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用于發(fā)送和接收傳感器信號的設(shè)備的制作方法

文檔序號:11637496閱讀:221來源:國知局
本發(fā)明涉及用于發(fā)送和接收傳感器信號的一種發(fā)射設(shè)備和一種接收設(shè)備,并且特別是涉及設(shè)備和一種方法,它們確保對傳感器信號的傳遞進(jìn)行檢查,特別是用于在車輛中的苛嚴(yán)使用場合。
背景技術(shù)
::車輛中越來越多的功能以電子方式控制和監(jiān)控。這種控制還越來越多地包括車輛的與安全性有關(guān)的部件,對此不容許發(fā)生錯誤情況。這例如涉及到車輛中的轉(zhuǎn)向裝置或者對踏板位置諸如制動踏板的檢測,那里對電子控制提出了高的要求。在此,特別是必須確保:測量值(i)不是虛假的并且(ii)是實時的。在測量鏈任意位置處出現(xiàn)錯誤的情況下,重要的是:要可靠而迅速地識別出這個錯誤。而為了仍能提供高度可靠性/安全性,傳統(tǒng)的信號檢測和傳遞裝置具有冗余度,方式是:將現(xiàn)有部件雙倍設(shè)計,從而在部件之一失靈時始終還能安全而可靠地檢測和處理相應(yīng)的物理參量。傳統(tǒng)的解決方案經(jīng)由兩個完全不同的信號通路(包括雙倍設(shè)計的微控器)測量物理參量,以便通過對兩個信號的可信度分析來識別信號通路之一中的錯誤。然而這種傳統(tǒng)做法具有下述缺點:由于現(xiàn)有部件翻倍,費用是高昂的,并且另外為了安置雙倍設(shè)計的部件還需要附加的空間位置。技術(shù)實現(xiàn)要素:因此,本發(fā)明的目的是提供一種備選方案,該備選方案一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對物理參量如踏板位置的可靠檢測,而另一方面也能可靠地探測出信號處理和信號傳送的一部分錯誤情況或者失效,并由此提供相同程度的可靠性/安全性,正如冗余的系統(tǒng)使得這一點成為可能。概述:上述目的通過如權(quán)利要求1所述的發(fā)射設(shè)備、如權(quán)利要求15所述的接收設(shè)備和如權(quán)利要求21所述的方法得以實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求涉及各獨立權(quán)利要求主題的一些有益發(fā)展。本發(fā)明涉及一種用于發(fā)送關(guān)于物理參量的傳感器信號的發(fā)射設(shè)備。該發(fā)射設(shè)備包括下列特征:用于輸入傳感器信號的輸入接口;用于產(chǎn)生比較信號的信號發(fā)生器;數(shù)據(jù)處理單元;和輸出接口。數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成為:用以將傳感器信號和比較信號組合成為經(jīng)修整的傳感器信號。輸出接口可以與信號通路聯(lián)接,以發(fā)出所述經(jīng)修整的傳感器信號。比較信號在時間上以預(yù)定方式在一個數(shù)值范圍上變化,以使得接收器能夠在利用所傳遞的比較信號的情況下探測出錯誤的傳感器信號或者錯誤的傳輸。由此,本發(fā)明的基礎(chǔ)是:不只傳遞(至少)一個傳感器信號,而且隨同該(至少)一個傳感器信號一起傳遞一個比較信號,其中,所述比較信號具有預(yù)定的形狀,該比較信號可用于錯誤探測。由對比較信號的預(yù)定形狀的正確傳遞,可以推斷出:所述(至少)一個傳感器信號的傳遞路徑和數(shù)據(jù)處理無錯誤地工作。例如,可以將比較信號與傳感器信號一起組合,而且還在可能的數(shù)字化和數(shù)據(jù)處理開始之前,從而使兩個信號經(jīng)受同樣的處理,它們的可能的錯誤于是變得可以經(jīng)由比較信號進(jìn)行識別。在本發(fā)明的范圍內(nèi),傳感器信號可作寬泛解釋。它可以涉及所有連續(xù)的或數(shù)字的或離散的信號,并且不必是一個恒定的或在時間上受限的信號。更確切地說,它可以具有任意的信號變化曲線。離散的信號例如可以通過對某一連續(xù)物理參量的采樣而產(chǎn)生。一般而言,傳感器信號可以理解為時間的函數(shù)并且不只針對某一確定的時間點,而是具有一個總的時間過程。同樣,任一具有預(yù)定形狀的信號都可理解為比較信號。例如,所述預(yù)定形狀可以通過一個確定的函數(shù)實現(xiàn),諸如正弦曲線或鋸齒形曲線,或者可以通過其他的預(yù)定函數(shù)來定義。因此也不應(yīng)將所述比較信號理解為,它只在某一確定的時間點發(fā)送信息,而是可以具有一個時間過程,該過程隨時間以預(yù)定方式變化。為了用作檢驗信號,所述比較信號應(yīng)該是可預(yù)測的,并且不應(yīng)該與各傳感器值相關(guān)聯(lián),也就是說,它應(yīng)該獨立于那些取決于使用者的操縱的具體傳感器值。然而正如下文進(jìn)一步說明的那樣,所述數(shù)值范圍和可能的周期持續(xù)時間可以視預(yù)期的傳感器信號而定。所述組合可以涉及信號的所有任意的匯集。例如,所述組合包括一種關(guān)于時間、相位或編碼的多倍復(fù)合亦或者對信號的調(diào)制。始終應(yīng)該如此地理解所述組合,即它包括信號的任意匯集,使得這些信號不相互干擾,正如通過常用的多倍復(fù)合方法(multiplexverfahren)所能實現(xiàn)的那樣??梢赃@樣理解所述經(jīng)修整的信號,即必須不發(fā)生傳感器信號和/或比較信號的變型(modifikation)。取而代之,可以將這些信號匯集成一個數(shù)據(jù)流,該數(shù)據(jù)流相當(dāng)于所述經(jīng)修整的信號。這可以通過一種時間-多倍復(fù)合實現(xiàn),使得每個信號指定地獲得自己的時間區(qū)段(插槽(slot)),在這些時間區(qū)段內(nèi)該信號被傳遞。作為可選方案,在另一些實施例中傳感器信號依據(jù)所述物理參量采用在一個傳感器范圍內(nèi)的數(shù)值,并且信號發(fā)生器構(gòu)成為:這樣地產(chǎn)生比較信號,使得所述數(shù)值范圍包括所述傳感器范圍。通過這種方式可以確保:在要傳遞的傳感器參量的整個帶寬上對信號進(jìn)行精確而正確的處理。作為可選方案,在另一些實施例中包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器,該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器構(gòu)成為:將傳感器信號和比較信號以相同方式轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。作為可選方案,可以在數(shù)字信號通過輸出接口(該輸出接口是數(shù)字接口)發(fā)出之前對該數(shù)字信號作進(jìn)一步處理。作為可選方案,在另一些實施例中信號發(fā)生器構(gòu)成為:用以在時間上以預(yù)定的周期持續(xù)時間周期性地產(chǎn)生比較信號??梢园聪率龇绞竭x擇所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣率和/或所述周期持續(xù)時間,即:使得比較信號的接連采樣間相差不多于預(yù)定數(shù)量的數(shù)字化步驟。例如,所述預(yù)定數(shù)量可以是10、5、3或1。借此能夠?qū)崿F(xiàn):通過比較信號可以檢查盡可能所有的或者盡可能多的數(shù)字化步驟。為了盡可能有效地保證這一點,作為可選方案,數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成為:通過控制信號來控制比較信號的周期持續(xù)時間。作為可選方案,另一些實施例包括多路復(fù)用器(組合器),其中,該多路復(fù)用器構(gòu)成為:用以將傳感器信號與比較信號相互組合并且發(fā)給模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。所述多路復(fù)用器例如是一種時間-多路復(fù)用器,該時間-多路復(fù)用器將傳感器信號和比較信號在時間上相互分開地引入數(shù)據(jù)流。所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以在使用多路復(fù)用器的接通頻率的情況下在數(shù)字化之后將數(shù)字化的傳感器信號和數(shù)字化的比較信號寫入不同的寄存器中,使得數(shù)字化的傳感器信號和數(shù)字化的比較信號能夠得到進(jìn)一步處理。最后,可以將經(jīng)處理的數(shù)字信號再次聚到一起(例如通過重新進(jìn)行多倍復(fù)合)并經(jīng)由信號通路將其傳遞到接收器,為此例如可以使用can總線(controllerareanetwork,控制器局域網(wǎng))。所使用的多倍復(fù)合方法可以是相同的,但不需如此。無論如何,應(yīng)該可以從到達(dá)接收器的信號流中明確地(eindeutig,逐一對應(yīng)地)分離各原始信號。作為可選方案,在另一些實施例中所述傳感器信號包括第一傳感器信號和第二傳感器信號,這兩個傳感器信號檢測物理參量并且這兩個傳感器信號是彼此相反的。由此實現(xiàn)了:物理參量的變化導(dǎo)致對第一傳感器信號和對第二傳感器信號造成相反的影響。數(shù)據(jù)處理單元可以處理第一傳感器信號和第二傳感器信號以及比較信號并將其組合成經(jīng)修整的傳感器信號。為此,作為可選方案,處理單元可以具有一個另外的多路復(fù)用器。通過兩個傳感器信號對兩個傳感器的傳遞而保證了傳感器檢測正確地進(jìn)行。特別是,相反的傳感器檢測同樣導(dǎo)致一種相反結(jié)果(例如在接收器中)??梢詫Υ诉M(jìn)行檢驗,并且當(dāng)不是這種情況時可以由此推斷出:兩個傳感器之一具有錯誤(未提供相反結(jié)果的那一個)或者存在著短路。作為可選方案,在另一些實施例中,第一傳感器信號采用第一傳感器范圍內(nèi)的數(shù)值,而第二傳感器信號采用第二傳感器范圍內(nèi)的數(shù)值。例如可以按下述方式選擇第一傳感器范圍和第二傳感器范圍,即:使得第一傳感器范圍的數(shù)值與第二傳感器范圍的數(shù)值的一個平均或每個任意平均導(dǎo)致處于第一傳感器范圍之外且處于第二傳感器范圍之外的平均值。這樣的值可以確認(rèn)為無效的,因為它處于有效區(qū)域之外。所以數(shù)據(jù)處理單元可以構(gòu)成為:用以探測該平均值作為無效的傳感器值并發(fā)出錯誤。例如由于第一傳感器信號與第二傳感器信號的短路可產(chǎn)生所述平均值。在這種情況下,兩個傳感器路徑可能相互連接(使得例如電壓水平趨于一個中間值)或者共同接地。作為可選方案,另一些實施例包括從數(shù)據(jù)處理單元到第一傳感器信號和第二傳感器信號輸入的反饋,以便使第一傳感器信號或者使第二傳感器信號改變一個預(yù)定的值。作為可選方案,數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成為:如若響應(yīng)于兩個傳感器信號之一的改變,兩個傳感器信號都要改變時,則確認(rèn)錯誤。如果例如存在著短路(例如當(dāng)兩個傳感器信號處在相同電壓上時),則一個傳感器信號的改變將導(dǎo)致第二個信號也以同樣方式改變(或者,如果兩個信號都接地,將會沒有任何影響)。作為可選方案,同樣可以經(jīng)由所述反饋使兩個信號都發(fā)生改變,但是以不同的方式,使得數(shù)據(jù)處理單元預(yù)期某一確定的改變,并且如果未發(fā)生該改變,則可以確認(rèn)錯誤。作為可選方案,在另一些實施例中數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成為:用以利用第一算法處理第一傳感器信號和利用第二算法處理第二傳感器信號以及利用第三算法處理比較信號。第一算法和第二算法以及第三算法可以是相同的。同樣可能的是:第一和第三算法是相同的,而第二算法是不同的。當(dāng)?shù)谝恢恋谌惴ㄏ嗤瑫r,第二算法例如可以具有與第一和第三算法不同的機(jī)器代碼(第一和第三算法可以具有相同的機(jī)器代碼)。同樣可能的是:用于第二傳感器信號的算法與用于第一傳感器信號的算法相同并且與用于比較信號的算法相同,然而按不同方式執(zhí)行。例如可以通過如下方式實現(xiàn)這些不同的算法,即:一方面通過函數(shù)進(jìn)行計算、以及另一方面經(jīng)由查找表進(jìn)行計算。使用不同算法的另一可能性在于利用不同的函數(shù)。借此可以實現(xiàn):除了數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)的硬件錯誤之外,同樣也能識別在程序編碼器內(nèi)或在編程中的錯誤。作為可選方案,在另一些實施例中數(shù)據(jù)處理單元此外構(gòu)成為:用以產(chǎn)生信息計數(shù)和/或監(jiān)控總數(shù)(kontrollsumme)并且將其添加給所述經(jīng)修整的傳感器信號。信息計數(shù)和監(jiān)控總數(shù)可以構(gòu)成為:用以探測和/或定位在信號通路上在傳遞期間的錯誤(例如在數(shù)據(jù)流中)。作為可選方案,在另一些實施例中數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成為:用以實施對傳感器信號的偏移修正和/或線性化和/或校準(zhǔn)??梢詫⑿?zhǔn)數(shù)據(jù)至少一次存儲。校準(zhǔn)例如涉及將物理測量參量(例如踏板操縱的范圍/程度)轉(zhuǎn)換成電信號(例如電壓水平)。所述偏移例如涉及初值和終值的偏差。例如,所述物理參量的數(shù)值范圍可以在電信號內(nèi)移動(不重疊地描繪各初值)。在另一些實施例中數(shù)據(jù)處理單元可以與第一時基聯(lián)接并具有監(jiān)視單元,該監(jiān)視單元可以與第二時基聯(lián)接。監(jiān)視單元例如構(gòu)成為:用以由于錯誤的時基而確認(rèn)一個錯誤,為此可以使用第二時基。作為可選方案,發(fā)出一個相應(yīng)的錯誤報告。作為可選方案,在另一些實施例中發(fā)射設(shè)備構(gòu)成為:用以從第一傳感器接收第一傳感器信號和從第二傳感器接收第二傳感器信號,其中,第一傳感器和第二傳感器探測車輛部件的狀態(tài)(例如,執(zhí)行器如踏板的位置)。本發(fā)明還涉及一種用于從前述發(fā)射設(shè)備接收經(jīng)修整的傳感器信號的接收設(shè)備。該接收設(shè)備包括下列特征:輸入接口;用于檢測(析取)比較信號的檢測單元(析取裝置);用于評價分析比較信號的評價分析單元;和錯誤探測器。輸入接口可以與信號通路聯(lián)接,以接收經(jīng)修整的傳感器信號。評價分析單元訪問關(guān)于有效的比較信號的信息,以便基于該信息與檢測到的比較信號的比較來確認(rèn)該比較信號的無效性。錯誤探測器構(gòu)成為:用以當(dāng)比較信號無效時確認(rèn)錯誤。例如,檢測單元包括多路分配器,該多路分配器將所述經(jīng)修整的傳感器信號拆分為其組成部分,這些組成部分可以包括所有由發(fā)射設(shè)備曾組合的組份。作為可選方案,在另一些實施例中接收設(shè)備包括用于詢問校準(zhǔn)值的裝置,其中,可以查詢來自發(fā)射設(shè)備或存儲器的校準(zhǔn)值。可以對校準(zhǔn)數(shù)據(jù)加以利用,以便由傳感器信號確定出物理參量的值。在另一些實施例中檢測單元構(gòu)成為:從所述經(jīng)修整的傳感器信號析取檢驗總數(shù)和/或信息計數(shù)。作為可選方案,評價分析單元構(gòu)成為:用以由檢驗總數(shù)內(nèi)的偏差確認(rèn)在信號通路上的故障并且用以例如借助信息計數(shù)確定出在經(jīng)修整的傳感器信號內(nèi)的錯誤的部段。作為可選方案,在另一些實施例中評價分析單元構(gòu)成為:用以從發(fā)射設(shè)備接收并存儲有效的比較信號的形狀。在另一些實施例中,作為可選方案,可以在接收設(shè)備內(nèi)實施對第一傳感器信號105a和第二傳感器信號105b的求和,以消除共同錯誤(commonmodeerror,共模錯誤)。特別是,當(dāng)兩個傳感器信號105相反時,可以借此非常有效地排除共同錯誤。本發(fā)明也涉及一種系統(tǒng),其包括前述的發(fā)射設(shè)備、前述的接收設(shè)備和信號通路,該信號通路將發(fā)射設(shè)備與接收設(shè)備連接。另外的實施例也涉及一種車輛,其包括所述的系統(tǒng),以便可靠地將執(zhí)行器的位置傳遞給電子控制單元(ecu)。本發(fā)明也涉及一種用于可靠地傳遞關(guān)于物理參量的傳感器信號的方法。該方法包括下列步驟:產(chǎn)生比較信號,該比較信號在時間上以預(yù)定方式在一個數(shù)值范圍上變化;將傳感器信號和比較信號組合成經(jīng)修整的傳感器信號;經(jīng)由信號通路傳遞所述經(jīng)修整的傳感器信號;通過接收器接收所述經(jīng)修整的傳感器信號;由所述經(jīng)修整的傳感器信號檢測比較信號;將檢測到的比較信號與關(guān)于有效的比較信號的信息進(jìn)行比較,以便基于該信息與檢測到的比較信號的比較而確認(rèn)該檢測到的比較信號的無效性;以及,當(dāng)比較信號為無效時確認(rèn)在傳感器信號傳遞中的錯誤。所述方法同樣可以以指令的方式在軟件中或在一種計算機(jī)程序產(chǎn)品上執(zhí)行或存儲,其中,存儲的指令能夠在所述方法在處理器上運行時實施根據(jù)該方法的步驟。由此本發(fā)明的實施例具有如下優(yōu)點:不需要加倍所有部件,而是可以利用現(xiàn)有的兩個傳感器來實現(xiàn)對兩個傳感器參量的安全而可靠的數(shù)據(jù)傳遞,并且能夠立刻確認(rèn)錯誤情況。由此,本發(fā)明提供了一種經(jīng)濟(jì)的用于測量控制器/執(zhí)行器的物理參量的傳感器單元,該傳感器單元能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的“failsilent”性能(靜默失效性能)(也就是說,在錯誤/故障情況中不進(jìn)行輸出并且不會發(fā)生錯誤操控)。附圖說明由下文的詳細(xì)說明和不同實施例的附圖,可以更好地理解本發(fā)明的實施例,但對此不應(yīng)理解為它們將公開內(nèi)容限制于特定的實施例,而是僅僅用于解釋和理解。圖1示出發(fā)射設(shè)備的一個實施例。圖2示出接收設(shè)備的一個實施例。圖3示出按照另一些實施例的發(fā)射設(shè)備的另外的可選部件。圖4示出用于可靠傳遞傳感器信號的方法的流程圖。具體實施方式圖1示出了本發(fā)明的用于發(fā)射設(shè)備100的實施例,該發(fā)射設(shè)備用于將傳感器信號105發(fā)送給一個由傳感器(未示出)檢測的物理參量。發(fā)射設(shè)備100包括下列特征:用于接收傳感器信號105的輸入接口110;用于產(chǎn)生比較信號125的信號發(fā)生器120;數(shù)據(jù)處理單元130;和輸出接口140。數(shù)據(jù)處理單元130構(gòu)成為:用以對傳感器信號105和比較信號125進(jìn)行處理并(例如經(jīng)由一個多路復(fù)用器)將其組合成一個經(jīng)修整的傳感器信號135。輸出接口140可以與一個信號通路150聯(lián)接,以便將經(jīng)修整的傳感器信號135在該信號通路150上發(fā)出。為了使接收器(接收設(shè)備)能夠借助比較信號125探測出錯誤的傳感器信號或者錯誤的傳輸,比較信號125在時間上以預(yù)定方式在一個數(shù)值范圍上變化。為此,發(fā)射設(shè)備100可以將關(guān)于比較信號125的信息提供給接收器或者從該接收器獲得一個所希望的比較信號125,使得該接收器可以在析取比較信號125之后將所獲得的比較信號與信息進(jìn)行比較并且能夠據(jù)此確認(rèn)錯誤。圖2示出了本發(fā)明的用于接收設(shè)備200的實施例,該接收設(shè)備用于從發(fā)射設(shè)備100接收經(jīng)修整的傳感器信號135。接收設(shè)備200包括下列特征:輸入接口210;用于檢測比較信號225的檢測單元220;用于評價分析檢測到的比較信號225的評價分析單元230;和錯誤探測器240。為了接收經(jīng)修整的傳感器信號135,輸入接口210與信號通路150聯(lián)接。評價分析單元230訪問有效的比較信號125的信息,以便基于該信息與檢測到的比較信號225的比較而確認(rèn)檢測到的比較信號225的無效性。錯誤探測器240構(gòu)成為:用以在檢測到的比較信號225為無效時確認(rèn)在傳感器信號105傳遞中的錯誤。例如,接收設(shè)備200可以具有一個存儲關(guān)于有效的比較信號125的信息的存儲器。這些信息例如可以包括函數(shù)變化曲線、周期持續(xù)時間、上升和類似的一些能夠?qū)崿F(xiàn)比較信號驗證的信息。圖3示出了包括一個發(fā)射設(shè)備100和一個接收設(shè)備200的系統(tǒng),它們利用一個信號通路150相互連接,其中,發(fā)射設(shè)備100具有另外一些可選的部件。發(fā)射設(shè)備100例如可以構(gòu)造在pcb(printedcircuitboard,印刷電路板)上。發(fā)射設(shè)備100與第一傳感器102a和第二傳感器102b聯(lián)接,二者檢測對執(zhí)行器101的傳感器參量。執(zhí)行器101例如可以是一個踏板,其操縱或者說線性運動應(yīng)該得到確認(rèn)。第一傳感器102a通過由發(fā)射設(shè)備100所檢測的第一信號105a來檢測執(zhí)行器參量。第二傳感器102b(或者其他的傳感器)檢測相同的執(zhí)行器參量并將第二傳感器信號105b發(fā)至發(fā)射裝置100。在圖3的實施例中,第一傳感器102a和第二傳感器102b的傳感器參量105a、105b是彼此相反的。這意味著:在第一傳感器參量105a中,對示例性的踏板101的較強(qiáng)操縱例如導(dǎo)致傳感器信號升高,而在第二傳感器102b中,對踏板101的同樣操縱則導(dǎo)致較小的傳感器信號。在另一些實施例中,第一傳感器102a和第二傳感器102b構(gòu)成為:產(chǎn)生用于第一傳感器信號105a和第二傳感器信號105b的相應(yīng)數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍不相互重疊。例如,可以按如下方式選擇這兩個數(shù)值范圍,即:使得第一傳感器信號105a的和第二傳感器信號105b的傳感器值的平均值處于兩個數(shù)值范圍之外。例如,第一數(shù)值范圍可以為4至6伏,而第二數(shù)值范圍可以在10與12伏之間。這種選擇具有如下優(yōu)點:兩個傳感器信號的短路會導(dǎo)致一個處于7與9伏之間范圍內(nèi)的電壓水平。由于這個范圍處于兩個數(shù)值范圍(在4...6伏與10...12伏之間)之外,因此,這樣一個傳感器信號的出現(xiàn)便清楚地表明一個錯誤。不言而喻,所述電壓值只用于說明,而不應(yīng)解釋為限制性的。更確切地說,在其他的實施例中可以對這些值作不同選擇。發(fā)射設(shè)備100具有數(shù)據(jù)處理單元130(其包括多路復(fù)用器113、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器117和可選的監(jiān)視單元70)、信號發(fā)生器120、第一時基裝置(zeitbasiseinrichtung)160、可選的第二時基裝置180和數(shù)字接口140。信號發(fā)生器120構(gòu)成為:用以產(chǎn)生比較信號125,其中,該信號發(fā)生器120可選地可以經(jīng)由控制信號118通過數(shù)據(jù)處理單元130進(jìn)行控制。例如,信號發(fā)生器120構(gòu)成為:產(chǎn)生一個周期性的比較信號125(例如形式上為鋸齒圖案或諧波)。示例性的周期性信號例如具有這樣的振幅,第一和/或第二傳感器信號105a、105b的一個數(shù)值范圍包含在該振幅內(nèi)。這具有如下優(yōu)點:比較信號可以檢查傳感器信號105的所有的電平值。針對預(yù)先給定的振幅,可以調(diào)節(jié)所述周期性比較信號在周期持續(xù)時間上的變化率。在此有益的是,這樣選擇比較信號125的周期,即:在給定的采樣頻率盡可能地檢查全部的數(shù)字采樣值(例如通過如下方式:比較信號125從一次采樣到下一次采樣的變化不多于數(shù)字化時的一個量化值(quantisierungsbetrag))。由此,比較信號125的一個變化有益地匹配于一個數(shù)字采樣??梢酝ㄟ^控制信號118由數(shù)據(jù)處理單元130實施對信號發(fā)生器120的相應(yīng)控制,也就是說,可以通過數(shù)據(jù)處理單元130相應(yīng)地選擇比較信號125的振幅和周期持續(xù)時間。然而它們不應(yīng)隨著傳感器信號105動態(tài)地變化,而是預(yù)先確定的。比較信號125隨同第一傳感器信號105a和第二傳感器信號105b一起被輸入到多路復(fù)用器113中。多路復(fù)用器構(gòu)成為:將信號發(fā)生器120的比較信號125、第一傳感器信號105a和第二傳感器信號105b相互組合并傳送給模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器117。該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器117構(gòu)成為:將多路復(fù)用器113的組合的信號轉(zhuǎn)換為一個數(shù)字信號119并繼續(xù)傳輸給進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)。該數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)將數(shù)字化的信號119處理成一個經(jīng)修整的傳感器信號135并且將該傳感器信號發(fā)送至數(shù)字接口140。數(shù)字接口140與信號通路150聯(lián)接,該信號通路將發(fā)射設(shè)備100與接收設(shè)備200聯(lián)接,使得經(jīng)修整的傳感器信號135由接收設(shè)備200接收。第一時基裝置160(例如計時器或節(jié)拍器)可以為數(shù)據(jù)處理單元130提供時間信號。另外,作為可選方案,發(fā)射設(shè)備100包括監(jiān)視裝置170,該監(jiān)視裝置對通過數(shù)據(jù)處理裝置130進(jìn)行的處理提供監(jiān)視。監(jiān)視裝置170例如構(gòu)成為:用以探測在數(shù)據(jù)處理中的可能的錯誤并將其以信號形式傳達(dá)。另外,作為可選方案,在發(fā)射設(shè)備100中設(shè)置有為監(jiān)視裝置170提供第二時間信號的第二時基裝置180,從而能夠識別在時基裝置160中的錯誤。在圖3的實施例中,數(shù)據(jù)處理單元130構(gòu)成為:通過第一算法131(例如在第一計算單元中)處理第一傳感器信號105a。另外,數(shù)據(jù)處理單元130包括用于通過第二算法132處理第二傳感器信號105b的第二計算單元和用于通過第三算法133處理比較信號125的第三計算單元。所述算法例如包括將數(shù)字化的物理值(該物理值例如相當(dāng)于踏板的行程)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的被傳遞的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。另外,所述算法可以附加地進(jìn)行偏移修正、線性化(例如將線性行程距離映射于線性信號水平上)、利用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)。此外,數(shù)據(jù)處理單元130還包括一個組合器134,該組合器構(gòu)成為:在通過第一至第三計算單元131、132、133進(jìn)行計算/處理之后對所獲得的結(jié)果加以組合。組合器134可選地可以對組合的結(jié)果添加一個檢驗總數(shù)和一個信息計數(shù)。檢驗總數(shù)例如構(gòu)成為:提供信號的或者信號值的真實可信性,而信息計數(shù)則對各個信息進(jìn)行計數(shù),以便由此能夠?qū)崿F(xiàn)對有缺陷的或錯誤的信息的確認(rèn)。特別是因此可以對錯誤進(jìn)行定位。作為可選方案,構(gòu)造有一個從數(shù)據(jù)處理單元130到第一傳感器信號105a和第二傳感器信號105b的反饋190。通過該反饋,可以有針對性地使兩個傳感器信號之一改變,從而可以根據(jù)所發(fā)生的改變推斷出:兩個傳感器信號在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換之后是否均為有效的傳感器信號。例如,通過有針對性地改變兩傳感器信號105中的僅僅一個傳感器信號,可以確認(rèn):在兩個傳感器信號105之間是否存在著短路,因為短路必然會導(dǎo)致兩個傳感器信號105改化,即便是只有一個發(fā)生改變。圖4示出了方法的流程圖,用于按照本發(fā)明可靠地傳遞關(guān)于一個物理參量的傳感器信號105。該方法包括步驟:s110產(chǎn)生比較信號125,該比較信號在時間上以預(yù)定方式在一個數(shù)值范圍上變化;s120將傳感器信號105和比較信號125組合成為經(jīng)修整的傳感器信號135;s130經(jīng)由信號通路150傳遞經(jīng)修整的傳感器信號135;s140通過接收器接收經(jīng)修整的傳感器信號135;s150由經(jīng)修整的傳感器信號檢測比較信號225;s160將檢測到的比較信號225與關(guān)于有效的比較信號125的信息進(jìn)行比較,以便基于該信息與檢測到的比較信號225的比較來確認(rèn)該檢測到的比較信號225的無效性;以及,s170當(dāng)檢測到的比較信號225為無效時確認(rèn)傳感器信號105傳遞中的錯誤。作為可選方案,可以將該錯誤用信號傳達(dá)給使用者。所述方法同樣也可以是計算機(jī)執(zhí)行的,也就是說,若該方法在一個處理器上運行,它可以通過存儲于存儲介質(zhì)上的指令轉(zhuǎn)化實現(xiàn)并且能夠?qū)嵤┰摲椒ǖ母鞑襟E。屬于該流程圖的程序軟件代碼/指令典型地包括一個或多個指令,所述指令以不同方式存儲在(帶有處理器的)控制單元內(nèi)的或周邊的不同介質(zhì)上,這些指令在它們被讀取并且由控制單元執(zhí)行時,便促使該控制單元實施那些對于實施所述方法必要的函數(shù)、功能和運算處理。在確認(rèn)了錯誤的情況下,可以將這一事件通知給使用者。然而作為另選或補(bǔ)充,同樣可能的是:某一錯誤的一次性出現(xiàn)僅僅導(dǎo)致傳感器信號105的再度發(fā)送,也就是說,再一次檢測并傳輸物理參量。只有當(dāng)該錯誤保持存在時,這才可以導(dǎo)致錯誤報告,于是使用者可以從中得出合適的結(jié)論。也可對本發(fā)明的幾個不同方面概括如下:基本的發(fā)明思想是基于:在(帶有發(fā)射設(shè)備100的)傳感器單元與(帶有接收設(shè)備200的)中心/執(zhí)行器控制器之間對監(jiān)視的巧妙分配以及對附加的、本身生成的、具有已知變化曲線的信號(比較信號125)的測量。由此便可以將帶有僅一個微控器的傳感元件構(gòu)造為具備“靜默失效”能力。在有兩個傳感元件的情況下,可以通過適當(dāng)選擇信號變化曲線來可靠地識別其他可想到的錯誤。由此節(jié)省了一個微控器并減少了硬件費用。此外還減少了能量需求以及結(jié)構(gòu)空間和電路板位置,這樣又導(dǎo)致制造和運行成本的下降。根據(jù)本發(fā)明,傳感器單元包含一個或兩個具有模擬輸出信號(傳感器信號105)的傳感器和一個已知信號(比較信號125),該已知信號例如可以具有鋸齒形狀、正弦形狀、pt1信號并且該已知信號在傳感器101的整個信號范圍內(nèi)周期性變化。所述信號范圍和周期持續(xù)時間對于傳感裝置和/或中心/執(zhí)行器控制器來說是已知的??梢杂幸娴厝绱诉x擇周期持續(xù)時間和采樣率,即從采樣到采樣的變化如此之小,使得在各次采樣之間存在盡可能少的a/d轉(zhuǎn)換器(模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)的值。對于一種自由持續(xù)的(freilaufend)、周期性的信號,通過異步性而確保:即便在如此地選擇采樣頻率而使得數(shù)值在各次采樣之間的變化多于一個增量時,也在一定時間上出現(xiàn)所有的a/d值(模擬-數(shù)字值)。因此可以檢查:是否正確地用所有可能的a/d值實施了計算。按另一實施方式,可以由傳感器控制器(發(fā)射設(shè)備100)的微控器(數(shù)據(jù)處理單元130)來確定周期。為此可以使用控制信號118??梢杂晌⒖仄魍ㄟ^帶有前置多路復(fù)用器113的a/d轉(zhuǎn)換器(模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器117)將信號數(shù)字化。由于已知的周期信號125周期性地通過整個入口區(qū)域,因此可以檢查a/d轉(zhuǎn)換器117的錯誤(線性特性、絕對值、錯誤的編碼,...)。經(jīng)數(shù)字化的值為了進(jìn)一步處理可以經(jīng)由接口140傳遞給中心/執(zhí)行器控制器200。作為可選方案,也可在微控器內(nèi)將所述經(jīng)數(shù)字化的值處理成一個物理值(例如踏板的行程)。接著便可以將這個值經(jīng)由接口傳遞給中心/執(zhí)行器控制器。在該處理過程中,可以附加地實現(xiàn)偏錯修正(偏移修正)、線性化、利用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)或其他處理步驟。在另一些實施例中,為了實現(xiàn)在中心/執(zhí)行器控制器200內(nèi)的檢查/計算,可以根據(jù)需要,例如在eol(end-of-line)測試時,在更換傳感器單元或諸如此類之后,在開動時或者定期地將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳遞給中心/執(zhí)行器控制器200。如果出于安全性原因?qū)⑿?zhǔn)數(shù)據(jù)多次地存儲在傳感器控制器內(nèi),則可以傳遞全部的存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或者只有經(jīng)過檢查的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。此外,可以將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以非易失方式存儲在中心/執(zhí)行器控制器200內(nèi)。由此可以檢查校準(zhǔn)值的變化。由校準(zhǔn)值的變化可以推斷出傳感器單元的更換或者錯誤??梢岳门c傳感器值之一的計算相同的算法對傳感器信號105和周期性信號125進(jìn)行處理。由此可以確保:在整個入口區(qū)域上正確地實施計算(因為周期性信號125的變化曲線是已知的)??梢酝ㄟ^不同的sw(軟件)部分對兩個傳感器信號105a、105b進(jìn)行計算。在此,多種不同實現(xiàn)方式是可能的。例如,算法可以相同,但是機(jī)器代碼由于不同選擇的程序編碼設(shè)置而不同。同樣可能的是:算法相同,但是執(zhí)行方式不同。同樣可能的是:算法是不同的。不同算法的可能方案可以是通過函數(shù)進(jìn)行的計算和通過lookuptable(查找表)進(jìn)行的計算。另一可能方案是使用不同的函數(shù)。在使用不同算法或函數(shù)的情況下,除了控制器中的硬件錯誤之外還能夠識別在程序編碼器中的錯誤和在編程中的錯誤。在另一些實施例中,對模擬值的共模錯誤(“commonmode”-錯誤)進(jìn)行檢查。這一點例如可以通過如下方式實現(xiàn),即:使它們的信號105a、105b彼此相反,也就是說,待測參量的變化使兩個傳感器的信號反向改變。由此可以識別兩個傳感器值的同向失真,因為同向作用于兩個信號上的錯誤導(dǎo)致一種不可信的和信號。在另一些實施例中,對傳感器105到微控器130的連接進(jìn)行檢查。這一點例如可以通過如下方式實現(xiàn),即:傳感器105設(shè)計為,在信號短路時產(chǎn)生一個無效的值(例如由于傳感器的不同阻抗或不同電壓/電流范圍)。另外,可以通過如下方式檢查傳感器信號的短路,即:周期性地分別利用一個定義的信號來改變某一傳感器信號。在該測試中,只允許一個傳感器信號發(fā)生改變。如果兩個傳感器信號都發(fā)生改變,則存在短路。在另一些實施例中,按如下方式實現(xiàn)到控制器/執(zhí)行器的傳遞。經(jīng)由數(shù)字接口140進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)可通過檢驗總數(shù)(檢查和)和信息計數(shù)(messagecounter)得以保障。被傳遞的例如是:傳感器信號105a、傳感器信號105b、已知信號(比較信號125)、信息計數(shù)、檢驗總數(shù)(例如crc(循環(huán)冗余校驗))。在另一些實施例中,按如下方式實現(xiàn)在控制器/執(zhí)行器200內(nèi)的檢查。在控制器/執(zhí)行器200中例如實施下列功能:對信息計數(shù)的檢查、對檢驗總數(shù)的檢查以及對具有預(yù)期變化曲線的周期性信號(比較信號125)的檢查。在發(fā)生傳遞故障(數(shù)據(jù)消失、數(shù)據(jù)延遲)時可以使用信息計數(shù)來限制監(jiān)視范圍。通過已知信號(比較信號125)保證了:數(shù)值在接口上隨著運行而變化。由此確保對在傳感器單元中和傳遞單元中處理的檢查。在說明書、權(quán)利要求書和附圖中公開的發(fā)明特征,不論是單獨地還是以任意組合,對于本發(fā)明的實現(xiàn)都可能是重要的。附圖標(biāo)記列表100發(fā)射設(shè)備101執(zhí)行器102傳感器105傳感器信號110輸入接口113多路復(fù)用器117ad-轉(zhuǎn)換器118控制信號119數(shù)字信號120信號發(fā)生器125比較信號130數(shù)據(jù)處理單元131第一算法132第二算法133第三算法134組合器135經(jīng)修整的傳感器信號140輸出接口150信號通路160第一時基170監(jiān)視單元180第二時基190反饋200接收設(shè)備210輸入接口220檢測單元225檢測到的比較信號230評價分析單元235錯誤信號240錯誤探測器當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12
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