DE102012200245B4 - Self-diagnostic circuit and magnetic field detection device - Google Patents
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Abstract
Elektronische Selbstdiagnoseschaltung (20), aufweisend eine Detektionsschaltung (21), einen Operationsverstärker (23), der eine Verstärkung eines Detektionssignals von der Detektionsschaltung (21) bewirkt, einen zwischen die Detektionsschaltung (21) und den Operationsverstärker (23) geschalteten Multiplexer (22) und einen Mikroprozessor (23), der das von dem Operationsverstärker (23) verstärkte Detektionssignal einer arithmetischen Verarbeitung unterzieht, wobei die elektronische Selbstdiagnoseschaltung (20) aufweist:eine Diagnoseschaltung (25), die an einem ersten Ausgang ein erstes Diagnosesignal (32) mit einer hohen Spannung und an einem zweiten Ausgang ein zweites Diagnosesignal mit einer niedrigen Spannung (33) bereitstellt, wobeidie Diagnoseschaltung (25) derart mit dem Multiplexer (22) verbunden ist, dass es möglich ist, durch den Multiplexer (22) eines der Diagnosesignale (32, 33) auszuwählen und über den Operationsverstärker (23) dem Mikroprozessor (23) zuzuführen, undder Mikroprozessor (23) ausgebildet ist, auf der Grundlage eines Vergleichs des ersten Diagnosesignals (32) mit einer ersten Bezugsspannung und eines Vergleichs des zweiten Diagnosesignals (33) mit einer zweiten Bezugsspannung zu diagnostizieren, ob die elektronische Selbstdiagnoseschaltung (20) normal funktioniert, wobeidie erste und die zweite Bezugsspannung in dem Mikroprozessor (23) gespeichert sind und der Mikroprozessor (23) ausgebildet ist, als Antwort auf die Eingangsspannung der Diagnoseschaltung (25) die erste Bezugsspannung, die mit dem ersten dem Mikroprozessor (23) zugeführten Diagnosesignal (32) zu vergleichen ist, und die zweite Bezugsspannung, die mit dem zweiten dem Mikroprozessor (23) zugeführten Diagnosesignal (33) zu vergleichen ist, individuell zu korrigieren.Electronic self-diagnosis circuit (20), comprising a detection circuit (21), an operational amplifier (23) which effects an amplification of a detection signal from the detection circuit (21), a multiplexer (22) connected between the detection circuit (21) and the operational amplifier (23) and a microprocessor (23) which subjects the detection signal amplified by the operational amplifier (23) to arithmetic processing, the electronic self-diagnosis circuit (20) having: a diagnosis circuit (25) which has a first diagnosis signal (32) having a high voltage and provides a second diagnostic signal with a low voltage (33) at a second output, the diagnostic circuit (25) being connected to the multiplexer (22) in such a way that it is possible through the multiplexer (22) to use one of the diagnostic signals (32 , 33) and feed it to the microprocessor (23) via the operational amplifier (23), and the micr oprocessor (23) is designed to diagnose, on the basis of a comparison of the first diagnostic signal (32) with a first reference voltage and a comparison of the second diagnostic signal (33) with a second reference voltage, whether the electronic self-diagnostic circuit (20) is functioning normally, the first and the second reference voltage are stored in the microprocessor (23) and the microprocessor (23) is designed, in response to the input voltage of the diagnostic circuit (25), to the first reference voltage, which is supplied with the first diagnostic signal (32) fed to the microprocessor (23) is to be compared, and to correct the second reference voltage, which is to be compared with the second diagnostic signal (33) fed to the microprocessor (23), individually.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Selbstdiagnoseschaltung, die dazu in der Lage ist, zu bestimmen, ob eine elektronische Schaltung normal funktioniert oder nicht.The present invention relates to a self-diagnostic electronic circuit capable of determining whether or not an electronic circuit is operating normally.
In der Vergangenheit hat zum Beispiel in einer elektronischen Schaltung, die eine für Magnetfelddetektion verwendete Detektionsschaltung umfasst, ein Mikroprozessor in einer Konfiguration, die zum Erlangen nur eines Magnetfelddetektionssignals in der Lage ist, selbst dann, wenn in einer elektronischen Schaltung eine Störung aufgetreten ist, auf der Grundlage eines korrekten Magnetfelddetektionssignals eine arithmetische Verarbeitung durchgeführt, so dass die Konfiguration letztendlich eine geringere Zuverlässigkeit besaß.In the past, for example, in an electronic circuit including a detection circuit used for magnetic field detection, a microprocessor has a configuration capable of acquiring only a magnetic field detection signal even when a failure has occurred in an electronic circuit arithmetic processing was performed based on a correct magnetic field detection signal, so that the configuration was ultimately less reliable.
In der
In einem Fall, in dem eine Bezugsspannung nur auf eine derartige Weise verwendet wird wie in der Konfiguration, die in der
Außerdem ist es in der
Außerdem ist die in der
Jedoch wird auch in der
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Selbstdiagnoseschaltung und eine Magnetfelddetektionsvorrichtung bereit zu stellen, die eine höhere Zuverlässigkeit besitzen als die bisher verwandte Technik.It is an object of the present invention to provide an electronic self-diagnosis circuit and a magnetic field detection device which are more reliable than the heretofore related art.
Die vorliegende Erfindung stellt eine elektronische Schaltung bereit, die eine Detektionsschaltung, einen Operationsverstärker, der die Verstärkung eines Detektionssignals von der Detektionsschaltung bewirkt, einen zwischen die Detektionsschaltung und den Operationsverstärker geschalteten Multiplexer und einen Mikroprozessor, der ein Detektionssignal von dem Operationsverstärker einer arithmetischen Verarbeitung unterzieht, aufweist, wobei die elektronische Schaltung auch eine Diagnoseschaltung aufweist, die zum individuellen Erzeugen eines ersten Diagnosesignals mit einer hohen Spannung und eines zweiten Diagnosesignals mit einer niedrigen Spannung verwendet wird, wobei die Diagnoseschaltung mit dem Multiplexer verbunden ist und es möglich ist, jedes von dem Multiplexer ausgewählte Diagnosesignal durch den Operationsverstärker dem Mikroprozessor zuzuführen, und es möglich ist, in dem Mikroprozessor auf der
Grundlage des ersten Diagnosesignals und des zweiten Diagnosesignals zu diagnostizieren, ob die elektronische Schaltung normal funktioniert.The present invention provides an electronic circuit comprising a detection circuit, an operational amplifier that effects amplification of a detection signal from the detection circuit, a multiplexer connected between the detection circuit and the operational amplifier, and a microprocessor that subjects a detection signal from the operational amplifier to arithmetic processing, wherein the electronic circuit also comprises a diagnostic circuit which is used for individually generating a first diagnostic signal with a high voltage and a second diagnostic signal with a low voltage, the diagnostic circuit being connected to the multiplexer and it being possible to each of the multiplexer selected diagnostic signal through the operational amplifier to the microprocessor, and it is possible in the microprocessor on the
Based on the first diagnostic signal and the second diagnostic signal to diagnose whether the electronic circuit is functioning normally.
Auf eine solche wie oben beschriebene Weise kann in der vorliegenden Ausführungsform, da der Mikroprozessor auf der Grundlage der zwei Diagnosesignale mit einer hohen Spannung bzw. einer niedrigen Spannung bestimmt, ob die elektronische Schaltung normal funktioniert, eine elektronische Selbstdiagnoseschaltung konfiguriert werden, die im Vergleich zu einer technischen Ausführung der verwandten Technik eine hohe Zuverlässigkeit aufweist. Zudem kann, da eine Konfiguration verwendet wird, bei der die Detektionsschaltung und die Diagnoseschaltung mit dem Multiplexer verbunden sind und der eine Operationsverstärker und der Mikroprozessor vorgesehen sind, eine Erhöhung der Kosten verhindert werden, ohne dass die Schaltungskonfiguration kompliziert ist.In such a manner as described above, in the present embodiment, since the microprocessor determines whether the electronic circuit is operating normally based on the two diagnostic signals having a high voltage and a low voltage, respectively, a self-diagnostic electronic circuit can be configured which, compared to FIG a technical implementation of the related art has high reliability. In addition, since a configuration is used in which the detection circuit and the diagnosis circuit are connected to the multiplexer and the one operational amplifier and the microprocessor are provided, an increase in cost can be prevented without complicating the circuit configuration.
In der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass es möglich ist, in dem Mikroprozessor eine erste Bezugsspannung, die mit dem ersten dem Mikroprozessor zugeführten Diagnosesignal zu vergleichen ist, und eine zweite Bezugsspannung, die mit dem zweiten dem Mikroprozessor zugeführten Diagnosesignal zu vergleichen ist, als Antwort auf die Eingangsspannung der Diagnoseschaltung individuell zu korrigieren. Dementsprechend kann eine elektronische Selbstdiagnoseschaltung mit einer höheren Zuverlässigkeit konfiguriert werden.In the present invention, it is desirable that it is possible to use in the microprocessor a first reference voltage to be compared with the first diagnostic signal supplied to the microprocessor and a second reference voltage to be compared with the second diagnostic signal supplied to the microprocessor as Correct response to the input voltage of the diagnostic circuit individually. Accordingly, a self-diagnostic electronic circuit can be configured with higher reliability.
Außerdem ist es in der vorliegenden Erfindung wünschenswert, dass der Mikroprozessor eine Selbstdiagnoseeinheit aufweist, die dafür verwendet wird, auf der Grundlage des ersten Diagnosesignals und des zweiten Diagnosesignals, die dem Mikroprozessor zugeführt werden, zu diagnostizieren, ob die elektronische Schaltung normal funktioniert, und dass die Selbstdiagnoseeinheit eine Auswertungseinheit, die verwendet wird, um auszuwerten, ob das erste Diagnosesignal und das zweite Diagnosesignal, die dem Mikroprozessor zugeführt werden, innerhalb eines normalen Bereichs liegen, und eine Zählereinheit, die zum Erhöhen eines vorbestimmten Zählerwerts verwendet wird, wenn das erste Diagnosesignal und das zweite Diagnosesignal entsprechend der Auswertung der Auswertungseinheit von einem normalen Bereich abweichen, aufweist, wobei, wenn der Zählerwert größer oder gleich einem vorbestimmten Wert geworden ist, eine Anomalie bestimmt und ein Fehlersignal ausgegeben wird. Dementsprechend wird, selbst wenn in der Auswertungseinheit bestimmt wird, dass das erste Diagnosesignal oder das zweite Diagnosesignal außerhalb des normalen Bereichs liegen, nicht umgehend ein Fehlersignal ausgegeben, sondern wird das Fehlersignal erstmals ausgegeben, wenn der Zählerwert größer oder gleich dem vorbestimmten Wert geworden ist. Dementsprechend kann die Treiberstabilität der elektronischen Schaltung verbessert werden.In addition, in the present invention, it is desirable that the microprocessor has a self-diagnosis unit which is used to diagnose whether the electronic circuit is functioning normally and that based on the first diagnosis signal and the second diagnosis signal supplied to the microprocessor the self-diagnosis unit, an evaluation unit which is used to evaluate whether the first diagnosis signal and the second diagnosis signal supplied to the microprocessor are within a normal range, and a counter unit which is used to increase a predetermined counter value when the first diagnosis signal and the second diagnostic signal deviate from a normal range in accordance with the evaluation of the evaluation unit, wherein if the counter value has become greater than or equal to a predetermined value, an anomaly is determined and an error signal is output. Accordingly, even if it is determined in the evaluation unit that the first diagnostic signal or the second diagnostic signal are outside the normal range, an error signal is not immediately output, but the error signal is output for the first time when the counter value has become greater than or equal to the predetermined value. Accordingly, the driving stability of the electronic circuit can be improved.
Außerdem ist es in der vorliegenden Erfindung wünschenswert, dass die Diagnoseschaltung aufgrund einer Widerstandsspannungsteilungsschaltung in der Lage ist, das erste Diagnosesignal mit einer hohen Spannung und das zweite Diagnosesignal mit einer niedrigen Spannung individuell auszugeben. Dementsprechend kann eine einfachere Diagnoseschaltung konfiguriert und eine Erhöhung der Kosten verhindert werden, ohne dass die Schaltungskonfiguration kompliziert ist.In addition, in the present invention, it is desirable that the diagnosis circuit be able to output the first diagnosis signal with a high voltage and the second diagnosis signal with a low voltage individually by virtue of a resistance voltage dividing circuit. Accordingly, a simpler diagnosis circuit can be configured and an increase in cost can be prevented without complicating the circuit configuration.
Zudem kann in der vorliegenden Erfindung die Detektionsschaltung aufgrund einer Mehrzahl von Magnetfelddetektionselementen unter Verwendung einer Brückenschaltung konfiguriert werden.In addition, in the present invention, the detection circuit can be configured based on a plurality of magnetic field detection elements using a bridge circuit.
Außerdem sind in einer Magnetfelddetektionsvorrichtung in der vorliegenden Erfindung ein Magnetsensor und ein Magnet einander gegenüber und voneinander beabstandet positioniert und wird der Magnetsensor dazu verwendet, die Veränderung eines von dem Magneten ausgehenden Magnetfelds zu detektieren, wobei die das Magnetfelddetektionselement umfassende elektronische Schaltung in dem Magnetsensor konfiguriert ist. Dementsprechend kann das Risiko der Ausführung fehlerhafter Magnetfelddetektion effektiv vermieden und die Magnetfelddetektionsgenauigkeit verbessert werden.Also, in a magnetic field detection device in the present invention, a magnetic sensor and a magnet are positioned opposite and spaced from each other, and the magnetic sensor is used to detect the change in a magnetic field emanating from the magnet, the electronic circuit including the magnetic field detection element being configured in the magnetic sensor . Accordingly, the risk of erroneous magnetic field detection being carried out can be effectively avoided and the magnetic field detection accuracy can be improved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Magnetfelddetektionsvorrichtung; -
2 ein elektronisches Schaltungsdiagramm in der vorliegenden Ausführungsform; -
3 ein Konfigurationsdiagramm eines Mikroprozessors in der vorliegenden Ausführungsform; -
4A eine Bildansicht eines SIN-Signals, das von einer in2 dargestellten Detektionsschaltung durch einen Operationsverstärker auf der Grundlage der Veränderung eines Magnetfelds, die mit der Drehung eines Magneten zusammenhängt, erzeugt wird; -
4B eine Bildansicht eines COS-Signals, das von einer in2 dargestellten Detektionsschaltung durch den Operationsverstärker auf der Grundlage der Veränderung eines Magnetfelds, die mit der Drehung des Magneten zusammenhängt, erzeugt wird; und -
5 ein Ablaufdiagramm, das zur Selbstdiagnose verwendet wird, ob eine elektronische Schaltung in der vorliegenden Ausführungsform normal funktioniert.
-
1 a perspective view of a magnetic field detection device; -
2 an electronic circuit diagram in the present embodiment; -
3 a configuration diagram of a microprocessor in the present embodiment; -
4A a pictorial view of a SIN signal transmitted by an in2 the detection circuit shown is generated by an operational amplifier on the basis of the change in a magnetic field associated with the rotation of a magnet; -
4B a pictorial view of a COS signal transmitted by an in2 the detection circuit shown is generated by the operational amplifier on the basis of the change in a magnetic field associated with the rotation of the magnet; and -
5 Fig. 13 is a flowchart used for self-diagnosis as to whether an electronic circuit is operating normally in the present embodiment.
Eine in
Wie in
Wie in
Wie in
Wenn das SIN+- und das SIN--Signal von dem in
Zusätzlich kann, wenn das COS+- und das COS--Signal von dem in
Zudem ist, wie in
Zum Beispiel werden das SIN-Signal
Wenn die Elementkonfigurationen der Mehrzahl von Magnetfelddetektionselementen
Wie in
Wie in
Bedingt durch die in
Der in
Wie in
Andererseits werden das erste Diagnosesignal
Wie in
Die erste Bezugsspannung und die zweite Bezugsspannung, die mit den Diagnosesignalen
Wenn sich die Eingangsspannung der Diagnoseschaltung
Eine in
Wie in einem Ablaufdiagramm in
Wenn das erste Diagnosesignal
Wie in
Anschließend wird bestimmt, ob der Zählerwert größer oder gleich einem vorbestimmten Fehlerschwellenwert ist (Schritt ST9 in
Zudem geht die Ablaufsteuerung, wie in
Auf eine solche Weise wird, selbst dann, wenn in der Auswertungseinheit
Die charakteristische Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass der Mikroprozessor
In einer technischen Ausführung der verwandten Technik führt, da die Diagnoseschaltung
Alternativ gibt es in einer technischen Ausführung der verwandten Technik auch eine Schaltungskonfiguration, in der einem Mikroprozessor eine Diagnosespannung zugeführt wird, um mit einer in dem Mikroprozessor eingestellten Bezugsspannung verglichen zu werden, und eine Selbstdiagnose, ob eine Störung in einer elektronischen Schaltung vorliegt, durchgeführt wird. Jedoch bestimmt der Mikroprozessor
Dahingegen tritt in der vorliegenden Ausführungsform ein solches wie oben beschriebenes Problem nicht auf, da der Mikroprozessor
Außerdem kann, da, wie in
Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform, wie in
Außerdem kann die Diagnoseschaltung
Außerdem ist die elektronische Schaltung
Die elektronische Schaltung
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