DE102015103614A1

DE102015103614A1 - Geschwindigkeitssensorvorrichtung, Geschwindigkeitssensorverfahren, elektronische Steuerereinheit und Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE102015103614A1
Application number: DE102015103614.2A
Authority: DE
Inventors: Friedrich RASBORNIG
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2035-03-13
Also published as: KR20150003560U; US9651572B2; US20150268263A1; CN104931718A; JP3198872U; DE102015103614B4; CN104931718B; KR200483018Y1

Abstract

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Geschwindigkeitssensorvorrichtung, die ein Sensorelement zum Bereitstellen eines Sensorsignals, ein Zustandsmodul zum Bereitstellen von Zustandsinformationen der Geschwindigkeitssensorvorrichtung; und ein Verarbeitungsmodul zum Erzeugen eines Ausgangssignals umfasst. Das Ausgangssignal ist aus dem Sensorsignal hergeleitet, wenn die Zustandsinformationen anzeigend für einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sind, und das Ausgangssignal ist ein Sicherheitsmeldungssignal, das Signalflanken aufweist, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als eine vorausgewählte Schwelle sind, wenn die Zustandsinformationen anzeigend für einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sind. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) umfasst eine Schnittstelle zum Empfangen eines Signals, das Signalflanken aufweist, von einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung, und eine Verarbeitungseinheit zum Analysieren von Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken. Die Verarbeitungseinheit ist ausgebildet, um einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung zu bestimmen, wenn die Zeitintervalle höher als eine vorausgewählte Schwelle sind, und um einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung zu bestimmen, wenn die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind.

Description

HINTERGRUND
Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik kann es erforderlich sein, eine Radgeschwindigkeit von Rädern eines Fahrzeugs oder von sonstigen Drehkörpern des Fahrzeugs zu überwachen. Die Radgeschwindigkeit kann zum Beispiel in Anti-Blockier-System-(ABS-)Anwendungen oder in Getriebeanwendungen verwendet werden. Normalerweise werden Radgeschwindigkeitsinformationen in einem Standardausgabeprotokoll, zum Beispiel als Stromprotokoll mit einem niedrigen Strom I_low = 7 mA (low = niedrig) und einem hohen Strom I_high = 14 mA (high = hoch) von einem Sensor an eine elektronische Steuereinheit (ECU; ECU = electronic control unit) des Fahrzeugs übertragen. Es kann nützlich sein, an die ECU ferner Sicherheitsinformationen, zum Beispiel über ein Fehlerereignis, bereitzustellen. Aus diesem Grund kann im Fall eines Fehlerereignisses ein konstanter Strom I_low = 7 mA oder I_high = 14 mA ausgegeben werden, zum Beispiel wenn eine externe Versorgungsspannung unter einen vorbestimmten Niedrig-Spannungswert fällt oder wenn ein Bitfehler in einer internen Sensorspeichervorrichtung auftritt. Somit kann die ECU das Fehlerereignis erkennen. Wenn ein interner Fehler auftritt und chipintern detektiert wird, muss diese Störung mit einem konstanten I_low- oder einem konstanten I_high-Strompegel signalisiert werden. In diesem Fall ist es typischerweise nicht möglich, zum Beispiel zwischen einer Fehleranzeige oder einem Radstillstand, was durch den Radgeschwindigkeitssensor an die ECU signalisiert wird, zu unterscheiden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es besteht ein Bedarf zum Bereitstellen eines verbesserten Konzeptes für eine Geschwindigkeitssensorvorrichtung und eine elektronische Steuereinheit.
Solch ein Bedarf kann durch den Gegenstand eines der Ansprüche gedeckt werden.
In der folgenden Zusammenfassung können einige Vereinfachungen gemacht werden, die einige Aspekte der verschiedenen Ausführungsbeispiele hervorheben und einführen sollen, aber solche Vereinfachungen sollen den Schutzbereich der Erfindungen nicht einschränken. Detaillierte Beschreibungen von Ausführungsbeispielen, die angemessen sind, um es einem Durchschnittsfachmann zu erlauben, die erfindungsgemäßen Konzepte zu erstellen und zu verwenden, folgen in späteren Abschnitten.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenlegung ist eine Geschwindigkeitssensorvorrichtung bereitgestellt. Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung umfasst ein Sensorelement zum Bereitstellen eines Sensorsignals. Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung umfasst ferner ein Zustandsmodul zum Bereitstellen von Zustandsinformationen der Geschwindigkeitssensorvorrichtung. Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung umfasst ferner ein Verarbeitungsmodul zum Erzeugen eines Ausgangssignals. Das Verarbeitungsmodul ist ausgebildet, um das Ausgangssignal aus dem Sensorsignal herzuleiten, wenn die Zustandsinformationen anzeigend für einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sind. Wenn die Zustandsinformationen anzeigend für einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sind, ist das Verarbeitungsmodul ausgebildet, um das Ausgangssignal als Sicherheitsmeldungssignal bereitzustellen, das Signalflanken aufweist, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als eine vorausgewählte Schwelle sind.
Optional weisen die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals eine als Quotient der vorausgewählten Schwelle und n bestimmte Länge auf, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist.
Wiederum optional umfasst das Signal, das aus dem Sensorsignal hergeleitet ist, Signalflanken, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des hergeleiteten Signals länger als die vorausgewählte Schwelle sind.
Optional umfasst das Sensorsignal Signalflanken und wobei die vorausgewählte Schwelle von einer Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung abhängt und das längstmögliche Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals ist, das bei der entsprechenden Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung nicht erreicht werden kann.
Wiederum optional ist die vorausgewählte Schwelle ein Wert in dem Bereich von 1/1000 s bis 1/5000 s, wenn die Geschwindigkeitssensorvorrichtung angewandt wird, um eine Drehgeschwindigkeit für ABS-Anwendungen in einem Automobil zu bestimmen.
Optional ist die vorausgewählte Schwelle ein Wert in dem Bereich von 1/7000 s bis 1/13000 s ist, wenn die Geschwindigkeitssensorvorrichtung angewandt wird, um eine Drehgeschwindigkeit für Getriebeanwendungen in einem Automobil zu bestimmen.
Wiederum optional wird die vorausgewählte Schwelle während der Produktion der Geschwindigkeitssensorvorrichtung vorbestimmt oder wird abhängig von der Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung während der Installation derselben ausgewählt.
Optional ist das Sensormodul ein Magnetfeldsensormodul und das Sensorsignal ist anzeigend für ein oszillierendes Magnetfeld, das anzeigend für eine Umdrehungsgeschwindigkeit eines Drehkörpers ist.
Wiederum optional werden die Zustandsinformationen auf der Basis von allgemeinen Funktionssicherheitstests, Vergleichsinformationen redundanter Pfade oder äußeren Parametern bestimmt.
Optional ist der kritische Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung ein Zustand, in dem die Geschwindigkeitssensorvorrichtung nicht in der Lage ist, Informationen des Sensorsignals auf verlässliche Art und Weise auszugeben.
Wiederum optional ist der kritische Zustand anzeigend für ein Fehlen einer ausreichenden Versorgungsspannung, die an die Geschwindigkeitssensorvorrichtung bereitgestellt wird, oder ist anzeigend für einen Bitfehler in einer Speichervorrichtung des Sensors oder ist anzeigend für einen äußeren Parameter.
Optional ist das Zustandsmodul ausgebildet, um ein Zustandssignal auszugeben, das einen niedrigen Pegel und einen hohen Pegel aufweist, wobei entweder der niedrige Pegel oder der hohe Pegel anzeigend für den nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung ist und der andere von dem niedrigen Pegel und dem hohen Pegel anzeigend für den kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung ist.
Wiederum optional ist das Zustandsmodul ausgebildet, um Zustandsinformationen bereitzustellen, die anzeigend für einen weiteren, kritischen Zustand sind, und das Sicherheitsmeldungssignal ist anzeigend für einen Typ der kritischen Zustände.
Optional weist das Sicherheitsmeldungssignal Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken auf, die kürzer oder länger als die Hälfte des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals sind, wenn das Zustandssignal anzeigend für den kritischen Zustand ist.
Wiederum optional ist das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals kürzer als 40 % oder länger als 60 % des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals, wenn das Zustandssignal anzeigend für den kritischen Zustand ist.
Optional variieren die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals periodisch, wenn das Zustandssignal anzeigend für den kritischen Zustand ist.
Wiederum optional ist das Sicherheitsmeldungssignal mit einem Versatz im Vergleich mit dem Ausgangssignal bereitgestellt, das das Sensorsignal ist oder aus dem Sensorsignal hergeleitet ist. Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Geschwindigkeitssensorverfahren bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens eines Sensorsignals, das anzeigend für eine erfasste, physikalische Größe aus einem Sensorelement einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung ist; des Bereitstellens einer Zustandsinformation der Geschwindigkeitssensorvorrichtung und des Erzeugens eines Ausgangssignals. Das Ausgangssignal ist aus dem Sensorsignal hergeleitet, wenn die Zustandsinformationen anzeigend für einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sind. Das Ausgangssignal ist ein Sicherheitsmeldungssignal, das Signalflanken aufweist, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als eine vorausgewählte Schwelle sind, wenn die Zustandsinformationen anzeigend für einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sind.
Gemäß wiederum einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenlegung ist eine elektronische Steuereinheit (ECU = Electronic Control Unit) bereitgestellt. Die ECU umfasst eine Schnittstelle zum Empfangen eines Signals, das Signalflanken aufweist, von einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung, und eine Verarbeitungseinheit zum Analysieren von Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken. Die Verarbeitungseinheit ist ausgebildet, um einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung zu bestimmen, wenn die Zeitintervalle höher als eine vorausgewählte Schwelle sind, und um einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung zu bestimmen, wenn die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind.
Optional ist die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, um zwischen zwei oder mehr kritischen Zuständen durch Analysieren von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken zu unterscheiden, wobei die Zeitintervalle kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren einer ECU bereitgestellt, das die Schritte des Empfangens eines Signals, das Signalflanken aufweist, von einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung und des Analysierens von Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken umfasst. Der Schritt des Analysierens von Zeitintervallen umfasst das Bestimmen eines nicht kritischen Zustandes der Geschwindigkeitssensorvorrichtung, wenn die Zeitintervalle höher als eine vorausgewählte Schwelle sind, und das Bestimmen eines kritischen Zustandes der Geschwindigkeitssensorvorrichtung, wenn die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind.
Einige Ausführungsbeispiele umfassen eine digitale Schaltungsanordnung, die innerhalb der Vorrichtung zum Ausführen der jeweiligen Schritte installiert ist. Solch eine digitale Steuerungsschaltungsanordnung, z. B. ein digitaler Signalprozessor (DSP = Digital Signal Processor), ein feld-programmierbares Gate-Array (FPGA = Field-Programmable Gate Array), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), oder ein Allzweckprozessor kann mit einer Speicherschaltungsanordnung gekoppelt sein und muss durch Hardware und/oder Software entsprechend ausgebildet sein werden. Somit stellen wiederum weitere Ausführungsbeispiele ein Computerprogramm, das einen Programmcode aufweist, zum Ausführen von Ausführungsbeispielen des Verfahrens bereit, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer programmierbaren Hardwarevorrichtung ausgeführt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
1 eine Geschwindigkeitssensorvorrichtung darstellt, um ein Ausgangssignal für eine Steuereinheit zu erzeugen;
2 die Geschwindigkeitssensorvorrichtung von 1 darstellt, die angeordnet ist, um eine Radgeschwindigkeit eines Reifens zu bestimmen;
3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausgangssignals zeigt, das von der Geschwindigkeitssensorvorrichtung von 1 bereitgestellt wird;
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ausgangssignals zeigt, das von der Geschwindigkeitssensorvorrichtung von 1 bereitgestellt wird;
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung darstellt, um ein Ausgangssignal für eine Steuereinheit zu erzeugen;
6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ausgangssignals zeigt, das durch die Geschwindigkeitssensorvorrichtung von 1 bereitgestellt wird;
7 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Ausgangssignals zeigt, das durch die Geschwindigkeitssensorvorrichtung von 1 bereitgestellt wird;
8 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Ausgangssignals zeigt, das durch die Geschwindigkeitssensorvorrichtung von 1 bereitgestellt wird;
9 ein Verfahren zum Erzeugen eines Ausgangssignals zeigt;
10 eine elektronische Steuereinheit darstellt, um ein Signal, das Signalflanken aufweist, aus einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung zu analysieren;
11 eine Geschwindigkeitssensorvorrichtung darstellt, die in 1 gezeigt ist, und eine elektronische Steuereinheit von 10 darstellt; und
12 ein Verfahren zum Decodieren eines Signals, das Signalflanken aufweist, aus einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Während dementsprechend verschiedene Abänderungen und alternative Formen von weiteren Ausführungsbeispielen möglich sind, werden Ausführungsbeispiele davon in den Zeichnungen beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die offenbarten bestimmten Formen zu begrenzen, sondern im Gegensatz die Ausführungsbeispiele alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Abänderungen, Entsprechungen und Alternativen abdecken sollen. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Ziffern auf gleiche oder ähnliche Elemente. Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erste, r, s“, „zweite, r, s“ usw. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente zu beschrieben, diese Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt sein sollen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Zum Beispiel könnte ein erstes Element als zweites Element bezeichnet und auf ähnliche Weise ein zweites Element als erstes Element bezeichnet werden, ohne vom Schutzbereich der Ausführungsbeispiele abzuweichen. Nach hiesigem Gebrauch umfasst der Begriff „und/oder” sämtliche Kombinationen von einem oder mehr der zugehörigen, aufgeführten Elemente.
Es versteht sich, dass wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz ein Element als „direkt“ mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden. Sonstige zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen benutzte Worte sollten auf gleichartige Weise ausgelegt werden (z. B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „benachbart“ gegenüber „direkt benachbart“ usw.).
Die hier angewandte Terminologie bezweckt nur das Beschreiben bestimmter Ausführungsbeispiele und soll nicht begrenzend für weitere Ausführungsbeispiele sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Einzelformen „ein, eine“ und „das, der, die“ auch die Pluralformen umfassen, wenn der Zusammenhang nicht deutlich sonstiges anzeigt. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen.
Auch ist zu beachten, dass in einigen alternativen Implementierungen die angegebenen Funktionen/ Schritte nicht entsprechend der in den Figuren angegebenen Reihenfolge vorkommen können. Zum Beispiel können zwei nacheinander gezeigte Figuren tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden oder können manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden, abhängig von der Funktionalität/den eingebundenen Schritten.
Sofern nicht anderweitig definiert besitzen alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung wie sie gewöhnlich von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu dem Ausführungsbeispiele gehören. Weiterhin versteht es sich, dass Begriffe, z. B. die in gewöhnlich benutzten Wörterbüchern definierten, als eine Bedeutung besitzend ausgelegt werden sollten, die ihrer Bedeutung im Zusammenhang der entsprechenden Technik entspricht, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn ausgelegt werden, sofern sie nicht ausdrücklich so definiert sind.
Teile von Ausführungsbeispielen und einer entsprechenden, detaillierten Beschreibung werden in Begriffen von Software, oder Algorithmen und symbolischen Darstellungen einer Operation an Datenbits innerhalb eines Computerspeichers dargelegt. Diese Beschreibungen und Darstellungen sind solche, mit denen der Durchschnittsfachmann in effizienter Weise den Inhalt seiner Arbeit anderen Fachleuten übermittelt. Ein Algorithmus, wie der Begriff hier verwendet und wie er im Allgemeinen verwendet wird, wird als eine selbstkonsistente Sequenz von Schritten verstanden, die zu einem gewünschten Ergebnis führen. Die Schritte sind derart, dass sie physikalische Manipulationen physikalischer Größen erfordern. Normalerweise aber nicht notwendigerweise nehmen diese Größen die Form optischer, elektrischer oder magnetischer Signale an, die gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen oder anderweitig manipuliert werden können. Es hat sich gelegentlich als günstig erwiesen, vorrangig aus Gründen der allgemeinen Verwendung, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Begriffe, Zahlen oder dergleichen zu bezeichnen.
In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele Bezug nehmend auf Schritte und symbolische Darstellungen der Operationen (z. B. in Form von Flussdiagrammen) beschrieben, die als Programmmodule oder funktionale Prozesse, einschließlich Routinen, Programmen, Objekten, Komponenten, Datenstrukturen usw., implementiert werden können, die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, und unter Verwendung existierender Hardware an existierenden Netzwerkelementen oder Steuerknoten implementiert werden können. Solche existierende Hardware kann eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs = Central Processing Units), digitale Signalprozessoren (DSPs = Digital Signal Processors), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, feld-programmierbare Gate-Arrays (FPGAs = Field-Programmable Gate Arrays), Computer und dergleichen einschließen.
Sofern es nicht ausdrücklich anderweitig angegeben ist oder es aus der Diskussion hervorgeht, beziehen sich Begriffe wie „verarbeitend“, „berechnend“, „rechnerisch ermittelnd“ oder bestimmend“ oder „anzeigend“ oder dergleichen auf die Handlungen und Prozesse eines Computersystems oder eines ähnlichen elektronischen Rechengeräts, das Daten manipuliert und umwandelt, die als physikalische, elektronische Größe innerhalb der Register und Speicher des Computersystems dargestellt sind, in andere Daten, die in ähnlicher Weise als physikalische Größen innerhalb der Speicher oder Register des Computersystems oder anderer solcher Informationsspeicher-, Informationsübertragungs- oder Informationsanzeigegeräte dargestellt sind.
Wie es hier offengelegt ist, können der Begriff „Speichermedium“, „Speichereinheit“ oder „computerlesbares Speichermedium“ ein oder mehrere Geräte zum Speichern von Daten darstellen, einschließlich Nurlesespeicher (ROM – Read Only Memory), Direktzugriffsspeicher (RAM – Random Access Memory), magnetischer RAM, Kernspeicher, Magnetplattenspeichermedien, optische Speichermedien, Flashspeichervorrichtungen und/oder sonstige, greifbare Medien zum Speichern von Informationen. Der Begriff „computerlesbares Medium“ kann tragbare und stationäre Speichervorrichtungen, optische Speichervorrichtungen und verschiedene sonstigen Medien, die des Speicherns fähig sind und die (eine) Anweisung(en) und/oder Daten enthalten oder übertragen, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.
Weiterhin können die Ausführungsbeispiele durch Hardware, Software, Firmware, Middleware, Microcode, Hardwarebeschreibungssprachen, oder jede Kombination derselben implementiert werden. Beim Implementieren in Software, Firmware, Middleware oder Microcode können der Programmcode oder Codesegmente zum Ausführen der notwendigen Aufgaben in einem maschinen- oder computerlesbaren Medium, wie beispielsweise einem computerlesbaren Speichermedium, gespeichert werden. Beim Implementieren in Software führen ein Prozessor oder Prozessoren die notwendigen Aufgaben aus.
Ein Codesegment kann eine Prozedur, eine Funktion, ein Teilprogramm, ein Programm, eine Routine, eine Teilroutine, ein Modul, ein Softwarepaket, eine Klasse oder jede Kombination von Anweisungen, Datenstrukturen oder Programmstatements darstellen. Ein Codesegment kann mit einem anderen Codesegment oder einer Hardwareschaltung, durch Weitergeben und/oder Empfangen von Informationen, Daten, Argumenten, Parametern oder Speicherinhalten gekoppelt sein. Informationen, Argumente, Daten usw. können über jegliche geeignete Mittel, einschließlich gemeinsamer Speichernutzung, Meldungsweitergabe, Token-Weitergabe, Netzwerksübertragung usw., weitergegeben, weitergeleitet oder übertragen werden.
1 stellt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 dar, die ausgebildet ist, um codierte Signale für eine Steuereinheit zu erzeugen.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 umfasst ein Sensorelement 10. Das Sensorelement 10 ist ausgebildet, um ein Sensorsignal 100 bereitzustellen. Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 umfasst ferner ein Zustandsmodul 11, das ausgebildet ist, um Zustandsinformationen 110 bereitzustellen. Weiterhin umfasst die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 ein Verarbeitungsmodul 12, das ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal 120 zu erzeugen. Ein Modul kann vollständig oder teilweise in Hardware implementiert sein, zum Beispiel als eine Schaltungsanordnung oder als Teil einer Schaltungsanordnung eines Halbleiterchips. Ein Modul kann bei anderen Ausführungsbeispielen vollständig oder teilweise in Software, Middleware oder Firmware implementiert sein. Zum Beispiel kann das Zustandsmodul bei einigen Ausführungsbeispielen jegliche Schaltungsanordnung oder jeglichen Teil einer Schaltungsanordnung umfassen, die bzw. der auf einem Halbleiterchip bereitgestellt ist, der in der Lage ist, einen Zustand zu erfassen oder zu überwachen und basierend darauf Zustandsinformationen zu erzeugen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Zustandsmodul Software, Middleware, Firmware, Datenverarbeitungscodes oder Teile derselben, die auf einer digitalen Schaltung eines Halbleiterchips verarbeitet sind, umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verarbeitungsmodul ein digitales Verarbeitungsmodul sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können das Zustandsmodul und das Verarbeitungsmodul die gleichen Hardwarekomponenten auf dem Chip umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Geschwindigkeitssensorvorrichtung ein Halbleiterchip mit einer monolithisch integrierten Schaltung, die darauf bereitgestellt ist, und einem Halbleitergehäuse, das den Halbleiterchip umgibt. Bei einigen Ausführungsbeispielen sind das Sensorelement, das Zustandsmodul und das Verarbeitungsmodul monolithisch auf dem gleichen Halbleiterchip integriert. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Geschwindigkeitssensorvorrichtung mehr als einen Halbleiterchip umfassen, der innerhalb eines gemeinsamen Halbleitergehäuses bereitgestellt ist. Zum Beispiel kann das Erfassungselement auf einem ersten Halbleiterchip bereitgestellt sein und das Zustandsmodul und das Verarbeitungsmodul können auf einem zweiten Halbleiterchip implementiert sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen können ein Teil des Erfassungselements, ein Teil des Zustandsmoduls oder ein Teil des Verarbeitungsmoduls gemeinsam auf einem ersten Halbleiterchip implementiert sein, während andere Teile des Erfassungselements, des Zustandsmoduls oder des Verarbeitungsmoduls auf einem zweiten Halbleiterchip innerhalb des gleichen Halbleiterpakets implementiert sein können.
Bei Ausführungsbeispielen ist das Verarbeitungsmodul wie folgt implementiert. Wenn die Zustandsinformationen 110 anzeigend für einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sind, ist das Ausgangssignal 120 aus dem Sensorsignal 100 hergeleitet. Wenn hingegen die Zustandsinformationen 110 anzeigend für einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sind, ist das Ausgangssignal 120 ein Sicherheitsmeldungssignal, das Signalflanken aufweist, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als eine vorausgewählte (Zeit-)Schwelle sind. Die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken können bei einigen Ausführungsbeispielen Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, positiven Signalflanken (ansteigende Flanke eines Übergangs von niedrig zu hoch eines Zwei-Pegel-Digitalsignals) sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen können Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, negativen Signalflanken (abfallende Flanke eines Übergangs von niedrig zu hoch eines Zwei-Pegel-Digitalsignals) sein. Jedes Zeitintervall kann ein Minimum und ein Maximum des Ausgangssignals 120 umfassen. Anders ausgedrückt, ein Zeitintervall kann eine volle Periode des Ausgangssignals 120 umfassen.
Somit kann das Sicherheitsmeldungssignal, das durch das Verarbeitungsmodul 12 ausgegeben wird, wenn die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sich in einem kritischen Zustand befindet, eine konstante oder variable Frequenz f_sm aufweisen oder umfassen, die gleich oder größer als eine Schwellenfrequenz f_th ist. Da die Sicherheitsmeldungssignal ein hohes Frequenzsignal ist, das im Fall eines nicht kritischen Zustandes von dem Ausgangssignal unterschieden werden kann, kann eine Fernsteuereinheit, die das Sicherheitsmeldungssignal empfängt, den kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 eindeutig erkennen. Daher kann der kritische Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sicher an die Steuereinheit und somit an einen Benutzer übertragen werden.
Bei einigen Implementierungen kann das Sensorelement 10 ausgebildet sein, um eine physikalische Größe zu messen, die anzeigend für eine Drehgeschwindigkeit eines drehbaren Zieles ist. Das Sensorsignal 100 kann anzeigend für eine oszillierende, physikalische Größe sein, die zum Beispiel anzeigend für eine Radgeschwindigkeit ist. Schwankungen der oszillierenden Größe können durch Signalflanken in dem Sensorsignal 100 dargestellt sein. Bei einigen Implementierungen, können die Signalflanken des Sensorsignals 100 Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken definieren, die länger als die vorausgewählte Schwelle sind. Anders ausgedrückt, das Sensorsignal 100 kann eine variable Frequenz aufweisen, die anzeigend für eine Radgeschwindigkeit ist, wobei die Frequenz unter der Schwellenfrequenz f_th liegt. Die Frequenz des Sensorsignals 100 kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine Frequenz in dem Frequenzbereich von 0 Hz bis zu der Schwellenfrequenz f_th sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals eine Länge aufweisen, die als Quotient der vorausgewählten Schwelle und einer natürlichen Zahl n bestimmt ist. Anders ausgedrückt, die Länge der Zeitintervalle kann gleich dem Produkt der vorausgewählten Schwelle und 1/n sein. Das Sicherheitsmeldungssignal kann somit ein oszillierendes Signal sein, das eine konstante Frequenz f_sm aufweist, die ein Mehrfaches der Schwellenfrequenz f_th, ist, wie beispielweise ein-, zwei- oder dreimal die maximale Sensorfrequenz f_th. Anders ausgedrückt f_sm ≥ f_th, f_sm ≥ 2·f_th, f_sm ≥ 3·f_th, f_sm ≥ 4·f_th usw.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 abhängen. Zum Beispiel weisen die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalen des Sicherheitsmeldungssignals eine Länge auf, die als eine Differenz aus 1/n Mal die vorausgewählte Schwelle und 1/m Mal ein Zeitintervall zwischen zwei entsprechenden, aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 bestimmt wird, wobei n und m natürliche Zahlen sind. Bei solchen Implementierungen kann das Sicherheitsmeldungssignal die Informationen, dass sich die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 in einem kritischen Zustand befindet, sowie Informationen über die erfasste Radgeschwindigkeit umfassen. Das Sicherheitsmeldungssignal kann eine variable Frequenz f_sm abhängig von der variablen Frequenz des Sensorsignals 100 und der Schwellenfrequenz f_th aufweisen.
Das aus dem Sensorsignal 1 hergeleitete Signal, das als Ausgangssignal 120 während nicht kritischer Zustände der Geschwindigkeitssensorvorrichtung verwendet werden kann, kann Signalflanken umfassen, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des aus dem Sensorsignal 100 hergeleiteten Signals länger als die vorausgewählte Schwelle sind. Anders ausgedrückt, das aus dem Sensorsignal 100 hergeleitete Signal kann eine variable Frequenz aufweisen, die der variable Frequenz des Sensorsignals 100 entspricht und niedriger als die Schwellenfrequenz f_th ist. Somit kann eine Steuereinheit in der Lage sein, das Ausgangssignal 120 in einem nicht kritischen Zustand eindeutig von dem in einem kritischen Zustand auf der Basis der vorausgewählten Schwelle zu unterscheiden.
Zusammenfassend kann bei einigen Ausführungsbeispielen das Ausgangssignal 120 Intervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken aufweisen. Die Zeitintervalle können Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 entsprechen, wenn die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sich in einem nicht kritischen Zustand befindet. Wenn die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sich in einem kritischen Zustand befindet, sind die Zeitintervalle gleich oder größer als die vorausgewählte Schwelle.
Bei einigen Implementierungen kann die vorausgewählte Zeitschwelle von einer Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 abhängen und kann als das längstmögliche Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 definiert sein, das bei der entsprechenden Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 nicht erreicht werden kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die vorausgewählte Schwelle auf einer Drehgeschwindigkeit eines Drehkörpers eines Fahrzeugs basieren, die einer Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Beispiele für die vorausgewählte Schwelle werden nachstehend gegeben.
Die vorausgewählte Schwelle kann während der Produktion der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 vorbestimmt werden. In diesem Fall kann die Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 auf eine bestimmte Anwendung begrenzt sein. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann die vorausgewählte Schwelle abhängig von der Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1, zum Beispiel während der Installation derselben, bestimmt oder variiert werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die vorausgewählte Schwelle zum Beispiel durch Speichern in einem Speicherbauelement (memory device) (nicht gezeigt) der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 ausbildbar sein. Das Speicherbauelement kann ausgebildet sein, um die vorbestimmte Schwelle zu speichern oder kann ausgebildet sein, um das Umprogrammieren der vorausgewählten Schwelle zu erlauben. Bei einigen Implementierungen können zwei oder mehr Werte für die vorausgewählte Schwelle in der Speichervorrichtung gespeichert sein und der Wert, der einer bestimmten Anwendung entspricht, kann zu dem Zeitpunkt der Installation oder Verwendung gewählt werden.
Bei einigen Implementierungen können die Zustandsinformationen 110 Informationen sein, die betriebliche Probleme oder mögliche Bedrohungen oder Risiken für den Betrieb der ganzen Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 oder entweder des Sensorelements 10, des Zustandsmoduls 11 oder des Verarbeitungsmoduls 12, oder anderer Schaltungsteile der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (z. B. eines Analog-Digital-Wandlers), anzeigen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Zustandsinformationen Informationen sein, die bereitgestellt werden, um sicherheitsinstrumentierte Funktionen gemäß Sicherheitsnormen, wie beispielsweise Sicherheitsintegritätsstufe (SIL = Safety Integrity Level) oder Automobilsicherheitsintegritätsstufe (ASIL = Automotive Safety Integrity Level), wie beispielsweise ISO 26262, zu erfüllen.
Die Zustandsinformationen 110 können auf unterschiedliche Art und Weise bestimmt werden. Zum Beispiel können die Zustandsinformationen 110 auf der Basis von allgemeinen Funktionssicherheitstests, beispielsweise eines Selbsttests, zum Beispiel eines eingebauten Selbsttests (BIST = Built-In Self-Test), bestimmt werden. Bei solch einer Anwendung kann das Zustandsmodul 11 als interner Diagnoseblock ausgebildet sein, der Schaltungsfehler oder Chipfehler in der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 detektiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Zustandsinformationen 110 basierend auf Vergleichsinformationen redundanter Pfade bestimmt werden. Bei weiteren Implementierungen können äußere Parameter, wie beispielsweise eine Temperatur, zum Beispiel eine Chiptemperatur, oder eine Versorgungsspannung zum Bestimmen der Zustandsinformationen 110 verwendet werden. Bei solchen Implementierungen kann das Zustandsmodul 11 ein Detektor, wie beispielsweise ein Thermometer oder ein Voltmeter, sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Zustandsinformationen 110 anzeigend für zumindest zwei Zustände sein. Bei einigen Implementierungen können diese Zustände ein nicht kritischer Zustand (z. B. störungsfreier Zustand) und ein kritischer Zustand sein. Der kritische Zustand wird durch die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 als ein Zustand bestimmt, in dem die Sensorvorrichtung nicht in der Lage ist, Drehgeschwindigkeitsinformationen des überwachten Drehkörpers korrekt zu erfassen und zu übertragen, oder in dem das Risiko bestimmt wird, dass die Sensorvorrichtung nicht in der Lage ist, Drehgeschwindigkeitsinformationen des überwachten Drehkörpers korrekt zu erfassen und zu übertragen. Die Zustandsinformationen 110 können binäre Informationen sein, die einen niedrigen Pegel und einen hohen Pegel aufweisen, wobei entweder der niedrige Pegel oder der hohe Pegel anzeigend für den nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sein kann und der andere von dem niedrigen Pegel und dem hohen Pegel anzeigend für den kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sein kann. Bei einem Ausführungsbeispiel können der niedrige Pegel derselben anzeigend für einen störungsfreien Zustand und ein hoher Pegel derselben anzeigend für einen kritischen Zustand sein. Der kritische Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 kann ein Zustand sein, in dem die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 nicht in der Lage ist, Informationen des Sensorsignals auf verlässliche Art und Weise auszugeben. Anders ausgedrückt, in dem kritischen Zustand kann ein Benutzer einer korrekten Übertragung einer Drehgeschwindigkeit eines Drehkörpers, zum Beispiel eines oder mehrerer Räder, nicht vertrauen.
Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen können die Zustandsinformationen 110 ein Signal sein, das anzeigend für mehr als zwei Zustände der Gruppe ist, die einen störungsfreien Zustand, einen kritischen Zustand, einen fehlerhaften Zustand und Zwischenzustände umfasst. Zum Beispiel können die Zustandsinformationen 110 ternäre Zustandsinformationen sein, wobei ein niedriger Pegel derselben anzeigend für einen störungsfreien Zustand, ein Zwischenpegel derselben anzeigend für einen kritischen Zustand und ein hoher Pegel derselben anzeigend für einen fehlerhaften Zustand sein kann.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verarbeitungsmodul 12 als Verarbeitungsvorrichtung implementiert sein, die durch Software bereitgestellt wird, die zum Erzeugen des Ausgangssignals 120 ausgebildet ist. Bei einigen anderen Ausführungsbeispielen kann das Verarbeitungsmodul 12 durch Hardware implementiert sein.
2 stellt eine Anwendung einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 dar, wie es in Bezug auf 1 erklärt wird.
2 zeigt die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1, wobei das Sensorelement 10 angrenzend an ein drehbares Ziel angeordnet ist, zum Beispiel eines aus der Gruppe, die ein Rad 3, ein Getriebe, eine Kurbel oder eine Nocke eines Automobils umfasst. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das drehbare Ziel jeder andere Drehkörper sein, dessen Radgeschwindigkeit überwachen werden soll.
Bei einigen Implementierungen kann das Sensorelement 10 ein Magnetfeldsensorelement sein, das angrenzend an das drehbare Ziel, z. B. das Rad 3, angeordnet ist, um ein Magnetfeld zu messen, das anzeigend für die Radgeschwindigkeit des drehbaren Zieles ist. Dadurch kann das Magnetfeldsensorelement eines aus der Gruppe eines Hall-Sensors, eines magnetoresistiven Sensors (XMR-Sensor; XMR = X-Magneto-Resistive) oder sonstiger geeigneter Magnetosensoren sein. Ein Hall-Sensor basiert auf dem Prinzip des allgemeinbekannten Hall-Effekts, während ein XMR-Sensor auf dem Prinzip eines normalen Magnetowiderstandes (OMR = Ordinary Magneto-Resistance), eines Riesenmagnetowiderstandes (GMR = Giant Magneto-Resistance), eines kolossalen Magnetowiderstandes (CMR = Colossal Magneto-Resistance), eines Tunnelmagnetowiderstandes (TMR = Tunnel Magneto-Resistance) oder eines anisotropen Magnetowiderstandes (AMR = Anisotropic Magneto-Resistance) basieren kann. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Sensorelement 10 ein optisches Sensorelement oder jedes andere Sensorelement sein, das ausgebildet ist, um eine Drehgeschwindigkeit eines drehbaren Zieles zu bestimmen.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 kann als ein elektronisches Gehäuse gebildet sein, das zumindest einen Chip aufweist, der zumindest das Sensorelement 10 und das Verarbeitungsmodul 12 umfasst. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Chip ferner das Zustandsmodul umfassen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 ein Mehrchipmodul (MCM = Multi-Chip Module) sein, das zwei oder mehr Chips umfasst. Eine solche Implementierung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 kann komplizierte Verdrahtung vermeiden und die Produktionskosten reduzieren.
Das Sensorsignal 100, das durch das Sensorelement 10 bereitgestellt wird, kann eine Frequenz aufweisen, die anzeigend für die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Zieles, zum Beispiel des Rads 3 oder eines Getriebes, ist. Wie oben bereits erwähnt kann das Ausgangssignal 120 von der vorausgewählten Schwelle abhängen, deren Wert abhängig von der Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung variieren kann. Bei Ausführungsbeispielen, gemäß denen die Drehgeschwindigkeit eines Rades 3 eines Automobils durch das Sensorelement 10 überwacht wird, kann die vorausgewählte Schwelle ein Wert in dem Bereich von 1/1000 Sekunden bis 1/5000 Sekunden sein. Bei einigen Implementierungen kann die vorausgewählte Schwelle im Wesentlichen 1/3000 Sekunden sein. Anders ausgedrückt, die Schwellenfrequenz f_th kann eine Frequenz in dem Bereich von 1 kHz bis 5 kHz, zum Beispiel 3 kHz, sein. Bei einem Ausführungsbeispiel kann eine vorausgewählte Zeitschwelle von ungefähr 1/3000 s oder eine Frequenz von ungefähr 3 kHz eine Höchstgeschwindigkeit des Automobils von ungefähr 250 km/h anzeigen. Allerdings kann die vorausgewählte Schwelle oder die Schwellenfrequenz f_th abhängig von dem Typ des Automobils variieren, wie beispielsweise der Höchstgeschwindigkeit desselben. Außerdem kann die Anordnung des Sensorelements 10 und/oder der Entwurf des Rades 3 den Wert der vorausgewählten Schwelle oder der Schwellenfrequenz f_th beeinflussen.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen, gemäß denen die Drehgeschwindigkeit eines Getriebes eines Automobils durch das Sensorelement 10 überwacht wird, kann die vorausgewählte Schwelle ein Wert in dem Bereich von 1/7000 s bis 1/13000 s sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die vorausgewählte Schwelle im Wesentlichen 1/10000 s sein. Anders ausgedrückt, die Schwellenfrequenz f_th kann eine Frequenz in dem Bereich von 7 kHz bis 13 kHz oder ungefähr 10 kHz sein. Bei einem Ausführungsbeispiel kann eine vorausgewählte Schwelle von ungefähr 1/ 10000 s oder eine Schwellenfrequenz von ungefähr 10 kHz eine Höchstgeschwindigkeit des Automobils von ungefähr 250 km/h anzeigen. Allerdings kann die vorausgewählte Schwelle oder die Schwellenfrequenz f_th abhängig von dem Typ des Automobils variieren, wie beispielsweise der Höchstgeschwindigkeit desselben. Außerdem kann die Anordnung des Sensorelements 10 und/oder der Entwurf des Getriebes den Wert der vorausgewählten Schwelle oder der Schwellenfrequenz f_th beeinflussen.
Bei einigen Implementierungen, kann das Zustandsmodul 11 ausgebildet sein, um Zustandsinformationen 110 bereitzustellen, die anzeigend dafür sind, ob die Versorgungsspannung, die an die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 oder an zumindest ein Element der Geschwindigkeitssensorvorrichtung bereitgestellt wird, ausreichend ist (nicht kritischer Zustand), oder ob ein Mangel an ausreichender Versorgungsspannung, die an die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 bereitgestellt wird, besteht (kritischer Zustand). Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Zustandssignal 110 anzeigen, ob ein Speicher der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 (nicht gezeigt) störungsfrei ist (nicht kritischer Zustand) oder ob ein Bitfehler in einem Speicher der Geschwindigkeitssensorvorrichtung vorhanden ist (kritischer Zustand). Bei einigen anderen Ausführungsbeispielen können die Zustandsinformationen 110 Informationen darüber umfassen, ob eine Temperatur der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 oder eine Chipbelastung geringer oder höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Bei einigen weiteren Implementierungen können die Zustandsinformationen 110, die durch das Zustandsmodul 11 bereitgestellt werden, anzeigend für Zustandsinformationen eines Systems sein, das durch den Sensor 10 zu überwachen ist. Das System kann ein Automobil oder jegliches andere System sein, das ein drehbares Ziel, wie beispielsweise ein Rad 3 oder ein Getriebe, aufweist, dessen Drehgeschwindigkeit zu überwachen ist. Zum Beispiel können die Zustandsinformationen 110 ein Signal sein, das durch einen zusätzlichen Sensor, der das System überwacht, bereitgestellt wird. Bei einigen Implementierungen kann der Sensor ein Sensor sein, der einen Abriebszustand von Bremsen des Automobils, einen Reifendruck, eine Bewegungsrichtung oder eine Temperatur anzeigt. Bei einem alternativen Beispiel kann das Zustandssignal 110 ein Signal sein, das auf der Basis des Sensorsignals 100 bestimmt wird, das zum Beispiel anzeigend für einen Luftzwischenraum a zwischen dem Sensorelement 10 und dem drehbaren Ziel, zum Beispiel dem Rad 3, ist. Anders ausgedrückt, das Zustandssignal 110 kann anzeigend für jegliche Zustandsinformationen sein, die zum sicheren Betreiben eines Systems, wie beispielsweise eines Automobils, notwendig sind.
Es wird jetzt auf 3 Bezug genommen, die ein Ausgangssignal 120 zeigt, das durch das Verarbeitungsmodul 12 bereitgestellt wird.
Das Ausgangssignal 120 kann ein Signal sein, das zwischen einem maximalen Wert und einem minimalen Wert oszilliert und Signalflanken zwischen aufeinanderfolgenden Extremwerten aufweist. Zwei aufeinanderfolgende oder folgende, gleichartige Signalflanken können ein Zeitintervall definieren. Bei einigen Implementierungen kann das Ausgangssignal 120 ein Rechteckwellensignal sein. Das Rechteckwellensignal kann Rechteckwellenradgeschwindigkeitspulse darstellen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der maximale Wert ein Strompegel I_high von 14 mA und der minimale Wert ein Strompegel I_low von 7 mA sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Ausgangssignal 120 eine im Wesentlichen konstante Amplitude aufweisen. „Der Begriff „im Wesentlichen konstant“ kann derart verstanden werden, dass er Schwankungen der Sensorsignalamplitude von weniger als 5 %, vorzugsweise weniger als 2 %, noch bevorzugter weniger als 1 % der Sensorsignalamplitude, umfasst.
Wie es durch 3 gezeigt wird, kann das Ausgangssignal 120 in drei Zeitblöcke A, B und C unterteilt werden. Zeitintervalle T_A, T_C zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Ausgangssignals 120 während der Zeitblöcke A und C unterscheiden sich von einem Zeitintervall T_B zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Ausgangssignals 120 während des Zeitblocks B. Anders ausgedrückt, eine Frequenz des Ausgangssignals 120 während der Zeitblöcke A und C kann sich von einer Frequenz des Ausgangssignals 120 während des Zeitblocks B unterscheiden. Bei einigen Implementierungen kann das Ausgangssignal 120 einen störungsfreien Zustand während der Zeitblöcke A und C und einen kritischen Zustand während des Zeitblocks B anzeigen.
Wie es durch 3 gezeigt wird, kann Zeitblock A Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken umfassen. Das Zeitintervall zwischen einer ansteigenden Signalflanke und einer angrenzenden, abfallenden Signalflanke kann als eine Pulsbreite eines Pulses P_A definiert sein. Während des Zeitblocks A kann ein Arbeitszyklus (duty cycle), der als Prozentsatz der Pulsbreite in Bezug auf das Zeitintervall T_A definiert ist, 50 % sein. Auf ähnliche Weise kann auch Zeitblock C Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken umfassen. Das Zeitintervall zwischen einer ansteigenden Signalflanke und einer angrenzenden, abfallenden Signalflanke kann als eine Pulsbreite eines Pulses P_C definiert sein. Der Arbeitszyklus während des Zeitblocks C kann wiederum 50 % sein. Bei einigen Implementierungen kann der Arbeitszyklus während der Intervalle A und C variieren, um das Übertragen zusätzlicher Informationen, zum Beispiel Informationen über einen Luftzwischenraum zwischen dem Sensorelement und dem drehbaren Ziel, eine Temperatur, eine Bewegungsrichtung oder einen Abriebszustand der Bremsen, zu erlauben.
Während des Zeitblocks A und des Zeitblocks C kann das Ausgangssignal 120 Zeitintervalle T_A und T_C umfassen, die eine Dauer aufweisen, die Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 entspricht. Die Zeitintervalle T_A und T_B können länger als die vorausgewählte Schwelle sein und können ferner anzeigend für die Drehgeschwindigkeit eines drehbaren Zieles, wie beispielsweise des Rads 3, sein. Die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 können zum Beispiel proportional zu den Schwankungen eines Magnetfeldes sein, das anzeigend für die Drehung des drehbaren Zieles ist.
Im Gegensatz zu den Zeitintervallen T_A und T_C können Zeitintervalle T_B viel kürzer als die Zeitintervalle T_A und T_C sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann jedes Zeitintervall T_B die Hälfte des Zeitintervalls T_A oder T_C sein. Anders ausgedrückt, die Frequenz des Ausgangssignals 120 während des Zeitblocks B kann erhöht werden. Bei einigen Implementierungen können Zeitintervalle T_B während des Zeitblocks B des Ausgangssignals 120 gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sein. Anders ausgedrückt, eine Frequenz des Ausgangssignals 120 während des Zeitblocks B kann gleich oder höher als die Schwellenfrequenz f_th sein. Wie es durch 3 dargestellt wird, können die Zeitintervalle T_B des Ausgangssignals 120 die Hälfte der vorausgewählten Schwelle sein. Allerdings kann, wie oben erwähnt, das Zeitintervall T_B 1/n Mal der vorausgewählten Schwelle oder einer Differenz von zumindest der vorausgewählten Schwelle und jedem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals entsprechen. Die Pulse P_A, P_B, P_C des Ausgangssignals 120 können einen Arbeitszyklus von 50 % während aller Zeitblöcke A, B und C aufweisen.
Bei einigen Implementierungen kann der Zeitblock B für eine Mehrzahl von Zeitintervallen T_B andauern. Bei einigen Implementierungen kann der kritische Zustand ein permanenter oder langanhaltender Zustand sein und Zeitblock B kann andauern, bis der kritische Zustand entfernt oder repariert ist.
Das Ausgangssignal 120 kann das Übertragen von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 an eine Steuereinheit, wie beispielsweise eine ECU eines Automobils, erlauben, und ferner das Übertragen eines Sicherheitsmeldungssignals, das anzeigend für einen kritischen Zustand oder einen Fehler ist. Das Ausgangssignal 120 kann der Steuereinheit erlauben, einen kritischen Zustand eindeutig zu bestimmen und somit die Sicherheitsbedingungen der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 zu erhöhen.
Somit kann die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 im Fall eines Fehlers die Ausgabe eines Standardsensorprotokolls mit konstanten Strömen I_low = 7 mA oder I_high = 10 mA verhindern. Es kann vermieden werden, dass ein interner Fehler der Geschwindigkeitssensorvorrichtung nicht von dem Fall unterschieden werden kann, dass ein Stillstand eines drehbaren Zieles ausgegeben wird (beispielsweise für eine ABS-Anwendung), wobei der Stillstand des drehbaren Zieles durch einen konstanten Strom (I_low oder I_high) gemäß einem aktuellen Magnetfeld angezeigt ist.
Anders ausgedrückt, die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 kann angepasst werden, um eine eindeutige Sensorantwort, die auf der Basis eines Standardreifengeschwindigkeitssensorprotokolls (I_low und I_high) übertragen werden kann, an die Steuereinheit (ECU) im Fall eines Fehlers innerhalb des Reifengeschwindigkeitssensors oder im Fall einer externen Störung (z. B. Abfall der Versorgungsspannung V_DD unter einen vorbestimmten Schwellenwert) zu übertragen. Somit müssen keine zusätzlichen Hardwarekomponenten bereitgestellt werden, um zum Beispiel eine zusätzliche Detektion eines dritten Stromausgangspegels zu implementieren. Die Implementierung der neuen Funktionalität in der Steuereinheit kann durch technische Softwarebereitstellungen durchgeführt werden.
4 stellt ein weiteres Beispiel eines Ausgangssignals 120a dar.
Das Ausgangssignal 120a kann in drei Zeitblöcke A, B und C aufgeteilt werden. Zeitblöcke A und C werden nicht detaillierter erläutert, da sie mit Zeitblöcken A und C von Ausgangssignal 120 von 3 vergleichbar sind. Zeitblock B von Ausgangssignal 120a kann Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken aufweisen, die gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind und kürzer als die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 während der Zeitblöcke A und C. Bei einem Ausführungsbeispiel kann jedes Zeitintervall T_B während des Zeitblocks B die Hälfte der vorausgewählten Schwelle sein. Zusätzlich dazu kann der Arbeitszyklus des Ausgangssignals 120a während des Zeitblocks B variiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Arbeitszyklus auf einen Arbeitszyklus von weniger als 50 %, zum Beispiel einen Arbeitszyklus von 25 %, reduziert werden. Anders ausgedrückt, die Pulsbreite von Pulsen P_B kann im Vergleich zu der Pulsbreite von Pulsen P_B in 3 reduziert sein. Anders ausgedrückt, das Ausgangssignal 120a kann das Signalisieren von internen Zustandsinformationen basierend auf einer doppelten Frequenz der Sicherheitsmeldung und einer zusätzlichen Anpassung des Arbeitszyklus für eine eindeutige Identifikation (25 % / 75 % → t_on/t_off-Verhältnis) erlauben.
Wie es durch 5 gezeigt wird, die ein weiteres Beispiel eines Ausgangssignals 120b darstellt, kann der Arbeitszyklus des Ausgangssignals 120a während des Zeitblocks B auf einen Arbeitszyklus von mehr als 50 %, zum Beispiel einen Arbeitszyklus von 75 %, erhöht werden. Anders ausgedrückt, die Pulsbreite von Pulsen P_B kann im Vergleich zu der Pulsbreite von Pulsen P_B in 3 erhöht sein. In Bezug auf die Intervalle A und C des Ausgangssignals 120b und die Frequenz während des Intervalls B wird auf die Erklärungen, die bezogen auf 3 gegeben wurden, verwiesen.
Eine Schwankung des Arbeitszyklus kann ein Anstieg des Arbeitszyklus auf 60 % und mehr, oder ein Abfall auf 40 % und weniger sein. Geringere Abweichungen des Arbeitszyklus können von geringen Abweichungen des Arbeitszyklus, die durch Vibrationen des Sensorelements 10, zum Beispiel aufgrund von Bremsereignissen eines Automobils, verursacht werden, nicht unterschieden werden. Durch eine Abweichung des Arbeitszyklus in einem Zeitblock, der anzeigend für einen kritischen Zustand oder einen fehlerhaften Zustand ist, kann es möglich sein, zwischen unterschiedlichen Zustandsinformationen zu unterscheiden. Somit kann die Abnahme der Länge von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken auf den oder unter den vorausgewählten Schwellenwert anzeigen, dass die Geschwindigkeitssensorvorrichtung sich in einem anderen als dem störungsfreien Zustand befindet. Da der Arbeitszyklus zudem variiert werden kann, kann der Arbeitszyklus anzeigend für die unterschiedlichen Zustandsinformationen sein. Für den Fall, dass zum Beispiel die Zustandsinformationen 110, die durch das Zustandsmodul 11 bereitgestellt werden, ein ternäres Informationssignal sind, das drei Pegeln aufweist, kann der Arbeitszyklus des Ausgangssignals anzeigen, ob die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sich in einem störungsfreien Zustand, in einem kritischen Zustand oder in einem fehlerhaften Zustand befindet. Beispielsweise kann ein Signal, wie es während des Zeitblocks B von 4 gezeigt wird, den kritischen Zustand anzeigen, wenn die Versorgungsspannung unter einer ersten Schwelle ist, und ein Signal, wie es während des Intervalls B von 5 gezeigt wird, kann den fehlerhaften Zustand anzeigen, wenn zum Beispiel die Versorgungsspannung unter einer zweiten Schwelle ist.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das in 6 dargestellt ist, kann die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 ferner ein zusätzliches Zustandsmodul 13 umfassen. Das Zustandsmodul 13 kann ausgebildet sein, um zusätzliche Zustandsinformationen 130 bereitzustellen. Das Verarbeitungsmodul 12 kann ausgebildet sein, um ein Ausgangssignal 120 zu erzeugen, das ferner von den zusätzlichen Zustandsinformationen 130 abhängt. Die zusätzlichen Zustandsinformationen 130 können ein Signal sein, wie es in Bezug auf die Zustandsinformationen 110 erklärt wird. Zum Beispiel können die zusätzlichen Zustandsinformationen 130 Zustandsinformationen der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 selbst oder einer Komponente derselben bereitstellen. Die zusätzlichen Zustandsinformationen 130 sind möglicherweise nicht identisch mit den Zustandsinformationen 110. Bei einigen Implementierungen können die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Ausgangssignals 120 gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sein, wenn die zusätzlichen Zustandsinformationen 130 anzeigend für einen kritischen Zustand sind.
Bei einem Beispiel können die Zustandsinformationen 110 anzeigen, ob die Versorgungsspannung des Sensors ausreichend ist. Die zusätzlichen Zustandsinformationen 130 können anzeigen, ob eine innere Speichervorrichtung des Sensors einen Bitfehler aufweist. Folglich kann das Ausgangssignal 120 einen Zeitblock mit reduzierten Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken und einem erhöhten Arbeitszyklus ansprechend auf Zustandsinformationen 110 aufweisen, die einen Mangel an ausreichender Versorgungsspannung anzeigen, wie beispielsweise Zeitblock B von 5. Außerdem kann das Ausgangssignal 120 einen Zeitblock mit reduzierten Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken und einem verringerten Arbeitszyklus, der anzeigend für einen Bitfehler ist, wie beispielsweise Intervall B von 4, aufweisen. Bei anderen Implementierungen können die Intervalle andere kritische Zustände anzeigen.
Bei anderen Implementierungen können weitere Zustandsmodule bereitgestellt sein, um weitere Zustandssignale bereitzustellen, um ein konkreteres Bild des Gesamtzustands der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 zu übertragen.
7 zeigt ein weiteres Beispiel eines Ausgangssignals 120c.
Das Ausgangssignal 120c unterscheidet sich von den Ausgangssignalen von 3 bis 5 nur in Bezug auf den Zwischenzeitblock B. Daher wird eine Erklärung der identischen Merkmale weggelassen. Der Zeitblock B zeigt eine Abnahme von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken auf oder unter die vorausgewählte Schwelle. Zeitblock B weist eine Mehrzahl von Zeitintervallen auf, die in eine erste Gruppe von Zeitintervallen T_B1 und eine zweite Gruppe von Zeitintervallen T_B2 unterteilt werden können. Die Zeitintervalle T_B1 und T_B2 unterscheiden sich voneinander dahingehend, dass ihr Arbeitszyklus unterschiedlich ist. Bei dem Ausführungsbeispiel von 7 können die Zeitintervalle T_B1 und T_B2 alternieren. Bei anderen Ausführungsbeispielen können andere Sequenzen von Zeitintervallen T_B1 und T_B2 möglich sein, zum Beispiel auf zwei Intervalle T_B1 kann ein Intervall T_B2 folgen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, dass die Sequenz während eines Zeitblocks B geändert werden kann.
Bei einigen Implementierungen kann der Arbeitszyklus von Zeitintervallen T_B1 höher als 50 % sein und der Arbeitszyklus von Zeitintervallen T_B2 kann geringer als 50 % sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Arbeitszyklus von Zeitintervallen T_B1 x % sein und der Arbeitszyklus von Zeitintervallen T_B2 kann 100 %–x % sein, wobei x % höher als 50 % und geringer als 100 % ist, oder wobei x % höher als 60 % und geringer als 100 % ist. Anders ausgedrückt, das Ausgangssignal 120c kann während der Zeitintervalle T_B2 während des Zeitblocks B invertiert sein. Bei der Implementierung von 7 kann der Arbeitszyklus von Zeitintervall T_B1 75 % sein und der Arbeitszyklus von Zeitintervall T_B2 kann 25 % sein. Die Konfiguration von Zeitblock B von 7 kann eine Übertragung detaillierter und eindeutiger Zustandsinformationen an die Steuereinheit erlauben.
8 zeigt ein weiteres Beispiel eines Ausgangssignals 120d. Das Ausgangssignal 120d ist mit dem Ausgangssignal 120c von 7 vergleichbar. Die Signale unterscheiden sich voneinander nur dahingehend, dass das Ausgangssignal 120d mit einem Versatz während des Zeitblocks B bereitgestellt wird, was anzeigend für einen kritischen Zustand ist. Bei einigen Implementierungen kann eine Amplitude des Ausgangssignals während des Zeitblocks B erhöht oder verringert werden. Anders ausgedrückt, das Ausgangssignal 120d kann einen dritten konstanten Pegel abgesehen von dem maximalen Wert und dem minimalen Wert aufweisen, und das Sensorausgangssignal kann zwischen dem dritten konstanten Pegel und dem maximalen Wert oder dem minimalen Wert oszillieren. Bei dem Beispiel von 8 kann der dritte konstante Pegel ein konstanter Strompegel I_{safety-message} (safety message = Sicherheitsmeldung) von 0 mA sein. Während der Zeitblöcke A und C oszilliert das Ausgangssignal zwischen den Strompegeln I_high und I_low. Während des Zeitblocks B oszilliert das Ausgangssignal zwischen den Strompegeln I_low und I_{safety-message}.
Wie es bereit oben erwähnt wurde, kann das Ausgangssignal, das Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken aufweist, die gleich oder geringer als die vorausgewählte Schwelle sind, oder eine Frequenz aufweisen, die höher als die Schwellenfrequenz f_th während eines Zeitblocks ist, der anzeigend für einen kritischen Zustand ist, eine Übertragung von einer Sicherheitsinformation auf sichere und eindeutige Weise erlauben. Weiterhin kann durch ein Ändern des Arbeitszyklus und/oder eines Versatzes während des Intervalls, der anzeigend für den kritischen Zustand ist, der Typ des Zustandsdefekts übertragen werden. Somit kann die Steuereinheit, wie beispielsweise die ECU, das Ausgangssignal analysieren und kann nicht nur das Vorhandensein eines Fehlers detektieren, sondern auch den bestimmten Defekt, wie beispielsweise eine zu niedrige Versorgungsspannung, eine zu hohe Chiptemperatur oder einen Bitfehler, bestimmen. Somit kann der Defekt schnell bestimmt und repariert werden.
Es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 von 1 und die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele derselben ausgebildet sein können, um ein entsprechendes Verfahren zum Erzeugen von codierten Signalen für eine Steuereinheit auszuführen. Ein Flussdiagramm 400 eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens ist in 9 dargestellt.
Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 401 des Bereitstellens eines Sensorsignals 100, das anzeigend für eine erfasste physikalische Größe ist. Das Sensorsignal 100 kann Signalflanken aufweisen. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt 402 des Bereitstellens von Zustandsinformationen 110 einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1. Ein weiterer Schritt 403 umfasst das Erzeugen eines Ausgangssignals 120. Wenn die Zustandsinformationen 110 anzeigend für einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sind, wird das Ausgangssignal 120 aus dem Sensorsignal 100 hergeleitet. Wenn hingegen die Zustandsinformationen 110 anzeigend für einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 sind, ist das Ausgangssignal 120 ein Sicherheitsmeldungssignal, das Signalflanken aufweist, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als eine vorausgewählte Schwelle sind.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Schritt 401 das Bereitstellen des Sensorsignals 100, das Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken aufweist, umfassen, die eine Länge größer als die vorausgewählte Schwelle aufweisen. Anders ausgedrückt, das Sensorsignal kann eine variable Frequenz in einem Frequenzbereich von 0 Hz bis zu einer Schwellenfrequenz f_th aufweisen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Schritt 403 das Erzeugen des Ausgangssignals, das Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken aufweist, basierend auf Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals umfassen, wenn das Zustandssignal anzeigend für einen nicht kritischen Zustand ist.
Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals eine Länge aufweisen, die als Quotient der vorausgewählten Schwelle und n bestimmt wird, wobei n eine natürliche Zahl ist. Bei einigen anderen Ausführungsbeispielen können die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 abhängen. Zum Beispiel können die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalen des Sicherheitsmeldungssignals eine Länge aufweisen, die als eine Differenz von 1/n Mal die ausgewählte Schwelle und 1/m Mal ein Zeitintervall zwischen zwei entsprechenden aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals 100 bestimmt wird, wobei n und m natürliche Zahlen sind. Bei solchen Implementierungen kann das Sicherheitsmeldungssignal die Informationen, dass sich die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 in einem kritischen Zustand befindet, sowie Informationen über die erfasste Radgeschwindigkeit umfassen.
Bei einigen Implementierungen kann das Verfahren ferner zumindest einen Schritt des Empfangens von zumindest weiteren Zustandsinformationen 130 umfassen. Der Schritt 403 kann das Erzeugen des Ausgangssignals, das auch von den weiteren Zustandsinformationen 130 abhängt, umfassen.
In Bezug auf weitere Einzelheiten des Verfahrens wird auf die Erklärungen verwiesen, die in Bezug auf die Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 gegeben wurden und die auf die Merkmale des Verfahrens übertragen werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine elektronische Steuereinheit (ECU) 5 bereitgestellt, um codierte Signale, wie beispielsweise das oben erörterte Ausgangssignal, zu analysieren. Ein Ausführungsbeispiel einer ECU wird durch 10 dargestellt.
Die ECU 5 umfasst eine Schnittstelle 50. Die Schnittstelle 50 ist ausgebildet, um ein Eingangssignal 500, das Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken aufweist, von einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung zu empfangen. Die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken weisen eine Länge von unter, gleich oder über der ausgewählten Schwelle auf. Die ECU 5 umfasst ferner eine Verarbeitungseinheit 51. Die Verarbeitungseinheit 51 ist ausgebildet, um zu bestimmen, ob die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Eingangssignals eine Länge unter der vorausgewählten Schwelle aufweisen, oder ob die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Eingangssignals eine Länge über der vorausgewählten Schwelle aufweisen. Die ECU 51 ist ferner ausgebildet, um ein erstes Signal 510 zu erzeugen, das anzeigend für Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken eines Sensorsignals ist, wenn die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Eingangssignals über der Schwelle sind, oder um ein zweites Signal 511 zu erzeugen, das anzeigend für einen kritischen Zustand ist, wenn die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Eingangssignals gleich oder unter der vorausgewählten Schwelle sind.
Bei einigen Ausführungsbeispielen, wie dies durch 11 gezeigt wird, kann das Eingangssignal 500, das durch die Schnittstelle 50 empfangen wird, das Ausgangssignal 120 sein, das durch das Verarbeitungsmodul 12 der Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 ausgegeben wird. Das Eingangssignal 500 kann über verdrahtete Übertragung oder über drahtlose Übertragung übertragen werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Eingangssignal 500 eine Frequenz, die anzeigend für die Radgeschwindigkeit eines drehbaren Zieles ist, das durch die Geschwindigkeitssensorvorrichtung überwacht wird, und zumindest eine Zustandsinformation über einen Zustand einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung 1 oder zumindest eines Elements derselben codieren. Die Verarbeitungseinheit 51 kann somit ausgebildet sein, um durch ein Vergleichen der Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Eingangssignals 500, die bei einigen Implementierungen die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Ausgangssignals 120 sein können, zu bestimmen, ob die Zeitintervalle länger als die vorausgewählte Schwelle und somit anzeigend für die Radgeschwindigkeit eines drehbaren Zieles sind, oder ob die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle und somit anzeigend für einen kritischen Zustand sind.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Verarbeitungseinheit 51 ausgebildet sein, um einen flüchtigen Anstieg bzw. eine flüchtige Abnahme der Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Eingangssignals zu erkennen und die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals sogar während eines kritischen Zustandes zu bestimmen. Zum Beispiel können die Zeitintervalle des Eingangssignals im Fall eines störungsfreien Zustandes gleich den Zeitintervallen des Sensorsignals sein und im Fall eines kritischen Zustandes gleich der Differenz der vorausgewählten Schwelle, oder 1/n Mal der vorausgewählten Schwelle, und der Zeitintervalle des Sensorsignals sein.
Bei einigen Implementierungen kann die Verarbeitungseinheit 51 außerdem ausgebildet sein, um den Arbeitszyklus des Eingangssignals 500 weiter zu analysieren. Abhängig von dem Arbeitszyklus kann die Verarbeitungseinheit 51 in der Lage sein, den Typ des kritischen Zustandes zu bestimmen. Somit kann die Verarbeitungseinheit 51 unterscheiden, ob zum Beispiel die Versorgungsspannung nicht ausreichend ist oder ob es einen Bitfehler in der Speichervorrichtung gibt oder dergleichen. Allgemeiner gesprochen kann die Verarbeitungseinheit 51 ausgebildet sein, um zwischen zwei oder mehr kritischen Zuständen durch Analysieren von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken zu unterscheiden, wobei die Zeitintervalle kürzer oder kleiner als die vorausgewählte Schwelle sind.
Das Verarbeitungsmodul 51 kann ausgebildet sein, um Eingangssignale, die ein Profil aufweisen, wie es in Bezug auf das Ausgangssignal s durch 3 bis 5, 7 und 8 gezeigt wird, zu decodieren und um nicht nur das Vorhandensein eines kritischen Zustandes zu erkennen sondern auch um die Art des kritischen Zustandes zu bestimmen.
Es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass die Decodiervorrichtung 5 von 10 und die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele derselben ausgebildet sein können, um ein entsprechendes Verfahren auszuführen. Ein Flussdiagramm 600 eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens ist in 12 dargestellt.
Das Verfahren 600 umfasst einen Schritt des Empfangens 601 eines Eingangssignals, das Signalflanken aufweist, aus einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt 602 des Analysierens von Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Eingangssignals. Außerdem umfasst das Verfahren einen Schritt 603 des Bestimmens eines nicht kritischen Zustandes der Geschwindigkeitssensorvorrichtung, wenn die Zeitintervalle höher als eine vorausgewählte Schwelle sind, und eines kritischen Zustandes der Geschwindigkeitssensorvorrichtung, wenn die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind. Weitere Einzelheiten des Verfahrens 600 können für einen Fachmann aus den Merkmalen, die in Bezug auf die ECU 5 erklärt werden und die auf die Merkmale des Verfahrens übertragen werden können, offensichtlich sein.
Zusammenfassend erlauben im Fall eines Fehlers innerhalb eines Radgeschwindigkeitssensors oder während einer entsprechenden Detektion (z. B. im Fall von Bitfehlern in einer internen Sensorspeichervorrichtung) oder im Fall einer externen Störung (niedrige Spannung der externen Stromversorgung) die Einheit und das Verfahren zum Erzeugen von Signalen für eine Steuereinheit durch einen sogenannten Sicherheitsmechanismus das Übertragen einer Information über den Fehler an die elektronische Steuereinheit (ECU) über einen Hochfrequenzstrom oder eine Spannungsmodulation auf der Basis eines Standardradgeschwindigkeitssensorprotokolls.
Als Frequenz zum Signalisieren eines sogenannten Sicherheitszustandsmechanismus (sicherer Zustand) kann ein Mehrfaches der Schwellenfrequenz (z. B. f_sm ≥ 2·f_th, 3·f_th, 4·f_th usw.) des Eingangssensorsignals, wie beispielsweise das Eingangssensorsignal, das anzeigend für das Magnetfeld des drehbaren Zieles ist, verwendet werden.
Typische Eingangssensorfrequenzen, die anzeigend für ein Magnetfeld sind, können für entsprechende Radgeschwindigkeitsanwendungen (z. B. ABS-Anwendungen, Getriebeanwendungen) in dem Bereich von f_th ≤ 3 kHz für ABS-Anwendungen und f_th ≤ 10 kHz für Getriebeanwendungen sein. Die Signalisierungsfrequenz kann dementsprechend als ein Mehrfaches der Magnet-Schwellen-Frequenz f_th gewählt werden.
Eine weitere Möglichkeit zum Übertragen interner Zustands- oder Fehleranzeigen unter Verwendung eines Standardradgeschwindigkeitsprotokolls kann sein, zusätzlich zu der Hochfrequenzsignalisierung auch die Schwankung des Arbeitszyklus der Spezifikation der Radgeschwindigkeitsprotokolle, nämlich den Arbeitszyklus, von 35 %/65 % oder 40 %/60 % an Arbeitszykluswerte von < 30 % oder > 70 %, anzupassen. Dies kann eine weitere Möglichkeit sein, um die Zustands- oder Fehleranzeigeinformationen von einer Übertragung von Radgeschwindigkeitsinformationen aus dem Sensor zu unterscheiden. Eine weitere mögliche Variante kann sein, den Sicherheitszustand auf der Basis einer Frequenz gleich der Schwellenfrequenz f_th zu übertragen, da die ECU den Sicherheitszustand aufgrund des Arbeitszyklus, der als atypischer Arbeitszyklus (außerhalb einer Spezifikation des Standardprotokolls) bekannt ist, erkennen könnte.
Eine weitere Protokollvariante kann sich aus einer Änderung von Niedrig- und Hoch-Informationen (erweiterte Sicherheitsmeldung von 7) innerhalb des Radgeschwindigkeitssensorprotokolls ergeben, um zusätzliche interne Zustands- und Fehlerinformationen, die durch die Steuereinheit eindeutig unterschieden werden können, zu übertragen.
Als Sonderfall gibt die Niedrig-Spannungs-Erkennungsfunktionalität bei einem Abfall der Versorgungsspannung auf, für den Fall, dass die Versorgungsspannung sehr schnell unter einen Schwellenwert abfällt und es nicht möglich ist, eine Sicherheitsmeldung zu übertragen, so dass eine Sicherheitsmeldung erst nach dem Verlassen des Niedrig-Spannungszustandes gesendet werden kann. Somit wäre es für die Steuereinheit möglich, den Spannungsabfall später zu erkennen.
Mit dem oben erklärten Gegenstand ist es möglich, dass Radgeschwindigkeitssensoren, die z. B. in ABS-Anwendungen oder in Getriebeanwendungen verwendet werden, und ein Standardausgabeprotokoll, wie beispielsweise ein Stromprotokoll mit I_low = 7 mA und I_high = 14 mA aufweisen, zusätzlich zu der Übertragung einer Radgeschwindigkeitsinformation (proportional zu der Frequenz des Ausgabeprotokolls) und optional einer Information über eine Drehrichtung (codiert in einer Pulsbreitenmodulation), eine Zustandsinformation oder eine Fehleranzeige übertragen können. Somit ist es für die Steuereinheit (ECU) möglich, entsprechende erweiterte Sensorinformationen zu übertragen, um im Fehlerfall einen Fehler zu signalisieren und einen sogenannten sicheren Zustand (z. B. sicherer Zustand gemäß ISO26262) zu erreichen, der von außen detektiert werden kann. Dies ist notwendig, um die Anforderungen betreffend die neue Automobilnorm von ISO26262 (funktionale Sicherheit von elektrischen und elektronischen Systemen (E/E-Systemen)) zu erfüllen.
Die Beschreibung und die Zeichnungen stellen nur die Prinzipien der Erfindung dar. Fachleute auf dem Gebiet werden daher in der Lage sein, verschiedene Anordnungen zu erdenken, die, obwohl sie hierin nicht explizit beschrieben oder gezeigt sind, die Prinzipien der Erfindung verkörpern und innerhalb ihres Wesens und Schutzbereichs umfasst sind. Während Ausführungsbeispiele hierin zum Beispiel in Bezug auf eine Drehgeschwindigkeitssensorvorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass die Prinzipien der Erfindung in jeder anderen Sensorvorrichtung implementiert werden können, die Erfassungselement zum Erfassen anderer physikalischer Größen aufweisen kann.
Ferner sind alle hierin angeführten Beispiele ausdrücklich nur zu pädagogischen Zwecken gedacht, um den Leser beim Verständnis der Prinzipien der Erfindung und der Konzepte zu unterstützen, die durch den oder die Erfinder beigetragen wurden, um die Technik weiterzuentwickeln, und sollen nicht als Einschränkung für solche hierin angeführten Beispiele und Bedingungen angesehen werden. Ferner sollen alle hierin angeführten Aussagen, die Prinzipien, Aspekte und Ausführungsbeispiele der Erfindung angeben, sowie spezifische Beispiele derselben, auch Entsprechungen derselben umfassen.
Der Fachmann sollte verstehen, dass alle hiesigen Blockschaltbilder konzeptmäßige Ansichten beispielhafter Schaltungen darstellen, die die Grundsätze der Offenbarung verkörpern. Auf ähnliche Weise versteht es sich, dass alle Ablaufdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist.
Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Wenn jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass – obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine besondere Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann – andere Ausführungsbeispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
Es ist weiterhin zu beachten, dass in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren durch eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen jeder der jeweiligen Handlungen dieser Verfahren implementiert sein können.
Weiterhin versteht es sich, dass die Offenbarung vielfacher in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Handlungen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollten. Durch die Offenbarung von vielfachen Handlungen oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Handlungen oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine einzelne Handlung mehrere Teilhandlungen einschließen oder in diese unterteilt werden. Solche Teilhandlungen können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieser Einzelhandlung bilden, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 26262 [0063]
ISO26262 [0119]
ISO26262 [0119]

Claims

Eine Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1), umfassend: ein Sensorelement (10) zum Bereitstellen eines Sensorsignals (100); ein Zustandsmodul (11) zum Bereitstellen von Zustandsinformationen (110) der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1); und ein Verarbeitungsmodul (12) zum Erzeugen eines Ausgangssignals (120), wobei das Ausgangssignal (120) aus dem Sensorsignal (100) hergeleitet ist, wenn die Zustandsinformationen (110) anzeigend für einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) sind, und wobei das Ausgangssignal (120) ein Sicherheitsmeldungssignal ist, das Signalflanken aufweist, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als eine vorausgewählte Schwelle sind, wenn die Zustandsinformationen (110) anzeigend für einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) sind.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals eine als Quotient der vorausgewählten Schwelle und n bestimmte Länge aufweisen, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Signal, das aus dem Sensorsignal (100) hergeleitet ist, Signalflanken umfasst, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des hergeleiteten Signals länger als die vorausgewählte Schwelle sind.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sensorsignal (100) Signalflanken umfasst und wobei die vorausgewählte Schwelle von einer Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) abhängt und das längstmögliche Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sensorsignals (100) ist, das bei der entsprechenden Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) nicht erreicht werden kann.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die vorausgewählte Schwelle ein Wert in dem Bereich von 1/1000 s bis 1/5000 s ist, wenn die Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) angewandt wird, um eine Drehgeschwindigkeit für ABS-Anwendungen in einem Automobil zu bestimmen.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die vorausgewählte Schwelle ein Wert in dem Bereich von 1/7000 s bis 1/13000 s ist, wenn die Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) angewandt wird, um eine Drehgeschwindigkeit für Getriebeanwendungen in einem Automobil zu bestimmen.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die vorausgewählte Schwelle während der Produktion der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) vorbestimmt wird oder abhängig von der Anwendung der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) während der Installation derselben ausgewählt wird.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sensormodul ein Magnetfeldsensormodul ist und das Sensorsignal (100) anzeigend für ein oszillierendes Magnetfeld ist, das anzeigend für eine Umdrehungsgeschwindigkeit eines Drehkörpers ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zustandsinformationen (110) auf der Basis von allgemeinen Funktionssicherheitstests, Vergleichsinformationen redundanter Pfade oder äußeren Parametern bestimmt werden.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der kritische Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) ein Zustand ist, in dem die Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) nicht in der Lage ist, Informationen des Sensorsignals auf verlässliche Art und Weise auszugeben.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der kritische Zustand anzeigend ist für ein Fehlen einer ausreichenden Versorgungsspannung, die an die Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) bereitgestellt wird, oder anzeigend für einen Bitfehler in einer Speichervorrichtung des Sensors ist oder anzeigend für einen äußeren Parameter ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zustandsmodul (11) ausgebildet ist, um ein Zustandssignal auszugeben, das einen niedrigen Pegel und einen hohen Pegel aufweist, wobei entweder der niedrige Pegel oder der hohe Pegel anzeigend für den nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) ist und der andere von dem niedrigen Pegel und dem hohen Pegel anzeigend für den kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zustandsmodul (11) ausgebildet ist, um Zustandsinformationen (110) bereitzustellen, die anzeigend für einen weiteren, kritischen Zustand sind, und das Sicherheitsmeldungssignal anzeigend für einen Typ der kritischen Zustände ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sicherheitsmeldungssignal Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken aufweist, die kürzer oder länger als die Hälfte des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals sind, wenn das Zustandssignal anzeigend für den kritischen Zustand ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals kürzer als 40 % oder länger als 60 % des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals ist, wenn das Zustandssignal anzeigend für den kritischen Zustand ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken des Sicherheitsmeldungssignals periodisch variieren, wenn das Zustandssignal anzeigend für den kritischen Zustand ist.
Die Geschwindigkeitssensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sicherheitsmeldungssignal mit einem Versatz im Vergleich mit dem Ausgangssignal (120) bereitgestellt ist, das das Sensorsignal (100) ist oder aus dem Sensorsignal (100) hergeleitet ist.
Ein Geschwindigkeitssensorverfahren (400), umfassend die Schritte: Empfangen (401) eines Sensorsignals (100), das anzeigend für eine erfasste, physikalische Größe aus einem Sensorelement (10) einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) ist; Bereitstellen (402) einer Zustandsinformation (110) der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1); und Erzeugen (403) eines Ausgangssignals (120), wobei das Ausgangssignal (120) aus dem Sensorsignal (100) hergeleitet ist, wenn die Zustandsinformationen anzeigend für einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) sind, und wobei das Ausgangssignal (120) ein Sicherheitsmeldungssignal ist, das Signalflanken aufweist, derart, dass Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als eine vorausgewählte Schwelle sind, wenn die Zustandsinformationen (110) anzeigend für einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung sind.
Eine elektronische Steuereinheit (5), umfassend: eine Schnittstelle (50) zum Empfangen eines Signals, das Signalflanken aufweist, von einer Geschwindigkeitssensorvorrichtung, und eine Verarbeitungseinheit (51) zum Analysieren von Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken, wobei die Verarbeitungseinheit (51) ausgebildet ist, um einen nicht kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) zu bestimmen, wenn die Zeitintervalle höher als eine vorausgewählte Schwelle sind, und um einen kritischen Zustand der Geschwindigkeitssensorvorrichtung (1) zu bestimmen, wenn die Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gleichartigen Signalflanken gleich oder kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind.
Die elektronische Steuereinheit gemäß Anspruch 19, wobei die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, um zwischen zwei oder mehr kritischen Zuständen durch Analysieren von Zeitintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden, ungleichartigen Signalflanken zu unterscheiden, wobei die Zeitintervalle kürzer als die vorausgewählte Schwelle sind.