DE102021117925A1 - Verfahren zum detektieren eines fehlers in einem referenzsignal eines analog-digital-wandlers in einem motorbetriebenen servolenkungssystem, und elektronische vorrichtung dafür - Google Patents

Verfahren zum detektieren eines fehlers in einem referenzsignal eines analog-digital-wandlers in einem motorbetriebenen servolenkungssystem, und elektronische vorrichtung dafür Download PDF

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Abstract

Bereitgestellt werden ein Verfahren zum Detektieren eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers in einem motorbetriebenen Servolenkungssystem sowie eine elektronische Vorrichtung dafür. Die elektronische Vorrichtung kann einen Power-Management-IC (PMIC) und eine Mikrocontroller-Einheit (MCU), die elektrisch mit dem Power-Management-IC verbunden ist, aufweisen. Wenn ein erstes Ansteuerstromsignal zum Ansteuern der Mikrocontroller-Einheit von dem Power-Management-IC ausgegeben wird, kann die Mikrocontroller-Einheit ein digitales Signal zum Bestimmen eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) auf Grundlage des ersten Ansteuerstromsignals erzeugen, eine Fehlerrate des digitalen Signals erkennen, und in einen Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergehen, so dass zumindest manche Funktionen eines motorbetriebenen Servolenkungssystems eingeschränkt werden, wenn die Fehlerrate des digitalen Signals eine Referenzfehlerrate übersteigt.

Description

  • HINTERGRUND
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen ein Verfahren zur Detektieren eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers in einem motorbetriebenen Servolenkungssystem sowie eine elektronische Vorrichtung dafür.
  • ERLÄUTERUNG DES HINTERGRUNDS
  • In jüngster Zeit weisen Fahrzeuge verschiedene Funktionen zur Verbesserung des Komforts eines Fahrers auf und sind mit verschiedenen, fortschrittlichen Detektionssensoren und elektronischen Steuerungsvorrichtungen versehen, um derartige Funktionen zu implementieren. Zum Beispiel wird ein motorbetriebenes Servolenkungssystem in einem Fahrzeug bereitgestellt, welches einem Fahrer hilft, ein Lenkrad auf leichte Weise zu betätigen. Ein derartiges motorbetriebenes Servolenkungssystem kann eine Funktion zur Unterstützung des Lenkens eines Fahrers mittels eines Motors übernehmen.
  • Der technische Hintergrund der vorliegenden Offenbarung ist in der koreanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-2020-0046792 offenbart (welche am 7. Mai 2020 mit dem Titel „A Control Method of MDPS“ veröffentlicht wurde).
  • Darstellung
  • Bei einem motorbetriebenen Servolenkungssystem werden analoge Signale, die durch verschiedene Sensoren ausgegeben werden, durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) im Innern einer Microcontroller-Einheit (MCU) in digitale Signale umgewandelt. Der Analog-Digital-Wandler verwendet ein Referenzsignal, um das analoge Signal in das digitale Signal umzuwandeln. Wenn ein Fehler in einem solchen Referenzsignal vorliegt, kann das analoge Signal, welches durch den Sensor ausgegeben wird, in ein fehlerhaftes digitales Signal umgewandelt werden, wodurch ein fehlerhafter Vorgang aufgrund des fehlerhaften digitalen Signals in dem motorbetriebenen Servolenkungssystem auftreten kann. Deshalb kann eine Lösung zum Detektieren eines Fehlers in dem Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers erforderlich sein.
  • Verschiedene Ausführungsformen richten sich auf das Bereitstellen eines Verfahrens zum Detektieren eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers bei einem motorbetriebenen Servolenkungssystem, sowie auf eine elektronische Vorrichtung dafür.
  • Eine elektronische Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann aufweisen: einen Power-Management-IC (PMIC); und eine Mikrocontroller-Einheit (MCU), die mit dem Power-Management-IC elektrisch verbunden ist, wobei, wenn ein erstes Ansteuerstromsignal zum Ansteuern der Mikrocontroller-Einheit von dem Power-Management-IC ausgegeben wird, die Mikrocontroller-Einheit ein digitales Signal zum Bestimmen eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers (ADC), welcher in der Mikrocontroller-Einheit enthalten ist, auf Grundlage des ersten Ansteuerstromsignals erzeugt, eine Fehlerrate des digitalen Signals erkennt, und in einen Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergeht, so dass zumindest manche Funktionen eines motorbetriebenen Servolenkungssystems eingeschränkt werden, wenn die Fehlerrate des digitalen Signals eine Referenzfehlerrate übersteigt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Analog-Digital-Wandler als ein Referenzsignal ein zweites Ansteuerstromsignal verwenden, welches von dem Power-Management-IC ausgegeben wird, um einen internen Sensor für das motorbetriebene Servolenkungssystem anzusteuern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung ferner eine Vielzahl von Widerständen zur Einstellung einer Spannung des ersten Ansteuerstromsignals aufweisen, wobei, wenn ein erstes Ansteuerstromsignal mit einer Spannung, die durch die Vielzahl von Widerständen eingestellt wird, empfangen wird, der Analog-Digital-Wandler das spannungseingestellte erste Ansteuerstromsignal in das digitale Signal auf Grundlage des Referenzsignals umwandeln kann, als zumindest ein Teil eines Vorgangs zur Erzeugung des digitalen Signals.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Referenzfehlerrate als ein Wert bestimmt werden, der erhalten wird durch Aufsummieren von zumindest einigen aus einer Fehlerrate von einem Stromversorgungs-Low-Dropout-Regler (LDO) der Mikrocontroller-Einheit (MCU), der das erste Ansteuerstromsignal an die Mikrocontroller-Einheit überträgt, einer Fehlerrate der Vielzahl von Widerständen und einer Fehlerrate des Analog-Digital-Wandlers.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Mikrocontroller-Einheit die Fehlerrate des digitalen Signals durch Vergleichen des digitalen Signals, welches durch den Analog-Digital-Wandler erzeugt wird, mit einem zuvor gespeicherten digitalen Signal erkennen, als zumindest einen Teil eines Vorgangs zur Erkennung der Fehlerrate des digitalen Signals.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus zumindest einen Teil eines manuelles Modus eines allgemeinen motorbetriebenen Servolenkungssystems, eines Leistungsbegrenzungsmodus eines motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz und eines manuellen Modus des motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz umfassen.
  • Ein Betriebsverfahren für eine elektronische Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann umfassen: einen Schritt, bei dem, wenn ein erstes Ansteuerstromsignal zum Ansteuern einer Mikrocontroller-Einheit (MCU) der elektronischen Vorrichtung von einem Power-Management-IC (PMIC) der elektronischen Vorrichtung ausgegeben wird, die Mikrocontroller-Einheit ein digitales Signal zur Bestimmung eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers (ADC), der in der Mikrocontroller-Einheit enthalten ist, auf Grundlage des ersten Ansteuerstromsignals erzeugt; einen Schritt, bei dem die Mikrocontroller-Einheit eine Fehlerrate des digitalen Signals erkennt; und einen Schritt, bei dem, wenn die Fehlerrate des digitalen Signals eine Referenzfehlerrate übersteigt, die Mikrocontroller-Einheit in einen Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergeht, so dass zumindest manche Funktionen eines motorbetriebenen Servolenkungssystems eingeschränkt sind.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schritt des Erzeugens des digitalen Signals einen Schritt umfassen, bei dem als Reaktion auf den Empfang eines ersten Ansteuerstromsignal mit einer Spannung, die durch eine Vielzahl von Widerständen eingestellt wird, der Analog-Digital-Wandler das spannungseingestellte erste Ansteuerstromsignal in das digitale Signal auf Grundlage des Referenzsignals umwandelt, und der Analog-Digital-Wandler als Referenzsignal ein zweites Ansteuerstromsignal verwenden kann, welches von dem Power-Management-IC ausgegeben wird, um einen internen Sensor für das motorbetriebene Servolenkungssystem anzusteuern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Referenzfehlerrate als ein Wert bestimmt werden, der erhalten wird durch Aufsummieren von zumindest einigen aus einer Fehlerrate von einem Stromversorgungs-Low-Dropout-Regler (LDO) der Mikrocontroller-Einheit (MCU), der das erste Ansteuerstromsignal an die Mikrocontroller-Einheit überträgt, einer Fehlerrate der Vielzahl von Widerständen und einer Fehlerrate des Analog-Digital-Wandlers.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schritt zur Erkennung der Fehlerrate des digitalen Signals einen Schritt umfassen, bei dem die Mikrocontroller-Einheit die Fehlerrate des digitalen Signals durch Vergleichen des digitalen Signals, welches durch den Analog-Digital-Wandler erzeugt wird, mit einem zuvor gespeicherten digitalen Signal erkennt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus zumindest einen Teil eines manuelles Modus eines allgemeinen motorbetriebenen Servolenkungssystems, eines Leistungsbegrenzungsmodus eines motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz, und eines manuellen Modus des motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz umfassen.
  • Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können einen Fehler in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers in einem motorbetriebenen Servolenkungssystem detektieren und manche Funktionen des motorbetriebenen Servolenkungssystems als Reaktion auf die Detektion des Fehlers einschränken, wodurch das Auftreten von Unfällen, die durch einen fehlerhaften Betrieb des motorbetriebenen Servolenkungssystems aufgrund des Fehlers in dem Referenzsignal verursacht werden, im Wesentlichen verhindert wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 2 ist eine Darstellung, welche einen Analog-Digital-Wandler gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens, bei dem die elektronische Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen Fehler in einem Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers detektiert.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Wie es in dem entsprechenden Feld normal ist, werden einige Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen im Sinne von Funktionsblöcken, Einheiten und/oder Modulen veranschaulicht. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird verstehen, dass diese Blöcke, Einheiten und/oder Module physisch durch elektronische (oder optische) Schaltungen wie etwa logische Schaltungen, diskrete Bauteile, Prozessoren, hart-verdrahtete Schaltungen, Speicherelemente, Drahtverbindungen und dergleichen implementiert sind. Wenn die Blöcke, Einheiten und/oder Module durch Prozessoren oder ähnliche Hardware implementiert sind, können sie mithilfe von Software (z.B. Code) programmiert oder gesteuert werden, um verschiedene, hier erläuterte Funktionen durchzuführen. Alternativ kann jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul durch dedizierte Hardware oder als eine Kombination von dedizierter Hardware implementiert sein, um manche Funktionen durchzuführen, und ein Prozessor (z.B. ein oder mehrere Prozessoren und zugeordnete Schaltungen), um andere Funktionen durchzuführen. Jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul von manchen Ausführungsbeispielen kann physisch in zwei oder mehr interagierende und diskrete Blöcke, Einheiten und/oder Module getrennt sein, ohne von dem Schutzumfang des erfindungsgemäßen Konzepts abzuweichen. Ferner können Blöcke, Einheiten und/oder Module von manchen Ausführungsbeispielen physisch in komplexere Blöcke, Einheiten und/oder Module zusammengefasst sein, ohne von dem Schutzumfang des erfindungsgemäßen Konzepts abzuweichen.
  • Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Druckschrift unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Ausführungsformen und Begriffe, die hier verwendet werden, sollen die in der vorliegenden Druckschrift beschriebene Technologie nicht auf bestimmte Ausführungsformen beschränken und sollen dahingehend ausgelegt werden, verschiedene Modifikationen, gleichwertige Entsprechungen und/oder Alternativen von entsprechenden Ausführungsformen zu umfassen. In Bezug auf die Beschreibung der Zeichnungen sollen ähnliche Bezugszeichen für ähnliche Bauteile verwendet werden. Ein Ausdruck in einer Singularform kann einen Ausdruck in einer Pluralform umfassen, falls der Kontext nicht eindeutig etwas Gegenteiliges andeutet. In dem vorliegenden Dokument können Ausdrücke wie „A oder B“ oder „A und/oder B“ alle möglichen Kombinationen von Elementen umfassen, die aufgelistet werden. Ausdrücke wie „erste“ oder „zweite“ können entsprechende Komponenten unabhängig von der Reihenfolge oder Wichtigkeit modifizieren, werden nur dazu verwendet, eine Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden, und schränken entsprechende Komponenten nicht ein. Wenn eine (zum Beispiel: erste) Komponente als „(funktional oder kommunikativ) verbunden“ oder „gekoppelt“ mit einer (zum Beispiel: zweiten) Komponente bezeichnet wird, kann die Komponente unmittelbar mit der anderen Komponente verbunden sein, oder kann mit der anderen Komponente durch noch eine weitere Komponente (zum Beispiel: dritte Komponente) verbunden sein.
  • In dem vorliegenden Dokument kann „eingerichtet um (oder eingestellt um)“ austauschbar mit „geeignet für“, „mit der Möglichkeit zu“, „modifiziert um“, „in der Lage, zu“ oder „ausgelegt, um“ in Abhängigkeit von der Situation verwendet werden, zum Beispiel in Art von Hardware oder Software. In manchen Umständen kann ein Ausdruck „Vorrichtung eingerichtet, um“ bedeuten, dass die Vorrichtung mit anderen Vorrichtungen oder Teilen „in der Lage ist“. Zum Beispiel kann ein „Prozessor, der eingerichtet (oder eingestellt) ist, um A, B und C durchzuführen, einen dedizierten Prozessor (zum Beispiel einen eingebetteten Prozessor bzw. Embedded Prozessor) zur Durchführen einer entsprechenden Operation meinen, oder einen allgemeinen Prozessor (zum Beispiel eine CPU oder einen Anwendungsprozessor), der in der Lage ist, eine entsprechende Operation durch Ausführen von einem oder mehr Softwareprogrammen durchzuführen, die in einer Speichervorrichtung gespeichert sind.
  • 1 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen. 2 ist eine Darstellung, welche einen Analog-Digital-Wandler gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 kann eine elektronische Vorrichtung 100 eine Mikrocontroller-Einheit (MCU) 120, ein Strommanagementmodul 130, eine Stromversorgung 140, einen internen Sensor 150 und einen externen Sensor 160 aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform sind Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 nicht auf die vorgenannten Komponenten beschränkt und können ebenfalls andere Komponenten zusätzlich zu den oben genannten Komponenten aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Mikrocontroller-Einheit 120 einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 121 und einen Kern 123 aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann das Strommanagementmodul 130 einen Stromversorgungs-Low-Dropout-Regler (LDO) 131 der Mikrocontroller-Einheit (MCU), einen Stromversorgungs-Low-Dropout-Regler (LDO) 133 des internen Sensors, und einen Stromversorgungs-Low-Dropout-Regler (LDO) 135 des externen Sensors aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Mikrocontroller-Einheit 120 auf Grundlage eines Ansteuerstromsignals arbeiten, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 zugeführt wird. Zum Beispiel können der Analog-Digital-Wandler 121 und der Kern 123 der Mikrocontroller-Einheit 120 auf Grundlage von Ansteuerstrom arbeiten, der von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 zugeführt wird. Gemäß einer Ausführungsform kann die Mikrocontroller-Einheit 120 durch Erkennen des Spannungspegels des Ansteuerstromsignals bestimmen, ob ein Fehler in dem Ansteuerstromsignal vorliegt, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 zugeführt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Mikrocontroller-Einheit 120 ein analoges Signal, das von dem internen Sensor 150 (zum Beispiel einem Stromsensor, einem Temperatursensor und dergleichen) und/oder dem externen Sensor 160 (zum Beispiel einem Drehmomentsensor, einem Lenkwinkelsensor und dergleichen) empfangen wird, unter Verwendung des Analog-Digital-Wandlers 121 in ein digitales Signal umwandeln. Insbesondere kann, wenn das analoge Signal von dem internen Sensor 150 oder dem externen Sensor 160 empfangen wird, der Analog-Digital-Wandler 121 der Mikrocontroller-Einheit 120 das analoge Signal in das digitale Signal auf der Grundlage eines Referenzsignals umwandeln, das von dem Stromversorgung-LDO 133 des internen Sensors des Strommanagementmoduls 130 zugeführt wird, und das digitale Signal an den Kern 123 der Mikrocontroller-Einheit 120 bereitstellen. Der Kern 123 kann ein Servolenkungssystem eines Fahrzeugs auf Grundlage des digitalen Signals steuern, das durch den Analog-Digital-Wandler 121 ausgegeben wird. Gemäß einer Ausführungsform kann der Analog-Digital-Wandler 121 wie in 2 veranschaulicht implementiert sein, und in einem solchen Fall wird das Referenzsignal, das von dem Stromversorgung-LDO 133 des internen Sensors zugeführt wird, als eine Spannungsreferenz zugeführt, das analoge Signal, das von dem internen Sensor 150 oder dem externen Sensor 160 zugeführt wird, wird als Eingabe des ADC zugeführt und das digitale Signal kann durch <Gleichung 1> unten definiert sein. Digitaler Ausgang = ( 2 N × analoge Eingangsspannung ) / Referenzspannung
    Figure DE102021117925A1_0001
  • In <Gleichung 1 > oben kann der digitale Ausgang das umgewandelte digitale Signal bezeichnen, analoge Eingangsspannung kann das analoge Signal bezeichnen, das von dem Sensor zugeführt wird, und Referenzspannung kann das Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers bezeichnen. Die Schaltungskonfiguration aus 2 ist lediglich eine Ausführungsform, und die Schaltungskonfiguration des Analog-Digital-Wandlers kann in einer von jener aus 2 verschiedenen Art und Weise implementiert sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Mikrocontroller-Einheit 120 auf Grundlage des Ansteuerstromsignals bestimmen, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 zugeführt wird, ob ein Fehler in dem Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers 121 vorliegt. Insbesondere nachdem eine Spannung des Ansteuerstromsignals, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 ausgegeben wird, durch eine Vielzahl von Widerständen 111 und 113 eingestellt wird, kann das spannungs-eingestellte Ansteuerstromsignal dem Analog-Digital-Wandler 121 der Mikrocontroller-Einheit 120 zugeführt werden, und der Analog-Digital-Wandler 121 der Mikrocontroller-Einheit 120 kann das spannungs-eingestellte Ansteuerstromsignal in ein digitales Signal auf Grundlage des Referenzsignals umwandeln, das von dem Stromversorgung-LDO 133 des internen Sensors zugeführt wird, und das umgewandelte Signal an den Kern 123 der Mikrocontroller-Einheit 120 übertragen. Wenn das digitale Signal, das aus dem spannungs-eingestellten Ansteuerstromsignal umgewandelt ist, empfangen wird, kann der Kern 123 eine Fehlerrate des digitalen Signals erkennen und auf Grundlage der erkannten Fehlerrate bestimmen, ob in dem Referenzsignal ein Fehler vorliegt. Weil das Ansteuerstromsignal, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 zugeführt wird, einen konstanten Wert (zum Beispiel 3,3 V) aufweist, kann das digitale Signal, das auf Grundlage des Ansteuerstromsignals erzeugt wird, einen konstanten Wert aufweisen. Dementsprechend ist es in der vorliegenden Offenbarung durch Bestimmung, ob die Fehlerrate des digitalen Signals, das auf Grundlage des Ansteuerstromsignals erzeugt wird, eine Referenzfehlerrate (zum Beispiel typischerweise innerhalb von 3 % bis 4 %) übersteigt, möglich, zu bestimmen, ob ein Fehler in dem Referenzsignal vorliegt. Wenn zum Beispiel das digitale Signal, das auf Grundlage des Ansteuerstromsignals erzeugt wird, bereitgestellt wird, kann der Kern 123 die Fehlerrate des bereitgestellten digitalen Signals durch Vergleichen des bereitgestellten digitalen Signals mit einem vorab gespeicherten digitalen Signal erkennen und bestimmen, dass in dem Referenzsignal ein Fehler vorliegt, wenn die erkannte Fehlerrate die Referenzfehlerrate übersteigt. Gemäß einer Ausführungsform kann die Referenzfehlerrate auf Grundlage eines Fehlers bestimmt werden, der gemäß der Produktimplementierung auftreten kann. Zum Beispiel kann die Referenzfehlerrate als ein Wert bestimmt werden, der durch Aufsummieren von zumindest manchen einer Fehlerrate des MCU-Stromversorgung-LDO 131, einer Fehlerrate der Vielzahl von Widerständen 111 und 113, und einer Fehlerrate des Analog-Digital-Wandlers 121 erhalten wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, wenn ein Fehler in dem Referenzsignal detektiert wird, die Mikrocontroller-Einheit 120 einen Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus einnehmen. Wenn der Fehler in dem Referenzsignal vorliegt, kann das Lenken eines Fahrzeugs von der Absicht eines Fahrers des Fahrzeugs abweichend gesteuert werden, was zu einem Fahrzeugunfall führt. Dementsprechend kann die Mikrocontroller-Einheit 120 als Reaktion auf die Detektion des Fehlers in dem Referenzsignal in den Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergehen, so dass zumindest manche Funktionen eines motorbetriebenen Servolenkungssystems eingeschränkt sind bzw. werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus einen manuellen Modus eines allgemeinen motorbetriebenen Servolenkungssystems, einen Leistungsbegrenzungsmodus oder einen manuellen Modus eines motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz und dergleichen umfassen. Gemäß einer Ausführungsform kann, wenn kein Fehler in dem Referenzsignal detektiert wird, die Mikrocontroller-Einheit 120 eine normale Servolenkungssystem-Assistenz durchführen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Strommanagementmodul 130 Strom an eine andere Komponente (zum Beispiel die Mikrocontroller-Einheit 120) auf Grundlage von Strom zuführen, der von der Stromversorgung 140 zugeführt wird. Gemäß einer Ausführungsform kann der MCU-Stromversorgung-LDO 131 der Mikrocontroller-Einheit 120 ein Ansteuerstromsignal (zum Beispiel 3,3 V) zur Ansteuerung der Mikrocontroller-Einheit 120 bereitstellen. Gemäß einer Ausführungsform kann, um einen Fehler in dem Referenzsignal zu detektieren, die Spannung des Ansteuerstromsignals, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 ausgegeben wird, auf Grundlage der Vielzahl von Widerständen 111 und 113 eingestellt werden, und dann kann das spannungseingestellte Ansteuerstromsignal an die Mikrocontroller-Einheit 120 zugeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Stromversorgung-LDO 133 des internen Sensors dem internen Sensor 150 ein Ansteuerstromsignal (zum Beispiel 5 V) zum Ansteuern des internen Sensors 150 für das motorbetriebene Servolenkungssystem zuführen, und ein Referenzsignal (zum Beispiel 5 V) an den Analog-Digital-Wandler 121 zuführen. Gemäß einer Ausführungsform kann der Stromversorgung-LDO 135 des externen Sensors dem externen Sensor 160 ein Ansteuerstromsignal (zum Beispiel 5 V) zum Ansteuern des externen Sensors 160 für das motorbetriebene Servolenkungssystem zuführen. Gemäß einer Ausführungsform kann das Strommanagementmodul 130 als Power-Management-IC (PMIC) bezeichnet werden.
  • Obenstehend wurde beschrieben, dass die Spannung des Ansteuerstromsignals, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 ausgegeben wird, durch die Vielzahl von Widerständen 111 und 113 eingestellt wird, und dann das spannungs-eingestellte Ansteuerstromsignal an den Analog-Digital-Wandler 121 zugeführt wird. Jedoch kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen das Ansteuerstromsignal an den Analog-Digital-Wandler 121 auch ohne Spannungseinstellung zugeführt werden. In einem solchen Fall kann der Analog-Digital-Wandler 121 das Ansteuerstromsignal in ein digitales Signal umwandeln und unter Verwendung des umgewandelten digitalen Signals bestimmen, ob in dem Referenzsignal ein Fehler vorliegt.
  • Wie oben beschrieben detektiert die elektronische Vorrichtung 100 einen Fehler in dem Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers 121 und schränkt manche Funktionen des Servolenkungssystems als Reaktion auf die Detektion des Fehlers ein, wodurch das Auftreten von Fahrzeugunfällen, die durch einen fehlerhaften Betrieb des Servolenkungssystems aufgrund des Fehlers in dem Referenzsignal verursacht werden, im Wesentlichen verhindert werden. Ferner verwendet die elektronische Vorrichtung 100, die in der vorliegenden Offenbarung vorgeschlagen wird, die Konfiguration eines motorbetriebenen Servolenkungssystems aus dem Stand der Technik und fügt nur manche Komponenten (zum Beispiel die Widerstände 111 und 113) hinzu, wodurch zusätzliche Kosten aufgrund von Technologie-Anwendung minimiert werden.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens, bei dem die elektronische Vorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen Fehler in dem Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers detektiert.
  • Unter Bezugnahme auf 3 kann in einem Vorgang 301 eine Mikrocontroller-Einheit (zum Beispiel die Mikrocontroller-Einheit 120 aus 1) einer elektronischen Vorrichtung (zum Beispiel die elektronische Vorrichtung 100 aus 1) ein digitales Signal zur Bestimmung eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers (zum Beispiel der Analog-Digital-Wandler 121 aus 1) auf Grundlage eines Ansteuerstromsignals erzeugen, das von einem MCU-Stromversorgung-LDO (zum Beispiel der MCU-Stromversorgung-LDO 131 aus 1) zugeführt wird. Zum Beispiel wird die Spannung des Ansteuerstromsignals, das von dem MCU-Stromversorgung-LDO 131 ausgegeben wird, durch die Vielzahl von Widerständen 111 und 113 eingestellt und das spannungs-eingestellte Ansteuerstromsignal wird an den Analog-Digital-Wandler 121 bereitgestellt. Wenn das spannungs-eingestellte Ansteuerstromsignal empfangen wird, kann der Analog-Digital-Wandler 121 das spannungs-eingestellte Ansteuerstromsignal in ein digitales Signal unter Verwendung eines Referenzsignals umwandeln, das von dem Stromversorgung-LDO 133 des internen Sensors zugeführt wird. Das digitale Signal, das durch den Analog-Digital-Wandler 121 umgewandelt wird, kann an dem Kern 123 der Mikrocontroller-Einheit 120 bereitgestellt werden.
  • In einem Vorgang 303 kann die Mikrocontroller-Einheit 120 erkennen, dass die Fehlerrate des digitalen Signals die Referenzfehlerrate übersteigt. Zum Beispiel kann der Kern 123 der Mikrocontroller-Einheit 120 die Fehlerrate des digitalen Signals durch Vergleichen des digitalen Signals, das von dem Analog-Digital-Wandler 121 bereitgestellt wird, mit einem zuvor gespeicherten digitalen Signal erkennen, und bestimmen, ob die erkannte Fehlerrate die Referenzfehlerrate übersteigt, wodurch erkannt wird, dass die Fehlerrate des digitalen Signals die Referenzfehlerrate übersteigt. Gemäß einer Ausführungsform kann die Referenzfehlerrate als ein Wert bestimmt werden, der durch Aufsummieren von zumindest einigen aus einer Fehlerrate der MCU-Stromversorgung-LDO 131, einer Fehlerrate der Vielzahl von Widerständen 111 und 113 und einer Fehlerrate des Analog-Digital-Wandlers 121 erhalten wird. Gemäß einer Ausführungsform, wenn die Fehlerrate des digitalen Signals die Referenzfehlerrate nicht übersteigt, kann der Kern 123 eine Assistenzfunktion des motorbetriebenen Servolenkungssystems auf Grundlage des digitalen Signals durchführen.
  • In einem Vorgang 305 kann die Mikrocontroller-Einheit 120 als Reaktion auf die Identifikation der Fehlerrate des digitalen Signals, welche die Referenzfehlerrate übersteigt, in den Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergehen. Wenn zum Beispiel erkannt wird, dass die Fehlerrate des digitalen Signals die Referenzfehlerrate übersteigt, kann die Mikrocontroller-Einheit 120 bestimmen, dass ein Fehler in dem Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers 121 vorliegt, und in den Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergehen, so dass zumindest manche Funktionen des motorbetriebenen Servolenkungssystems eingeschränkt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus einen manuellen Modus eines allgemeinen motorbetriebenen Servolenkungssystems, einen Leistungsbegrenzungsmodus oder einen manuellen Modus eines motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz und dergleichen umfassen.
  • Wie oben beschrieben detektiert die elektronische Vorrichtung 100 einen Fehler in dem Referenzsignal des Analog-Digital-Wandlers 121 und schränkt manche Funktionen des Servolenkungssystems als Reaktion auf die Detektion des Fehlers ein, wodurch das Auftreten von Fahrzeugunfällen, die durch einen fehlerhaften Betrieb des Servolenkungssystems aufgrund des Fehlers in dem Referenzsignal verursacht werden, im Wesentlichen verhindert werden. Ferner verwendet die elektronische Vorrichtung 100, die in der vorliegenden Offenbarung vorgeschlagen wird, die Konfiguration eines motorbetriebenen Servolenkungssystems aus dem Stand der Technik und fügt nur manche Komponenten (zum Beispiel die Widerstände 111 und 113) hinzu, wodurch zusätzliche Kosten aufgrund von Technologie-Anwendung minimiert werden.
  • Der Begriff „Modul“, der in dem vorliegenden Dokument verwendet wird, kann eine Einheit aufweisen, die in Hardware, Software oder Firmware implementiert ist, und kann zum Beispiel austauschbar mit Begriffen wie Logik, Logik-Block, Teile oder Schaltung bzw. Schaltkreis verwendet werden. Bei dem Modul kann es sich um integral geformte Teile handeln, oder eine minimale Einheit oder ein Teil der Teile, welche eine oder mehr Funktionen durchführen. Zum Beispiel kann gemäß einer Ausführungsform das Modul in der Form einer ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) implementiert sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede Komponente (zum Beispiel ein Modul oder ein Programm) unter den vorgenannten Komponenten eine einzelne Einheit oder eine Vielzahl von Einheiten aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können unter den vorgenannten Komponenten eine oder mehr Komponenten oder Vorgänge ausgelassen oder hinzugefügt werden. Alternativ oder zusätzlich können eine Vielzahl von Komponenten (zum Beispiel Module oder Programme) in einer Komponente integriert sein. In einem solchen Fall kann die integrierte Komponente eine oder mehr Funktionen von jeder Komponente unter der Vielzahl von Komponenten identisch oder ähnlich zu jenen durchführen, die durch eine entsprechende Komponente unter der Vielzahl von Komponenten vor der Integration durchgeführt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können Vorgänge, die durch das Modul, das Programm oder andere Komponenten durchgeführt werden, nacheinander, parallel zueinander, wiederholt oder heuristisch durchgeführt werden, einer oder mehr der Vorgänge kann in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden oder entfallen, oder ein oder mehr andere Vorgänge können hinzugefügt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020200046792 [0003]

Claims (12)

  1. Elektronische Vorrichtung, aufweisend: einen Power-Management-IC (PMIC); und eine Mikrocontroller-Einheit (MCU), die elektrisch mit dem Power-Management-IC verbunden ist, wobei, wenn ein erstes Ansteuerstromsignal zum Ansteuern der Mikrocontroller-Einheit von dem Power-Management-IC ausgegeben wird, die Mikrocontroller-Einheit ein digitales Signal zum Bestimmen eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers (ADC), welcher in der Mikrocontroller-Einheit enthalten ist, auf Grundlage des ersten Ansteuerstromsignals erzeugt, eine Fehlerrate des digitalen Signals erkennt, und in einen Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergeht, so dass zumindest manche Funktionen eines motorbetriebenen Servolenkungssystems eingeschränkt werden, wenn die Fehlerrate des digitalen Signals eine Referenzfehlerrate übersteigt.
  2. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Analog-Digital-Wandler als Referenzsignal ein zweites Ansteuerstromsignal verwendet, das von dem Power-Management-IC ausgegeben wird, um einen internen Sensor für das motorbetriebene Servolenkungssystem anzusteuern.
  3. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Vielzahl von Widerständen zur Einstellung einer Spannung des ersten Ansteuerstromsignals, wobei, wenn ein erstes Ansteuerstromsignal mit einer Spannung, die durch die Vielzahl von Widerständen eingestellt wird, empfangen wird, der Analog-Digital-Wandler das spannungs-eingestellte erste Ansteuerstromsignal in das digitale Signal auf Grundlage des Referenzsignals umwandelt, zumindest als Teil eines Vorgangs zum Erzeugen des digitalen Signals.
  4. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Referenzfehlerrate als ein Wert bestimmt wird, der durch Aufsummieren von zumindest einigen aus einer Fehlerrate eines Stromversorgungs-Low-Dropout-Reglers (LDO) der Mikrocontroller-Einheit (MCU), welcher das erste Ansteuerstromsignal an die Mikrocontroller-Einheit überträgt, einer Fehlerrate der Vielzahl von Widerständen und einer Fehlerrate des Analog-Digital-Wandlers erhalten wird.
  5. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mikrocontroller-Einheit die Fehlerrate des digitalen Signals durch Vergleichen des digitalen Signals, welches durch den Analog-Digital-Wandler erzeugt wird, mit einem zuvor gespeicherten digitalen Signal erkennt, als zumindest ein Teil eines Vorgangs zum Erkennen der Fehlerrate des digitalen Signals.
  6. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus zumindest einen Teil eines manuellen Modus eines allgemeinen motorbetriebenen Servolenkungssystems, eines Leistungsbegrenzungsmodus eines motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz, und eines manuellen Modus des motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz umfasst.
  7. Betriebsverfahren für eine elektronische Vorrichtung, wobei das Betriebsverfahren umfasst: einen Schritt, bei dem, wenn ein erstes Ansteuerstromsignal zum Ansteuern einer Mikrocontroller-Einheit (MCU) der elektronischen Vorrichtung von einem Power-Management-IC (PMIC) der elektronischen Vorrichtung ausgegeben wird, die Mikrocontroller-Einheit ein digitales Signal zum Bestimmen eines Fehlers in einem Referenzsignal eines Analog-Digital-Wandlers (ADC), der in der Mikrocontroller-Einheit enthalten ist, auf Grundlage des ersten Ansteuerstromsignals erzeugt; einen Schritt, bei dem die Mikrocontroller-Einheit eine Fehlerrate des digitalen Signals erkennt; und einen Schritt, bei dem, wenn die Fehlerrate des digitalen Signals eine Referenzfehlerrate übersteigt, die Mikrocontroller-Einheit in einen Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus übergeht, so dass zumindest manche Funktionen eines motorbetriebenen Servolenkungssystems eingeschränkt werden.
  8. Betriebsverfahren nach Anspruch 7, wobei der Analog-Digital-Wandler als ein Referenzsignal ein zweites Ansteuerstromsignal verwendet, welches von dem Power-Management-IC ausgegeben wird, um einen internen Sensor für das motorbetriebene Servolenkungssystem anzusteuern.
  9. Betriebsverfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Erzeugens des digitalen Signals umfasst: einen Schritt, bei dem als Reaktion auf den Empfang eines ersten Ansteuerstromsignals mit einer Spannung, die durch eine Vielzahl von Widerständen eingestellt wird, der Analog-Digital-Wandler das spannungs-eingestellte erste Ansteuerstromsignal in das digitale Signal auf Grundlage des Referenzsignals umwandelt.
  10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9, wobei die Referenzfehlerrate als ein Wert bestimmt wird, der durch Aufsummieren von zumindest einigen aus einer Fehlerrate eines Stromversorgungs-Low-Dropout-Reglers (LDO) der Mikrocontroller-Einheit (MCU), welcher das erste Ansteuerstromsignal an die Mikrocontroller-Einheit überträgt, einer Fehlerrate der Vielzahl von Widerständen und einer Fehlerrate des Analog-Digital-Wandlers erhalten wird.
  11. Betriebsverfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Erkennens der Fehlerrate des digitalen Signals umfasst: einen Schritt, bei dem die Mikrocontroller-Einheit die Fehlerrate des digitalen Signals durch Vergleichen des digitalen Signals, welches durch den Analog-Digital-Wandler erzeugt wird, mit einem zuvor gespeicherten digitalen Signal erkennt.
  12. Betriebsverfahren nach Anspruch 7, wobei der Servolenkungssystem-Sicherheitsmodus zumindest einen Teil eines manuellen Modus eines allgemeinen motorbetriebenen Servolenkungssystems, eines Leistungsbegrenzungsmodus eines motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz, und eines manuellen Modus des motorbetriebenen Servolenkungssystems mit voller Redundanz umfasst.
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