DE102004042731A1

DE102004042731A1 - Verfahren und Einrichtung für die Unterdrückung von Störsignalen

Info

Publication number: DE102004042731A1
Application number: DE200410042731
Authority: DE
Inventors: Bernhard Mattes; Dirk Weber; Markus Fislage; Holger Lange; Rainer Gschwind-Schilling; Gerhard Horn
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-03-09
Also published as: WO2006024580A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Unterdrückung von Störsignalen bei einem elektronische Komponenten wie Sensoren (13, 14, 15 und Steuergeräte 11 umfassenden elektronischen System 10. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Störsignale erfasst werden, dass ein Schwellwert für die Störsignale vorgegeben wird, dass Fehler der Komponenten des elektronischen Systems 10 erfasst werden und dass bei dem gleichzeitigen Auftreten von Komponentenfehlern und den vorgebbaren Schwellwert überschreitenden Störsignalen das elektronische System 10 in einen Fail-Safe-Mode gesteuert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung für die Unterdrückung von Störsignalen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Unterdrückung von Störsignalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung für die Unterdrückung von Störsignalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Das Verfahren und die Einrichtung für die Unterdrückung von Störsignalen eignen sich bevorzugt für eine Anwendung bei fahrzeuggebundenen elektronischen Systemen, die Steuergeräte und empfindliche Sensoren umfassen, ist jedoch auf diese Anwendung nicht beschränkt. Auch eine Anwendung bei stationären elektronischen Systemen kann in Betracht kommen. Unter fahrzeuggebundenen Systemen im Sinne dieser Erfindung sind in Fahrzeugen angeordnete Systeme zu verstehen, die daher mit dem Fahrzeug mobil sind. Moderne Kraftfahrzeuge sind mit komplexen Steuergeräten ausgerüstet, die wichtige Baugruppen des Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel Motor, Getriebe, Fahrwerk, Bremse und Sicherheitssysteme für die Fahrzeuginsassen steuern. Die Steuergeräte wirken dabei mit empfindlichen Sensoren zusammen, deren Ausgangssignale sie auswerten, um entsprechende Steuersignale für diverse Stellglieder zu erzeugen. Für einen zuverlässigen Betrieb des Kraftfahrzeugs ist eine störungsfreie Funktion aller Komponenten des in dem Fahrzeug angeordneten elektronischen Systems unabdinglich. Durch entsprechend großen konstruktiven Aufwand kann dabei heute trotz hoher Komplexität der Systeme weitgehend sichergestellt werden, dass die bordeigenen Systemkomponenten sich nicht untereinander stören. Eine Störung durch externe Störquellen kann jedoch schon deshalb nicht völlig ausgeschlossen werden, weil die zukünftigen Routen des Kraftfahrzeugs nicht bekannt sind und weiterhin nicht bekannt ist, welche Störquellen entlang dieser Routen anzutreffen sind. Es kann daher vorkommen, dass ein Kraftfahrzeug während seiner Fahrt stationären oder mobilen Störquellen ausgesetzt ist. Besonders kritisch in diesem Zusammenhang sind Störquellen, die lokal eine große Feldstärke des elektromagnetischen Feldes erzeugen. Trotz sorgfältiger Abschirmmaßnahmen bei der Auslegung des bordeigenen elektronischen Systems können durch diese große Feldstärke des elektromagnetischen Störfelds Störungen des bordeigenen Systems nicht ausgeschlossen werden. Eine derartige Störung äußert sich beispielsweise so, dass ein Steuergerät nicht mehr korrekt mit einem Sensor kommunizieren kann. Das Steuergerät interpretiert diesen Vorgang als Sensordefekt oder registriert einen unbegründeten Feldausfall wegen einer leitungsgebundenen Störung.

Vorteile der Erfindung
Die Erfindung ermöglicht auf. vorteilhaft Weise das Erkennen von durch starke Störquellen verursachten Ausfällen von Komponenten der bordeigenen Systeme und das Einleiten von Gegenmaßnahmen, um derartige Ausfälle nach Möglichkeit zu kompensieren. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass mit großer Wahrscheinlichkeit der Ausfall einer bordeigenen Komponente auf eine externe Störquelle zurückzuführen ist, falls in engem zeitlichen Zusammenhang, insbesondere zeitgleich mit dem Ausfall der bordeigenen Komponente, ein starkes Störfeld registriert wird. Weiterhin kann mit hoher Sicherheit auf einen internen Fehler geschlossen werden, falls ein Ausfall von Komponenten bei niedrigen oder nicht vorhandenen Störsignalen auftritt. Besonders zweckmäßig wird daher bei jeder Aktivierung der bordeigenen Systeme, in der Regel also mit dem Start des Kraftfahrzeugs, ein Empfangsmittel aktiviert, das für externe Störsignale empfindlich ist. Vorteilhaft wird als Empfangsmittel ein breitbandiger Empfänger eingesetzt, der für einen großen Frequenzbereich empfindlich ist. In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein selektiver Empfänger eingesetzt werden, der nur für diskrete Frequenzen und/oder Frequenzbereiche empfindlich ist. Die letztgenannte Variante eignet sich insbesondere für Anwendungsfälle, bei denen bekannt ist, für welche Frequenzen oder Frequenzbereiche die bordeigenen Systeme besonders empfindlich sind. In einer besonders einfachen und daher auch kostengünstigen Variante dient das bordeigene System selbst als Empfänger für die Störquelle, indem eingekoppelte Störspannungen detektiert werden
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
1 ein Blockschaltbild eines fahrzeuggebundenen elektronischen Systems;
2 einen Verkehrsraum mit Störsignalquellen;
3 ein Blockschaltbild eines fahrzeuggebundenen elektronischen Systems;
4 ein Ablaufdiagramm;
5 eine Schaltungsanordnung;
6 eine Schaltungsanordnung;
7 eine Schaltungsanordnung;
8 eine Schaltungsanordnung;
9 eine Schaltungsanordnung;
10 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung;
11 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung;
12 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezug auf 1, 2 und 4 näher beschrieben. 1 zeigt das Blockschaltbild eines einfachen fahrzeuggebundenen elektronischen Systems 10. Fahrzeuggebunden im Sinne dieser Anmeldung heißt, dass das elektronische System 10 sich an Bord eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, befindet und mit diesem ortsbeweglich ist. Das elektronische System 10 umfasst wenigstens ein Steuergerät 11. Bei komplexen elektronischen Systemen können auch mehrere miteinander wechselwirkende- oder getrennt agierende Steuergeräte 11 vorgesehen sein. Mit dem Steuergerät 11 sind Sensoren 13,14,15 verbunden.
Weiterhin sind mit dem Steuergerät Aktoren 17,18,19 verbunden. Weiterhin umfasst das elektronische System 10 eine Empfangseinrichtung 16 für Störsignale und einen Fehlerspeicher 12. Der Fehlerspeicher 12 und die Empfangseinrichtung sind ebenfalls mit dem Steuergerät 11 verbunden. Der Fehlerspeicher 12 und die Empfangseinrichtung 16 sind untereinander verbunden. Das elektronische System 10 kann beispielsweise ein Sicherheitssystem für Fahrzeuginsassen sein. Die Sensoren 13,14,15 sind dann beispielsweise Beschleunigungssensoren, Drucksensoren und Precrashsensoren. Das Steuergerät 11 wertet die Signale der Sensoren 13,14,15 aus und steuert erforderlichenfalls Aktoren 17,18,19. Bei diesen Aktoren kann es sich um Rückhaltemittel für Fahrzeuginsassen, wie beispielsweise Gurtstraffer und/oder Airbags handeln. Bei der Empfangseinrichtung 16 kann es sich in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung um einen Breitbandempfänger handeln, der in einem breiten Frequenzbereich externe, auf das Fahrzeug einwirkende Störsignale erfasst. In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann es sich bei der Empfangseinrichtung 16 um einen frequenzselektiven Empfänger handeln, der Störsignale auf diskreten Frequenzen oder schmaleren Frequenzbereichen erfasst. Die letztgenannte Variante ist dann vorteilhaft einsetzbar, wenn bereits Kenntnisse über besonders störanfällige Frequenzen oder Frequenzbereiche vorliegen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung umfasst die Empfangseinrichtung 16 auch Empfangsmittel für Zeitsignale und/oder Ortskoordinaten, wie beispielsweise einen Empfänger für Satellitensignale. Sofern das Fahrzeug mit einem Satellitengestützten Navigationssystem ausgerüstet ist, können Orts- und Zeitinformationen auch von diesem System bezogen werden. Der Fehlerspeicher 12 ist für die Speicherung von Fehlern der Komponenten des elektronischen Systems 10 vorgesehen.
Weiterhin können in dem Fehlerspeicher Orts- und/oder Zeitinformationen gespeichert werden.
2 verdeutlicht ein typisches Szenario, bei dem mit dem Auftreten von Störsignalen gerechnet werden kann, die das fahrzeuggebundene elektronische System 11 bzw. dessen Komponenten stören könnten. Die schematische Darstellung zeigt einen Verkehrsraum 20, in dem sich das mit einem elektronischen System 10 ausgestattete eigene Fahrzeug 21 fortbewegt. Das eigene Fahrzeug 21 passiert gerade eine stationäre Störquelle, beispielsweise eine stationäre Sendeanlage 23. In der Nähe des eigenen Fahrzeugs 21 bewegt sich weiter eine mobile Störquelle an Bord eines fremden Fahrzeugs 22. Das Fahrzeug 21 hat Funkkontakt zu einem Satelliten 24 des GPS-Systems. Wie zuvor schon beschrieben, werden die von dem Fahrzeug 22 und von der Sendeanlage 23 emittierten Störsignale von der Empfangseinrichtung 16 an Bord des eigenen Fahrzeugs 21 erfasst und mit auftretenden Störungen an Komponenten des bordeigenen elektronischen Systems 10 korreliert. Durch Empfang von Ortskoordinaten und Zeitsignalen von satellitengestützten Systemen (Satellit 24) können Zeitpunkt und Ort der Störung dokumentiert werden.
Im Folgenden wird, gestützt auf das in 4 dargestellte Ablaufdiagramm, die Funktionsweise des elektronischen Systems 10 beschrieben. Das elektronische System 10 wird mit dem Fahrzeug 21 in Betrieb genommen (Schritt 40). Dabei ist auch die Empfangseinrichtung 16 des elektronischen Systems 10 aktiviert. Die Empfangseinrichtung 16 registriert externe Störsignale (Schritt 42), die auf das Fahrzeug 21 und damit auf das elektronische System 10 einwirken. Das elektronische System 10 verfügt weiterhin über Testmittel, die laufend die Funktion der Komponenten des elektronischen Systems 10 überwachen (Schritt 41). Beispielsweise kann die Funktionsweise eines für Beschleunigungen empfindlichen Sensors 13 eines Sicherheitssystems für Fahrzeuginsassen kontinuierlich dadurch überwacht werden, dass festgestellt wird, ob der Sensor 13 während des normalen Fahrbetriebs ein den dabei auftretenden Beschleunigungen entsprechendes Ausgangssignal abgibt. Zweckmäßig kann bei dem Empfang der Störsignale ein Schwellwert für die Signalstärke des Störsignals festgelegt werden, derart, dass erst Störsignale oberhalb dieses Schwellwerts registriert und ggf. in dem Fehlerspeicher 12 gespeichert werden. In dem Schritt 44 wird geprüft, ob dieser Schwellwert überschritten wird oder nicht. Wird der Schwellwert nicht erreicht, erfolgt über den Schritt 44A eine Rückkehr zu dem Schritt 42. In dem Schritt 43 wird geprüft, ob ein Fehler einer Komponente des elektronischen Systems 10 vorliegt oder nicht. Ein Fehler kann sich beispielsweise dadurch äußern, dass die Kommunikation zwischen den Sensoren 13,14,15 und dem Steuergerät 11 gestört ist. Liegt kein Fehler vor, erfolgt über den Schritt 43A eine Rückkehr zu dem Schritt 41.
Wird in dem Schritt 43 ein Fehler einer Komponente des elektronischen Systems 10 entdeckt und gleichzeitig in dem Schritt 44 festgestellt, dass ein für ein Störsignal festgelegter Schwellwert überschritten ist, dann wird zu dem Schritt 45 verzweigt. Der Schritt 45 wiederum eröffnet die Wahl zwischen wenigstens drei im Folgenden noch näher erläuterten Ausführungsvarianten.
Registriert die Empfangseinrichtung 16 bei einer Störung des Ausgangssignals des Sensors 13 zugleich ein externes Störsignal, dann besteht eine bestimmte Wahrscheinlichkeit dafür, dass der Sensor 13 an sich keinen Defekt hat, sondern, dass der Sensor 13 oder seine Kommunikation mit dem Steuergerät 11 durch das externe Störsignal gestört ist. Abgesehen von der Aufzeichnung des Störfalls und des Störsignals in dem Fehlerspeicher 12 kann dann im einfachsten Fall für die Dauer der Störung durch das externe Störsignal das Ausgangssignal des Sensors 13 unbeachtet bleiben. Dazu wird von dem Schritt 45 zu dem Schritt 47 verzweigt. In diesem Schritt 47 werden beispielsweise Schaltmittel oder Funktionsmodule aktiviert, die die Kommunikation zwischen dem Sensor 13 und dem Steuergerät 11 unterbinden, so dass ggf. auftretende irreguläre Signale des Sensors 13 nicht von dem Steuergerät 11 ausgewertet werden. Die Unterbrechung zwischen dem Sensor 13 und dem Steuergerät 11 wird zweckmäßig über eine vorgebbare Zeitdauer aufrechterhalten, die zweckmäßig empirisch bestimmt wird und auf Versuchsergebnissen mit häufig auftretenden Störsignalen beruht. Dazu wird zweckmäßig in dem Schritt 51 ein Zeitglied gesteuert, das diese Austastzeit bestimmt. Nach Beendigung der Unterbrechungsphase erfolgt mit dem Schritt 53 eine Rückkehr zu dem Schritt 41. Das heißt, die Verbindung zwischen dem Sensor 13 und dem Steuergerät 11 wird wiederhergestellt und die Prüfung auf das Vorliegen von Fehlern der Komponenten des elektronischen Systems 10 bzw. auf das Vorliegen starker Störsignale wird wiederum fortgeführt. Hier können sich weitere Ausführungsvarianten anschließen, die hier nur kurz gestreift werden, die aber zu einer hohen Betriebsicherheit des elektronischen Systems 10 beitragen. Wird bei der fortgesetzten Prüfung in den Schritten 41 und 42 weiterhin ein Fehler einer Komponente des elektronischen Systems 10 festgestellt obwohl kein kritischer Pegel des Störsignals vorliegt, dann besteht eine große Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Komponente des elektronischen Systems tatsächlich defekt ist. Als Ergebnis könnte das elektronische System 10 aus Sicherheitsgründen dann in einen so genanten „Fail-Safe-Mode" gesteuert werden, der im Folgenden in Zusammenhang mit einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung noch erörtert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung kann bei Registrierung eines durch ein externes Störsignal hervorgerufenen Störfalls auch ein für einen derartigen Störfall vorgesehener Fail-Safe-Mode gesteuert werden. Falls durch eine derartige Störung das Kraftstoffeinspritzsystem des Fahrzeugs betroffen ist, kann beispielsweise eine Leistungsbegrenzung für den Motor vorgesehen sein. Das Fahrzeug bleibt dann zwar noch betriebsfähig, kann sich aber nur noch mit einer niedrigeren Höchstgeschwindigkeit fortbewegen. Dieser Fail-Safe-Mode kann in der erwähnten Ausführungsvariante der Erfindung dadurch erreicht werden dass von dem Schritt 45 zu dem Schritt 46 verzweigt wird, in dem dieser Fail-Safe-Mode gesteuert wird. Ähnlich wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante mit den Schritten 47 und 51 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum eine Zeitdauer für das Verharren in dem Fail-Safe-Mode festgelegt werden. Dazu wird mit dem Schritt 50 ein Zeitglied gesteuert, das diese Zeitdauer bestimmt. Nach Ablauf dieser Zeitdauer erfolgt über den Schritt 52 eine Rückkehr zu den Schritten 41,42. In einer dritten Ausführungsvariante kann auch der Versuch gemacht werden, auftretende Störsignale zu kompensieren, um trotz der Störsignale weiterhin einen sicheren Betrieb des elektronischen Systems 10 zu gewährleisten. Dazu wird von dem Schritt 45 zu dem Schritt 48 verzweigt, in dem die Kompensation durchgeführt wird. Sobald die Kompensation wirksam ist, erfolgt über den Schritt 49 eine Rückkehr zu den Schritten 41,42. Sollte das Störsignal später wieder wegfallen, kann die zuvor eingerichtete Kompensationsmaßnahme selbst als Störung empfunden werden. Diese kann dann zweckmäßig in dem Schritt 48 auch wieder zurückgenommen werden.
Wie zuvor schon beschrieben, werden die von dem Fahrzeug 22 und von der Sendeanlage 23 emittierten Störsignale von der Empfangseinrichtung 16 an Bord des eigenen Fahrzeugs 21 erfasst und mit auftretenden Störungen an Komponenten des bordeigenen elektronischen Systems 10 korreliert. Durch Empfang von Ortskoordinaten und Zeitsignalen von Satellitengestützten Systemen (Satellit 24) kann Zeitpunkt und Ort der Störung dokumentiert werden. Bei dieser Speicherung kann nicht nur die Feldstärke des Störsignals berücksichtigt werden. Für eine spätere Auswertung eines Störfalls kann zweckmäßig auch die Signalform des Störsignals aufgezeichnet werden. Besonders vorteilhaft verfügt die Empfangseinrichtung 16 über Mittel für den Empfang von Ortskoordinaten und oder Zeitsignalen, die beispielsweise von Satelliten und/oder Normalfrequenzsendern oder Zeitnormalsendern ausgestrahlt werden. Wenn auch diese Daten in dem Fehlerspeicher 12 gespeichert werden, kann das Auftreten von Störsignalen örtlich und zeitlich lokalisiert werden.
In einer einfachen und kostengünstigen Ausführungsvariante der Erfindung, die als Blockschaltbild in 3 dargestellt ist, dient ein elektronisches System 10A selbst als Empfangseinrichtung für externe Störstrahlung. Erfasst wird die durch Störsignale in das elektronische System 10A eingekoppelte Störspannung, die sich beispielsweise auf den Verbindungsleitungen der Sensoren 13,14,15 zu dem Steuergerät 11 einstellt. Das elektronische System 10A umfasst dazu wenigstens ein Koppelelement 31, das die Störspannung auf der Verbindungsleitung erfasst. Die erfasste Störspannung wird einer Auswerteeinrichtung 30 zugeleitet. Da die eingekoppelte Störspannung überwiegend als Wechselspannung auftritt, umfasst die Auswerteeinrichtung 30 in einer einfachen Ausführungsvariante der Erfindung eine Schaltungsanordnung für die Demodulation der eingekoppelten Störspannung. In 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine derartige Schaltungsanordnung dargestellt. Die Schaltungsanordnung 54 besteht aus einem von Kondensatoren C1, C2, einem Widerstand R1 und einer Diode D1 gebildetes Netzwerk, das als Demodulatorschaltung wirksam ist. Der Kondensator C1 ist ausgangsseitig mit dem ersten Anschluss des Widerstands R1 und dem ersten Anschluss der Diode D1 verbunden. Der zweite Anschluss der Diode D1 ist mit dem ersten Anschluss des Kondensators C2 verbunden. Jeweils der zweite Anschluss des Widerstands R1 und des Kondensators C2 ist mit dem Masseanschluss verbunden. Eingangsseitig liegt die Wechselspannung AC an dem ersten Anschluss des Kondensators C1 und Masse. Ausgangsseitig liegt eine Gleichspannung DC an dem Verbindungspunkt zwischen der Diode D1 und dem Kondensator C2 einerseits und dem Masseanschluss an. Die Gleichspannung DC kann einem Anzeigemittel zugeführt werden, das das Auftreten einer Störspannung anzeigt. Weiterhin kann die Gleichspannung DC auch als Kriterium dafür dienen, dass das elektronische System 10 in einen Bestriebsmodus gesteuert wird, der bei dem Auftreten einer Störspannung vorgesehen ist.
6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung 55 umfasst einen Kondensator C1. Der erste Anschluss dieses Kondensators C1 und der Masseanschluss bilden den Eingang dieser. Schaltungsanordnung, an den eine Wechselspannung AC (Störspannung) anlegbar ist. Der zweite Anschluss des Kondensators C1 ist mit dem Verbindungspunkt zweier Dioden D1 und D2 verbunden Der zweite Anschluss der Diode D1 ist mit Masse verbunden. Der zweite Anschluss der Diode D2 ist mit dem ersten Anschluss eines Kondensators C2 verbunden, dessen zweiter Anschluss an Masse liegt. Der erste Anschluss des Kondensators C2 und der Masseanschluss bilden den Ausgang der Schaltungsanordnung 55, an dem eine Gleichspannung DC abgreifbar ist. Die Schaltungsanordnung 55 zeichnet sich dadurch aus, dass, im Vergleich mit der Schaltungsanordnung 54, eine höhere Gleichspannung DC zur Verfügung steht.
Als Auswerteeinrichtung 30 kann vorteilhaft auch eine Schaltungsanordnung eingesetzt werden, die aktive elektronische Elemente umfasst und dadurch eine Verstärkung der aufgenommenen und gleichgerichteten Störspannung ermöglicht. Dies wird im Folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele verdeutlicht. So zeigt 7 eine Schaltungsanordnung 56, bei der als aktives Element ein Transistor eingesetzt ist, der eine für die Gleichrichtung der Störspannung vorgesehene Diode ersetzt. Die Schaltungsanordnung 56 umfasst einen Kondensator C1, dessen erster Anschluss an dem Eingangsanschluss der Schaltungsanordnung 56 liegt. Der zweite Anschluss des Kondensators C1 ist mit dem Basisanschluss des Transistors Q1 verbunden. Zwischen den Basisanschluss des Transistors Q1 und Masse ist eine Diode D1 so geschaltet, dass ihr Kathodenanschluss mit dem Basisanschluss des Transistors Q1 verbunden ist. Der Kollektoranschluss des Transistors Q1 ist über einen Widerstand R1 mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden. Der Emitteranschluss des Transistors Q1 ist mit dem ersten Anschluss eines Kondensators C2 verbunden. Der zweite Anschluss des Kondensators C2 ist mit Masse verbunden. An den Eingangsanschlüssen der Schaltungsanordnung 56 (erster Anschluss des Kondensators C1 und Masse) liegt die Wechselspannung AC (Störspannung) an. An den Ausgangsanschlüssen der Schaltungsanordnung 56 (Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C2 einerseits und dem Masseanschluss andererseits) ist die Gleichspannung DC abgreifbar.
8 zeigt mit der Schaltungsanordnung 57 eine weitere Ausführungsvariante. Die Schaltungsanordnung 57 umfasst einen Kondensator C1. Ein Anschluss des Kondensators C1 liegt an dem Eingangsabschluss der Schaltungsanordnung 57. Der zweite Anschluss des Kondensators C1 ist mit dem Basisanschluss eines Transistors Q1 verbunden. Der Basisanschluss des Transistors Q1 ist weiterhin über einen Widerstand R1 mit dem positiven Pol der Betriebsspannung verbunden. Weiterhin ist der Basisanschluss des Transistors Q1 über einen Widerstand R2 mit Masse verbunden. Die Widerstände R1 und R2 bilden also einen Spannungsteiler und versorgen den Basisanschluss des Transistors Q1 mit einem durch den Spannungsteiler einstellbaren Ruhestrom. Der Kollektoranschluss des Transistors Q1 ist über einen Widerstand R3 mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden. Der Emitteranschluss des Transistors Q1 liegt über einen Kondensator C2 an Masse. An dem Eingang der Schaltungsanordnung 57 liegt die Wechselspannung AC (Störspannung) an. An ihrem Ausgang ist die Gleichspannung DC abgreifbar. Durch die mittels des Spannungsteilers R1, R2 erzeugte Vorspannung für den Basisanschluss des Transistors Q1 steht schon bei kleinen Werten der Eingangsspannung eine gut messbare Ausgangsspannung zur Verfügung.
Eine weitere Ausführungsvariante einer Schaltungsanordnung ist in 9 dargestellt. Die Schaltungsanordnung 58 umfasst einen Kondensator C1, der mit einem Anschluss an dem Eingang der Schaltungsanordnung liegt. Der zweite Anschluss des Kondensators C1 ist mit dem Basisanschluss eines Transistors Q1 verbunden. Weiterhin umfasst die Schaltungsanordnung 58 einen aus der Serienschaltung der Widerstände R1 und R2 gebildeten Spannungsteiler, der zwischen den positiven Pol der Versorgungsspannung und Masse geschaltet ist. Der Mittenabgriff des Spannungsteilers R1, R2 ist mit dem Basisanschluss des Transistors Q1 verbunden. Zwischen den Basisanschluss des Transistors Q1 und Masse ist weiterhin eine Diode D1 derart geschaltet, dass ihr Kathodenanschluss mit dem Basisanschluss des Transistors Q1 verbunden ist. Der Kollektoranschluss des Transistors Q1 liegt über einen Widerstand R3 an dem positiven Pol der Betriebsspannung. Der Emitteranschluss des Transistors R4 ist über einen Widerstand R4 mit Masse verbunden. Zwischen den Kollektoranschluss des Transistors Q1 und Masse ist ein Kondensator C2 geschaltet. An dem Eingang der Schaltungsanordnung 58 liegt die Wechselspannung AC (Störspannung an. An dem Ausgang der Schaltungsanordnung 58 ist die Gleichspannung DC abgreifbar. Diese Schaltungsanordnung ermöglicht gleichzeitig eine Spannungs- und Stromverstärkung. Die in den zuvor beschriebenen Schaltungsanordnungen verwendeten Bauelemente sind an die zu verarbeitenden Frequenzen anzupassen. Für die Dioden sind vorteilhaft Schottky-Dioden einsetzbar. Die parasitäre Induktivität des Kondensators C1 kann weiterhin vorteilhaft für eine Unterteilung der auszuwertenden Signale bezüglich ihrer Frequenz. dienen. Dadurch lässt sich ggf. das Störsignal noch leichter von einem Nutzsignal trennen.
Oben wurde schon unter Bezug auf das in 4 dargestellte Ablaufdiagramm eine Ausführungsvariante beschrieben, bei der auftretende Störsignale kompensiert werden, um trotz der Störsignale weiterhin einen sicheren Betrieb des elektronischen System 10 zu gewährleisten. Im Folgenden werden Einrichtungen bzw. Schaltungsanordnungen beschrieben, mit denen dies erreicht werden kann. 10 zeigt, als Blockschaltbild, eine erste Schaltungsanordnung 59. Bei dieser Schaltungsanordnung sind zwischen einem Sensor 13 und einem Steuergerät 11 zwei parallele Signalpfade 13A und 13B vorgesehen. In dem Signalpfad 13B ist ein Filtermittel 59B angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Filtermittel 59B um einen Tiefpass. In dem Signalpfad 13A ist ebenfalls ein Filtermittel 59A angeordnet. Bei diesem Filtermittel 59A handelt es sich vorzugsweise um einen Bandpass oder Hochpass. Die Filtermittel ermöglichen eine Trennung von Nutzsignal und Störsignal. Nutzsignal und Störsignal können daher in dem Steuergerät auf vorteilhafte Weise getrennt voneinander verarbeitet werden. Beispielsweise kann dann bei Auftreten eines Störsignals versucht werden, dieses Störsignal mit einem zeitgerecht erzeugten Steuersignal zu kompensieren. Ein geeignetes Steuersignal ist zweckmäßig phasenverschoben zu dem Störsignal. Da diese Störungsausregelung eine gewisse Zeit beansprucht, kann es vorteilhaft sein, auch das Nutzsignal entsprechend zu verzögern. Dies ist zweckmäßig mittels eines Verzögerungsglieds erreicht, dass in dem Blockschaltbild der 10 schematisch dargestellt und mit der Bezugsziffer 59C bezeichnet ist.
11 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Schaltungsanordnung für die Kompensation eines Störsignals. Die Schaltungsanordnung 60 umfasst wiederum einen Sensor 13 und ein Steuergerät 11. Die Kommunikationsverbindung zwischen dem Sensor 13 und dem Steuergerät 11 ist wiederum zunächst in zwei parallele Signalpfade 13A und 13B aufgeteilt. In beiden Signalpfaden 13A und 13B sind wiederum Filtermittel 59A bzw. 59B angeordnet. Bei dem Filtermittel 59A handelt es sich wiederum vorzugsweise um einen Bandpass oder Hochpass. Das in dem Signalpfad 13B angeordnete Filtermittel 59B ist vorzugsweise ein Tiefpass. Zusätzlich umfasst die Schaltungsanordnung 60 ein in dem Signalpfad 13A in Signalrichtung hinter dem Filtermittel 59A angeordnetes Modul 60A, dass eine Phasenverschiebung des sich in diesem Signalpfad verarbeiteten Störsignals bewirkt. Um eine möglichst vollständige Kompensation des Störsignals zu erreichen, wird zweckmäßig eine Phasenverschiebung von 180° angestrebt. Noch vor dem Steuergerät 11 sind dann die beiden Signalpfade 13A und 13B wieder verbunden. Im Idealfall wird die Störung dadurch kompensiert, dass sich dass Störsignal und das phasenverschobene Störsignal auslöschen.
Eine weitere Ausführungsvariante einer Schaltungsanordnung für die Kompensation eines Störsignals ist als Blockschaltbild in 12 dargestellt. Die Schaltungsanordnung 61 umfasst ein weiteres Filtermittel 61A, bei dem es sich vorzugsweise um einen Hochpass handelt. Dieses Filtermittel 61A ist zwischen den Ausgang des Sensors 13 und Masse geschaltet. Das Filtermittel bewirkt eine Dämpfung hochfrequenter Anteile des Störsignals. Durch diese Schaltung kann die oberste Grenzfrequenz für eine Phasendrehung von 180° kleiner gewählt werden.

10: Elektronisches System
11: Steuergerät
12: Speichereinrichtung
13: Sensor
13A: Signalpfad
13B: Signalpfad
14: Sensor
15: Sensor
16: Empfangseinrichtung
17: Aktor
18: Aktor
19: Aktor
20: Verkehrsraum
21: Fahrzeug
22: Fahrzeug
23: Sendeanlage
24: Satellit
30: Auswerteeinrichtung
31: Koppelelement
40: Schritt
41: Schritt
42: Schritt
43: Schritt
43A: Schritt
44: Schritt
44A: Schritt
45: Schritt
46: Schritt
47: Schritt
48: Schritt
49: Schritt
50: Schritt
51: Schritt
52: Schritt
53: Schritt
54: Schaltungsanordnung
55: Schaltungsanordnung
56: Schaltungsanordnung
57: Schaltungsanordnung
58: Schaltungsanordnung
59: Schaltungsanordnung
59A: Filtermittel
59B: Filtermittel
60: Schaltungsanordnung
60A: Modul
61: Schaltungsanordnung
61A: Filtermittel
AC: Wechselspannung
DC: Gleichspannung
C1: Kondensator
C2: Kondensator
D1: Diode
D2: Diode
R1: Widerstand
R2: Widerstand
R3: Widerstand
R4: Widerstand
Q1: Transistor

Claims

Verfahren für die Unterdrückung von Störsignalen bei einem elektronische Komponenten wie Sensoren (13,14,15) und Steuergeräte (11) umfassenden elektronischen System (10), dadurch gekennzeichnet, dass Störsignale erfasst werden, dass ein Schwellwert für die Störsignale vorgegeben wird, dass Fehler der Komponenten des elektronischen Systems (10) erfasst werden und dass bei dem gleichzeitigen Auftreten von Komponentenfehlern und den vorgebbaren Schwellwert überschreitenden Störsignalen das elektronische System (10) in einen Fail-Safe-Mode gesteuert wird.
Verfahren für die Unterdrückung von Störsignalen bei einem elektronische Komponenten wie Sensoren (13,14,15) und Steuergeräte (11) umfassenden elektronischen System (10), dadurch gekennzeichnet, dass Störsignale erfasst werden, dass ein Schwellwert für die Störsignale vorgegeben wird, dass Fehler der Komponenten des elektronischen Systems (10) erfasst werden und dass bei dem gleichzeitigen Auftreten von Komponentenfehlern und den vorgebbaren Schwellwert überschreitenden Störsignalen die Ausgangssignale gestörter Komponenten nicht weiter verarbeitet werden.
Verfahren für die Unterdrückung von Störsignalen bei einem elektronische Komponenten wie Sensoren (13,14,15) und Steuergeräte (11) umfassenden elektronischen System (10), dadurch gekennzeichnet, dass Störsignale erfasst werden, dass ein Schwellwert für die Störsignale vorgegeben wird, dass Fehler der Komponenten des elektronischen Systems (10) erfasst werden und dass bei dem gleichzeitigen Auftreten von Komponentenfehlern und den vorgebbaren Schwellwert überschreitenden Störsignalen das Störsignal kompensiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fehler der Komponenten des elektronischen Systems (10) und Störsignale gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem gleichzeitigen Auftreten von Komponentenfehlern und einen vorgebbaren Schwellwert überschreitenden Störsignalen die Ortskoordinaten des gestörten elektronischen Systems erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit der Erfassung von Störsignalen Zeitangaben erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ortskoordinaten und Zeitangaben gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalstärke des Störsignals gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalform des Störsignals gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Störsignal mit einem gegenphasigen Steuersignal kompensiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal von Komponenten des elektronischen Systems (10) in getrennten Signalpfaden verarbeitet wird.
Einrichtung für die Unterdrückung von Störsignalen bei einem elektronische Komponenten wie Sensoren (13,14,15), Aktoren (17,18,19) und Steuergeräte (11) umfassenden elektronischen System (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Empfangseinrichtung (16) für Störsignale umfasst.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Mittel für die Vorgabe eines Schwellwerts für Störsignale umfasst.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Speichereinrichtung (12), insbesondere für die Speicherung von Störsignalen, Ortskoordinaten und Zeitangaben, umfasst.
Einrichtung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtung (16) ein Breitbandempfänger ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtung (16) ein frequenzselektiver Empfänger ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Schaltungsanordnung (54,55,56,57,58) für die Demodulation eines Störsignals umfasst.
Einrichtung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Filtermittel (59A, 59B, 61A) umfasst.
Einrichtung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel (59A, 59B) in dem Signalpfad (13A,13B) zwischen einem Sensor (13) und einem Steuergerät (11) angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Modul (60A) für die Phasenverschiebung eines Störsignals umfasst.