Die
Erfindung geht von einem Verfahren zur Übertragung von Information
zwischen einem Geber und einer Empfangseinheit, von einer Empfangseinheit
zum Empfang eines Signals eines Gebers und von einem Geber zur Übertragung
eines Gebersignals an eine Empfangseinheit nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.The
The invention relates to a method for transmitting information
between an encoder and a receiving unit, from a receiving unit
for receiving a signal from an encoder and from an encoder for transmission
a transmitter signal to a receiving unit according to the preamble of the independent claims.
Es
sind bereits Sensoren bekannt, die analoge Ausgangssignale über eine
analoge Schnittstelle an ein Motorsteuergerät abgegeben. Im Motorsteuergerät ist hinter
einer üblichen
Schutzbeschaltung und Tiefpass-Filterung ein Analog-Digital-Wandler
angeordnet. Über
die analoge Schnittstelle werden Signale nur unidirektional übertragen,
d.h. die analogen Ausgangssignale des Sensors werden im Sensor erzeugt
und über
eine analoge Signalleitung der analogen Schnittstelle zum Analog-Digital-Wandler
des Motorsteuergerätes
geleitet, der die Analog-Digital-Wandlung der analogen Ausgangssignale
des Sensors durchführt.It
sensors are already known, the analog output signals via a
analog interface delivered to an engine control unit. In the engine control unit is behind
a usual one
Protective circuit and low-pass filtering an analog-to-digital converter
arranged. about
the analog interface will transmit signals only unidirectionally,
i.e. the analog output signals of the sensor are generated in the sensor
and over
an analog signal line of the analog interface to the analog-to-digital converter
of the engine control unit
passed the analog-to-digital conversion of the analog output signals
of the sensor.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Übertragung
von Information zwischen einem Geber und einer Empfangseinheit,
die erfindungsgemäße Empfangseinheit
zum Empfang eines Signals eines Gebers und der erfindungsgemäße Geber
zur Übertragung
eines Gebersignals an eine Empfangseinheit mit den Merkmalen der
unabhängigen
Ansprüche
haben demgegenüber
den Vorteil, dass das Signal des Gebers durch die Empfangseinheit
verändert
wird, dass der Ausgang des Gebers vom Geber überwacht wird und dass die
Veränderung
des Signals des Gebers am Ausgang des Gebers vom Geber detektiert wird.
Auf diese Weise ist eine Informationsübertragung nicht nur vom Geber
zur Empfangseinheit, sondern auch von der Empfangseinheit zum Geber
möglich.
Die analoge Schnittstelle zwischen dem Geber und der Empfangseinheit
ist somit bidirektional, sodass die Funktionalität der Schnittstelle zwischen dem
Geber und der Empfangseinheit erhöht wird.The
inventive method
for transmission
information between a donor and a receiving unit,
the receiving unit according to the invention
for receiving a signal of a transmitter and the encoder according to the invention
for transmission
a transmitter signal to a receiving unit having the features of
independent
claims
have in contrast
the advantage that the signal from the encoder through the receiving unit
changed
is that the output of the encoder is monitored by the encoder and that the
change
of the encoder signal is detected at the encoder output by the encoder.
In this way, an information transfer is not only from the donor
to the receiving unit, but also from the receiving unit to the dealer
possible.
The analogue interface between the encoder and the receiving unit
is thus bidirectional, so the functionality of the interface between the
Encoder and the receiving unit is increased.
Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.By
in the subclaims
listed
activities
are advantageous developments and improvements of the main claim
specified method possible.
Dabei
kann eine Veränderung
des Signals des Gebers durch geeignete Auswertung im Geber als eine
von der Empfangseinheit übertragene
Information erkannt werden.there
can be a change
the signal of the encoder by suitable evaluation in the encoder as a
transmitted by the receiving unit
Information to be recognized.
Dies
lässt sich
in einfacher Weise dadurch realisieren, dass im Geber der Ausgangsstrom
oder die Ausgangsspannung des Gebers mittels eines vorgegebenen
Strom- und/oder Spannungsbereiches überwacht wird und dass für den Fall,
in dem die Ausgangsspannung des Gebers außerhalb des vorgegebenen Spannungsbereiches
oder der Ausgangsstrom des Gebers außerhalb des vorgegebenen Strombereiches
liegt, vom Geber eine von der Empfangseinheit übertragene Information erkannt wird.This
let yourself
in a simple way realize that in the encoder of the output current
or the output voltage of the encoder by means of a predetermined
Current and / or voltage range is monitored and that in case
in which the output voltage of the encoder outside the predetermined voltage range
or the output current of the encoder outside the specified current range
is located, the encoder is detected by the receiving unit transmitted information.
Dazu
kann beispielsweise der Ausgangsstrom in einfacher Weise mittels
eines Strommesswiderstandes im Geber gemessen werden.To
For example, the output current in a simple manner
a current measuring resistor in the encoder are measured.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn vom Geber eine Dauer der Veränderung
des Signals des Gebers am Ausgang des Gebers ermittelt wird und wenn
in Abhängigkeit
dieser Dauer eine von der Empfangseinheit an den Geber übertragene
Information erkannt wird. Auf diese Weise lässt sich die Übertragungssicherheit
beispielsweise gegen Störimpulse
durch elektromagnetische oder kapazitive Einkopplungen bei der Übertragung
von Information von der Empfangseinheit an den Geber erhöhen. Außerdem lassen
sich durch Auswertung der Dauer der Veränderung des Signals des Gebers
am Ausgang des Gebers auch unterschiedliche Informationen, die von
der Empfangseinheit an den Geber übertragen werden, unterscheiden,
beispielsweise Informationen in Form eines einzelnen Pulses oder
einer aus mehreren Pulsen bestehenden digitalen Information.One
Another advantage arises when the donor a duration of change
the signal of the encoder is determined at the output of the encoder and if
dependent on
this duration one transmitted from the receiving unit to the encoder
Information is detected. In this way, the transmission security can be
for example against glitches
by electromagnetic or capacitive coupling during transmission
increase information from the receiving unit to the encoder. In addition, let
by evaluating the duration of the change in the signal of the encoder
at the output of the encoder also different information from
the receiving unit are transmitted to the encoder,
For example, information in the form of a single pulse or
a multi-pulse digital information.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn vom Geber abhängig von einer erkannten, von
der Empfangseinheit empfangenen Information eine Funktion ausgeführt wird.
Auf diese Weise ist eine Steuerung des Gebers von Seiten der Empfangseinheit
möglich.One
Another advantage arises when the donor depends on a recognized, from
the receiving unit received information is performed a function.
In this way, a control of the encoder by the receiving unit
possible.
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn das Signal des Gebers von der
Empfangseinheit mit mindestens einem Puls beaufschlagt wird und
wenn der mindestens eine Puls am Ausgang des Gebers vom Geber detektiert
wird. Auf diese Weise lässt
sich die Information der Empfangseinheit beim Geber besonders einfach
und zuverlässig
detektieren.One
Another advantage arises when the signal from the encoder of the
Receiving unit is applied with at least one pulse and
if the at least one pulse at the output of the encoder is detected by the encoder
becomes. That way
The information of the receiving unit at the dealer particularly easy
and reliable
detect.
Dabei
kann der mindestens eine Puls in besonders einfacher Weise als Strompuls
oder Spannungspuls dem Signal des Gebers beaufschlagt werden.there
can the at least one pulse in a particularly simple manner as a current pulse
or voltage pulse is applied to the signal of the encoder.
Eine
besonders einfache Vorgehensweise zur Erzeugung eines solchen Strom-
oder Spannungspulses auf einer analogen Signalleitung zwischen dem
Geber und der Empfangseinheit kann durch, insbesondere kurzzeitiges,
Aktivieren eines Schalters zur Verbindung der analogen Signalleitung mit
einer vorgegebenen Stromquelle oder einem vorgegebenen Potenzial
ermöglicht
werden.A particularly simple procedure for generating such a current or voltage pulse on an analog signal line between the encoder and the receiving unit can be by, in particular short-term, activating a switch for connecting the analog signal line with a predetermined current source or a before given potential.
Zeichnungdrawing
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigenOne
embodiment
The invention is illustrated in the drawing and in the following description
explained in more detail. It
demonstrate
1 einen
Schaltplan eines Gebers und einer Empfangseinheit, die über eine
analoge Schnittstelle miteinander verbunden sind, 1 a circuit diagram of a transmitter and a receiving unit, which are connected to each other via an analog interface,
2 einen
ersten Ablaufplan zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf Seiten der Empfangseinheit und 2 a first flowchart for explaining the method according to the invention on the part of the receiving unit and
3 einen
zweiten Ablaufplan zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf Seiten des Gebers. 3 a second flowchart for explaining the method according to the invention on the part of the encoder.
Beschreibung
des Ausführungsbeispielsdescription
of the embodiment
In 1 kennzeichnet 1 einen
Geber, beispielsweise einen Sensor in einem Kraftfahrzeug. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet
eine Empfangseinheit zum Empfang eines Sig nals des Gebers 1 und
ist beispielsweise in einem Steuergerät des genannten Fahrzeugs implementiert.
Geber 1 und Empfangseinheit 5 sind aber nicht
auf die Anwendung in einem Fahrzeug beschränkt, sondern eignen sich für beliebige
Anwendungsfälle.
Dabei sind in 1 nur die für die Erfindung wesentlichen
sowie einige weitere dem Verständnis
der Erfindung dienende Bestandteile des Gebers 1 und der
Empfangseinheit 5 dargestellt. Der Geber 1 umfasst
eine Ausgangsstufe 50, die in 1 in Form
eines Operationsverstärkers
dargestellt ist und die einen ersten Ausgang 10 und einen
zweiten Ausgang 15 aufweist, an denen das Signal des Gebers,
im Folgenden auch als Gebersignal bezeichnet, anliegt. Der zweite
Ausgang 15 der Ausgangsstufe 50 liegt auf einem
Bezugspotenzial, beispielsweise auf Masse. Der erste Ausgang 10 der
Ausgangsstufe 50 stellt gleichzeitig einen ersten Ausgang
des Gebers 1 und der zweite Ausgang 15 der Ausgangsstufe 50 stellt
gleichzeitig einen zweiten Ausgang des Gebers 1 dar. Beim
Gebersignal an den beiden Ausgängen 10, 15 kann
es sich beispielsweise um ein Signal handeln, das einen gemessenen
Druck angibt, das eine gemessene Temperatur angibt, das eine gemessene
Drehzahl angibt usw. Der Geber 1 kann zur Messung beliebiger
Größen und
zur Abgabe eines entsprechenden Mess- oder Gebersignals an seinem
ersten Ausgang 10 und seinem zweiten Ausgang 15 vorgesehen
sein. Ferner ist ein Versorgungsspannungseingang 95 am Geber 1 vorgesehen, über den
der Geber 1 mit einer Versorgungsspannung VVS versorgt
wird. Diese Versorgungsspannung VVS ist der Ausgangsstufe 50 über einen
Strommesswiderstand 40 zugeführt und über die Versorgungsspannung
VVS wird dem Operationsverstärker 50 als
Ausgangsstufe des Gebers 1 ein erstes, beispielsweise positives
Betriebspotenzial zugeführ. Über den
zweiten Ausgang 15 wird der Ausgangsstufe 50 das
Bezugspotenzial als zweites Betriebspotenzial zugeführt. Die
Erzeugung des Gebersignals über
den nicht invertierenden und den invertierenden Eingang des Ausgangsstufe 50 ist
in 1 der Übersichtlichkeit
halber nicht weiter dargestellt. Der Versorgungsspannungsanschluss 95 ist weiterhin
mit einem invertierenden Eingang eines zweiten Operationsverstärkers 45 des
Gebers 1 verbunden, wohingegen des Potenzial zwischen dem Strommesswiderstand 40 und
der Ausgangsstufe 50 einem nicht invertierenden Eingang
des zweiten Operationsverstärkers 45 zugeführt ist.
Die beiden Betriebspotenziale des zweiten Operationsverstärkers 45 sind
in 1 aus Gründen
der Übersichtlichkeit
lediglich angedeutet. Der zweite Operationsverstärker 45 dient dabei
als Komparator der abhängig von
der Potenzialdifferenz an seinem invertierenden und an seinem nicht
invertierenden Eingang ein Ausgangssignal erzeugt. Diese kann optional
und wie in 1 dargestellt einem Zeitglied 55 zugeführt werden.
Der Ausgang des Zeitgliedes 55 wird dann einer weiteren
Auswertung im Geber 1 zugeführt, wie durch den Ausgangspfeil
des Zeitgliedes 55 angedeutet ist. Somit gibt der zweite
Operationsverstärker 45 abhängig vom
Spannungsabfall am Strommesswiderstand 40 ein entsprechendes
Ausgangssignal ab. Die Empfangseinheit ist über eine analoge Schnittstelle 60 mit
dem Geber 1 verbunden. Dabei verbindet eine erste analoge
Signalleitung 20 der analogen Schnittstelle 60 den
ersten Ausgang 10 des Gebers 1 mit einem ersten
Eingang 85 der Empfangseinheit 5 und eine zweite
analoge Signalleitung 25 der analogen Schnittstelle 60 verbindet
den zweiten Ausgang 15 des Gebers 1 mit einem
zweiten Eingang 90 des Empfangseinheit 5. Dabei
liegt der zweite Eingang 90 der Empfangseinheit 5 wiederum
auf dem Bezugspotenzial 35, in diesem Beispiel auf Masse.
Der erste Eingang 85 und der zweite Eingang 90 der
Empfangseinheit 5 sind durch einen Schutzkondensator 65 miteinander
verbunden, der hochfrequente Störungen
des Empfangssignals und statische Entladungen (ESD-Schutz) auf die
Masse 35 ableitet und somit herausfiltert. Das auf diese
Weise in der Empfangseinheit 5 vorgefilterte Empfangssignal
wird anschließend
durch einen Tiefpass 70 der Empfangseinheit 5 einer
weiteren Filterung unterzogen. Das tiefpassgefilterte Empfangssignal
kann dann in dem Fachmann bekannter Weise einem in 1 nicht
mehr dargestellten Analog-Digital-Wandler in der Empfangseinheit 5 oder
einer nachgeschalteten Auswerteeinheit zugeführt werden. Der erste Eingang 85 des
Empfangseinheit 5 ist außerdem über einen Pull-Up-Widerstand 75 mit
einem vorgegebenen Spannungspotenzial von beispielsweise + 5Volt
in der Empfangseinheit 5 verbunden. Ferner ist der erste
Eingang 85 in der Empfangseinheit 5 über einen
steuerbaren Schalter 30 mit dem Bezugspotenzial 35,
also in diesem Beispiel mit Masse verbindbar. Der steuerbare Schalter 30 wird
dabei von einem Steuersignal 80 der Empfangseinheit 5 angesteuert.In 1 features 1 a transmitter, for example a sensor in a motor vehicle. The reference number 5 indicates a receiving unit for receiving a signal from the sender 1 and is implemented, for example, in a control unit of said vehicle. giver 1 and receiving unit 5 but are not limited to the application in a vehicle, but are suitable for any application. Here are in 1 only for the invention essential as well as some further understanding of the invention serving constituents of the encoder 1 and the receiving unit 5 shown. The giver 1 includes an output stage 50 , in the 1 is shown in the form of an operational amplifier and a first output 10 and a second exit 15 has, at which the signal of the encoder, hereinafter also referred to as a transmitter signal applied. The second exit 15 the output stage 50 lies on a reference potential, for example on ground. The first exit 10 the output stage 50 simultaneously sets a first output of the encoder 1 and the second exit 15 the output stage 50 simultaneously sets a second output of the encoder 1 dar. With the encoder signal at the two outputs 10 . 15 For example, it may be a signal indicative of a measured pressure indicative of a measured temperature indicative of a measured speed, etc. The transmitter 1 can be used to measure any size and to output a corresponding measuring or encoder signal at its first output 10 and its second exit 15 be provided. Furthermore, a supply voltage input 95 at the dealer 1 provided over which the giver 1 is supplied with a supply voltage VVS. This supply voltage VVS is the output stage 50 via a current measuring resistor 40 supplied and via the supply voltage VVS is the operational amplifier 50 as the output stage of the encoder 1 a first, for example, positive operating potential supplied. About the second exit 15 becomes the output stage 50 supplied the reference potential as a second operating potential. The generation of the encoder signal via the non-inverting and the inverting input of the output stage 50 is in 1 for the sake of clarity not shown. The supply voltage connection 95 is further connected to an inverting input of a second operational amplifier 45 the giver 1 whereas the potential between the current sense resistor 40 and the output stage 50 a non-inverting input of the second operational amplifier 45 is supplied. The two operating potentials of the second operational amplifier 45 are in 1 merely indicated for reasons of clarity. The second operational amplifier 45 serves as a comparator which generates an output signal depending on the potential difference at its inverting and at its non-inverting input. This can be optional and as in 1 represented a timer 55 be supplied. The output of the timer 55 is then a further evaluation in the encoder 1 supplied as by the output arrow of the timer 55 is indicated. Thus, the second operational amplifier is 45 depending on the voltage drop across the current measuring resistor 40 a corresponding output signal. The receiving unit is via an analogue interface 60 with the giver 1 connected. It connects a first analog signal line 20 the analog interface 60 the first exit 10 the giver 1 with a first entrance 85 the receiving unit 5 and a second analog signal line 25 the analog interface 60 connects the second exit 15 the giver 1 with a second entrance 90 of the receiving unit 5 , This is the second entrance 90 the receiving unit 5 again on the reference potential 35 , in this example, on earth. The first entrance 85 and the second entrance 90 the receiving unit 5 are protected by a protective capacitor 65 interconnected, the high-frequency interference of the received signal and static discharges (ESD protection) on the ground 35 derives and thus filters out. That way in the receiving unit 5 prefiltered receive signal is then passed through a low pass 70 the receiving unit 5 subjected to a further filtering. The low-pass filtered received signal can then be in a manner known to those skilled in a 1 not shown analog-to-digital converter in the receiving unit 5 or to a downstream evaluation unit. The first entrance 85 of the receiving unit 5 is also via a pull-up resistor 75 with a predetermined voltage potential of, for example + 5 volts in the receiving unit 5 connected. Further is the first entrance 85 in the receiving unit 5 via a controllable switch 30 with the reference potential 35 , So in this example connectable to ground. The controllable switch 30 is doing by a control signal 80 the receiving unit 5 driven.
Erfindungsgemäß ist es
nun vorgesehen, dass ein auf der ersten analogen Signalleitung 20 und
der zweiten analogen Signalleitung 25 empfangenes Signal
des Gebers 1 durch die Empfangseinheit 5 verändert wird,
dass der Geber 1 ausgangsseitig überwacht wird und dass ausgangsseitig
des Gebers 1 die von der Empfangseinheit 5 durchgeführte Veränderung
des Signals des Gebers 1 vom Geber 1 detektiert
wird. Die Veränderung
des Gebersignals erfolgt dabei von Seiten der Empfangseinheit 5 durch ein
insbesondere kurzzeitiges Aktivieren des Schalters 30 mittels
des Steuersignals 80 zur Verbindung der ersten analogen
Signalleitung 20 bzw. des ersten Eingangs 85 des
Empfangseinheit 5 mit dem Bezugspotenzial 35.
Für die
Verbindung der ersten analogen Signalleitung 20 mit dem Bezugspotenzial 35 ist
dabei der Schalter 30 geschlossen. Somit wird während der
Dauer des Schließens
des Schalters 30 die Spannung zwischen dem ersten Ausgang 10 und dem
zweiten Ausgang 15 des Gebers 1 abhängig vom
Leitungswiderstand der ersten analogen Signalleitung 20 und
der zweiten analogen Signalleitung 25 mit einem Spannungspuls
beaufschlagt, der außerdem
einen Strompuls des durch den Strommesswiderstand 40 fließenden Stroms
zur Folge hat. Der Spannungspuls zwischen dem ersten Ausgang 10 und
dein zweiten Ausgang 15 des Gebers 1 wird dabei
dem von der Ausgangsstufe 50 abgegebenen und an die Empfangseinheit 5 übertragenen
Signal des Gebers überlagert
bzw. beaufschlagt. Der Strom- bzw. Spannungspuls weist wie beschrieben
eine Dauer auf, die der Dauer des Schließens des Schalters 30 entspricht.
Vorteilhaft ist dabei besonders ein kurzzeitiges Schließen des
Schalters 30 durch das Steuersignal 80, um die
Beeinflussung des Signals des Gebers auf eine möglichst kurze Zeitdauer zu
beschränken.
Andererseits sollte der durch Schließen des Schalters 30 erzeugte
Strom- bzw. Spannungspuls lange genug andauern, um ihn von Störimpulsen unterscheiden
zu können,
wie sie beispielsweise durch elektromagnetische oder kapazitive
Einkopplungen auf die erste analoge Signalleitung 20 und
die zweite analoge Signalleitung 25 entstehen können. Das
Steuersignal 80 ist also geeignet beispielsweise auf einem
Prüfstand
zu applizieren, dass die Dauer für
das Schließen
des Schalters 30 den genannten Anforderungen entspricht.
Dabei kann der Schalter 30 vom Steuersignal 80 auch
so angesteuert werden, dass er mehrmals hintereinander schließt und wieder öffnet, sodass
dem Signal des Gebers 1 bzw. der Spannung zwischen dem
ersten Ausgang 10 und dem zweiten Ausgang 15 des
Gebers 1 mehrere Pulse, also eine Pulsfolge, überlagert
wird.According to the invention it is now provided that a on the first analog signal line 20 and the second analog signal line 25 received signal from the encoder 1 through the receiving unit 5 is changed that the giver 1 is monitored on the output side and that the output side of the encoder 1 that of the receiving unit 5 performed change of the signal of the encoder 1 from the dealer 1 is detected. The change of the encoder signal takes place on the part of the receiving unit 5 by a particular short-term activation of the switch 30 by means of the control signal 80 for connecting the first analog signal line 20 or the first input 85 of the receiving unit 5 with the reference potential 35 , For the connection of the first analog signal line 20 with the reference potential 35 is the switch 30 closed. Thus, during the duration of the closing of the switch 30 the voltage between the first output 10 and the second exit 15 the giver 1 depending on the line resistance of the first analog signal line 20 and the second analog signal line 25 subjected to a voltage pulse, which also has a current pulse of the current sense resistor 40 flowing electricity. The voltage pulse between the first output 10 and your second exit 15 the giver 1 is doing that of the output stage 50 delivered and to the receiving unit 5 transmitted signal of the encoder superimposed or acted upon. The current or voltage pulse as described has a duration, the duration of the closing of the switch 30 equivalent. It is advantageous in particular a short-term closing of the switch 30 through the control signal 80 in order to limit the influence of the signal of the encoder to the shortest possible duration. On the other hand, it should be closed by closing the switch 30 generated current or voltage pulse persist long enough to distinguish it from glitches can, as for example, by electromagnetic or capacitive coupling to the first analog signal line 20 and the second analog signal line 25 can arise. The control signal 80 So it is suitable, for example, to apply on a test bench that the duration for closing the switch 30 meets the requirements mentioned. In this case, the switch 30 from the control signal 80 Also be controlled so that it closes several times in a row and opens again, so that the signal of the encoder 1 or the voltage between the first output 10 and the second exit 15 the giver 1 several pulses, so a pulse train is superimposed.
Der
Geber 1 erzeugt normalerweise über seine Ausgangsstufe 50 eine
bestimmte Spannung zwischen dem ersten Ausgang 10 und dem
zweiten Ausgang 15, die dem vom Geber 1 gemessenen
physikalischen Wert entspricht bzw. für diesen gemessenen physikalischen
Wert repräsentativ
ist. Dabei treibt die Ausgangsstufe 50 im normalen Betrieb
eine Spannung zwischen dem ersten Ausgang 10 und dem zweiten
Ausgang 15 in einem vorgegebenen Spannungsbetriebsbereich
und einen Ausgangsstrom durch den ersten Ausgang 10 und
den zweiten Ausgang 15 mit einer Stromstärke in einem
vorgegebenen Strombetriebsbereich. Die Summe der Ausgangsströme durch
den ersten Ausgang 10 und den zweiten Ausgang 15 fließt dabei
auch durch den Strommesswiderstand 40. Dabei ist der vorgegebene Spannungs-
bzw. Strombetriebsbereich beispielsweise auf einem Prüfstand so
geeignet appliziert, dass durch die Überlagerung des Spannungs-
bzw. Strompul ses an den Ausgängen 10, 15 des
Gebers 1 beim Schließen
des Schalters 30 der vorgegebene Spannungs- bzw. Strombetriebsbereich überschritten wird.
Die Überwachung
des Ausgangsstroms bzw. der Ausgangsspannung an den Ausgängen 10, 15 des
Gebers 1 mittels Strom- bzw. Spannungsschwellen, die den
Strom- bzw. Spannungsbetriebsbereichsgrenzen entsprechen, ermöglicht somit
im Geber 1 die Erkennung der Veränderung des Signals des Gebers
durch Schließen
des Schalters 30. Auf diese Weise lassen sich durch die
mittels Betätigung des
Schalters 30 erzeugten Strom- bzw. Spannungspulse an den
Ausgängen 10, 15 des
Gebers 1 Informationen von der Empfangseinheit 5 an
den Geber 1 übertragen
und im Geber 1 detektieren, sodass eine erfolgreiche Kommunikation
von der Empfangseinheit 5 in Richtung zum Geber 1 ermöglicht wird.
Erfolgt diese Kommunikation unter Verwendung mehrerer Strom- bzw.
Spannungspulse wie zuvor beschrieben, so ist dadurch auch die Übermittlung
einer digitalen Information von der Empfangseinheit 5 zum
Geber 1 möglich.The giver 1 usually generates over its output stage 50 a certain voltage between the first output 10 and the second exit 15 that of the giver 1 measured physical value or is representative of this measured physical value. This drives the output stage 50 in normal operation, a voltage between the first output 10 and the second exit 15 in a predetermined voltage operating range and an output current through the first output 10 and the second exit 15 with a current in a given current operating range. The sum of the output currents through the first output 10 and the second exit 15 flows through the current measuring resistor 40 , In this case, the predetermined voltage or current operating range is so suitably applied, for example, on a test bench, that by the superposition of the voltage or current pulse at the outputs 10 . 15 the giver 1 when closing the switch 30 the predetermined voltage or current operating range is exceeded. The monitoring of the output current or the output voltage at the outputs 10 . 15 the giver 1 By means of current or voltage thresholds which correspond to the current or voltage operating range limits, it is thus possible in the encoder 1 the detection of the change of the signal of the encoder by closing the switch 30 , In this way can be by the means of actuation of the switch 30 generated current or voltage pulses at the outputs 10 . 15 the giver 1 Information from the receiving unit 5 to the giver 1 transmitted and in the encoder 1 detect, allowing successful communication from the receiving unit 5 towards the giver 1 is possible. If this communication is carried out using a plurality of current or voltage pulses as described above, the transmission of digital information from the receiving unit is thereby also possible 5 to the giver 1 possible.
Die
Funktionsweise der Schaltungsanordnung nach 1 ist nun
wie folgt: Mittels des Steuersignals 80, das durch geeignete
Software erzeugt werden kann, wird der Schalter 30 für eine vorgegebene
und wie beschrieben beispielsweise auf einem Prüfstand applizierte Zeitdauer
geschlossen und zieht somit während
dieser Zeitdauer das analoge Signal am ersten Ausgang 10 des
Gebers 1 in Richtung zum Bezugspotenzial 35. Der
Geber 1 versucht mittels seiner Ausgangsstufe 50 sein
Ausgangssignal am ersten Ausgang 10 und am zweiten Ausgang 15 konstant
zu halten und erhöht
daher als Reaktion auf das Schließen des Schalters 30 seinen
Ausgangsstrom am ersten Ausgang 10 und am zweiten Ausgang 15.
Dieser erhöhte
Ausgangsstrom fließt
auch durch den Strommesswiderstand 40. Dadurch erhöht sich
die am Strommesswiderstand 40 abfallende Spannung. Durch
geeignet vorgegebene Schaltschwellen für den zweiten Operationsverstärker 45, die
den vorgegebenen Strombetriebsbereich für den Ausgangsstrom des Gebers 1 definieren,
lässt sich feststellen,
ob der durch Schließen
des Schalters 30 erhöhte
Ausgangsstrom durch den Strommesswiderstand 40 außerhalb
des vorgegebenen Strombetriebsbereiches des Geber 1 liegt.
Ist dies der Fall, so führt
dies zu einer Änderung
des Ausgangssignals des zweiten Operationsverstärkers 45. Das Zeitglied 45 misst
die Dauer dieses veränderten
Ausgangssignals des zweiten Operationsverstärkers 45 und damit die
Dauer des erhöhten
Ausgangsstroms des Gebers 1. Wenn diese Dauer mit der für das Schließen des Schalters 30 vorgegebenen
Dauer übereinstimmt, dann
entspricht der durch das Schließen
des Schalters 30 erzeugte Strom- bzw. Spannungspuls dem
Informationssignal der Emp fangseinheit 5. Zu diesem Zweck
kann die vorgegebene Dauer für
das Schließen
das Schalters 30 auch im Geber 1 abgelegt sein. Der
Vergleich dieser vorgegebenen Dauer mit der vom Zeitglied 55 ermittelten
Dauer wird in einem dem Zeitglied 55 nachfolgenden Vergleichsglied
durchgeführt,
das aus Gründen
der Übersichtlichkeit
in 1 nicht mehr dargestellt ist. Wenn wie beschrieben,
die vom Zeitmessglied 55 gemessene Dauer mit der vorgegebenen
Dauer übereinstimmt,
so erkennt der Geber 1 das von der Empfangseinheit 5 an
den Geber 1 durch Schließen des Schalters 30 übertragene
Informationssignal und kann darauf reagieren, beispielsweise durch
Auslösen
einer bestimmten Funktion. Bei dieser Funktion kann es sich beispielsweise
auch um das Abschalten des Gebers 1 oder um eine Kalibrierfunktion
oder eine beliebige andere vom Geber 1 durchführbare Funktion
handeln. Dabei können vom
Geber 1 abhängig
von der erkannten und von der Empfangseinheit 5 empfangenen
Information auch verschiede Funktionen ausgeführt werden. Wie beschrieben
lässt sich
beispielsweise von der Empfangseinheit 5 auch eine Pulsfolge
zum Geber 1 übertragen
und damit ein digitales Signal. Je nach erzeugter Pulsfolge lassen
sich somit beispielsweise unterschiedliche digitale Signale von
der Empfangseinheit 5 zum Geber 1 übertragen.
Der Geber 1 kann solche unterschiedlichen Pulsfolgen in
einer der Vergleichseinheit nachfolgenden Auswerteeinheit in dem
Fachmann bekannter Weise auswerten, wobei die Erkennung unterschiedlicher
von der Empfangseinheit 5 übertragener Pulsfolgen im Geber 1 unterschiedliche
Funktionen auslösen
kann. Auf diese Weise lässt
sich der Geber 1 von der Empfangseinheit 5 auch
steuern. Unterschiedliche Pulsfolgen sind dabei in diesem Beispiel
jeweils als eine Folge unterschiedlich angeordneter Pulse der gleichen
vorgegebenen Pulsdauer zu verstehen.The operation of the circuit according to 1 is now as follows: By means of the control signal 80 , which can be generated by suitable software, will be the switch 30 for a given and as described applied for example on a test bench period closed and thus draws during this period, the analog signal at the first output 10 the giver 1 towards the reference potential 35 , The giver 1 tried by means of its output stage 50 its output signal at the first output 10 and at the second exit 15 constant and therefore increases in response to closing the switch 30 its output current at the first output 10 and at the second exit 15 , This increased output current also flows through the current sense resistor 40 , This increases the current measuring resistor 40 falling voltage. By suitably predetermined switching swell for the second op amp 45 , which specifies the given current operating range for the output current of the encoder 1 can be determined by closing the switch 30 increased output current through the current measuring resistor 40 outside the specified current operating range of the encoder 1 lies. If this is the case, this leads to a change in the output signal of the second operational amplifier 45 , The timer 45 measures the duration of this changed output signal of the second operational amplifier 45 and thus the duration of the increased output current of the encoder 1 , If this duration with the for closing the switch 30 predetermined duration, then corresponds to the closing of the switch 30 generated current or voltage pulse to the information signal Emp Emp unit 5 , For this purpose, the predetermined duration for closing the switch 30 also in the donor 1 be filed. The comparison of this predetermined duration with that of the timer 55 determined duration is in a timer 55 for reasons of clarity in 1 is no longer shown. If as described by the timing member 55 measured duration coincides with the specified duration, then recognizes the encoder 1 that of the receiving unit 5 to the giver 1 by closing the switch 30 transmitted information signal and can respond to it, for example by triggering a specific function. For example, this feature may also be to turn off the encoder 1 or a calibration function or any other from the encoder 1 act feasible function. It can from the dealer 1 depending on the recognized and the receiving unit 5 received information also various functions are performed. As described, for example, by the receiving unit 5 also a pulse sequence to the encoder 1 transmit and thus a digital signal. Depending on the generated pulse sequence can thus be, for example, different digital signals from the receiving unit 5 to the giver 1 transfer. The giver 1 It is possible to evaluate such different pulse sequences in an evaluation unit following the comparison unit in a manner known to the person skilled in the art, the detection being different from the receiving unit 5 transmitted pulse sequences in the encoder 1 can trigger different functions. This is how the giver works 1 from the receiving unit 5 also control. Different pulse sequences are to be understood in this example as a sequence of differently arranged pulses of the same predetermined pulse duration.
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann
es aber auch vorgesehen sein, dass der Schalter 30 zur
Erzeugung unterschiedlicher Pulse für unterschiedliche Dauern geschlossen
werden kann. Auch auf diese Weise lassen sich verschiedene Information
der Empfangseinheit 5 im Geber 1 unterscheiden,
wenn diese unterschiedlichen Dauern auch im Geber 1 abgelegt
und in der Vergleichseinheit mit der vom Zeitglied 55 gemessenen
Dauer verglichen werden. Dabei sollte die Mindestdauer für einen
Puls wie zuvor beschrieben mindestens so groß sein, dass er nicht mit einem
Störimpuls
beispielsweise aufgrund elektromagnetischer oder kapazitiver Einkopplungen in
die analoge Schnittstelle 60 verwechselt werden kann.According to an alternative embodiment, it may also be provided that the switch 30 can be closed to produce different pulses for different durations. Also in this way can be different information of the receiving unit 5 in the dealer 1 differ if these different durations in the donor 1 stored and in the comparison unit with the timer 55 measured duration. The minimum duration for a pulse as described above should be at least so great that it does not interfere with an interference pulse, for example due to electromagnetic or capacitive coupling into the analog interface 60 can be confused.
Unterschiedliche
Pulsfolgen können
auch jeweils als Folge gleich oder unterschiedlich angeordneter
Pulse mit zumindest zwei Pulsen unterschiedlicher Dauer erzeugt
und ausgewertet werden. Unterschiedliche Pulsfolgen können sich
auch durch die Zahl ihrer Pulse voneinander unterscheiden.different
Pulse trains can
also each as a result the same or differently arranged
Pulse generated with at least two pulses of different durations
and evaluated. Different pulse sequences can be
also differ by the number of their pulses.
Durch
die Ansteuerung des Schalters 30 mit unterschiedlichen
Pulsdauern und/oder zur Erzeugung von unterschiedlichen Pulsfolgen
lassen sich somit in der Empfangseinheit 5 unterschiedliche
Informationen erzeugen, über
die analoge Schnittstelle 60 an den Geber 1 übertragen
und dort in der beschriebenen Weise detektieren.By controlling the switch 30 With different pulse durations and / or for generating different pulse sequences can thus be in the receiving unit 5 generate different information via the analog interface 60 to the giver 1 transmit and detect there in the manner described.
Ist
die Treiberleistung der Empfangseinheit 5 niedriger als
die des Gebers 1, so sind die von der Empfangseinheit 5 durch
Schließen
des Schalters 30 erzeugten Kommunikationssignale im analogen
Gebersignal kaum erkennbar. Die Ausgangsstufe 50 des Gebers 1 kompensiert
sie idealer Weise völlig, abhängig von
der Regelgeschwindigkeit der Ausgangsstufe 50. Das Gebersignal
ist somit nur kurzzeitig und kaum erkennbar gestört. Ist jedoch die Treiberleistung
der Empfangseinheit 5 höher
als die der Gebers 1, dann wird das analoge Gebersignal
durch die von der Empfangseinheit 5 durch Schließen des Schalter 30 erzeugten
Kommunikationssignale erkennbar gestört, wobei die Ausgangsstufe 50 des Gebers 1 diese
Kommunikationssignale nicht mehr vollständig kompensieren kann. Das
Gebersignal bleibt somit für
die Dauer der Kommunikationssignale, also für die Dauer des Schließens des
Schalters 30, erkennbar gestört.Is the driver power of the receiving unit 5 lower than that of the dealer 1 so are the ones from the receiving unit 5 by closing the switch 30 generated communication signals in the analogue encoder signal barely recognizable. The output stage 50 the giver 1 ideally compensates them completely, depending on the control speed of the output stage 50 , The encoder signal is thus only briefly disturbed and barely recognizable. However, this is the driver power of the receiving unit 5 higher than that of the givers 1 , then the analogue encoder signal is transmitted by the receiver unit 5 by closing the switch 30 generated communication signals disturbed recognizable, the output stage 50 the giver 1 can no longer completely compensate for these communication signals. The encoder signal thus remains for the duration of the communication signals, ie for the duration of the closing of the switch 30 , noticeably disturbed.
In 2 ist
nun ein Ablaufplan für
die Erzeug der Kommunikationssignale in der Empfangseinheit 5 dargestellt.
Nach dein Start des Programms gibt eine Software der Empfangseinheit 5 bei
einem Programmpunkt 100 das Steuersignal 80 zur
Erzeugung einer gewünschten
Pulsfolge oder Pulsdauer vor, wobei diese Pulsfolge bzw. Pulsdauer
einer Information oder einem Befehl der Empfangseinheit 5 zugeordnet
ist. Anschließend
wird das Programm verlassen.In 2 is now a flow chart for the generation of the communication signals in the receiving unit 5 shown. After your start of the program gives a software of the receiving unit 5 at a program point 100 the control signal 80 for generating a desired pulse sequence or pulse duration, wherein this pulse sequence or pulse duration of an information or an instruction of the receiving unit 5 assigned. Afterwards the program is left.
In 3 ist
ein Ablaufplan dargestellt, der den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
im Geber 1 am Beispiel eines Programms darstellt. Dabei
soll im Folgenden der Strommesswiderstand 40 als Überwachungseinheit
die Ausgänge 10, 15 des Gebers 1 überwachen,
und der zweite Operationsverstärker 45 als
Detektionseinheit bezeichnet werden, die eine Veränderung
des Gebersignals an den Ausgängen 10, 15,
mit anderen Wor ten am Ausgang oder ausgangsseitig des Gebers 1 über einen
vorgegebenen Bereich hinaus als von der Empfangseinheit 5 übertragene
Information detektiert. Nach dein Start des Programms überwacht
die Überwachungseinheit 40 den
Ausgang des Gebers 1 durch den in diesem Beispiel sich
bildenden Spannungsabfall am Strommesswiderstand 40. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 205 verzweigt.In 3 a flow chart is shown, the process of the inventive method in the encoder 1 represents the example of a program. In the following, the current measuring resistor is to be used 40 as monitoring unit the outputs 10 . 15 the giver 1 monitor, and the second operational amplifier 45 be referred to as a detection unit, which is a change of the encoder signal at the outputs 10 . 15 , with other words at the output or on the output side of the encoder 1 beyond a predetermined range than from the receiving unit 5 transmitted information detected. After starting the program monitors the monitoring unit 40 the output of the encoder 1 by the voltage drop in the current measuring resistor forming in this example 40 , Subsequently, becomes a program point 205 branched.
Bei
Programmpunkt 205 prüft
die Detektionseinheit 45, ob der Spannungsabfall am Strommesswiderstand 40 einen
vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 210 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 200 zurückverzweigt.At program point 205 checks the detection unit 45 whether the voltage drop across the current sense resistor 40 exceeds a predetermined threshold. If this is the case, then becomes a program point 210 branches, otherwise becomes program point 200 branches back.
Bei
Programmpunkt 210 erzeugt die Detektionseinheit 45 an
ihrem Ausgang ein Detektionssignal, beispielsweise durch Sprung
auf einen vorgegebenen Spannungswert. Das Zeitglied 55 misst
die Dauer dieses Detektionssignals bzw. dieses Sprungs auf die vorgegebene
Spannung. Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 215 verzweigt.At program point 210 generates the detection unit 45 at its output a detection signal, for example by jumping to a predetermined voltage value. The timer 55 Measures the duration of this detection signal or this jump to the predetermined voltage. Subsequently, becomes a program point 215 branched.
In
Programmpunkt 215 prüft
die dem Zeitglied 55 nachgeschaltete Vergleichseinheit,
ob die Dauer des von der Detektionseinheit 45 gelieferten Detektionssignals
oder Spannungssprungs einem von mehreren vorgegebenen Werten entspricht.
Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 220 verzweigt,
andernfalls wird das Programm verlassen.In program point 215 checks the timer 55 downstream comparison unit, whether the duration of the detection unit 45 supplied detection signal or voltage jump corresponds to one of a plurality of predetermined values. If this is the case, then becomes a program point 220 otherwise the program is exited.
Bei
Programmpunkt 220 ermittelt die der Vergleichseinheit nachgeschaltete
Auswerteeinheit die der Dauer zugeordnete Information oder den der Dauer
zugeordneten Befehl der Empfangseinheit 5. Die möglichen
Befehle können
dabei in Zuordnung zu den verschiedenen Zeitdauern im Geber 1 in
einem geeigneten, der Auswereeinheit zugeordneten Speicher abgelegt
sein. Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 225 verzweigt.At program point 220 the evaluation unit arranged downstream of the comparison unit determines the information assigned to the duration or the command of the reception unit assigned to the duration 5 , The possible commands can be assigned to the different time periods in the encoder 1 be stored in a suitable memory associated with the evaluation unit. Subsequently, becomes a program point 225 branched.
Bei
Programmpunkt 225 veranlasst die Auswerteeinheit die Aktivierung
einer mit dem detektierten Befehl oder der detektierten Information
verknüpften
Funktion des Gebers 1. Dabei können wiederum verschiedene
Funktionen verschiedenen Informationen oder Befehlen der Empfangseinheit 5 wiederum
in einem der Auswerteeinheit zugeordneten Speicher des Gebers 1 abgelegt
sein. Anschließend
wird das Programm verlassen.At program point 225 causes the evaluation of the activation of an associated with the detected command or the detected information function of the encoder 1 , In turn, different functions may be different information or commands of the receiving unit 5 in turn, in one of the evaluation unit associated memory of the encoder 1 be filed. Afterwards the program is left.
In
entsprechender Weise kann verfahren werden, wenn unterschiedliche
Informationen oder Befehle der Empfangseinheit 5 nicht
durch unterschiedliche Pulsdauern eines einzigen von der Empfangseinheit 5 erzeugten
Pulses, sondern durch unterschiedliche von der Empfangseinheit 5 erzeugte Pulsfolgen
gebildet werden. In diesem Fall dient die Auswertung der vom Zeitglied 55 gemessenen
Pulsdauer lediglich zur Prüfung,
ob der detektierte Puls durch Störungen
oder durch Schließen
des Schalters 30 in der Empfangseinheit 5 verursacht
wurde. Die Auswerteeinheit bildet dann aus den von der Vergleichseinheit
gelieferten gültigen
Pulsen der Empfangseinheit 5 eine empfangene Pulsfolge
und vergleicht sie mit in Zuordnung zu verschiedenen Informationen
oder Befehlen der Empfangseinheit 5 im Geber 1 gespeicherten
Pulsfolgen. Stimmt die von der Auswerteeinheit detektierte empfangene
Pulsfolge mit einer gespeicherten Pulsfolge überein, so wird eine dieser
Pulsfolge zugeordnete Funktion des Gebers 1 aktiviert,
wobei wiederum verschiedene Funktionen des Gebers 1 verschiedenen
Pulsfolgen im Geber 1 in Zuordnung zueinander abgespeichert sein
können.In a corresponding manner can be moved when different information or commands of the receiving unit 5 not by different pulse durations of a single one of the receiving unit 5 generated pulse, but by different from the receiving unit 5 generated pulse sequences are formed. In this case, the evaluation is used by the timer 55 measured pulse duration only to check whether the detected pulse by interference or by closing the switch 30 in the receiving unit 5 was caused. The evaluation unit then forms the valid pulses of the receiving unit supplied by the comparison unit 5 a received pulse train and compares it with in association with various information or commands of the receiving unit 5 in the dealer 1 stored pulse sequences. If the received pulse sequence detected by the evaluation unit coincides with a stored pulse sequence, then a function of the encoder assigned to this pulse sequence will be determined 1 activated, in turn, various functions of the encoder 1 different pulse sequences in the encoder 1 can be stored in association with each other.
Gemäß dem Beispiel
nach 1 wird zur Erzeugung des Informationssignals der
Empfangseinheit 5 der erste Eingang 85 der Empfangseinheit 5 über den
Schalter 30 mit dem Bezugspotenzial 35 verbunden.
Alternativ kann zu diesem Zweck der erste Eingang 85 über den
Schalter 30 auch mit einem anderen geeignet vorgegebenen
Potenzial verbunden werden, wobei dieses Potenzial so geeignet beispielsweise
auf einem Prüfstand
appliziert werden kann, dass die durch Verbindung des ersten Eingangs 85 mit
diesem vorgegebenen Potenzial erzeugten Strom- bzw. Spannungspulse
am Ausgang des Gebers 1 vom Geber 1 auch detektiert
werden können,
d.h. zu einer Spannung bzw. einem Strom am Ausgang des Gebers 1 führen, der
außerhalb
des vorgegebenen Spannungs- bzw. Strombereichs liegt. Zu diesem
Zweck kann der erste Eingang 85 der Empfangseinheit 5 über den
Schalter 30 beispielsweise auch mit einer entsprechend
geeignet vorgegebenen Versorgungsspannung verbunden werden. Weiterhin
alternativ kann zu diesem Zweck der erste Eingang 85 auch
mit einer entsprechend geeignet gewählten Stromquelle über den
Schalter 30 verbunden werden. Zusätzlich oder alternativ kann
auch der zweite Eingang 90 mit einer geeignet vorgegebenen Stromquelle
oder einem vorgegebenen Potenzial über einen zweiten Schalter
verbunden werden, der durch ein zweites Steuersignal oder durch
das Steuersignal 80 entsprechend angesteuert wird.According to the example 1 is used to generate the information signal of the receiving unit 5 the first entrance 85 the receiving unit 5 over the switch 30 with the reference potential 35 connected. Alternatively, for this purpose, the first input 85 over the switch 30 be connected to another suitably predetermined potential, this potential can be applied so suitable for example on a test bench, that by connecting the first input 85 current or voltage pulses generated at the output of the encoder with this specified potential 1 from the dealer 1 can also be detected, ie to a voltage or a current at the output of the encoder 1 lead, which lies outside the specified voltage or current range. For this purpose, the first input 85 the receiving unit 5 over the switch 30 For example, be connected to a correspondingly suitably predetermined supply voltage. Furthermore, alternatively, for this purpose, the first input 85 also with a suitably selected power source via the switch 30 get connected. Additionally or alternatively, the second input 90 be connected to a suitably predetermined current source or a predetermined potential via a second switch, by a second control signal or by the control signal 80 is controlled accordingly.
Durch
die Erfindung lässt
sich über
die bestehende analoge Schnittstelle 60 für die Übertragung
des Gebersignals vom Geber 1 zur Empfangseinheit 5 und
damit ohne zusätzliche
Leitung auch Information von der Empfangseinheit 5 zum
Geber 1 übertragen.The invention can be over the existing analog interface 60 for the transmission of the encoder signal from the encoder 1 to the receiving unit 5 and thus without additional line information from the receiving unit 5 to the giver 1 transfer.