EP2306405A2 - Tachographenanordnung für ein Fahrzeug und Sensoranordnung für einen Tachographen - Google Patents

Tachographenanordnung für ein Fahrzeug und Sensoranordnung für einen Tachographen Download PDF

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EP2306405A2
EP2306405A2 EP10177787A EP10177787A EP2306405A2 EP 2306405 A2 EP2306405 A2 EP 2306405A2 EP 10177787 A EP10177787 A EP 10177787A EP 10177787 A EP10177787 A EP 10177787A EP 2306405 A2 EP2306405 A2 EP 2306405A2
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EP
European Patent Office
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sensor
tachograph
signals
arrangement according
generating digital
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EP10177787A
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English (en)
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EP2306405A3 (de
EP2306405B1 (de
Inventor
Gunnar Schmidt
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Publication of EP2306405A3 publication Critical patent/EP2306405A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0841—Registering performance data
    • G07C5/085—Registering performance data using electronic data carriers

Definitions

  • Tachograph assembly for a vehicle and sensor assembly for a tachograph
  • the invention relates to a tachograph arrangement according to the preamble of the main claim and a sensor arrangement for a tachograph according to the preamble of the independent subsidiary claim.
  • a tachograph arrangement as seen from the EP 0 829 069 B1 is known, has a pulse generator and a control device, wherein the pulse generator includes a sensor element for generating a modulated electrical signal proportional to the vehicle speed.
  • the pulse generator has a circuit arrangement for signal conditioning, which forms a series of rectangular pulses from the signals generated by the sensor element.
  • the pulse generator comprises a coding circuit for encoding the rectangular pulses, which may optionally be stored in a memory.
  • the pulse generator and the control unit are interconnected by a signal line and a data line, wherein the analog signal line, the signal of the sensor element unencrypted and the data line transmits the encrypted signals to the control unit.
  • the controller comprises a logic for decrypting the received encrypted signals and a comparator which compares the decrypted signal with the signal transmitted over the signal line to verify the integrity with respect to a defined period of time.
  • the sensor signal delivered via the signal line and the encrypted and / or processed sensor signal sent via the data line are generated by a single sensor.
  • a second, independent signal for checking the provided via the signal path supplied sensor signal is generated by a single sensor.
  • the invention has for its object to provide a tachograph assembly and a sensor arrangement for a tachograph to which a second, independent signal, ie a signal that is not based on the signal of the first sensor, is provided, and compatible with a tachograph device according to the EP 0 829 069 B1 which is standardized according to an international standard (ISO 16844-3), whereby the interface between sensor and tachograph need not or only to a small extent be adapted.
  • a second, independent signal ie a signal that is not based on the signal of the first sensor
  • the sensor arrangement a second sensor for detecting the same parameter for the driving condition of the vehicle as the first sensor adjacent to the first sensor is arranged with a device for generating digital data directly or via a processing unit for processing the sensor signals of the second sensor in connection and the digitized data of the second sensor are transmitted via the data line, a second independent signal is provided to the tachograph to prevent or reduce manipulation, with no additional components are necessary, ie the tachograph arrangement limited to tachograph and sensor array or encoder remains.
  • the interfaces are compatible with the standardized tachograph arrangement and there is no need to provide new interfaces, for example to the ABS system or engine control. It must be integrated into the safety arrangements of the standardized tachograph device no foreign components and there are no changes in the manufacturers in the production processes or their vehicle architectures necessary.
  • the device for generating digital signals comprises an encryption unit, by means of which the signals of the second sensor or the processed signals of the second sensor can be encrypted in order to increase the security against tampering.
  • the digital signal generating device comprises a counting device for generating an increment of the pulsewise sensor signals over a predetermined period of time, thereby providing the tachograph with a different type of sensor signal for comparison with the first sensor signals also improved the security against manipulation.
  • two increments may be provided over different time periods, one based on the first sensor signals and one based on the first sensor signals based on second sensor signals, whereby the flexibility of the plausibility or the comparison is improved.
  • a comparison unit for comparing or checking the plausibility of the first sensor signals and the second sensor signals or sensor signals derived therefrom can be provided either in the sensor arrangement or in the tachograph.
  • a correlation processing of the first and second sensor signals can be provided for the second signal path. Since possible manipulations could affect both sensors, it is advantageous to use this different from the first signal path evaluation method.
  • a correlation evaluation by the correlation unit is preferable if no sensor signals can currently be detected.
  • Another way to start the correlation evaluation is in case of failure or suspected manipulation, i. when a deviation signal between the signals of the two signal paths is detected.
  • the two adjacent sensors are arranged on a sensor head or on a sensor chip.
  • sensor assembly comprises a sensor head 1 with a first sensor or sensor element 2 and a second sensor or sensor element 3, which may be integrated separately in the sensor head 1 or on a single chip.
  • the sensor elements 2, 3 are arranged as close as possible to each other.
  • the sensor head is associated with a drive gear 4, which is usually a sense wheel connected to the transmission and has a plurality of teeth.
  • the sensor elements 2, 3 are formed as Hall elements, which generate a signal due to the change of the magnetic field by the protruding and recessed parts of the drive wheel 4.
  • the Hall elements 2, 3 thus provide first and second sensor signals, which are formed as a pulse train and are a measure of the speed of the transmission and thus for the speed and the distance traveled.
  • the first sensor element 2 is located in a first signal path 5 and the second sensor element 3 is part of a second Signal path 6.
  • the sensor elements 2, 3 are each connected to a signal conditioning 7, 8, for example, a pulse shaper, which forms, for example, rectangular pulses from the ground pulse signals of the sensors 2, 3.
  • the square wave signals are supplied by the signal conditioning 7 of an interface 9 for a real time signal, which provides the rectangular pulse train for transmission to the interface of a tachograph, which is indicated by the line, wherein for the sake of simplicity, only tachographs 10 will be discussed below.
  • path pulses 11 which are proportional to the speed or speed of the transmission.
  • the square pulses of the second sensor element 3 generated by the signal conditioning 8 are fed to a device 12 for generating digital signals, which in the simplest case is an interface 13 which converts the rectangular signals into a digital data signal 12 '.
  • a counting and encryption unit 14 is provided between signal conditioning 8 and interface 13, which counts up or sums the supplied rectangular signals within a predetermined period of time, and the counter reading present at the end of the period represents a first increment. This increment is encrypted in each case and supplied to the interface 13 for processing as a data signal.
  • a memory may be present which stores corresponding signals.
  • the interface 13 thus provides the data signal 12 ', but it can also receive a data signal from the tachograph, not described in more detail, as shown in the EP 0 829 069 B1 can be trained. Also between the counting and encryption unit 14 and the interface 13 is a bidirectional signal exchange.
  • a power supply unit 15 denotes a power supply unit, which is usually connected to a power supply in the tachograph.
  • the first sensor 2 thus supplies at the output of the interface 9 a so-called real-time signal, which is transmitted to the tachograph 10.
  • the second sensor 3 supplies the signals for calculating the increment, which is usually requested regularly by the tachograph and is transmitted in encrypted form to the tachograph via the data line by the sensor arrangement.
  • This comprises a comparison and plausibility unit which compares the transmitted increment with an increment determined independently from the directly transmitted path pulses (real-time signal) or makes it plausible and generates error messages in case of deviations.
  • Fig. 2 a further embodiment of the sensor arrangement according to the invention is shown, wherein like reference numerals designate the same elements.
  • another counting and encryption unit is provided, ie the device 12 for generating a digital signal next to the counting and encryption unit 14 after Fig. 1 a comparison and plausibility unit, the in Fig. 2 shown counting, encryption and comparison or plausibility unit is designated by the reference numeral 16.
  • This unit 16 receives the smoothed in the signal conditioning 7 and 8 pulse signals 17, 18, which represent the sensor signals of the same scanning wheel 4 scanning sensor elements 2 and 3.
  • the comparison or plausibility between the two sensor signals 17, 18 takes place in the unit 16, ie the signals 18 are counted to one increment, at the same time the sensor signals 17 are also incremented and the two increments, the same period are compared in the unit 16 and if they do not match, a data signal representing a deviation or error signal is transmitted to the tachograph 10 via the interface 13.
  • Fig. 3 shows another embodiment, here also the same reference numerals designate the same components and their description is omitted.
  • the counting and encryption unit 19 receives the information different from the two embodiments Fig. 1 and Fig. 2 is, the processed sensor signals 17 and 18 of the two sensor elements 2 and 3, but differs from the embodiment according to Fig. 1 in that a first increment of the sensor signals 17 over a first time period and a second increment of the sensor signals 18 over a second time period are calculated.
  • increments can be interrogated by the tachograph 10 via the data line 12 'and the digital interface 13, wherein a comparison between the respective increments can be made in the tachograph by up-counting the real-time path pulses 11 there, and a deviation can be detected in the tachograph.
  • the comparison of the two increments of the sensor signals 17 and 18 may additionally be made in the apparatus for generating a digital signal, ie in addition to the unit 19 is a comparison and plausibility unit corresponding Fig. 2 intended. If the increments deviate, an error signal can again be sent via the data line 12 '.
  • a comparison of the real-time signals with one or both increments is additionally made in the tachograph, ie the real-time signal is fed to a counting circuit in the tachograph and counted up for the respective period and compared accordingly.
  • the error message of the sensor arrangement on the tachograph can, taking into account the FIGS. 2 and 3 but also be different for the following embodiments.
  • a direct specific error message can be transmitted via the data interface 13.
  • the tachograph detects an error.
  • an error can also be implicitly generated, eg a voltage error which can also be detected by the tachograph.
  • the correlation evaluation can be applied only in the event of a failure or suspicion of manipulation of the first signal or only in a state, e.g. Vehicle is stationary, i. no sensor signals, plausibility check. This could be triggered independently by the sensor arrangement, i. if no path pulses are detected by the first sensor 2, this means starting the correlation measurement. However, the correlation evaluation could also be done on request of the tachograph via the data interface.
  • a correlator 20 preferably a cross-correlator be supplied. This takes the correlation evaluation before and delivers a value that corresponds to the time interval of the teeth of the Abtastrades 4 in the transmission or this is proportional.
  • a subsequent converter unit 21 the time signals supplied by the correlator 20 are converted into pulses and in the subsequent circuit 12 for generating a digital signal, which after that Fig. 1 corresponds, the supplied from the unit 21 pulses 22 are incremented to an increment and according to the embodiment according to Fig. 1 further processed and delivered to the tachograph and there compared with the real-time signals or plausibility.
  • FIGS. 5 and 6 In each case alternatives for the sensor arrangement are shown, in which the embodiment according to Fig. 4 with those after Fig. 2 and 3 is combined, ie the pulses of the converter 21 as well as the pulses of the first signal processing of the counting and encryption unit 19 ( Fig. 6 ) and in the other embodiment of the counting, encryption and plausibility unit 16 supplied. The evaluation of the signals is corresponding.

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Abstract

Es wird eine Tachographenanordnung für ein Fahrzeug mit einem Tachographen und einer Sensoranordnung zum Erfassen eines Parameters für den Fahrzustand des Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei die Sensoranordnung einen ersten Sensor, der impulsartige Sensorsignale an eine mit dem Tachographen verbundene Signalleitung liefert und eine Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Signalen aus den Sensorsignalen, die mit einer Datenleitung in Verbindung steht, aufweist. Ein zweiter Sensor (3) zum Erfassen desselben Parameters ist benachbart zum ersten Sensor (2) angeordnet, der mit der Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Daten direkt oder über eine Bearbeitungseinheit (20, 21) zum Bearbeiten der Sensorsignale des zweiten Sensors in Verbindung steht.

Description

  • Tachographenanordnung für ein Fahrzeug und Sensoranordnung für einen Tachographen
  • Die Erfindung betrifft eine Tachographenanordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine Sensoranordnung für einen Tachographen nach dem Oberbegriff des unabhängigen Nebenanspruchs.
  • Eine Tachographenanordnung, wie sie aus der EP 0 829 069 B1 bekannt ist, weist einen Impulsgeber und ein Kontrollgerät auf, wobei der Impulsgeber ein Sensorelement zur Erzeugung eines modulierten elektrischen Signals proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit enthält. Der Impulsgeber weist eine Schaltungsanordnung zur Signalaufbereitung auf, die aus dem vom Sensorelement erzeugten Signalen eine Folge von Rechteckimpulsen formt. Weiterhin umfasst der Impulsgeber eine Kodierschaltung zur Verschlüsselung der Rechteckimpulse, die gegebenenfalls in einem Speicher gespeichert werden können. Der Impulsgeber und das Kontrollgerät sind durch eine Signalleitung und eine Datenleitung miteinander verbunden, wobei die analoge Signalleitung das Signal des Sensorelements unverschlüsselt und die Datenleitung die verschlüsselten Signale an das Kontrollgerät überträgt. Das Kontrollgerät umfasst eine Logik zur Entschlüsselung der empfangnen verschlüsselten Signale und einen Vergleicher, der das entschlüsselte Signal mit dem über die Signalleitung übertragenen Signal zur Überprüfung der Unverfälschtheit in Bezug auf einen definierten Zeitraum vergleicht.
  • Bei dieser bekannten Tachographenanordnung werden das über die Signalleitung gelieferte Sensorsignal und das über die Datenleitung gesendete verschlüsselte und/oder bearbeitete Sensorsignal von einem einzigen Sensor erzeugt. Um eine Manipulation an der Tachographenanordnung besser zu erkennen, soll ein zweites, unabhängiges Signal zur Überprüfung des über den Signalpfad gelieferten Sensorsignals zur Verfügung gestellt werden.
  • Grundsätzlich ist es bekannt, einen oder mehrere unabhängige Sensoren extern vorzusehen, deren Signale bzw. Signale, die ohnehin im Fahrzeug vorhanden sind, dem Tachographen z.B. über das CAN-Netzwerk für ihre Verarbeitung zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise wird in der EP 0 638 877 B1 ein Beschleunigungssensor, der im Tachographen integriert wird und erkennt, ob das Fahrzeug fährt oder nicht, bzw. dessen Geschwindigkeit ermittelt, beschrieben. Andere Lösungen offenbaren einen internen oder auch externen GPS-Empfänger, aus dessen Positionsdaten die Geschwindigkeit abgeleitet werden kann, um damit das Tachographensensorsignal zu plausibilisieren ( DE 10 2006 0402 97 A1 oder DE 10 2006 0360 66 A1 ).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tachographenanordnung und eine Sensoranordnung für einen Tachographen zu schaffen, denen ein zweites, unabhängiges Signal, d.h. ein Signal, das nicht auf dem Signal des ersten Sensors beruht, zur Verfügung gestellt wird, und die kompatibel zu einem Tachographengerät entsprechend der EP 0 829 069 B1 sind, das entsprechend einem internationalen Standard (ISO 16844-3) standardisiert ist, wobei die Schnittstelle zwischen Sensor und Tachograph nicht oder nur im geringen Umfang angepasst werden muss.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche in Verbindung mit ihren Oberbegriffen gelöst.
  • Dadurch, dass die Sensoranordnung einen zweiten Sensor zum Erfassen desselben Parameters für den Fahrzustand des Fahrzeugs wie der erste Sensor benachbart zum ersten Sensor angeordnet ist, der mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von digitalen Daten direkt oder über eine Bearbeitungseinheit zum Bearbeiten der Sensorsignale des zweiten Sensors in Verbindung steht und die digitalisierten Daten des zweiten Sensors über die Datenleitung übertragen werden, wird ein zweites unabhängiges Signal dem Tachographen zur Verhinderung bzw. Reduzierung von Manipulationen zur Verfügung gestellt, wobei keine zusätzlichen Komponenten notwendig sind, d.h. die Tachographenanordnung auf Tachograph und Sensoranordnung bzw. Geber beschränkt bleibt. Weiterhin sind die Schnittstellen kompatibel zu der standardisierten Tachographenanordnung und es müssen keine neuen Schnittstellen, z.B. zum ABS-System oder zur Motorsteuerung vorgesehen werden. Es müssen keine fremden Komponenten in die Sicherheitsanordnungen des standardisierten Tachographengeräts eingebunden werden und es sind auch keine Änderungen bei den Herstellern in den Produktionsprozessen oder deren Fahrzeugarchitekturen notwendig.
  • Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zum Erzeugen von digitalen Signalen eine Verschlüsselungseinheit, durch die die Signale des zweiten Sensors bzw. die bearbeiteten Signale des zweiten Sensors verschlüsselt werden können, um die Manipulationssicherheit zu erhöhen.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zum Erzeugen von digitalen Signalen eine Zählvorrichtung zum Erzeugen eines Inkrements der impulsweisen Sensorsignale über einen vorgegebenen Zeitraum auf, wodurch dem Tachographen eine andere Art von Sensorsignalen zum Vergleich bzw. zur Plausibilisierung mit den ersten Sensorsignalen zur Verfügung steht, was ebenfalls die Manipulationssicherheit verbessert.
  • Vorteilhafterweise können zwei Inkremente über unterschiedliche Zeiträume zur Verfügung gestellt werden, eines, das auf den ersten Sensorsignalen basiert und eines, das auf den zweiten Sensorsignalen basiert, wodurch die Flexibilität der Plausibilisierung bzw. des Vergleichs verbessert wird.
  • Vorteilhafterweise und je nach Anforderungen kann eine Vergleichseinheit zum Vergleich bzw. zur Plausibilisierung der ersten Sensorsignale und der zweiten Sensorsignale bzw. von diesen abgeleiteten Sensorsignalen entweder in der Sensoranordnung oder in dem Tachographen vorgesehen sein.
  • In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann für den zweiten Signalpfad eine Korrelationsverarbeitung der ersten und zweiten Sensorsignale vorgesehen werden. Da mögliche Manipulationen beide Sensoren betreffen könnten, ist es vorteilhaft, dieses zu dem ersten Signalpfad unterschiedliches Auswerteverfahren zu verwenden.
  • Da die Korrelationsauswertung rechenaufwendig sein kann, ist eine Korrelationsauswertung durch die Korrelationseinheit dann vorzuziehen, wenn aktuell keine Sensorsignale feststellbar sind. Eine andere Möglichkeit, die Korrelationsauswertung zu starten, ist bei Ausfall oder Manipulationsverdacht, d.h. wenn ein Abweichungssignal zwischen den Signalen der beiden Signalpfade festgestellt wird.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zwei benachbarten Sensoren auf einem Sensorkopf bzw. auf einem Sensorchip angeordnet.
  • Es können unterschiedliche Arten von Drehzahl- oder Wegsensoren verwendet werden, vorteilhaft sind Magnetfeldsensoren, bevorzugt Hall-Sensoren.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Sensoranordnung nach einem ersten Ausführungs- beispiel der Erfindung,
    Fig. 2
    eine Sensoranordnung nach einem zweiten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 3
    eine Sensoranordnung nach einem dritten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 4
    eine Sensoranordnung nach einem vierten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 5
    eine Sensoranordnung nach einem fünften Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung, und
    Fig. 6
    eine Sensoranordnung nach einem sechsten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Sensoranordnung umfasst einen Sensorkopf 1 mit einem ersten Sensor oder Sensorelement 2 und einem zweiten Sensor oder Sensorelement 3, die getrennt in dem Sensorkopf 1 oder auch auf einem einzigen Chip integriert sein können. Die Sensorelemente 2, 3 sind so nahe wie möglich zueinander angeordnet. Der Sensorkopf ist einem Antriebszahnrad 4 zugeordnet, das üblicherweise ein mit dem Getriebe verbundenes Abtastrad ist und eine Mehrzahl von Zähnen aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind die Sensorelemente 2, 3 als Hallelemente ausgebildet, die ein Signal aufgrund der Änderung des Magnetfeldes durch die hervorspringenden und zurückgesetzten Teile des Antriebsrades 4 erzeugen. Die Hallelemente 2, 3 liefern somit erste und zweite Sensorsignale, die als Impulsfolge ausgebildet sind und ein Maß für die Drehzahl des Getriebes und somit für die Geschwindigkeit und für den zurückgelegten Weg sind.
  • Das erste Sensorelement 2 liegt in einem ersten Signalpfad 5 und das zweite Sensorelement 3 ist Bestandteil eines zweiten Signalpfades 6. Die Sensorelemente 2, 3 sind jeweils mit einer Signalaufbereitung 7, 8, beispielsweise einem Impulsformer verbunden, der aus den verschliffenen Impulssignalen der Sensoren 2, 3 z.B. Rechteckimpulse formt. Die Rechtecksignale werden von der Signalaufbereitung 7 einer Schnittstelle 9 für ein Echtzeitsignal geliefert, die die Rechteckimpulsfolge für die Übertragung an die Schnittstelle eines Tachographen bereitstellt, die durch die Linie angedeutet ist, wobei der Einfachheit halber im Folgenden nur von Tachographen 10 gesprochen wird. Am Ausgang liegen somit Wegeimpulse 11 an, die proportional zur Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Getriebes sind.
  • Die von der Signalaufbereitung 8 erzeugten Rechteckimpulse des zweiten Sensorelements 3 werden einer Vorrichtung 12 zur Erzeugung von Digitalsignalen zugeführt, die im einfachsten Fall eine Schnittstelle 13 ist, die die Rechtecksignale in ein digitales Datensignal 12' umwandelt. Tatsächlich ist aber zwischen Signalaufbereitung 8 und Schnittstelle 13 eine Zähl- und Verschlüsselungseinheit 14 vorgesehen, die die gelieferten Rechtecksignale innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums hochzählt bzw. summiert und der am Ende des Zeitraums vorhandene Zählerstand ein erstes Inkrement darstellt. Dieses Inkrement wird jeweils verschlüsselt und der Schnittstelle 13 zur Aufbereitung als Datensignal zugeführt. Dabei kann selbstverständlich in der Einheit 14 ein Speicher vorhanden sein, der entsprechende Signale speichert. Die Schnittstelle 13 liefert somit das Datensignal 12', wobei sie jedoch auch ein Datensignal von dem nicht näher beschriebenen Tachographen empfangen kann, der wie in der EP 0 829 069 B1 ausgebildet sein kann. Auch zwischen der Zähl- und Verschlüsselungseinheit 14 und der Schnittstelle 13 gibt einen bidirektionalen Signalaustausch.
  • Mit 15 ist eine Spannungsversorgungseinheit bezeichnet, die üblicherweise mit einer Spannungsversorgung im Tachographen verbunden ist.
  • Der erste Sensor 2 liefert somit am Ausgang der Schnittstelle 9 ein so genanntes Echtzeitsignal, das an den Tachographen 10 übermittelt wird. Der zweite Sensor 3 liefert die Signale zur Berechnung des Inkrements, das von dem Tachographen üblicherweise regelmäßig angefordert wird und über die Datenleitung von der Sensoranordnung verschlüsselt an den Tachographen übertragen wird. Dieser umfasst eine Vergleichs- und Plausibilisierungseinheit, die das übermittelte Inkrement mit einem aus den direkt übertragenen Wegeimpulsen (Echtzeitsignal) selbständig ermittelten Inkrement vergleicht bzw. plausibilisiert und Fehlermeldungen bei Abweichungen erzeugt.
  • In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen dieselben Elemente bezeichnen. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist hier eine andere Zähl- und Verschlüsselungseinheit vorgesehen, d.h. die Vorrichtung 12 zur Erzeugung eines digitalen Signals weist neben der Zähl- und Verschlüsselungseinheit 14 nach Fig. 1 eine Vergleichs- und Plausibilisierungseinheit auf, wobei die in Fig. 2 dargestellte Zähl-, Verschlüsselungs- und Vergleichs- bzw. Plausibilisierungseinheit mit dem Bezugszeichen 16 ausgewiesen ist. Diese Einheit 16 empfängt die in den Signalaufbereitungen 7 und 8 geglätteten Impulssignale 17, 18, die die Sensorsignale der dasselbe Abtastrad 4 abtastenden Sensorelemente 2 und 3 darstellen. In diesem Ausführungsbeispiel findet somit der Vergleich bzw. die Plausibilisierung zwischen den zwei Sensorsignalen 17, 18 in der Einheit 16 statt, d.h. die Signale 18 werden zu einem Inkrement aufgezählt, wobei gleichzeitig die Sensorsignale 17 ebenfalls inkrementiert werden und die zwei Inkremente, die denselben Zeitraum betreffen, werden in der Einheit 16 verglichen und wenn sie nicht übereinstimmen, wird über die Schnittstelle 13 ein Datensignal, das ein Abweichungs- oder Fehlersignal darstellt, an den Tachographen 10 übermittelt.
  • Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei hier ebenfalls dieselben Bezugszeichen dieselben Komponenten bezeichnen und ihre Beschreibung wird weggelassen. Auch in diesem Fall empfängt die Zähl- und Verschlüsselungseinheit 19, die unterschiedlich zu den beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 ist, die aufbereiteten Sensorsignale 17 und 18 der beiden Sensorelemente 2 und 3, unterscheidet sich jedoch von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 darin, dass ein erstes Inkrement aus den Sensorsignalen 17 über einen ersten Zeitraum und ein zweites Inkrement der Sensorsignale 18 über einen zweiten Zeitraum berechnet werden. Diese Inkremente können von dem Tachographen 10 über die Datenleitung 12' und die digitale Schnittstelle 13 abgefragt werden, wobei in dem Tachographen durch dortiges Hochzählen der Echtzeitwegeimpulse 11 ein Vergleich zwischen den jeweiligen Inkrementen vorgenommen und im Tachographen eine Abweichung festgestellt werden kann.
  • In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Vergleich der beiden Inkremente der Sensorsignale 17 und 18 zusätzlich in der Vorrichtung zur Erzeugung eines digitalen Signals vorgenommen werden, d.h. zusätzlich zu der Einheit 19 ist eine Vergleichs- und Plausibilisierungseinheit entsprechend Fig. 2 vorgesehen. Bei Abweichung der Inkremente kann ein Fehlersignal wiederum über die Datenleitung 12' gesendet werden. Um auch eine Manipulation zu erkennen, die ggf. bei der Übertragung vorgenommen wird, wird im Tachographen zusätzlich ein Vergleich der Echtzeitsignale mit einem oder beiden Inkrementen vorgenommen, d.h. das Echtzeitsignal wird einer Zählschaltung im Tachographen zugeführt und für den jeweiligen Zeitraum hochgezählt und entsprechend verglichen.
  • Die Fehlermeldung der Sensoranordnung an dem Tachographen kann unter Berücksichtigung der Fign. 2 und 3 aber auch für die folgenden Ausführungsbeispiele unterschiedlich erfolgen. Es kann beispielsweise eine direkte spezifische Fehlermeldung über die Datenschnittstelle 13 übertragen werden. Alternativ kann das berechnete Inkrement zurückgesetzt werden, damit erkennt der Tachograph einen Fehler. Es kann jedoch auch implizit ein Fehler generiert werden, z.B. ein Spannungsfehler, der ebenfalls durch den Tachographen erkannt werden kann.
  • Da mögliche Manipulationen in den genannten Ausführungsbeispielen immer beide Sensorelemente 2, 3 betreffen, ist es vorteilhaft, ein weiteres zu der Behandlung des ersten Sensorsignals unterschiedliches Auswerteverfahren zu verwenden. Es bietet sich z.B. an, den ersten Signalpfad wie in den ersten drei Ausführungsbeispielen beschrieben, beizubehalten und eine Korrelationsmessung der von beiden Elementen 2, 3 gelieferten Signale, die ähnlich, aber zeitversetzt sind, beispielsweise eine Kreuz-Korrelationsmessung zu integrieren. Im einfachsten Fall wird nur die Zeitdifferenz zwischen dem Wegeimpuls bzw. dem jeweiligen Sensorsignal des ersten und zweiten Sensors bestimmt. Besser wäre eine rechenintensivere Kreuz-Korrelationsauswertung aus den direkten analogen Signalwerten der jeweiligen Hallelemente 2, 3, d.h. vor der Impulsformung bzw. Signalaufbereitung, da durch die starke Mittelwertbildung dieses Verfahrens auch kleinste, möglicherweise stark gestörte Signale ausgewertet werden können.
  • Um der hohen Rechenleistung entgegenwirken zu können, kann die Korrelationsauswertung erst bei einem Ausfall oder Manipulationsverdacht des ersten Signals angewendet werden oder nur in einem Zustand, z.B. Fahrzeug steht, d.h. keine Sensorsignale, zu plausibilisieren. Dies könnte durch die Sensoranordnung selbständig angestoßen werden, d.h. wenn keine Wegeimpulse vom ersten Sensor 2 festgestellt werden, bedeutet dies ein Starten der Korrelationsmessung. Die Korrelationsauswertung könnte aber auch auf Anforderung des Tachographen über die Datenschnittstelle erfolgen.
  • Ein solches Grundprinzip ist in der Fig. 4 dargestellt, bei der die zwei Sensorsignale vor der Signalaufbereitung in den Einheiten 7, 8 einem Korrelator 20, vorzugsweise einem Kreuzkorrelator zugeführt werden. Dieser nimmt die Korrelationsauswertung vor und liefert einen Wert, der dem zeitlichen Abstand der Zähne des Abtastrades 4 im Getriebe entspricht oder diesem proportional ist.
  • In einer nachfolgenden Wandlereinheit 21 werden die vom Korrelator 20 gelieferten Zeitsignale in Impulse umgewandelt und in der nachfolgenden Schaltung 12 zur Erzeugung eines digitalen Signals, die derjenigen nach Fig. 1 entspricht, werden die von der Einheit 21 gelieferten Impulse 22 zu einem Inkrement hochgezählt und entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weiter verarbeitet und an den Tachographen geliefert und dort mit den Echtzeitsignalen verglichen bzw. plausibilisiert.
  • In den Fign. 5 und 6 sind jeweils Alternativen für die Sensoranordnung dargestellt, bei denen das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 mit denen nach Fig. 2 und 3 kombiniert wird, d.h. die Impulse des Wandlers 21 werden ebenso wie die Impulse der ersten Signalaufbereitung der Zähl- und Verschlüsselungseinheit 19 (Fig. 6) und im anderen Ausführungsbeispiel der Zähl-, Verschlüsselungs- und Plausibilisierungseinheit 16 zugeführt. Die Auswertung der Signale ist entsprechend.

Claims (19)

  1. Tachographenanordnung für ein Fahrzeug mit einem Tachographen und einer Sensoranordnung zum Erfassen eines Parameters für den Fahrzustand des Fahrzeugs, wobei die Sensoranordnung einen ersten Sensor, der impulsartige Sensorsignale an eine mit dem Tachographen verbundene Signalleitung liefert und eine Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Signalen aus den Sensorsignalen, die mit einer Datenleitung in Verbindung steht, aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Sensor (3) zum Erfassen desselben Parameters benachbart zum ersten Sensor (2) angeordnet ist, der mit der Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Daten direkt oder über eine Bearbeitungseinheit (20, 21) zum Bearbeiten der Sensorsignale des zweiten Sensors in Verbindung steht.
  2. Tachographenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Signalen eine Verschlüsselungseinheit (14, 16, 19) umfasst.
  3. Tachographenanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Signalen eine Zählvorrichtung (14, 16, 19) zum Erzeugen eines Inkrements der impulsweisen Sensorsignale über einen vorgegebenen Zeitraum aufweist.
  4. Tachographenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d adurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zur Erzeugung von digitalen Signalen eine Vergleichseinheit (16) umfasst, die mit dem ersten (2) und zweiten Sensor (3) verbunden ist und die Sensorsignale des ersten Sensors (2) mit denen des zweiten Sensors (3) vergleicht oder plausibilisiert und gegebenenfalls ein Abweichungssignal über die Datenleitung (14) an den Tachographen überträgt.
  5. Tachographenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass der Tachograph eine Vergleichsvorrichtung umfasst, die die über die Signalleitung übertragenen Signale des ersten Sensors (2) mit den über die Datenleitung übertragenen Signale des zweiten Sensors (3) vergleicht oder plausibilisiert und gegebenenfalls ein Abweichungssignal erzeugt.
  6. Tachographenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d adurch gekennzeichnet, dass die Zählvorrichtung (19) der Vorrichtung (12) zur Erzeugung von digitalen Daten mit dem ersten Sensor (2) und dem zweiten Sensor (3) verbunden ist und zwei Inkremente der impulsweisen Sensorsignale über unterschiedliche Zeiträume erzeugt, die über die Datenleitung zum Vergleich im Tachographen übertragbar sind und/oder in der Vergleichseinheit der Sensoranordnung vergleichbar bzw. plausibilisierbar sind.
  7. Tachographenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d adurch gekennzeichnet, dass der erste (2) und der zweite Sensor (3) mit einer Korrelationseinheit (20) zur Korrelationsauswertung, vorzugsweise zur Kreuzkorrelationsauswertung verbunden sind, wobei die Korrelationseinheit direkt oder über einen Zeit-/Impulswandler (21) mit der Vorrichtung (12) zur Erzeugung von digitalen Signalen verbunden ist.
  8. Tachographenanordnung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Korrelationseinheit die Korrelationsauswertung vornimmt, wenn aktuell keine Sensorsignale feststellbar sind.
  9. Tachographenanordnung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Korrelationsauswertung bei Auftreten eines Abweichungssignals gestartet wird.
  10. Tachographenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d adurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3) auf einem Sensorkopf angeordnet sind.
  11. Tachographenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d adurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3) Magnetfeldsensoren, vorzugsweise Hall-Sensoren sind.
  12. Sensoranordnung zur Erfassung eines dem Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs angebenden Parameter für einen Tachographen, mit einem ersten Sensor (2), der impulsartige Sensorsignale an eine mit einem Tachographen verbindbare Signalleitung liefert und mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von digitalen Signalen aus Sensorsignalen, die mit einer Datenleitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Sensor (3) zum Erfassen desselben Parameters benachbart zum ersten Sensor (2) angeordnet ist, der mit der Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Daten direkt oder über eine Bearbeitungseinheit (8, 20, 21) zum Bearbeiten der Sensorsignale mindestens des zweiten Sensors (3) in Verbindung steht.
  13. Sensoranordnung nach Anspruch 12, dadurch geke nnzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Signalen eine Verschlüsselungseinheit (14, 16, 19) umfasst.
  14. Sensoranordnung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dad urch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Signalen eine Zählvorrichtung (14, 16, 19) zum Erzeugen eines Inkrements der impulsweisen Sensorsignale über einen vorgegebenen Zeitraum umfasst.
  15. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dad urch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Signalen eine Vergleichseinheit (16) umfasst, die mit dem ersten (2) und zweiten Sensor (3) verbunden ist und die die Sensorsignale des ersten Sensors (2) mit denen des zweiten Sensors (3) vergleicht oder plausibilisiert und gegebenenfalls ein Abweichungssignal zur Übertragung über die Datenleitung erzeugt.
  16. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dad urch gekennzeichnet, dass die Zählvorrichtung (19) der Vorrichtung (12) zum Erzeugen von digitalen Daten mit dem ersten Sensor (2) und dem zweiten Sensor (3) verbunden ist und zwei Inkremente der impulsweisen Sensorsignale über unterschiedliche Zeiträume erzeugt, die über die Datenleitung zum Vergleich im Tachographen übertragbar sind oder in der Vergleichseinheit (16) vergleichbar bzw. plausibilisierbar sind.
  17. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dad urch gekennzeichnet, dass der erste (2) und der zweite Sensor (3) mit einer Korrelationseinheit (20) zur Korrelationsauswertung, vorzugsweise zur Kreuzkorrelationsauswertung verbunden sind, wobei die Korrelationseinheit direkt oder über einen Zeit-/Impulswandler mit der Vorrichtung (12) zur Erzeugung von digitalen Signalen verbunden ist.
  18. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dad urch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3) auf einem Sensorkopf (1) angeordnet sind.
  19. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dad urch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3) Magnetfeldsensoren, vorzugsweise Hallsensoren sind.
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