DE102019104408A1 - Technical component for a means of transport - Google Patents

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Abstract

Es wird eine technische Komponente für ein Verkehrsmittel mit einer Funktionseinheit (12) und einer Recheneinheit (14) zur Steuerung der Funktionseinheit (12), wenn die technische Komponente (10) in einer bestimmungsgemäßen Einbausituation in dem Verkehrsmittel über einen Spannungsversorgungsanschluss (18) mit einer Betriebsspannung versorgt ist, vorgeschlagen. Die technische Komponente umfasst eine Einheit (20), die dazu ausgebildet ist, eine, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitende, mechanische Einwirkung außerhalb der bestimmungsgemäßen Einbausituation zu detektieren und eine persistente Information zu erzeugen. Die persistente Information ist durch die Recheneinheit (14) aus der Einheit (20) auslesbar oder ermittelbar, sobald die technische Komponente (10) in der bestimmungsgemäßen Einbausituation über den Spannungsversorgungsanschluss (18) mit der Betriebsspannung versorgt ist.A technical component for a means of transport with a functional unit (12) and a computing unit (14) for controlling the functional unit (12) is used when the technical component (10) is installed in the means of transport via a voltage supply connection (18) with a Operating voltage is supplied, proposed. The technical component comprises a unit (20) which is designed to detect a mechanical action that exceeds a predetermined limit value outside the intended installation situation and to generate persistent information. The persistent information can be read out or determined by the computing unit (14) from the unit (20) as soon as the technical component (10) is supplied with the operating voltage via the voltage supply connection (18) in the intended installation situation.

Description

Die Erfindung betrifft eine technische Komponente mit einer Funktionseinheit und einer Recheneinheit zur Steuerung der Funktionseinheit, wenn die technische Komponente in einer bestimmungsgemäßen Einbausituation über einen Versorgungsspannungsanschluss mit einer Betriebsspannung versorgt ist. Bei der technischen Komponente handelt es sich insbesondere um eine Komponente für ein Verkehrsmittel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ein schienengebundenes, ein einspuriges Verkehrsmittel oder ein Luftfahrzeug.The invention relates to a technical component with a functional unit and a computing unit for controlling the functional unit when the technical component is supplied with an operating voltage via a supply voltage connection in an intended installation situation. The technical component is in particular a component for a means of transport, in particular for a motor vehicle, a rail-bound, single-track means of transport or an aircraft.

Elektromechanische Bauteile oder elektrohydraulische Bauteile, wie zum Beispiel elektrische Wasserpumpen, weisen vom Hersteller zugesicherte Eigenschaften auf, welche in ihrer Einbausituation durch einen vorgegebenen Test auf die bestimmungsgemäße Funktionalität überprüft werden können. Üblicherweise wird ein solcher Test über die Recheneinheit zur Steuerung der technischen Komponente, z.B. beim Start des Verkehrsmittels oder nach einem Einbau in einer Werkstatt, aufgerufen und durch die Recheneinheit durchgeführt. Bei einem positiven Testergebnis wird von einer technisch einwandfreien Komponente ausgegangen. Im Falle eines negativen Testergebnis, das z.B. durch eine Kontrollleuchte oder dergleichen signalisiert wird, ist die technische Komponente auszubauen und durch eine neue zu ersetzten. Der Test wird dann nach dem Einbau der neuen Komponenten wiederholt.Electromechanical components or electrohydraulic components, such as electrical water pumps, have properties guaranteed by the manufacturer, which can be checked for proper functionality in their installation situation by means of a specified test. Such a test is usually carried out via the computing unit for controlling the technical component, e.g. at the start of the means of transport or after installation in a workshop, called up and carried out by the computing unit. If the test result is positive, a technically perfect component is assumed. In the case of a negative test result, e.g. is indicated by a control lamp or the like, the technical component must be removed and replaced with a new one. The test is then repeated after the new components have been installed.

Neben derartigen standardisierten und mithilfe der Recheneinheit durchgeführten Funktionstests können vor dem Einbau in das Verkehrsmittel Sichtüberprüfungen auf Beschädigungen durchgeführt werden, wie diese z.B. infolge eines Sturzes auf den Boden auftreten würden. Derartige, von Menschen durchgeführte Sichtüberprüfungen sind jedoch unzuverlässig, da mechanische Einwirkungen, wie zum Beispiel ein unbeabsichtigter Sturz auf den Boden, oftmals keine sichtbaren Spuren hinterlassen. Mechanische Einwirkungen können jedoch zu Mikrorissen oder anderen Beschädigungen führen, welche sich erst über die Lebensdauer in negativer Weise bemerkbar machen. In einem derartigen Fall kann jedoch die Integrität der technischen Komponente und des Verkehrsmittels aufgrund von potentiellen Folgeschäden nicht zuverlässig gewährleistet werden.In addition to such standardized function tests carried out with the aid of the computing unit, visual inspections for damage can be carried out before installation in the means of transport, such as e.g. would occur as a result of falling to the ground. However, such visual inspections carried out by humans are unreliable, since mechanical effects, such as an unintentional fall on the floor, often leave no visible traces. However, mechanical effects can lead to microcracks or other damage, which only become noticeable in a negative way over the service life. In such a case, however, the integrity of the technical component and the means of transport cannot be reliably guaranteed due to potential consequential damage.

Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, technische Komponenten mit Einrichtungen zur Fallerkennung auszustatten, welche beispielsweise nach einem Sturz eine farbliche Markierung hinterlassen. Die farbliche Markierung, die sich z.B. nach dem Überschreiten einer vordefinierten mechanischen Einwirkung verändert, kann durch einen Menschen vor dem Einbau in das Verkehrsmittel erfasst werden. Signalisiert die Farbe das Überschreiten der vordefinierten mechanischen Einwirkung, so wäre die Komponente auszusondern und eine andere, einwandfreie Komponente zu verbauen. In der Praxis können derartige Signalmarkierungen durch einen Menschen jedoch bewusst ignoriert werden, so dass die oben genannten Probleme nicht zuverlässig vermieden werden.In this context, it is known to equip technical components with devices for fall detection which, for example, leave a colored mark after a fall. The colored marking, e.g. changed after a predefined mechanical effect has been exceeded, can be detected by a person before installation in the vehicle. If the color signals that the predefined mechanical action has been exceeded, the component should be discarded and another, faultless component installed. In practice, however, such signal markings can be deliberately ignored by a person, so that the above-mentioned problems are not reliably avoided.

Eine aktive Fallerkennung durch eine elektronische Schaltung ist aufgrund einer nicht vorhandenen Spannungsversorgung der technischen Komponente vor ihrem endgültigen Einbau am Bestimmungsort nicht möglich. Das Vorsehen einer internen Spannungsversorgung (z.B. mithilfe einer Batterie) über den gesamten Transport- und Lagerweg ist aufgrund von Bauraumbeschränkungen im Hinblick auf Größe und Gewicht der technischen Komponenten sowie daraus resultierender Kosten wirtschaftlich nicht praktikabel.Active fall detection by an electronic circuit is not possible due to the lack of a voltage supply for the technical component before its final installation at the destination. Providing an internal power supply (e.g. using a battery) over the entire transport and storage route is not economically feasible due to installation space restrictions with regard to the size and weight of the technical components and the resulting costs.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine technische Komponente anzugeben, die funktionell und/oder baulich derart verbessert ist, dass die Erkennung einer mechanischen Einwirkung auf verbesserte Weise festgestellt werden kann.The object of the invention is to provide a technical component which is functionally and / or structurally improved in such a way that the detection of a mechanical effect can be established in an improved manner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine technische Komponente gemäß den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a technical component according to the features of claim 1. Advantageous configurations result from the dependent claims.

Es wird eine technische Komponente, insbesondere für ein Verkehrsmittel, vorgeschlagen, die eine Funktionseinheit und eine Recheneinheit zur Steuerung der Funktionseinheit umfasst. Die Steuerung der Funktionseinheit ist durch die Recheneinheit durchführbar, wenn die technische Komponente in einer bestimmungsgemäßen Einbausituation über einen Spannungsversorgungsanschluss mit einer Betriebsspannung versorgt ist. Bei der technischen Komponente handelt es sich insbesondere um eine elektromechanische und/oder elektrohydraulische Komponente für ein Verkehrsmittel. Bei dem Verkehrsmittel handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug. Das Verkehrsmittel kann jedoch auch ein einspuriges Verkehrsmittel (z.B. ein Motorrad), ein schienengebundenes Verkehrsmittel oder ein Luftfahrzeug sein.A technical component, in particular for a means of transport, is proposed which comprises a functional unit and a computing unit for controlling the functional unit. The control of the functional unit can be carried out by the computing unit when the technical component is supplied with an operating voltage via a voltage supply connection in an intended installation situation. The technical component is in particular an electromechanical and / or electrohydraulic component for a means of transport. The means of transport is in particular a motor vehicle. However, the means of transport can also be a single-track means of transport (e.g. a motorcycle), a rail-bound means of transport or an aircraft.

Die vorgeschlagene technische Komponente zeichnet sich dadurch aus, dass diese eine Einheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, eine, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitende, mechanische Einwirkung außerhalb der bestimmungsgemäßen Einbausituation zu detektieren und eine persistente Information zu erzeugen. Die persistente Information ist durch die Recheneinheit aus der Einheit auslesbar bzw. ermittelbar, sobald die technische Komponente in der bestimmungsgemäßen Einbausituation über den Spannungsanschluss mit der Betriebsspannung versorgt ist.The proposed technical component is characterized in that it comprises a unit which is designed to detect a mechanical action that exceeds a predetermined limit value outside the intended installation situation and to generate persistent information. The persistent information can be read out or determined by the processing unit from the unit as soon as the technical component is in the intended state Installation situation is supplied with the operating voltage via the voltage connection.

Die vorgeschlagene technische Komponente weist den Vorteil auf, dass zur Detektion einer mechanischen Einwirkung, zum Beispiel während des Transports und/oder Lagerwegs, das Vorhandensein einer Spannungsversorgung nicht erforderlich ist, um die mechanische Einwirkung zu detektieren. Im Falle einer mechanischen Einwirkung, welche einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird diese durch die Einheit der technischen Komponente detektiert und eine persistente Information erzeugt. Als persistente Information ist eine dauerhaft verfügbare und durch geeignete Mittel auslesbare oder feststellbare Information zu verstehen. Da die Einheit in der Komponente angeordnet ist oder an dieser außen (dauerhaft) befestigt ist, kann die persistente Information durch die Recheneinheit zur Steuerung der Funktionseinheit ausgelesen werden, sobald die technische Komponente bestimmungsgemäß eingebaut und mit ihrem Spannungsversorgungsanschluss an die Betriebsspannung angeschlossen ist.The proposed technical component has the advantage that the presence of a voltage supply is not required to detect a mechanical effect, for example during transport and / or storage, in order to detect the mechanical effect. In the event of a mechanical impact that exceeds a predetermined limit value, this is detected by the unit of the technical component and persistent information is generated. Persistent information is understood to be information that is permanently available and can be read out or determined by suitable means. Since the unit is arranged in the component or attached to it outside (permanently), the persistent information can be read out by the computing unit for controlling the functional unit as soon as the technical component is installed as intended and connected to the operating voltage via its power supply connection.

Mithilfe einer in der Recheneinheit hinterlegten Programmsteuerung kann dann, wenn die Information eine, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitende, mechanische Einwirkung signalisiert, ein Signal ausgegeben werden und/oder die Inbetriebnahme der technischen Komponente und/oder des Verkehrsmittels, in dem die technische Komponente eingebaut ist, unterbunden werden. Die Ausgabe des Signals kann über eine Ausgabeeinheit eines Testgeräts und/oder des Verkehrsmittels, in dem die technische Komponente verbaut ist, erfolgen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das bewusste Ignorieren einer mechanischen Einwirkung durch einen Menschen, zum Beispiel in einer Werkstattsituation, die Integrität der technischen Komponente und des Verkehrsmittels nicht negativ beeinflusst. Folgeschäden können dadurch vermieden werden.With the help of a program control stored in the processing unit, if the information signals a mechanical action exceeding a predetermined limit value, a signal can be output and / or the technical component and / or the means of transport in which the technical component is installed can be put into operation, be prevented. The signal can be output via an output unit of a test device and / or of the means of transport in which the technical component is installed. This results in the advantage that the conscious ignoring of a mechanical influence by a person, for example in a workshop situation, does not negatively affect the integrity of the technical component and the means of transport. Consequential damage can thus be avoided.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Einheit dazu ausgebildet ist, die mechanische Einwirkung zu detektieren und die persistente, d.h. dauerhafte, Information zu erzeugen, wenn die Komponente nicht an den Spannungsversorgungsanschluss mit der Betriebsspannung angeschlossen ist. Wie erwähnt, ist es hierdurch möglich, mechanische Einwirkungen auf die technische Komponente auch vor dem Einbau in der bestimmungsgemäßen Einbausituation zu detektieren. Der Einbau und/oder die Inbetriebnahme einer eventuell geschädigten technischen Komponente kann dadurch von vorne herein unterbunden werden.An expedient embodiment provides that the unit is designed to detect the mechanical action and the persistent, i.e. Generate permanent information when the component is not connected to the power supply connection with the operating voltage. As mentioned, this makes it possible to detect mechanical effects on the technical component even before installation in the intended installation situation. The installation and / or commissioning of a possibly damaged technical component can thereby be prevented from the outset.

Bei dem vorgegebenen Grenzwert handelt es sich insbesondere um einen Beschleunigungsgrenzwert. Der vorgegebene Grenzwert wird insbesondere derart gewählt, dass er kleiner ist als eine Beschleunigung oder gleich einer Beschleunigung, die nach einem, insbesondere freien, Fall beim Auftreffen der technischen Komponente auf einer Oberfläche auftritt. Der vorgegebene Grenzwert kann dabei in Abhängigkeit der konstruktiven Beschaffenheit der technischen Komponente unterschiedlich gewählt sein. Ebenso können Materialen der technischen Komponente und dergleichen die Höhe des vorgegebenen Grenzwerts beeinflussen.The predetermined limit value is in particular an acceleration limit value. The predetermined limit value is selected in particular such that it is less than an acceleration or equal to an acceleration that occurs after a, in particular free, fall when the technical component hits a surface. The predetermined limit value can be selected differently depending on the structural nature of the technical component. Materials of the technical component and the like can also influence the level of the specified limit value.

Gemäß einer ersten Variante umfasst die Einheit einen beschleunigungssensitiven Spannungsgeber und einen Speicher. Als beschleunigungssensitiver Spannungsgeber kann ein piezoelektrisches Element vorgesehen sein. Als piezoelektrisches Element kann beispielsweise ein Feder-Masse-Element vorgesehen sein, so dass bei einer mechanischen Einwirkung eine Verformung und/oder Dehnung eines oder mehrerer piezoelektrischer Elemente auftritt, was zu einem Spannungsimpuls führt. Der Spannungsimpuls kann als Information in dem Speicher hinterlegt werden. In einer alternativen Ausgestaltung kann der beschleunigungssensitive Spannungsgeber ein mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) sein. Derartige MEMS werden als Sensoren in unterschiedlichen Varianten bereitgestellt und sind in der Lage, auch kleinste Beschleunigungen wahrzunehmen. Auch hier wird durch das MEMS ein Spannungsimpuls erzeugt, der als Information in dem Speicher hinterlegt werden kann.According to a first variant, the unit comprises an acceleration-sensitive voltage transmitter and a memory. A piezoelectric element can be provided as the acceleration-sensitive voltage transmitter. A spring-mass element, for example, can be provided as the piezoelectric element, so that a deformation and / or expansion of one or more piezoelectric elements occurs in the event of mechanical action, which leads to a voltage pulse. The voltage pulse can be stored as information in the memory. In an alternative embodiment, the acceleration-sensitive voltage generator can be a micro-electro-mechanical system (MEMS). Such MEMS are provided as sensors in different variants and are able to perceive even the smallest accelerations. Here too, the MEMS generates a voltage pulse that can be stored as information in the memory.

Als Speicher kann beispielsweise ein Memristor verwendet werden, der seinen Widerstand beim Auftreten eines Spannungsimpulses dauerhaft verändert. Sobald die technische Komponente bestimmungsgemäß eingebaut ist, kann dann über die Recheneinheit zur Steuerung der Funktionseinheit der technischen Komponente der Widerstandswert ausgelesen werden. Weicht der Widerstandswert von einem, zum Beispiel in einem Speicher der Recheneinheit hinterlegten Vorgabewert ab, so kann auf eine mechanische Einwirkung geschlossen werden.A memristor can be used as a memory, for example, which permanently changes its resistance when a voltage pulse occurs. As soon as the technical component has been installed as intended, the resistance value can then be read out via the arithmetic unit for controlling the functional unit of the technical component. If the resistance value deviates from a default value stored, for example, in a memory of the arithmetic unit, it can be concluded that there is a mechanical effect.

Der Speicher kann auch in Gestalt einer Sicherung ausgebildet sein, welche derart ausgelegt ist, dass sie bei Erhalt des Spannungsimpulses durchbrennt. Hierdurch ergibt sich eine eindeutige Information, welche durch die Recheneinheit ausgelesen werden kann, sobald die technische Komponente bestimmungsgemäß eingebaut ist.The memory can also be designed in the form of a fuse which is designed in such a way that it blows when the voltage pulse is received. This results in unambiguous information which can be read out by the computing unit as soon as the technical component is installed as intended.

Eine weitere Alternative besteht darin, als Speicher einen nicht-flüchtigen Speicher vorzusehen, wie dieser beispielsweise von SSD-Festplattenspeichern (SSD = Solid State Drive) bekannt ist. Dabei ist es ausreichend, wenn der nicht-flüchtige Speicher genau eine Speicherzelle umfasst. Eine Speicherzelle umfasst einen Feldeffekttransistor, bei dem durch einen Spannungsimpuls die zwischen einem Steueranschluss und einem Hauptanschluss resultierenden Ladungsänderungen detektiert werden können.Another alternative is to provide a non-volatile memory as the memory, as is known, for example, from SSD hard disk drives (SSD = Solid State Drive). It is sufficient here if the non-volatile memory comprises exactly one memory cell. A memory cell comprises a field effect transistor, in which a voltage pulse between a control connection and a main connection resulting changes in charge can be detected.

Gemäß einer zweiten Variante umfasst die Einheit einen beschleunigungssensitiven Widerstand, der nach dem Erfahren der dem vorgegebenen Grenzwert überschreitenden, mechanischen Einwirkung seinen Widerstand permanent ändert. Der beschleunigungssensitive Widerstand ist insbesondere ein Widerstand mit einer Sollbruchstelle. Alternativ kann der beschleunigungssensitive Widerstand ein mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) oder alternativ ein makro-elektro-mechanisches System sein.According to a second variant, the unit comprises an acceleration-sensitive resistor which permanently changes its resistance after experiencing the mechanical action exceeding the predetermined limit value. The acceleration-sensitive resistor is in particular a resistor with a predetermined breaking point. Alternatively, the acceleration-sensitive resistor can be a micro-electro-mechanical system (MEMS) or alternatively a macro-electro-mechanical system.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen technischen Komponente;
  • 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen technischen Komponente; und
  • 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen technischen Komponente.
The invention is described in more detail below with reference to exemplary embodiments in the drawing. Show it:
  • 1 a schematic representation of a technical component according to the invention;
  • 2 a schematic representation of a first embodiment of a technical component according to the invention; and
  • 3 a schematic representation of a second embodiment of a technical component according to the invention.

In den nachfolgenden Zeichnungen sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following drawings, the same elements are provided with the same reference symbols.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen technischen Komponente 10 in ihrer allgemeinsten Form. Bei der technischen Komponente handelt es sich insbesondere um eine Komponente für ein Verkehrsmittel, wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder ein Zweirad. 1 shows a schematic representation of a technical component according to the invention 10 in its most general form. The technical component is in particular a component for a means of transport, such as a motor vehicle, a rail vehicle, an aircraft or a two-wheeler.

Die technische Komponente umfasst eine Funktionseinheit 12, zum Beispiel eine elektromechanische Komponente und/oder eine elektrohydraulische Komponente. Zur Steuerung der Funktionseinheit 12 ist eine Recheneinheit 14 vorgesehen, wobei Steuersignale zwischen der Recheneinheit 14 und der Funktionseinheit 12 über eine Datenleitung 16 ausgetauscht werden. Über die Datenleitung 16 kann die Recheneinheit 14 Signale an die Funktionseinheit 12 übertragen. Ebenso können Statusinformationen von der Funktionseinheit 12 an die Recheneinheit 14 zur Auswertung übertragen werden.The technical component comprises a functional unit 12 , for example an electromechanical component and / or an electrohydraulic component. To control the functional unit 12 is an arithmetic unit 14th provided, with control signals between the computing unit 14th and the functional unit 12 via a data line 16 be replaced. Via the data line 16 can the computing unit 14th Signals to the functional unit 12 transfer. Status information from the functional unit 12 to the computing unit 14th be transferred for evaluation.

Die Versorgung der Funktionseinheit 12 und der Recheneinheit 14 mit einer elektrischen Betriebsspannung erfolgt über eine an einem Spannungsversorgungsanschluss 18 angelegte Versorgungsspannung. Die Versorgungsspannung liegt dabei an der Funktionseinheit 12 und der Recheneinheit 14 nur dann an, wenn die technische Komponente 10 in einer bestimmungsgemäßen Einbausituation in dem hier nicht gezeigten Verkehrsmittel angeordnet ist. In diesem Fall ist der Spannungsversorgungsanschluss 18 mit einer Betriebsspannung beaufschlagt.The supply of the functional unit 12 and the computing unit 14th with an electrical operating voltage takes place via one on a voltage supply connection 18th applied supply voltage. The supply voltage is applied to the functional unit 12 and the computing unit 14th only when the technical component 10 is arranged in an intended installation situation in the means of transport, not shown here. In this case the power supply connection is 18th applied with an operating voltage.

Die technische Komponente 10 umfasst darüber hinaus eine erfindungsgemäße Einheit 20, welche über eine Datenleitung 22 zum Austausch von Daten mit der Recheneinheit 14 verbunden ist. Die Einheit 20 ist im Gegensatz zu der Funktionseinheit 12 und der Recheneinheit 14 nicht mit dem Spannungsversorgungsanschluss 18 verbunden.The technical component 10 also comprises a unit according to the invention 20th , which via a data line 22nd for exchanging data with the processing unit 14th connected is. The unit 20th is in contrast to the functional unit 12 and the computing unit 14th not with the power supply connection 18th connected.

Die Einheit 20 ist dazu ausgebildet, eine, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitende, mechanische Einwirkung außerhalb der bestimmungsgemäßen Einbausituation zu detektieren und eine persistente, d.h. dauerhaft abrufbare, Information zu erzeugen. Diese persistente Information ist durch die Recheneinheit 14 aus der Einheit 20 auslesbar oder ermittelbar, sobald die technische Komponente 10 in der bestimmungsgemäßen Einbausituation über den Spannungsversorgungsanschluss 18 mit der Betriebsspannung versorgt ist. Das Auslesen oder Ermitteln der persistenten Information durch die Recheneinheit 14 aus der Einheit 20 erfolgt über die bereits erwähnte Datenleitung 22.The unit 20th is designed to detect a mechanical action that exceeds a predetermined limit value outside the intended installation situation and to generate persistent, ie permanently available, information. This persistent information is through the processing unit 14th from the unity 20th readable or determinable as soon as the technical component 10 in the intended installation situation via the power supply connection 18th is supplied with the operating voltage. The reading out or determination of the persistent information by the computing unit 14th from the unity 20th takes place via the aforementioned data line 22nd .

Mit anderen Worten ist die Einheit 20 dazu ausgebildet, die mechanische Einwirkung, zum Beispiel einen freien Fall auf den Boden, zu detektieren und die persistente Information zu erzeugen, wenn die Komponente 10 (noch) nicht an den Verspannungsversorgungsanschluss 18 angeschlossen ist und somit die Funktionseinheit 12 und die Recheneinheit 14 nicht mit der Betriebsspannung versorgt werden. Dies ermöglicht es, mechanische Einwirkungen zu detektieren, welche den vorgegebenen Grenzwert überschritten haben, zum Beispiel während eines Transport- und Lagerwegs. Nicht unmittelbar erkennbare Fehler, welche jedoch während der weiteren Lebenszeit zu einem Problem heranwachsen können, können dadurch vermieden werden, indem eine Komponente, die eine zu starke mechanische Einwirkung erfahren hat, nicht mehr im Verkehrsmittel in Betrieb genommen werden kann.In other words, there is unity 20th designed to detect the mechanical action, for example a free fall to the ground, and to generate the persistent information when the component 10 not (yet) connected to the voltage supply connection 18th is connected and thus the functional unit 12 and the arithmetic unit 14th are not supplied with the operating voltage. This makes it possible to detect mechanical effects that have exceeded the specified limit value, for example during a transport and storage route. Faults that are not immediately recognizable, but which can develop into a problem during the further lifetime, can be avoided in that a component that has been subjected to excessive mechanical action can no longer be put into operation in the means of transport.

Eine mechanische Einwirkung liegt insbesondere dann vor, wenn durch die Einheit 20 die Überschreitung eines vorgegebenen Beschleunigungsgrenzwerts detektiert wurde. Der vorgegebene Grenzwert wird dabei insbesondere derart gewählt, dass er kleiner als oder gleich einer Beschleunigung ist, die nach einem, insbesondere, freien Fall beim Auftreffen der technischen Komponente auf einer Oberfläche auftritt. Mit anderen Worten wird der Grenzwert niedriger gewählt, als eine Beschleunigung, welche beim Fall der technischen Komponente, zum Beispiel in einer Werkstattsituation oder vor dem Einbau, auftritt.A mechanical effect exists in particular when through the unit 20th the exceeding of a specified acceleration limit value was detected. The predefined limit value is selected in particular such that it is less than or equal to an acceleration that occurs after, in particular, free fall when the technical component hits a surface. In other words, the limit value is selected to be lower than an acceleration that occurs when the technical component falls, for example in a workshop situation or before installation.

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der in 1 beschriebenen technischen Komponente. Die Einheit 20 zur Detektion und Indikation einer mechanischen Einwirkung umfasst in diesem ersten Ausführungsbeispiel einen beschleunigungssensitiven Spannungsgeber 24 und einen mit diesem gekoppelten Speicher 26. Der Speicher 26 ist wiederum über die Datenleitung 22 mit der Recheneinheit 14 zum Auslesen der in dem Speicher 26 enthaltenen, persistenten Information verbunden. Die in dem Speicher 26 enthaltene Information, die im einfachsten Fall in Gestalt einer dualen Information ausgebildet ist, dient ausschließlich dazu, das Vorliegen einer mechanischen Einwirkung zu detektieren. 2 shows a first embodiment of the in 1 described technical component. The unit 20th For the detection and indication of a mechanical action, this first exemplary embodiment includes an acceleration-sensitive voltage transmitter 24 and a memory coupled to it 26th . The memory 26th is in turn over the data line 22nd with the arithmetic unit 14th to read out the in the memory 26th contained, persistent information. The ones in the store 26th The information contained therein, which in the simplest case is in the form of dual information, is used exclusively to detect the presence of a mechanical effect.

Der beschleunigungssensitive Spannungsgeber 24 ist zum Beispiel als piezoelektrisches oder als MEMS ausgebildet. Der Speicher 26 kann als Memristor ausgebildet sein, der seinen Widerstandswert aufgrund eines Spannungsimpulses ändert, der von dem beschleunigungssensitiven Spannungsgeber 24 beim Feststellen einer mechanischen Einwirkung erzeugt wird. Der Speicher 26 kann alternativ als Sicherung ausgebildet sein, welche durch den von dem beschleunigungssensitiven Spannungsgeber 24 erzeugten Spannungsimpuls durchbrennt. In diesem Fall ist der Speicher kein Speicher im herkömmlichen Sinn, sondern ermöglicht aufgrund eines, zum Beispiel veränderten Spannungssignals, das Vorliegen einer mechanischen Einwirkung. Ebenso kann der Speicher 26 ein nicht-flüchtiger Speicher mit einem Transistor als Speicherzelle sein. Durch den von dem beschleunigungssensitiven Spannungsgeber 24 erzeugten Spannungsimpuls werden dann zwischen einem Steueranschluss und einem Hauptanschluss Elektronen eingebracht oder entfernt, was durch die Recheneinheit 14 detektiert werden kann.The acceleration-sensitive voltage generator 24 is designed, for example, as a piezoelectric or as a MEMS. The memory 26th can be designed as a memristor, which changes its resistance value due to a voltage pulse from the acceleration-sensitive voltage transmitter 24 is generated when a mechanical effect is detected. The memory 26th can alternatively be designed as a fuse, which by the acceleration-sensitive voltage transmitter 24 generated voltage pulse burns out. In this case, the memory is not a memory in the conventional sense, but enables a mechanical effect to be present due to a, for example, changed voltage signal. Likewise, the memory 26th be a non-volatile memory with a transistor as a memory cell. By the acceleration-sensitive voltage transmitter 24 The generated voltage pulse is then introduced or removed between a control connection and a main connection, which is done by the processing unit 14th can be detected.

3 zeigt eine alternative Ausgestaltungsvariante, bei der die Einheit 20 ein beschleunigungssensitiver Widerstand 28 ist, der nach dem Erfahren der den vorgegebenen Grenzwert überschreitenden, mechanischen Einwirkung seinen Widerstand permanent ändert. Der beschleunigungssensitive Widerstand 28 kann als MEMS, als Widerstand mit einer Sollbruchstelle oder als makro-elektro-mechanisches System ausgebildet sein. 3 shows an alternative embodiment in which the unit 20th an acceleration-sensitive resistor 28 which changes its resistance permanently after experiencing the mechanical impact exceeding the specified limit value. The acceleration-sensitive resistance 28 can be designed as a MEMS, as a resistor with a predetermined breaking point or as a macro-electro-mechanical system.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
technische Komponentetechnical component
1212
elektro-mechanische und/oder elektro-hydraulische Funktionseinheitelectro-mechanical and / or electro-hydraulic functional unit
1414th
RecheneinheitArithmetic unit
1616
DatenleitungData line
1818th
Spannungsversorgungs- und KommunikationsanschlussPower supply and communication connection
2020th
Einheit zur Detektion und Indikation einer mechanischen EinwirkungUnit for the detection and indication of a mechanical effect
2222nd
DatenleitungData line
2424
beschleunigungssensitiver Spannungsgeberacceleration-sensitive voltage transmitter
2626th
SpeicherStorage
2828
beschleunigungssensitiver Widerstandacceleration sensitive resistance

Claims (14)

Technische Komponente, insbesondere für ein Verkehrsmittel, mit einer Funktionseinheit (12) und einer Recheneinheit (14) zur Steuerung der Funktionseinheit (12), wenn die technische Komponente (10) in einer bestimmungsgemäßen Einbausituation über einen Spannungsversorgungsanschluss (18) mit einer Betriebsspannung versorgt ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Einheit (20) umfasst, die dazu ausgebildet ist, eine, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitende, mechanische Einwirkung außerhalb der bestimmungsgemäßen Einbausituation zu detektieren und eine persistente Information zu erzeugen, wobei die persistente Information durch die Recheneinheit (14) aus der Einheit (20) auslesbar oder ermittelbar ist, sobald die technische Komponente (10) in der bestimmungsgemäßen Einbausituation über den Spannungsversorgungsanschluss (18) mit der Betriebsspannung versorgt ist.Technical component, in particular for a means of transport, with a functional unit (12) and a computing unit (14) for controlling the functional unit (12) when the technical component (10) is supplied with an operating voltage via a voltage supply connection (18) in an intended installation situation , characterized in that it comprises a unit (20) which is designed to detect a mechanical action exceeding a predetermined limit value outside the intended installation situation and to generate persistent information, the persistent information being transmitted by the computing unit (14) can be read out or determined from the unit (20) as soon as the technical component (10) is supplied with the operating voltage in the intended installation situation via the voltage supply connection (18). Technische Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (20) dazu ausgebildet ist, die mechanische Einwirkung zu detektieren und die persistente Information zu erzeugen, wenn die Komponente (10) nicht an den Spannungsversorgungsanschluss (18) mit der Betriebsspannung angeschlossen ist.Technical component according to Claim 1 , characterized in that the unit (20) is designed to detect the mechanical action and to generate the persistent information when the component (10) is not connected to the power supply connection (18) with the operating voltage. Technische Komponente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Grenzwert ein Beschleunigungsgrenzwert ist.Technical component according to Claim 1 or 2 , characterized in that the predetermined limit value is an acceleration limit value. Technische Komponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Grenzwert derart gewählt ist, dass er kleiner ist als eine Beschleunigung oder gleich einer Beschleunigung, die nach einem, insbesondere freien, Fall beim Auftreffen der technischen Komponente (10) auf einer Oberfläche auftritt.Technical component according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined limit value is selected such that it is less than an acceleration or equal to an acceleration that occurs after a, in particular free, fall when the technical component (10) hits a surface occurs. Technische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (20) einen beschleunigungssensitiven Spannungsgeber (24) und einen Speicher (26) umfasst.Technical component according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the unit (20) comprises an acceleration-sensitive voltage transmitter (24) and a memory (26). Technische Komponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der beschleunigungssensitive Spannungsgeber (24) ein piezoelektrisches Element ist. Technical component according to Claim 5 , characterized in that the acceleration-sensitive voltage transmitter (24) is a piezoelectric element. Technische Komponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der beschleunigungssensitive Spannungsgeber (24) ein mikro-elektro-mechanisches System ist.Technical component according to Claim 5 , characterized in that the acceleration-sensitive voltage transmitter (24) is a micro-electro-mechanical system. Technische Komponente nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (26) ein Memristor ist.Technical component according to one of the Claims 5 to 7th , characterized in that the memory (26) is a memristor. Technische Komponente nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (26) eine Sicherung ist.Technical component according to one of the Claims 5 to 7th , characterized in that the memory (26) is a fuse. Technische Komponente nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (26) ein nicht-flüchtiger Speicher ist.Technical component according to one of the Claims 5 to 7th , characterized in that the memory (26) is a non-volatile memory. Technische Komponente nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht-flüchtige Speicher genau eine Speicherzelle umfasst.Technical component according to Claim 10 , characterized in that the non-volatile memory comprises exactly one memory cell. Technische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (20) einen beschleunigungssensitiven Widerstand (28) umfasst, der nach dem Erfahren der den vorgegebenen Grenzwert überschreitenden, mechanischen Einwirkung seinen Widerstand permanent ändert.Technical component according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the unit (20) comprises an acceleration-sensitive resistor (28) which permanently changes its resistance after experiencing the mechanical action exceeding the predetermined limit value. Technische Komponente nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der beschleunigungssensitive Widerstand (28) ein Widerstand mit einer Sollbruchstelle ist.Technical component according to Claim 12 , characterized in that the acceleration-sensitive resistor (28) is a resistor with a predetermined breaking point. Technische Komponente nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der beschleunigungssensitive Widerstand (28) ein mikro-elektro-mechanisches System oder ein makro-elektro-mechanisches System ist.Technical component according to Claim 12 , characterized in that the acceleration-sensitive resistor (28) is a micro-electro-mechanical system or a macro-electro-mechanical system.
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