DE102011077813A1 - Circuit device for monitoring deviation of e.g. power signal of sensor of motor car brake control apparatus, has detector evaluating input signals, and subtractor subtracting local minima from local maxima to calculate signal deviation - Google Patents

Circuit device for monitoring deviation of e.g. power signal of sensor of motor car brake control apparatus, has detector evaluating input signals, and subtractor subtracting local minima from local maxima to calculate signal deviation Download PDF

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Abstract

The device has a local maxima detector (1) evaluating an input signal for local maxima and storing a minima value (11) up to presence of new local maxima. A local minima detector (2) evaluates the input signal for local minima and stores a maxima value (12) up to the presence of new local minima. A subtractor (3) subtracts the local minima from the local maxima to calculate a signal deviation (4). A logical gate combines optional status outputs (7, 8) of comparators (5, 6) into a combined signal (9). A threshold value counter (10) forms a threshold value from the minima and the maxima.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Signalhubüberwachung eines zugeführten Signals gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie deren Verwendung gemäß Anspruch 7.The invention relates to a circuit arrangement for Signalhubüberwachung a supplied signal according to the preamble of claim 1 and the use thereof according to claim 7.

Heute gängige Kraftfahrzeugraddrehzahlsensoren für elektronische Bremsregelungssysteme (ABS, ESC) sind häufig sogenannte Aktivsensoren, welche das erfasste Raddrehzahlsignal in Form von Stromimpulsen an das Steuergerät des Bremsregelungssystems überträgt. Die Stromübertragung hat den Vorteil, dass sie hinsichtlich den in Kraftfahrzeugen vorherrschenden schwierigen Umweltbedingungen besonders betriebssicher ist. Der Pegel des Ausgangssignals des Raddrehzahlsensors kann sich z.B. durch hohe Leitungswiderstände, die durch Alterungseffekte auf Grund von Korrosion herrühren, oder Bordnetzschwankungen verändern. Im Bremsensteuergerät sind zur Auswertung der Impulssignale des Sensors häufig mehrere Erkennungsschwellen vorgesehen, mit denen durch Auswertung der Schwellenüberschreitung oder – unterschreitung detektiert wird, ob ein Impuls vorliegt. Die Anzahl der Schwellen ist so gewählt, dass in einem gewissen Toleranzband auch bei Signalschwankungen eine Impulserfassung möglich ist. Liegt bei einem Impuls der Signalpegel aber noch unterhalb der tiefsten, noch zur Erkennung eines Impulses im Steuergerät vorgegebenen Schwelle, so ist keine Impulserkennung möglich.Today common motor vehicle speed sensors for electronic brake control systems (ABS, ESC) are often called active sensors, which transmits the detected wheel speed signal in the form of current pulses to the control unit of the brake control system. The power transmission has the advantage that it is particularly reliable in terms of the prevailing in motor vehicles difficult environmental conditions. The level of the output of the wheel speed sensor may be e.g. due to high line resistance resulting from aging effects due to corrosion, or change vehicle electrical system fluctuations. In the brake control unit, a plurality of detection thresholds are frequently provided for evaluating the pulse signals of the sensor, by means of which detection of the threshold overshoot or undershoot detects whether a pulse is present. The number of thresholds is chosen so that in a certain tolerance band even with signal fluctuations, a pulse detection is possible. If, however, the signal level is still below the lowest threshold yet predetermined for the detection of a pulse in the control unit, pulse detection is not possible.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Auswerteschaltung in einem Kraftfahrzeugsteuergerät dahingehend zu verbessern, dass auch bei einer an sich noch ausreichenden Sensorsignalqualität eine Erfassung von Impulsen auch dann möglich ist, wenn der Absolutpegel des Signals für die Impulserkennung zu niedrig ist.The object of the present invention is now to improve an evaluation circuit in a motor vehicle control unit to the effect that even with a still sufficient sensor signal quality detection of pulses is possible even if the absolute level of the signal for the pulse detection is too low.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1.This object is achieved by the circuit arrangement according to claim 1.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erkennt vorteilhafterweise den Signalhub und legt die Erkennungsschwellen in Abhängigkeit von den erkannten Extremwerten des ausgewerteten Signals fest. Hierdurch können Sensorsignale auch dann noch ausgewertet werden, wenn sich das Signal toleranzbedingt oder korrosionsbedingt so weit abgeschwächt hat, dass eine Erkennung mit den üblicherweise vorgesehenen festen Schwellen nicht mehr möglich ist. Hierdurch ergeben sich speziell in einem Kraftfahrzeugsteuergerät erheblich Vorteile hinsichtlich der Sensorsignalverfügbarkeit.The circuit arrangement according to the invention advantageously detects the signal swing and determines the detection thresholds as a function of the detected extreme values of the evaluated signal. As a result, sensor signals can still be evaluated even if the signal has weakened due to tolerances or corrosion so far that detection with the usually provided fixed thresholds is no longer possible. This results in particular in a motor vehicle control device considerably advantages in terms of the sensor signal availability.

Vorzugsweise wird durch die Schaltungsanordnung das Signal auf lokale Maxima und lokale Minima hin untersucht. Aus den lokalen Maxima und lokalen Minima wird der aktuelle Signalhub als Differenzsignal errechnet. Optionale Komparatoren erlauben die Erfassung zu großen oder zu geringen Signalhubes. Dies kann zur Fehlersignalisierung verwendet werden. The circuit is preferably used to examine the signal for local maxima and local minima. From the local maxima and local minima, the current signal deviation is calculated as a difference signal. Optional comparators allow the acquisition to large or too small signal lift. This can be used for error signaling.

Parallel dazu – aber nicht zwingend – kann der Signalhub verwendet werden um Detektionsschwellen abzuleiten oder nachzuführen.Parallel to this - but not necessarily - the signal swing can be used to derive or track detection thresholds.

Prinzipiell ist die Realisierung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit analoger oder digitaler Schaltungstechnik möglich. Eine digitale Umsetzung des Konzeptes erscheint vorteilhaft.In principle, the realization of the circuit arrangement according to the invention with analog or digital circuit technology is possible. A digital implementation of the concept appears advantageous.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.Further preferred embodiments will become apparent from the subclaims and the following description of an embodiment with reference to figures.

Es zeigtIt shows

1 ein Prinzipschaltbild für eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Sensorsignals. 1 a schematic diagram of a circuit arrangement for monitoring a sensor signal.

Die erfindungsgemäße Signalhubüberwachung umfasst einen Detektor für lokale Maxima 1, welcher ein Eingangssignal auf lokale Maxima untersucht und diesen Wert 11 bis zum Vorliegen eines neuen lokalen Maximums speichert, einen Detektor für lokale Minima 2, welcher ein Eingangssignal auf lokale Minima untersucht und diesen Wert 12 bis zum Vorliegen eines neuen lokalen Minimums speichert, einen Subtrahierer 3, welcher das lokale Minimum vom lokalen Maximum subtrahiert und dadurch den Signalhub 4 errechnet, optional einen Komparator 5, welcher bei überschreiten eines maximalen Signalhubs 4 einen optionalen Statusausgang 7 schaltet, einen optionalen Komparator 6, welcher bei unterschreiten eines minimalen Signalhubs 4 einen optionalen Statusausgang 8 schaltet, und eine optionale logische Verknüpfung, welche die beiden optionalen Statusausgänge 7 und 8 zu einem optionalen kombinierten Signal 9 zusammenfasst.The Signalhubüberwachung invention comprises a detector for local maxima 1 which examines an input signal for local maxima and this value 11 until a new local maximum is present, a local minimum detector 2 which examines an input signal for local minima and this value 12 until a new local minimum is present, a subtractor 3 which subtracts the local minimum from the local maximum and thereby the signal swing 4 calculated, optionally a comparator 5 , which when exceeding a maximum signal lift 4 an optional status output 7 switches, an optional comparator 6 which falls below a minimum signal swing 4 an optional status output 8th switches, and an optional logical link containing the two optional status outputs 7 and 8th to an optional combined signal 9 summarizes.

Die Statusausgänge 7 bis 9 geben an, ob der oder die durch den/die Grenzwertkomparator/en vorgegebene Grenzwert/e überschritten wurde/n. In diesem Fall können geeignete Überwachungs- oder Abhilfemaßnahmen getroffen werden.The status outputs 7 to 9 indicate whether or not the limit (s) set by the limit comparator (s) has been exceeded. In this case, appropriate monitoring or remedial action may be taken.

Zusätzlich umfasst die Schaltungsanordnung einen Schwellenwertschalter 10. Diesem wird das Signal der Minimabildung 11 und der Maximabildung 12 zugeführt sowie das Eingangssignal S(t) selbst. Schwellenwertschalter 10 bildet damit aus dem Wert für das lokale Minima 11 und das lokale Maxima 12 eine Schaltschwelle, welche mit dem Eingangssignal verglichen wird. Je nach Schaltzustand wird an Statusausgang 13 ein Signal erzeugt (Signal S(t) „An“ und „Aus“).Additionally, the circuitry includes a threshold switch 10 , This becomes the signal of minimization 11 and the maximization 12 supplied as well as the input signal S (t) itself. Threshold 10 thus forms the value for the local minima 11 and the local maxima 12 a switching threshold, which is compared with the input signal. Depending on the switching state, status is output 13 generates a signal (signal S (t) "on" and "off").

Der Schwellenwertschalter 10 kann mehrfach vorhanden sein, um entsprechend mehrere Statusausgänge zu erzeugen. Ebenso kann ein Schwellenwertschalter mehrere Statusausgänge erzeugen.The threshold switch 10 can exist multiple times to generate several status outputs accordingly. Similarly, a threshold switch can generate multiple status outputs.

Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit leichten Abänderungen auch zur Auswertung von Sensorsignalen bei Sensoren mit mehreren Signalpegeln nutzbar. Zum Beispiel zur Auswertung von Signalen von Raddrehzahlsensoren, bei denen eine geringere Amplitude aufweisende Zusatzinformationen zwischen den Signalen übertragen werden, die die eigentliche Raddrehzahlinformation übertragen. Hierzu können nach einer beonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen zusätzliche Schaltschwellen eingefügt werden. Pro Schaltschwelle ist dann der Schaltungsteil 10 einmal einzusetzen und/oder es kann der Schwellenwertschalter 10 mit mehreren Ausgängen ausgelegt werden. In principle, the circuit arrangement according to the invention can also be used with slight modifications for evaluating sensor signals in the case of sensors having a plurality of signal levels. For example, for the evaluation of signals from wheel speed sensors, in which a lower amplitude additional information is transmitted between the signals that transmit the actual wheel speed information. For this purpose, according to a particularly preferred embodiment, the additional switching thresholds according to the invention can be inserted. Pro switching threshold is then the circuit part 10 to insert once and / or it may be the threshold switch 10 be designed with multiple outputs.

Claims (9)

Schaltungsanordnung zur Signalhubüberwachung eines zugeführten Signals, insbesondere innerhalb einer Sensoreingangsschaltung eines Kraftfahrzeugsteuergeräts, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Detektor für lokale Maxima (1), welcher ein Eingangssignal auf lokale Maxima untersucht und diesen Wert (11) bis zum Vorliegen eines neuen lokalen Maximums speichert, einen Detektor für lokale Minima (2), welcher ein Eingangssignal auf lokale Minima untersucht und diesen Wert (12) bis zum Vorliegen eines neuen lokalen Minimums speichert, sowie einen Subtrahierer (3) umfasst, welcher das lokale Minimum (11) vom lokalen Maximum (12) subtrahiert und dadurch den Signalhub (4) errechnet.Circuit arrangement for signal-stroke monitoring of a supplied signal, in particular within a sensor input circuit of a motor vehicle control device, characterized in that it comprises a detector for local maxima ( 1 ), which examines an input signal for local maxima and this value ( 11 ) stores until the presence of a new local maximum, a local minimum detector ( 2 ), which examines an input signal for local minima and this value ( 12 ) stores until a new local minimum is present, and a subtractor ( 3 ), which determines the local minimum ( 11 ) from the local maximum ( 12 ) and thereby subtracts the signal swing ( 4 ). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Komparator (5) vorgesehen ist, welcher bei Überschreiten eines maximalen Signalhubs (4) einen optionalen Statusausgang (7) schaltet.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that a first comparator ( 5 ) is provided which, when a maximum signal swing ( 4 ) an optional status output ( 7 ) switches. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Komparator (6) vorgesehen ist, welcher bei Unterschreiten eines minimalen Signalhubs (4) einen optionalen Statusausgang (8) schaltet.Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that a further comparator ( 6 ) is provided, which falls below a minimum signal stroke ( 4 ) an optional status output ( 8th ) switches. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine logische Verknüpfung vorgesehen ist, welche die Statusausgänge (7, 8) des ersten (5) und des weiteren Komparators (6) zu einem kombinierten Signal (9) zusammenfasst.Circuit arrangement according to claims 2 and 3, characterized in that a logical link is provided which the status outputs ( 7 . 8th ) of the first ( 5 ) and the further comparator ( 6 ) to a combined signal ( 9 ). Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Bestandteil eines Kraftfahrzeugbremsensteuergeräts ist.Circuit arrangement according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that it is part of a motor vehicle brake control unit. Schaltungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schwellenwertschalter (10) vorgesehen ist, welcher aus den lokalen Minima (11) und Maxima (12) mindestens eine Schaltschwelle bildet, diese gegen das Eingangssignal vergleicht und mindestens einen optionalen Statusausgang (13) erzeugt.Circuit arrangement according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that at least one threshold value switch ( 10 ), which consists of the local minima ( 11 ) and maxima ( 12 ) forms at least one switching threshold, compares this against the input signal and at least one optional status output ( 13 ) generated. Verwendung der Schaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Überwachung von Ausgangssignalen eines Kraftfahrzeugsensors, insbesondere eines Raddrehzahlsensors oder eines Gierratensensors oder ein Beschleunigungssensors oder ein Drucksensors oder eines Kurbelwellendrehzahlsensors.Use of the circuit according to at least one of claims 1 to 5 for monitoring output signals of a motor vehicle sensor, in particular a wheel speed sensor or a yaw rate sensor or an acceleration sensor or a pressure sensor or a crankshaft speed sensor. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsignal, das der Signalhubüberwachung zugeführt wird, ein pulscodiertes Analogsignal ist, wobei das Analogsignal insbesondere ein Stromsignal ist.Use according to claim 6, characterized in that the sensor signal which is supplied to the Signalhubüberwachung is a pulse-coded analog signal, wherein the analog signal is in particular a current signal. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugsensor einen aktiven Schaltungsteil umfasst, welcher die dem Sensor zugeführte Spannung zum Zwecke der Bereitstellung eines Sensorausgangssignals strommoduliert.Use according to claim 6 or 7, characterized in that the motor vehicle sensor comprises an active circuit part, which modulates the voltage supplied to the sensor for the purpose of providing a sensor output signal.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049990A (en) * 1989-07-21 1991-09-17 Sony Corporation Highly efficient coding apparatus

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