WO2020148324A1 - Vorrichtung und verfahren zur funktionsprüfung eines antennensystems zur fremdmetallerkennung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur funktionsprüfung eines antennensystems zur fremdmetallerkennung Download PDF

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WO2020148324A1
WO2020148324A1 PCT/EP2020/050894 EP2020050894W WO2020148324A1 WO 2020148324 A1 WO2020148324 A1 WO 2020148324A1 EP 2020050894 W EP2020050894 W EP 2020050894W WO 2020148324 A1 WO2020148324 A1 WO 2020148324A1
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antenna
unit
output
mux
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PCT/EP2020/050894
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Christoph Haggenmiller
Alexander BÜENFELD
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Vitesco Technologies GmbH
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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for functional testing of an antenna system, which is used in particular for foreign metal detection.
  • inductive charging energy is transferred using the transformer principle over distances of a few centimeters up to approx. 20 cm.
  • a large magnetic field can arise between an outer bottom coil (so-called primary coil) and a vehicle-side underbody coil (so-called secondary coil).
  • the poorer the two coils are aligned the greater the stray magnetic field (EMC) can become, the greater the magnetic stress can become for people and / or the less power can be transferred to the vehicle's battery.
  • EMC stray magnetic field
  • the efficiency of the transmission system deteriorates.
  • alternating field means that a metallic body in the air gap, e.g. a coin, a nail and the like is heated. The occurring in the metallic body
  • Object in the bottom gap deactivates the outer bottom coil and / or issues a warning. Since such foreign metal detection can also have a defect, the sensors used for this purpose must be checked regularly
  • a device for functional testing of an antenna system in particular for foreign metal detection.
  • the device and the antenna system are in particular components of an inductive motor vehicle charging system.
  • the device comprises an antenna system with a plurality of antenna units, each of the antenna units comprising an antenna and at least one resistor being connected in each case between an assigned input of a selection unit and a specific one of a plurality of outputs of a further selection unit of the device.
  • a computing unit of the device is designed to provide a control signal for the selection unit and the further selection unit, the control signal determining which input of the selection unit is to be connected to an output of the selection unit and which of the outputs of the further selection unit is connected to one at the input of the is applied to another selection unit applied bias.
  • the computing unit of the device is also designed to receive the antenna signal present at the output of the selection unit at an input of the computing unit.
  • the device further comprises a diagnostic circuit connected between the output of the selection unit and a diagnostic voltage connection and controllable by the computing unit, a diagnostic voltage being applied to the diagnostic voltage connection.
  • the computing unit is also designed to infer an error in the antenna system from the comparison of antenna signals ascertained when the diagnosis circuit is activated and not activated at the output of the selection unit.
  • the principle underlying the device according to the invention is based on the fact that for each antenna of the antenna system there is no activation Diagnostic circuit results in a specific target voltage at the output of the selection unit. Shorts to ground, open connections,
  • Short circuits between two antennas and errors in the selection units can be determined by detecting a deviation from the specific target voltage.
  • the complete measurement path of the device can also be checked automatically by comparing the voltage present at the output of the selection unit with and without an activated diagnostic circuit.
  • the functionality check of the device can be used before and during the operation of the inductive charging device mentioned at the beginning.
  • the device can be implemented in a simple and inexpensive manner. In particular, compared to conventional antenna systems
  • Functionality can be realized by the computing unit in the form of software.
  • the diagnostic circuit comprises a series circuit comprising a switching element that can be controlled by the computing unit and a diagnostic resistor.
  • the diagnostic circuit With the help of the diagnostic circuit, it is possible to specifically change the voltage at the output of the selection unit by activating the diagnostic circuit. Based on the known value of the diagnostic resistance, the correct functioning of the
  • Antenna system an expected deviation value of the signal at the output of the selection circuit, which can then be evaluated to assess the functionality of the antenna system.
  • controllable switching element can be switched on or off by a control signal present at a second output of the computing unit for activating or deactivating the diagnostic circuit. This allows the output of the selection circuit to be selectively connected to the
  • Diagnostic voltage connection to which the diagnostic voltage is present, connected or decoupled from it.
  • the selection unit contains a number
  • Has multiplexers In particular, the multiplexers can be cascaded be connected. Depending on the number of multiplexers, there is a corresponding number of antenna units, with a respective one
  • Antenna unit is connected to an assigned input of one of the multiplexers.
  • the further selection unit expediently comprises a demultiplexer, the number of outputs of which corresponds to the number of multiplexers of the selection unit.
  • a respective output of the further selection unit is connected via the antenna units to antenna group-specific inputs (SEI0, ..., SEM 5) of the number of multiplexers, an antenna group-specific input being the input of each of the multiplexers of the selection unit that has the identifier , which is present in the form of a dual number as the control signal.
  • the provision of the further selection unit makes it possible to diagnose the correct function of the multiplexers of the selection unit and the correct function of the demultiplexer of the further selection unit with regard to the incorrect selection of a channel due to an internal error which is not visible in a line carrying the control signal. For this purpose, a certain number of antennas are grouped together at their common base, which over the
  • Demultiplexers of the further selection unit can be selected. By comparing measured values with an expected value, the appropriate
  • Group selection the correct control of all multiplexers can be checked.
  • each antenna unit comprises a first resistor, which is connected in series between the antenna and the input of the selection unit assigned to the antenna unit.
  • a voltage divider results, with the output of the selection unit
  • each antenna unit can comprise a second resistor which is connected in parallel to the series circuit comprising the first resistor and the antenna of the antenna unit in question.
  • the provision of the second resistor results in no floating if the antenna is separated from the node that is biased.
  • the second resistor also allows the functionality of the selection unit to be checked and controlled. It is furthermore expedient if the first resistances of the antenna units coupled to the inputs of a multiplexer have at least two
  • the correct function of the multiplexers can also be checked in the case of selection units which comprise a multiplicity of multiplexers.
  • Antenna unit is coupled, at least one input delivers a different result than the other inputs. This enables a control error to be clearly identified.
  • the resistance values are also selected in such a way that a clear result pattern is delivered.
  • the computing unit is expediently designed for one
  • the computing unit is also designed to connect each antenna unit to the output of the selection unit by means of a suitable control signal for the selection unit with activated diagnostic circuit, and to connect all the signals determined in a second
  • the location of an error in the antenna system can also be inferred from the comparison of the first with the second result table.
  • a signal processing unit which is connected between the output of the selection unit and the input of the computing unit, can be distinguished.
  • the antenna system comprises a plurality of antenna units, each of the antenna units comprising an antenna and at least one resistor being connected between an assigned input of a selection unit and a specific one of a plurality of outputs of a further selection unit.
  • an arithmetic unit enters a first output Control signal for the selection unit and the further selection unit
  • control signal stipulating which input of the selection unit is to be connected to an output of the selection unit and which of the outputs of the further selection unit has a bias applied to the input of the further selection unit, and to an input of the computing unit at the output receive the antenna signal applied to the selection unit.
  • a diagnostic circuit is also selectively controlled. From the comparison of antenna signals determined with activated and inactive activation circuit at the output of the
  • the selection unit is then concluded that there is a fault in the antenna system.
  • the invention has the same advantages as those described above in connection with the device according to the invention.
  • each antenna unit is expediently connected to the output of the selection unit by a suitable control signal for the selection unit with deactivated diagnostic circuit, and all the signals determined are recorded in a first result table. Furthermore, each antenna unit is connected to the output of the by a suitable control signal for the selection unit with activated diagnostic circuit
  • Selection unit connected and all determined signals are recorded in a second result table. From a comparison of the first with the second
  • the comparison of the first with the second result table reveals the location of an error in the
  • the error can be limited to the following locations: The antenna assigned to an antenna unit, the one
  • FIG. 1 is a schematic representation of an electrical equivalent circuit diagram of a device for functional testing of an antenna system for foreign metal detection.
  • FIG. 2 shows an enlarged illustration of a selection unit of the device from FIG. 1;
  • Fig. 3 shows a matrix in which result values for the possible
  • Fig. 4 shows a matrix in the result states for a multiplexer
  • Fig. 6 is a schematic representation of an inventive
  • Fig. 7 shows a matrix in the result states for a multiplexer
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electrical equivalent circuit diagram of a device according to the invention for checking the function of a device
  • the antenna system is used for foreign metal detection, which is used in the detection of a metallic object, e.g. a coin, a screw, a nail and the like, issues a warning and / or deactivates a technical system connected to the device.
  • the device serves to check defects of the antenna system and signal processing components connected to the antenna system for their functionality.
  • the device described below is intended for use in an inductive vehicle charging system in which energy is generated by means of the
  • Transformer principle is transferred over distances from a few centimeters to about 20 cm.
  • Such an energy transmission system creates between an outer bottom coil and an underbody coil on the vehicle depending on the distance, structure and power a large magnetic field.
  • a metallic body located in the effective area of the floor coil can be heated. The occurring in the metallic body
  • the device described below enables a functional test of the antenna system and of the control and / or signal processing components connected downstream of the antenna system with regard to short circuits, open lines and the like.
  • only the detection of internal errors of the selection unit used therein, in particular the incorrect selection of a channel due to an internal error (so-called internal "stuck at" error ⁇ , which is not on the control lines (Select Cables) of the selection unit is not possible.
  • the antenna system to be tested comprises a plurality of antenna units, in the example AE0, ..., AE15.
  • Each of the antenna units AE0, ..., AE15 comprises an antenna A0, ..., A15, a first resistor R0, ..., R15 (so-called series resistor) connected in series with the antenna A0, ... A15 and only one optional, second resistor RP0, ..., RP15, which is connected in parallel to the series circuit comprising the first resistor R0, ... R15 and the antenna A0, ..., A15.
  • Each of the antenna units AE0, ..., AE15 is in each case between a node K with a bias voltage Vofst and one of the respective ones
  • the preload can depend on the one not shown
  • Power supply have a positive or negative value (with unipolar power supply) or are at a ground potential.
  • the connection is such that a respective node consisting of antenna A0, ..., A15 and parallel resistor RP0, ..., RP15 with node K and a node consisting of series resistor R0, ..., R15 and parallel resistor RP0, ..., RP15 of a respective antenna unit is connected to a clearly assigned input SEI0, ..., SEM 5 of the selection unit SE.
  • the selection unit SE consists of a cascade of multiplexers MUX, MUXa, MUXd.
  • the selection unit only has two cascade levels MUX I and MUX II as examples.
  • the cascade stage MUX II which represents the input of the selection unit SE, has, for example, four multiplexers MUXa,..., MUXd in the present exemplary embodiment.
  • the cascade stage MUX I which is the output of the
  • the selection unit SE can be formed from a different number of cascade levels (one, three or more). Likewise, the number of multiplexers from the second cascade level MUX II can be chosen differently than here. As will also become clear from the description below, each multiplexer MUXa, ..., MUXd, MUX has four inputs and one output. It goes without saying that this is also only an example.
  • the output SEO of the selection unit SE is via a
  • Signal processing unit SPU which comprises, for example, a filter and an amplifier and the like, is connected to an input CUI of a computing unit CU.
  • the computing unit CU is designed to provide a control signal for the selection unit SE at a first output CU01, it being determined by the control signal which input SEI0, ..., SEM 5 the
  • Selection unit SE is to be connected to the output SEO of the selection unit SE.
  • the computing unit can determine which antenna unit AE0, ..., AE15 is connected to the computing unit for evaluating an antenna signal.
  • the computing unit CU comprises four first outputs or output terminals for this purpose, which are summarized here under the first output CU01.
  • the computing unit CU is also designed to, at its input CUI1, that which is present at the output SEO of the selection unit SE and through which
  • Signal processing unit SPU to receive processed antenna signal.
  • the device further comprises a diagnostic circuit DC.
  • Diagnostic circuit DC comprises a series circuit comprising a controllable switching element S1 and a diagnostic resistor DR.
  • the series circuit comprising the controllable switching element S1 and the diagnostic resistor DR is between a diagnostic voltage connection K1 and the output SEO
  • the controllable switching element S1 is controlled with the aid of a control signal CTRL_DIAG, which is connected to a second
  • Output CU02 is output by the computing unit CU.
  • the computing unit CU can determine whether the controllable switching element S1 is switched on or off.
  • the diagnosis circuit DC is designated as active or activated in the case of a switched switching element S1 and the diagnosis circuit DC is identified as inactive or deactivated in the case of a blocking switching element S1.
  • the diagnostic resistor DR forms together with the series resistor R0, ..., R15 of the antenna unit AE0 just selected by the control unit CU,
  • AE15 a voltage divider, the potential present at the output SEO of the selection unit SE resulting in a different voltage level depending on the activation or deactivation of the diagnostic circuit DC. From the comparison of the antenna signals at the output SEO of the selection unit SE determined when the diagnosis circuit DC is activated and not activated, the computing unit CU can be used to infer an error in the antenna system and the location of the occurrence of the error.
  • Antenna units AE0, ..., AE15 are known for each of the
  • Antenna units AE0, ..., AE15 have an expected voltage value at the function SEO at the output of the selection unit SE, both when the diagnostic circuit DC is activated and when it is deactivated. If an error occurs, be it due to an open connection of the antenna, one Short circuit to ground or a short circuit between two antennas results at the output SEO of the selection unit SE for the one under consideration
  • Antenna unit AEO, AE15 however, a voltage value deviating from the expected value. This can be evaluated by the computing unit CU and, depending on the evaluation result, to an intended one
  • a diagnosis of the antennas A0, ..., A15 or the connection between a respective antenna A0, ..., A15 to the computing unit CU can be made by knowing the series resistance of size Ra known and defined for each antenna A0, ..., A15 , Rb and the known size of the diagnostic resistance DR.
  • a specific target voltage results for each of the antennas A0, ..., A15.
  • Vsns Diagnostic resistance DR results
  • Vsns In the event of a short circuit to dimensions, Vsns is much smaller than Vref. The following applies to an open line: Vsns> Vref. In the event of a short circuit to the adjacent antenna: Vsns ⁇ Vref.
  • the measurement path of the signal processing unit SPU is also automatically checked by comparing Vsns with and without activated diagnostic circuit DC.
  • the selection unit can be deduced from the following errors: There is no error if the
  • Voltage value Va or Vb is when the diagnostic circuit DC is activated. With an open line, a voltage value Vc results. A short circuit to ground results in a voltage value Vd. In the event of a short circuit to an adjacent antenna, a voltage value Ve, Vf or Vg results depending on whether the adjacent antenna has the same series resistance value Ra or Rb or a different series resistance value Ra or Rb.
  • the voltage values Va, Vb, Vc, Vd, Ve, Vf and Vg are different voltage values which result from the known values of the series resistance Ra, Rb and the size of the diagnostic resistor DR and the error that has just occurred.
  • the control of the multiplexers MUX, MUXa, MUXd is thus diagnosed, inter alia, by using at least two differently sized series resistors Ra, Rb per multiplexer MUXa, ..., MUXd.
  • all multiplexer controls can be checked for correct function by the control signals CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II.
  • the prerequisite for this is that each multiplexer MUXa, ..., MUXd of the second cascade stage MUX II has a so-called “marker bit” MB (see FIGS.
  • each input of the currently considered multiplexer MUXa or MUXb or MUXc or MUXd must deliver a different result than its other inputs. Control errors can be clearly identified.
  • each multiplexer MUXa, ..., MUXd of the second cascade MUX II must deliver a clear result pattern.
  • the diagnosis of the type described here can be carried out before the start of the charging process or during the inductive charging process. In the latter case, it is advisable to briefly interrupt the charge and carry out the diagnosis as described here.
  • the antennas A0, ..., A15 can also be designed in such a way that the signal of the transmitting antenna does not completely compensate for zero, as is the case with conventional metal detectors. A certain minimum signal can thus be measured by the computing unit in normal operation. If this signal fails for one or more antennas, an error can be concluded immediately.
  • FIG. 2 shows an enlarged illustration of the selection unit SE from FIG. 1 to explain the control signals used in the matrices of FIGS. 3 to 5.
  • the control signals CTRL_MUX_I and used by the computing unit CU to control the multiplexers MUX, MUXa, ..., MUXd can be seen
  • CTRL_MUX_II where the bit values for the control signal CTRL_MUX_I are specified with yy and bit values for the control signal CTRL_MUX_II with xx.
  • the inputs SEI0, ..., SEM 5 of the multiplexers MUXa, ..., MUXd can also be seen. It can easily be seen that the multiplexer MUXa the inputs SEI0, ..., SEI3, the multiplexer MUXb the inputs SEI4, ..., SEI7, the multiplexer MUXc the Inputs SEI8,, SEM 1 and the multiplexer MUXd comprises the inputs SEM 2, ..., SEM 5.
  • Control situations of the selection unit SE are shown.
  • the possible signal values for the control signal CTRL_MUX_I for yy in columns and those for the control signal CTRL_MUX_II for the values xx in rows are given in the matrix.
  • the matrix values Va and Vb characterize the voltage values Vsns at the output SEO of the selection unit SEO.
  • the voltage values Va and Vb result from the resistance values Ra, Rb assigned to the respective input SEI0, ..., SEM 5 of the series resistors R0, ..., R15.
  • the value of the series resistor R6, which is connected to the input SEI6 of the multiplexer MUXb, is Rb, while the values of the other series resistors of the multiplexer MUXb are Ra.
  • Multiplexer MUXc and MUXd is the value of the series resistor R9 and the value of the series resistor R12, which are connected to the inputs SEI9 of the multiplexer MUXc and SEM 2 of the multiplexer MUXd Rb, while all other values of the series resistors are Ra.
  • Selection unit SE which gives voltage value Vb can be referred to as marker bit MB.
  • the marker bits are identified by an ellipse in the matrix according to FIG. 3.
  • Vsns namely Vc, Vd, Ve or Vg, see above
  • FIG. 4 shows a further result matrix, which limits errors when a control error occurs in the selection unit SE (first four columns in FIG. 4, so-called “stuck at” errors) and when a short circuit occurs in the control lines for controlling the Selection unit SE (last four columns, so-called "Control lines shortec error). 4 shows the result table when there is a control error in the line for the multiplexer MUXb of the second cascade stage MUX II.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of an electrical equivalent circuit diagram according to the invention, which is an extension of the device shown and described in FIG. 1 and a detection of internal errors of the multiplexers, in particular the incorrect selection of a channel due to an internal error that is not on the control lines CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II of the selection unit SE is allowed.
  • the 6 has a further selection unit SE2, comprising a demultiplexer MUXf.
  • the input voltage Vofst is applied to an input SE2I of the demultiplexer MUXf.
  • the number of outputs SE2O0, ..., SE203 corresponds to the number of multiplexers of the first cascade stage MUX II. In other words, the number of outputs SE2O0, ..., SE203 is four.
  • Each of the outputs SE2O0, ..., SE203 is coupled via the assigned resistor RPO, ..., RP15 to exactly one input SEI0, ..., SEI15 of the multiplexer of the first cascade stage MUX II, the relevant input being
  • Antenna group-specific input is called. Of the
  • Antenna group-specific input is coupled to that input of each of the multiplexers MUXa, ..., MUXd of the first cascade stage MUX II of the selection unit SE, which has the identifier that is present in the form of an identical dual number as the control signal CTRL_MUX_II.
  • the demultiplexer MUXf connects the input SE2I to the output SE2O0 (channel Oj) due to the control signal CTRL_MUX_II, the inputs SEI0 (channel 0) of the multiplexer MUXa, SEI4 (channel 0) of the multiplexer MUXb, SEI8 (channel 0) of the multiplexer MUXc , and SEI12 (channel 0) of
  • Multiplexers MUXd connected to the bias voltage Vofst.
  • SEM 1 of the multiplexer MUXc and SEM 3, SEM 4, SEM 5 of the multiplexer MUXd are floating. If channel 1 of the demultiplexer MUXf and the multiplexer MUXa, ..., MUXd is controlled by the control signal CTRL_MUX_II, the input SE2I is connected to the output SE201, so that the inputs SEM of the multiplexer MUXa, SEI5 of the multiplexer MUXb, SEI9 of the multiplexer MUXc , and SEI13des
  • Multiplexers MUXd are connected to the bias voltage Vofst.
  • channel 2 or 3 of the demultiplexer MUXf and the multiplexer MUXa, ..., MUXd are controlled by the control signal CTRL_MUX_II.
  • “Stuck at” errors of the selection units SE, SE2 can be monitored by selecting a certain number of antenna units, which are grouped together at their common base, via the demultiplexer. By comparing the position of the marker bits described above with the expected value, if appropriate
  • Group selection the correct control of all multiplexers can be checked.
  • FIG. 7 shows a result matrix, which limits errors when an internal error occurs in the selection unit SE (columns 2 to 4 “MUXa: stuck @ 0”, “MUXa: stuck @ 3”, “MUXb: stuck @ 13” and “MUXe: stuck @ 2”) and if an internal error occurs in the further selection unit SE2 (last column “MUXf: stuck @ 1").
  • the column heading "MUXa: stuck @ 0" means that channel 0 remains statically “selected” in the MUXa multiplexer, even if the control signal CTRL_MUX_II selects another channel (here: 1, 2 or 3).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines Antennensystems, insbesondere zur Fremdmetallerkennung, die umfasst: ein Antennensystem mit einer Mehrzahl von Antenneneinheiten (AE0,…, AE15), wobei jede der eine Antenne (A0,…, A15) und zumindest einen Widerstand (R0,…, R15) umfassenden Antenneneinheiten (AE0,…, AE15) jeweils zwischen einem zugeordneten Eingang einer Selektionseinheit (SE) und einem bestimmten von mehreren Ausgängen einer weiteren Selektionseinheit (SE2) verschaltet ist; eine Recheneinheit (CU), die dazu ausgebildet ist, an einem ersten Ausgang (CUO1) ein Steuersignal (CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II) für die Selektionseinheit (SE) und die weitere Selektionseinheit (SE2) bereitzustellen, wobei durch das Steuersignal festgelegt ist, welcher Eingang der Selektionseinheit (SE) mit einem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) zu verbinden istund welcher der Ausgänge (SE2O0,…, SE2O3) der weiteren Selektionseinheit (SE2) mit einer am Eingang (SE2I) der weiteren Selektionseinheit (SE2) anliegenden Vorspannung (Vofst) beaufschlagt ist, und an einem Eingang (CUI1) der Recheneinheit (CU) das an dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) anliegende Antennensignal zu empfangen; eine zwischen dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) und einem Diagnosespannungsanschluss verschaltete und durch die Recheneinheit (CU) ansteuerbare Diagnoseschaltung (DC), wobei an dem Diagnosespannungsanschluss eine Diagnosespannung (Vaux) anliegt. Die Recheneinheit (CU) ist dazu ausgebildet, aus dem Vergleich von bei aktivierter und nicht aktivierter Diagnoseschaltung ermittelten Antennensignalen an dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) auf einen Fehler des Antennensystems zu schließen.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsprüfung eines Antennensystems zur Fremdmetallerkennung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Antennensystems, das insbesondere zur Fremdmetallerkennung dient.
Beim induktiven Laden wird Energie mittels des Transformatorprinzips über Strecken von wenigen Zentimetern bis zu ca. 20 cm übertragen. Dabei kann zwischen einer äußeren Bodenspule (sog. Primärspule) und einer fahrzeugseitigen Unterbodenspule (sog. Sekundärspule) je nach Abstand, Aufbau und Leistung ein großes magnetisches Feld entstehen. Je schlechter die beiden Spulen aufeinander ausgerichtet sind, desto größer kann das magnetische Streufeld (EMV) werden, desto größer kann die magnetische Belastung für Menschen werden und/oder desto weniger Leistung kann in die Batterie des Fahrzeugs übertragen werden. Darüber hinaus wird der Wirkungsgrad des Übertragungssystems schlechter.
Das im Luftspalt bei der Energieübertragung entstehende magnetische
Wechselfeld führt aufgrund der hohen Übertragungsleistung dazu, dass ein im Luftspalt befindlicher metallischer Körper, wie z.B. eine Münze, ein Nagel und dergleichen, erwärmt wird. Die dabei im metallischen Körper auftretenden
Temperaturen können so hoch werden, dass das die äußere Bodenspule einhüllende Gehäuse, das üblicherweise aus einem Kunststoff besteht, beschädigt werden könnte. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass sich durch den heißen metallischen Körper in der Nähe befindliche brennbare Stoffe, wie z.B. Papier, entzünden können, wodurch die Gefahr der Entstehung eines größeren Brandes existiert. Versucht andererseits eine Person, den bereits erhitzten metallischen Gegenstand von der äußeren Bodenspule zu entfernen, so besteht die Gefahr einer Verbrennung.
Es existiert daher bei induktiven Kraftfahrzeugladesystemen das Erfordernis einer sog. Fremdmetallerkennung, welche bei der Detektion eines metallischen
Gegenstands im Bodenspalt die äußere Bodenspule deaktiviert und/oder eine Warnung ausgibt. Da auch eine solche Fremdmetallerkennung einen Defekt aufweisen kann, muss die dazu verwendete Sensorik regelmäßig auf ihre
Funktionsfähigkeit überprüft werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Funktionsprüfung eines zur Fremdmetallerkennung genutzten Antennensystems eines induktiven Kraftfahrzeugladesystems anzugeben, welche einfach, kostengünstig und zuverlässig sind. Insbesondere soll eine Diagnose des
Messpfades sowie der Empfangsantennen vor und während des Betriebs des induktiven Ladesystems ermöglicht werden.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen
Patentansprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines Antennensystems, insbesondere zur Fremdmetallerkennung, vorgeschlagen. Die Vorrichtung und das Antennensystem sind insbesondere Bestandteile eines induktiven Kraftfahrzeugladesystems. Die Vorrichtung umfasst ein Antennensystem mit einer Mehrzahl von Antenneneinheiten, wobei jede der eine Antenne und zumindest einen Widerstand umfassenden Antenneneinheiten jeweils zwischen einem zugeordneten Eingang einer Selektionseinheit und einem bestimmten von mehreren Ausgängen einer weiteren Selektionseinheit der Vorrichtung verschaltet ist. Eine Recheneinheit der Vorrichtung ist dazu ausgebildet, ein Steuersignal für die Selektionseinheit und die weitere Selektionseinheit bereitzustellen, wobei durch das Steuersignal festgelegt ist, welcher Eingang der Selektionseinheit mit einem Ausgang der Selektionseinheit zu verbinden ist und welcher der Ausgänge der weiteren Selektionseinheit mit einer am Eingang der weiteren Selektionseinheit anliegenden Vorspannung beaufschlagt ist. Die Recheneinheit der Vorrichtung ist ferner dazu ausgebildet, an einem Eingang der Recheneinheit das an dem Ausgang der Selektionseinheit anliegende Antennensignal zu empfangen. Die Vorrichtung umfasst ferner eine zwischen dem Ausgang der Selektionseinheit und einem Diagnosespannungsanschluss verschaltete und durch die Recheneinheit ansteuerbare Diagnoseschaltung, wobei an dem Diagnosespannungsanschluss eine Diagnosespannung anliegt. Die Recheneinheit ist ferner dazu ausgebildet, aus dem Vergleich von bei aktivierter und nicht aktivierter Diagnoseschaltung ermittelten Antennensignalen an dem Ausgang der Selektionseinheit auf einen Fehler des Antennensystems zu schließen.
Das der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugrunde liegende Prinzip beruht darauf, dass sich für jede Antenne des Antennensystems bei nicht aktivierter Diagnoseschaltung eine spezifische Sollspannung am Ausgang der Selektionseinheit ergibt. Kurzschlüsse nach Masse, offene Verbindungen,
Kurzschlüsse zwischen zwei Antennen sowie Fehler der Selektionseinheiten können durch die Detektion einer Abweichung von der spezifischen Sollspannung ermittelt werden. Durch einen Vergleich der am Ausgang der Selektionseinheit anliegenden Spannung mit und ohne aktivierter Diagnoseschaltung kann darüber hinaus automatisch der vollständige Messpfad der Vorrichtung überprüft werden.
Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung kann vor und während des Betriebs der eingangs erwähnten induktiven Ladevorrichtung genutzt werden.
Die Vorrichtung lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise realisieren. Insbesondere sind gegenüber herkömmlichen Antennensystemen zur
Fremdmetallerkennung nur wenige zusätzliche Bauelemente notwendig. Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit kann unter Verwendung der vorhandenen Signal-Analysestrukturen durchgeführt werden. Eine Bewertung der
Funktionsfähigkeit kann durch die Recheneinheit in Form von Software realisiert werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst die Diagnoseschaltung eine Serienschaltung aus einem durch die Recheneinheit steuerbaren Schaltelement und einem Diagnosewiderstand. Mit Hilfe der Diagnoseschaltung ist es möglich die am Ausgang der Selektionseinheit anliegende Spannung durch Aktivierung der Diagnoseschaltung gezielt zu verändern. Aufgrund des bekannten Werts des Diagnosewiderstands ergibt sich - bei korrekter Funktionsfähigkeit des
Antennensystems - ein erwarteter Abweichungswert des Signals am Ausgang der Selektionsschaltung, welcher dann zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Antennensystems ausgewertet werden kann.
Insbesondere ist das steuerbare Schaltelement durch ein an einem zweiten Ausgang der Recheneinheit anliegendes Steuersignal zur Aktivierung oder Deaktivierung der Diagnoseschaltung leitend oder sperrend schaltbar. Dadurch kann der Ausgang der Selektionsschaltung selektiv mit dem
Diagnosespannungsanschluss, an dem die Diagnosespannung anliegt, verbunden oder von diesem entkoppelt werden.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Selektionseinheit eine Anzahl an
Multiplexern aufweist. Insbesondere können die Multiplexer in einer Kaskadierung verschaltet sein. In Abhängigkeit der Anzahl der Multiplexer ergibt sich dann eine korrespondierende Anzahl an Antenneneinheiten, wobei eine jeweilige
Antenneneinheit mit einem zugeordneten Eingang eines der Multiplexer verbunden ist.
Die weitere Selektionseinheit umfasst zweckmäßigerweise einen Demultiplexer, dessen Anzahl an Ausgängen der Anzahl an Multiplexern der Selektionseinheit entspricht. Ein jeweiliger Ausgang der weiteren Selektionseinheit ist über die Antenneneinheiten mit Antennengruppen-spezifischen Eingängen (SEI0, ... , SEM 5) der Anzahl an Multiplexern verbunden, wobei ein Antennengruppen-spezifischer Eingang derjenige Eingang jedes der Multiplexer der Selektionseinheit ist, der die Kennung hat, die in Form einer Dualzahl als das Steuersignal anliegt. Das Vorsehen der weiteren Selektionseinheit ermöglicht eine Diagnose der korrekten Funktion der Multiplexer der Selektionseinheit sowie der korrekten Funktion des Demultiplexers der weiteren Selektionseinheit im Hinblick auf die fehlerhafte Auswahl eines Kanals aufgrund eines internen Fehlers, der nicht in einer das Steuersignal führende Leitung sichtbar ist. Dazu werden je eine bestimmte Anzahl von Antennen an ihrem gemeinsamen Fußpunkt zu Gruppen zusammengefasst, welche über den
Demultiplexer der weiteren Selektionseinheit selektiert werden. Durch einen Vergleich von Messwerten mit einem Erwartungswert kann bei geeigneter
Gruppenwahl die korrekte Ansteuerung aller Multiplexer überprüft werden.
Insbesondere umfasst jede Antenneneinheit einen ersten Widerstand, der in Serie zwischen der Antenne und den der Antenneneinheit zugeordneten Eingang der Selektionseinheit verschaltet ist. In Verbindung mit dem Diagnosewiderstand ergibt sich ein Spannungsteiler, wobei der Ausgang der Selektionseinheit den
Knotenpunkt zwischen dem Diagnosewiderstand und dem ersten Widerstand der gerade betrachteten (aktiven) Antenneneinheit darstellt. Dies ermöglicht
unterschiedliche Spannungspotentiale an dem Ausgang der Selektionseinheit, abhängig davon, ob die Diagnoseschaltung aktiviert ist oder nicht.
Jede Antenneneinheit kann darüber hinaus einen zweiten Widerstand umfassen, der parallel zu der Serienschaltung aus dem ersten Widerstand und der Antenne der betreffenden Antenneneinheit verschaltet ist. Durch das Vorsehen des zweiten Widerstands ergibt sich kein Floating, wenn die Antenne von dem mit einer Vorspannung beaufschlagten Knoten getrennt ist. Insbesondere erlaubt der zweite Widerstand auch die Prüfung der Funktionsfähigkeit der Selektionseinheit und deren Ansteuerung. Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die ersten Widerstände der mit den Eingängen eines Multiplexers gekoppelten Antenneneinheiten zumindest zwei
unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen. Durch eine geeignete Wahl, welche Antenne mit welchem ersten Widerstand (sog. Serienwiderstand) versehen ist, kann auch bei Selektionseinheiten, die eine Vielzahl an Multiplexern umfassen, die korrekte Funktion der Multiplexer überprüft werden. Die Wahl der
Serienwiderstände erfolgt derart, dass jeder Multiplexer, der mit einer
Antenneneinheit gekoppelt ist, an mindestens einem Eingang ein anderes Ergebnis liefert als die übrigen Eingänge. Dadurch kann ein Ansteuerfehler eindeutig erkannt werden. Die Wahl der Widerstandswerte erfolgt ferner derart, dass ein eindeutiges Ergebnispattern geliefert wird.
Die Recheneinheit ist zweckmäßigerweise dazu ausgebildet, für einen
vollständigen Test des Antennensystems jede Antenneneinheit durch ein geeignetes Steuersignal für die Selektionseinheit mit deaktivierter
Diagnoseschaltung mit dem Ausgang der Selektionseinheit zu verbinden und alle ermittelten Signale in einer ersten Ergebnistabelle zu erfassen. Die Recheneinheit ist ferner dazu ausgebildet, jede Antenneneinheit durch ein geeignetes Steuersignal für die Selektionseinheit mit aktivierter Diagnoseschaltung mit dem Ausgang der Selektionseinheit zu verbinden und alle ermittelten Signale in einer zweiten
Ergebnistabelle zu erfassen. Aus einem Vergleich der ersten mit der zweiten Ergebnistabelle wird dann auf einen Fehler in dem Antennensystem geschlossen.
Aus dem Vergleich der ersten mit der zweiten Ergebnistabelle kann ferner auf den Ort eines Fehlers in dem Antennensystem geschlossen werden. Als Fehlerorte können die einer Antenneneinheit zugeordnete Antenne, die einer Antenneneinheit zugeordnete Antennenverbindung, die Selektionseinheit oder die
Signalaufbereitungseinheit, die zwischen dem Ausgang der Selektionseinheit und dem Eingang der Recheneinheit verschaltet ist, unterschieden werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Antennensystems, insbesondere zur Fremdmetallerkennung, vorgeschlagen. Das Antennensystem umfasst eine Mehrzahl von Antenneneinheiten, wobei jede der eine Antenne und zumindest einen Widerstand umfassenden Antenneneinheiten jeweils zwischen einem zugeordneten Eingang einer Selektionseinheit und einem bestimmten von mehreren Ausgängen einer weiteren Selektionseinheit verschaltet ist. Bei dem Verfahren wird durch eine Recheneinheit an einem ersten Ausgang ein Steuersignal für die Selektionseinheit und die weitere Selektionseinheit
bereitgestellt, wobei durch das Steuersignal festgelegt ist, welcher Eingang der Selektionseinheit mit einem Ausgang der Selektionseinheit zu verbinden ist und welcher der Ausgänge der weiteren Selektionseinheit mit einer am Eingang der weiteren Selektionseinheit anliegenden Vorspannung beaufschlagt ist, und an einem Eingang der Recheneinheit das an dem Ausgang der Selektionseinheit anliegende Antennensignal empfangen. Ferner wird eine Diagnoseschaltung selektiv angesteuert. Aus dem Vergleich von bei aktivierter und nicht aktivierter Diagnoseschaltung ermittelten Antennensignalen an dem Ausgang der
Selektionseinheit wird dann auf einen Fehler des Antennensystems geschlossen.
Die Erfindung weist die gleichen Vorteile auf, wie diese vorstehend in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden.
Zweckmäßigerweise wird für einen vollständigen Test des Antennensystems jede Antenneneinheit durch ein geeignetes Steuersignal für die Selektionseinheit mit deaktivierter Diagnoseschaltung mit dem Ausgang der Selektionseinheit verbunden und es werden alle ermittelten Signale in einer ersten Ergebnistabelle erfasst. Ferner wird jede Antenneneinheit durch ein geeignetes Steuersignal für die Selektionseinheit mit aktivierter Diagnoseschaltung mit dem Ausgang der
Selektionseinheit verbunden und es werden alle ermittelten Signale in einer zweiten Ergebnistabelle erfasst. Aus einem Vergleich der ersten mit der zweiten
Ergebnistabelle wird dann auf einen Fehler in dem Antennensystem geschlossen.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird aus dem Vergleich der ersten mit der zweiten Ergebnistabelle auf den Ort eines Fehlers in dem
Antennensystem geschlossen. Der Fehler kann auf folgende Orte eingegrenzt werden: Die einer Antenneneinheit zugeordnete Antenne, die einer
Antenneneinheit zugeordnete Antennenverbindung, die Selektionseinheit oder eine Signalaufbereitungseinheit, die zwischen dem Ausgang der Selektionseinheit und dem Eingang der Recheneinheit verschaltet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Ersatzschaltbildes einer Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines Antennensystems zur Fremdmetallerkennung; Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Selektionseinheit der Vorrichtung aus Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Matrix, in der Ergebniswerte für die möglichen
Ansteuersituationen der Selektionseinheit aus Fig. 2 dargestellt sind, wenn das Antennensystem keinen Funktionsfehler aufweist;
Fig. 4 eine Matrix, in der Ergebniszustände für einen Multiplexer der
Selektionseinheit aus Fig. 2 beim Auftreten eines Fehlers dargestellt sind;
Fig. 5 eine erweiterte Fehlermatrix beim Auftreten unterschiedlicher
Fehlerzustände an der Selektionseinheit.
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
elektrischen Ersatzschaltbildes einer Vorrichtung zur vollständigen Funktionsprüfung eines Antennensystems zur
Fremdmetallerkennung; und
Fig. 7 eine Matrix, in der Ergebniszustände für einen Multiplexer der
Selektionseinheit aus Fig. 6 beim Auftreten eines Fehlers dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Ersatzschaltbildes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines
Antennensystems. Das Antennensystem dient zur Fremdmetallerkennung, welche bei der Detektion eines metallischen Gegenstands, z.B. einer Münze, einer Schraube, eines Nagels und dergleichen, eine Warnung ausgibt und/oder ein mit der Vorrichtung verbundenes technisches System deaktiviert. Die Vorrichtung dient dazu, Defekte des Antennensystems sowie mit dem Antennensystem verbundener Signalverarbeitungskomponenten auf ihre Funktionsfähigkeit überprüfen zu können.
Insbesondere ist die nachfolgend beschriebene Vorrichtung zum Einsatz bei einem induktiven Fahrzeug-Ladesystem vorgesehen, bei dem Energie mittels des
Transformatorprinzips über Strecken von wenigen Zentimetern bis zu ca. 20 cm übertragen wird. Bei einem solchen Energieübertragungssystem entsteht zwischen einer äußeren Bodenspule und einer fahrzeugseitigen Unterbodenspule je nach Abstand, Aufbau und Leistung ein großes magnetisches Feld. Bei aktiver
Bodenspule kann ein im Wirkbereich der Bodenspule befindlicher metallischer Körper erwärmt werden. Die dabei im metallischen Körper auftretenden
Temperaturen können so hoch werden, dass das die äußere Bodenspule einhüllende Gehäuse, das typischerweise aus einem Kunststoff besteht, beschädigt werden kann. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass durch den heißen metallischen Körper in der Nähe befindliche brennbare Stoffe entzündet werden können. Ebenso besteht die Gefahr einer Verbrennung für Lebewesen, die mit dem bereits erhitzten metallischen Gegenstand in Kontakt kommt.
Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine Funktionsprüfung des Antennensystems sowie der dem Antennensystem nachgeschalteten Ansteuer- und/oder Signalverarbeitungskomponenten im Hinblick auf Kurzschlüsse, offene Leitungen und dergleichen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Variante ist lediglich das Erkennen von internen Fehlern der darin eingesetzten Selektionseinheit, insb. die fehlerhafte Auswahl eines Kanals aufgrund eines internen Fehlers (sog. interner „stuck at“-Fehler}, der nicht auf den Ansteuerleitungen (Select-Leitungen) der Selektionseinheit sichtbar ist, nicht sicher möglich.
Das zu prüfende Antennensystem umfasst eine Mehrzahl von Antenneneinheiten, im Beispiel AE0, ... , AE15. Jede der Antenneneinheiten AE0, ... , AE15 umfasst eine Antenne A0, ... , A15, einen zu der Antenne A0, ... A15 seriell verschalteten ersten Widerstand R0, ... , R15 (sog. Serienwiderstand) sowie einen lediglich optionalen, zweiten Widerstand RP0, ... , RP15, der parallel zu der Serienschaltung aus dem ersten Widerstand R0, ... R15 und der Antenne A0, ... , A15 verschaltet ist.
Jede der Antenneneinheiten AE0, ... , AE15 ist jeweils zwischen einem mit einer Vorspannung Vofst beaufschlagten Knoten K und einem, der jeweiligen
Antenneneinheit AE0, ... , AE15 zugeordneten, Eingang einer Selektionseinheit SE verschaltet. Die Vorspannung kann, abhängig von der nicht gezeigten
Spannungsversorgung, einen positiven oder einen negativen Wert (bei unipolarer Spannungsversorgung) aufweisen oder auf einem Massepotential liegen. Die Verschaltung ist dabei derart, dass ein jeweiliger Knotenpunkt aus Antenne A0, ... , A15 und Parallelwiderstand RP0, ... , RP15 mit dem Knoten K und ein Knotenpunkt aus dem Serienwiderstand R0, ... , R15 und dem Parallelwiderstand RP0, ... , RP15 einer jeweiligen Antenneneinheit mit einem jeweils eindeutig zugeordneten Eingang SEI0, ... , SEM 5 der Selektionseinheit SE verschaltet ist. Die Selektionseinheit SE besteht im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Kaskade von Multiplexern MUX, MUXa, MUXd. Dabei weist die
Selektionseinheit lediglich beispielhaft zwei Kaskadenstufen MUX I und MUX II auf. Die Kaskadenstufe MUX II, die den Eingang der Selektionseinheit SE darstellt, weist dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft vier Multiplexer MUXa, ... , MUXd auf. Die Kaskadenstufe MUX I, die den Ausgang der
Selektionseinheit SE darstellt, weist den Multiplexer MUX auf. Dementsprechend sind die Ausgänge der Multiplexer MUXa, ... , MUXd der zweiten Kaskadenstufe MUX II sind mit den Eingängen des Multiplexers MUX der ersten Kaskadenstufe MUX I verbunden. Ein Ausgang des Multiplexers MUX stellt einen Ausgang SEO der Selektionseinheit SE dar.
Es versteht sich, dass die Selektionseinheit SE aus einer anderen Anzahl von Kaskadenstufen (eins, drei oder mehr) gebildet sein kann. Ebenso kann die Anzahl der Multiplexer ab der zweiten Kaskadenstufe MUX II anders als hier gewählt sein. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ebenfalls deutlich werden wird, weist jeder Multiplexer MUXa, ... , MUXd, MUX vier Eingänge und einen Ausgang auf. Es versteht sich, dass auch dies lediglich beispielhaft ist.
Der Ausgang SEO der Selektionseinheit SE ist über eine
Signalverarbeitungseinheit SPU, welche beispielsweise einen Filter und einen Verstärker und dergleichen umfasst, mit einem Eingang CUI einer Recheneinheit CU verbunden. Die Recheneinheit CU ist dazu ausgebildet, an einem ersten Ausgang CU01 ein Steuersignal für die Selektionseinheit SE bereitzustellen, wobei durch das Steuersignal festgelegt ist, welcher Eingang SEI0, ... , SEM 5 der
Selektionseinheit SE mit dem Ausgang SEO der Selektionseinheit SE zu verbinden ist. Dadurch kann die Recheneinheit bestimmen, welche Antenneneinheit AE0, ... , AE15 mit der Recheneinheit zur Auswertung eines Antennensignals verbunden ist.
Aufgrund der mehrere Kaskadenstufen aufweisenden Selektionseinheit SE werden im vorliegenden Fall zwei Steuersignale CTRL_MUX_I und CTRL_MUX_II zur Steuerung des Multiplexer MUX der ersten Kaskadenstufe MUX I und der
Multiplexer MUXa, ... , MUXd der zweiten Kaskadenstufe MUX II benötigt. In der Praxis bedeutet dies, dass die Recheneinheit CU hierzu vier erste Ausgänge bzw. Ausgangsklemmen umfasst, die vorliegend unter dem ersten Ausgang CU01 zusammengefasst sind. Die Recheneinheit CU ist ferner dazu ausgebildet, an ihrem Eingang CUI1 das an dem Ausgang SEO der Selektionseinheit SE anliegende und durch die
Signalverarbeitungseinheit SPU aufbereitete Antennensignal zu empfangen.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine Diagnoseschaltung DC. Die
Diagnoseschaltung DC umfasst eine Serienschaltung aus einem steuerbaren Schaltelement S1 und einen Diagnosewiderstand DR. Die Serienschaltung aus dem steuerbaren Schaltelement S1 und dem Diagnosewiderstand DR ist zwischen einem Diagnosespannungsanschluss K1 und dem Ausgang SEO der
Selektionseinheit SE verschaltet. Die Steuerung des steuerbaren Schaltelements S1 erfolgt mit Hilfe eines Steuersignals CTRL_DIAG, das an einem zweiten
Ausgang CU02 durch die Recheneinheit CU ausgegeben wird.
Mit Hilfe des an dem zweiten Ausgang CU02 der Recheneinheit CU ausgegebenen Steuersignals CTRL_DIAG kann durch die Recheneinheit CU bestimmt werden, ob das steuerbare Schaltelement S1 leitend oder sperrend geschaltet ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird bei einem leitend geschalteten steuerbaren Schaltelement S1 die Diagnoseschaltung DC als aktiv oder aktiviert und bei einem sperrend geschaltetem steuerbaren Schaltelement S1 die Diagnoseschaltung DC als nicht aktiv oder deaktiviert bezeichnet.
Der Diagnosewiderstand DR bildet zusammen mit dem Serienwiderstand R0, ... , R15 der durch die Steuereinheit CU gerade ausgewählten Antenneneinheit AE0,
... , AE15 einen Spannungsteiler, wobei das am Ausgang SEO der Selektionseinheit SE anliegende Potential in Abhängigkeit der Aktivierung oder Deaktivierung der Diagnoseschaltung DC einen unterschiedlichen Spannungspegel ergibt. Aus dem Vergleich der bei aktivierter und nicht aktivierter Diagnoseschaltung DC ermittelten Antennensignale an dem Ausgang SEO der Selektionseinheit SE kann durch die Recheneinheit CU auf einen Fehler des Antennensystems sowie auf den Ort des Auftretens des Fehlers geschlossen werden.
Da die Widerstandswerte des Diagnosewiderstands DR sowie die
Widerstandswerte Ra, Rb der Serienwiderstände R0, ... , R15 der
Antenneneinheiten AE0, ... , AE15 bekannt sind, ergibt sich für jede der
Antenneneinheiten AE0, ... , AE15 bei bestimmungsgemäßer Funktion an dem Ausgang SEO der Selektionseinheit SE ein erwartbarer Spannungswert, sowohl bei aktivierter als auch bei deaktivierter Diagnoseschaltung DC. Beim Auftreten eines Fehlers, sei es aufgrund einer offenen Verbindung der Antenne, eines Kurzschlusses nach Masse oder eines Kurzschlusses zwischen zwei Antennen, ergibt sich am Ausgang SEO der Selektionseinheit SE für die betrachtete
Antenneneinheit AEO, AE15 hingegen ein vom Erwartungswert abweichender Spannungswert. Dies kann durch die Recheneinheit CU ausgewertet werden und in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses auf eine bestimmungsgemäße
Funktion oder einen Fehler sowie dessen Ort geschlossen werden.
Das Grundprinzip der Diagnose ist wie folgt:
Eine Diagnose der Antennen A0, ... , A15 bzw. der Verbindung zwischen einer jeweiligen Antennen A0, ... , A15 zur Recheneinheit CU kann durch die Kenntnis des jeder Antenne A0, ... , A15 bekannten und definierten Serienwiderstands der Größe Ra, Rb sowie der bekannten Größe des Diagnosewiderstands DR ermittelt werden. Für jede der Antennen A0, ... , A15 ergibt sich eine spezifische Sollspannung.
Kurzschlüsse nach Masse, offene Steckverbindungen und Kurzschlüsse zwischen zwei Antennen A0, ... , A15 können auf diese Weise ermittelt werden. Ist die am Ausgang SEO gemessene Spannung Vsns = Vref (welche der sich aus den bekannten Größen des Serienwiderstands Ra, Rb und der Größe des
Diagnosewiderstands DR ergibt), so liegt kein Fehler vor. Bei einem Kurzschluss nach Maße ist Vsns sehr viel kleiner als Vref. Bei einer offenen Leitung gilt: Vsns > Vref. Bei einem Kurzschluss zum benachbarten Antenne gilt: Vsns < Vref. Durch einen Vergleich von Vsns mit und ohne aktivierter Diagnoseschaltung DC wird automatisch auch der Messpfad der Signalverarbeitungseinheit SPU mit überprüft.
Durch die Auswertung des Spannungswertes am Ausgang SEO der
Selektionseinheit kann in Abhängigkeit der Höhe des Spannungswertes auf die folgenden Fehler geschlossen werden: Kein Fehler liegt vor, wenn der
Spannungswert Va oder Vb beträgt, wenn die Diagnoseschaltung DC aktiviert ist. Bei einer offenen Leitung ergibt sich ein Spannungswert Vc. Bei einem Kurzschluss nach Masse ergibt sich ein Spannungswert Vd. Bei einem Kurzschluss zu einer benachbarten Antenne ergibt sich ein Spannungswert Ve, Vf oder Vg abhängig davon, ob die benachbarte Antenne den gleichen Serienwiderstandswert Ra oder Rb oder einen unterschiedlichen Serienwiderstandswert Ra bzw. Rb aufweist. Die Spannungswerte Va, Vb, Vc, Vd, Ve, Vf und Vg sind dabei unterschiedliche Spannungswerte, die sich aus den bekannten Größen des Serienwiderstands Ra, Rb und der Größe des Diagnosewiderstands DR und dem gerade auftretenden Fehler ergeben. Die Diagnose der Ansteuerung der Multiplexer MUX, MUXa, MUXd erfolgt somit unter anderem durch die Verwendung von mindestens zwei unterschiedlich großen Serienwiderständen Ra, Rb pro Multiplexer MUXa, ... , MUXd. Durch eine geeignete Wahl, welche der Antennen A0, ... , A15 mit welchem Serienwiderstandswert Ra oder Rb versehen sind, können sämtliche Multiplexer-Ansteuerungen durch die Steuersignale CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II auf die korrekte Funktion überprüft werden. Voraussetzung hierfür ist, dass jeder Multiplexer MUXa, ... , MUXd der zweiten Kaskadenstufe MUX II ein sog.„Marker-Bit“ MB (Siehe Figs. 4 und 5) aufweist, d.h. jeder Eingang des aktuell betrachteten Multiplexers MUXa oder MUXb oder MUXc oder MUXd muss ein anderes Ergebnis liefern als dessen übrigen Eingänge. Flierdurch können Ansteuerfehler eindeutig erkannt werden. Darüber hinaus muss jeder Multiplexer MUXa, ... , MUXd der zweiten Kaskade MUX II ein eindeutiges Ergebnispattern liefern.
Dieses Vorgehen wird nachfolgend anhand der vergrößert dargestellten
Selektionseinheit SE in Fig. 2 und der in den Fig. 3 bis Fig. 5 gezeigten
Ergebnismatrizen erläutert.
Die Diagnose der hier beschrieben Art kann, wenn das Antennensystem in einem induktiven Ladesystem verbaut ist, vor Beginn des Ladevorgangs oder während des induktiven Ladevorgangs durchgeführt werden. Im zuletzt genannten Fall ist es zweckmäßig, die Ladung kurzzeitig zu unterbrechen und die Diagnose wie hierin beschrieben durchzuführen. Alternativ können die Antennen A0, ... , A15 auch derart ausgelegt werden, dass sich das Signal der Sendeantenne nicht vollständig zu Null kompensiert, wie dies bei herkömmlichen Metalldetektoren der Fall ist. Damit ist im Normalbetrieb ein gewisses minimales Signal durch die Recheneinheit messbar. Fällt dieses Signal für eine oder mehrere Antennen aus, kann unmittelbar auf einen Fehler geschlossen werden.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Selektionseinheit SE aus Fig. 1 zur Erläuterung der in den Matrizen der Figuren 3 bis 5 verwendeten Ansteuersignale. Erkennbar sind die von der Recheneinheit CU zur Ansteuerung der Multiplexer MUX, MUXa, ... , MUXd genutzten Ansteuersignale CTRL_MUX_I und
CTRL_MUX_II, wobei die Bitwerte für das Ansteuersignal CTRL_MUX_I mit yy und Bitwerte für das Ansteuersignal CTRL_MUX_II mit xx angegeben sind. Ferner sind die Eingänge SEI0, ... , SEM 5 der Multiplexer MUXa, ... , MUXd ersichtlich. Es ist ohne weiteres erkennbar, dass der Multiplexer MUXa die Eingänge SEI0, ... , SEI3, der Multiplexer MUXb die Eingänge SEI4, ... , SEI7, der Multiplexer MUXc die Eingänge SEI8, , SEM 1 und der Multiplexer MUXd die Eingänge SEM 2, ... , SEM 5 umfasst.
In Fig. 3 ist eine Matrix gezeigt, in der die Ergebniswerte für die möglichen
Ansteuersituationen der Selektionseinheit SE dargestellt sind. Dabei sind in der Matrix die für das Steuersignal CTRL_MUX_I möglichen Signalwerte für yy in Spalten und die für das Steuersignal CTRL_MUX_II für die Werte xx in Zeilen angegeben. Die Matrixwerte Va und Vb kennzeichnen die Spannungswerte Vsns am Ausgang SEO der Selektionseinheit SEO. Die Spannungswerte Va und Vb ergeben sich in Abhängigkeit der dem jeweiligen Eingang SEI0, ... , SEM 5 zugewiesenen Widerstandswerte Ra, Rb der Serienwiderstände R0, ... , R15. Aus dieser Matrix ist erkennbar, dass der Wert des Serienwiderstands R3 am Eingang SEI3 des Multiplexers MUXa den Wert Rb aufweist, während die Werte der Serienwiderstände der übrigen Eingänge SEIO, SEM und SEI2 des Multiplexers MUXa den Wert Ra aufweisen.
In entsprechender Weise ist der Wert des Serienwiderstands R6, der mit dem Eingang SEI6 des Multiplexers MUXb verbunden ist, Rb, während die Werte der anderen Serienwiderstände des Multiplexers MUXb Ra betragen. Für die
Multiplexer MUXc und MUXd ist der Wert des Serienwiderstands R9 und der Wert des Serienwiderstands R12, die mit den Eingängen SEI9 des Multiplexers MUXc bzw. SEM 2 des Multiplexers MUXd verbunden sind Rb, während alle anderen Werte der Serienwiderstände Ra betragen. Die Positionen, an denen sich aufgrund eines unterschiedlichen Spannungswerts Vsns am Ausgang SEO der
Selektionseinheit SE der Spannungswert Vb ergibt, kann als Marker-Bit MB bezeichnet werden. Die Marker-Bits sind in der Matrix gemäß Fig. 3 durch eine Ellipse gekennzeichnet.
Beim Auftreten eines Fehlers und aktivierter Diagnoseschaltung ergeben sich abweichende Spannungswerte Vsns (nämlich Vc, Vd, Ve oder Vg, siehe oben) am Ausgang SEO der Selektionseinheit SE. Durch einen Vergleich der Ergebniswerte der Matrix für ein funktionsfähiges Antennensystem von einem Antennensystem, das einen Fehler aufweist, kann auf einen Fehler geschlossen werden.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ergebnismatrize, welche eine Eingrenzung von Fehlern beim Auftreten eines Ansteuerfehlers der Selektionseinheit SE (erste vier Spalten in Fig. 4, sog.„stuck at“-Fehler) und beim Auftreten eines Kurzschlusses in den Steuerleitungen zur Ansteuerung der Selektionseinheit SE (letzte vier Spalten, sog. „control lines shortec -Fehler). Fig. 4 zeigt dabei die Ergebnistabelle, wenn ein Steuerfehler der Leitung für den Multiplexer MUXb der zweiten Kaskadenstufe MUX II vorliegt.
Fig. 5 zeigt demgegenüber eine erweiterte Fehlermatrix, wenn ein Fehler in der Ansteuerung der Selektionseinheit SE in Bezug auf das High- oder Low-Bit vorliegt für den Multiplexer MUX der ersten Kaskadenstufe MUX II vorliegt.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Ersatzschaltbildes, das eine Erweiterung der in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Vorrichtung ist und eine Erkennung von internen Fehlern der Multiplexer, insbesondere die fehlerhafte Auswahl eines Kanals aufgrund eines internen Fehlers, der nicht auf den Ansteuerleitungen CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II der Selektionseinheit SE sichtbar ist, erlaubt.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 6 weist eine weitere Selektionseinheit SE2, umfassend einen Demultiplexer MUXf, auf. Ein Eingang SE2I des Demultiplexers MUXf ist mit der Vorspannung Vofst beaufschlagt. Die Anzahl der Ausgänge SE2O0, ... , SE203 entspricht der Anzahl der Multiplexer der ersten Kaskadenstufe MUX II. Mit anderen Worten beträgt die Anzahl der Ausgänge SE2O0, ... , SE203 vier. Jeder der Ausgänge SE2O0, ... , SE203 ist jeweils über den zugeordneten Widerstand RPO, ... , RP15 mit genau einem Eingang SEI0, ... , SEI15 der Multiplexer der ersten Kaskadenstufe MUX II gekoppelt, wobei der betreffende Eingang als
Antennengruppen-spezifischer Eingang bezeichnet wird. Der
Antennengruppen-spezifische Eingang ist mit demjenigen Eingang jedes der Multiplexer MUXa, ... , MUXd der ersten Kaskadenstufe MUX II der Selektionseinheit SE gekoppelt, der die Kennung hat, die in Form einer gleichen Dualzahl als das Steuersignal CTRL_MUX_II anliegt.
Dadurch werden, wenn der Demultiplexer MUXf aufgrund des Steuersignals CTRL_MUX_II den Eingang SE2I mit dem Ausgang SE2O0 (Kanal Ojverbindet, die Eingänge SEI0 (Kanal 0) des Multiplexers MUXa, SEI4 (Kanal 0) des Multiplexers MUXb, SEI8 (Kanal 0) des Multiplexers MUXc, und SEI12 (Kanal 0) des
Multiplexers MUXd mit der Vorspannung Vofst verbunden. Die anderen Eingänge, die durch die Kanäle 1 , 2 und 3 angesteuert werden, d.h. SEM , SEI2, SEI3 des Multiplexers MUXa, SEI5, SEI6, SEI7 des Multiplexers MUXb, SEI9, SEWI10,
SEM 1 des Multiplexers MUXc und SEM 3, SEM 4, SEM 5 des Multiplexers MUXd, sind demgegenüber floatend. Wird durch das Steuersignal CTRL_MUX_II Kanal 1 des Demultiplexers MUXf und der Multiplexer MUXa, ... , MUXd angesteuert, wird der Eingang SE2I mit dem Ausgang SE201 verbunden, so dass die Eingänge SEM des Multiplexers MUXa, SEI5 des Multiplexers MUXb, SEI9 des Multiplexers MUXc, und SEI13des
Multiplexers MUXd mit der Vorspannung Vofst verbunden sind. Die anderen Eingänge, die durch die Kanäle 0, 2 und 3 angesteuert werden, d.h. SEI0, SEI2, SEI3 des Multiplexers MUXa, SEI4, SEI6, SEI7 des Multiplexers MUXb, SEI8, SEWI10, SEI1 1 des Multiplexers MUXc und SEM 1 , SEI14, SEM 5 des Multiplexers MUXd, sind demgegenüber floatend.
Analoges gilt, wenn durch das Steuersignal CTRL_MUX_II Kanal 2 oder 3 des Demultiplexers MUXf und der Multiplexer MUXa, ... , MUXd angesteuert werden.
Die Überwachung von„stuck at“-Fehlern der Selektionseinheiten SE, SE2 kann dadurch erfolgen, dass je eine bestimmte Anzahl von Antenneneinheiten, die an ihrem gemeinsamen Fußpunkt zu Gruppen zusammengefasst sind, über den Demultiplexer selektiert werden. Durch einen Vergleich der Position der oben beschriebenen Marker Bits mit dem Erwartungswert kann bei geeigneter
Gruppenwahl die korrekte Ansteuerung aller Multiplexer überprüft werden.
Die Fig. 7 zeigt eine Ergebnismatrize, welche eine Eingrenzung von Fehlern beim Auftreten eines internen Fehlers der Selektionseinheit SE (Spalten 2 bis 4„MUXa: stuck@0“,„MUXa: stuck@3“,„MUXb: stuck@13“ und„MUXe: stuck@2“) und beim Auftreten eines internen Fehlers in der weiteren Selektionseinheit SE2 (letzte Spalte„MUXf: stuck@1“) erlaubt. Die Spaltenüberschrift„MUXa: stuck@0“ bedeutet, dass im Multiplexer MUXa der Kanal 0 statisch„ausgewählt“ bleibt, auch wenn das Steuersignal CTRL_MUX_II einen anderen Kanal (hier: 1 , 2 oder 3) selektiert. Die mit„NoE“ bezeichnete Spalte zeigt die Erwartungswerte der am Ausgang SEO erwarteten Spannung Vsns = Va oder Vsns = Vb für sämtliche Eingänge SE I0, ... , SEM 5 der Multiplexer, wenn kein Fehler vorliegt. Durch eine Ellipse sind in den jeweiligen Fehlerkonstellationen Abweichungen von den
Erwartungswerten gekennzeichnet.
In dem Fehlerfall, in dem z.B. der Multiplexer MUXa den Kanal 0 statisch„auswählt“ (Spalte 2 der Tabelle), ergeben sich bei der Selektion der Kanäle 1 , 2 oder 3 am Ausgang SEO für die Eingänge SEM , SEI2 und SEI3 Spannungswerte Vsns = Vaux (wobei Vaux » als Va oder Vb ist), da die Eingänge SEM (bei Selektion von Kanal 1 ), SEI2 (bei Selektion von Kanal 2), SEI3 (bei Selektion von Kanal 3) aufgrund der nicht realisierbaren Verbindung mit Vofst floatend sind. Analoges gilt für die anderen, in Fig. 7 gezeigten Fehlerfälle.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Funktionsprüfung eines Antennensystems, insbesondere zur Fremdmetallerkennung, umfassend:
ein Antennensystem mit einer Mehrzahl von Antenneneinheiten (AE0, ... , AE15), wobei jede der eine Antenne (AO, ... , A15) und zumindest einen Widerstand (RO, ... , R15) umfassenden Antenneneinheiten (AEO, ... , AE15) jeweils zwischen einem zugeordneten Eingang (SEIO, ... , SEM 5) einer Selektionseinheit (SE) und einem bestimmten von mehreren Ausgängen einer weiteren Selektionseinheit (SE2) verschaltet ist;
eine Recheneinheit (CU), die dazu ausgebildet ist,
an einem ersten Ausgang (CU01 ) ein Steuersignal (CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II) für die Selektionseinheit (SE) und die weitere
Selektionseinheit (SE2) bereitzustellen, wobei durch das Steuersignal festgelegt ist, welcher Eingang der Selektionseinheit (SE) mit einem
Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) zu verbinden ist und welcher der Ausgänge (SE2O0, ... , SE203) der weiteren Selektionseinheit (SE2) mit einer am Eingang (SE2I) der weiteren Selektionseinheit (SE2) anliegenden Vorspannung (Vofst) beaufschlagt ist, und
an einem Eingang (CUI1 ) der Recheneinheit (CU) das an dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) anliegende Antennensignal zu empfangen;
eine zwischen dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) und einem Diagnosespannungsanschluss verschaltete und durch die Recheneinheit (CU) ansteuerbare Diagnoseschaltung (DC), wobei an dem
Diagnosespannungsanschluss eine Diagnosespannung (Vaux) anliegt; wobei die Recheneinheit (CU) dazu ausgebildet ist, aus dem Vergleich von bei aktivierter und nicht aktivierter Diagnoseschaltung ermittelten
Antennensignalen an dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) auf einen Fehler des Antennensystems zu schließen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Diagnoseschaltung (DC) eine Serienschaltung aus einem durch die Recheneinheit (CU) steuerbaren Schaltelement (S1 ) und einem Diagnosewiderstand (DR) umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Schaltelement (S1 ) durch ein an einem zweiten Ausgang (CU02) der Recheneinheit (CU) anliegende Steuersignal (CTRL_DIAG) zur Aktivierung oder Deaktivierung der Diagnoseschaltung (DC) leitend oder sperrend schaltbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Selektionseinheit (SE) eine Anzahl an Multiplexern umfasst.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Multiplexer in einer Kaskadierung verschaltet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die weitere Selektionseinheit (SE2) einen Demultiplexer umfasst, dessen Anzahl an Ausgängen (SE2O0, ... , SE203) der Anzahl an
Multiplexern der Selektionseinheit (SE) entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Ausgang (SE20n) der weiteren Selektionseinheit (SE2) über die
Antenneneinheiten mit Antennengruppen-spezifischen Eingängen (SEI0,... , SEM 5) der Anzahl an Multiplexern verbunden ist, wobei ein Antennengruppen-spezifischer Eingang derjenige Eingang jedes der Multiplexer (MUXa, ... , MUXd) der
Selektionseinheit (SE) ist, der die Kennung hat, die in Form einer Dualzahl als das Steuersignal (CTRL_MUX_II) anliegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Antenneneinheit (AE0, ... , AE15) einen ersten
Widerstand umfasst, der in Serie zwischen der Antenne (A0, ... , A15) und dem der Antenneneinheit (AE0, ... , AE15) zugeordneten Eingang der Selektionseinheit verschaltet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede
Antenneneinheit (AE0, ... , AE15) einen zweiten Widerstand (RP0,.., RP15) umfasst, der parallel zu der Serienschaltung aus dem ersten Widerstand und der Antenne verschaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Widerstände der mit den Eingängen eines Multiplexers (MUXa, ... , MUXd) gekoppelten Antenneneinheiten (A0, ... , A15) zumindest zwei unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (CU) dazu ausgebildet ist, für einen vollständigen Test des Antennensystems
jede Antenneneinheit (AEO, ... , AE15) durch ein geeignetes Steuersignal (CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II) für die Selektionseinheit (SE) mit deaktivierter Diagnoseschaltung (DC) mit dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) zu verbinden und alle ermittelten Signale in einer ersten Ergebnistabelle zu erfassen, jede Antenneneinheit (AEO, ... , AE15) durch ein geeignetes Steuersignal (CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II) für die Selektionseinheit (SE) mit aktivierter Diagnoseschaltung (DC) mit dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) zu verbinden und alle ermittelten Signale in einer zweiten Ergebnistabelle zu erfassen, aus einem Vergleich der ersten mit der zweiten Ergebnistabelle auf einem Fehler in dem Antennensystem zu schließen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus dem
Vergleich der ersten mit der zweiten Ergebnistabelle auf den Ort eines Fehlers in dem Antennensystem zu schließen, wobei der Ort des Fehlers aus der Gruppe der einer Antenneneinheit (AEO, ... , AE15) zugeordneten Antenne, der einer Antenneneinheit (AEO, ... , AE15) zugeordneten
Antennenverbindung,
der Selektionseinheit (SE),
einer Signalaufbereitungseinheit (SPU), die zwischen dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) und dem Eingang (CUI) der Recheneinheit (CU) verschaltet ist,
ist.
13. Verfahren zur Funktionsprüfung eines Antennensystems, insbesondere zur Fremdmetallerkennung, das eine Mehrzahl von Antenneneinheiten (AEO, ... , AE15) umfasst, wobei jede der eine Antenne (AO, ... , A15) und zumindest einen
Widerstand (R0, ... , R15) umfassenden Antenneneinheiten (AEO, ... , AE15) jeweils zwischen einem (SEI0, ... , SEM 5) zugeordneten Eingang einer Selektionseinheit (SE) und einem bestimmten von mehreren Ausgängen einer weiteren
Selektionseinheit (SE2) verschaltet ist, bei dem
durch eine Recheneinheit (CU)
an einem ersten Ausgang (CU01 ) ein Steuersignal (CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II) für die Selektionseinheit (SE) und die weitere
Selektionseinheit (SE2) bereitgestellt wird, wobei durch das Steuersignal festgelegt ist, welcher Eingang der Selektionseinheit (SE) mit einem
Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) zu verbinden ist und welcher der Ausgänge (SE2O0, ... , SE203) der weiteren Selektionseinheit (SE2) mit einer am Eingang (SE2I) der weiteren Selektionseinheit (SE2) anliegenden Vorspannung (Vofst) beaufschlagt ist, und
an einem Eingang (CUI1 ) der Recheneinheit (CU) das an dem
Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) anliegende Antennensignal empfangen wird;
eine Diagnoseschaltung (DC)selektiv angesteuert wird;
aus dem Vergleich von bei aktivierter und nicht aktivierter Diagnoseschaltung ermittelten Antennensignalen an dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) auf einen Fehler des Antennensystems geschlossen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem für einen vollständigen Test des
Antennensystems
jede Antenneneinheit (AE0, ... , AE15) durch ein geeignetes Steuersignal (CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II) für die Selektionseinheit (SE) mit deaktivierter Diagnoseschaltung (DC) mit dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) verbunden wird und alle ermittelten Signale in einer ersten Ergebnistabelle erfasst werden,
jede Antenneneinheit (AE0, ... , AE15) durch ein geeignetes Steuersignal (CTRL_MUX_I, CTRL_MUX_II) für die Selektionseinheit (SE) mit aktivierter Diagnoseschaltung (DC) mit dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) verbunden wird und alle ermittelten Signale in einer zweiten Ergebnistabelle erfasst werden,
aus einem Vergleich der ersten mit der zweiten Ergebnistabelle auf einen Fehler in dem Antennensystem geschlossen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem aus dem Vergleich der ersten mit der zweiten Ergebnistabelle auf den Ort eines Fehlers in dem Antennensystem geschlossen wird, wobei der Ort des Fehlers aus der Gruppe
der einer Antenneneinheit (AE0, ... , AE15) zugeordneten Antenne, der einer Antenneneinheit (AE0, ... , AE15) zugeordneten
Antennenverbindung,
der Selektionseinheit (SE),
einer Signalaufbereitungseinheit (SPU), die zwischen dem Ausgang (SEO) der Selektionseinheit (SE) und dem Eingang (CUI) der Recheneinheit (CU) verschaltet ist, ist.
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