DE102007059365A1 - Electronic monitoring circuit for monitoring the electrical connection of at least two devices - Google Patents

Electronic monitoring circuit for monitoring the electrical connection of at least two devices Download PDF

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Peter Handke
Michael Kurzner
Valentina Suchanow
Nathan Dr. Zambou
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Abstract

Elektronische Überwachungsschaltung (A, B) zur Überwachung der elektrischen Verbindung von mindestens zwei Geräten (1, 2), welche zumindest mittels einer ersten (5) und einer zweiten (6) Versorgungsleitung verbunden sind, wobei über diese beiden Versorgungsleitungen (5, 6) wenigstens eines der Geräte (2) mit elektrischer Energie versorgt wird und wobei die elektronische Überwachungsschaltung (A, B) mit einer der Versorgungsleitungen (5) verbunden ist, wobei die Überwachungsschaltung (A, B) eine Ansteuerungseinheit (F) zur Erzeugung eines Testsignals (Ip) zur Prüfung der Leitungsimpedanz (R<SUB>VL</SUB>) der Versorgungsleitungen (5, 6) und eine Auswerteeinheit (G) zur Auswertung eines Antwortsignals des Testsignals umfasst.Electronic monitoring circuit (A, B) for monitoring the electrical connection of at least two devices (1, 2), which are connected at least by means of a first (5) and a second (6) supply line, whereby these two supply lines (5, 6) at least one of the devices (2) is supplied with electrical energy and wherein the electronic monitoring circuit (A, B) is connected to one of the supply lines (5), wherein the monitoring circuit (A, B) comprises a control unit (F) for generating a test signal ( Ip) for testing the line impedance (R <SUB> VL </ SUB>) of the supply lines (5, 6) and an evaluation unit (G) for evaluating a response signal of the test signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Überwachungsschaltung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie deren Verwendung in Kraftfahrzeugen.The The invention relates to an electronic monitoring circuit according to the preamble of claim 1 and its use in motor vehicles.

Es ist bekannt, mittels Versorgungsleitungen zwischen verschiedenen Geräten elektrische Energie sowie Information zu übertragen. Die Versorgungsleitungen sind im Allgemeinen widerstandsbehaftet. Dieser Leitungswiderstand sowie Widerstände die z. B. durch Steckverbinder entstehen, führen zu Spannungsabfällen über den Leitungen sowie deren Verbindungen. Diese Spannungsabfälle können in Folge einer beliebigen Überkopplung auf Signalleitungen zu einer unzulässigen Beeinflussung der Signale führen. Entweder können die Spannungsabfälle über Versorgungsleitungen erfasst und kompensiert werden oder es wird von einer geringen Beeinflussung ausgegangen 1–3. Nachteil bei der Annahme der geringen Beeinflussung 2 ist die Nichterkennbarkeit von Widerstandsanstiegen in nicht mehr vernachlässigbare Bereiche. Andernfalls benötigt man zusätzliche Senseleitungen zur Messung des Leitungswiderstandes der Versorgungsleitungen.It is known to transmit electrical energy and information by means of supply lines between different devices. The supply lines are generally resistive. This line resistance and resistors z. B. caused by connectors lead to voltage drops across the lines and their connections. These voltage drops can lead to an undue influence on the signals as a result of any overcoupling on signal lines. Either the voltage drops can be detected and compensated via supply lines or it is assumed that there is little influence 1 - 3 , Disadvantage in accepting the slight influence 2 is the unknowability of resistance increases in no-longer negligible areas. Otherwise, additional sense lines are needed to measure the line resistance of the supply lines.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine elektroni sche Überwachungsschaltung vorzuschlagen, durch welche die elektrische Verbindung zwischen zwei Geräten über zumindest zwei Versorgungsleitungen überwacht werden kann, ohne dass zusätzliche Leitungen zur Überwachung verwendet werden müssen.The Invention has set itself the task of an electronic cal monitoring circuit to propose, by which the electrical connection between two devices over at least monitored two supply lines can be without any additional Lines for monitoring must be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die elektronische Überwachungsschaltung gemäß Anspruch 1.These The object is achieved by the electronic monitoring circuit according to claim 1.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, eine elektronische Überwachungsschaltung vorzuschlagen, welche mit zumindest einer ersten Versorgungsleitung verbunden ist, wobei die erste und eine zweite Versorgungsleitung zumindest zwei Geräte miteinander verbinden und wenigstens eines der Geräte über diese Versorgungsleitungen mit elektrischer Energie versorgt wird. Die elektronische Überwachungsschaltung weist elektronische Mittel zur Erzeugung eines Testsignals auf, welches in Reihe über die erste und die zweite Versorgungsleitung übertragen wird. Außerdem weist die Überwachungsschaltung elektronische Mittel zur Auswertung eines Antwortsignals des Testsignals auf. Dabei wird insbesondere die Leitungsimpedanz oder der Wirkwiderstand der Leitungsimpedanz ermittelt.Of the The invention is based on the idea of an electronic monitoring circuit to propose, which with at least a first supply line is connected, wherein the first and a second supply line at least two devices with each other connect and at least one of the devices via these supply lines is supplied with electrical energy. The electronic monitoring circuit has electronic means for generating a test signal, which in series over the first and the second supply line is transmitted. In addition, points the monitoring circuit electronic means for evaluating a response signal of the test signal on. In particular, the line impedance or the effective resistance the line impedance determined.

Die Leitungsimpedanz umfasst bevorzugt die Impedanzen der beiden Versorgungsleitungen sowie insbesondere zusätzlich die bezüglich dieser beiden Leitungsanschlüsse relevante Innenimpedanz wenigstens eines mittels dieser beiden Versorgungsleitungen angeschlossenen Gerätes. Besonders bevorzugt bezieht sich die Leitungsimpedanz lediglich auf den Wirkwi derstand. Dabei werden keine Blindwiderstandsanteile durch die Überwachungsschaltung erfasst. Unter dem Begriff Leitungsimpedanz wird ganz besonders bevorzugt der Wirkwiderstand der Leitungsimpedanz verstanden.The Line impedance preferably includes the impedances of the two supply lines as well especially in addition the re these two line connections relevant internal impedance of at least one of these two supply lines connected device. Most preferably, the line impedance only relates on the Wirkwi resistance. There are no reactance components through the monitoring circuit detected. Under the term line impedance becomes very special preferably understood the effective resistance of the line impedance.

Durch die Auswertung des Testsignals können elektrische Eigenschaften der Versorgungsleitungen bestimmt werden, insbesondere der Leitungswiderstand. Hierdurch lassen sich Störungen auf den Versorgungsleitungen oder Defekte der Versorgungsleitungen feststellen. Mit der Information über den aktuellen Leitungswiderstand der Versorgungsleitungen kann eine ratiometrische Messung angepasst werden, insbesondere ein elektrischer Referenzwert für eine ratiometrische Messung, welcher über eine der Versorgungsleitungen bereitgestellt wird.By the evaluation of the test signal can electrical properties of the supply lines are determined especially the line resistance. This can be disrupted determine the supply lines or defects of the supply lines. With the information about the current line resistance of the supply lines can be a ratiometric measurement, in particular an electrical reference value for one Ratiometric measurement, which over one of the supply lines is provided.

Das Testsignal ist bevorzugt ein Stromsignal, insbesondere ein Teststromimpuls, alternativ vorzugsweise ein Spannungssignal, insbesondere ein Testspannungsimpuls oder ein Rechteckspannungssignal.The Test signal is preferably a current signal, in particular a test current pulse, alternatively, preferably a voltage signal, in particular a test voltage pulse or a square-wave voltage signal.

Es ist zweckmäßig, dass die Ansteuerungseinheit Schaltungsmittel umfasst, mit denen zumindest zu definierten Zeitpunkten wenigstens ein Testsignal, insbesondere ein Teststrom bzw. ein Teststromimpuls, über zumindest die erste und die zweite Versorgungsleitung in Reihe übertragen wird, und die Auswerteeinheit Schaltungsmittel umfasst, mit denen das Antwortsignal des Testsignal ausgewertet wird. Die Auswerteeinheit wertet das Antwortsignal des Testsignals insbesondere zumindest bezüglich einer der folgenden Größen aus:
Amplitude, Zeitdauer eines Antwortpulses und/oder Abklingverhalten des Antwortsignals. Aus diesen Größen kann die Impedanz der Versorgungsleitungen, insbesondere des Versorgungsstromkreises, berechnet werden.It is expedient that the control unit comprises circuit means with which at least at defined times at least one test signal, in particular a test current or a test current pulse, is transmitted in series via at least the first and the second supply line, and the evaluation unit comprises circuit means with which the Response signal of the test signal is evaluated. The evaluation unit evaluates the response signal of the test signal, in particular at least with regard to one of the following variables:
Amplitude, duration of a response pulse and / or decay of the response signal. From these quantities, the impedance of the supply lines, in particular of the supply circuit, can be calculated.

Das Testsignal weist bevorzugt einen Teststromimpuls auf, der eine inverse Stromrichtung zur Stromrichtung des Versorgungsstroms durch die erste und die zweite Versorgungsleitung aufweist.The Test signal preferably has a test current pulse, which is an inverse Current direction to the current direction of the supply current through the has first and the second supply line.

Das erste Gerät ist vorzugsweise eine elektronische Kontrolleinheit, welche zumindest das zweite Gerät mit elektrischer Energie versorgt.The first device is preferably an electronic control unit, which at least the second device supplied with electrical energy.

Die elektronische Überwachungseinheit ist zweckmäßigerweise in der elektronischen Kontrolleinheit integriert.The electronic monitoring unit is expediently integrated in the electronic control unit.

Es ist bevorzugt, dass das zweite Gerät einen Innenwiderstand aufweist, welcher im Fall einer Verpolung, insbesondere hervorgerufen durch das Testsignal bzw. den Teststromimpuls, der an den Versorgungsleitungen anliegenden Versorgungsspannung im Wesentlichen vom Widerstand einer leitfähigen Diodestrecke bzw. eines p-n-Übergangs bestimmt wird.It is preferred that the second device ei nen internal resistance, which in the case of a reverse polarity, in particular caused by the test signal or the test current pulse, which is applied to the supply lines supply voltage essentially determined by the resistance of a conductive diode path or a pn junction.

Die Ansteuerungseinheit weist vorzugsweise zumindest einen Bootstrap-Kondensator und/oder eine Spannungsquelle zur Erzeugung des Teststromimpulses auf.The Drive unit preferably has at least one bootstrap capacitor and / or a voltage source for generating the test current pulse on.

Das von der Auswerteeinheit erfasste elektrische Antwortsignal des Testsignals wird zweckmäßigerweise in einem Analog- Digitalwandler digitalisiert und gemessen, welcher insbesondere Teil der Auswerteeinheit ist oder alternativ vorzugsweise in einer elektronischen Kontrolleinheit, insbesondere außerhalb der Überwachungsschaltung, angeordnet ist.The detected by the evaluation unit electrical response signal of the test signal is expediently in an analog to digital converter digitized and measured, which in particular is part of the evaluation unit or alternatively preferably in an electronic control unit, especially outside the monitoring circuit, is arranged.

Das zweite Gerät ist bevorzugt ein aktiver Sensor, insbesondere ein ratiometrischer Sensor. Besonders bevorzugt weist dieser Sensor eine Freilaufdiode und/oder eine Zenerdiode als Überlastschutz auf. Der Sensor stellt ganz besonders bevorzugt dem Auswertegerät, insbesondere einer mit ihm verbundenen elektronischen Kontrolleinheit, zumindest über eine Versorgungsleitung wenigstens eine Referenzspannung und/oder einen Referenzstrom zur Messung und Sensorsignalauswertung zur Verfügung.The second device is preferably an active sensor, in particular a ratiometric Sensor. Particularly preferably, this sensor has a freewheeling diode and / or a zener diode as overload protection on. The sensor is very particularly preferably the evaluation device, in particular an electronic control unit connected to it, at least one Supply line at least one reference voltage and / or a Reference current for measurement and sensor signal evaluation available.

Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung der elektronischen Überwachungsschaltung in Kraftfahrzeugen, insbesondere in einer elektronischen Kontrolleinheit, welche mittels zumindest der ersten und der zweiten Versorgungsleitung mit einem Sensor verbunden ist. Besonders bevorzugt wird die elektronische Überwachungsschaltung zur Überwachung des resistiven Verbindungsleitungszustands der Versorgungsleitungen verwendet. Dies betrifft ganz besonders bevorzugt die Versorgungsleitungen zu Sensoren, wie Drucksensoren, Wegsensoren, Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren, welche als aktive Sensoren ausgebildet sind.The Invention also relates the use of the electronic monitoring circuit in motor vehicles, in particular in an electronic control unit, which by means of at least the first and the second supply line with a sensor connected is. Particularly preferred is the electronic monitoring circuit for monitoring of the resistive connection line state of the supply lines used. This very particularly preferably relates to the supply lines Sensors, such as pressure sensors, displacement sensors, speed and Acceleration sensors, which are designed as active sensors are.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.Further preferred embodiments emerge from the dependent claims and the following descriptions of embodiments with reference to Characters.

Es zeigen in schematischer DarstellungIt show in more schematic presentation

1 ein Ausführungsbeispiel für Überwachung der Versorgungsleitungen 5, 6 zwischen Gerät 1 und Gerät 2 mittels zwei zusätzlichen Senseleitungen 3, 4, 1 an embodiment for monitoring the supply lines 5 . 6 between device 1 and device 2 by means of two additional sense lines 3 . 4 .

2 eine beispielhaft Ausführung bei welcher Geräte 1 und 2 nur mittels der beiden Versorgungsleitungen 5, 6 und einer Messleitung 7 verbunden sind, wobei das Messleitungs-Spannungssignal an einem A-/D-Wandler ausgewertet wird und die jeweils an den Versorgungsleitungen 5, 6 anliegenden Spannungen als Referenzspannungen für den A-/D-Wandler verwendet werden, 2 an exemplary embodiment in which devices 1 and 2 only by means of the two supply lines 5 . 6 and a measuring line 7 are connected, wherein the measuring line voltage signal is evaluated at an A / D converter and each of the supply lines 5 . 6 applied voltages are used as reference voltages for the A / D converter,

3 die parasitären Widerstände RP1, RL, RP2 einer beispielhaften Versorgungsleitung 5, 3 the parasitic resistors R P1 , R L , R P2 of an exemplary supply line 5 .

4 zwei alternative Ausführungsbeispiele des Geräts 2, beispielgemäß ein Sensor mit jeweils einem Bypass, realisiert durch eine Freilaufdiode 8 bzw. eine Zenerdiode 9, bei Anliegen einer, gegenüber der Versorgungsspannung vergolten, Spannung, 4 two alternative embodiments of the device 2 , For example, a sensor, each with a bypass, realized by a freewheeling diode 8th or a Zener diode 9 , in the presence of a, compared to the supply voltage compensated, voltage,

5 eine beispielhafte Überwachungsschaltung A, mit einer Ansteuerungseinheit F umfassend Bootstrap-Kondensator C1 und einen Transistor T1, welcher mittels einer Ansteuerung 10 durch eine elektronische Kontrolleinheit ein Testsignal erzeugen kann, welcher einen Stromimpuls Ip umfasst, der eine zum Versorgungsstrom inverse Richtung aufweist, und einer Auswerteeinheit G umfassend die elektronischen Bauelemente um Transistor T2, wobei die Auswerteeinheit den durch den Strom durch R1 an R1 hervorgerufenen Spannungsabfall auswertet, des weiteren umfassend die Messstellen C und D, 5 an exemplary monitoring circuit A, comprising a drive unit F comprising bootstrap capacitor C1 and a transistor T1, which by means of a drive 10 can generate a test signal by an electronic control unit, which comprises a current pulse Ip having an inverse direction to the supply current, and an evaluation unit G comprising the electronic components around transistor T2, wherein the evaluation unit evaluates the voltage drop caused by the current through R1 at R1, further comprising the measuring points C and D,

6 ein alternatives Überwachungsschaltungsbeispiel B, bei welchem die Auswerteeinheit G eine direkte Spannungsmessung an Messstelle C durchführt, des Weiteren umfasst Überwachungsschaltung B die Messstelle E, 6 an alternative monitoring circuit example B, in which the evaluation unit G performs a direct voltage measurement at measuring point C, further comprises monitoring circuit B, the measuring point E,

7 beispielgemäße Spannungsverläufe an Messstelle C, wobei erkennbar ist, dass mit zunehmendem Wirkwiderstand RVL der Leitungsimpedanz die Spannungsamplitude negativer bzw. größer mit negativem Vorzeichen wird und die Schwelle U1 entsprechend deutlicher unterschreitet, 7 exemplary voltage curves at measuring point C, wherein it can be seen that with increasing effective resistance R VL of the line impedance, the voltage amplitude becomes more negative or greater with a negative sign and the threshold U1 falls correspondingly more clearly,

8 beispielgemäße Spannungsverläufe an Messstelle D der beispielhaften Überwachungsschaltung A, wobei mit zunehmendem Wirkwiderstand RVL der Leitungsimpedanz die zugehörige Kurve flacher und weniger negativ ausgebildet ist und somit Spannungsschwelle U2 schwerer oder nicht unterschreitet, woraus zu schließen ist, dass der Wirkwiderstand RVL der Leitungsimpedanz nicht akzeptabel (nio) ist, 8th Example according to voltage waveforms at the measuring point D of the exemplary monitoring circuit A, with increasing resistance R VL of the line impedance, the associated curve is flatter and less negative and thus voltage threshold U2 harder or not below, from which it is concluded that the effective resistance R VL of the line impedance is not acceptable (nio) is,

9 beispielhafte Spannungsverläufe an Messstelle E der beispielhaften Überwachungsschaltung B, wobei mit zunehmendem Wirkwiderstand RVL der Leitungsimpedanz die zugehörige Kurve negativer ausgebildet ist bzw. einen Spannungseinbruch aufweist und somit Spannungsschwelle U3 schwerer oder nicht überschreitet, woraus zu schließen ist, dass der Wirkwiderstand RVL der Leitungsimpedanz nicht akzeptabel (nio) ist, wogegen bei relativ geringem Wirkwiderstand RVL der Leitungsimpedanz die Spannungskurve relativ flach ausgebildet ist und die Spannungsschwelle U3 überschreitet und somit ein zulässiger (io) Wirkwiderstand RVL der Leitungsimpedanz erkennbar ist, 9 exemplary voltage curves at measuring point E of the exemplary monitoring circuit B, wherein with increasing effective resistance R VL of the line impedance, the associated curve is formed negative or has a voltage dip and thus voltage threshold U3 heavier or not, from which it must be concluded that the effective resistance R VL of the line impedance is not acceptable (nio), whereas at relatively low effective resistance R VL of the line impedance, the voltage curve is relatively flat and exceeds the voltage threshold U3 and thus a permissible (io) effective resistance R VL of the line impedance is recognizable,

10 ein Ausführungsbeispiel einer Auswerteeinheit G mit den Widerständen RA und RB zur Einstellung der Testschwellenspannung. 10 an embodiment of an evaluation unit G with the resistors R A and R B for setting the test threshold voltage.

Im Fall, dass Gerät 2 wie in 4 beispielgemäß dargestellt, über eine Freilaufdiode 8 oder eine Zenerdiode 9 verfügt, kann mittels eines Teststromimpulses der gemeinsame Widerstand der Versorgungsleitungen 5, 6 sowie der Verbinder und sonstiger Kontaktstellen, die sich in diesem Versorgungsstromkreis befinden, erfasst bzw. berechnet werden bzw. es kann geprüft werden, ob dieser gemeinsame Widerstand unterhalb eines definierten, maximal zulässigen Widerstands liegt. Dies erfolgt ohne zusätzliche Senseleitungen mit der minimalen Anzahl erforderlicher Leitungen bzw. nur mittels der beiden Versorgungsleitungen 5 und 6.In the case of that device 2 as in 4 illustrated by way of example, via a freewheeling diode 8th or a zener diode 9 has, by means of a test current pulse, the common resistance of the supply lines 5 . 6 and the connector and other contact points located in this supply circuit can be detected or calculated, or it can be checked whether this common resistance is below a defined maximum allowable resistance. This is done without additional sense lines with the minimum number of required lines or only by means of the two supply lines 5 and 6 ,

Dieser Teststromimpuls ist beispielgemäß derart gestaltet, dass das nichtlineare Verhalten der Diodenstrecke von Diode 8 Geräts 2 eine Erkennung des linearen Widerstandsverhaltens ermöglicht. Gerät 2 ist beispielhaft ein Sensor.This test current pulse is designed, for example, such that the non-linear behavior of the diode path of diode 8th equipment 2 allows detection of the linear resistance behavior. device 2 is an example of a sensor.

5 und 6 veranschaulichen zwei alternative Ausführungsbeispiele der elektronischen Überwachungsschaltung. In beiden Ausführungsbeispielen wird ein Testsignal bzw. ein Teststromimpuls Ip mit der veranschaulichten Richtung erzeugt und über Versorgungsleitungen 5 und 6 durch nicht dargestelltes Gerät 2 getrieben. Gerät 2 ist dabei beispielgemäß wie in einem der Ausführungsbeispiele aus 4 veranschaulicht ausgebildet. Teststromimpuls Ip ist abhängig vom nichtlinearen Verhalten der nicht dargestellten Diodenstrecke des Gerätes 2, sowie im Besonderen vom resistiven Verhalten der Verbindung bzw. der Versorgungsleitungen 5, 6 zwischen Gerät 1 und Gerät 2, welches ausgewertet werden soll. Zur Einstellung des Teststromimpulses Ip wird beispielgemäß der Laststrom IL des Gerätes 2 mittels Transistors T3 unterbrochen, damit dieser Ip nicht beeinflusst. Ist die Beeinflussung unerheblich, kann alternativ gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels auf diese Trenn-Maßnahme verzichtet werden. Teststromimpuls Ip wird mittels der elektronischen Bauelemente T1, C1 und R1 erzeugt. Widerstand Rx dient hierbei lediglich der Entkopplung von Versorgungsspannung Vcc. Durch Schalten von T1 verursacht eine Entladung des Bootstrap-Kondensators C1 den Teststromimpuls Ip, dessen Verlauf durch R1 beeinflusst werden kann. Die Auswertung des Teststromimpulses Ip erfolgt mittels der Auswerte einheit G, umfassend die elektronischen Bauelemente T2, R2, R3, R4, C2, wie in 5 beispielhaft gezeigt. Entsprechend der Auslegung der Widerstände R3, R4 und des Kondensators C2 kann der Strom in eine Spannung an Messstelle D umgewandelt werden. Diese Spannung enthält sowohl die Information bezüglich des Erreichens einer Widerstandstoleranzschwelle sowie des Widerstandswertes der Verbindung bzw. der Versorgungsleitungen zwischen Gerät 1 und Gerät 2. Die Ansteuerung der Transistoren T1 und T3 erfolgt in Überwachungsschaltungen A und B jeweils durch ein Ansteuerungselement 10, welches beispielgemäß einen Anschluss bzw. einen Ausgangstreiber einer elektronischen Kontrolleinheit repräsentiert, welche die Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen Geräten 1 und 2 steuert bzw. regelt. Auswerteelement 11 in den Überwachungsschaltungen A und B entspricht beispielgemäß ebenfalls einen Anschluss bzw. eine Verbindung mit der elektronischen Kontrolleinheit, welche das jeweilige elektrische Signal am Messpunkt D bzw. E auswertet, insbesondere digitalisiert. 5 and 6 illustrate two alternative embodiments of the electronic monitoring circuit. In both embodiments, a test signal or test current pulse Ip is generated in the illustrated direction and via supply lines 5 and 6 by not shown device 2 driven. device 2 is exemplary as in one of the embodiments 4 illustrated trained. Test current pulse Ip is dependent on the non-linear behavior of the diode path, not shown, of the device 2 , and in particular the resistive behavior of the connection or the supply lines 5 . 6 between device 1 and device 2 which is to be evaluated. To set the test current pulse Ip example, the load current I L of the device 2 interrupted by transistor T3 so that it does not affect Ip. If the influencing is insignificant, this separating measure can alternatively be dispensed with according to an exemplary embodiment which is not shown. Test current pulse Ip is generated by means of the electronic components T1, C1 and R1. Resistor Rx here serves only for the decoupling of supply voltage Vcc. By switching T1 causes a discharge of the bootstrap capacitor C1, the test current pulse Ip, whose course can be influenced by R1. The evaluation of the test current pulse Ip by means of the evaluation unit G, comprising the electronic components T2, R2, R3, R4, C2, as in 5 shown by way of example. According to the design of the resistors R3, R4 and the capacitor C2, the current can be converted into a voltage at measuring point D. This voltage contains both the information regarding the achievement of a resistance tolerance threshold and the resistance value of the connection or the supply lines between the device 1 and device 2 , The control of the transistors T1 and T3 takes place in monitoring circuits A and B in each case by a drive element 10 , which for example represents a connection or an output driver of an electronic control unit, which monitors the electrical connection between devices 1 and 2 controls or regulates. evaluation element 11 In the monitoring circuits A and B, for example, likewise corresponds to a connection or a connection to the electronic control unit, which evaluates the particular electrical signal at the measuring point D or E, in particular digitized.

In 6 wandelt Auswerteeinheit G, beispielgemäß umfassend die veranschaulichte Schaltung der elektronischen Bauelemente R2, R3, R4, C2 und Transistor T2 die Spannung, die durch den Strom Ip an Messstelle C entsteht, ebenfalls in ein Signal um, das beide obigen Informationen enthält.In 6 evaluating unit G, for example, comprising the illustrated circuit of the electronic components R2, R3, R4, C2 and transistor T2, the voltage resulting from the current Ip at measuring point C, also converts to a signal containing both information above.

Typische Signalverläufe der Spannungssignale an den Messstellen C bis E sind in 7–9 dargestellt. Es wird gezeigt, dass abhängig von der Beschaltung von Transistor T2 die ,Logik' der Auswertung beeinflusst werden kann. Verwendet man eine beispielhafte Auswerteeinheit G nach 10 um den analogen Spannungsverlauf an Messstellen D und F in ein digitales Impulssignal zur Auswertung an einem Mikrokontroller bzw. eine elektronische Kontrolleinheit zu wandeln, so lässt sich mittels Ra und Rb eine Erkennungsschwelle einstellen.Typical signal curves of the voltage signals at the measuring points C to E are in 7 - 9 shown. It is shown that, depending on the wiring of transistor T2, the 'logic' of the evaluation can be influenced. If one uses an exemplary evaluation unit G after 10 In order to convert the analog voltage curve at measuring points D and F into a digital pulse signal for evaluation at a microcontroller or an electronic control unit, a detection threshold can be set by means of Ra and Rb.

Die Überwachungsschaltung A nach 5 verursacht somit an Auswertungselement 11, welches eine Schnittstelle zur elektronischen Kontrolleinheit darstellt, immer dann ein Stromimpulssignal, wenn ein zulässiger Leitungswiderstand getestet wurde. Dagegen verursacht die Überwachungsschaltung B gemäß 6 beispielgemäß nur dann an Auswertungselement 11, welches entsprechend eine Schnittstelle zur elektronischen Kontrolleinheit darstellt, ein Impulssignal, wenn ein nicht zulässiger Leitungswiderstand erkannt wurde.The monitoring circuit A after 5 thus causes an evaluation element 11 , which is an interface to the electronic control unit, always a current pulse signal when a permissible line resistance has been tested. In contrast, the monitoring circuit B causes in accordance with 6 For example, only then to evaluation element 11 , which respectively represents an interface to the electronic control unit, a pulse signal when an unauthorized line resistance has been detected.

Weiterhin ist es möglich aus der Impulslänge, sofern er in diesem Fall auftritt, auf den tatsächlichen Widerstand der Verbindung bzw. der Versorgungsleitungen zu schließen.Farther Is it possible from the pulse length, if it occurs in this case, on the actual resistance of the connection or the supply lines to close.

In einem weiteren, nicht dargestellten, Ausführungsbeispiel wird ein ratiometrischer Sensor, der beispielhaft zur Herstellung seiner ESD – Festigkeit (electrostatic discharge) an seinen Versorgungsleitungen eine Zehnerdiode aufweist, mittels der Überwachungsschaltung A nach 5 überwacht. Periodisch wird der Sensor nun von der Versorgung getrennt und mit Teststromimpuls Ip beaufschlagt. Solange der Leitungswiderstand der Versorgungsleitungen unterhalb eines kritischen Widerstandswertes bleibt, entsteht durch die Auswerteeinheit G gemäß 10 immer ein digitaler Puls, der zur Bestätigung dieser Funktion dient. Die Anzahl der elektrischen Verbindungsleitungen zum Sensor beträgt dabei drei: eine zur Versorgung und zur Spannungsreferenz, eine für Masse und eine zur Signalübertragung.In a further exemplary embodiment, which is not shown, a ratiometric sensor which, by way of example, has a tens diode on its supply lines for producing its ESD resistance (electrostatic discharge), detects by means of the monitoring circuit A. 5 supervised. Periodically, the sensor is now disconnected from the supply and applied with test current pulse Ip. As long as the line resistance of the supply lines remains below a critical resistance, is formed by the evaluation G according to 10 always a digital pulse that serves to confirm this function. The number of electrical connection lines to the sensor is three: one for supply and voltage reference, one for ground and one for signal transmission.

Claims (10)

Elektronische Überwachungsschaltung (A, B) zur Überwachung der elektrischen Verbindung von mindestens zwei Geräten (1, 2), welche zumindest mittels einer ersten (5) und einer zweiten (6) Versorgungsleitung verbunden sind, wobei über diese beiden Versorgungsleitungen (5, 6) wenigstens eines der Geräte (2) mit elektrischer Energie versorgt wird und wobei die elektronische Überwachungsschaltung (A, B) mit einer der Versorgungsleitungen (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsschaltung (A, B) eine Ansteuerungseinheit (F) zur Erzeugung eines Testsignals (Ip) zur Prüfung der Leitungsimpedanz (RVL) der Versorgungsleitungen (5, 6) und eine Auswerteeinheit (G) zur Auswertung eines Antwortsignals des Testsignals umfasst.Electronic monitoring circuit (A, B) for monitoring the electrical connection of at least two devices ( 1 . 2 ), which at least by means of a first ( 5 ) and a second ( 6 ) Supply line, whereby these two supply lines ( 5 . 6 ) at least one of the devices ( 2 ) is supplied with electrical energy and wherein the electronic monitoring circuit (A, B) with one of the supply lines ( 5 ), characterized in that the monitoring circuit (A, B) a drive unit (F) for generating a test signal (Ip) for testing the line impedance (R VL ) of the supply lines ( 5 . 6 ) and an evaluation unit (G) for evaluating a response signal of the test signal. Elektronische Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungseinheit (F) Schaltungsmittel (10, T1, T3, C1, R1, Rx) umfasst, mit denen zumindest zu definierten Zeitpunkten wenigstens ein Testsignal (Ip) über zumindest die erste (5) und die zweite (6) Versorgungsleitung in Reihe übertragen wird, und die Auswerteeinheit (G) Schaltungsmittel (11, T2, R2, R3, R4, C2, Ry) umfasst, mit denen das Antwortsignal des Testsignals ausgewertet wird.Electronic monitoring circuit according to claim 1, characterized in that the drive unit (F) comprises circuit means ( 10 , T1, T3, C1, R1, Rx), with which at least at defined times at least one test signal (Ip) over at least the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Supply line is transmitted in series, and the evaluation unit (G) circuit means ( 11 , T2, R2, R3, R4, C2, Ry), with which the response signal of the test signal is evaluated. Elektronische Überwachungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (G) das Antwortsignal des Testsignals (Ip) zumindest bezüglich einer der folgenden Größen auswertet: – Amplitude, – Zeitdauer eines Antwortpulses und/oder – Abklingverhalten des Antwortsignals.Electronic monitoring circuit according to claim 2, characterized in that the evaluation unit (G) the response signal of the test signal (Ip) at least with respect to one evaluates the following sizes: Amplitude, - Duration a response pulse and / or - Decay behavior of the response signal. Elektronische Überwachungsschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Testsignal (Ip) den die Ansteuerungseinheit (F) erzeugt, wenigstens einen Stromimpuls aufweist, der eine inverse Stromrichtung zur Stromrichtung des Versorgungsstroms durch die erste (5) und die zweite (6) Versorgungsleitung aufweist.Electronic monitoring circuit according to claim 2 or 3, characterized in that the test signal (Ip) which generates the drive unit (F) has at least one current pulse which is an inverse current direction to the current direction of the supply current through the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Supply line. Elektronische Überwachungsschaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gerät (1) eine elektronische Kontrolleinheit ist, welche zumindest das zweite Gerät (2) mit elektrischer Energie versorgt.Electronic monitoring circuit according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the first device ( 1 ) is an electronic control unit, which at least the second device ( 2 ) supplied with electrical energy. Elektronische Überwachungsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungsschaltung (A, B) in der elektronischen Kontrolleinheit (1) integriert ist.Electronic monitoring circuit according to claim 5, characterized in that the electronic monitoring circuit (A, B) in the electronic control unit ( 1 ) is integrated. Elektronische Überwachungsschaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gerät (2) einen Innenwiderstand aufweist, welcher im Fall einer Verpolung der an den beiden Versorgungsleitungen (5, 6) anliegenden Versorgungsspannung im Wesentlichen vom Widerstand einer leitfähigen Diodenstrecke (8, 9) bestimmt wird.Electronic monitoring circuit according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the second device ( 2 ) has an internal resistance, which in the case of a reverse polarity of the two supply lines ( 5 . 6 ) supply voltage substantially from the resistance of a conductive diode path ( 8th . 9 ) is determined. Elektronische Überwachungsschaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungseinheit (F) zumindest einen Bootstrap-Kondensator (C1) und/oder eine Spannungsquelle aufweist.Electronic monitoring circuit according to at least one of the claims 1 to 7, characterized in that the drive unit (F) at least a bootstrap capacitor (C1) and / or a voltage source. Elektronische Überwachungsschaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Auswerteeinheit (G) erfasste elektrische Antwortsignal des Testsignals in einem Analog-Digitalwandler digitalisiert und gemessen wird, welcher insbesondere Teil der Auswerteeinheit (G) ist.Electronic monitoring circuit according to at least one of the claims 1 to 8, characterized in that the from the evaluation unit (G) detected electrical response signal of the test signal digitized in an analog-to-digital converter and measured, which in particular part of the evaluation unit (G) is. Verwendung der elektronischen Überwachungsschaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 in Kraftfahrzeugen, insbesondere in einer elektronischen Kontrolleinheit, welche mittels zumindest der ersten und der zweiten Versorgungsleitung mit einem Sensor verbunden ist.Use of the electronic monitoring circuit after at least one of the claims 1 to 9 in motor vehicles, in particular in an electronic Control unit, which by means of at least the first and the second Supply line is connected to a sensor.
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