DE102016125183B4

DE102016125183B4 - Vorrichtungen zum Codieren und Decodieren von Radgeschwindigkeitssensorsignalen und Verfahren zum Kommunizieren von codierten Radgeschwindigkeitssensorsignalen

Info

Publication number: DE102016125183B4
Application number: DE102016125183.6A
Authority: DE
Inventors: Simon Hainz; Robert Hermann
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2036-12-22
Also published as: CN108254586A; US20180174441A1; DE102016125183A1; CN108254586B; US11049387B2

Abstract

Ein Signalcodierer (200) zum Codieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals, der Signalcodierer (200) umfassend:
eine Eingangsschnittstelle (220), die ausgebildet ist zum Empfangen eines Radgeschwindigkeitssensorsignals, das eine Geschwindigkeitsinformation und eine zusätzliche Information bereitstellt;
eine Signalverarbeitungsschaltung (222), die ausgebildet ist zum Erzeugen
eines ersten und eines zweiten Geschwindigkeitspulses, wobei ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls der Geschwindigkeitsinformation entspricht, und
basierend auf der zusätzlichen Information, zum Erzeugen eines Datenpulses zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei; und
eine Ausgangsschnittstelle (224), die ausgebildet ist zum aufeinanderfolgenden Ausgeben des ersten Geschwindigkeitspulses, des Datenpulses und des zweiten Geschwindigkeitspulses,
wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Einstellen einer Amplitude des Datenpulses auf einen von zumindest drei unterschiedlichen Pegeln, wobei jeder Pegel einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entspricht.

Description

Gebiet
Beispiele beziehen sich auf Signalcodierer zum Codieren und auf Signaldecodierer zum Decodieren von Radgeschwindigkeitssensorsignalen. Ferner beziehen sich Beispiele auf Verfahren zum Kommunizieren von codierten Radgeschwindigkeitssensorsignalen.
Hintergrund
In den letzten Jahren wurden erhebliche Fortschritte im Bereich der automatisierten Überwachung des Betriebs von Maschinen gemacht. Häufig besteht ein Interesse am Messen und Überwachen der Geschwindigkeit eines Rads, eines Getrieberads oder einer Welle z. B. eines Fahrzeugs. Diese Information ist entscheidend für Steuerungssysteme der Maschine, z. B. für ein Antiblockiersystem oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm eines Fahrzeugs. Moderne Sensoren, die an verschiedenen Stellen der Maschine installiert sind, liefern eine zunehmende Menge von Daten bezogen auf ihre Messungen. Diese Daten werden häufig an eine zentrale Steuereinheit, z. B. eine elektronische Steuereinheit eines Fahrzeugs, gesendet. Beispiele für Datenprotokolle zur Kommunikation zwischen Sensoren und elektronischen Steuereinheiten werden in DE 10 2014 116 909 A1 , DE 10 2014 100 994 A1 , DE 196 34 715 A1 , DE 103 45 728 B4 , DE 10 2015 103 614 A1 , WO 2017/ 131 934 A1 , DE 10 2014 216 295 A1 , oder Daimler: „Requirement Specifications for Standardized Interface for Wheel Speed Sensors with Additional Information „AK-Protokoll“, V4.0, 2008, beschrieben. Die zunehmende Menge von Sensordaten verlangt nach neuartigen Datenübertragungskonzepten, die eine zuverlässige Kommunikation der Sensordaten bei höheren Datenraten bereitstellen können.
Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung erfüllt sein.
Zusammenfassung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Signalcodierer zum Codieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals bereitgestellt. Der Signalcodierer umfasst eine Eingangsschnittstelle. Die Eingangsschnittstelle ist ausgebildet zum Empfangen eines Radgeschwindigkeitssensorsignals, das eine Geschwindigkeitsinformation und eine zusätzliche Information bereitstellt. Ferner umfasst der Signalcodierer eine Signalverarbeitungsschaltung. Die Signalverarbeitungsschaltung ist ausgebildet zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Geschwindigkeitspulses. Ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls entspricht der Geschwindigkeitsinformation. Zusätzlich ist die Signalverarbeitungsschaltung ausgebildet zum Erzeugen eines Datenpulses zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls basierend auf der zusätzlichen Information. Die Erzeugung des Datenpulses entspricht einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei. Ferner umfasst der Signalcodierer eine Ausgangsschnittstelle. Die Ausgangsschnittstelle ist ausgebildet zum aufeinanderfolgenden Ausgeben des ersten Geschwindigkeitspulses, des Datenpulses und des zweiten Geschwindigkeitspulses.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Signaldecodierer zum Decodieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals bereitgestellt. Der Signaldecodierer umfasst eine Eingangsschnittstelle. Die Eingangsschnittstelle ist ausgebildet zum Empfangen eines codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals. Das codierte Radgeschwindigkeitssensorsignal stellt eine Geschwindigkeitsinformation und eine zusätzliche Information bereit. Ferner umfasst der Signaldecodierer eine Signalverarbeitungsschaltung. Die Signalverarbeitungsschaltung ist ausgebildet zum Bestimmen der Geschwindigkeitsinformation basierend auf einem Zeitintervall zwischen einem ersten und einem zweiten Geschwindigkeitspuls des codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals. Zusätzlich kann die Signalverarbeitungsschaltung ausgebildet sein zum Bestimmen der zusätzlichen Information basierend auf einem Datenpuls, der zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls empfangen wird. Die Bestimmung der zusätzlichen Information entspricht einem Modulationsschema des Datenpulses mit einer Modulationsordnung von zumindest drei. Ferner umfasst der Signaldecodierer eine Ausgangsschnittstelle, die ausgebildet ist zum Bereitstellen der decodierten Geschwindigkeitsinformation und der decodierten zusätzlichen Information.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Kommunizieren eines codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Geschwindigkeitspulses. Ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls entspricht einer Geschwindigkeitsinformation eines Radgeschwindigkeitssensors. Ferner umfasst das Verfahren ein Bereitstellen eines Datenpulses zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei. Der Datenpuls basiert auf einer zusätzlichen Information des Radgeschwindigkeitssensors.
Figurenliste
Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen

1a einen Aufbau für eine magnetische inkrementelle Geschwindigkeitserfassung zeigt;
1b eine Wellenform eines rohen Radgeschwindigkeitssensorsignals (WSS-Signals; WSS = Wheel Speed Sensor = Radgeschwindigkeitssensor) und eine Wellenform eines codierten WSS-Signals zeigt;
1c eine Wellenform eines Manchester-codierten WSS-Signals darstellt;
1c eine Wellenform eines Manchester-codierten WSS-Signals mit eng beieinanderliegenden Geschwindigkeitspulsen darstellt;
2 ein Blockdiagramm eines Signalcodierers zum Codieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals zeigt;
3a-f Wellenformen von codierten WSS-Signalen mit Datenpulsen, die zumindest drei unterschiedliche Amplitudenpegel aufweisen, zeigen;
4a-c Wellenformen von codierten WSS-Signalen mit Datenpulsen, die zumindest drei unterschiedliche Dauern aufweisen, zeigen;
5 ein Blockdiagramm eines Signaldecodierers zum Decodieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals zeigt; und
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Kommunizieren eines codierten WSS-Signals zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke der Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, werden dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und danach ausführlich beschrieben. Allerdings schränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen ein. Weitere Beispiele können alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Elemente, die identisch oder in modifizierter Form im Vergleich zueinander implementiert sein können, während sie dieselbe oder eine ähnliche Funktionalität bereitstellen.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt verbunden oder gekoppelt sein können oder über ein oder mehrere Zwischenelemente. Wenn zwei Elemente A und B mit einem „oder“ verbunden werden, soll dies derart verstanden werden, dass alle möglichen Kombinationen, d. h. nur A, nur B sowie A und B, offenbart sind. Ein alternativer Wortlaut für dieselben Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“. Dasselbe gilt für Kombinationen aus mehr als 2 Elementen.
Die hierin zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendete Terminologie soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wann immer eine Singularform wie „ein, eine“ und „das, der, die“ verwendet wird, und die Verwendung von nur einem Element weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente umfassen, um dieselbe Funktionalität zu implementieren. Wenn eine Funktionalität nachfolgend derart beschrieben wird, dass sie unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert wird, können weitere Beispiele dieselbe Funktionalität ebenso unter Verwendung eines einzelnen Elements oder Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert werden alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem die Beispiele gehören.
1a zeigt einen Aufbau für eine magnetische inkrementelle Geschwindigkeitserfassung. Bei diesem Beispiel wird ein magnetischer Radgeschwindigkeitssensor 150 verwendet, um die Geschwindigkeit eines drehbar beweglichen Magnetcodierrads (magnetischen Polrads) 160 zu detektieren, das abwechselnde Magnetpole (Inkremente) in Umfangsrichtung aufweist. Das Codierrad 160 kann zum Beispiel auf einem Rad eines Fahrzeugs und/oder auf einer Welle eines Motors eines Fahrzeugs fixiert sein. Der magnetische Radgeschwindigkeitssensor 150 umfasst ein erstes und ein zweites Magnetsensorelement 154-1, 154-2, um Variationen des Magnetfeldes zu erfassen, die auf das rotierende Codierrad 160 zurückgehen. Beispiele von Magnetsensorelementen sind Hall-Sensor- oder magnetoresistive SensorElemente. Eine Signalverarbeitungsschaltungsanordnung 156 kann die durch die Magnetsensorelemente 154-1, 154-2 bereitgestellten Signale weiter verarbeiten. Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltungsanordnung 156 ergänzend zu der Geschwindigkeitsinformation des Codierrads 160 zusätzliche Information erzeugen. Zum Beispiel kann die zusätzliche Information eine Rotationsrichtung des Codierrads 160 umfassen, die durch den unterschiedlichen Aufbau der Magnetsensorelemente 154-1, 154-2 hergeleitet werden kann. Ferner kann die zusätzliche Information Fehlerinformation, z. B. Gültigkeit der Information über die Rotationsrichtung, umfassen. Diese Fehlerinformation kann eine inadäquate Detektionssituation in dem magnetischen Radgeschwindigkeitssensor 150 anzeigen. Die zusätzliche Information kann auch eine Information über die Luftzwischenraumreserve zwischen dem Codierrad 160 und dem magnetischen Radgeschwindigkeitssensor 150 umfassen. Die Information über die Luftzwischenraumreserve kann zum Beispiel die Distanz zwischen dem Codierrad und dem magnetischen Radgeschwindigkeitssensor anzeigen. Diese Information kann auch mit einer Ein-Bit-Information implementiert sein, z. B. mit einer Warnung, wenn eine Distanz zwischen dem Codierrad und dem magnetischen Radgeschwindigkeitssensor 150 zu groß wird. Die zusätzliche Information kann auch eine Information über die Chiptemperatur (z. B. die Temperatur des magnetischen Radgeschwindigkeitssensors) umfassen.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das rotierende Rad ein Zahnrad anstelle eines Polrades sein. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel erzeugt ein Permanentmagnet (der z. B. auf der Rückseite des Radgeschwindigkeitssensors 150 platziert ist) ein statisches Magnetfeld, das durch das rotierende Zahnrad beeinflusst wird. Die Modulation des Magnetfeldes kann dann durch den Radgeschwindigkeitssensor 150 gemessen werden.
Andere Radgeschwindigkeitssensoren können auf Funkwellen basieren. Zum Beispiel kann ein Radar-Radgeschwindigkeitssensor ein Codierrad durch Senden von Radarwellen in Richtung des Codierrads und Empfangen von Reflexionen der Radarwellen von dem Codierrad überwachen. Zu diesem Zweck kann das Codierrad Bereiche von abwechselndem Reflexionsvermögen oder abwechselnder Distanz von dem Sensor in Umfangsrichtung umfassen.
1b zeigt eine Wellenform eines rohen Radgeschwindigkeitssensorsignals 102 (WSS-Signals) und eine Wellenform eines codierten WSS-Signals 104. Zum Beispiel kann das rohe WSS-Signal durch den magnetischen Radgeschwindigkeitssensor 150 von 1a bereitgestellt sein. Ein Nulldurchgang des rohen WSS-Signals 102 kann jedes Mal auftreten, wenn ein magnetischer Pol des Codierrads 160 das erste und das zweite magnetische Sensorelement 154-1, 154-2 passiert. Ein Zeitintervall t zwischen zwei Nulldurchgängen (oder ein Zeitintervall T zwischen zwei Punkten gleicher Phase des rohen WSS-Signals) kann somit die (Rotations-)Geschwindigkeit des Codierrads und somit z. B. auch die Geschwindigkeit eines Rads oder einer Welle, an der das Codierrad angebracht ist, anzeigen. Anders ausgedrückt, die Frequenz des rohen WSS-Signals 102 kann die (Rotations-)Geschwindigkeit des Codierrads anzeigen.
Ein Signalcodierer kann das rohe WSS-Signal 102 codieren und es mit durch einen Radgeschwindigkeitssensor bereitgestellter, zusätzlicher Information kombinieren. Zum Beispiel kann der Signalcodierer ausgebildet sein zum Erzeugen eines Geschwindigkeitspulses (z. B. Geschwindigkeitspuls 105-1, 105-2, 105-3) an jedem Nullübergang des rohen WSS-Signals 102. Ein Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen (oder die Pulswiederholungsfrequenz der Geschwindigkeitspulse) kann somit der Geschwindigkeitsinformation entsprechen, die durch das rohe WSS-Signal 102 geliefert wird. Ein Verwenden der Geschwindigkeitspulse 105-1, 105-2, 105-3, um die Geschwindigkeitsinformation auszudrücken, eher als das rohe WSS-Signal 102 selbst, kann die Kommunikation der Geschwindigkeitsinformation an die Schaltung, die entfernt zu dem Radgeschwindigkeitssensor ist, robuster gegen Interferenzsignale und/oder Rauschen machen.
Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen kann der Signalcodierer ausgebildet sein zum Erzeugen von Sequenzen von Datenpulsen 110-1, 110-2, 110-3, die die zusätzliche Information (z. B. Rotationsrichtung, Fehler und/oder Information über eine Luftzwischenraumreserve) tragen.
1c stellt eine Wellenform eines codierten WSS-Signals 104-C dar. Die Wellenform 104-C des codierten WSS-Signals kann in einem Kommunikationsprotokoll verwendet werden, das zum Senden und Empfangen von WSS-Signalen in Fahrzeugen verwendet wird. Dieses Protokoll kann zum Beispiel auf dem Gebiet von Funktionssicherheits-ABS-Systemen (Antiblockiersystemen) verwendet werden. Das Protokoll kann es erlauben, eine Geschwindigkeitsinformation sowie eine zusätzliche Information (z. B. Fehlerbits) zu liefern. Ein Geschwindigkeitspuls 105-1 des codierten WSS-Signals 104-C kann ein 28-mA-Puls sein. Dem Geschwindigkeitspuls 105-1 folgen 9 serielle Datenbits (z. B. eine Sequenz von Datenpulsen 110-1) des codierten WSS-Signals 104-C. Die Datenbits (z. B. die Datenpulse) sind durch einen Manchester-Code mit den Strompegeln von 7 mA bis 14 mA binär codiert.
Ferner gehen ein Vor-Bit und ein initiales Bit dem Geschwindigkeitspuls 105-1 voran. Das Vor-Bit kann der letzte Datenpuls einer vorher erzeugten Sequenz von Datenpulsen sein. Das initiale Bit kann einem dem Geschwindigkeitspuls vorangehenden Pausenintervall entsprechen, wobei der Pegel (z. B. der Strom- und/oder Spannungspegel) der Wellenform minimal ist (z. B. bei 7 mA).
Allerdings kann bei diesem Protokoll die zusätzliche Information für ziemlich niedrige (Pulswiederholungs-)Frequenzen der Geschwindigkeitspulse verfügbar sein. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Codierrads kann die Frequenz der Geschwindigkeitspulse zunehmen. Somit kann sich das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen verkürzen. Dies kann die verfügbare Zeit zum Bereitstellen der Datenpulse verringern. Es ist somit möglicherweise nicht mehr möglich, alle der Datenpulse zu übertragen, die zum Bereitstellen der zusätzlichen Information notwendig sind. Ansonsten kann ein Geschwindigkeitspuls auf einen Datenpuls störend einwirken und Daten, die durch diesen Datenpuls getragen werden, verfälschen.
Zum Beispiel kann das Datenbit #8 (z. B. Parität) und #0 nur bis zu 2,1 kHz und/oder 8 kHz geliefert werden. Dies kann bedeuten, dass das Fehlerbit (z. B. Bit #0) nur unter 8 kHz und eine zusätzliche Information nur unter 2,1 kHz verfügbar sein kann. Diese Frequenzen können für Übertragungsanwendungen mit maximalen Frequenzen von 16 kHz und der Tendenz, höhere Frequenzen zu erreichen, zu gering sein. Eine Wellenform 104-D eines Manchester-codierten WSS-Signals mit einer Frequenz der Geschwindigkeitspulse, die 6,6 kHz ist, ist in 1d gezeigt. Bei 6,6 kHz kann nur eine Geschwindigkeitsinformation sowie das Bit #0 (z. B. das Fehlerbit) geliefert werden.
Somit besteht ein Bedarf zum Verbessern der Codierung einer Geschwindigkeitsinformation und einer zusätzlichen Information hinsichtlich von Datenraten und Zuverlässigkeit. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, sämtliche zusätzliche Information oder zumindest mehr von der zusätzlichen Information zwischen zwei Geschwindigkeitspulsen bereitzustellen, selbst wenn das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen sehr kurz ist (z. B. geringer als 550 µs).
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Signalcodierers 200 zum Codieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals. Der Signalcodierer 200 umfasst eine Eingangsschnittstelle 220. Die Eingangsschnittstelle 220 ist ausgebildet zum Empfangen eines Radgeschwindigkeitssensorsignals, das eine Geschwindigkeitsinformation und eine zusätzliche Information bereitstellt. Ferner umfasst der Signalcodierer 200 eine Signalverarbeitungsschaltung 222. Die Signalverarbeitungsschaltung 222 ist ausgebildet zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Geschwindigkeitspulses. Ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls entspricht der Geschwindigkeitsinformation. Zusätzlich ist die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet zum Erzeugen eines Datenpulses zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls basierend auf der zusätzlichen Information. Die Erzeugung des Datenpulses entspricht einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei. Ferner weist der Signalcodierer 200 eine Ausgangsschnittstelle 224 auf. Die Ausgangsschnittstelle 224 ist ausgebildet zum aufeinanderfolgenden Ausgeben des ersten Geschwindigkeitspulses, des Datenpulses und des zweiten Geschwindigkeitspulses.
Durch Erzeugen des Datenpulses gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei kann eine größere Menge (z. B. einen größeren Anteil) der zusätzlichen Information durch den Datenpuls getragen werden. Zum Beispiel kann ein Manchester-codierter Datenpuls nur ein Bit an Information tragen. Eine Modulationsordnung m des Datenpulses von zumindest drei (z. B. m = 3, m = 4, m = 8, m = 16) kann es allerdings dem Datenpuls ermöglichen, mehr als 1 Bit zu tragen (oder durchschnittlich zumindest mehr als ein Bit zu tragen). Auf diese Weise kann eine Gesamtanzahl von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden, reduziert werden. Da es weniger Datenpulse geben kann, kann das Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls kleiner sein, ohne eine Interferenz zwischen dem zweiten Geschwindigkeitspuls und dem Datenpuls (oder einem Datenpuls einer Sequenz von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden) zu verursachen. Somit kann die Datenrate der zusätzlichen Information aufrechterhalten und/oder erhöht werden bei gleichzeitiger Bereitstellung einer zuverlässigen Kommunikation der Geschwindigkeits- und zusätzlichen Information.
Wenn die Ausgangsschnittstelle 224 den ersten Geschwindigkeitspuls, den Datenpuls und den zweiten Geschwindigkeitspuls aufeinanderfolgend ausgibt, kann dem zweiten Geschwindigkeitspuls ein anderer Datenpuls folgen, der mehr und/oder aktualisierte zusätzliche Information repräsentieren kann.
Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann ausgebildet sein zum Bereitstellen von höchstens einer steigenden Flanke und höchstens einer fallenden Flanke an den Datenpuls. Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Bereitstellen einer Rechteckpulsform, einer Dreieckpulsform, einer Gaußpulsform und/oder einer Trapezpulsform an den Datenpuls. Dies kann die Robustheit der Kommunikation der zusätzlichen Information zusätzlich erhöhen.
Ferner kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Erzeugen des Datenpulses ohne Verzögerung nach dem ersten Geschwindigkeitspuls. Auf diese Weise kann das Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls kürzer werden, ohne eine Interferenz mit dem Datenpuls (oder mit einem Datenpuls einer Sequenz von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden) zu verursachen.
Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann ausgebildet sein zum Repräsentieren der zusätzlichen Information als ein Binärwort von zumindest 2 Bits. Bei einigen Beispielen kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Repräsentieren der zusätzlichen Information gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest 3 (z. B. 1,5 Bits). Bei einigen der hiesigen Beispiele wird die Verwendung einer digitalen Implementierung mit einem Binärwort von zumindest zwei Bits zur besseren Veranschaulichung genutzt. Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 die zusätzliche Information in Form von Bits von einem Radgeschwindigkeitssensor bereits empfangen. Alternativ kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Herleiten der zusätzlichen Information von einem rohen WSS-Signal, das durch den Radgeschwindigkeitssensor bereitgestellt wird, und zum anschließenden Repräsentieren der hergeleiteten zusätzlichen Information als ein Binärwort von zumindest zwei Bits.
Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 eine Information über die Rotationsrichtung basierend auf einem rohen WSS-Signal von einem unterschiedlichen Aufbau von Sensorelementen herleiten. Die Rotationsrichtung kann dann durch ein Bit mit einer logischen Null, die eine Rotationsrichtung (z. B. im Uhrzeigersinn oder Vorwärtsrichtung) ausdrückt, und einer logischen Eins, die die entgegengesetzte Rotationsrichtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn oder Rückwärtsrichtung) ausdrückt, oder umgekehrt, repräsentiert werden.
Im Fall eines inadäquaten (z. B. zu schwachen oder verzerrten) rohen WSS-Signals kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 die Gültigkeit der Information über die Rotationsrichtung als zusätzliche Information herleiten und diese Information durch ein zusätzliches Bit des Binärwortes repräsentieren. Dieses Bit kann bei einer logischen Eins sein, wenn die Information über die Rotationsrichtung gültig ist, und bei einer logischen Null, wenn die Information über die Rotationsrichtung ungültig ist (oder umgekehrt).
Ferner kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Herleiten einer Information über die Luftzwischenraumreserve als zusätzliche Information und zum Repräsentieren der Information über die Luftzwischenraumreserve durch ein zusätzliches Bit des Binärwortes. Zum Beispiel kann eine kleine Amplitude des rohen WSS-Signals (die z. B. unter einen vordefinierten Schwellenwert fällt) anzeigen, dass der Luftzwischenraum zwischen den Sensorelementen und einem Codierrad zu groß geworden ist. Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann dann z. B. das Bit, das die Information über die Luftzwischenraumreserve ausdrückt, auf eine logische Null einstellen. Zusätzlich kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Bereitstellen eines Paritätsbits an das Binärwort. Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann das Paritätsbit einstellen, derart, dass das Binärwort zum Beispiel eine gerade Parität aufweist.
Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann ausgebildet sein zum Erzeugen des Datenpulses mit einer Pulsform, die einem Wert von mehr als einem Bit (z. B. 1,5 Bit, zwei Bits, drei Bits, vier Bits und/oder mehr) des Binärwortes entspricht. Wenn das Binärwort zum Beispiel zwei Bits umfasst, kann die Modulationsordnung gleich vier sein. Eine erste Pulsform des Datenpulses (z. B. ein erstes Modulationssymbol des Modulationsschemas) kann dann dem Wert „00“, eine zweite Pulsform (z. B. ein zweites Modulationssymbol) dem Wert „01“, eine dritte Pulsform (z. B. ein drittes Modulationssymbol) dem Wert „10“ und eine vierte Pulsform (z. B. ein viertes Modulationssymbol) dem Wert „11“ des Binärwortes entsprechen. Ein einzelner Datenpuls kann somit das ganze Binärwort tragen. Wenn das Binärwort mehr als zwei Bits umfasst, kann die Modulationsordnung entsprechend erhöht werden. Wenn das Binärwort zum Beispiel vier Bits umfasst, kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 den Datenpuls gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von sechzehn erzeugen. In diesem Fall kann der Datenpuls sechzehn unterschiedliche Pulsformen gemäß dem Wert des vier-Bit-langen Binärwortes aufweisen.
Zusätzlich kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Erzeugen einer Mehrzahl von Datenpulsen (z. B. einer Sequenz von Datenpulsen) zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls, wobei jeder Datenpuls zumindest mehr als ein Bit (z. B. 1,5 Bit, zwei Bits, drei Bits, vier Bits und/oder mehr) des Binärwortes trägt. Dies kann vermeiden, dass die Signalverarbeitungsschaltung 222 eine zu hohe Modulationsordnung (z. B. höher als 16 oder höher als 64) verwendet. Bei einer moderaten Modulationsordnung von z. B. 3, 4, 8 und/oder 16 können die Datenpulse robuster gegen Verzerrungen, Rauschen und/oder Interferenz von Störsignalen sein (die durch andere elektronische Ausrüstung eines Fahrzeugs verursacht werden, die z. B. den Signalcodierer 200 einsetzt). Auf diese Weise können die Bits des Binärwortes, die die zusätzliche Information repräsentieren, zu unterschiedlichen Datenpulsen allokiert werden, wobei jeder Datenpuls mehr als 1 Bit (z. B. 1,5 Bit, zwei Bits, drei Bits und/oder vier Bits) trägt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet zum Teilen des Binärwortes in eine Mehrzahl von Bitsegmenten. Jedes Bitsegment kann zumindest 1,5 Bit (z. B. 1,5 Bit, zwei Bits, drei Bits, vier Bits und/oder mehr) aufweisen. Zusätzlich kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Erzeugen einer Mehrzahl von Datenpulsen zwischen dem ersten und dem zweiten ersten Geschwindigkeitspuls. Jeder Datenpuls kann dann einem jeweiligen Bitsegment entsprechen. Die Pulsform eines jeden Datenpulses kann von einem Wert seines entsprechenden Bitsegments abhängen.
Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann ausgebildet sein zum Anpassen der Anzahl von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden, gemäß dem Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls. Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Schätzen und/oder zum Vorhersagen des Zeitintervalls zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls basierend auf einer Evaluation eines Zeitintervalls zwischen zwei vorangehend erzeugten Geschwindigkeitspulsen. Zu diesem Zweck können das/die Zeitintervall(e) zwischen vorab erzeugten Geschwindigkeitspulsen in einem Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 222 gespeichert werden und nachgeschlagen werden zum Vorhersagen des nächsten Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen. Nachdem das (verfügbare) Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls geschätzt worden ist, kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 die Anzahl von Datenpulsen, die in diesem Zeitintervall übertragen werden können, bestimmen und anpassen. Das Anpassen der Anzahl von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden, kann dann eine Interferenz zwischen Datenpulsen und dem zweiten Geschwindigkeitspuls vermeiden. Bei einem anderen Beispiel kann jeder Geschwindigkeitspuls mit einem Vor-Bit initiiert werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Einführen eines Pausenintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datenpulsen. Das Pausenintervall kann zum Beispiel eine Dauer von weniger als einer (maximalen) Pulsbreite eines Datenpulses (z. B. weniger als 75 % der Pulsbreite oder weniger als 50 % der Pulsbreite oder weniger als 25 % der Pulsbreite) und/oder mehr als 10 % der Pulsbreite aufweisen. Das Einführen eines Pausenintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datenpulsen kann das codierte WSS-Signal robuster gegen Verzerrung, Dispersion und/oder Zwischensymbolinterferenz machen.
Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann ausgebildet sein zum Einstellen einer Amplitude des Datenpulses auf einen von zumindest drei unterschiedlichen Pegeln (z. B. drei, vier, acht oder sechzehn unterschiedliche Pegel). Jeder Pegel kann einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entsprechen. Diese unterschiedlichen Pegel können unterschiedliche Strom- oder Spannungspegel sein.
Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Einstellen der Amplitude eines Datenpulses auf einen von vier unterschiedlichen Strompegeln, um eines von vier Modulationssymbolen dem Datenpuls zuzuweisen. Weil es vier unterschiedliche Modulationssymbole gibt, kann jedes Modulationssymbol zwei Bits des Binärwortes der zusätzlichen Information repräsentieren. Zum Beispiel kann ein erster Strompegel eines festen vorbestimmten Wertes zwischen 7 mA und 10 mA einem ersten Modulationssymbol entsprechen. Ein zweiter Strompegel eines festen vorbestimmten Wertes zwischen 10 mA und 13 mA kann einem zweiten Modulationssymbol entsprechen. Ein dritter Strompegel eines festen, vorbestimmten Wertes zwischen 13 mA und 16 mA kann einem dritten Modulationssymbol entsprechen, und ein vierter Strompegel eines festen vorbestimmten Wertes zwischen 16 mA und 19 mA kann einem vierten Modulationssymbol entsprechen. Natürlich sind auch andere Amplitudenpegel zum Repräsentieren unterschiedlicher und/oder mehrerer Modulationssymbole möglich.
Ferner kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Einstellen einer Amplitude des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspuls auf einen festen Pegel und zum Einstellen der Amplitude des Datenpulses auf einen Pegel, der zumindest kleiner als 95 % (oder kleiner als 90 % oder kleiner als 80 % oder kleiner als 50 %) der Amplitude des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses ist. Dies kann die Geschwindigkeitspulse von einem Datenpuls (z. B. von (einem) Datenpuls(en) sich unterscheidender Amplituden zum Repräsentieren unterschiedlicher Modulationssymbole) unterscheidbar machen. Bei dem obigen Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Einstellen der Amplitude des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses auf einen festen Wert zwischen 22,4 mA und 33,6 mA, z. B. auf 28 mA.
Somit kann die Amplitude eines Geschwindigkeitspulses und/oder eines Datenpulses als der maximale Strom oder Spannung des Pulses definiert sein.
Gemäß einigen Beispielen kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Einstellen der Breite des Datenpulses auf zumindest drei unterschiedliche Dauern (z. B. drei, vier, acht oder sechzehn unterschiedliche Dauern). Jede Dauer kann einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entsprechen. Auf diese Weise kann die Modulationsordnung des Modulationsschemas zumindest drei sein, sodass ein Datenpuls mehr als ein Bit des Binärwortes, das die zusätzliche Information repräsentiert, tragen kann. Hier kann die Breite eines Datenpulses als die volle Breite bei dem halben Maximalen des Pulses definiert sein.
Zum Einstellen der Breite des Datenpulses auf unterschiedliche Dauern und um diese unterschiedlichen Dauern voneinander zu unterscheiden, kann eine variable Pause dem Datenpuls (oder jedem Datenpuls in einer Sequenz von Datenpulsen) folgen. Je kürzer die Dauer des Datenpulses, desto länger kann die Pause sein, sodass in der Summe die Dauer des Datenpulses und die Dauer der Pause konstant sein können. Während des Pulses kann die Ausgangsschnittstelle 224 einen höheren Strom (oder Spannung) ausgeben als während der Pause (oder umgekehrt).
Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Einstellen der Breite eines Datenpulses auf eine von vier unterschiedlichen Dauern, um eines von vier Modulationssymbolen dem Datenpuls zuzuweisen. Weil es vier unterschiedliche Modulationssymbole gibt, kann jedes Modulationssymbol zwei Bits des Binärwortes der zusätzlichen Information repräsentieren.
Zum Beispiel kann die Summe der Dauer eines Datenpulses und der Dauer einer Pause (folgend auf oder vorangehend zu dem Datenpuls) 50 µs sein. Eine erste Dauer des Datenpulses kann einen festen Wert zwischen 0 und 12,5 µs aufweisen und kann einem ersten Modulationssymbol entsprechen. Ihrerseits kann die Dauer einer ersten Pause, die dem ersten Modulationssymbol entspricht, eine feste Dauer zwischen 37,5 µs und 50 µs aufweisen. Eine zweite Dauer des Datenpulses kann einen festen Wert zwischen 12,5 und 25 µs aufweisen und kann einem zweiten Modulationssymbol entsprechen. Somit kann die Dauer einer zweiten Pause, die dem zweiten Modulationssymbol entspricht, eine feste Dauer zwischen 25 µs und 37,5 µs aufweisen. Eine dritte Dauer des Datenpulses kann einen festen Wert zwischen 25 und 37,5 µs aufweisen und kann einem dritten Modulationssymbol entsprechen. Eine dritte Pause, die dem dritten Modulationssymbol entspricht, kann dann eine feste Dauer zwischen 12,5 µs und 25 µs aufweisen. Eine vierte Dauer des Datenpulses kann einen festen Wert zwischen 37,5 und 50 µs aufweisen und kann einem vierten Modulationssymbol entsprechen. Eine vierte Pause, die dem vierten Modulationssymbol entspricht, kann dann eine feste Dauer zwischen 0 und 12,5 µs aufweisen. Natürlich sind bei anderen Beispielen auch andere Dauern des Pulses und der Pause zum Repräsentieren unterschiedlicher und/oder mehrerer Modulationssymbole möglich.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Signalverarbeitungsschaltung ausgebildet sein zum Erzeugen des Datenpulses mit einer maximalen Pulsbreite von höchstens 500 µs (oder höchstens 300 µs oder höchstens 200 µs oder höchstens 100 µs oder höchstens 50 µs oder höchstens 40 µs oder höchstens 25 µs). Solche maximalen Pulsbreiten können eine zuverlässige Kommunikation des codierten WSS-Signals bereitstellen und sie gegen Verzerrungen wieder robust machen. Eine längere maximale Pulsbreite kann eine höhere Modulationsordnung des Modulationsschemas erlauben.
Wie oben beschrieben kann, um Datenpulse von variabler Breite von Geschwindigkeitspulsen zu unterscheiden, die Amplitude der Datenpulse zumindest kleiner als 95 % (oder kleiner als 90 % oder kleiner als 80 % oder kleiner als 50 %) der Amplitude der Geschwindigkeitspulse sein.
Ferner kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 ausgebildet sein zum Einstellen der Amplitude des Datenpulses auf zumindest zwei unterschiedliche Pegel und zum Einstellen der Breite des Datenpulses auf zumindest zwei unterschiedliche Dauern. Unterschiedliche Kombinationen von Pegel und Breite können unterschiedlichen Modulationssymbolen des Modulationsschemas entsprechen. Zum Beispiel können zwei unterschiedliche Amplitudenpegel und zwei unterschiedliche Dauern des Datenpulses unterschiedliche Kombinationen ergeben, die vier unterschiedliche Modulationssymbole repräsentieren können.
Zusätzlich können sich Werte von benachbarten Modulationssymbolen durch nur ein Bit unterscheiden. Dies kann die Robustheit des codierten WSS-Signals, das durch die Ausgangsschnittstelle 224 bereitgestellt wird, zum Beispiel gegen Rauschen und Interferenz verbessern. Eine Missdeutung nach Empfang eines Datenpulses (zum Beispiel an einem Signaldecodierer einer elektronischen Steuereinheit eines Fahrzeugs) kann dann zu weniger Bitfehlern führen. Ein Symbolfehler mit weniger Bitfehlern kann dann aufgrund des Paritätsbits, das durch den Signalcodierer optional bereitgestellt wird, detektiert werden.
Wenn es zum Beispiel vier unterschiedliche Amplitudenpegel gibt, wobei ein erster Pegel kleiner ist als ein zweiter Pegel, der zweite Pegel kleiner ist als ein dritter, und der dritte Pegel kleiner ist als ein vierter Pegel, ist ein erstes Modulationssymbol, das dem ersten Pegel entspricht, benachbart zu einem zweiten Modulationssymbol, das dem zweiten Pegel entspricht. Das zweite Modulationssymbol ist zusätzlich benachbart zu einem dritten Modulationssymbol, das dem dritten Pegel entspricht, und das dritte Modulationssymbol ist zusätzlich benachbart zu einem vierten Modulationssymbol, das dem vierten Pegel entspricht. Damit sich die benachbarten Modulationssymbole um nur ein Bit unterscheiden, kann der Signalcodierer den Wert „00“ dem ersten Modulationssymbol, den Wert „01“ dem zweiten Modulationssymbol, den Wert „11“ dem dritten Modulationssymbol und den Wert „10“ dem vierten Modulationssymbol zuweisen. Innerhalb des Rahmens dieser Offenbarung kann das dargestellte Beispiel auf eine höhere Modulationsordnung oder auf unterschiedlich erzeugte Modulationssymbole (z. B. auf Datenpulse, die in der Breite variieren, und/oder auf Datenpulse, die sowohl in der Breite als auch der Amplitude variieren) übertragen werden.
Der Signalcodierer 200 kann zum Beispiel durch eine elektrische Schaltung implementiert werden. Zum Beispiel kann die Eingangsschnittstelle 220 einen Analog-Digital-Wandler und ein Eingangsschieberegister zum Empfangen des (rohen) WSS-Signals, das Geschwindigkeitsinformation und zusätzliche Information bereitstellt, umfassen. Ferner kann die Eingangsschnittstelle 220 eine Filterungs-, Verstärkungs- und oder Entzerrungsschaltungsanordnung zum Signalverarbeiten des empfangenen WSS-Signals umfassen. Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann auf einem Mikrocontroller, einem feldprogrammierbaren Gate-Array, einem digitalen Signalprozessor und/oder einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung integriert sein. Die Signalverarbeitungsschaltung kann auch als Programmcode implementiert sein, der z. B. auf einer zentralen Verarbeitungseinheit ausführbar ist. Die Ausgangsschnittstelle kann Ausgangsschieberegister, einen Digital-Analog-Wandler (z. B. einen Stromausgang-Digital-Analog-Wandler) und/oder eine Verstärkungsschaltungsanordnung für aufeinanderfolgendes Ausgeben des ersten Geschwindigkeitspulses, des Datenpulses/der Datenpulse und des zweiten Geschwindigkeitspulses umfassen. Ferner kann der Signalcodierer 200 auch in einen Radgeschwindigkeitssensor integriert sein.
3a zeigt eine Wellenform eines codierten WSS-Signals 304-A. Das codierte WSS-Signal kann durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden. Das codierte WSS-Signal 304-A umfasst einen ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 und einen Datenpuls 312 (und kann zusätzliche Datenpulse sowie einen zweiten Geschwindigkeitspuls umfassen, die nicht gezeigt sind). Die Amplitude des Datenpulses 312 kann vier unterschiedliche Pegel annehmen, die vier unterschiedlichen Modulationssymbolen entsprechen. Jedes Modulationssymbol kann dann unterschiedliche Werte von zwei Bits (z. B. „00“, „01“, „10“ oder „11“) von zusätzlicher Information, die durch das codierte WSS-Signal 304-A getragen wird, repräsentieren. Der Datenpuls 312 kann somit Bit #0 und Bit #1 eines Binärwortes aufweisen, die die zusätzliche Information repräsentieren. Wie in 3a angezeigt, wird der Datenpuls 312 ohne Verzögerung nach dem ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 erzeugt.
Die Modulationsordnung kann auch höher sein durch Einführen von mehreren Amplitudenpegeln des Datenpulses (oder der Datenpulse). Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Modulationsordnung acht sein. Somit kann jedes Modulationssymbol einen unterschiedlichen Wert von drei Bits repräsentieren. Zum Beispiel kann eine Amplitude von 19 mA des Datenpulses 312 dem Wert „000“ entsprechen. Eine Amplitude von 17,5 mA kann „001“ entsprechen. Eine Amplitude von 16 mA kann „010“ entsprechen. Eine Amplitude von 14,5 mA kann „011“ entsprechen. Eine Amplitude von 13 mA kann „100“ entsprechen. Eine Amplitude von 11,5 mA kann „101“ entsprechen. Eine Amplitude von 10 mA kann „110“ entsprechen und eine Amplitude von 8,5 mA kann dem Wert „111“ entsprechen. Auf diese Weise kann die zusätzliche Information unterschiedlich (z. B. unterschiedlich verglichen zu einem Manchester-Code) codiert werden. Anstatt serielle Bit-Kommunikation zu verwenden, kann ein Strompegel mit mehreren Pegeln nach dem Geschwindigkeitspuls eingeführt werden, wie in diesem Beispiel beschrieben.
Bei diesem Beispiel kann es somit möglich sein, 3 Bits von zusätzlicher Information bis zu einer maximalen Frequenz von ungefähr 5 kHz (des Geschwindigkeitspulses) zu liefern, angenommen eine Pulsbreite von 50 µs der Geschwindigkeitspulse und eine Pulsbreite von 50 µs des Datenpulses. Durch Liefern des Protokolls (z. B. des Datenpulses) kann nur an einer steigenden Flanke (z. B. eines rohen WSS-Signals) und nicht an jeder Flanke, wie dies bei einigen ABS-Anwendungen der Fall ist, die 3 Bit-Zusatzinformation bis zu 10 kHz verfügbar sein, was für viele Übertragungsanwendungen ausreichend sein kann. Diese drei Bits können die Richtungsinformation (z. B. Information über die Rotationsrichtung) und/oder ein Fehlerbit (z. B. Gültigkeit der Information über die Rotationsrichtung), umfassend eine zusätzliche Information des Fehlers (z. B. Information über die Luftzwischenraumreserve), enthalten.
3b-c zeigen zwei beispielhafte Wellenformen von codierten WSS-Signalen 304-B und/oder 304-C. Die codierten Wellensignale 304-B, 304-C können zum Beispiel durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden. Die codierten WSS-Signale 304-B, 304-C weisen jeweils einen ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 sowie einen ersten und zweiten Datenpuls 312 -1, 312-2 auf (und können zusätzliche Datenpulse sowie einen zweiten Geschwindigkeitspuls umfassen, die nicht gezeigt sind).
Zum Beispiel können durch Zufügen des zweiten Datenpulses 312-2 (oder des zweiten Informationspulses), der wieder 3 Bits der zusätzlichen Information enthalten kann, mehr als 3 Bits geliefert werden. Der zweite Datenpuls 312-2, der dem ersten Datenpuls 312-1 folgt, kann bis zu einer Frequenz von 5 kHz der Geschwindigkeitspulse verfügbar sein, angenommen eine Pulsbreite von 50 µs der Geschwindigkeitspulse und eine Pulsbreite von 50 µs des Datenpulses.
3d zeigt eine andere beispielhafte Wellenform eines codierten WSS-Signals 304-D. Das codierte WSS-Signal 304-D kann zum Beispiel durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen wird eine jeweilige Sequenz 110-1, 110-2, 110-3 von zwei Datenpulsen erzeugt. Jeder Datenpuls kann drei Bits an zusätzlicher Information tragen. Zum Beispiel kann der erste Datenpuls der Sequenz Informationsbits #0-2 tragen, und der zweite Datenpuls der Sequenz kann Informationsbits #3-5 eines Binärwortes von sechs Bits tragen, die die zusätzliche Information repräsentieren. Weil das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen zu kurz ist für ein vollständiges Erzeugen des zweiten Datenpulses ohne eine Interferenz mit dem Geschwindigkeitspuls, der dem zweiten Datenpuls folgt, kann die Erzeugung des zweiten Datenpulses allerdings unterbrochen werden. Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 222 des Signalcodierer 200 von 2 ausgebildet sein zum Schätzen und/oder zum Vorhersagen des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen (z. B. dem ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 und dem zweiten Geschwindigkeitspuls 105-2). Die Signalverarbeitungsschaltung 222 kann dann die Anzahl von Datenpulsen zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen durch Unterbrechen der Erzeugung der Datenpulse anpassen. Bei dem Beispiel von 3d können Bit #0-2 vollständig übertragen (z. B. erzeugt) werden, Bit #3-5 werden aufgrund des folgenden Geschwindigkeitspulses unterbrochen.
3e zeigt noch eine andere beispielhafte Wellenform eines codierten WSS-Signals 304-E, das durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden kann. Bei diesem Beispiel wird ein erster Geschwindigkeitspuls 105-1 erzeugt und dem folgt ein Pausenintervall von (ungefähr) einer halben Pulsbreite des Geschwindigkeitspulses (oder eines Datenpulses). Danach wird der erste Datenpuls 312-1 erzeugt und die Amplitude des ersten Datenpulses wird gemäß den Werten der Bits #0-2 des Binärwortes, die die zusätzliche Information repräsentieren, eingestellt. Nach der Erzeugung des ersten Datenpulses 312-1 führt der Signalcodierer ein anders Pausenintervall von (ungefähr) der halben Pulsbreite des Geschwindigkeitspulses (oder eines Datenpulses) ein. Der Signalcodierer erzeugt dann einen zweiten Datenpuls 312-2 und stellt die Amplitude des zweiten Datenpulses 312-2 wird gemäß den Werten der Bits #3-5 des Binärwortes, die die zusätzliche Information repräsentieren, ein. Der Signalcodierer kann dann ein anderes Pausenintervall einführen, bevor ein zweiter Geschwindigkeitspuls erzeugt wird.
3f zeigt noch ein anderes Beispiel einer Wellenform eines codierten WSS-Signals 304-F. Das codierte WSS-Signal 304-F kann durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden. Das codierte WSS-Signal 304-F umfasst einen ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 und einen Datenpuls 312. Die Amplitude des Datenpulses 312 kann drei unterschiedliche Pegel annehmen, sodass der Datenpuls 1,5 Bit tragen kann. Um eine ganzzahlige Anzahl von Bits bereitzustellen, kann das WSS-Signal 304-F zusätzliche Datenpulse (nicht gezeigt) aufweisen. Zum Beispiel kann das WSS-Signal 304-F drei Datenpulse aufweisen. Weil die Amplitude eines jeden Datenpulses drei unterschiedliche Pegel annehmen kann, kann das WSS-Signal 304-F dann 27 unterschiedliche Wellenformen (z. B. Zustände) annehmen. Dies kann ausreichend sein zum Codieren von vier Bits (die 16 unterschiedliche Werte annehmen können). Weil das codierte WSS-Signal 304-F drei Datenpulse zum Repräsentieren von vier Bits verwenden kann, kann die Anzahl von Datenpulsen um einen z. B. verglichen zu einem Manchester-codierten WSS-Signal reduziert werden. Bei einem anderen Beispiel kann das WSS-Signal 304-F vier Datenpulse umfassen, wobei die Amplitude eines jeden Datenpulses in der Lage ist, drei unterschiedliche Pegel anzunehmen. Dies kann 81 unterschiedliche Wellenformen erlauben und somit ein Codieren von 6 Bits unter Verwendung von vier Datenpulsen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können mehr oder weniger Strompegel (z. B. Amplitudenpegel zum Repräsentieren unterschiedlicher Modulationssymbole) verwendet werden. Ferner können Spannungsschnittstellen (anstelle von Stromschnittstellen) eingesetzt werden. Ferner können beispielhafte Signalcodierer verwendet werden, um ein Stillstandsprotokoll (z. B. wenn ein Codierrad, das durch einen mit einem beispielhaften Signalcodierer verbundenen Radgeschwindigkeitssensor überwacht wird, in Ruhe ist) mit der gleichen oder einer ähnlichen Definition bereitzustellen. Die Informationsbits (z. B. die Datenpulse) können einen Strompegel (z. B. Amplitude) zwischen dem niedrigen Pegel (z. B. 7 mA) und dem hohen Pegel (z. B. 28 mA) oder innerhalb eines unterschiedlichen Pegels (wie Pegel, die in Protokollen für eine WSS-Signalübertragung in Kraftfahrzeugen verwendet werden) aufweisen. Ferner kann ein zusätzliches initiales Bit (z. B. ein Pausenintervall) zwischen den sämtlichen Strompegeln (z. B. zwischen aufeinanderfolgenden Datenpulsen, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitspulsen erzeugt werden) enthalten sein. Ferner können Variationen von Pulsbreite und Pulshöhe kombiniert werden, um unterschiedliche Modulationssymbole zu bilden.
4a zeigt noch eine andere beispielhafte Wellenform eines codierten WSS-Signals 404-A, das durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden kann. Das codierte WSS-Signal 404-A umfasst einen ersten und einen zweiten Geschwindigkeitspuls 105-1, 105-2 und einen (ersten) Datenpuls 312-1, der zwischen dem ersten und einem zweiten Geschwindigkeitspuls 105-1, 105-2 erzeugt wird. Ein anderer zweiter Datenpuls 312-2, der zusätzliche Information trägt, die aktualisiert wird in Bezug auf die zusätzliche Information, die durch den ersten Datenpuls 312-1 getragen wird, wird nach dem zweiten Geschwindigkeitspuls 105-2 erzeugt und ihr kann ein dritter Geschwindigkeitspuls (nicht gezeigt) folgen. Anders ausgedrückt, der erste und der zweite Geschwindigkeitspuls 312-1, 312-2 können unterschiedlichen Auslesungen von durch einen Radgeschwindigkeitssensor bereitgestellter, zusätzlicher Information entsprechen. Zum Beispiel tragen sowohl der erste als auch der zweite Datenpuls 312-1, 312-2 das erste Bit #0 und das zweite Bit #1 eines Binärwortes, die die zusätzliche Information repräsentieren.
Bei dem codierten WSS-Signal 404-A wird die zusätzliche Information durch Ändern der Pulsbreite der Datenpulse codiert. Die Breiten des ersten und zweiten Datenpulses 312-1, 312-2 sind auf unterschiedliche Dauern eingestellt, sodass der erste und der zweite Datenpuls 312-1, 312-2 unterschiedlichen Modulationssymbolen entsprechen. Bei dem Beispiel des WSS-Signals 404-A kann die Breite der Datenpulse auf vier unterschiedliche Dauern eingestellt sein. Zum Beispiel kann eine Datenpulsform, die für 45 µs bei einem hohen Strompegel von z. B. 14 mA ist, ein erstes Modulationssymbol, z. B. den logischen Wert „11“, repräsentieren. Eine andere Datenpulsform, die für 30 µs bei dem hohen Strom ist und der eine Pause des niedrigen Strompegels von z. B. 7 mA und z. B. eine 15-µs-Dauer folgt, kann ein zweites Modulationssymbol, z. B. den logischen Wert „10“, repräsentieren. Eine noch andere Datenpulsform, die für 15 µs bei einem hohen Strompegel ist und der eine Pause des niedrigen Strompegels und z. B. eine 30-µs-Dauer folgt, kann ein drittes Modulationssymbol, z. B. den logischen Wert „01“, repräsentieren. Den Datenpuls nicht auf das hohe Strompegel anzuheben und nur eine Pause des niedrigen Strompegels von z. B. 45 µs zu erzeugen, kann ein viertes Modulationssymbol, z. B. den logischen Wert „00“, repräsentieren. In 4a weist der erste Datenpuls 312-1 eine Dauer auf, die dem dritten Modulationssymbol entspricht und somit den Wert „01“ trägt. Der zweite Datenpuls 312-2 weist eine Dauer auf, die dem vierten Modulationssymbol entspricht und somit den Wert „00“ trägt.
4a zeigt nur ein Beispiel einer Wellenform mit Datenpulsen von unterschiedlicher Dauer, die unterschiedliche Modulationssymbole eines Modulationsschemas mit einer Modulationsordnung von vier repräsentieren. Bei anderen Ausführungsbeispielen dieser Offenbarung kann die Modulationsordnung auch gleich drei sein, sodass es drei unterschiedliche Dauern der Datenpulse geben kann, oder kann höher (z. B. acht oder sechzehn) sein, sodass es dementsprechend mehr unterschiedliche Dauern der Datenpulse geben kann. Zusätzlich kann sich bei anderen Beispielen der Strompegel während des hohen Pulses von 14 mA unterscheiden und der Strompegel der Pause kann sich auch von 7 mA unterscheiden. Ferner kann eine Ausgangsschnittstelle eines Signalcodierers, der das WSS-Signal 404-A bereitstellt, auch den hohen und den niedrigen Pegel durch hohe und niedrige Spannung anstelle von hohem und niedrigem Strom realisieren.
4b zeigt noch eine andere beispielhafte Wellenform eines codierten WSS-Signals 404-B. Die Wellenform eines codierten WSS-Signals 404-B kann ähnlich sein zu der Wellenform des codierten WSS-Signals 404-A von 4a. Während das codierte WSS-Signal 404-A ein jeweiliges Pausenintervall zwischen dem ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 und dem ersten Datenpuls 312-1 und zwischen dem zweiten Geschwindigkeitspuls 105-2 und dem zweiten Datenpuls 312-2 aufweisen kann, wird der erste Datenpuls 312-1 des codierten WSS-Signals 404-B ohne Verzögerung nach dem ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 des codierten WSS-Signals 404B erzeugt. Ferner wird der zweite Datenpuls 312-2 des codierten WSS-Signals 404-B ohne Verzögerung nach dem zweiten Geschwindigkeitspuls 105-2 des codierten WSS-Signals 404-B erzeugt. Das codierte WSS-Signal 404-B kann durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden.
4c zeigt noch eine andere beispielhafte Wellenform eines codierten WSS-Signals 404-C, das durch den Signalcodierer 200 von 2 bereitgestellt werden kann. Bei diesem Beispiel wird eine Sequenz 110-1 von Datenpulsen nach einem ersten Geschwindigkeitspuls 105-1 und vor einem zweiten Geschwindigkeitspuls (nicht gezeigt) erzeugt. Acht unterschiedliche Dauern der Datenpulse können drei Bits an zusätzlicher Information innerhalb eines jeden Datenpulses codieren. Das bedeutet, die Datenpulse werden gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von acht erzeugt. Auf diese Weise kann ein erster Datenpuls der Sequenz 110-1 dem ersten, zweiten und dritten Bit (Bit #0-2) eines Binärwortes entsprechen, die die zusätzliche Information repräsentieren. Ferner kann ein zweiter Datenpuls der Sequenz 110-1 dem vierten, fünften und sechsten Bit (Bit #3-5) des Binärwortes entsprechen, und ein dritter Datenpuls kann dem siebten, achten und neunten Bit (Bit #6-8) des Binärwortes entsprechen.
5 zeigt ein Blockdiagramm eines Signaldecodierers 500 zum Decodieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals. Der Signaldecodierer 500 umfasst eine Eingangsschnittstelle 520. Die Eingangsschnittstelle 520 ist ausgebildet zum Empfangen eines codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals. Das codierte Radgeschwindigkeitssensorsignal stellt eine Geschwindigkeitsinformation und eine zusätzliche Information bereit. Ferner weist der Signaldecodierer 500 eine Signalverarbeitungsschaltung 522 auf. Die Signalverarbeitungsschaltung 522 ist ausgebildet zum Bestimmen der Geschwindigkeitsinformation basierend auf einem Zeitintervall zwischen einem ersten und einem zweiten Geschwindigkeitspuls des codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals. Zusätzlich kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 ausgebildet sein zum Bestimmen der zusätzlichen Information basierend auf einem Datenpuls, der zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls empfangen wird. Die Bestimmung der zusätzlichen Information entspricht einem Modulationsschema des Datenpulses mit einer Modulationsordnung von zumindest drei. Ferner umfasst der Signaldecodierer 500 eine Ausgangsschnittstelle 524, die ausgebildet ist zum Bereitstellen der decodierten Geschwindigkeitsinformation und der decodierten zusätzlichen Information.
Der Signaldecodierer 500 kann ein Bestimmen von zusätzlicher Information von einem Datenpuls ermöglichen, der gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei erzeugt worden ist. Dies kann eine robuste Kommunikation von mehr zusätzlicher Information mit einem entsprechenden Signalcodierer (z. B. dem Signalcodierer 200 von 2) ermöglichen als wenn z. B. ein Manchester-codiertes WSS-Signal verwendet wird.
Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 des Signaldecodierers 520 ausgebildet sein zum Unterscheiden von zumindest drei unterschiedlichen Modulationssymbolen des Modulationsschemas des Datenpulses, wobei jedes Modulationssymbol einem unterschiedlichen Wert der zusätzlichen Information (z. B. unterschiedlichen Werten der zusätzlichen Information) entspricht. Auf diese Weise kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 ausgebildet sein zum Decodieren der zusätzlichen Information, die durch die codierten WSS-Signale 304-A, 304-B, 304-C, 304-D, 304-E, 304-F von 3a-f und die codierten WSS-Signale 404-A, 404-B, and 404-C von 4a-c codiert ist. Durch Unterscheiden von zumindest drei (z. B. drei, vier, acht oder sechzehn) unterschiedlichen Modulationssymbolen kann der Signaldecodierer 500 Datenpulse einer Modulationsordnung höher als zwei und die eine größere Menge an Daten (z. B. mehr als ein Bit eines Binärwortes, das der zusätzlichen Information entspricht) tragen, decodieren.
Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 des Signaldecodierers 500 ausgebildet sein zum Unterscheiden von zumindest drei (z. B. drei, vier, acht oder sechzehn) unterschiedlichen Dauern des Datenpulses (oder von Datenpulsen einer Sequenz von Datenpulsen). Jede Dauer kann einem unterschiedlichen Wert der zusätzlichen Information (z. B. einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas) entsprechen. Durch Unterscheiden von zumindest drei unterschiedlichen Dauern kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 mehr als ein Bit von einem Modulationssymbol eines Datenpulses decodieren.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 des Signaldecodierers 500 ausgebildet sein zum Unterscheiden von zumindest drei (z. B. drei, vier, acht oder sechzehn) unterschiedlichen Pegeln von Amplituden des Datenpulses (oder von Datenpulsen einer Sequenz von Datenpulsen). Jeder Pegel kann einem unterschiedlichen Wert der zusätzlichen Information (z. B. einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas) entsprechen. Durch Unterscheiden von zumindest drei unterschiedlichen Amplitudenpegeln kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 mehr als ein Bit von einem Modulationssymbol eines Datenpulses decodieren.
Ferner kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 des Signaldecodierers 500 ausgebildet sein zum Unterscheiden von unterschiedlichen Kombinationen von zumindest zwei unterschiedlichen Amplitudenpegeln und zumindest zwei unterschiedlichen Dauern des Datenpulses (oder von Datenpulsen einer Sequenz von Datenpulsen). Jede Kombination kann einem unterschiedlichen Wert der zusätzlichen Information (z. B. einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas) entsprechen. Durch Unterscheiden von zumindest vier unterschiedlichen Kombinationen kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 unterschiedliche Modulationssymbole auf unterschiedliche binäre Werte von zumindest zwei Bits, die durch einen Datenpuls getragen werden, beziehen.
Ferner kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 des Signaldecodierers 500 ausgebildet sein zum Unterscheiden von Geschwindigkeitspulsen von Datenpulsen durch eine Differenz der Amplituden der Geschwindigkeit und Datenpulse. Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungsschaltung 522 ausgebildet sein zum Vergleichen der Amplituden einer empfangenen Sequenz von Pulsen. Pulse mit einer maximalen Amplitude der empfangenen Sequenz von Pulsen können durch die Signalverarbeitungsschaltung 522 als Geschwindigkeitspulse erkannt werden. Pulse mit einer Amplitude, die kleiner als 95 % (oder kleiner als 90 % oder kleiner als 80 % oder kleiner als 50 %) der maximalen Amplitude der empfangenen Sequenz von Pulsen ist, können durch die Signalverarbeitungsschaltung 522 z. B. als Datenpulse erkannt werden.
Der Signaldecodierer 500 kann zum Beispiel durch eine elektrische Schaltung implementiert werden. Zum Beispiel kann die Eingangsschnittstelle 520 einen Analog-Digital-Wandler und ein Eingangsschieberegister zum Empfangen des codierten WSS-Signals, das Geschwindigkeitsinformation und zusätzliche Information bereitstellt, umfassen. Ferner kann die Eingangsschnittstelle 520 eine Filterungs-, Verstärkungs- und oder Entzerrungsschaltungsanordnung zum Signalverarbeiten des codierten WSS-Signals umfassen. Die Signalverarbeitungsschaltung 522 kann auf einem Mikrocontroller, einem feldprogrammierbaren Gate-Array, einem digitalen Signalprozessor und/oder einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung integriert sein. Die Signalverarbeitungsschaltung 522 kann auch als Programmcode implementiert sein, der z. B. auf einer zentralen Verarbeitungseinheit ausführbar ist. Die Ausgangsschnittstelle 524 kann Ausgangsschieberegister zum Ausgeben der decodierten Geschwindigkeitsinformation und der decodierten zusätzlichen Information umfassen. Zum Beispiel kann die Ausgangsschnittstelle 524 ausgebildet sein zum Bereitstellen der decodierten Geschwindigkeitsinformation und der decodierten zusätzlichen Information als ein Bitstrom seriell (z. B. an einem Ausgangsanschluss) oder parallel (z. B. an einer Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen). Ferner kann der Signaldecodierer 500 in eine elektronische Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs integriert sein.
Ferner können sich einige Ausführungsbeispiele auf ein Kommunikationssystem beziehen, das den Signalcodierer 200 von 2 und den Signaldecodierer 500 von 5 umfasst.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zum Kommunizieren eines codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals. Das Verfahren 600 umfasst ein Bereitstellen 610 eines ersten und eines zweiten Geschwindigkeitspulses. Ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls entspricht einer Geschwindigkeitsinformation eines Radgeschwindigkeitssensors. Ferner umfasst das Verfahren 600 ein Bereitstellen 620 eines Datenpulses zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei. Der Datenpuls basiert auf einer zusätzlichen Information des Radgeschwindigkeitssensors.
Durch Bereitstellen des Datenpulses gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei kann eine größere Menge der zusätzlichen Information (z. B. mehr als ein Bit) durch den Datenpuls getragen werden. Auf diese Weise kann eine Gesamtanzahl von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden, reduziert werden. Zum Beispiel kann es ausreichend sein, einen Datenpuls bereitzustellen, der die gesamte zusätzliche Information trägt, oder zumindest kann eine Gesamtanzahl von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden, reduziert werden (z. B. verglichen mit einem Manchester-codierten WSS-Signal, dessen Datenpulse jeweils nur ein Bit tragen können. Da es weniger Datenpulse geben kann, kann das Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls kleiner sein, ohne eine Interferenz zwischen dem zweiten Geschwindigkeitspuls und dem Datenpuls (oder einem Datenpuls einer Sequenz von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden) zu verursachen. Somit kann die Datenrate der zusätzlichen Information aufrechterhalten und/oder erhöht werden bei gleichzeitiger Bereitstellung einer zuverlässigen Kommunikation der Geschwindigkeits- und zusätzlichen Information.
Die Modulationsordnung kann durch die Anzahl von unterschiedlichen Symbolen des Modulationsschemas bestimmt werden. Zum Beispiel entspricht eine Modulationsordnung von m = 3 einem Modulationsschema, das 3 unterschiedliche Symbole umfasst, sodass gemäß diesem Modulationsschema erzeugte Datenpulse drei unterschiedliche Pulsformen aufweisen können.
Das Bereitstellen 620 des Datenpulses kann ein Kommunizieren eines Datenpulses mit einer Pulsform umfassen, die einem Wert von mehr als einem Bit der zusätzlichen Information entspricht. Zum Beispiel kann der Datenpuls mit zumindest drei unterschiedlichen Pulsformen bereitgestellt werden, wobei jede Pulsform einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entspricht. Mit zumindest drei (z. B. drei, vier, acht oder sechzehn) unterschiedlichen Modulationssymbolen kann mehr als ein Bit durch den Datenpuls getragen werden.
Zum Beispiel kann das Bereitstellen 620 des Datenpulses ein Einstellen der Breite des Datenpulses auf zumindest drei unterschiedliche Dauern umfassen. Jede Dauer kann dann einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entsprechen. Auf diese Weise können Modulationssymbole bereitgestellt werden, die mehr als ein Bit codieren.
Gemäß dem Verfahren 600 kann zuerst der erste Geschwindigkeitspuls bereitgestellt werden. Als nächstes kann der Datenpuls (und/oder eine Mehrzahl von Datenpulsen) bereitgestellt werden und danach der zweite Geschwindigkeitspuls. Das Verfahren 600 kann an einem Signalcodierer (z. B. dem Signalcodierer 200 von 2) und/oder an einem Signaldecodierer (z. B. dem Signaldecodierer 500 von 5) verwendet werden. An einem Signalcodierer kann das Bereitstellen 610 des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses ein Erzeugen des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses umfassen und das Bereitstellen 620 des Datenpulses kann ein Erzeugen des Datenpulses umfassen. An einem Signaldecodierer kann das Bereitstellen 610 des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses ein Empfangen des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses umfassen und das Bereitstellen 620 des Datenpulses kann ein Empfangen des Datenpulses umfassen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Übertragung von Daten (z. B. von zusätzlicher Information eines Radgeschwindigkeitssensors) als ein Multi-Bit-Puls bereitgestellt. Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Protokoll für höhere magnetische Frequenzen. Andere Beispiele beziehen sich auf Funktionssicherheitsanforderungen bei Übertragungsanwendungen, die beanspruchen, die Geschwindigkeitsinformation des Rotationsrads einschließlich auch der zusätzlichen Information zu übertragen. Diese zusätzliche Information kann die Temperaturinformation des Sensors, einige Fehlerbits, Amplitudeninformation des Rotationsrads etc. sein. Noch andere Beispiele können höhere Datenraten (z. B. eine höhere Frequenz des Manchester-codierten WSS-Signals) verwenden. Allerdings können Anforderungen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und lange Kabeldistanzen zeigen, dass diese Lösung in der Anwendung zusätzlichen Aufwand erfordem kann.
Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorab detailliert beschriebenen Beispiele und Figuren erwähnt und beschrieben wurden, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein ähnliches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal zusätzlich in das andere Beispiel einzuführen.
Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich darauf beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse verschiedener, oben beschriebener Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durch oder veranlassen die Durchführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen weitere Beispiele Computer, Prozessoren oder Steuerungseinheiten programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-) programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-) programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren abdecken.
Die Beschreibung und Zeichnungen stellen nur die Grundsätze der Offenbarung dar. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung wie auch bestimmte Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.
Ein als „Mittel zum...“ Durchführen einer gewissen Funktion bezeichneter Funktionsblock kann sich auf eine Schaltung beziehen, die ausgebildet ist zum Durchführen einer bestimmten Funktion. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, z. B. eine Vorrichtung oder eine Schaltung, die ausgebildet ist für oder geeignet ist für die jeweilige Aufgabe.
Funktionen verschiedener, in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich jeder als „Mittel“, „Mittel zur Bereitstellung eines Sensorsignals“, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals“ usw. bezeichneter Funktionsblöcke können in Form dedizierter Hardware wie beispielsweise „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ usw. wie auch als Hardware fähig der Ausführung von Software in Verbindung mit zugehöriger Software bereitgestellt werden. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen dedizierten Prozessor, durch einen einzigen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl einzelner Prozessoren bereitgestellt werden, von denen einige oder alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Jedoch ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei weitem nicht ausschließlich auf zur Ausführung von Software fähige Hardware bezogen begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor- (DSP-) Hardware, Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbare Logikanordnung (FPGA = Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM = Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) einschließen. Auch kann sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, eingeschlossen sein.
Ein Blockdiagramm kann z. B. ein detailliertes Schaltungsdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise kann ein Ablaufdiagramm, ein Flussdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist. In der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert sein, die Mittel zum Ausführen von jedem der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Es versteht sich, dass die Offenbarung vielfacher, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollte, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig angegeben ist, z. B. aus technischen Gründen. Durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teil-Schritte, -Funktionen, -Prozesse oder -Operationen einschließen oder in diese aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.
Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier explizit 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.

Claims

Ein Signalcodierer (200) zum Codieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals, der Signalcodierer (200) umfassend: eine Eingangsschnittstelle (220), die ausgebildet ist zum Empfangen eines Radgeschwindigkeitssensorsignals, das eine Geschwindigkeitsinformation und eine zusätzliche Information bereitstellt; eine Signalverarbeitungsschaltung (222), die ausgebildet ist zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Geschwindigkeitspulses, wobei ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls der Geschwindigkeitsinformation entspricht, und basierend auf der zusätzlichen Information, zum Erzeugen eines Datenpulses zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei; und eine Ausgangsschnittstelle (224), die ausgebildet ist zum aufeinanderfolgenden Ausgeben des ersten Geschwindigkeitspulses, des Datenpulses und des zweiten Geschwindigkeitspulses, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Einstellen einer Amplitude des Datenpulses auf einen von zumindest drei unterschiedlichen Pegeln, wobei jeder Pegel einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entspricht.
Der Signalcodierer (200) gemäß Anspruch 1, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Bereitstellen von höchstens einer steigenden Flanke und höchstens einer fallenden Flanke für den Datenpuls.
Der Signalcodierer (200) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Erzeugen des Datenpulses ohne Verzögerung nach dem ersten Geschwindigkeitspuls.
Der Signalcodierer (200) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Repräsentieren der zusätzlichen Information als ein Binärwort von zumindest zwei Bits.
Der Signalcodierer (200) gemäß Anspruch 4, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Erzeugen des Datenpulses mit einer Pulsform, die einem Wert von mehr als einem Bit des Binärwortes entspricht.
Der Signalcodierer (200) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Erzeugen einer Mehrzahl von Datenpulsen zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls, wobei jeder Datenpuls zumindest mehr als ein Bit des Binärwortes trägt.
Der Signalcodierer (200) gemäß Anspruch 6, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Anpassen der Anzahl von Datenpulsen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls erzeugt werden, gemäß dem Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls.
Der Signalcodierer (200) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Einführen eines Pausenintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datenpulsen.
Der Signalcodierer (200) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Einstellen der Breite des Datenpulses auf zumindest drei unterschiedliche Dauern, wobei jede Dauer einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entspricht.
Der Signalcodierer (200) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich die Werte von benachbarten Modulationssymbolen nur um ein Bit unterscheiden.
Der Signalcodierer (200) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Einstellen einer Amplitude des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses auf einen festen Pegel und zum Einstellen der Amplitude des Datenpulses auf einen Pegel, der zumindest kleiner ist als 95 % der Amplitude des ersten und des zweiten Geschwindigkeitspulses.
Der Signalcodierer (200) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (222) ausgebildet ist zum Erzeugen des Datenpulses mit einer maximalen Pulsbreite von höchstens 500 µs.
Ein Signaldecodierer zum Decodieren eines Radgeschwindigkeitssensorsignals, der Signaldecodierer umfassend: eine Eingangsschnittstelle (520), die ausgebildet ist zum Empfangen eines codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals, das eine Geschwindigkeitsinformation und eine zusätzliche Information bereitstellt; eine Signalverarbeitungsschaltung (522), die ausgebildet ist zum Bestimmen der Geschwindigkeitsinformation basierend auf einem Zeitintervall zwischen einem ersten und einem zweiten Geschwindigkeitspuls des codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals, und zum Bestimmen der zusätzlichen Information basierend auf einem Datenpuls, der zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls gemäß einem Modulationsschema des Datenpulses mit einer Modulationsordnung von zumindest drei empfangen wird; und eine Ausgangsschnittstelle (524), die ausgebildet ist zum Bereitstellen einer deco- dierten Geschwindigkeitsinformation und einer decodierten zusätzlichen Information, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (522) ausgebildet ist zum Unterscheiden einer Amplitude des Datenpulses zwischen zumindest drei unterschiedlichen Pegeln, wobei jeder Pegel einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entspricht.
Der Signaldecodierer gemäß Anspruch 13, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (522) ausgebildet ist zum Unterscheiden von zumindest drei unterschiedlichen Modulationssymbolen des Modulationsschemas des Datenpulses, wobei jedes Modulationssymbol einem unterschiedlichen Wert der zusätzlichen Information entspricht.
Der Signaldecodierer gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (522) ausgebildet ist zum Unterscheiden von zumindest drei unterschiedlichen Dauern des Datenpulses, wobei jede Dauer einem unterschiedlichen Wert der zusätzlichen Information entspricht.
Ein Verfahren zum Kommunizieren eines codierten Radgeschwindigkeitssensorsignals, umfassend: Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Geschwindigkeitspulses, wobei ein Zeitintervall zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls einer Geschwindigkeitsinformation eines Radgeschwindigkeitssensors entspricht; und Bereitstellen eines Datenpulses zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitspuls gemäß einem Modulationsschema mit einer Modulationsordnung von zumindest drei, wobei der Datenpuls auf einer zusätzlichen Information des Radgeschwindigkeitssensors basiert, wobei das Bereitstellen des Datenpulses ein Einstellen einer Amplitude des Datenpulses auf einen von zumindest drei unterschiedlichen Pegeln umfasst, wobei jeder Pegel einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entspricht.
Das Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das Bereitstellen des Datenpulses ein Kommunizieren eines Datenpulses mit einer Pulsform umfasst, die einem Wert von mehr als einem Bit der zusätzlichen Information entspricht.
Das Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, wobei das Bereitstellen des Datenpulses ein Einstellen der Breite des Datenpulses auf zumindest drei unterschiedliche Dauern umfasst, wobei jede Dauer einem unterschiedlichen Modulationssymbol des Modulationsschemas entspricht.