DE102017121925B4

DE102017121925B4 - Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit

Info

Publication number: DE102017121925B4
Application number: DE102017121925.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Slama; Friedrich RASBORNIG; Simon Hainz; Kirk Herfurth; Robert Hermann
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2024-02-29
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: DE102017121925A1; CN107918034A; CN107918034B

Abstract

Ein Sensorbauelement (800) zum Bereitstellen eines Benachrichtigungssignals für eine Steuerungseinheit (30), umfassend:eine Sensoreinheit (20), die ausgebildet ist zum Erzeugen eines Sensorsignals, das ein periodisches Signal einer physikalischen Größe ist;ein internes Steuerungsmodul (820), das ausgebildet ist, um eine interne Funktionsstörung des Sensorbauelements (800) zu bestimmen, wobei die interne Funktionsstörung des Sensorbauelements (800) der Steuerungseinheit (30) zur Zeit der Detektion unbekannt ist,wobei das interne Steuerungsmodul (820) ausgebildet ist, um ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements (800) basierend auf der detektierten internen Funktionsstörung auszulösen,wobei das interne Steuerungsmodul (820) ausgebildet ist, um eine Übertragung eines Benachrichtigungssignals an die Steuerungseinheit (30) auszulösen, wenn ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements (800) intern ausgelöst wird; undein Ausgangsmodul (830), das ausgebildet ist, um das Benachrichtigungssignal an die Steuerungseinheit (30) bereitzustellen, wenn dies durch das interne Steuerungsmodul (820) ausgelöst wird, wobei das Benachrichtigungssignal einen vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für eine vorbestimmte Zeitperiode aufweist, um die Steuerungseinheit (30) über das intern ausgelöste Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung des Sensorbauelements (800) zu informieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit und insbesondere auf eine AusfallAnzeige, um chipinterne Ausfälle zu signalisieren.
HINTERGRUND
Auf dem Gebiet von Radgeschwindigkeitssensoren, die für hoch entwickelte Fahrzeugsteuerungssysteme entworfen sind, bezieht sich ein wichtiger Punkt auf eine zuverlässige Steuerung über interne Funktionen von Radgeschwindigkeitssensoren. In der Automobilindustrie werden Radgeschwindigkeitssensoren für ABS (Antiblockiersysteme), Schaltgetriebe- und Getriebe-Anwendungen verwendet, aber auch für indirekte Reifendrucküberwachungssysteme (basierend auf Abweichungen bei der Rotationsgeschwindigkeit zwischen zwei Reifen). Die Anforderungen in der Automobilindustrie haben in letzter Zeit zugenommen und insbesondere die Robustheit im Hinblick auf elektrostatische Entladung und elektromagnetische Kompatibilität hat zugenommen. Dies wiederum impliziert einen erhöhten Bedarf nach einer zuverlässigen Fehlerverwaltung, die es Rotationsgeschwindigkeitssensoren ermöglicht, interne Ausfälle oder Funktionsstörungen zuverlässig und zeitnah an eine Steuerungseinheit anzuzeigen, wie z.B. die elektronische Steuerungseinheit (ECU; electronic control unit), die bei Automobilanwendungen eingesetzt wird.
Die Druckschriften DE 10 2015110 225 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit, wobei das Fehlersignal eine Fehlfunktion einer Sensoreinheit anzeigt. Die Vorrichtung umfasst ein Eingangsmodul, das ausgebildet ist, um ein Sensorsignal von der Sensoreinheit zu empfangen, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal zwischen einem oberen Pegel und einem unteren Pegel einer physikalischen Größe ist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Bestimmungsmodul, das ausgebildet ist, um die Fehlfunktion der Sensoreinheit zu bestimmen, und ein bereitzustellen Ausgangsmodul, das ausgebildet ist, um das Fehlersignal, das die Fehlfunktion anzeigt, an die Steuerungseinheit. Das Fehlersignal umfasst einen vorbestimmten Pegel der physikalischen Größe, der sich von dem oberen Pegel und von dem unteren Pegel unterscheidet.
Die Druckschrift DE 10 2015 218 294 A1 beschreibt eine Sensorvorrichtung, die Verifizierung verwendet, umfassend eine Sensorkomponente und eine Verifizierungskomponente. Die Sensorkomponente ist ausgelegt, um erste Daten und zweite Daten zu generieren. Die Verifizierungskomponente ist ausgelegt, um die ersten Daten und die zweiten Daten zu analysieren und Verifizierungsdaten auf Basis der ersten Daten und der zweiten Daten zu generieren.
ZUSAMMENFASSUNG
Es kann ein Bedarf bestehen zum Bereitstellen eines verbesserten Konzepts für eine Vorrichtung, ein Sensorbauelement und ein System.
Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand eines der Ansprüche erfüllt sein.
Eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit, wobei das Fehlersignal eine interne Funktionsstörung einer Sensoreinheit anzeigt. Die Vorrichtung umfasst ein Eingangsmodul, das zum Empfangen eines Sensorsignals von der Sensoreinheit ausgebildet ist, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal ist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Bestimmungsmodul, das ausgebildet ist, um die interne Funktionsstörung der Sensoreinheit oder der Vorrichtung zu bestimmen, und ein Ausgangsmodul, das ausgebildet ist, um das Fehlersignal, das die interne Funktionsstörung anzeigt, an die Steuerungseinheit bereitzustellen. Das Fehlersignal umfasst einen vorbestimmten Pegel einer physikalischen Größe, der sich von einem oberen Pegel und von einem unteren Pegel unterscheidet, die zum Bereitstellen periodischer Informationen des Sensorsignals verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine weitere Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit, wobei das Fehlersignal eine Funktionsstörung einer Sensoreinheit anzeigt. Die Vorrichtung umfasst ein Eingangsmodul, das ausgebildet ist zum Empfangen eines Sensorsignals von der Sensoreinheit, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal in einer physikalischen Größe ist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Ausgangsmodul, das zum Bereitstellen des Fehlersignals, das die Funktionsstörung anzeigt, an die Steuerungseinheit ausgebildet ist. Das Fehlersignal umfasst den vorbestimmten Pegel der physikalischen Größe für zumindest eine vorbestimmte Zeitperiode.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung ein Mittel zum Empfangen eines Sensorsignals von einer Sensoreinheit, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal zwischen einem oberen Pegel und einem unteren Pegel eines fluktuierenden Signals in einer physikalischen Größe ist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Mittel zum Bestimmen einer Funktionsstörung der Sensoreinheit und ein Mittel zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit, wobei das Fehlersignal eine Funktionsstörung der Sensoreinheit anzeigt. Das Fehlersignal umfasst einen vorbestimmten Pegel der physikalischen Größe für eine vorbestimmte Zeitperiode, oder das Fehlersignal unterscheidet sich von dem oberen Pegel und von dem unteren Pegel.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren ein Empfangen eines Sensorsignals von einer Sensoreinheit, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal zwischen einem oberen Pegel und einem unteren Pegel einer physikalischen Größe ist. Ferner umfasst das Verfahren ein Bestimmen der Funktionsstörung der Sensoreinheit und das Bereitstellen eines Fehlersignals, das die Funktionsstörung anzeigt, an eine Steuerungseinheit. Das Fehlersignal umfasst einen vorbestimmten Pegel der physikalischen Größe, der sich von dem oberen Pegel und von dem unteren Pegel unterscheidet.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit, wobei das Fehlersignal eine Funktionsstörung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung anzeigt, wobei die Vorrichtung ein Eingangsmodul umfasst, das zum Empfangen eines Sensorsignals von der Sensoreinheit ausgebildet ist, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal einer physikalischen Größe ist, wobei die Vorrichtung zum Übertragen einer Sequenz aus Lebens-Signalen ausgebildet ist, die einen funktionsfähigen Zustand der Sensoreinheit anzeigen; und ein Ausgangsmodul, das zum Bereitstellen des Fehlersignals ausgebildet ist, das eine Funktionsstörung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung an die Steuerungseinheit anzeigt, wobei das Fehlersignal einen vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für zumindest eine vorbestimmte Zeitperiode aufweist, wobei das Ausgangmodul ausgebildet ist, um das Fehlersignal für die vorbestimmte Zeitperiode zu übertragen, die länger ist als eine Periode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lebens-Signalen der Sequenz aus Lebens-Signalen.
Optional umfasst die Vorrichtung ferner ein Bestimmungsmodul, das zum Bestimmen der Funktionsstörung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung ausgebildet ist, wobei die Funktionsstörung eine interne Funktionsstörung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung ist, wobei die interne Funktionsstörung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung der Steuerungseinheit zu einer Zeit einer Detektion nicht bekannt ist.
Wiederum optional ist das Bestimmungsmodul ausgebildet, um ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung basierend auf der detektierten, internen Funktionsstörung auszulösen.
Optional ist das Ausgangsmodul ausgebildet, um ein Benachrichtigungssignal an die Steuerungseinheit bereitzustellen, wenn ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung intern ausgelöst wird.
Wiederum optional umfasst das Benachrichtigungssignal einen zweiten vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für zumindest eine zweite vorbestimmte Zeitperiode, um die Steuerungseinheit über das intern ausgelöste Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung zu informieren.
Optional werden die periodischen Informationen des Sensorsignals, des Fehlersignals und des Benachrichtigungssignals durch dieselbe Übertragungsleitung oder denselben Übertragungskanal bereitgestellt.
Wiederum optional ist die Funktionsstörung in einer Mehrzahl von Funktionsstörungen umfasst, wobei das Bestimmungsmodul ausgebildet ist, um unterschiedliche Funktionsstörungen der Mehrzahl von Funktionsstörungen zu bestimmen, und das Ausgangsmodul ausgebildet ist, um unterschiedliche vorbestimmte Pegel oder Zeiten aus einer Mehrzahl von Pegeln oder Zeiten basierend auf den unterschiedlichen Funktionsstörungen auszuwählen.
Optional ist das Sensorsignal ein periodisches Signal, das zwischen einem oberen Pegel und einem unteren Pegel schwankt, wobei das Ausgangsmodul ferner zum Auswählen des vorbestimmten Pegels einer Spannung oder eines Stroms des Fehlersignals ausgebildet ist, das unter dem unteren Pegel oder zwischen dem unteren Pegel und dem oberen Pegel oder über dem oberen Pegel ist.
Wiederum optional ist das Bestimmungsmodul ferner ausgebildet, um das Sensorsignal zu empfangen und an das Ausgangsmodul weiterzuleiten, zum Bereitstellen des Sensorsignals an die Steuerungseinheit.
Optional ist das Bestimmungsmodul ausgebildet, um die Funktionsstörung durch Analysieren des Sensorsignals zu bestimmen, das von der Sensoreinheit übertragen wird.
Wiederum optional ist das Bestimmungsmodul ausgebildet, um ein Fehleranzeigesignal von der Sensoreinheit über das Eingangsmodul zu empfangen, und ist ausgebildet, um die Funktionsstörung auf den Empfang des Fehleranzeigesignals hin zu bestimmen.
Optional umfasst die Vorrichtung ferner einen Fehleranzeigeleitungseingang, wobei die Sensoreinheit ausgebildet ist, um die Funktionsstörung durch Übertragen eines Fehleranzeigesignals über eine Fehleranzeigeleitung anzuzeigen, die mit dem Fehleranzeigeleitungseingang verbindbar ist, und das Bestimmungsmodul ist ausgebildet, um das Fehleranzeigesignal von dem Fehleranzeigeleitungseingang zu empfangen und die Funktionsstörung basierend auf dem empfangenen Fehleranzeigesignal zu bestimmen.
Wiederum optional ist die physikalische Größe ein Strom.
Optional umfasst die Vorrichtung ferner eine Magnetfeldsensoreinheit, die ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu erzeugen, das Informationen über ein detektiertes Magnetfeld anzeigt.
Wiederum optional zeigt das Fehlersignal eine Sensoreinheit-interne Funktionsstörung an.
Optional wird das Fehlersignal durch ein Eingangssignal, das unter einer vordefinierten Schwelle ist, einen magnetischen Versatz, der über einer vordefinierten Schwelle ist, eine interne Digital/Analog-Versorgungsspannung, die über oder unter einer vordefinierten Schwelle ist, eine Temperatur, die über oder unter einer vordefinierten Schwelle ist, einen Fehler, der in einem Analog-Digital-Wandler auftritt, eine Funktionsstörung eines Stromtreibers der Sensoreinheit oder einen gelösten Bonddraht verursacht.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Sensorbauelement zum Bereitstellen eines Benachrichtigungssignals an eine Steuereinheit umfassend eine Sensoreinheit, die ausgebildet ist, um ein Sensorsignal zu erzeugen, das ein periodisches Signal einer physikalischen Größe ist; ein internes Steuerungsmodul, das ausgebildet ist, um eine interne Funktionsstörung des Sensorbauelements zu bestimmen, wobei die interne Funktionsstörung des Sensorbauelements der Steuerungseinheit zur Zeit der Detektion unbekannt ist, wobei das interne Steuerungsmodul ausgebildet ist, um ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements basierend auf der detektierten Funktionsstörung auszulösen, wobei das interne Steuerungsmodul ausgebildet ist, um eine Übertragung eines Benachrichtigungssignals an die Steuerungseinheit auszulösen, wenn ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements intern ausgelöst wird; und ein Ausgangsmodul, das ausgebildet ist, um das Benachrichtigungssignal an die Steuerungseinheit bereitzustellen, wenn dies durch das interne Steuerungsmodul ausgelöst wird, wobei das Benachrichtigungssignal einen vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für eine vorbestimmte Zeitperiode aufweist, um die Steuerungseinheit über das intern ausgelöste Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung des Sensorbauelements zu informieren.
Optional ist das interne Steuerungsmodul ausgebildet, um eine Übertragung einer Sequenz aus Lebens-Signalen auszulösen, die einen funktionsfähigen Zustand der Sensoreinheit anzeigen.
Wiederum optional braucht ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements länger als eine Periode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lebens-Signalen der Sequenz aus Lebens-Signalen, wobei keine Lebens-Signale während des Rücksetzens, des Neustarts oder der Neukalibrierung des Sensorbauelements übertragen werden.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein System zum Detektieren einer Geschwindigkeit eines Rads, das System umfassend eine Vorrichtung gemäß dem vorgeschlagenen Konzept; eine Sensoreinheit zum Detektieren einer Geschwindigkeit eines Rads, die ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu erzeugen, das Informationen über die Geschwindigkeit eines Rads anzeigt; und eine Übertragungseinheit, die ausgebildet ist, um das Sensorsignal an die Vorrichtung zu übertragen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen:

1a eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals gemäß Stand der Technik;
1b eine weitere Vorrichtung zum Bereitstellen eines weiteren Fehlersignals gemäß Stand der Technik;
1c eine weitere Vorrichtung zum Bereitstellen eines weiteren Fehlersignals gemäß Stand der Technik;
2 eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals unter Verwendung einer Fehleranzeigeleitung zeigt gemäß Stand der Technik;
3a bis 3c Sensorsignale mit einem Ausfallreaktionssignal zeigt, das eine Funktionsstörung einer Sensoreinheit anzeigt gemäß Stand der Technik;
4a bis 4c Sensorsignale zeigen, die ein Pulsweitenmodulations-Protokoll verwenden, das ein Fehlersignal umfasstt gemäß Stand der Technik;
5a bis 5d Sensorsignale zeigen, die ein Lebens-Signal mit unterschiedlichen Funktions- störungen der Sensoreinheit umfassen, gemäß Stand der Technik;
5e bis 5f Sensorsignale zeigen, die ein Lebens-Signal mit unterschiedlichen Funktions- störungen der Sensoreinheit umfassen;
6a bis 6c Sensorsignale, die ein Amplitudenmodulations-Protokoll mit einem Fehlersignal zeigen, gemäß Stand der Technik;
7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Fehlersignals gemäß Stand der Technik;
8 ein Blockdiagramm eines Sensorbauelements zeigt;
9 eine Übertragung eines Sensorsignals und eines Benachrichtigungssignals zeigt; und
10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Benachrichtigungssignals für eine Steuerungseinheit zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiel dargestellt sind. In den Figuren können die Dickenabmessungen von Linien und/oder Regionen um der Deutlichkeit Willen übertrieben dargestellt sein.
Während dementsprechend verschiedene Abänderungen und alternative Formen von weiteren Ausführungsbeispielen möglich sind, werden Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die beispielhaften Ausführungsbeispiele nicht auf die hierin offenbarten, bestimmten Formen begrenzt sind, sondern im Gegenteil beispielhafte Ausführungsbeispiele alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken sollen, die in den Schutzbereich der Offenbarung fallen. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Ziffern auf gleiche Elemente.
Es wird darauf hingewiesen, dass wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, kann das Element direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein oder Zwischenelemente können vorhanden sein. 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 Ausdrücke sollen auf gleichartige Weise ausgelegt werden (z. B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „benachbart“ gegenüber „direkt benachbart“ etc.).
Die Terminologie, die hier nur zum Beschreiben von darstellenden Beispielen verwendet wird, soll nicht einschränkend sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Singularformen „ein, eine“ und „das, der, die“ auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten derselben präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben ausschließen.
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 die Beispiele 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 hier nicht ausdrücklich so definiert sind.
1a zeigt eine Vorrichtung 100 zum Bereitstellen eines Fehlersignals 105a für eine Steuerungseinheit 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fehlersignal 105 zeigt eine interne Funktionsstörung einer Sensoreinheit 20 an. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Eingangsmodul 110 zum Empfangen eines Sensorsignals 115 von der Sensoreinheit 20. Die Vorrichtung 100 umfasst ferner ein Bestimmungsmodul 120, das zum Bestimmen der internen Funktionsstörung der Sensoreinheit 20 oder der Vorrichtung 100 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 100 umfasst ferner ein Ausgangsmodul 130, das zum Bereitstellen des Fehlersignals 105, das die Funktionsstörung anzeigt, an die Steuerungseinheit 30 ausgebildet ist. Das Sensorsignal 115 kann ein periodisches Signal sein. Ferner umfasst das Fehlersignal 105 einen vorbestimmten Pegel einer physikalischen Größe (z.B. Spannung oder Strom), der sich von einem oberen Pegel und von einem unteren Pegel (der physikalischen Größe) unterscheidet, die zum Bereitstellen periodischer Informationen des Sensorsignals verwendet werden.
Die Sensoreinheit 20 (z.B. ein Magnetfeldsensor, ein auf einem Riesenmagnetowiderstand basierender Sensor) kann ein analoges, periodisches Sensorsignal (das z.B. eine Größe des Magnetfeldes durch die Amplitude des Sensorsignals anzeigt) an das Eingangsmodul 120a bereitstellen, zum Beispiel.
Das Eingangsmodul 110 (z.B. Analog-zu-Digital-Wandler) kann das Sensorsignal verarbeiten. Zum Beispiel kann das Eingangsmodul das analoge, periodische Signal in ein digitales Signal umwandeln und/oder kann einen Nulldurchgang des Sensorsignals 115 detektieren.
Das Bestimmungsmodul 120 kann eine Funktionsstörung der Sensoreinheit 20 oder der Vorrichtung basierend auf dem Sensorsignal 115 (z.B. einem analogen, periodischen Sensorsignal) oder einem Ausgangssignal der Eingangseinheit 110 (z.B. digitales, periodisches Sensorsignal) oder einem anderen Signal bestimmen, das aus dem Sensorsignal hergeleitet wird, um ein Ausgangssensorsignal zu erhalten (z.B. Bereitstellen periodischer Informationen des Sensorsignals), das durch das Ausgangsmodul 130 bereitgestellt werden soll.
Das Bestimmungsmodul 120 kann das Fehlersignal 105 erzeugen, das durch das Ausgangsmodul 130 bereitgestellt werden soll, oder kann das Ausgangsmodul 130 auslösen, um das Fehlersignal 105 zu erzeugen (z.B. durch Unterbrechen der Übertragung der periodischen Informationen des Sensorsignals oder zusätzlicher Informationen und Bereitstellen des Fehlersignals).
Das Ausgangssignal 130 stellt das Fehlersignal 105 bereit. Ferner kann das Ausgangsmodul 130 ein Ausgangssensorsignal bereitstellen, das periodische Informationen des Sensorsignals anzeigt.
Die periodischen Informationen des Sensorsignals können durch Pulse der physikalischen Größe (z.B. Strom) innerhalb des Ausgangssensorsignals repräsentiert sein. Zum Beispiel steigt der Strom des Ausgangssensorsignals von dem unteren Pegel zu dem oberen Pegel zu der Zeit, zu der das Sensorsignal eine vordefinierte Größe aufweist (z.B. Nulldurchgang) und fällt nach einem vordefinierten Pulszeitintervall wieder zurück auf den unteren Pegel.
Hier und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen kann sich die interne Funktionsstörung auf jeglichen internen Fehler der Sensoreinheit 20 und/oder der Vorrichtung 100 beziehen. Sie kann sich zum Beispiel auf einen Ausfall des Sensors oder einen Fehler bei der Datenverarbeitung beziehen.
1b zeigt eine Vorrichtung 100a zum Bereitstellen eines Fehlersignals 105a für eine Steuerungseinheit 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fehlersignal 105a zeigt eine Funktionsstörung einer Sensoreinheit 20a an. Die Vorrichtung 100a umfasst ein Eingangsmodul 110 zum Empfangen eines Sensorsignals 115a von der Sensoreinheit 20. Die Vorrichtung 100a umfasst ferner ein Bestimmungsmodul 120a, das zum Bestimmen der Funktionsstörung der Sensoreinheit 20a ausgebildet ist. Die Vorrichtung 100a umfasst ferner ein Ausgangsmodul 130, das zum Bereitstellen des Fehlersignals 105a ausgebildet ist, das die Funktionsstörung an die Steuerungseinheit 30 anzeigt. Das Sensorsignal 115a kann ein periodisches Signal zwischen einem oberen Pegel (oder höheren Pegel oder Hochpegel) und einem unteren Pegel (oder Niedrigpegel) einer physikalischen Größe sein und das Fehlersignal 105a umfasst einen vorbestimmten Pegel der physikalischen Größe, der sich von dem oberen Pegel und von dem unteren Pegel unterscheidet.
Hier und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen kann sich die Funktionsstörung auf jeglichen internen Fehler der Sensoreinheit 20 und/oder der Vorrichtung 100a beziehen. Sie kann sich zum Beispiel auf einen Ausfall des Sensors oder einen Fehler bei der Datenverarbeitung oder eine Überhitzungsbedingung oder andere Funktionsstörungen beziehen, die zu inkorrekten oder zumindest unzuverlässigen Messungen der Sensoreinheit 20 oder der Übertragung der entsprechenden Signale führen können oder nicht. Auch Bitfehler in einem internen Sensorspeicher können eine Funktionsstörung sein, die der Steuerungseinheit 30 signalisiert wird.
Der vorbestimmte Pegel der physikalischen Größe (z.B. eines elektrischen Stroms) kann sich von dem oberen Pegel um zumindest einen ersten Versatz (z.B. um zumindest 10% oder zumindest 20% des oberen Pegels) und von dem unteren Pegel um zumindest einen zweiten Versatz (z.B. um zumindest 10% oder zumindest 20% des unteren Pegels) unterscheiden. Der erste Versatz und der zweite Versatz können gleich sein oder nicht.
1b zeigt eine weiter Vorrichtung 100b zum Bereitstellen eines weiteren Fehlersignals 105b an die Steuerungseinheit 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das weitere Fehlersignal 105b zeigt eine Funktionsstörung von zumindest einer einer Sensoreinheit 20b und der Vorrichtung an. Die Vorrichtung 100b umfasst ein Eingangsmodul 110 zum Empfangen eines Sensorsignals 115b von einer Sensoreinheit 20b. Das Sensorsignal 115b ist ein periodisches Signal in einer physikalischen Größe (z.B. einem elektrischen Strom oder einer Spannung). Die Vorrichtung 100b kann optional ein Bestimmungsmodul 120b umfassen, das zum Bestimmen der Funktionsstörung der weiteren Sensoreinheit 20b oder der Vorrichtung ausgebildet ist. Die Vorrichtung 100b umfasst ferner ein Ausgangsmodul 130, das zum Bereitstellen des Fehlersignals 105b an die Steuerungseinheit 30 ausgebildet ist. Das Fehlersignal 115b umfasst einen (ersten) vorbestimmten Pegel der physikalischen Größe für eine (erste) vorbestimmte Zeitperiode.
Die Vorrichtung 100b unterscheidet sich von der Vorrichtung 100a zum Beispiel durch Bereitstellen (oder Übertragen) des Fehlersignals für eine vorbestimmte Zeitperiode. Zum Beispiel kann die Vorrichtung ausgebildet sein, um eine Sequenz aus Lebens-Signalen zu übertragen, die einen funktionsfähigen Zustand der Sensoreinheit anzeigen. Das Ausgangsmodul 130 kann ausgebildet sein, um das weitere Fehlersignal 105b für eine (erste) vorbestimmte Zeitperiode zu übertragen, die länger ist als zwei aufeinanderfolgende Lebens-Signale der Sequenz aus Lebens-Signalen. Daher kann die vorbestimmte Zeitperiode länger sein als die Zeitperiode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lebens-Signalen. Folglich kann die Steuerungseinheit 30 informiert werden, dass obwohl die Sensoreinheit 20 immer noch lebendig ist, sie nicht entsprechend funktioniert.
Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Einschränkungen, die sowohl auf die Vorrichtung 100a als auch die Vorrichtung 100b so zutreffen, dass nachfolgend die Unterscheidung zwischen der Vorrichtung 100a und der Vorrichtung 100b nur gemacht wird, wo die unterscheidenden Merkmale nur zu einer der Vorrichtungen 100a, 100b addiert werden. Daher gelten alle weiteren Einschränkungen, die im Hinblick auf die Sensoreinheit 20, die Bestimmungseinheit 130, die Sensorsignale 115 und Fehlersignale 105 beschrieben sind gleichermaßen für die Sensoreinheit 20b, die Bestimmungseinheit 120b, Sensorsignale 115b und Fehlersignale 105b. Ferner sind Beispiele für das Fehlersignal 105a und das Fehlersignal 105b in Verbindung mit 3 bis 6 beschrieben.
Die bestimmte Funktionsstörung kann sich auf mehrere unterschiedliche Funktionsstörungen beziehen, die in einer Sensoreinheit 20 auftreten können. Somit kann gemäß weiteren Ausführungsbeispielen die Funktionsstörung in einer Mehrzahl von Funktionsstörungen umfasst sein. Das Bestimmungsmodul 120 ist ausgebildet, um unterschiedliche Funktionsstörungen der Mehrzahl von Funktionsstörungen zu bestimmen, und das Ausgangsmodul 130 ist ausgebildet, um unterschiedliche vorbestimmte Pegel oder Zeiten aus einer Mehrzahl von Pegeln oder Zeiten basierend auf den unterschiedlichen Funktionsstörungen auszuwählen. Das Ausgangsmodul 130 kann ferner ausgebildet sein, um die vorbestimmten Pegel auszuwählen, die unter dem unteren Pegel oder zwischen dem unteren Pegel und dem oberen Pegel oder über dem oberen Pegel sind, wenn periodische Informationen des Sensorsignals 115 ein periodisches Signal sind, das zwischen dem oberen Pegel und dem unteren Pegel einer physikalischen Größe schwankt.
Die Funktionsstörung kann entweder durch ein Signal signalisiert werden, das von der Sensoreinheit 20 empfangen wird, oder kann durch Analysieren des Sensorsignals 115 hergeleitet werden, oder eine Kombination derselben.
Daher ist das Bestimmungsmodul 120 bei weiteren Ausführungsbeispielen ausgebildet, um die Funktionsstörung durch Analysieren des Sensorsignals zu bestimmen, das von der Sensoreinheit 115 übertragen wird 20. Diese Analyse kann einen Vergleich eines empfangenen Sensorsignals 115 mit einem erwarteten Sensorsignal umfassen. Zum Beispiel kann das empfangene Sensorsignal die falschen Pegel des Signals aufweisen. Ferner weisen der obere und untere Pegel möglicherweise nicht die erwarteten Werte auf (z.B. 7 mA und 14 mA), oder die Flankensteilheit weist möglicherweise nicht den erwarteten Wert auf oder das Signal ist nicht periodisch mit einer bedeutungsvollen Frequenz (abhängig von der bestimmten Anwendung) bezogen auf eine erwartete normale Rotationsgeschwindigkeit (aber kein mehrfaches derselben).
Zum Beispiel können die periodischen Informationen des Sensorsignals und des Fehlersignals durch dieselbe Übertragungsleitung (verdrahtete Übertragung) oder denselben Übertragungskanal (drahtlose Übertragung) bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann durch Verwenden unterschiedlicher Pegel der physikalischen Größe das Fehlersignal identifiziert und/oder von dem Sensorsignal unterschieden werden, obwohl dieselbe Übertragungsleitung oder derselbe Übertragungskanal verwendet werden kann.
Zum Beispiel kann das Bestimmungsmodul die Funktionsstörung zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals bestimmen. Die Funktionsstörung kann eine interne Funktionsstörung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung sein. Die interne Funktionsstörung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung kann der Steuerungseinheit zur Zeit einer Detektion unbekannt sein. Optional kann das Bestimmungsmodul ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung basierend auf der detektierten, internen Funktionsstörung auslösen. Zusätzlich kann das Ausgangsmodul ein Benachrichtigungssignal an die Steuerungseinheit bereitstellen, wenn ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung intern ausgelöst wird. Zum Beispiel kann das Benachrichtigungssignal einen zweiten vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für zumindest eine zweite vorbestimmte Zeitperiode aufweisen (oder den ersten bestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für zumindest eine zweite vorbestimmte Zeitperiode oder einen zweiten vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für die erste vorbestimmte Zeitperiode), um die Steuerungseinheit über das intern ausgelöste Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung zu informieren.
Zum Beispiel kann das Ausgangsmodul ein Benachrichtigungssignal bereitstellen, das ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung für eine Zeitperiode anzeigt, die länger ist als die Periode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lebens-Signalen, wenn ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung intern ausgelöst wird. Zum Beispiel können die periodischen Informationen des Sensorsignals, des Fehlersignals und des Benachrichtigungssignals durch dieselbe Übertragungsleitung oder denselben Übertragungskanal bereitgestellt werden.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Eine vorgeschlagene Vorrichtung kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Schritte aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen erwähnt sind.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 100, das sich von den Ausführungsbeispielen, die in 1a, 1b und/oder 1c dargestellt sind, insofern unterscheidet, als eine optionale Fehleranzeigeleitung einen zusätzlichen Kanal zum Übertragen eines Anzeigesignals 122a, b an das Bestimmungsmodul 120 bereitstellt. Alle anderen gezeigten Komponenten sind dieselben wie in 1a, 1b und/oder 1c. Eine Wiederholung der Beschreibung dieser Komponenten wird hier weggelassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 2 gezeigt ist, kann das Bestimmungsmodul 120 die Funktionsstörung basierend auf dem empfangenen Anzeigesignal von der Sensoreinheit 20 bestimmen. Das Bestimmungsmodul 120 kann das Sensorsignal 115 weiterleiten, solange keine Funktionsstörung bestimmt wird. Wenn jedoch die Sensoreinheit 20 ein Fehleranzeigesignal überträgt, das einen Fehler oder jegliche Art einer Funktionsstörung anzeigt, kann das Bestimmungsmodul 120 das Weiterleiten des Sensorsignals 115 stoppen und kann verursachen, dass das Ausgangsmodul 130 das Fehlersignal 105 ausgibt.
Daher kann die Vorrichtung 100 bei weiteren Ausführungsbeispielen optional einen Fehleranzeigeleitungseingang umfassen. Die Sensoreinheit 20 ist ausgebildet, um die Funktionsstörung durch Übertragen eines Fehleranzeigesignals 122 über eine Fehleranzeigeleitung anzuzeigen, die mit dem Fehleranzeigeleitungseingang verbindbar ist, und das Bestimmungsmodul 120 ist ausgebildet, um das Fehleranzeigesignal 122 von dem Fehleranzeigeleitungseingang zu empfangen und die Funktionsstörung basierend auf dem empfangenen Fehleranzeigesignal 122 zu bestimmen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird das Fehleranzeigesignal möglicherweise nicht unter Verwendung einer separaten Leitung weitergeleitet sondern kann über dieselbe Leitung übertragen werden wie das Sensorsignal 115a, b (z.B. auf einem unterschiedlichen Kanal).
Bei einem wiederum anderen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinheit 20 auch ausgebildet sein, um die Funktionsstörung zu detektieren, und wenn die Funktionsstörung detektiert wird, wird die Übertragung des Sensorsignals 115 beendet und stattdessen wird das Fehleranzeigesignal 122a, b über dieselbe Leitung oder eine unterschiedliche Leitung übertragen.
Das Ausgangsmodul 130 kann ferner ausgebildet sein, um das Fehlersignal 105 nur auszugeben, wenn das Bestimmungsmodul 120 die Funktionsstörung der Sensoreinheit 20 bestimmt hat. Wenn keine Funktionsstörung bestimmt wurde, kann das Bestimmungsmodul 120 das Sensorsignal 115 an das Ausgangsmodul 130 weiterleiten, das das Sensorsignal 115 an die Steuerungseinheit 30 überträgt. Daher ist bei wiederum weiteren Ausführungsbeispielen das Bestimmungsmodul 120 ferner ausgebildet, um das Sensorsignal 115 zu empfangen und an das Ausgangsmodul 130 weiterzuleiten, zum Bereitstellen des Sensorsignals 115 an die Steuerungseinheit 30, wenn keine Funktionsstörung bestimmt wird.
Zum Beispiel können eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit, die einem oder mehreren Ausführungsbeispielen entspricht, die vorangehend oder nachfolgend beschrieben sind, und eine Sensoreinheit, die das Sensorsignal und/oder das Fehlersignal an die Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit bereitstellt, auf demselben Halbleiterchip implementiert sein. Die Steuerungseinheit kann eine externe elektrische Einheit (z.B. die elektronische Steuerungseinheit (ECU), die bei Automobilanwendungen verwendet wird, ein Mikrocontroller oder ein Prozessor) sein, der mit der Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fehlersignals für eine Steuerungseinheit gekoppelt ist.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Eine vorgeschlagene Vorrichtung kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Schritte aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen erwähnt sind.
Weitere Ausführungsbeispiele können sich auch auf Systeme beziehen, wie zum Beispiel Radgeschwindigkeitssensoren. Solche Sensoren können auch bei ABS (Antiblockiersystemen) und Getriebe-Anwendungen verwendet werden, insbesondre wenn diese Systeme nur eine unzureichende Rückkopplung im Hinblick auf interne Funktionsstörungen oder Ausfälle bereitstellen.
Daher definieren weitere Ausführungsbeispiele ein System zum Detektieren einer Geschwindigkeit eines Rads. Das System kann eine Vorrichtung 100a, 100b, eine Sensoreinheit oder eine Detektoreinheit und eine Übertragungseinheit aufweisen. Die Sensoreinheit ist zum Erzeugen des Sensorsignals ausgebildet, das Informationen über die Geschwindigkeit eines Rads anzeigt. Ferner ist die Übertragungseinheit zum Übertragen des Sensorsignals 115, das die detektierte Geschwindigkeit des Rades anzeigt, an die Vorrichtung 100 ausgebildet.
Das System kann optional ein Rad mit periodischen Magnetpolstrukturen aufweisen, sodass eine Rotation des Rades durch ein periodisches Magnetfeld detektierbar ist. Die periodischen Magnetpole sind entlang eines Umfangs des Rades angeordnet, wodurch ein periodisches elektrisches Signal aus einer periodischen Abweichung des Magnetfeldes erzeugt wird, wenn sich das Rad dreht.
Zum Beispiel kann das Fehlersignal, das durch die Vorrichtung 100a, 100b erzeugt wird, eine systeminterne Funktionsstörung anzeigen. Eine systeminterne Funktionsstörung kann ein Fehler sein, der in der Vorrichtung 100a, 100b, der Sensoreinheit oder der Übertragungseinheit auftritt.
Optional kann das System ferner die Steuerungseinheit 30 aufweisen oder die Steuerungseinheit 30 kann eine externe Einheit sein, die mit dem System gekoppelt ist.
Ferner kann bei dem System die Übertragungseinheit optional ausgebildet sein, um Informationen in dem Sensorsignal unter Verwendung eines Protokolls zu codieren. Das Protokoll kann eine Pulsweitenmodulation oder eine Amplitudenmodulation verwenden. Die Informationen können eine Radgeschwindigkeit und zumindest eines der folgenden anzeigen: einen Drehsinn, Luftzwischenraum-Informationen in dem Detektor, weitere Informationen, die einen funktionsfähigen Zustand des Sensors anzeigen. Bei diesen Systemen kann ein integrierter, aktiver Magnetfeldsensor für die Radgeschwindigkeits-Anwendung basierend auf Hall-Technik verwendet werden, um die Geschwindigkeit eines Polrades oder ferromagnetischen Zahnrades zu messen. Er kann eine Zweidraht-Stromschnittstelle aufweisen, die ein bestimmtes Protokoll zur Kommunikation verwendet.
Daher können Ausführungsbeispiele Drehgeschwindigkeitssensoren verwenden, die ein Protokoll zum Übermitteln weiterer Informationen verwenden. Diese weiteren Informationen können z.B. Radgeschwindigkeitsinformationen, optionale Rotationsrichtungsinformationen, chipinterne Statusinformationen oder Fehleranzeigen umfassen. Das Protokoll kann die Rotationsgeschwindigkeit mit einem Signal (z.B. einem Stromsignal) übertragen, das zwischen einem Niedrig-Strompegel (z.B. im Wesentlichen 7mA) und einem Hochstrom-Pegel (z.B. im Wesentlichen 14mA) schwankt. Auch Open-Drain-Protokolle mit einem zusätzlichen Ausgangsstift können verwendet werden. Hier und nachfolgend kann sich der erwähnte Wert innerhalb eines Bereichs von ± 10% oder ± 50% unterscheiden.
Das Sensorsignal 115 kann die Radgeschwindigkeitsinformationen in eine Frequenz des periodischen Sensorsignals 115 codieren, das das Ausgangsprotokoll implementiert. Der Drehsinn kann in einer Breite des Signals codiert sein (z.B. unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation) oder in einer Amplitude des Signals (z. B. unter Verwendung eines Amplitudenmodulations-Protokolls). Daher wird es möglich, verbesserte Sensorinformationen an die Steuerungseinheit 30 (ECU) zu übertragen, die Funktionsstörungen des Rotationsgeschwindigkeitssensors anzeigen, um einen sicheren funktionsfähigen Zustand sicherzustellen. Solche Ausfallanzeige-Zustände oder Sicher-Zustände stimmen mit entsprechenden Anforderungen überein. Folglich können zusätzlich zu externen Fehlern auch interne Funktionsstörungen des Sensors extern erkannt werden, was bei Automobilstandards erwünscht ist, um einen hohen Pegel an Funktionssicherheit von E/E-Systemen (elektrischen und elektronischen Systemen) bereitzustellen.
Bei einigen Fehleranzeige-Vorrichtungen umfasst das Fehlersignal denselben Pegel wie der untere Pegel oder der höhere Pegel bei den Protokollen, um die Rotationsgeschwindigkeitsinformationen zu übertragen. Es kann jedoch die Zuverlässigkeit der Fehlerdetektion und Fehlersignalisierung verbessern, das Fehlersignal mit einem Pegel auszugeben, der sich von dem verwendeten unteren Pegel und höheren Pegel unterscheidet. Wenn zum Beispiel ein konstantes Stromsignal mit einem Pegel verwendet wird, der gleich dem unteren Pegel oder dem höheren Pegel ist, ist dies von einem Ruhezustand des Fahrzeugreifens nicht unterscheidbar (zum Beispiel bei ABS-Anwendungen). Ferner, z.B. aufgrund einer unzureichenden Leistungsversorgung oder eines anderen Fehlers, ist das System möglicherweise nicht in der Lage, ein Signal zu liefern, das den Strom des unteren Pegels oder höheren Pegels (wie zum Beispiel 7mA oder 14mA) aufweist, sondern es wird ein Versatz erzeugt. Ein Stillstand eines Fahrzeugreifens kann gemäß Ausführungsbeispielen auch durch einen konstanten Strompegel angezeigt werden, der dem neuesten Magnetfeld entsprechen kann. Somit wird es im Fall eines Fehlers möglicherweise nicht möglich, einen sicheren funktionsfähigen Zustand an die Steuerungseinheit 30 anzuzeigen. Somit wird der sichere Zustand, wie er durch aktuelle Fahrzeuganforderungen gefordert wird, möglicherweise nicht immer eindeutig signalisiert, wenn nur der Niedrigpegel und/oder der Hochpegel zur Fehlersignalisierung verwendet werden.
Bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen werden Fehlersignale beschrieben, wobei (elektrische) Stromsignale zum Signalisieren der Funktionsstörung und Übertragen des Sensorsignals eingesetzt werden. Daher ist die vorangehend erwähnte physikalische Größe (siehe 1a, 1b, 1c und 2) bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der elektrische Strom. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können andere Signale verwendet werden, um das Sensorsignal oder das Fehlersignal (z.B. eine Spannung oder eine Frequenz) zu codieren.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Eine vorgeschlagene Vorrichtung kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen erwähnt sind.
3a bis 3b zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Fehlersignal 105 unterschiedliche Pegel aufweisen kann, um interne Statusinformationen anzuzeigen (zum Beispiel bezogen auf Fehler). Das Fehlersignal 115 ist somit ein Ausfallreaktionssignal mit einem konstanten Strom I_FR.
3a zeigt ein Sensorsignal 310a, b als einen Sensorstrom Is, der zwischen einer ersten Zeit t1 und einer zweiten Zeit t2 durch ein Fehlersignal 115 unterbrochen ist, d. h. ein erster Abschnitt 310a des Sensorsignals 310 wird vor der ersten Zeit t1 übertragen und ein zweiter Abschnitt 310b des Sensorsignals 310 wird nach der zweiten Zeit t2 übertragen. Während der normalen Operation ist das Sensorsignal 310a bei diesem Ausführungsbeispiel ein periodisches Signal, das zwischen einem hohen Strompegel I_HIGH und einem niedrigen Stromwert I_LOw schwankt. Die Frequenz dieses periodischen Signals 310a, b kann mit der Rotationsgeschwindigkeit des sich drehenden Rades korreliert sein. Wenn eine interne Funktionsstörung oder ein Ausfall in der Sensoreinheit 20 auftritt (z.B. zu der ersten Zeit 11), kann die Vorrichtung 100 das Fehlersignal 105 mit einem vorbestimmten Pegel I_FR (FR = Failure Reaction; Ausfallreaktion) übertragen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der vorbestimmte Pegel I_FR des Fehlersignals 105 unter dem unteren Pegel I_LOW. Dieses Signal wird zu der Steuerungseinheit 30 übertragen, um anzuzeigen, dass ein Fehler in dem Sensor oder der Sensoreinheit aufgetreten ist. Der vorbestimmte Pegel I_FR kann auch 0 mA (keinen elektrischen Strom) aufweisen, abhängig von der bestimmten Implementierung.
Zu der zweiten Zeit t2 kann die Sensoreinheit 20 die normale Operation wieder aufnehmen und das reguläre Sensorsignal 310b kann wieder übertragen werden. Daher kann das Fehlersignal 105 übertragen werden, solange die Funktionsstörung vorliegt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann das Fehlersignal 105 wiederholt übertragen werden, um anzuzeigen, dass die Sensoreinheit 20 eine Funktionsstörung zeigt. Der letztere Fall kann verwendet werden, wenn die Funktionsstörung nur gering ist, sodass eine fortgesetzte Übertragung der Rotationsgeschwindigkeit erwünscht sein kann, zum Beispiel.
3b zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der vorbestimmte Pegel I_FR nicht unter dem unteren Pegel I_LOw ist sondern zwischen dem unteren Pegel I_LOw und dem höheren Pegel I_HIGH. Wiederum kann die Funktionsstörung zu der ersten Zeit t1 auftreten und dauert zum Beispiel eine Zeitperiode an bis zu der zweiten Zeit t2, zu der der Sensor die normale Operation wieder aufnehmen kann. Folglich, beginnend mit der zweiten Zeit t2, wird das Sensorsignal 310b wieder als ein normales periodisches Signal übertragen, das zwischen dem hohen Pegel I_HIGH und dem niedrigen Pegel I_LOw mit einer Frequenz schwankt, die eine exemplarische Rotation eines Rades anzeigt.
3c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der vorbestimmte Pegel I_FR über dem hohen Pegel I_HIGH ist. Wiederum sind alle anderen Merkmale dieselben wie bei dem Beispiel, das in 3a und 3b gezeigt ist, und eine Wiederholung wird hier weggelassen.
Die in 3a bis 3c gezeigten Ausführungsbeispiele erlauben ferner die Möglichkeit, zumindest drei unterschiedliche Varianten von Fehlern durch entsprechendes Auswählen des vorbestimmten Strompegels I_FR anzuzeigen. Zum Beispiel kann ein erster Fehler mit einem vorbestimmten Strompegel I_FR angezeigt werden, der unter dem niedrigen Pegel I_LOW ist, ein zweiter Fehler kann mit einen vorbestimmten Strompegel I_FR angezeigt werden, der zwischen dem niedrigen Pegel und dem hohen Pegel ist, und ein dritter Fehler kann mit einem vorbestimmten Strompegel I_FR angezeigt werden, der über dem hohen Pegel ist. Durch Auswählen der unterschiedlichen vorbestimmten Pegel I_FR, des niedrigen Pegels und des hohen Pegels, kann jegliche fehlerhafte Detektion vermieden werden und die Steuerungseinheit 30 kann klar verschiedene Fehler detektieren.
4a bis 4c zeigen weitere Ausführungsbeispiele, die ähnlich zu den Ausführungsbeispielen sind, die in 3a bis 3c gezeigt sind, aber sich nur durch das Sensorsignal 410a, b unterscheiden, das wiederum einen ersten Teil 410a aufweist, der vor der ersten Zeit t1 übertragen wird, und einen zweiten Teil 410b, der nach einer zweiten Zeit t2 übertragen wird. Wiederum überträgt während der normalen Operation der Sensor 20 ein periodisches Stromsignal Is, das zwischen einem hohen Pegel I_HIGH und einem niedrigen Pegel I_LOW schwankt. Dieses Ausführungsbeispiel jedoch verwendet ein Pulsweitenmodulations-Protokoll. Ein Variieren der Pulsweite des Signales kann weitere interne Statusinformationen signalisieren. Wiederum, wie bei dem Beispiel in 3a bis 3c, kann die Frequenz eine Rotationsgeschwindigkeit des Rades codieren. Zusätzlich können weitere Informationen (wie z.B. die Rotationsrichtung) durch die Breite jedes Pulses angezeigt werden.
Ein Fehler oder eine Funktionsstörung kann wieder zwischen der ersten t1 bis zur zweiten Zeit t2 auftreten. Als Ergebnis kann das Ausgangsmodul 130 diese Funktionsstörung anzeigen durch Übertragen eines Fehlersignals 105 mit einem konstanten Strompegel I_FR, der sich von dem hohen Strompegel I_HIGH und dem niedrigen Strompegel I_LOW unterscheidet.
4a zeigt die Möglichkeit, dass das Fehlersignal 105 einen vorbestimmten Strompegel I_FR unter dem niedrigen Pegel I_LOw aufweist, wohingegen 4b die Möglichkeit anzeigt, dass der vorbestimmte Pegel I_FR zwischen dem hohen Pegel I_HIGH und dem niedrigen Pegel I_LOW ist. Schließlich zeigt 4c das Beispiel, bei dem der vorbestimmte Pegel I_FR über dem hohen Pegel I_HIGH ist. Wiederum kann der vorbestimmte Pegel I_FR, der in 4a gezeigt ist, auch einen Nullwert aufweisen (z.B. 0mA) und kann zum Beispiel einen gelösten Bonddraht oder jeglichen anderen Ausfall in der Spannungsversorgung anzeigen.
Wiederum können die unterschiedlichen Strompegel verwendet werden, um unterschiedliche Fehler oder Funktionsstörungen innerhalb der Sensoreinheit 20 so zu signalisieren, dass die Steuerungseinheit 30 den Fehlertyp aus dem Pegel des Fehlersignals 105 herleiten kann.
Die Einschränkung der Verwendung des vorbestimmten Pegels (z.B. des dritten Strompegels) kann abhängig von der Variante des Protokolls des Sensors sein. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auch auf Sensoreinheiten 20, die Lebens-Signale zu der Steuerungseinheit 30 übertragen. Das Lebens-Signal kann in regelmäßigen Perioden übertragen werden, um der Steuerungseinheit 30 zu signalisieren, dass die Sensoreinheit 20 immer noch lebend ist - sogar in dem Fall eines Stillstands des Rades. Somit kann die Steuerungseinheit 30 aus einem sich nicht drehenden Rad nicht herleiten, dass die Sensoreinheit 20 nicht ordnungsgemäß funktioniert.
Wenn somit ein Stillstand eines Rades detektiert wird, kann das Stillstands-Protokoll aktiviert werden, ein periodisches Signal mit einer vorbestimmten Periode (z.B. 100, 150 oder 200 ms oder jeglicher anderen ausgewählten Zeitperiode) wird übertragen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird das periodische Signal immer übertragen, solange die Sensoreinheit 20 in einem betriebsfähigen Zustand (d.h. lebend) ist. Daher erwartet die Steuerungseinheit 30 zumindest dieses (amplituden-modulierte) Signal und wenn die Steuerungseinheit 30 dieses Lebens-Signal nicht von dem Sensor 20 empfängt kann die Steuerungseinheit einen Fehler detektieren. Daher kann die Vorrichtung 100 gemäß Ausführungsbeispielen eine Funktionsstörung durch Übertragen eines Fehlersignals 105 anzeigen, das länger ist als die vorbestimmte Periode. Der vorbestimmte Pegel des Fehlersignals 105 kann gleich dem niedrigeren Pegel oder dem höheren Pegel sein (zum Beispiel gleich 7mA oder 14mA) kann aber auch unterschiedlich sein (wie z.B. in 3 bis 4 gezeigt ist).
Daher sind Ausführungsbeispiele nicht auf Vorrichtungen begrenzt, die einen Fehler durch Übertragen eines konstanten Stromsignals eines bestimmten, von dem oberen und unteren Pegel unterscheidbaren Strompegels anzeigen, sondern können auch jeglichen konstanten Strom unabhängig von den Strompegeln übertragen, die zum Anzeigen der Rotation des Rades verwendet werden. Dieser Strom kann für eine vorbestimmte Zeitperiode übertragen werden oder nicht, um eine Funktionsstörung anzuzeigen.
Diese Art der Signalisierung eines Fehlers kann ermöglichen, dass auch ein mechanischer Ausfall deutlich identifiziert werden kann, wie z. B. ein abgelöster Bonddraht. Ein abgelöster Bonddraht kann notwendigerweise zu einen unvorhersehbaren Stromsignal führen (z.B. von 0 mA). Daher, gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, wenn die Steuerungseinheit 30 einen konstanten Stromwert für eine vorbestimmte Zeitperiode detektiert (z.B. länger als 100 ms, 150 ms, 200 ms oder jegliche andere bestimmte Periode), identifiziert die Steuerungseinheit 30 dieses Signal als eine Anzeige einer Funktionsstörung oder eines Ausfalls der Sensoreinheit 20. Einerseits ist ein abgelöster Bonddraht ein bestimmtes Beispiel einer Funktionsstörung. Der Sensor ist möglicherweise nicht in der Lage, einen Fehlerstrom zu übertragen (z.B. von im Wesentlichen 3,5mA). Daher kann das Übertragen keines Signals (oder eines Nullstroms) diesen Fehler signalisieren.
5a bis 5d zeigen das Beispiel eines Rotationsgeschwindigkeitssensors, der ein Pulsweiten-Protokoll und ein Lebens-Signal verwendet.
5a zeigt eine Abweichung des Magnetfeldes bei solchen Sensoren. Jegliche Abweichung des Magnetfeldes kann eine Rotation des Magnetrades anzeigen, sodass das Rad sich von Zeit t1 zu t2 dreht, wohingegen beginnend zu der zweiten Zeit t2 das Rad langsamer wird und zur dritten Zeit t3 stillsteht.
Das Sensorsignal 115 dieser normalen Operation ist in 5b angezeigt. Das Sensorsignal ist wiederum ein Stromsignal I_S, das zu der Steuerungseinheit 30 übertragen wird und zwischen einem hohen Pegel I_HIGH und dem niedrigen Pegel I_LOW schwankt. Geschwindigkeitspulse 510 werden zu der ersten Zeit t1 und der zweiten Zeit t2 erzeugt, wo das Magnetfeld B Null kreuzt. Nach der zweiten Zeit t2 tritt kein weiterer Nulldurchgang auf und somit wird kein weiterer Geschwindigkeitspuls übertragen.
Rotationsgeschwindigkeitssensoren können die Rotationsgeschwindigkeit basierend auf differentiellen Magnetfeldern von Magnet-Ziel-Rädern messen, die an das Rad angebracht sind. Sie können ein Ausgangssignal erzeugen, das die Bewegung dieser Objekte repräsentiert. Zusätzlich können die Rotationsrichtung eines sich drehenden Ziel-Rades und die Qualität (Stärke) des magnetischen Signals detektiert werden. Somit kann die Rotation des Rades durch periodisch abwechselnde Pole angezeigt werden, die ein fluktuierendes Magnetfeld mit periodischen Nulldurchgängen erzeugen. Jeglicher Nulldurchgang des Magnetfeldes kann verwendet werden, um einen Geschwindigkeitspuls 510 zu übertragen. Wenn das Magnetfeld keinen Nulldurchgang zeigt, wird kein Geschwindigkeitspuls 510 übertragen. Zur zweiten Zeit t2 wird der letzte Geschwindigkeitspuls erzeugt. Dies zeigt an, dass sich das Rad nicht mehr länger dreht.
Zusätzlich, wie in 5b gezeigt ist, werden in vorbestimmten Zeitintervallen 530 Lebens-Signale übertragen, die anzeigen, dass der Sensor noch in Betrieb ist, obwohl sich das Rad nicht mehr dreht. Zum Beispiel können die Zeitintervalle 530 periodische Intervalle einer vorbestimmten Länge sein. Die vorbestimmte Länge zwischen dem Ende eines Geschwindigkeitspulses 510 und der Zeit der Übertragung des Lebens-Signales 520 kann jegliche bestimmte Zeitperiode sein, wie z.B. 150ms (oder 100 ms oder 200 ms).
Ferner, wenn der Geschwindigkeitspuls 510 nicht übertragen wird, z.B. aufgrund eines Stillstands des Rades, kann das Zeitintervall 530 zwischen zwei Lebens-Signalen 520 gemessen werden (siehe die letzten drei Lebens-Signale 520 in 5b). Als Ergebnis, wenn die Steuerungseinheit 30 nicht für länger als das Zeitintervall 530 ein Signal empfängt, kann die Sensoreinheit 20 nicht mehr lebend sein, d.h. ein Fehler ist aufgetreten.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Lebens-Signale 520 unabhängig davon übertragen werden, ob ein Geschwindigkeitspuls 510 übertragen wird oder nicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann sich das Intervall zwischen aufeinanderfolgelden Pulsen unterscheiden, d. h. wenn ein Geschwindigkeitspuls 510 übertragen wird ist das Zeitintervall 530 kürzer im Vergleich zu der Situation, in der kein Geschwindigkeitspuls 510 übertragen wird.
5C zeigt das Auftreten einer Funktionsstörung an, wie z. B. bei einem abgelösten Bonddraht, der um eine erste Ausfallzeit 550 auftritt. Der abgelöste Bonddraht kann zu einem schnellen Abfall bei dem Stromsignal führen (einem Nullstrom). In diesem Fall kann kein Lebens-Signal mehr übertragen werden. Daher fehlt das erwartete Lebens-Signal zur Zeit 540. Die Steuerungseinheit 30 kann von der Abwesenheit eines Signals für eine Warteperiode 532 ableiten, dass die Leistungsversorgung oder ein Bonddraht abgelöst wurden und dies als ernsthaften Fehler interpretieren.
5D zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Sensoreinheit 20 bis zu einer zweiten Ausfallzeit 560 korrekt arbeitet. Vor dieser Zeit ist der Sensor in einer normalen Operation und überträgt jedes Mal einen Geschwindigkeitspuls 510, wenn das Magnetfeld umgekehrt wird (Nulldurchgang) und Lebens-Signale 520 übertragen werden, zum Beispiel alle 150 ms nach dem Ende jedes Geschwindigkeitspulses 510.
Zu der zweiten Ausfallzeit 560 tritt ein Fehler auf, wie z.B. eine anhaltende Funktionsstörung des Stromtreibers. Dieser Fehler kann durch einen Fehlerstrom auf konstant hohem Pegel beginnend zu der zweiten Ausfallzeit 560 angezeigt werden. Es kann wiederum kein Lebens-Signal übertragen werden (oder wird nicht durch die Steuerungseinheit 30 detektiert), da der Stromausgang konstant auf hohem Pegel ist. Die Steuerungseinheit 30 kann einen hohen Signalpegel für zumindest eine zweite Warteperiode 533 (d.h. einen andauernden hohen Signalpegel anstelle von Pulsen) als einen Fehler in dem Sensor interpretieren.
Beide Beispiele, die in 5c und 5d angezeigt sind, können deutlich von dem korrekt arbeitenden Sensor unterschieden werden, wie in 5b angezeigt ist, wobei nur ein Stillstand des Rades aufgetreten ist, da die Lebens-Signale 520 immer noch korrekt übertragen werden. Aus der Abwesenheit der Lebens-Signale 520 in 5c und 5d kann die Steuerungseinheit 30 zwei unterschiedliche Fehlerarten herleiten: einen Leistungsversorgungsfehler und einen Fehler in dem Stromtreiber.
5e zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Sensoreinheit 20 bis zu dem zweiten Geschwindigkeitspuls zur Zeit t2 korrekt arbeitet. Nachfolgend wird kein Lebens-Signal übertragen (oder wird nicht durch die Steuerungseinheit 30 detektiert), da der Stromausgang konstant auf dem niedrigen Pegel I_low ist. Daher fehlt das erwartete Lebens-Signal zur Zeit 540. Die Steuerungseinheit 30 kann detektieren, dass durch den Sensor zur Zeit 540 kein Puls gesendet wurde.
5f zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Sensoreinheit 20 bis zu dem zweiten Geschwindigkeitspuls zur Zeit t2 korrekt arbeitet. Die Vorrichtung detektiert einen internen Fehler und sendet einen Puls 511 mit einer unterschiedlichen (d. h. längeren) Pulslänge (anstelle des normalen Geschwindigkeitspulses), was die ECU (engine control unit; Maschinensteuerungseinheit) oder TCU (transmission control unit; Übertragungssteuerungseinheit) darüber informiert, dass der Sensor eine Reinitialisierung (z. B. Zurücksetzen, Neustart oder eine Neukalibrierung) startet. Während der Reinitialisierung des Sensors werden keine Lebens-Signale gesendet und die ECU oder TCU (nachfolgend genannt CU) prüft nicht im Hinblick auf ein fehlendes Lebens-Signal (z.B. zur Zeit 540 in 5d). Nach der Reinitialisierung startet der Sensor wieder mit dem Senden von Geschwindigkeitspulsen und Lebens-Signalen, zum Beispiel bis ein Fehler auftritt und ein Sensorfehler zur Zeit 540 in 5f detektiert werden kann.
Zum Beispiel möchte der Sensor möglicherweise ein internes Rücksetzen/Neukalibrierung ausführen, um einen internen Fehler zu beheben. Wenn der Sensor dies tut, würden andere CUs dies als einen sicheren Zustand detektieren (z.B. da der Sensor einen konstanten Strompegel während des Rücksetzens/Neukalibrierung bereitstellen würde). Es kann vorgeschlagen werden, dass der Sensor eine vordefinierte Pulslänge ausgibt (z.B. wie in 5f). Auf diese Weise kann der Sensor die CU benachrichtigen, dass der Sensor ein beabsichtigtes Rücksetzen/Neukalibrierung ausführt und stellt daher für eine spezifische Zeit keine Pulse bereit. Zum Beispiel würde sich der Sensor aus der CU ausloggen und die CU würde wissen, dass keine weiteren Pulse erwartet werden (für die spezifische Zeit).
5f kann ein Beispiel eines Signalverlaufs sein, bei dem der Sensor die CU zur Zeit t2 benachrichtigt, dass der Sensor jetzt rücksetzen/neukalibrieren würde. Der Sensor meldet sich aus der CU ab. Nach der Zeit t4 stoppt der Sensorpuls abrupt. Die CU detektiert, dass dies kein erwarteter Pulsverlust ist. Auf diese Weise kann die CU unterschiedlich zu den Ereignissen zur Zeit t2 und t4 reagieren.
Die in Verbindung mit 5a bis 5f beschriebenen Ausführungsbeispiele können mit den Ausführungsbeispielen kombiniert werden, die in Verbindung mit 3a bis 4c beschrieben sind, so dass unterschiedliche Funktionsstörungen korrekt signalisiert werden können.
6a bis 6c zeigen weitere Ausführungsbeispiele mit einem periodischen Sensorsignal 610a, b, das wiederum einen ersten Teil 610a aufweist, der vor der ersten Zeit t1 übertragen wird, und einen zweiten Teil 610b, der nach einer zweiten Zeit t2 übertragen wird. Während einer normalen Operation bis zur ersten Zeit t1 wird ein periodisches Signal übertragen. Das Sensorsignal 610 verwendet bei diesem Ausführungsbeispiel ein amplituden-moduliertes Protokoll. Daher, zusätzlich zu den Frequenzinformationen (entsprechend der Geschwindigkeit des Rades) können weitere Informationen durch Auswählen unterschiedlicher Amplitudenwerte übertragen werden.
Bei dem in 6a gezeigten Beispiel weist in dem ersten Abschnitt 610a ein erster Puls 611a einen Amplitudenwert auf, der sich von einem niedrigen Pegel I_L zu einem hohen Pegel I_H erstreckt. Nach dem Übertragen dieses hohen Pulspegels 611a werden niedrige Pulspegel 612a übertragen. Das Sensorsignal 610 schwankt periodisch zwischen dem niedrigen Pegel I_L und einem Zwischenpegel I_M. Daher ist der erste Puls 611a höher als die niedrigen Pulspegel 612a. Diese Pulse wiederholen sich in dem zweiten Abschnitt 610b des Sensorsignals 610, d.h. ein erster hoher Pulspegel 611b wird wieder gefolgt von einer Sequenz aus niedrigen Pulspegeln 612b.
Bei diesem Protokoll kann die Frequenz oder Rotationsgeschwindigkeit des Rades durch die Frequenz der periodischen Pulse 611a, 611b mit hohem Pegel I_H angezeigt werden. Nach jedem hohen Pulspegel (der z.B. einen Nulldurchgang eines Magnetfeldes detektiert durch die Sensoreinheit anzeigt) können zusätzliche Informationen durch die niedrigen Pulspegel 612a, 612b übertragen werden. Zum Beispiel kann ein Manchester-Code zum Übertragen zusätzlicher Daten verwendet werden (z.B. Amplituden-Informationen, Fehler-Informationen, Rotationsrichtung).
Wiederum ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Fehler zwischen der ersten Zeit t1 und der zweiten Zeit t2 aufgetreten und ansprechend darauf wird ein Fehlersignal 105 übertragen. Das Fehlersignal kann nach der Übertragung der zusätzlichen Daten (wie in 6A gezeigt ist) übertragen werden oder kann bereits vor oder während der Übertragung der zusätzlichen Daten beginnen. Nachfolgend kann die Funktionsstörung überwunden werden oder nicht, aber das Sensorsignal 610 nimmt die normale Signalisierung wieder auf, wie oben beschrieben wurde.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der vorbestimmte Pegel I_FR des Fehlersignals 105 unter dem unteren Pegel sein, wie in 6a gezeigt ist. 6b zeigt eine weiteres Beispiel, wobei der vorbestimmte Pegel I_FR zwischen dem unteren Pegel I_L und dem Zwischenpegel I_M ist und 6c zeigt ein Beispiel, bei dem der vorbestimmte Pegel I_FR zwischen dem Zwischenpegel I_M und dem hohen Pegel I_H ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der vorbestimmte Pegel I_FR sogar über dem hohen Pegel I_H sein.
Daher können verschiedene Fehler durch Auswählen unterschiedlicher vorbestimmter Pegel I_FR des konstanten Stromfehlersignals angezeigt werden.
Das Fehlersignal 105 kann auch Teil einer Sicherheitsmeldung sein, die jegliche Funktionsstörung des Sensors anzeigt und kann nur über eine vorbestimmte Zeitperiode zwischen der ersten t1 und der zweiten Zeit t2 übertragen werden. Es kann ferner möglich sein, jegliche sicherheitsrelevanten Informationen von dem Sensor 20 zu der Steuerungseinheit 30 zu übertragen, so dass die Steuerungseinheit 30 auf diese Funktionsstörung antworten kann. Zum Beispiel können die erste Zeit t1 und/oder die zweite Zeit t2 auch vorbestimmt sein, so dass nur der angezeigte (konstante) Pegel verwendet werden kann, um die sicherheitsrelevanten Informationen zu übertragen, ohne den Moment genau zu identifizieren, wann die Funktionsstörung aufgetreten ist.
Zusammenfassend können unterschiedliche Fehler oder Funktionsstörungen durch unterschiedliche Strompegel angezeigt werden. Zum Beispiel kann ein „Leerlauf" oder „Kurzschluss-“ Kontakt durch einen Strom von 0 mA oder einen maximalen spezifizierten Strom signalisiert werden. Alle anderen Fehler können durch einen entsprechenden Pegel des Stromsignals angezeigt werden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann jegliche physikalische Größe verwendet werden, um einen Fehler zu signalisieren, es ist nicht notwendig, Stromwerte zu haben. Wenn jedoch die Rotation des Rades durch Verwendung magnetischer Induktion detektiert wird, kann der induzierte Strom als ein Sensorsignal 115 verwendet werden, so dass Stromsignale auch für Signalisierungsfehler verwendet werden können. Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es auch möglich, interne Fehler und Funktionsstörungen des Sensors 20 zu übertragen, die nicht notwendigerweise mit externen Fehlern korreliert sind (zum Beispiel ein Abfall der externen Versorgungsspannung). Durch Übertragen eines konstanten Stromwerts empfängt die Steuerungseinheit 30 Informationen, die das Auftreten eines Fehlers anzeigen, und kann darauf reagieren. Ausführungsbeispiele können sich auf Protokolle ohne das Übertragen von Lebens-Signalen beziehen (siehe 3a bis 3c und 4a bis 4c) aber auch auf Protokolle, die Lebens-Signale übertragen (siehe hingegen 5 und 6).
Durch zuverlässiges Signalisieren der internen Fehler (auch des Typs) kann ein sogenannter Sicherheitsmechanismus die Funktionsstörung detektieren und darauf reagieren. Zum Beispiel kann das dritte konstante Stromsignal eine Stromstärke aufweisen, die sich von der periodischen Stromstärke unterscheidet, die verwendet wird, um die Rotation eines Rades zu signalisieren. Zum Beispiel kann das Stromsignal einen Strompegel zwischen 1 mA und 6 mA oder im Wesentlichen 3,5 mA oder 2 mA oder 4 mA (oder zwischen 8 mA und 13 mA oder im Wesentlichen 8 mA oder 10,5 mA oder 12 mA) aufweisen. Da der dritte Strompegel unterschiedliche zu dem oberen und unteren Pegel sein kann, wird es möglich, eine Funktionsstörung durch Identifizieren des dritten Stromsignals deutlich zu detektieren, das sich ausreichend von dem oberen und unteren Pegel unterscheidet. Wenn zum Beispiel der obere Pegel 14 mA und der untere Pegel 7 mA ist, kann der dritte Strompegel ± 20% der 7 oder 14 mA sein.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist das Sensorsignal ein periodisches Signal, das zwischen einem oberen Pegel und einem unteren Pegel schwankt. Der obere Pegel ist im Wesentlichen 14 mA und der untere Pegel ist im Wesentlichen 7 mA. Die physikalische Größe kann ein Stromsignal oder ein Spannungssignal oder jegliches andere elektrische Signal sein, das zum Übertragen von Informationen an die Steuerungseinheit 30 geeignet ist.
Weitere Beispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Bereitstellen von Fehlersignalen für eine Steuerungseinheit 30.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das sich auf ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel bezieht. Das Verfahren umfasst: Empfangen S112 eines Sensorsignals von einer Sensoreinheit, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal zwischen einem oberen Pegel und einem unteren Pegel einer physikalischen Größe ist; Bestimmen S114 der Funktionsstörung der Sensoreinheit; und Bereitstellen S116 eines Fehlersignals, das die Funktionsstörung für eine Steuerungseinheit anzeigt. Das Fehlersignal umfasst einen vorbestimmten Pegel der physikalischen Größe, der sich von dem oberen Pegel und von dem unteren Pegel unterscheidet.
Weitere Einzelheiten und Aspekte werden in Verbindung mit vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das Verfahren kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen erwähnt sind.
8 zeigt ein Blockdiagramm eines Sensorbauelements zum Bereitstellen eines Benachrichtigungssignals für eine Steuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Sensorbauelement 800 umfasst eine Sensoreinheit 20, die zum Erzeugen eines Sensorsignals ausgebildet ist, das ein periodisches Signal einer physikalischen Größe ist, und ein internes Steuerungsmodul 820, das ausgebildet ist, um eine interne Funktionsstörung des Sensorbauelements zu bestimmen. Die interne Funktionsstörung des Sensorbauelements ist der Steuerungseinheit 30 zur Zeit der Detektion unbekannt. Ferner ist das interne Steuerungsmodul 820 ausgebildet, um ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements 800 basierend auf der detektierten internen Funktionsstörung auszulösen. Zusätzlich ist das interne Steuerungsmodul 820 ausgebildet, um eine Übertragung eines Benachrichtigungssignals an die Steuerungseinheit 30 auszulösen, wenn ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements 800 intern ausgelöst wird. Ferner umfasst das Sensorbauelement 800 ein Ausgangsmodul 830, das zum Bereitstellen eines Benachrichtigungssignals an die Steuerungseinheit 30 ausgebildet ist, falls dies durch das interne Steuerungsmodul 820 ausgelöst wird. Das Benachrichtigungssignal umfasst einen vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für eine vorbestimmte Zeitperiode, um die Steuerungseinheit 30 über das intern ausgelöste Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung des Sensorbauelements 800 während des Rücksetzens, des Neustarts oder der Neukalibrierung zu informieren.
Durch Senden einer Benachrichtigung eines intern ausgelösten Rücksetzens, Neustarts oder Neukalibrierens des Sensorbauelements an die Steuerungseinheit wird sich die Steuerungseinheit über das Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung bewusst und kann das Auslösen von Sicherheitsmaßnahmen aufgrund fehlender Signale von dem Sensorbauelement vermeiden. Anstatt ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung durch die externe Steuerungseinheit auszulösen kann das Rücksetzen, der Neustart oder die Neukalibrierung durch das Sensorbauelement selbst ausgelöst werden und die Steuerungseinheit wird über das Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung benachrichtigt, zum Beispiel.
Das Benachrichtigungssignal kann ein Signal sein, das eine vordefinierte Spannung oder einen Strom für eine vordefinierte Zeit aufweisen kann (z.B. Länger als eine Länge eines periodischen Pulses, zum Beispiel eines Geschwindigkeitspulses des Sensorsignals), so dass das Benachrichtigungssignal durch die externe Steuerungseinheit 30 detektiert werden kann. Zum Beispiel gibt das Sensorbauelement 800 das Sensorsignal aus, das periodische Pulse aufweist (z.B. Geschwindigkeitspulse), gemäß dem Auftreten von spezifischen Werten (z.B. Maximum, Minimum oder Nulldurchgang) einer Größe, die durch die Sensoreinheit gemessen wird (z.B. Magnetfeld), bis eine internen Funktionsstörung detektiert wird. Das interne Steuerungsmodul 820 kann die Übertragung des Benachrichtigungssignals auslösen, um die Steuerungseinheit 30 über ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements 800 zu informieren. Während des Rücksetzens, des Neustarts oder der Neukalibrierung sendet das Sensorbauelement 800 das Sensorsignal zum Beispiel nicht, aber die Steuerungseinheit 30 wird informiert und erwartet das Empfangen des Sensorsignals nicht, zum Beispiel. Nach dem Rücksetzen, dem Neustart oder der Neukalibrierung kann das Sensorbauelement 800 beginnen, das Sensorsignal wieder zu senden, wenn die interne Funktionsstörung fest ist.
Zum Beispiel kann das interne Steuerungsmodul ausgebildet sein, um eine Übertragung einer Sequenz aus Lebens-Signalen auszulösen, die einen funktionsfähigen Zustand der Sensoreinheit anzeigen (wie z.B. oben beschrieben ist).
Zum Beispiel kann ein Rücksetzen, Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements länger dauern als eine Periode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lebens-Signalen der Sequenz aus Lebens-Signalen. Keine Lebens-Signale können während dem Rücksetzen, dem Neustart oder der Neukalibrierung des Sensorbauelements übertragen werden.
Zum Beispiel kann das interne Steuerungsmodul ein Bestimmungsmodul aufweisen, wie in Verbindung mit 1a-2 erwähnt wurde.
Das interne Steuerungsmodul und/oder das Bestimmungsmodul können eine individuelle Hardware (z.B. anwendungsspezifische integrierte Schaltung), ein Prozessor oder ein Mikrocontroller oder Teil einer individuellen Hardware (z.B. anwendungsspezifische integrierte Schaltung), eines Prozessors oder eines Mikrocontrollers sein oder eine Software oder ein Computerprogramm, das auf einer maschinenlesbaren Speicherungs-Vorrichtung gespeichert ist, um auf einer individuellen Hardware (z.B. anwendungsspezifischen integrierten Schaltung), einem Prozessor oder einem Mikrocontroller zu laufen.
Zum Beispiel ist das Sensorbauelement 800 (z.B. Magnetfeldsensorbauelement) mit der (externen) Steuerungseinheit 30 (z.B. einer elektronischen Steuerungseinheit ECU oder einer Übertragungs-Steuerungseinheit CU) verbunden oder verbindbar, zum Beispiel, die in einer automotiven Anwendung verwendet wird.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Die in 8 gezeigten Ausführungsbeispiele können ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1A bis 7) oder nachstehend (z. B. 9 -10) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
9 zeigt eine Übertragung eines Sensorsignals und eines Benachrichtigungssignals. Das Sensorbauelement gibt das Sensorsignal aus, das periodische Pulse 980 aufweist (z.B. Geschwindigkeitspulse) gemäß dem Auftreten von spezifischen Werten (z.B. Maximum, Minimum oder Nulldurchgang) einer Größe, die durch die Sensoreinheit gemessen wird (z.B. Magnetfeld), bis eine internen Funktionsstörung detektiert wird. Dann löst das interne Steuerungsmodul die Übertragung des Benachrichtigungssignals 990 aus (das z.B. eine größere Pulslänge aufweist als die periodischen Pulse des Sensorsignals), um die CU zu informieren, dass eine Sensorkalibrierung abläuft. Zum Beispiel tritt ein Sensorproblem auf, der Fehler wird detektiert und eine Neukalibrierung wird zu der Zeit T1 gestartet. Die CU deaktiviert den Watchdog (Wachhund; Überwachungseinrichtung) zur Zeit T2. Während des Rücksetzens, des Neustarts oder der Neukalibrierung sendet das Sensorbauelement 800 das Sensorsignal nicht, aber die CU wird informiert und erwartet das Empfangen des Sensorsignals nicht. Die CU aktiviert den Watchdog wieder nach einer vordefinierten Zeit zur Zeit T3. Nach dem Rücksetzen, dem Neustart oder der Neukalibrierung startet das Sensorbauelement, das Sensorsignal wieder zur Zeit T4 zu senden, was ausreichend schnell nach der Reaktivierung des Watchdogs durch die CU ist, bevor die CU fehlende Sensorpulse detektieren würde.
10 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Benachrichtigungssignals für eine Steuerungseinheit. Das Verfahren 900 umfasst das Erzeugen 910 eines Sensorsignals, das ein periodisches Signal einer physikalischen Größe ist, durch eine Sensoreinheit eines Sensorbauelements, und das Bestimmen 920 (Detektieren) einer internen Funktionsstörung des Sensorbauelements. Die interne Funktionsstörung des Sensorbauelements ist der Steuerungseinheit zur Zeit der Detektion unbekannt. Das Verfahren 900 umfasst ferner das Auslösen 930 eines Rücksetzens, eines Neustarts oder einer Neukalibrierung von zumindest einer der Sensoreinheit und der Vorrichtung basierend auf der detektierten internen Funktionsstörung und das Auslösen 940 einer Übertragung eines Benachrichtigungssignals zu der Steuerungseinheit, wenn ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements intern ausgelöst wird. Ferner umfasst das Verfahren 900 ein Bereitstellen 950 des Benachrichtigungssignals an die Steuerungseinheit, falls dies durch das interne Steuerungsmodul ausgelöst wird. Das Benachrichtigungssignal umfasst einen vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für eine vorbestimmte Zeitperiode, um die Steuerungseinheit über das intern ausgelöste Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung des Sensorbauelements zu informieren.
Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Die in 10 gezeigten Ausführungsbeispiele können ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1A bis 9) oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Sensor, der sich von der CU abmeldet. Zum Beispiel kann sich bei funktionaler Sicherheit der Bedarf zum Implementieren von Sensor-Selbstdiagnosemerkmalen erhöhen. Wenn dann ein solches Selbstdiagnosemerkmal einen internen Fehler detektiert, dann könnte der Sensor einen Sensor-Neustart benötigen, um eine Sensor-Neukalibrierung auszuführen, etc. Während des Sensor-Rücksetzens jedoch wird der Sensor nicht in der Lage sein, Ausgangpulse zu liefern, die dann durch die CU (Übertragungs-Steuerungseinheit) als ein Sensorproblem fehlinterpretiert werden könnten. Die CU könnte das Sensorsignal durch einen Software-Watchdog überwachen, bei der Abwesenheit von mehreren Pulsen könnte die CU einen Fehler des Sensors detektieren und einen fehlertoleranten Operationsmodus auf Systemebene starten. Zum Beispiel kann ein Temperatur-Watchdog implementiert werden. Wenn die Sensor-Temperatur-Abweichung einen bestimmten Pegel überschreitet, dann könnte aufgrund interner Versatz-Drifts der Sensor in einer Sackgasse enden. Mit einem Sensor-Rücksetzen/Neukalibrierung kann der Sender die Versätze neu kalibrieren und in einem gut funktionierenden Operationszustand neu starten. Während des Sensor-Rücksetzens jedoch kann der Sensor keine Ausgangspulse liefern, die durch die CU falsch als Sensor-Sackgasse detektiert werden können, zum Beispiel. Die CU könnte in einen fehlertoleranten Modus eintreten.
Es wird zum Beispiel vorgeschlagen, dass der Sensor ein Sensor-Rücksetzen/Neukalibrierung ohne externen Auslöser auslöst (um korrekt neu zu kalibrieren).
Andere Ansätze können einen System-Watchdog verwenden. Zum Beispiel vergleicht die CU-Software die Ausgangspulse von zwei Sensoren (einer an der Eingangswelle, der andere an der Ausgangswelle des Getriebes). Wenn ein Sensor keine Pulse liefert, während der andere dies tut, können zwei Szenarien auftreten (z.B. abhängig von der Software-Revision). Zum Beispiel kann die CU-Software einen Sensorfehler detektieren und kann in den fehlertoleranten Operationsmodus eintreten (z.B. sind nur Gang 1 und 2 zugänglich) oder die CU-Software kann den Sensor zurücksetzen, der keine Ausgangpulse geliefert hat. Dieses Rücksetzen mit Leistung aus kann ein komplettes Sensor-Rücksetzen verursachen und löst möglicherweise keine einfache Neukalibrierung von bestimmten Teilen des Sensor aus, wie vorgeschlagen wurde. Dies kann jedoch auch einen redundanten Sensor in dem System erfordern, der nicht immer verfügbar ist. Zusätzlich, wenn das Auto im Stopp-Modus ist, kann sich die Eingangswelle drehen, während sich die Ausgangswelle nicht dreht, was ein fehlerhaftes Software-Rücksetzen auslösen kann.
Bei einem vorgeschlagenen Beispiel kann der Sensor an die ECU die zusätzlichen Information liefern, sodass ein Sensor-Rücksetzen/Neukalibrierung ausgeführt wird. Mit diesen zusätzlichen Informationen von dem Sensor kann die CU den System-Watchdog deaktivieren. Mit diesen zusätzlichen Informationen kann sichergestellt werden, dass die CU nicht fälschlich in den fehlertoleranten Operationsmodus eintritt. Die zusätzlichen Informationen des folgenden Sensor-Rücksetzens könnten mit einer unterschiedlichen Pulslänge, Pulshöhe, etc. übertragen werden.
Gemäß einem Aspekt wird die Protokoll-Kommunikation zwischen Sensor und CU beschrieben und kann daher systemrelevant sein. Mit dieser Modifikation kann die Software für eine Pulserkennung angepasst werden. Zusätzlich können unterschiedliche Implementierungen des Software-Watchdogs möglich sein (z.B. kann der Software-Watchdog während der Neukalibrierungsphase des Sensors deaktiviert sein).
Verbesserungen des PWM- (Pulsweitenmodulations-) Protokolls können implementiert werden, um mehr oder alle Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
Ausführungsbeispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines der obigen Verfahren bereitstellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Ein Fachmann würde leicht erkennen, dass Schritte verschiedener, oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer ausgeführt werden können. Hierin sollen einige Beispiele auch Programmspeicherungsbauelemente abdecken, z.B. digitale Datenspeicherungsmedien, die Maschinen- oder Computer-lesbar sind und Maschinen-ausführbare oder Computer-ausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren ausführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Die Beispiel sollen auch Computer, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
Zum Beispiel beziehen sich einige Ausführungsbeispiele auf eine eindeutige Sensorantwort, die an die Steuerungseinheit 30 im Fall einer Funktionsstörung oder eines Ausfalls innerhalb der Radbewegungssensoren übertragen wird. Solche Funktionsstörungen oder Ausfälle können sich ferner auf ein Eingangssignal beziehen, das zu klein ist (unter einer vorbestimmten Schwelle), einen magnetischen Versatz, der zu hoch ist (über einer vordefinierten Schwelle), eine interne digitale/analoge Versorgungsspannung, die über oder unter einer vorbestimmten Schwelle ist, die Temperatur, die zu hoch oder zu niedrig ist (über oder unter einer vordefinierten Schwelle) oder einen Fehler, der in einem Analog-Digital-Wandler auftritt.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Es versteht sich daher, dass der Fachmann verschiedene Anordnungen ableiten kann, die, obwohl sie nicht ausdrücklich hier beschrieben oder gezeigt sind, die Grundsätze der Offenbarung verkörpern und in ihrem Sinn und Rahmen enthalten sind. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich 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, und sollen als ohne Begrenzung solcher eigens aufgeführten Beispiele und Bedingungen dienend aufgefasst werden. Weiterhin sollen alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben deren Entsprechungen umfassen.
Als „Mittel für...“ (Durchführung einer gewissen Funktion) bezeichnete Funktionsblöcke sind als Funktionsblöcke umfassend Schaltungen zu verstehen, die jeweils zum Durchführen einer bestimmten Funktion ausgebildet sind. Somit kann ein „Mittel für etwas“ auch verstanden werden als ein „Mittel, das ausgebildet oder geeignet ist für etwas“. Ein Mittel ausgebildet zum Durchführen einer bestimmten Funktion bedeutet daher nicht, dass ein solches Mittel notwendigerweise die Funktion durchführt (zu einem gegebenen Zeitpunkt).
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 können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist.
Weiterhin sind die folgenden 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 bestimmte 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 umfassen können. Solche Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner 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 sollte ferner darauf hingewiesen werden, dass in der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert werden, die ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Ferner versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispiel ein einzelner Schritt mehrere Teilschritte umfassen oder in mehrere Teilschritte aufgeteilt sein. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.

Claims

Ein Sensorbauelement (800) zum Bereitstellen eines Benachrichtigungssignals für eine Steuerungseinheit (30), umfassend: eine Sensoreinheit (20), die ausgebildet ist zum Erzeugen eines Sensorsignals, das ein periodisches Signal einer physikalischen Größe ist; ein internes Steuerungsmodul (820), das ausgebildet ist, um eine interne Funktionsstörung des Sensorbauelements (800) zu bestimmen, wobei die interne Funktionsstörung des Sensorbauelements (800) der Steuerungseinheit (30) zur Zeit der Detektion unbekannt ist, wobei das interne Steuerungsmodul (820) ausgebildet ist, um ein Rücksetzen, einen Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements (800) basierend auf der detektierten internen Funktionsstörung auszulösen, wobei das interne Steuerungsmodul (820) ausgebildet ist, um eine Übertragung eines Benachrichtigungssignals an die Steuerungseinheit (30) auszulösen, wenn ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements (800) intern ausgelöst wird; und ein Ausgangsmodul (830), das ausgebildet ist, um das Benachrichtigungssignal an die Steuerungseinheit (30) bereitzustellen, wenn dies durch das interne Steuerungsmodul (820) ausgelöst wird, wobei das Benachrichtigungssignal einen vorbestimmten Pegel einer Spannung oder eines Stroms für eine vorbestimmte Zeitperiode aufweist, um die Steuerungseinheit (30) über das intern ausgelöste Rücksetzen, den Neustart oder die Neukalibrierung des Sensorbauelements (800) zu informieren.
Das Sensorbauelement gemäß Anspruch 1, wobei das interne Steuerungsmodul ausgebildet ist, um eine Übertragung einer Sequenz aus Lebens-Signalen auszulösen, die einen funktionsfähigen Zustand der Sensoreinheit (20) anzeigen.
Das Sensorbauelement gemäß Anspruch 2, wobei ein Rücksetzen, ein Neustart oder eine Neukalibrierung des Sensorbauelements länger als eine Periode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lebens-Signalen der Sequenz aus Lebens-Signalen dauert, wobei keine Lebens-Signale während des Rücksetzens, des Neustarts oder der Neukalibrierung des Sensorbauelements (800) übertragen werden.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die periodischen Informationen des Sensorsignals, des Fehlersignals und des Benachrichtigungssignals durch dieselbe Übertragungsleitung oder denselben Übertragungskanal bereitgestellt werden.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sensorsignal ein periodisches Signal ist, das zwischen einem oberen Pegel und einem unteren Pegel schwankt, wobei das Ausgangsmodul ferner ausgebildet ist zum Auswählen des vorbestimmten Pegels einer Spannung oder eines Stroms des Fehlersignals, der unter dem unteren Pegel oder zwischen dem unteren Pegel und dem oberen Pegel oder über dem oberen Pegel ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die physikalische Größe ein Strom ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Magnetfeldsensoreinheit, die ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu erzeugen, das Informationen über ein detektiertes Magnetfeld anzeigt.