DE102005009489A1

DE102005009489A1 - Set of electronic components for a position-detection device has a wake-up device for processing a wakening current pulse in a Wiegand coil

Info

Publication number: DE102005009489A1
Application number: DE200510009489
Authority: DE
Inventors: Robert Krumm
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-08-31

Abstract

A main set (2) of components operates in active and passive states. A wake-up device (5) has an input (6) for receiving a wakening current pulse, which, when received, changes the main set of components from a passive to an active state. The wake-up device has a switch for interrupting current supply to the main set of components in a passive state.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronikbaugruppe für eine Positionserfassungseinrichtung umfassend eine Weckvorrichtung zum Verarbeiten eines Aufweck-Strompulses einer Wiegand-Spule und eine Hauptbaugruppe, wobei die Hauptbaugruppe in einem aktiven Zustand und einem passiven Zustand betreibbar ist und wobei die Weckvorrichtung einen Eingang zum Empfangen des Aufweck-Strompulses aufweist und wobei beim Empfang des Aufweck-Strompulses die Hauptbaugruppe von dem passiven Zustand in den aktiven Zustand versetzbar ist.The The invention relates to an electronic assembly for a position detection device comprising a wake-up device for processing a wake-up current pulse a Wiegand coil and a main assembly, the main assembly is operable in an active state and a passive state and wherein the alarm device has an input for receiving the wake-up current pulse and wherein upon receipt of the wake-up current pulse, the main assembly from the passive state to the active state is displaceable.

In vielen Bereichen der Technik ist die Vermessung der Position eines mechanischen Systems notwendig. Moderne Fahrzeuge können mit Lenkungssystemen ausgerüstet werden, bei denen das Einlenken der Räder über einen Antrieb mittels eines Elektromotors erfolgt. In der Regel wird eine Welle des Elektromotors mehre Umdrehungen ausführen, um einen maximales Einlenken der Räder zu erreichen. Für ein Fahrlageregelungssystem ist die genau Kenntnis des Einlenkwinkels der Räder erforderlich. Der Einlenkung der Räder ist über ein Getriebe mit einer Stellung der Welle des Elektromotors verknüpft. Unter der Stellung der Welle wird nicht nur die aktuelle Winkelstellung der Welle, welche im Folgenden als Feinstellung bezeichnet wird, sondern auch die Anzahl der Umdrehungen der Welle gegenüber einer Referenzstellung verstanden, beispielsweise einer Stellung ohne Einlenkung der Räder. Die Stellungsinformation, die mit der Anzahl der Umdrehungen der Welle verknüpft ist, wird im Folgenden als Grobstellungsinformation bezeichnet.In Many areas of engineering is measuring the position of a machine mechanical system necessary. Modern vehicles can with Steering systems equipped be, in which the turning of the wheels via a drive by means of an electric motor he follows. As a rule, a shaft of the electric motor will turn several times run to a maximum turn of the wheels to reach. For a driving position control system is the exact knowledge of the Einlenkwinkels the wheels required. The steering of the wheels is via a gear with a Position of the shaft of the electric motor linked. Under the position of Wave will not only reflect the current angular position of the shaft hereinafter referred to as fine position, but also the number opposite to the revolutions of the shaft a reference position understood, for example, a position without steering of the wheels. The position information, with the number of revolutions of the shaft connected is hereinafter referred to as coarse position information.

Um die Position der Welle zu bestimmen, gibt es Positionserfassungseinrichtungen, die Messeinheiten umfassen, die innerhalb eines festgelegten Drehwinkelbereichs, beispielsweise 2π, den Drehwinkel der Welle absolut bestimmen können. Diese Messeinheiten können jedoch die Anzahl der Umdrehungen der Welle nicht absolut, sondern nur relativ bestimmen. Diese Grobstellungsinformation wird mittels eines Zählers erfasst, der bei einem Über-/Unterschreiten des festgelegten Winkelbereichs inkrementiert oder dekrementiert wird. Um die vollständige Positionsinformation, die teilweise in dem Zählerwert enthalten ist, nicht zu verlieren, ist es erforderlich, dass die Messeinheit jedes Über-/Unterschreiten des festgelegten Winkelbereichs zuverlässig erfasst.Around determine the position of the shaft, there are position detecting devices, include the measuring units that are within a specified range of rotation angles, for example, 2π, can determine the angle of rotation of the shaft absolutely. However, these measurement units can the number of revolutions of the shaft is not absolute, but only determine relatively. This rough position information is determined by means of a counter detected when exceeding / falling below the specified angle range is incremented or decremented becomes. To the full Position information partially contained in the counter value is not To lose, it is necessary that the measuring unit is any over / under the defined angular range reliably detected.

Um den Energieverbrauch der Messeinrichtung zu senken, wird die Messeinrichtung eines Fahrzeugs in der Regel abgeschaltet, wenn das Fahrzeug abgestellt ist. Dieser Zustand wird als passiver Zustand der Messeinrichtung bezeichnet. Aber auch im abgestellten Zustand können äußere Kräfte auf die Räder einwirken und den Einlenkwinkel und über das Lenkungsgetriebe die Stellung der Welle des Motors verändern. Um in solch einem Fall die Positionsinformation nicht zu verlieren, ist es erforderlich, dass bei einer Bewegung der Welle die Messeinrichtung in Betrieb genommen wird, bevor eine Änderung eingetreten ist, die größer als der mittels der Messeinrichtung erfassbare Messbereich ist, in dem eine absolute Positionsbestimmung möglich ist. Dies bedeutet, dass bei einem Winkelmessbereich von 2π die Winkeländerung 2π nicht überschreiten darf, wenn die Winkeländerung nur in einer Richtung (beispielsweise zu größeren Winkeln) erfolgen kann oder die Richtung, in der sich der Winkel ändert, getrennt erfasst wird. Kann die Winkeländerung sowohl zu größeren Winkeln als auch zu kleineren Winkeln führen, so muss die Messeinrichtung aus einem passiven Zustand, in dem keine Winkelbestimmung vorgenommen wird, in einen messbereiten Zustand versetzbar sein, bevor eine Winkeländerung eingetreten ist, die größer als die Hälfte des erfassbaren Winkelmessbereichs ist. Im dem oben beschriebenen Beispiel darf die Welle noch keine halbe Umdrehung ausgeführt haben, bevor die Messeinrichtung die Winkelstellung der Welle nach einem passiven (inaktiven) Zustand erstmals erneut erfasst. Daher wird eine Weckvorrichtung benötigt, die die Messeinrichtung von dem passiven Zustand in einen aktiven Zustand, in dem die Winkelstellung erfassbar ist, versetzt, wenn eine Bewegung der Welle auftritt.Around reduce the energy consumption of the measuring device, the measuring device A vehicle usually shuts off when the vehicle is parked is. This condition is called passive state of the measuring device designated. But even when parked, external forces can act on the wheels and the Einlenkwinkel and over the steering gear change the position of the shaft of the engine. Around in such a case, not to lose the position information, It is necessary that during a movement of the shaft, the measuring device is put into operation before a change has occurred greater than the detectable by means of the measuring device measuring range is in the an absolute position determination is possible. This means that at an angle measuring range of 2π the angle change Do not exceed 2π allowed, if the angle change only in one direction (for example, to larger angles) can take place or the direction in which the angle changes is detected separately. Can the angle change both at larger angles as well as lead to smaller angles, so the measuring device must be out of a passive state in which no Angle determination is made, in a ready for measurement state be displaceable before an angle change has occurred greater than the half of the detectable angle measuring range. In the one described above For example, the shaft must not have made half a turn, before the measuring device the angular position of the shaft after a passive (inactive) state recaptured for the first time. Therefore, will needs a wake-up device, which the measuring device from the passive state into an active Condition in which the angular position is detectable, offset, if a movement of the shaft occurs.

Im Stand der Technik sind verschiedene Positionsermittlungseinrichtungen bekannt, die eine Weckvorrichtung aufweisen. Die Druckschrift DE 102 38 671 A1 beschreibt ein Betätigungspedal für ein Kraftfahrzeug, das kinematisch mit einem Encoderteil gekoppelt ist. Mit dem Encoderteil wirken drei Magnetsensoren zusammen, die eine Position des Betätigungspedals erfassen. Einer der Magnetsensoren umfasst einen Wiegand-Draht. Ein Strompuls dieses Magnetsensors wird verwendet, um über eine zugehörige Auswerteeinheit die beiden anderen Magnetsensoren und zugehörigen Auswerteeinheiten in einen aktiven Zustand zu versetzen, wenn eine Bewegung des Betätigungspedals erfolgt.In the prior art, various position detecting devices are known, which have a wake-up device. The publication DE 102 38 671 A1 describes an actuating pedal for a motor vehicle, which is kinematically coupled to an encoder part. With the encoder part, three magnetic sensors cooperate, which detect a position of the actuating pedal. One of the magnetic sensors includes a Wiegand wire. A current pulse of this magnetic sensor is used to set the two other magnetic sensors and associated evaluation units in an active state via an associated evaluation unit when a movement of the actuating pedal takes place.

Ein Wiegand-Draht ist ein Draht mit zwei Zonen. Ein ferromagnetischer Draht aus beispielsweise einer Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierung wird durch mechanische Verformung (drillen, dehnen) und thermische Stabilisierung innen magnetisch weich und außen magnetisch hart. Die magnetischen Vorzugsrichtungen liegen parallel zur Drahtachse. Die magnetisch harte Hülle sorgt für ein verzögertes Umklappen der Magnetisierung des Kerns bei wachsendem äußerem Feld und stabilisiert diesen Zustand bei abnehmendem Feld. Es entsteht so eine ausgeprägte Hystereseeigenschaft. Die beim Umklappen auftretende schnelle Magnetfeldänderung induziert in einer umgebenden Spule, die als Wiegand-Spule bezeichnet wird, einen Strompuls, der zum Zählen verwendet werden kann.A Wiegand wire is a wire with two zones. A ferromagnetic wire of, for example, a cobalt-iron-vanadium alloy becomes magnetically soft on the inside by mechanical deformation (twisting, stretching) and thermal stabilization and magnetically hard on the outside. The preferred magnetic directions are parallel to the wire axis. The magnetically hard shell provides a delayed flip of the magnetization of the core as the outer field grows and stabilizes this state as the field decreases. This creates a pronounced hysteresis property. The rapid magnetic field change occurring during folding induces in one surrounding coil, called a Wiegand coil, a current pulse that can be used for counting.

In dem passiven Zustand der im Stand der Technik beschriebenen Positionsermittlungseinrichtung sind die beiden Auswerteeinheiten und die beiden Magnetsensoren, die die Position des Encoderteils hoch aufgelöst bestimmen können abgeschaltet. Der dritte Magnetsensor und die zugehörige Auswerteeinheit sind jedoch in Betrieb und verbrauchen elektrische Energie.In the passive state of the position detecting device described in the prior art are the two evaluation units and the two magnetic sensors, which determine the position of the encoder part high-resolution can be switched off. Of the third magnetic sensor and the associated evaluation unit, however in operation and consume electrical energy.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Elektronikbaugruppe für eine Positionserfassungseinrichtung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die insgesamt zu einem geringeren Energieverbrauch einer Positionserfassungseinrichtung beiträgt.Of the Invention is based on the technical problem of an electronic module for one To provide position detection device according to the preamble, the overall contributes to a lower energy consumption of a position detection device.

Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst, bei dem die Weckvorrichtung im passiven Zustand der Hauptbaugruppe ohne einen Verbrauch elektrischer Energie betreibbar ist.This technical problem is inventively by an object with solved the features of the preamble, wherein the alarm device in the passive state of the main assembly without a consumption of electrical Energy is operable.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Weckvorrichtung so zu gestalten, dass sie in einem Warteszustand ohne einen Ruhestrom betreibbar ist. Erst bei oder nach dem Empfang eines Aufweck-Strompulses von einer Wiegand-Spule wird einer Energiequelle, die zur Stromversorgung der Elektronikbaugruppe vorgesehen ist, elektrische Energie entzogen, was mit einem Stromfluss durch die Weckvorrichtung verknüpft ist.Of the Invention is based on the idea, the alarm clock so too Shaping them in a waiting state without a quiescent current is operable. Only when or after receiving a wake-up current pulse from a Wiegand coil is an energy source that is used to power the electronic assembly is provided, electrical energy withdrawn, which is linked to a current flow through the alarm.

Eine besonders energiesparende Ausführungsform einer Elektronikbaugruppe für eine Positionserfassungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Weckvorrichtung einen Schalter zum Unterbrechen der Stromversorgung für die Hauptbaugruppe im passiven Zustand umfasst. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass die Hauptbaugruppe im passiven Zustand keine elektrische Energie verbraucht, da sie mittels des Schalters von der Stromversorgung getrennt wird.A particularly energy-saving embodiment an electronic assembly for A position detection device is characterized in that the alarm device a switch for interrupting the power supply for the Main assembly in the passive state includes. This embodiment has the advantage that the main assembly in the passive state consumes no electrical energy, as they use the switch disconnected from the power supply.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Weckvorrichtung mindestens eine Wiegand-Spule zum Erfassen einer Stellungsänderung eines mechanischen Systems umfasst, dessen Position mittels der Hauptbaugruppe ermittelbar ist, wobei die Wiegand-Spule mit dem Eingang der Weckvorrichtung verbunden ist. Der Strompuls einer Wiegand-Spule ist aufgrund ihrer Hystereseeigenschaften mit einer steilen Flanke ausgestattet und ist daher leicht erfassbar und eignet sich besonders gut als Aufweck-Strompuls. Der Aufweck-Strompuls einer Wiegand-Spule weist auch bei einer langsamen Bewegung des Objekts, dessen Position von der Hauptbaugruppe ermittelbar ist, immer eine Mindeststromstärke auf. Die Mindeststromstärke resultiert aus der schlagartigen Änderung der Magnetisierung des inneren Kerns des Wiegand-Drahts. Aufgrund dieser Mindeststromstärke und der Pulsformcharakteristik sind Strompulse einer Wiegand-Spule leicht von kleineren Störpulsen zu unterscheiden. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit der Positionserfassung gesteigert.A particularly advantageous embodiment The invention provides that the alarm device at least one Wiegand coil for detecting a change in position of a mechanical System whose position can be determined by means of the main assembly is, with the Wiegand coil to the input of the alarm connected is. The current pulse of a Wiegand coil is due to their Hysteresis features equipped with a steep flank and is therefore easily detectable and is particularly well suited as a wake-up current pulse. The wake-up current pulse of a Wiegand coil also shows a slow Movement of the object whose position can be determined by the main assembly is, always a minimum current on. The minimum current results from the sudden change of the magnetization the inner core of the Wiegand wire. Because of this minimum amperage and the pulse shape characteristic, current pulses of a Wiegand coil are easy from smaller noise pulses to distinguish. This is the reliability of the position detection increased.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Elektronikbaugruppe umfasst die Weckvorrichtung eine Halteschaltung zum Geschlossenhalten des Schalters nach dem Empfang des Aufweck-Strompulses. Ein zum Geschlossenhalten des Schalters benötigter Storm wird der Stromversorgung entnommen, die die Elektronikbaugruppe mit Strom versorgt.at a preferred embodiment the electronics assembly, the alarm device comprises a holding circuit to keep the switch closed after receiving the wake-up current pulse. A Storm required to keep the switch closed will become the power supply which supplies power to the electronics assembly.

Eine besonders einfach zu realisierende Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Halteschaltung eine Rückkoppelleitung umfasst. Über die Rückkoppelleitung kann ein Strom fließen, der den Strom substituiert, der beim Aufwecken ein Schließen des Schalters bewirkt, über den die Hauptbaugruppe mit Strom versorgt wird.A sees particularly simple to be realized development of the invention in that the holding circuit comprises a feedback line. About the feedback line can a current flow which substitutes the current which when waking up, closes the Switch causes over the main assembly is powered.

Tritt über einen vorgegebenen Zeitraum keine Veränderung der Position des Objekts ein und ist auch keine Positionsänderung zu erwarten, beispielsweise wenn die Position einer Welle eines Motors eines Lenkungsantriebs überwacht wird und das Fahrzeug abgestellt und verschlossen wurde, so ist es wünschenswert, die Hauptbaugruppe wieder in den passiven Zustand zu versetzen. Hierzu sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass mittels der Hauptbaugruppe ein Versetzen der Hauptbaugruppe in den passiven Zustand und ein Aktivieren der Weckvorrichtung bewirkbar ist.Kick over one no change over the given period the position of the object and is also no position change to expect, for example, if the position of a wave of a Motors of a steering drive monitored and the vehicle was parked and locked, that's it desirable, to put the main assembly back in the passive state. For this purpose, a preferred embodiment of the invention provides that by means of the main assembly, a displacement of the main assembly in the passive state and activating the alarm device bewirkbar is.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, dass die Halteschaltung einen als Verarmungsfeldeffekttransistor ausgebildeten Rücksetzschalter umfasst, so dass die Halteschaltung mittels eines Rücksetz-Strompulses von der Hauptbaugruppe zurücksetzbar ist, d. h., dass der Schalter geöffnet wird, über den die Hauptbaugruppe mit Strom versorgt wird.A advantageous development of the invention therefore provides that the Holding circuit designed as a depletion field effect transistor Reset switch includes, so that the holding circuit by means of a reset current pulse Resettable from the main assembly is, d. h., that the switch is open will, over the main assembly is powered.

Der Schalter der Weckvorrichtung kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Elektronikbaugruppe ein Halbleiterbauelement sein oder ein Relais umfassen. Ebenso ist eine Ausführungsform vorteilhaft, bei der der Schalter als Thyristor ausgebildet ist. Diese Ausführungsform kann zusammen mit einer Hauptbaugruppe verwendet werden, die im aktiven Zustand einen großen Stromverbrauch aufweist.Of the Switch of the alarm may, in a preferred embodiment the electronics assembly may be a semiconductor device or a relay include. Likewise, an embodiment is advantageous in which the switch is designed as a thyristor. This embodiment can be used together with a main assembly which is in the active state a big one Has power consumption.

Bei einer Weiterbildung umfasst die die Halteschaltung eine Flip-Flop-Schaltung. Diese ist einfach aufgebaut und kann in einem integrierten Schaltkreiselement ausgeführt sein.at In a further development, the holding circuit comprises a flip-flop circuit. This is simple and can be integrated into an integrated circuit element accomplished be.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Elektronikbaugruppe sieht vor, dass mittels der Hauptbaugruppe die Position eines mechanischen Systems erfassbar ist, wobei die Position des mechanischen Systems durch eine Feinstellungsinformation und eine Grobstellungsinformation festgelegt ist und sich die Feinstellungsinformation bei einer fortlaufenden Veränderung der Position des mechanischen Systems periodisch wiederholt, wobei die Hauptbaugruppe eine Messschaltung zum absoluten Ermitteln der Feinstellungsinformation umfasst. Diese Weiterbildung der Erfindung ist besonders für einen Einsatz mit mechanischen Systemen oder Objekten geeignet, die eine Welle umfassen, von deren Winkelstellung und/oder Umdrehung die Position eines weiteren Objekts abhängt, das mechanisch mit der Welle gekoppelt ist.A particularly preferred embodiment the electronics assembly provides that by means of the main assembly the position of a mechanical system is detectable, wherein the Position of the mechanical system through fine-tuning information and a rough position information is set and the fine-tuning information in a continuous change the position of the mechanical system is repeated periodically, wherein the main assembly a measuring circuit for the absolute determination of the Fine setting information includes. This development of the invention is especially for suitable for use with mechanical systems or objects, which comprise a shaft, its angular position and / or rotation the position of another object depends mechanically with the Wave is coupled.

Daher sieht eine andere Weiterbildung der Erfindung vor, dass das mechanische System eine Welle, insbesondere eine Welle eines Elektromotors eines Kraftfahrzeuglenkungssystems, die Feinstellungsinformation eine Winkelinformation und die Grobstellungsinformation eine Umdrehungsinformation sind.Therefore provides another embodiment of the invention that the mechanical System a shaft, in particular a shaft of an electric motor of a Motor vehicle steering system, the fine-tuning information a Angle information and the rough position information a revolution information are.

Um eine gezielte Inbetriebnahme der Elektronikbaugruppe, zum Beispiel bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs, zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Weckvorrichtung einen weiteren Eingang zum Empfangen eines Steuer-Strompulses umfasst, so dass beim Empfang des Steuer-Strompulses eine Stromversorgung der Hauptbaugruppe bewirkbar ist.Around Targeted commissioning of the electronic module, for example When commissioning the vehicle, it is advantageous if the alarm device has a further input for receiving a control current pulse comprises, so that upon receipt of the control power pulse, a power supply the main assembly is feasible.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference closer to a drawing explained. Hereby show:

1 eine schematische Ansicht einer Elektronikbaugruppe für eine Positionsermittlung einer Welle eines Elektromotors; 1 a schematic view of an electronic module for a position detection of a shaft of an electric motor;

2 eine schematische Ansicht einer Weckvorrichtung; 2 a schematic view of a wake-up device;

3 eine schematische Blockschaltbilddarstellung einer Ausführungsform einer Weckvorrichtung; 3 a schematic block diagram representation of an embodiment of a wake-up device;

4 eine weitere schematische Darstellung einer Weckvorrichtung; und 4 a further schematic representation of a wake-up device; and

5 eine Abwandlung der Ausführungsform nach 4. 5 a modification of the embodiment according to 4 ,

1 ist eine schematische Darstellung einer Elektronikbaugruppe 1. Die Elektronikbaugruppe 1 umfasst eine Hauptbaugruppe 2, die zum Erfassen einer Position einer Welle 3 eines Motors 4 ausgebildet ist. Zum Erfassen der Position der Welle 3 des Motors 4 kann die Hauptbaugruppe 2 mit Sensoren (nicht dargestellt) zusammenwirken. Die Sensoren können Bestandteil der Hauptbaugruppe 2 sein oder getrennt von dieser ausgebildet sein. Bei dem Motor 4 handelt es sich beispielsweise um einen Elektromotor eines Lenkungssystems eines Fahrzeugs. Die genaue Position der Welle 3 des Motors 4 ist über ein Lenkungsgetriebe mit einem Einschlag- bzw. Einlenkwinkel von Rädern des Fahrzeugs verknüpft. Die genaue Kenntnis der Position der Welle 3 des Motors 4 oder des Einlenkwinkels der Räder des Fahrzeugs ist beispielsweise für eine Fahrlagestabilisierungsregelung erforderlich. Lenkungssysteme von Fahrzeugen sind in der Regel so ausgelegt, dass die Welle 3 des Motors 4, der das Einlenken der Räder antreibt, mehrere Umdrehungen ausführt, um ein maximales Einlenken der Räder zu bewirken. Die Position der Welle 3 ist somit nicht allein durch die aktuelle Winkelstellung, die als Feinstellungsinformation bezeichnet wird, sondern auch durch die Anzahl der Umdrehungen der Welle 3 bezogen auf eine Ursprungsstellung gekennzeichnet. Die in der Umdrehungszahl enthaltene Positionsinformation wird als Grobstellungsinformation bezeichnet. Die Hauptbaugruppe 2 ist so ausgestaltet, dass sie, eventuell im Zusammenwirken mit den Messsensoren, die Winkelstellung der Welle 3 des Motors 4 absolut bestimmen kann. Die Grobstellungsinformation wird in Form einer Zahl in einem Speicher (nicht dargestellt) erfasst. 1 is a schematic representation of an electronic module 1 , The electronics module 1 includes a main assembly 2 used to detect a position of a shaft 3 an engine 4 is trained. For detecting the position of the shaft 3 of the motor 4 can be the main assembly 2 interact with sensors (not shown). The sensors can be part of the main module 2 be formed or separately from this. At the engine 4 For example, it is an electric motor of a steering system of a vehicle. The exact position of the shaft 3 of the motor 4 is linked via a steering gear with a Einschlag- or Einlenkwinkel wheels of the vehicle. The exact knowledge of the position of the shaft 3 of the motor 4 or the Einlenkwinkels the wheels of the vehicle is required for example for a driving position stabilization control. Steering systems of vehicles are usually designed so that the shaft 3 of the motor 4 , which drives the steering of the wheels, performs several revolutions to effect a maximum steering of the wheels. The position of the shaft 3 is thus not only by the current angular position, which is referred to as fine position information, but also by the number of revolutions of the shaft 3 marked with reference to an original position. The position information included in the revolution number is called rough position information. The main assembly 2 is designed so that, possibly in conjunction with the measuring sensors, the angular position of the shaft 3 of the motor 4 can absolutely determine. The rough position information is acquired in the form of a number in a memory (not shown).

Wird das Fahrzeug nicht genutzt, so ist es vorteilhaft, die Hauptbaugruppe 2 in einen passiven Zustand zu versetzen, in dem die Hauptbaugruppe 2 wenig oder keine elektrische Energie verbraucht. Jedoch kann sich der Einlenkwinkel der Fahrzeugräder auch im abgestellten Zustand des Fahrzeugs durch äußere Krafteinwirkungen verändern. Diese Veränderungen des Einschlagwinkels bewirken eine Änderung der Position der Welle 3 des Motors 4. Um diese Positionsänderung erfassen zu können, ist es erforderlich, die Hauptbaugruppe 2 wieder in Betrieb zu nehmen, sobald eine solche Änderung erfolgt, um eine Änderung der Grobstellinformation sicher erfassen zu können.If the vehicle is not used, it is advantageous to the main assembly 2 to put in a passive state in which the main assembly 2 consumes little or no electrical energy. However, the Einlenkwinkel the vehicle wheels can also change in the parked state of the vehicle by external forces. These changes in the turning angle cause a change in the position of the shaft 3 of the motor 4 , To capture this position change, it is necessary to have the main assembly 2 to be put into operation again as soon as such a change takes place in order to be able to reliably detect a change in the coarse adjustment information.

Die Elektronikbaugruppe 1 umfasst daher eine Weckvorrichtung 5. Die Weckvorrichtung 5 umfasst einen Eingang 6 zum Empfangen eines Aufweck-Strompulses. Der Aufweck-Strompuls wird von einer Wiegand-Spule 7 beim Bewegen der Welle 3 des Motors 4 erzeugt. Die Weckvorrichtung 5 kann so ausgebildet sein, dass die Wiegand-Spule 7 von der Weckvorrichtung 5 umfasst ist. Der Aufweck-Strompuls bewirkt, dass die Weckvorrichtung 5 die Hauptbaugruppe 2 in einen aktiven Zustand versetzt. Hierdurch wird es der Hauptbaugruppe möglich, nicht nur die absolute Winkelposition, sondern vor allem die Umdrehungen der Welle 3 des Motors 4 zu zählen. Die elektrische Energie, die von der Elektronikbaugruppe 1 genutzt wird, wird mittels Leitungen 8, 9 von einer Stromversorgung (nicht dargestellt) zugeführt. Alternativ zu dem Aufweck-Strompuls kann über eine Steuerleitung 10 ein Steuer-Strompuls übermittelt werden. Der Empfang eines Steuer-Strompulses löst ebenfalls einen Wechsel vom passiven in den aktiven Zustand der Hauptbaugruppe 2 aus.The electronics module 1 therefore includes a wake-up device 5 , The alarm device 5 includes an entrance 6 for receiving a wake-up current pulse. The wake-up current pulse is from a Wiegand coil 7 when moving the shaft 3 of the motor 4 generated. The alarm device 5 can be designed so that the Wiegand coil 7 from the alarm 5 is included. The wake-up stream pulse causes the alarm 5 the main assembly 2 put into an active state. This makes it possible for the main assembly, not only the absolute angular position, but especially the revolutions of the shaft 3 of the motor 4 to count. The electrical energy coming from the electronics module 1 is used is by means of lines 8th . 9 supplied from a power supply (not shown). Alternatively to the wake-up current pulse can via a control line 10 a control power pulse are transmitted. The receipt of a control current pulse also triggers a change from the passive to the active state of the main assembly 2 out.

Die Weckvorrichtung 5 ist so ausgestaltet, dass sie in dem passiven Zustand der Hauptbaugruppe 2 keine elektrische Energie verbraucht, d. h., dass kein Ruhestrom durch die Weckvorrichtung 5 fließt. Hierdurch wird eine insgesamt energiesparende Elektronikbaugruppe 1 zum Erfassen einer Position der Welle 3 des Motors 4 geschaffen.The alarm device 5 is designed to be in the passive state of the main assembly 2 consumes no electrical energy, ie, that no quiescent current through the alarm 5 flows. This will be an overall energy saving electronic assembly 1 for detecting a position of the shaft 3 of the motor 4 created.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer Weckvorrichtung 11. Eine Zuführleitung 12 kann mittels eines Schalters 13 unterbrochen werden. Das Öffnen und Schließen wird über einen Weckschaltkreis 14, der als Logikschaltkreis bezeichnet werden kann, gesteuert. Der Weckschaltkreis 14 kann über eine Steuerleitung 15 Steuer-Strompulse erhalten. Über eine Aufweckleitung 16 können Aufweck-Strompulse einer Wiegand-Spule (nicht dargestellt) empfangen werden. Ein Steuer-Strompuls und/oder ein Aufweck-Strompuls bewirken ein Schließen des Schalters 13. Über eine Rückkoppelleitung 17 wird ein Geschlossenhalten des Schalters 13 mittels einer Halteschaltung bewirkt. Über eine Rücksetzleitung 18, kann die Halteschaltung zurückgesetzt werden, was ein Öffnen des Schalters 13 bewirkt. 2 shows a schematic view of a wake-up device 11 , A supply line 12 can by means of a switch 13 to be interrupted. The opening and closing is via a wake-up circuit 14 , which can be referred to as a logic circuit, controlled. The alarm circuit 14 can via a control line 15 Control current pulses received. About a wake-up line 16 For example, wake-up current pulses of a Wiegand coil (not shown) may be received. A control current pulse and / or a wake-up current pulse cause the switch to close 13 , Via a feedback line 17 becomes a keep closed of the switch 13 effected by means of a holding circuit. Via a reset line 18 , the holding circuit can be reset, causing an opening of the switch 13 causes.

3 stellt eine Ausführungsform einer Weckvorrichtung 20 dar. Von einer Stromversorgung kommen zwei Zuleitungen 21, 22, von denen die eine Zuleitung 21 mittels eines Schalters 23 unterbrechbar ist. Ist der Schalter 23 geschlossen, so wird eine Hauptbaugruppe 24 über einen Spannungsregler 25 mit Strom versorgt. Bei geschlossenem Schalter 23 befindet sich die Hauptbaugruppe in einem aktiven Zustand, um eine Positionsbestimmung ausführen zu können. 3 represents an embodiment of a wake-up device 20 From a power supply come two leads 21 . 22 of which one is a supply line 21 by means of a switch 23 is interruptible. Is the switch 23 closed, so will a main assembly 24 via a voltage regulator 25 powered. With the switch closed 23 the main assembly is in an active state for positional determination.

Der Schaltzustand des Schalters 23 ist abhängig von einem Zustand am Ausgang Q eines Flip-Flops 26, der über eine Schaltleitung 27 mit dem Schalter 23 verbunden ist. Ein Setzeingang S des Flip-Flops 26 ist mit einem Oder-Gatter 28 verbunden. Die Eingänge des Oder-Gatters 28 sind zum einen über einen Eingang 29 der Weckvorrichtung 20 mittels einer Aufweckleitung 30 mit einer Wiegand-Spule 31 verbunden. Zum andern ist ein weiterer Eingang 34 des Oder-Gatters 28 mit einer Flankenerkennungsschaltung 32 verbunden, die über eine Steuerleitung 33 einen Steuer-Strompuls empfangen kann. Trifft über die Steuerleitung 33 ein Steuer-Strompuls oder über die Aufweckleitung 30 ein Aufweck-Strompuls der Wiegand-Spule 31 ein, so wird über das Oder-Gatter 28 das Flip-Flop 26 gesetzt und ein Schließen des Schalters 23 über die Schaltleitung 27 bewirkt. Ein Rücksetzeingang R des Flip-Flops 26 ist mit einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) der Hauptbaugruppe 24 verbunden. Über einen Rücksetz-Strompuls kann das Flip-Flop 26 zurückgesetzt werden, so dass der Schalter 23 geöffnet wird. Der Schalter 23 kann als Halbleiterschalter ausgebildet sein. Das Flip-Flop 26 ist so ausgestaltet, dass in einem nicht gesetzten Zustand kein Ruhestrom durch das Flip-Flop 26 fließt. Ebenso fließt in dem Oder-Gatter 28 kein Strom, solange an beiden Eingängen keine von einem Strompuls herrührende Spannung anliegt. Dasselbe gilt entsprechend für die Flankenerkennungsschaltung 32.The switching state of the switch 23 is dependent on a state at the output Q of a flip-flop 26 that has a switching line 27 with the switch 23 connected is. A set input S of the flip-flop 26 is with an OR gate 28 connected. The entrances of the Oder Gate 28 are on the one hand an entrance 29 the alarm clock 20 by means of a wakeup line 30 with a Wiegand coil 31 connected. To the other is another entrance 34 of the Oder Gate 28 with an edge detection circuit 32 connected via a control line 33 can receive a control power pulse. Meets over the control line 33 a control power pulse or via the wake-up line 30 a wake-up current pulse of the Wiegand coil 31 a, so is the Oder Gate 28 the flip-flop 26 set and closing the switch 23 over the switching line 27 causes. A reset input R of the flip-flop 26 is with a control device (not shown) of the main assembly 24 connected. About a reset current pulse, the flip-flop 26 be reset so that the switch 23 is opened. The desk 23 can be designed as a semiconductor switch. The flip-flop 26 is configured such that in a non-set state no quiescent current through the flip-flop 26 flows. Likewise flows in the Oder gate 28 no current, as long as there is no voltage resulting from a current pulse at both inputs. The same applies mutatis mutandis to the edge detection circuit 32 ,

Eine alternative Ausgestaltung einer Weckvorrichtung 40 ist in 4 schematisch dargestellt. Die Zuführleitungen 41, 42 sind mit einer Stromversorgung (nicht dargestellt) verbunden. Wie bei der Ausführungsform nach 3 ist die eine Zuführleitung 41 mittels eines Schalters 43 unterbrechbar. In einem geschlossenen Zustand des Schalters 43 erfolgt über einen Spannungsregler 44 die Stromversorgung einer Hauptbaugruppe (nicht dargestellt). Eine Schaltleitung 47 ist mit zwei parallel geschalteten Auslöseschaltern 45, 46 verbunden. Der eine Auslöseschalter 45 ist mittels einer Aufweckleitung 48 mit einer Wiegand-Spule 49 verbunden. Der andere Auslöseschalter 46 ist über eine optional vorgesehene Flankenerkennungsschaltung 50 mit einer Steuerleitung 51 verbunden. Beim Empfang eines Aufweck-Strompulses von der Wiegand-Spule 49 wird der eine Auslöseschalter 45 geschlossen und beim Empfang eines Steuer-Strompulses auf der Steuerleitung 51 wird der andere Auslöseschalter 46 geschlossen. In beiden Fällen wird daraufhin auch der Schalter 43 geschlossen, so dass die Hauptbaugruppe mit Strom versorgt wird. Zugleich fließt ein Strom über eine Rückkoppelleitung 52 in die Schaltleitung 47, so dass der Schalter 43 geschlossen bleibt. Bei dem Schalter 43 kann es sich um ein Relais, einen Thyristor oder einen anderen Halbleiterschalter handeln. In der Schaltleitung 47 ist zwischen der Rückkoppelleitung 52 und dem Schalter 43 ein Rücksetzschalter 53 angeordnet. Der Rücksetzschalter 53 ist über eine Rücksetzleitung 54 mit einem Steuergerät der Hauptbaugruppe verbunden. Über einen Strompuls auf der Rücksetzleitung 54 wird ein Öffnen des Rücksetzschalters 53 bewirkt, so dass der Schalter 43 geöffnet wird. Die Stromzufuhr zu der Hauptbaugruppe wird unterbrochen und diese in den passiven Zustand versetzt. Die Weckvorrichtung 40 ist jetzt aktiv und wartet auf einen neuen Aufweck-Strompuls.An alternative embodiment of a wake-up device 40 is in 4 shown schematically. The supply lines 41 . 42 are connected to a power supply (not shown). As in the embodiment according to 3 is the one feed line 41 by means of a switch 43 interruptible. In a closed state of the switch 43 via a voltage regulator 44 the power supply of a main assembly (not shown). A switching line 47 is with two parallel trigger switches 45 . 46 connected. The one trigger switch 45 is by means of a wake-up line 48 with a Wiegand coil 49 connected. The other trigger switch 46 is via an optionally provided edge detection circuit 50 with a control line 51 connected. Upon receipt of a wake-up current pulse from the Wiegand coil 49 becomes the one trigger switch 45 closed and upon receipt of a control current pulse on the control line 51 becomes the other trigger switch 46 closed. In both cases, then the switch 43 closed, so that the main assembly is powered. At the same time, a current flows via a feedback cable 52 in the switching line 47 , so the switch 43 remains closed. At the switch 43 it can be a relay, a thyristor or another semiconductor switch. In the switching line 47 is between the feedback line 52 and the switch 43 a reset switch 53 arranged. The reset switch 53 is via a reset line 54 connected to a controller of the main assembly. Via a current pulse on the reset line 54 will open the reset switch 53 causes, so the switch 43 is opened. The power supply to the main assembly is interrupted and placed in the passive state. The alarm device 40 is now active and waiting for a new up wake-current pulse.

In 5 ist eine schematische Darstellung eine Abwandlung der Ausführungsform der Weckvorrichtung 40 nach 4 gezeigt. Gleiche technische Merkmale sind in den beiden 4 und 5 mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform nach 5 unterscheidet sich von der nach 4 dadurch, dass der weitere Auslöseschalter 46' mit einer Reihenschaltung, bestehend aus dem Auslöseschalter 45' und dem Rücksetzschalter 53', parallel geschaltet ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Stromversorgung der Hauptbaugruppe über den Schalter 43 nicht unterbrochen werden, solange über die Steuerleitung 51 ein Stromsignal anliegt, welches den weiteren Auslöseschalter 46' geschlossen hält. Ein Öffnen des Rücksetzschalters 53' unterbricht zwar den Haltestromkreis über die Rückkoppelleitung 52, jedoch wird der Schalter 43 über einen Stromfluss über den weiteren Auslöseschalter 46' geschlossen gehalten. Nur wenn der weitere Auslöserschalter 46' geöffnet ist, kann ein Rücksetz-Strompuls, der ein Öffnen des Rücksetzschalters 53' und hierdurch ein Unterbrechen des Haltestromkreises bewirkt, auch ein Öffnen des Schalters 43 bewirken.In 5 is a schematic representation of a modification of the embodiment of the alarm device 40 to 4 shown. Same technical features are in the two 4 and 5 provided with the same reference numerals. The embodiment according to 5 is different from the after 4 in that the further trigger switch 46 ' with a series circuit consisting of the release switch 45 ' and the reset switch 53 ' , is connected in parallel. In this embodiment, the power supply of the main assembly via the switch 43 not be interrupted, as long as via the control line 51 a current signal is applied, which the further trigger switch 46 ' closed. An opening of the reset switch 53 ' Although interrupts the holding circuit via the feedback line 52 However, the switch becomes 43 via a current flow via the further release switch 46 ' kept closed. Only if the further trigger switch 46 ' is open, there may be a reset power pulse, which is an opening of the reset switch 53 ' and thereby causes a break in the holding circuit, also opening the switch 43 cause.

Bei dem Rücksetzschalter 53' handelt es sich vorzugsweise um einen Verarmungsfeldeffekttransistor.At the reset switch 53 ' it is preferably a depletion field effect transistor.

Die beschriebenen Ausführungsformen können modifiziert werden, so dass sie mehrere Wiegand-Spulen umfassen oder zumindest Aufweck-Strompulse von mehreren Wiegand-Spulen verarbeiten können. Hierdurch kann eine höhere Aufwecksicherheit erreicht werden.The described embodiments can modified to include multiple Wiegand coils or at least process wake-up current pulses from multiple Wiegand coils can. This can be a higher Wake-up security can be achieved.

Claims

Electronic assembly ( 1 ) for a position detection device comprising a wake-up device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) for processing a wake-up current pulse of a Wiegand coil ( 7 . 31 . 49 ) and a main assembly ( 2 ), the main assembly ( 2 ) is operable in an active state and a passive state, and wherein the wake-up device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) an entrance ( 6 . 29 ) for receiving the wake-up current pulse, and wherein upon receipt of the wake-up current pulse, the main assembly ( 2 ) is displaceable from the passive state to the active state, characterized in that the alarm device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) in the passive state of the main assembly ( 2 ) is operable without consumption of electrical energy.

Electronic assembly ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the alarm device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) a switch ( 13 . 23 . 43 ) for interrupting the power supply to the main assembly ( 2 ) in the passive state.

Electronic assembly ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the alarm device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) at least one Wiegand coil ( 7 ) for detecting a change in position of a mechanical system whose position by means of the main assembly ( 2 ) can be determined, the Wiegand coil ( 7 . 31 . 49 ) with the entrance ( 6 . 29 ) of the alarm device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) connected is.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the alarm device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) a hold circuit for keeping the switch closed ( 13 . 23 . 43 ) after receiving the wake-up current pulse.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding circuit is a feedback line ( 52 ).

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the main assembly ( 2 ) a displacement of the main assembly ( 2 ) in the passive state and activating the alarm ( 5 . 11 . 20 . 40 ) is feasible.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding circuit has a reset switch (10) designed as a depletion field-effect transistor ( 53 ) such that the latching circuit is powered by a reset current pulse from the main assembly (FIG. 2 ) is reset.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switch ( 13 . 23 . 43 ) is a semiconductor device.

Electronic assembly ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the switch ( 13 . 23 . 43 ) is designed as a thyristor.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the switch ( 13 . 23 . 43 ) comprises a relay.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding circuit is a flip-flop circuit ( 26 ).

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized that by means of the main assembly ( 2 ) the position of a mechanical system is detectable, wherein the position of the mechanical system is defined by a fine position information and a rough position information and the fine position information is repeated periodically with a continuous change of the position of the mechanical system, wherein the main assembly ( 2 ) comprises a measuring circuit for absolute determination of the fine position information.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical system is a shaft ( 3 ), in particular a wave ( 3 ) of an electric motor ( 4 ) of a vehicle steering system, the fine position information is an angle information and the rough position information is a revolution information.

Electronic assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the alarm device ( 5 . 11 . 20 . 40 ) another input ( 34 ) for receiving a control current pulse, such that upon receipt of the control current pulse, a power supply of the main assembly ( 2 ) is feasible.