eine Fehlerkorrektureinrichtung (ECC – ECC-Error-Correction-Code) auf. Eine weitere Möglichkeit einer Schnittstelleneinrichtung, wie sie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bereitgestellt sein kann, ist eine Pulsweitenmodulation, wobei dann die Übertragungseinheit einen Pulsweitenmodulator umfasst. Ein weiteres Beispiel für eine Schnittstelleneinrichtung ist ein Messeingang, bei welchem die Übertragungseinheit einen Analog-Digital-Wandler aufweist. The circuit arrangement according to the invention is based on an interface device which, in a circuit arrangement, couples an electronic circuit to an external signal line and which, for this purpose, has a transmission unit which transmits an input signal depending on the direction of transmission either from the signal line or the circuit receives and processes this input signal to then output to the output of the interface device to the electronic circuit or to the external signal line. In connection with the invention, the interface device may be, for example, a bus or network interface. In this case, the described transmission unit then represents the MAC device (MAC medium access control) usually provided for such a network interface. In such a case, the transmission unit preferably also has an error correction device (ECC - ECC Error Correction Code ) on. Another possibility of an interface device, as may be provided in connection with the circuit arrangement according to the invention, is a pulse width modulation, in which case the transmission unit comprises a pulse width modulator. Another example of an interface device is a measurement input in which the transmission unit has an analog-to-digital converter.

Um nun eine solche Schnittstelleneinrichtung gegen den Einfluss einer Störgröße aus dem Umfeld, insbesondere gegen Röntgenstrahlung und radioaktive Strahlung, robuster auszugestalten, ist bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung vorgesehen, dass die Schnittstelleneinrichtung zusätzlich zu der einen Übertragungseinheit zumindest zwei weitere Übertragungseinheiten desselben Typs aufweist. Die Signaleingänge aller dieser Übertragungseinheiten sind dabei zum Empfang desselben Eingangssignals ausgelegt. Mit anderen Worten werden die Übertragungseinheiten zum Verarbeiten desselben Eingangssignals parallel betrieben. Somit liegt dann das empfangene und verarbeitete Eingangssignal zumindest dreimal vor. Die Ausgänge der Übertragungseinrichtungen sind mit einer Vergleichseinrichtung gekoppelt, die dazu ausgelegt ist, die von den Übertragungseinheiten verarbeiteten Signale zu vergleichen und eine Abweichung zwischen den verglichenen Signalen durch ein Abweichungssignal zu signalisieren. Diese Funktionsweise ist in dem ebenfalls zur Erfindung gehörenden Verfahren zusammengefasst. Bei der Vergleichseinrichtung kann es sich beispielsweise einfach um logische Gatter handeln oder um ein Programm, das durch die elektronische Schaltung ausgeführt wird. In order to make such an interface device more robust against the influence of a disturbance variable from the environment, in particular against X-radiation and radioactive radiation, the circuit arrangement according to the invention provides that the interface device has at least two further transmission units of the same type in addition to the one transmission unit. The signal inputs of all these transmission units are designed to receive the same input signal. In other words, the transmission units are operated in parallel for processing the same input signal. Thus, then the received and processed input signal is present at least three times. The outputs of the transmission means are coupled to a comparator which is arranged to compare the signals processed by the transmission units and to signal a deviation between the compared signals by a deviation signal. This mode of operation is summarized in the method also belonging to the invention. For example, the comparator may simply be logic gates or a program executed by the electronic circuit.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und das erfindungsgemäße Verfahren weisen den Vorteil auf, dass innerhalb der Schnittstelleneinrichtung unabhängig von dem eigentlichen Verlauf des Eingangssignals erkannt werden kann, ob die Übertragungseinheiten korrekt funktionieren. Durch Bereitstellen von zumindest drei Übertragungseinheiten desselben Typs nutzt man hierbei die Erkenntnis, dass es extrem unwahrscheinlich ist, das zwei der Übertragungseinheiten in genau derselben Weise gestört werden, und hierdurch zwei identische, aber falsche Verarbeitungsergebnisse entstehen können. Insbesondere für den Fall, dass die Übertragungseinheiten zwar, wie benötigt, dieselbe Verarbeitungsfunktion bereitstellen, hierbei aber eine unterschiedliche Bauweise aufweisen, ist es extrem unwahrscheinlich, dass zwei Übertragungseinheiten bei einem Betrieb in derselben Umgebung identische Fehlfunktionen aufweisen. The circuit arrangement according to the invention and the method according to the invention have the advantage that it can be detected within the interface device, independently of the actual course of the input signal, whether the transmission units function correctly. By providing at least three transmission units of the same type, one recognizes that it is extremely unlikely that two of the transmission units will be disturbed in exactly the same way, and thus two identical but incorrect processing results may result. In particular, in the case where the transmission units provide the same processing function as needed but have a different construction, it is extremely unlikely that two transmission units will have identical malfunctions when operating in the same environment.

Um eine Fehlfunktion nicht nur erkennen, sondern diese auch kompensieren zu können, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Schaltungsanordnung vor, dass alle Übertragungseinheiten mit einer Auswahlschaltung gekoppelt sind, welche dazu ausgelegt sind, bei Signalisieren einer Abweichung durch die Vergleichseinrichtung das Ausgangssignal der Schnittstelleneinrichtung in der Weise zu erzeugen, dass als Ausgangssignal ein verarbeitetes Signal von einer derjenigen Übertragungseinheiten verwendet wird, deren verarbeitetes Signal mit denjenigen der meisten anderen übereinstimmt. Mit anderen Worten wird ein Ausgangssignal bereitgestellt, das mit der Mehrheit der verglichenen Signale übereinstimmt. Im Falle von drei Übertragungseinheiten bedeutet dies, dass bei einer Fehlfunktion einer der Übertragungseinheiten als Ausgangssignal dasjenige von einer der beiden anderen Übertragungseinheiten ausgegeben wird. In order to not only recognize a malfunction, but also to be able to compensate for it, an advantageous further development of the circuit arrangement provides that all transmission units are coupled to a selection circuit which is designed to signal the output of the interface device when signaling a deviation by the comparison device to produce, as output signal, a processed signal from one of those transmission units whose processed signal matches that of most others. In other words, an output signal is provided that matches the majority of the compared signals. In the case of three transmission units, this means that in the case of a malfunction of one of the transmission units, the signal output from one of the two other transmission units is output as an output signal.

Im Gegensatz zu einer dauerhaften Störung, wie etwa einer Überhitzung, sind ein besonderer Fehlerfall die sporadischen Störungen, wie sie beispielsweise durch radioaktive Strahlung verursacht werden können, indem beispielsweise der Inhalt eines Konfigurationsspeichers einer der Übertragungseinheiten aufgrund eines Ionisierungseffekts verändert wird. Nach dieser Einwirkung arbeitet die Übertragungseinheit an sich einwandfrei weiter, nur eben mit einer veränderten Konfiguration. Hier lohnt es sich, die Übertragungseinheit wieder in den gewünschten Zustand zu überführen, da die eigentliche Störung nicht mehr vorhanden ist. Hierzu sieht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eine Neustarteinrichtung vor, die dazu ausgelegt ist, ein Resetsignal zu erzeugen, falls beim Vergleich der durch die Übertragungseinheiten verarbeiteten Signale ein Unterschied durch die Vergleichseinrichtung festgestellt wird. Das Resetsignal wird dabei zumindest an diejenige Übertragungseinheit übertragen, deren verarbeitetes Signal von der Mehrheit der verglichenen Signale abwich. Diese Übertragungseinheit wird dann neu gestartet, wodurch etwa der veränderte Speicherinhalt des Konfigurationsspeichers überschrieben wird. Das Erzeugen des Resetsignals kann direkt innerhalb der Schnittstelleneinrichtung geschehen, indem etwa die Vergleichseinrichtung direkt mit den Übertragungseinheiten über eine entsprechende Resetleitung gekoppelt ist. Eine andere Möglichkeit ist bei einer Ausführungsform gegeben, bei welcher die Schaltungsanordnung zusätzlich eine Überwachungseinrichtung (monitoring circuit) aufweist, welche sowohl mit der Vergleichseinrichtung als auch den Übertragungseinheiten gekoppelt sein kann. In contrast to a permanent disturbance, such as overheating, a particular failure is the sporadic disturbances such as may be caused by radioactive radiation, for example by changing the content of a configuration memory of one of the transmission units due to an ionizing effect. After this action, the transmission unit continues to work properly, just with a changed configuration. Here it is worthwhile to transfer the transmission unit back to the desired state, since the actual malfunction is no longer present. For this purpose, an embodiment of the circuit arrangement according to the invention provides a restarting device, which is designed to generate a reset signal, if a difference is detected by the comparison device when comparing the signals processed by the transmission units. The reset signal is transmitted at least to that transmission unit whose processed signal deviated from the majority of the compared signals. This transfer unit is then restarted, which overwrites approximately the changed memory contents of the configuration memory. The generation of the reset signal can be done directly within the interface device by, for example, the comparison device is coupled directly to the transmission units via a corresponding reset line. Another possibility is given in an embodiment in which the circuit arrangement additionally has a monitoring device (monitoring circuit), which may be coupled to both the comparison device and the transmission units.

Durch eine solche Überwachungseinrichtung können auch mehrere Schnittstelleneinrichtungen zentral überwacht werden. Auf der Grundlage der von den Vergleichseinrichtungen der einzelnen Schnittstelleneinrichtungen erzeugten Abweichungssignale kann durch die Überwachungseinrichtung dann auch ein Gesamtfehlerzustand der Schaltungsanordnung insgesamt ausgewertet werden. Für den Fall, dass der Gesamtfehlerzustand ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, also die zuverlässige Funktionsweise der Schaltungsanordnung nicht mehr gewährleistet ist, kann dann eine Schutzmaßnahme eingeleitet werden. Diese kann beispielsweise darin bestehen, ein Warnsignal auszugeben, das einem Benutzer der Schaltungsanordnung anzeigt, dass die Beeinträchtigung der Schaltungsanordnung durch die Umwelteinflüsse zu groß ist. Genauso kann auch ein Betrieb der Schaltungsanordnung unterbrochen werden. Genauso kann in der beschriebenen Weise ein Reset einzelner Übertragungseinheiten oder ganzer Schnittstelleneinrichtungen vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang ist es bei Verwendung einer Überwachungseinrichtung auch möglich, gezielt Konfigurationsdaten in Registern der Schaltungsanordnung zu überschreiben. In diesem Fall werden die korrekten Konfigurationsdaten dann vorzugsweise in der Überwachungseinrichtung in einen Speicher redundant gespeichert, indem die Konfigurationsdaten dreimal in dem Speicher abgespeichert sind. By means of such a monitoring device, a plurality of interface devices can also be monitored centrally. On the basis of the deviation signals generated by the comparison devices of the individual interface devices, a total error state of the circuit arrangement as a whole can then also be evaluated by the monitoring device. In the event that the total error state meets a predetermined criterion, that is, the reliable operation of the circuit is no longer guaranteed, then a protective measure can be initiated. This may, for example, consist in outputting a warning signal which indicates to a user of the circuit arrangement that the impairment of the circuit arrangement due to the environmental influences is too great. Likewise, an operation of the circuit arrangement can be interrupted. Likewise, a reset of individual transmission units or entire interface devices can be provided in the manner described. In this context, when using a monitoring device, it is also possible to specifically overwrite configuration data in registers of the circuit arrangement. In this case, the correct configuration data are then preferably stored redundantly in the monitoring device in a memory by storing the configuration data three times in the memory.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungseinordnung erreicht die Robustheit gegenüber den störenden Einflüssen auf der Grundlage einer Schnittstelleneinrichtung, die durch ein FPGA bereitgestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist dann eine Programmiereinrichtung für den FPGA mit umfasst, die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von den durch die Vergleichseinrichtung der Schnittstelleneinrichtungen erzeugten Abweichungssignale ein Neuprogrammieren des FPGA durchzuführen. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, das unabhängig von der Art und Weise, wie die Schnittstelleneinrichtung gestört wurde (Verändern eines Speicherinhalts oder Zerstören einer elektrischen Verbindung, beispielsweise in einem Transistor) die Schnittstelleneinrichtung oder auch nur eine einzelne Übertragungseinheit schaltungstechnisch neu konfiguriert werden. Ein Bestandteil der Programmiereinrichtung kann dabei beispielsweise durch die beschriebene Überwachungseinrichtung realisiert sein. A particularly preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention achieves the robustness against the disturbing influences on the basis of an interface device which is provided by an FPGA. In this embodiment, a programming device for the FPGA is then also included, which is designed to perform a reprogramming of the FPGA in dependence on the deviation signals generated by the comparison device of the interface devices. This embodiment has the advantage that, independently of the way in which the interface device was disturbed (changing a memory content or destroying an electrical connection, for example in a transistor), the interface device or just a single transmission unit can be reconfigured in terms of circuitry. A component of the programming device can be realized, for example, by the monitoring device described.

Gegebenenfalls kann es wünschenswert sein, den Schaltungsaufwand zur Realisierung der Schaltungsanordnung gering zu halten. Eine Möglichkeit hierzu bietet eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung, bei welcher eine Schnittstelleneinrichtung Übertragungseinheiten aufweist, die für eine bidirektionale Übertragung ausgelegt sind, wie es etwa bei einer Bus- oder Netzwerkschnittstelle die Regel ist. Anstatt nun eine Vergleichseinrichtung auf beiden Seiten der Übertragungseinheiten vorzusehen, um sowohl auszusendende als auch empfangene Signale jeweils nach der Verarbeitung durch die Übertragungseinheiten miteinander vergleichen zu können, ist hier nur eine Vergleichseinrichtung vorgesehen und anstelle der zweiten vielmehr eine einfacher zu realisierende Umschalteinrichtung. Die Umschalteinrichtung ist nun dazu ausgelegt, zu einem ersten Eingangssignal, das in eine der beiden möglichen Übertragungsrichtungen übertragen wurde, anhand des hierzu erzeugten Abweichungssignals festzustellen, welcher der Übertragungseinheiten fehlerfrei arbeitet. Die Umschalteinrichtung merkt sich dann, welche Übertragungseinheit als funktionstüchtig erkannt wurde. Für den Fall, dass ein zweites Eingangssignal der Schnittstelleneinrichtung in die entgegengesetzte Übertragungsrichtung übertragen werden soll, führt die Übertragungseinrichtung das zweite Eingangssignal dann nur dieser Übertragungseinheit zu, ohne hinterher nach der Verarbeitung des zweiten Eingangssignals noch einen Vergleich durchzuführen. Diese Ausführungsform der Schaltungsanordnung beruht auf der Erkenntnis, dass Sende- und Empfangsvorgänge über eine bidirektionale Schnittstelleneinrichtung oft in kurzer Folge hintereinander vorkommen. Wird also z.B. beim Empfangen eines externen Signals überprüft, welche Übertragungseinheit einwandfrei funktioniert, kann anschließend beim Aussenden eines Antwortsignals diese Übertragungseinheit auch zum Aussenden ohne eine weitere Prüfung genutzt werden. Optionally, it may be desirable to minimize the amount of circuitry required to implement the circuitry. One possibility for this is provided by an embodiment of the circuit arrangement in which an interface device has transmission units which are designed for bidirectional transmission, as is the rule in the case of a bus or network interface, for example. Instead of now providing a comparison device on both sides of the transmission units in order to be able to compare both transmitted and received signals after processing by the transmission units, only one comparison device is provided here and instead of the second a switching device that is easier to implement. The switching device is now designed to determine to a first input signal that has been transmitted in one of the two possible transmission directions, based on the deviation signal generated for this purpose, which of the transmission units operates correctly. The switching device then notes which transmission unit was recognized as functional. In the event that a second input signal of the interface device is to be transmitted in the opposite direction of transmission, the transmission device then only supplies the second input signal to this transmission unit without subsequently performing a comparison after the processing of the second input signal. This embodiment of the circuit arrangement is based on the recognition that transmission and reception processes via a bidirectional interface device often occur in quick succession. Thus, for example, if when receiving an external signal checks which transmission unit is working properly, then this transmission unit can also be used to send out without further testing when sending a response signal.

Die erfindungsgemäße Schaltungseinordnung hat sich als besonders tauglich im Zusammenhang mit der Verwendung in einer Steuereinrichtung in einem medizinischen Gerät erwiesen. Die Erfindung umfasst entsprechend auch ein medizinisches Gerät, bei welchem eine Quelle eine radioaktive Strahlung oder eine Röntgenstrahlung abstrahlt und es hierbei notwendig ist, eine Steuereinrichtung des medizinischen Geräts in einem von der Strahlung durchdrungenen Bereich zu betreiben. Gemäß der Erfindung weist diese Steuereinrichtung eine Ausführungsform der beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auf. Insbesondere wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bevorzugt in einem medizinischen Gerät mit einem Kollimator verwendet, der zum Verstellen der Kollimatorflügel einen Elektromotor aufweist und bei dem eine Steuereinrichtung zum Steuern des Elektromotors eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung aufweist. The circuit arrangement according to the invention has proven to be particularly suitable in connection with the use in a control device in a medical device. Accordingly, the invention also encompasses a medical device in which a source radiates radioactive radiation or X-ray radiation and it is necessary in this case to operate a control device of the medical device in an area penetrated by the radiation. According to the invention, this control device has an embodiment of the described circuit arrangement according to the invention. In particular, the circuit arrangement according to the invention is preferably used in a medical device with a collimator which has an electric motor for adjusting the collimator vanes and in which a control device for controlling the electric motor has an embodiment of the circuit arrangement according to the invention.

Neben den Mess- und Steuervorgängen, wie sie durch die Steuereinrichtung durchgeführt werden, ist natürlich auch eine Verarbeitung der Messsignale und eine daraus resultierende Erzeugung der Steuersignale nötig. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen medizinischen Geräts findet eine solche Regelung, d. h. das von einem Sensorsignal abhängige Erzeugen von Steuersignalen, aber nicht in dem von der Strahlung durchdrungenen Bereich statt. Stattdessen ist eine Regelungseinrichtung außerhalb dieses Bereichs angeordnet, die dann aber von einem Sensor in dem durchstrahlten Bereich ein Sensorsignal über die Steuereinheit mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung empfängt und auch ein gemäß dem Regelungsverfahren zu dem Sensorsignal erzeugtes Stellsignal wieder über die Steuereinheit an einen Aktor, wie etwa einen Motor, überträgt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Schaltungsaufwand für denjenigen Teil des medizinischen Geräts, der robust gegen den Einfluss der Strahlung sein muss, verhältnismäßig gering gehalten werden kann. In addition to the measurement and control operations, as they are performed by the control device, of course, a processing of the measurement signals and a resulting generation of the control signals is necessary. According to an advantageous embodiment of the medical device according to the invention, such a regulation, ie the generation of control signals dependent on a sensor signal, does not take place in the area penetrated by the radiation. Instead, a control device is arranged outside this range, which then receives from a sensor in the irradiated area a sensor signal via the control unit with the circuit arrangement according to the invention and also a control signal generated according to the control method to the sensor signal again via the control unit to an actuator, such as a motor transmits. This has the advantage that the circuit complexity for that part of the medical device, which must be robust against the influence of radiation, can be kept relatively low.

Zur Erfindung gehören zudem auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche Merkmale aufweisen, wie sie hier im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bereits beschrieben worden sind. Aus diesem Grund werden die entsprechenden Merkmale der Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal erläutert. The invention also includes embodiments of the method according to the invention which have features as they have already been described herein in connection with the developments of the circuit arrangement according to the invention. For this reason, the corresponding features of the developments of the method according to the invention will not be explained again here.

Im Folgenden wird die Erfindung noch einmal anhand von konkreten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu zeigt: In the following, the invention will be explained again with reference to concrete embodiments. This shows:

1 ein Schaubild zu Ausführungsformen des erfindungsgemäßen medizinischen Geräts und 1 a diagram of embodiments of the medical device according to the invention and

2 ein Blockschaltbild zu einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen medizinischen Geräts. 2 a block diagram of a preferred embodiment of the medical device according to the invention.

Bei den im Folgenden erläuterten Beispielen stellen die beschriebenen Komponenten der medizinischen Geräte jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der medizinischen Geräte dar, welche die medizinischen Geräte jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. In the examples explained below, the described components of the medical devices each represent individual features of the medical devices, which are to be considered independently of one another, which also further develop the medical devices independently of each other and thus also individually or in a combination other than that shown To be considered invention.

In 1 sind drei Varianten 10, 12, 14 einer Steuerstruktur für ein medizinisches Gerät gezeigt, bei welchem in einem Bereich 16, der von einem für elektronische Schaltungen störenden Einfluss durchdrungen ist, beispielsweise von einer radioaktiven Strahlung (Gammastrahlung), eine elektrische Schaltung 18 des medizinischen Geräts betrieben werden soll. Die Varianten 10, 12, 14 unterscheiden sich im Aufwand betreffend die Verdrahtung der Komponenten und die nötigen Schutzmaßnahmen, um die in dem Bereich 16 angeordneten elektronischen Komponenten gegen die Strahlung in dem Bereich 16 zu schützen. Die Varianten 12 und 12 stellen hierbei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen medizinischen Geräts dar. In 1 are three variants 10 . 12 . 14 a control structure for a medical device, in which in one area 16 , which is penetrated by an interfering influence for electronic circuits, for example, from a radioactive radiation (gamma radiation), an electrical circuit 18 of the medical device to be operated. The variants 10 . 12 . 14 differ in the effort concerning the wiring of the components and the necessary protective measures to those in the field 16 arranged electronic components against the radiation in the area 16 to protect. The variants 12 and 12 represent here embodiments of the medical device according to the invention.

Bei der elektrischen Schaltung 18 kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Sensoren bzw. einen oder mehrere Aktoren, wie etwa Elektromotoren, oder auch um eine Kombination daraus handeln. Bei dem in 1 gezeigten Fall sei davon ausgegangen, dass von der elektrischen Schaltung 18 ein Sensorsignal 22 erzeugt wird, das einem Regler 20 zugeführt und durch diesen verarbeitet werden soll und zu welchem ein Spannungssignal 24 für einen Elektromotor erzeugt werden soll. Zur Verbesserung der Anschaulichkeit des Beispiels sei angenommen, dass es sich bei dem medizinischen Gerät um ein Bestrahlungsgerät zur Krebsbehandlung handelt, bei welchem eine radioaktive Quelle im Bereich 16 radioaktive Strahlung ausstrahlt, die einen Kollimator passiert, dessen Kollimatorblätter durch den Elektromotor der elektrischen Schaltung 18 verschwenkt werden können. Hierbei sei weiter angenommen, dass eine Position eines Kollimatorblatts durch einen Positionssensor erfasst wird, dessen Sensorsignal das Sensorsignal 22 darstellt. Das Sensorsignal 22 wird von einem Analog-Digital-Wandler 26 in ein digitales Positionssignal 28 gewandelt, das von dem Regler 20 als Ist-Positionssignal verarbeitet wird. Das Spannungssignal 24 für den Elektromotor wird von einem Wechselrichter 30 erzeugt. Schaltsequenzen des Wechselrichters 30 werden hierbei durch einen Pulsweitenmodulator 32 vorgegeben, welcher von dem Regler 20 als Stellsignal ein digitales Modulationssignal 34 empfängt und daraus ein analoges pulsweitenmoduliertes Schaltsignal 36 für den Wechselrichter 30 erzeugt. Ein Sollwert 40 für die Position der Kollimatorblätter wird von einer Trajektorienplanung 40 erzeugt und an den Regler 20 übertragen. In the electrical circuit 18 For example, it may be one or more sensors or one or more actuators, such as electric motors, or even a combination thereof. At the in 1 Case shown was assumed by the electrical circuit 18 a sensor signal 22 is generated, which is a regulator 20 to be supplied and processed by this and to which a voltage signal 24 to be generated for an electric motor. To improve the clarity of the example, it is assumed that the medical device is a radiation treatment device for cancer treatment, in which a radioactive source in the area 16 radiates radiation that passes through a collimator, the collimator blades through the electric motor of the electrical circuit 18 can be pivoted. It is further assumed here that a position of a collimator blade is detected by a position sensor whose sensor signal is the sensor signal 22 represents. The sensor signal 22 is from an analog-to-digital converter 26 in a digital position signal 28 converted by the regulator 20 is processed as an actual position signal. The voltage signal 24 for the electric motor is powered by an inverter 30 generated. Switching sequences of the inverter 30 are here by a pulse width modulator 32 predetermined, which of the controller 20 as a control signal, a digital modulation signal 34 receives and from this an analog pulse width modulated switching signal 36 for the inverter 30 generated. A setpoint 40 for the position of the collimator blades is determined by a trajectory planning 40 generated and sent to the regulator 20 transfer.

Bei dem Regler 20, dem Pulsweitenmodulator 32 und dem Analog-Digital-Wandler 26 kann es sich um elektronische Schaltungen handeln, wie sie beispielsweise in Form eine DSP (digitaler Signalprozessor), ASIC (application specific integrated cir-cuit), FPGA oder einen Mikrokontroller bereitgestellt sein kann. Die Trajektorienplanung 40 kann beispielsweise als Programm auf einem Computer realisiert sein. Der Computer, oder allgemein die Trajektorienplanung 40, befindet sich bei allen drei Varianten 10, 12, 14 des medizinischen Geräts in einer strahlungsfreien Zone 42, die von dem durchstrahlten Bereich 16 durch einen Strahlungsschild 44 abgeschirmt sein kann. At the regulator 20 , the pulse width modulator 32 and the analog-to-digital converter 26 they may be electronic circuits, such as may be provided in the form of a DSP (digital signal processor), ASIC (application specific integrated cir-cuit), FPGA or a microcontroller. The trajectory planning 40 can for example be realized as a program on a computer. The computer, or in general the trajectory planning 40 , located in all three variants 10 . 12 . 14 of the medical device in a radiation-free zone 42 from the irradiated area 16 through a radiation shield 44 can be shielded.

Bei der Variante 10 des medizinischen Geräts ist es nötig, auch die Berechnungseinheiten des Reglers 20, also dessen elektronische Schaltungen, gegen die Strahlung abzuschirmen. Bei der Variante 12 überträgt dagegen der Regler 20 das digitale Modulationssignal 34 über einen Datenbus 46. Der Datenbus 46 weist hierzu bevorzugt eine Bandbreite von mehreren 100 MB bis über 1 GB auf. Er kann beispielsweise nach dem Ethernet-Standard ausgestaltet sein. Die Trajektorienplanung 40 und der Regler 20 können in Fall der Variante 12 gemeinsam in dem Computer 48 implementiert sein. Über den Datenbus 46 können auch die digitalisierten Messwerte des Analog-Digital-Wandlers 26 an den Regler 20 übertragen werden. In the variant 10 of the medical device, it is necessary to include the calculation units of the controller 20 So its electronic circuits to shield against the radiation. In the variant 12 transmits, however, the controller 20 the digital modulation signal 34 via a data bus 46 , The data bus 46 For this purpose, it preferably has a bandwidth of several 100 MB to more than 1 GB. It can be designed, for example, according to the Ethernet standard. The trajectory planning 40 and the regulator 20 can in the case of the variant 12 together in the computer 48 be implemented. Via the data bus 46 can also be the digitized measured values of the analog-to-digital converter 26 to the controller 20 be transmitted.

Die Variante 12 weist den Vorteil auf, dass nur schaltungstechnisch relativ einfach aufgebaute Komponenten, nämlich der pulsweite Modulator 32, der Wechselrichter 30 und der Analog-Digital-Wandler 26 von der Strahlung im Bereich 16 beeinflusst werden können. The variant 12 has the advantage that only circuit technology relatively simply constructed components, namely the pulse width modulator 32 , the inverter 30 and the analog-to-digital converter 26 from the radiation in the area 16 can be influenced.

Bei der Variante 14 sind sämtliche digitalen Komponenten in der strahlungsfreien Zone 42 angeordnet. Es müssen nur das analoge Messsignal, d.h. das Sensorsignal 22, und das analoge pulsweitenmodulierte Schaltsignal 36 durch den Schild 44 hindurch in den Bereich 16 übertragen werden. Vorteil dieser Variante ist, dass im Bereich 16 nur analoge Spannungssignale existieren, bei denen nur eine geringen Wahrscheinlichkeit besteht, dass sie durch die Strahlung derart gestört werden, dass es zu einer Fehlfunktion des medizinischen Geräts kommt. Nachteilig bei der Variante 14 ist allerdings, dass der Verdrahtungsaufwand mit der Zahl der verwendeten Sensoren und Elektromotoren steigt. In the variant 14 All digital components are in the radiation-free zone 42 arranged. It only has to be the analog measuring signal, ie the sensor signal 22 , and the analog pulse width modulated switching signal 36 through the shield 44 through into the area 16 be transmitted. Advantage of this variant is that in the area 16 only analog voltage signals exist in which there is little likelihood that they will be disturbed by the radiation such that the medical device malfunctions. A disadvantage of the variant 14 However, the wiring complexity increases with the number of sensors and electric motors used.

Auf Grundlage der Erfindung können dagegen die Varianten 10 und 12 mit weniger Schaltungstechnik realisiert werden und hierbei dennoch ein gegen die Strahlung im Bereich 16 robuster Betrieb des medizinischen Geräts ermöglicht werden. On the other hand, based on the invention, the variants 10 and 12 be implemented with less circuitry and yet this one against the radiation in the area 16 robust operation of the medical device.

Bevorzugt ist hierbei die Variante 12, die im Zusammenhang mit 2 noch einmal näher beschrieben ist. In 2 ist noch einmal der Computer 48 gezeigt, der über den Datenbus 46 mit einer im Bereich 16 befindlichen elektronischen Schaltung 50 verbunden ist, welche den Analog-Digital-Wandler 26 und den Pulsweitenmodulator 32 umfasst. Die elektronische Schaltung 50 umfasst für einen Datenaustausch mit dem Datenbus 46 des Weiteren eine Netzwerkschnittstelle 52. Eine Überwachungseinrichtung 54 der elektronischen Schaltung 50 überwacht den Analog-Digital-Wandler 26, den Pulsweitenmodulator 32 und die Netzwerkschnittstelle 52. Die elektronische Schaltung 50 kann beispielsweise durch ein FPGA realisiert sein, bei welchem einzelne Schaltungsteile auch als ASIC realisiert sein können. Preferred here is the variant 12 related to 2 again described in more detail. In 2 is the computer again 48 shown over the data bus 46 with one in the area 16 located electronic circuit 50 connected to the analog-to-digital converter 26 and the pulse width modulator 32 includes. The electronic circuit 50 includes for data exchange with the data bus 46 furthermore a network interface 52 , A monitoring device 54 the electronic circuit 50 monitors the analog-to-digital converter 26 , the pulse width modulator 32 and the network interface 52 , The electronic circuit 50 can for example be realized by an FPGA, in which individual circuit parts can also be realized as an ASIC.

Von der elektrischen Schaltung 18 sind in 2 der Elektromotor 18’ und ein Positionssensor 18’’ für eine Drehlage des Elektromotors 18’ dargestellt. Die Drehlage entspricht der Stellung eines von dem Elektromotor 18’ bewegbaren Kollimatorblatt. Bei dem Sensor 18’’ kann es sich beispielsweise um ein Potentiometer handeln. From the electrical circuit 18 are in 2 the electric motor 18 ' and a position sensor 18 '' for a rotational position of the electric motor 18 ' shown. The rotational position corresponds to the position of one of the electric motor 18 ' movable collimator blade. At the sensor 18 '' it may, for example, be a potentiometer.

Der Analog-Digital-Wandler 26, der pulsweite Modulator 32 und die Netzwerkschnittstelle 52 stellen jeweils Schnittstellen dar, über welche die elektronische Schaltung 50 ein Signal mit externen Leitungen austauscht. In 2 entsprechen die Bezugszeichen dieser Leitungen denjenigen des Sensorsignals 24, des analogen Schaltsignals 36 bzw. des Datenbusses 46. Durch den Analog-Digital-Wandler 26 wird das Sensorsignal 24 zu dem digitalen Messsignal 28 verarbeitet. Durch den Pulsweitenmodulator 32 wird das digitale Modulationssignal 34 verarbeitet und hieraus das pulsweitenmodulierte Schaltsignal 36 erzeugt. Die Netzwerkschnittstelle 52 überträgt das digitale Messsignal 28 über den Datenbus 46 zum Computer 48 und empfängt andersherum aus dem Datenbus 46 das digitale Modulationssignal 34. The analog-to-digital converter 26 , the pulse width modulator 32 and the network interface 52 each represent interfaces through which the electronic circuit 50 exchanges a signal with external lines. In 2 the reference numerals of these lines correspond to those of the sensor signal 24 , the analog switching signal 36 or the data bus 46 , Through the analog-to-digital converter 26 becomes the sensor signal 24 to the digital measurement signal 28 processed. Through the pulse width modulator 32 becomes the digital modulation signal 34 processed and from this the pulse width modulated switching signal 36 generated. The network interface 52 transmits the digital measurement signal 28 over the data bus 46 to the computer 48 and vice versa receives from the data bus 46 the digital modulation signal 34 ,

Für einen gegen Einflüsse der Strahlung im Bereich 16 robusten Betrieb, durch welche beispielsweise in Konfigurationsregistern einzelne Bitwerte verändert werden können und hierdurch das Verhalten der Schnittstellen 26, 32, 52 geändert werden kann, weist jede der Schnittstellen 26, 32, 52 für die Übertragung von Signalen jeweils drei Übertragungseinheiten auf. Die Netzwerkschnittstelle 52 umfasst drei MAC-Blöcke 56, die jeweils als ASIC-Blöcke in den FPGA implementiert sein können. Jeder MAC-Block 56 kann mit einem eigenen ECC-Block 58 gekoppelt sein, durch welchen das Signal des jeweiligen MAC-Blocks 56 einer Fehlerkorrektur unterzogen wird. Jeder MAC-Block 56 stellt, gegebenenfalls in Kombination mit seinem ECC-Block 58, eine Übertragungseinheit dar. Die korrigierten Bitströme 60 werden einer Vergleichs- und Auswertelogik zugeführt, die hier als Voter 62 (Auswähler) bezeichnet ist. Der Voter 62 kann beispielsweise durch eine logische Schaltung realisiert sein. Die erste Aufgabe des Voters 62 ist es, die drei Bitströme 60 zu vergleichen und zu entscheiden, welches Signal an einem Ausgang 64 des Voters als Ausgangssignal durchgeschaltet werden soll. Für den Vergleich weist der Voter 62 eine (nicht näher dargestellte) Vergleichseinheit auf. Eine (nicht näher dargestellte) Auswahleinheit des Voters 62 führt anhand des Ergebnisses des Vergleichs eine Mehrheitsentscheidung durch: Falls zwei der Bitströme 60 identische Signalverläufe aufweisen, und nur einer der Bitströme 60 von den beiden anderen abweicht, so stellen die beiden identischen Bitströme 60 die Mehrheit dar und einer der beiden identischen Bitströme 60 wird an den Ausgang 64 als Ausgangssignal der Netzwerkschnittstelle 52 weitergeleitet. For one against influences of radiation in the area 16 robust operation, which can be used to change individual bit values in configuration registers, for example, and thus the behavior of the interfaces 26 . 32 . 52 can be changed, assigns each of the interfaces 26 . 32 . 52 for the transmission of signals in each case three transmission units. The network interface 52 includes three MAC blocks 56 , which can each be implemented as ASIC blocks in the FPGA. Every MAC block 56 can with its own ECC block 58 be coupled, through which the signal of the respective MAC block 56 subjected to error correction. Every MAC block 56 optionally in combination with its ECC block 58 , a transmission unit. The corrected bit streams 60 are fed to a comparison and evaluation logic, here as a voter 62 (Selector) is designated. The voter 62 can be realized for example by a logic circuit. The first task of the Voters 62 it is the three bitstreams 60 compare and decide which signal is at an output 64 the voter is to be switched through as an output signal. For comparison, the voter points 62 a comparison unit (not shown). A (not shown) selection unit of the Voters 62 performs a majority decision based on the result of the comparison: If two of the bit streams 60 have identical waveforms, and only one of the bitstreams 60 deviates from the other two, so put the two identical bitstreams 60 the majority and one of the two identical bit streams 60 gets to the exit 64 as an output signal of the network interface 52 forwarded.

Die zweite Aufgabe des Voters 62 ist es, für den Fall, dass zwischen den drei Bitströmen 60 durch die Vergleichseinheit eine Abweichung erkannt wird, ein Neustartsignal RST (Reset) an einer Reset-Leitung 66 zu erzeugen. In 2 sind hierzu zwei Varianten veranschaulicht. Zum einen kann die Reset-Leitung 66 direkt zu den MAC-Blöcken, als z.B. zu dem entsprechenden ASIC, führen und so einen Neustart desjenigen MAC-Blocks 56 auslösen, der den abweichenden Bitstrom 60 erzeugt hat. Die Reset-Leitung 66 kann auch zu der Überwachungseinrichtung 54 führen, die auf diese Weise Informationen über fehlerhaft funktionierende Komponenten der elektronischen Schaltung 50 sammelt und so den Fehlerzustand der gesamten elektronischen Schaltung 50 beobachtet. Es kann vorgesehen sein, dass die Überwachungseinrichtung 54 dann von sich aus über eine Signalleitung 68 den Neustart auslöst oder aber ein Warnsignal erzeugt, das über die Signalleitung 68 an die Netzwerkschnittstelle 52 übermittelt wird, welches dann von dieser über den Datenbus 46 an den Computer 48 übertragen wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass durch die Überwachungseinrichtung 54 Konfigurationsdaten für die ASICs der MAC-Blöcke 56 aus einem (nicht dargestellten) Speicher der Überwachungseinrichtung 54, in welchem die Konfigurationsdaten redundant, beispielsweise dreifach, gespeichert sind, über die Signalleitung 68 in Konfigurationsregister der MAC-Blöcke 56, insbesondere des in seiner Funktionsweise gestörten MAC-Blocks 56, überträgt. Für den Fall, dass die Überwachungseinrichtung 54 erkennt, dass die Funktionstüchtigkeit der elektronischen Schaltung 50 in einem vorbestimmten größeren Maß eingeschränkt ist, kann durch die Überwachungseinrichtung 54 auch eine (nicht dargestellte) Programmierschaltung veranlasst werden, einen Teil oder den ganzen FPGA neu zu programmieren. The second task of the Voters 62 is it, in the event that between the three bitstreams 60 a deviation is detected by the comparison unit, a restart signal RST (Reset) on a reset line 66 to create. In 2 For this purpose, two variants are illustrated. First, the reset line 66 directly to the MAC blocks, as for example to the corresponding ASIC, and thus a restart of that MAC block 56 trigger the divergent bitstream 60 has generated. The reset line 66 can also be to the monitoring device 54 lead, in this way information about malfunctioning components of the electronic circuit 50 collects and thus the fault condition of the entire electronic circuit 50 observed. It can be provided that the monitoring device 54 then by itself via a signal line 68 initiates the restart or generates a warning signal via the signal line 68 to the network interface 52 which is then transmitted from this via the data bus 46 to the computer 48 is transmitted. Another possibility is that by the monitoring device 54 Configuration data for the ASICs of the MAC blocks 56 from a memory (not shown) of the monitoring device 54 in which the configuration data are stored redundantly, for example in triplicate, via the signal line 68 in configuration registers of the MAC blocks 56 , in particular of the malfunctioning MAC block 56 , transmits. In the event that the monitoring device 54 recognizes that the functionality of the electronic circuit 50 is limited to a predetermined greater extent, by the monitoring device 54 Also, a programming circuit (not shown) may be caused to reprogram part or all of the FPGA.

Der von dem Voter 62 am Ausgang 64 ausgegebene Bitstrom, d. h. das digitale Modulationssignal 34, wird von dem Pulsweitenmodulator 32 empfangen und dort durch drei Pulsweitenmodulationsblöcke 70 verarbeitet. Jeder Pulsweitenmodulationsblock 70 stellt eine Übertragungseinheit dar. Auch die pulsweiten Modulationsblöcke 70 können als ASIC realisiert sein. Die von den Pulsweitenmodulationsblöcke 70 erzeugten drei analogen pulsweitenmodulierten Signale 72 werden in einem weiteren Voter 74 durch eine Vergleichseinrichtung verglichen. Der Voter 74 kann einen ähnlichen Aufbau wie der Voter 62 aufweisen. Die pulsweitenmodulierten analogen Signale 72 weisen diskrete Spannungssprünge auf, sodass der Voter 74 ähnlich wie die digitalen Ströme 60 verarbeitende Voter 62 zum Vergleichen der Analogsignale 72 eine vergleichbare Logik wie der Voter 62 aufweisen kann. Von dem Voter 74 wird dasjenige analoge Signal 72 als das analoge pulsweitenmoduliertes Schaltsignal 36 an den Wechselrichter 30 ausgegeben, welches mit der Mehrheit der von den pulsweiten Modulationsblöcken 70 erzeugten Signale 72 übereinstimmt. Auch bei dem Voter 74 kann vorgesehen sein, ein Reset-Signal auf einer Reset-Leitung 76 zu erzeugen, das dann entweder zum unmittelbaren Neustart eines als in seiner Funktion gestörten Pulsweitenmodulationsblocks 70 zu diesem geführt sein kann oder als Überwachungssignal an die Überwachungseinrichtung 54 übertragen werden kann. The one from the voter 62 at the exit 64 output bit stream, ie the digital modulation signal 34 , is from the pulse width modulator 32 received and there by three pulse width modulation blocks 70 processed. Each pulse width modulation block 70 represents a transmission unit. Also the pulse-width modulation blocks 70 can be realized as ASIC. The of the pulse width modulation blocks 70 generated three analog pulse width modulated signals 72 be in another voter 74 compared by a comparison device. The voter 74 can be a similar structure as the voter 62 exhibit. The pulse width modulated analog signals 72 show discrete voltage jumps, so the voter 74 similar to the digital streams 60 processing voter 62 for comparing the analog signals 72 a similar logic as the voter 62 can have. From the voter 74 becomes that analogue signal 72 as the analog pulse width modulated switching signal 36 to the inverter 30 output, which coincides with the majority of the pulse width modulating blocks 70 generated signals 72 matches. Even with the voter 74 may be provided, a reset signal on a reset line 76 which then either leads to the immediate restart of a pulse width modulation block which is disturbed in its function 70 can be performed to this or as a monitoring signal to the monitoring device 54 can be transferred.

Das von dem Sensor 18’’ gemessene Sensorsignal 22 betreffend die Drehlage des Elektromotors 18’ wird von drei Wandlerblöcken 78 parallel einer Analog-Digital-Wandlung unterzogen. Jeder Wandlerblock 78 stellt eine Übertragungseinheit dar. Die Wandlerblöcke 78 können als ASIC realisiert sein. Die digitalisierten Messwerte 80 der drei Wandlerblöcke 78 werden von einem weiteren Voter 82 miteinander verglichen. Der Voter 82 entspricht in seiner Funktionsweise dem Voter 62. Der jeweils mehrheitlich überwiegende Wert wird als der tatsächliche Messwert 84 an eine Fehlerkorrekturkodierung 86 (ECC) übertragen. Eine von dem Voter 82 ausgehende Reset-Leitung 88 kann wieder unmittelbar ein Resetsignal für einen Reset der einzelnen Wandlerblöcke 78 oder aller Wandlerblöcke 78 übertragen, wenn ein Unterschied zwischen den digitalisierten Messsignalen 80 erkannt wird. Genauso kann der Voter 82 über die Reset-Leitung 88 mit der Überwachungseinrichtung 54 gekoppelt sein. Das von der Fehlerkorrekturcodierung 86 erzeugte digitale Messsignal 28 wird an die Netzwerkschnittstelle 52 übertragen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass alle MAC-Blöcke 56 zu der Abfolge der digitalisierten Messwerte 28 ein Bussignal auf dem Datenbus 46 in Form eines Zeitmultiplex-Signals erzeugen, sodass der Computer 48 die tatsächlichen Messwerte 84 dreifach empfängt. That of the sensor 18 '' measured sensor signal 22 concerning the rotational position of the electric motor 18 ' is made up of three converter blocks 78 subjected in parallel to an analog-to-digital conversion. Each converter block 78 represents a transmission unit. The converter blocks 78 can be realized as ASIC. The digitized readings 80 of the three converter blocks 78 be from another voter 82 compared to each other. The voter 82 corresponds in its operation to the voter 62 , The majority prevailing value is the actual measured value 84 to an error correction coding 86 (ECC). One from the voter 82 outgoing reset line 88 can again immediately a reset signal for a reset of the individual converter blocks 78 or all converter blocks 78 transmitted when a difference between the digitized measurement signals 80 is recognized. The voter can do the same 82 via the reset line 88 with the monitoring device 54 be coupled. That of error correction coding 86 generated digital measurement signal 28 gets to the network interface 52 transfer. It can be provided that all MAC blocks 56 to the sequence of digitized readings 28 a bus signal on the data bus 46 in the form of a time division multiplex signal, so the computer 48 the actual readings 84 receives three times.

In vielen Fällen kann es aber ausreichend sein, dass nur durch einen MAC-Block 56 das digitale Messsignal 28 auf dem Datenbus 46 ausgegeben wird. Hierbei kann ausgenutzt werden, dass eine Messung durch den Sensor 18’’ und die entsprechende Erzeugung des digitalen Messsignals 28 stets zeitnah auf ein bestimmtes digitales Modulationssignal 34 hin erfolgt, durch welches die Drehlage des Elektromotors 18’ verändert wird. Bei Empfang des digitalen Modulationssignals 34 durch den Voter 62 erfolgte hierbei bereits eine Überprüfung aller MAC-Blöcke 56. Es kann deshalb vorgesehen sein, dass zum Übertragen des digitalen Messsignals 28 nur ein bestimmter der MAC-Blöcke 56 als einziger Sendeblock genutzt wird und hierbei überprüft wird, ob dieser MAC-Block 56 beim letzten Empfangsvorgang durch den Voter 62 als funktionstüchtig erkannt wurde. Flexibler ist man, wenn durch die Überwachungseinrichtung 54 durch eine (nicht dargestellte) Umschalteinrichtung das digitale Messsignal 28 wahlweise einem MAC-Block 56 zugeführt wird, welcher von dem Voter 62 beim letzten Empfangsvorgang als funktionstüchtig erkannt wurde. In many cases, however, it may be sufficient only through a MAC block 56 the digital measurement signal 28 on the data bus 46 is issued. This can be exploited that a measurement by the sensor 18 '' and the corresponding generation of the digital measurement signal 28 always timely to a specific digital modulation signal 34 takes place through which the rotational position of the electric motor 18 ' is changed. Upon receipt of the digital modulation signal 34 through the voter 62 This was already a review of all MAC blocks 56 , It can therefore be provided that for transmitting the digital measurement signal 28 only a specific one of the MAC blocks 56 is used as the only transmission block and it is checked if this MAC block 56 at the last reception process by the voter 62 was recognized as functional. It is more flexible when through the monitoring device 54 by a (not shown) switching device, the digital measurement signal 28 optionally a MAC block 56 which is supplied by the voter 62 was recognized as functional at the last reception.

Insgesamt ist durch die Beispiele gezeigt, wie beispielsweise in einem FPGA Ein- und Ausgabe-Schnittstellen, die dem Einfluss einer störenden Strahlung ausgesetzt sind, effektiv in ihrem Betrieb robuster gemacht werden können und hierdurch eine Verfälschung der durch diese Schnittstellen verarbeiteten Daten vermieden werden kann. Hierdurch wird insgesamt die Verfügbarkeit der so geschützten Schaltung verbessert, da durch die redundante Auslegung selbst bei Vorliegen einer Störung in einigen der Übertragungseinheiten weiterhin erkennbar ist, welche Signale korrekt verarbeitet worden sind. Overall, the examples show how, for example, in an FPGA, input and output interfaces which are exposed to the influence of interfering radiation can be effectively made more robust in their operation and thus a falsification of the data processed by these interfaces can be avoided. This overall improves the availability of the circuit protected in this way, since the redundant design, even in the presence of a fault in some of the transmission units, makes it still possible to identify which signals have been processed correctly.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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• US 20080297191 A1 [0005] US 20080297191 A1 [0005]
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Claims (14)

Schaltungsanordnung (50) mit einer elektronischen Schaltung (26, 32, 52) und zumindest einer Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52), welche dazu ausgelegt ist, die elektronische Schaltung (26, 32, 52) mit einer externen Signalleitung (24, 36, 46) zu koppeln, wobei die Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52) hierzu eine Übertragungseinheit (56, 70, 78) aufweist, welche zum Empfangen eines Eingangssignals (46, 34, 24) und zum Verarbeiten des Eingangssignals ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52) zumindest zwei weitere Übertragungseinheiten (56, 70, 78) der genannten Art aufweist und die Signaleingänge aller Übertragungseinheiten (56, 70, 78) zum Empfangen desselben Eingangssignals (34, 24) ausgelegt sind und alle Übertragungseinheiten (56, 58, 70, 78) direkt oder indirekt mit einer Vergleichseinrichtung (62, 74, 82) gekoppelt sind, welche dazu ausgelegt ist, die von den Übertragungseinheiten (56, 70, 78) verarbeiteten Signale (60, 72, 80) zu vergleichen und eine Abweichung zwischen den verglichenen Signalen (60, 72, 80) durch ein Abweichungssignal zu signalisieren. Circuit arrangement ( 50 ) with an electronic circuit ( 26 . 32 . 52 ) and at least one interface device ( 26 . 32 . 52 ), which is adapted to the electronic circuit ( 26 . 32 . 52 ) with an external signal line ( 24 . 36 . 46 ), the interface device ( 26 . 32 . 52 ) a transmission unit ( 56 . 70 . 78 ), which is used to receive an input signal ( 46 . 34 . 24 ) and for processing the input signal, characterized in that the interface device ( 26 . 32 . 52 ) at least two further transmission units ( 56 . 70 . 78 ) of the type mentioned and the signal inputs of all transmission units ( 56 . 70 . 78 ) for receiving the same input signal ( 34 . 24 ) and all transmission units ( 56 . 58 . 70 . 78 ) directly or indirectly with a comparator ( 62 . 74 . 82 ), which is adapted to be used by the transmission units ( 56 . 70 . 78 ) processed signals ( 60 . 72 . 80 ) and a deviation between the compared signals ( 60 . 72 . 80 ) by a deviation signal. Schaltungsanordnung (50) nach Anspruch 1, wobei alle Übertragungseinheiten (56, 70, 78) mit einer Auswahlschaltung (62, 74, 82) gekoppelt sind, welche dazu ausgelegt ist, bei Signalisieren einer Abweichung durch die Vergleichseinrichtung (62, 74, 82) ein Ausgangssignal (34, 36, 84) zu erzeugen, das mit einer Mehrheit der verglichenen Signale (60, 72, 80) übereinstimmt. Circuit arrangement ( 50 ) according to claim 1, wherein all transmission units ( 56 . 70 . 78 ) with a selection circuit ( 62 . 74 . 82 ), which is designed to signal a deviation by the comparison device ( 62 . 74 . 82 ) an output signal ( 34 . 36 . 84 ), which is compatible with a majority of the signals compared ( 60 . 72 . 80 ) matches. Schaltungsanordnung (50) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Neustarteinrichtung (54, 62, 66, 74, 76, 82, 88) vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, bei Signalisieren einer Abweichung durch die Vergleichseinrichtung (62, 74, 82) ein Resetsignal (RST) zu erzeugen und hierdurch in zumindest derjenigen Übertragungseinheit (56, 58, 70, 78), deren verarbeitetes Signal (60, 72, 80) von der Mehrheit der verglichenen Signale (60, 72, 80) abweicht, einen Neustart auszulösen. Circuit arrangement ( 50 ) according to claim 1 or 2, wherein a restarting device ( 54 . 62 . 66 . 74 . 76 . 82 . 88 ), which is designed to signal when a deviation by the comparison device ( 62 . 74 . 82 ) generate a reset signal (RST) and thereby in at least that transmission unit ( 56 . 58 . 70 . 78 ), whose processed signal ( 60 . 72 . 80 ) of the majority of the signals compared ( 60 . 72 . 80 ) differs to trigger a reboot. Schaltungsanordnung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung (50) eine Überwachungseinrichtung (54) aufweist, welche mit der jeweiligen Vergleichseinrichtung (62, 74, 82) der zumindest einen Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52) gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, auf der Grundlage der Abweichungssignale einen Gesamtfehlerzustand der Schaltungsanordnung (50) zu beobachten und für den Fall, dass der Gesamtfehlerzustand ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, eine Schutzmaßnahme einzuleiten. Circuit arrangement ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein the circuit arrangement ( 50 ) a monitoring device ( 54 ), which with the respective comparison device ( 62 . 74 . 82 ) of the at least one interface device ( 26 . 32 . 52 ) and which is adapted, on the basis of the deviation signals, a total error state of the circuit arrangement ( 50 ) and, in the event that the overall fault condition meets a predetermined criterion, to take a protective measure. Schaltungsanordnung (50) nach Anspruch 4, wobei die Schutzmaßnahme zumindest einen der folgenden Schritte umfasst: das Ausgeben eines Warnsignals, das Unterbrechen eines Betriebes der Schaltungsanordnung (50), das Überschreiben von Konfigurationsdaten in Registern der Schaltungsanordnung (50). Circuit arrangement ( 50 ) according to claim 4, wherein the protective measure comprises at least one of the following steps: the issuing of a warning signal, the interruption of an operation of the circuit arrangement ( 50 ), the overwriting of configuration data in registers of the circuit arrangement ( 50 ). Schaltungsanordnung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52) durch einen FPGA bereitgestellt ist und die Schaltungsanordnung eine Programmiereinrichtung für den FPGA umfasst und die Programmiereinrichtung dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem Abweichungssignal der Vergleichseinrichtung (62, 74, 82) der Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52) ein Neuprogrammieren eines Teils des FPGA oder des gesamten FPGA durchzuführen. Circuit arrangement ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one interface device ( 26 . 32 . 52 ) is provided by an FPGA and the circuit arrangement comprises a programming device for the FPGA and the programming device is designed in dependence on the deviation signal of the comparison device ( 62 . 74 . 82 ) of the interface device ( 26 . 32 . 52 ) to reprogram part of the FPGA or the entire FPGA. Schaltungsanordnung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei zumindest einer Schnittstelleneinrichtung (52) die Übertragungseinheiten (56) für eine bidirektionale Übertragung ausgelegt sind und eine Umschaltvorrichtung (54) vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, zu einem in eine Übertragungsrichtung (56) übertragenen ersten Eingangssignal das Abweichungssignal der Vergleichseinrichtung (62) zu empfangen und ein in die andere Übertragungsrichtung zu übertragendes zweites Eingangssignal (28) derjenigen Übertragungseinheit zuzuführen, für welche durch das Abweichungssignal angezeigt ist, dass das von der Übertragungseinheit (56) zu dem ersten Eingangssignal erzeugte verarbeitete Signal zur Mehrheit der verglichenen Signale gehörte. Circuit arrangement ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein in at least one interface device ( 52 ) the transmission units ( 56 ) are designed for a bidirectional transmission and a switching device ( 54 ), which is designed to be in a transmission direction ( 56 ) transmitted the first input signal, the deviation signal of the comparison device ( 62 ) and to receive a second input signal to be transmitted in the other direction of transmission ( 28 ) to that transmission unit for which it is indicated by the deviation signal that the transmission unit ( 56 ) to the first input signal generated processed signal belonged to the majority of the compared signals. Schaltungsanordnung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest als eine Schnittstelleneinrichtung (52) eine Bus- oder Netzwerkschnittstelle ausgelegt ist und hierbei jede Übertragungseinheit (54) eine MAC-Einrichtung (56) und bevorzugt auch eine ECC-Einrichtung (58) aufweist. Circuit arrangement ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein at least as an interface device ( 52 ) a bus or network interface is designed and in this case each transmission unit ( 54 ) a MAC device ( 56 ) and preferably also an ECC device ( 58 ) having. Schaltungsanordnung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Schnittstelleneinrichtung (32) zum Erzeugen eines pulsweitenmodulierten Ausgangssignals ausgelegt (36) ist und hierbei jede Übertragungseinheit (70) einen Pulsweitenmodulator umfasst. Circuit arrangement ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one interface device ( 32 ) designed to generate a pulse width modulated output signal ( 36 ) and each transmission unit ( 70 ) comprises a pulse width modulator. Schaltungsanordnung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Schnittstelleneinrichtung (26) Übertragungseinheiten mit einem Analog-Digital-Wandler aufweist. Circuit arrangement ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one interface device ( 26 ) Transmission units having an analog-to-digital converter. Medizinisches Gerät, welches eine Quelle für radioaktive Strahlung oder Röntgenstrahlung aufweist und bei welchem eine Stelleinrichtung (50) in einem von der Strahlung der Quelle durchdrungenen Bereich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (50) eine Schaltungsanordnung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. Medical device which has a source of radioactive radiation or X-radiation and in which an actuating device ( 50 ) is arranged in an area penetrated by the radiation of the source, characterized in that the adjusting device ( 50 ) a circuit arrangement ( 50 ) according to one of the preceding claims. Medizinisches Gerät nach Anspruch 11, welches einen Kollimator mit zumindest einem verstellbaren Kollimatorflügel aufweist, wobei zum Verstellen ein Elektromotor (18’) vorgesehen ist und die Stelleinrichtung (50) zum Steuern des Elektromotors (18’) eingerichtet ist. Medical device according to claim 11, which has a collimator with at least one adjustable collimator wing, wherein for adjusting an electric motor ( 18 ' ) and the adjusting device ( 50 ) for controlling the electric motor ( 18 ' ) is set up. Medizinisches Gerät nach Anspruch 11 oder 12, welches eine Reglereinrichtung (20) aufweist, die außerhalb des von der Strahlung durchdrungenen Bereichs (16) angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, von einem Sensor (18’’) in dem Bereich (60) über die Stelleinrichtung (50) ein Sensorsignal (28) zu empfangen und zu dem Sensorsignal (28) ein Stellsignal (34) zu erzeugen und das Stellsignal (34) über die Stelleinrichtung (50) an einen Aktor, insbesondere einen Motor (18’), zu übertragen. Medical device according to claim 11 or 12, which has a control device ( 20 ) outside the area penetrated by the radiation ( 16 ) is arranged and is adapted from a sensor ( 18 '' ) in that area ( 60 ) via the adjusting device ( 50 ) a sensor signal ( 28 ) and to the sensor signal ( 28 ) a control signal ( 34 ) and the actuating signal ( 34 ) via the adjusting device ( 50 ) to an actuator, in particular an engine ( 18 ' ), transferred to. Verfahren zum Erkennen einer fehlerhaften Funktionsweise einer Übertragungseinheit (56, 58, 70, 78) einer Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52), durch welche in einer Schaltungsanordnung (50) ein Signal zwischen einer elektronischen Schaltung (26, 32, 52) und einer Signalleitung (24, 36, 46) übertragen wird, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellen zumindest zweier weiterer Übertragungseinheiten (56, 58, 70, 78) derselben Art in der Schnittstelleneinrichtung (26, 32, 52); – paralleles Verarbeiten des zu übertragenden Signals durch die insgesamt zumindest drei Übertragungseinheiten (56, 58, 70, 78); – Vergleichen der verarbeiteten Signale (60, 72, 80) aller Übertragungseinheiten (56, 58, 70, 78). Method for detecting a faulty functioning of a transmission unit ( 56 . 58 . 70 . 78 ) an interface device ( 26 . 32 . 52 ), by which in a circuit arrangement ( 50 ) a signal between an electronic circuit ( 26 . 32 . 52 ) and a signal line ( 24 . 36 . 46 ), characterized by the steps: - providing at least two further transmission units ( 56 . 58 . 70 . 78 ) of the same type in the interface device ( 26 . 32 . 52 ); Parallel processing of the signal to be transmitted by the total of at least three transmission units ( 56 . 58 . 70 . 78 ); - Compare the processed signals ( 60 . 72 . 80 ) of all transmission units ( 56 . 58 . 70 . 78 ).

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