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DE102005039827B4 - Method for transmitting sensory information and device for carrying out the method - Google Patents

Method for transmitting sensory information and device for carrying out the method Download PDF

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DE102005039827B4 DE102005039827.8A DE102005039827A DE102005039827B4 DE 102005039827 B4 DE102005039827 B4 DE 102005039827B4 DE 102005039827 A DE102005039827 A DE 102005039827A DE 102005039827 B4 DE102005039827 B4 DE 102005039827B4
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Abstract

Ein Verfahren zur Übertragung von sensorischen Informationen einer Mehrzahl von Sensormodulen (14,16) soll auf zuverlässige Weise und bei besonders gering gehaltenem Aufwand eine Unterscheidung und individuelle Auswertung von einzelnen Sensorsignalen (18,20) ermöglichen. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einer dem jeweiligen Sensormodul (14,16) zugeordneten Messanordnung (4,6) aus dem Sensorsignal (18,20) des Sensormoduls (14,16) ein Ausgangssignal (18,26) der Messanordnung (4,6) gebildet wird, wobei dem Sensorsignal (20) mindestens eines Sensormoduls (16) ein individuelles Markierungssignal aufgeprägt wird, und wobei aus den Ausgangssignalen (18,26) aller Messanordnungen (4,6) ein Summensignal (28) gebildet wird, das über eine gemeinsame Informationsschnittstelle an eine Auswerteeinheit (12) übermittelt wird.A method for transmitting sensor information from a plurality of sensor modules (14, 16) is intended to enable a distinction and individual evaluation of individual sensor signals (18, 20) to be made in a reliable manner and with particularly little effort. For this purpose, the invention provides that in a measuring arrangement (4, 6) assigned to the respective sensor module (14, 16), an output signal (18, 26) from the measuring arrangement (4, 6) is formed, wherein an individual marking signal is impressed on the sensor signal (20) of at least one sensor module (16), and a sum signal (28) is formed from the output signals (18, 26) of all measuring arrangements (4, 6) a common information interface is transmitted to an evaluation unit (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von sensorischen Informationen einer Mehrzahl von Sensormodulen über eine gemeinsame Informationsschnittstelle. Sie betrifft weiterhin eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method for transmitting sensory information from a plurality of sensor modules via a common information interface. It also relates to a device suitable for carrying out the method.

Aktive Messanordnungen, bei denen die Verkabelung zwischen einem Sensormodul und einer zur Auswertung der sensorischen Informationen vorgesehenen Auswerteschaltung sowohl zur Übertragung der Sensorsignale als auch zur Spannungsversorgung des Sensormoduls verwendet wird, sind vielfach bekannt. Sie kommen insbesondere in modernen Kraftfahrzeugen zum Einsatz, da sie zum einen signaltechnisch verläßliche und vergleichsweise wenig störanfällige Meßwerte generieren können, und da zum anderen der Gesamtaufwand für die Verkabelung infolge der Mehrfachnutzung der Kabel besonders gering gehalten werden kann.Active measurement arrangements in which the wiring between a sensor module and an evaluation circuit provided for evaluating the sensor information are used both for transmitting the sensor signals and for supplying voltage to the sensor module are widely known. They are used in particular in modern motor vehicles because, on the one hand, they can generate measured values that are reliable in terms of signal technology and comparatively less susceptible to faults, and, on the other hand, because the total effort for cabling due to the multiple use of the cables can be kept particularly low.

Beispielsweise ist aus der EP 0 922 230 B1 eine aktive Messanordnung bekannt, bei der das Sensormodul neben dem auch als Sensorelement bezeichneten eigentlichen Messwandler eine Stromquelle und einen Modulator umfaßt. Der Modulator steuert die Stromquelle, die dann einen den aufgenommenen Messwert darstellenden eingeprägten Strom an die Auswerteeinheit liefert. Die Übertragung des auf diese Weise modulierten Stromsignals an die Auswerteeinheit erfolgt dabei über dieselbe Zweidrahtleitung, oder allgemeiner gesprochen über dieselbe Schnittstelle, über die auch die zum Betrieb des Sensorelementes und des Modulators erforderliche Versorgungsspannung bereit gestellt wird.For example, from the EP 0 922 230 B1 an active measuring arrangement is known in which the sensor module comprises a current source and a modulator in addition to the actual measuring transducer, which is also referred to as a sensor element. The modulator controls the current source, which then delivers an impressed current representing the recorded measured value to the evaluation unit. The current signal modulated in this way is transmitted to the evaluation unit via the same two-wire line, or more generally via the same interface, via which the supply voltage required to operate the sensor element and the modulator is also provided.

Bei der Verwendung mehrerer voneinander unabhängiger Sensormodule ist es für eine weitere Reduzierung der Signal- / Versorgungsleitungen wünschenswert, alle Sensormodule über eine gemeinsame Schnittstelle mit der Auswerteeinheit zu verbinden. Zu diesem Zweck ist aus der älteren, unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 010 962 A1 eine sensorische Anordnung bekannt, bei der eine Mehrzahl von Sensormodulen der oben beschriebenen Art parallel geschaltet ist, wobei über eine einzige Zweidrahtleitung ein aus den einzelnen Sensorsignalen zusammengesetztes Summensignal an die Auswerteeinheit übermittelt wird. In der Regel ist jedoch bei gleichartigen Sensoren eine Unterscheidung über die Herkunft der Sensorsignale anhand des Summensignals prinzipiell nicht möglich.When using several mutually independent sensor modules, it is desirable for a further reduction in the signal / supply lines to connect all sensor modules to the evaluation unit via a common interface. For this purpose is from the older, unpublished German patent application DE 10 2004 010 962 A1 a sensor arrangement is known in which a plurality of sensor modules of the type described above are connected in parallel, a sum signal composed of the individual sensor signals being transmitted to the evaluation unit via a single two-wire line. In general, however, in the case of sensors of the same type, it is in principle not possible to differentiate between the origin of the sensor signals on the basis of the sum signal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Übertragung von sensorischen Informationen einer Mehrzahl von Sensormodulen bereit zustellen, die auf zuverlässige Weise und bei besonders gering gehaltenem Aufwand eine Unterscheidung und individuelle Auswertung der einzelnen Sensorsignale, insbesondere im Falle von gleichartigen Sensoren, ermöglichen.The invention is therefore based on the object of providing a device and a method for transmitting sensory information to a plurality of sensor modules which, in a reliable manner and at a particularly low cost, differentiate and individually evaluate the individual sensor signals, in particular in the case of sensors of the same type , enable.

Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem in einer dem jeweiligen Sensormodul zugeordneten Messanordnung aus dem Sensorsignal des Sensormoduls ein Ausgangssignal der Messanordnung gebildet wird, wobei dem Sensorsignal mindestens eines Sensormoduls ein individuelles Markierungssignal aufgeprägt wird, und wobei aus den Ausgangssignalen aller Messanordnungen ein Summensignal gebildet wird, das über eine gemeinsame Informationsschnittstelle an eine Auswerteeinheit übermittelt wird.
Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, dass das an sich bereits bekannte und hinsichtlich des schaltungstechnischen Aufwandes besonders vorteilhafte und kostengünstige Konzept der Übertragung eines Summensignals bzw. eines Überlagerungssignals über eine gemeinsame Informationsschnittstelle dahingehend verfeinert werden sollte, dass anhand des Summensignals eine zuverlässige Rekonstruktion der Signalverläufe der Einzelsignale möglich ist. Mit anderen Worten: Die Überlagerung der einzelnen Sensorsignale sollte in der Weise erfolgen, dass sich die ursprünglichen, den einzelnen Sensormodulen zugeordneten Signalanteile wieder zuverlässig und eindeutig identifizieren oder dekodieren lassen.With regard to the method, the above-mentioned object is achieved according to the invention in that an output signal of the measuring arrangement is formed from the sensor signal of the sensor module in a measuring arrangement assigned to the respective sensor module, an individual marking signal being impressed on the sensor signal of at least one sensor module, and wherein all measuring arrangements are input from the output signals Sum signal is formed, which is transmitted via a common information interface to an evaluation unit.
The invention is based on the consideration that the concept of the transmission of a sum signal or of a superposition signal, which is already known and is particularly advantageous and economical in terms of circuit complexity, should be refined to the extent that a reliable reconstruction of the signal curves can be made using the sum signal of the individual signals is possible. In other words, the individual sensor signals should be superimposed in such a way that the original signal components assigned to the individual sensor modules can again be reliably and uniquely identified or decoded.

Dies wird gemäß dem hier vorgestellten Konzept erreicht, indem noch vor der Bildung des Summensignals einem oder mehreren Sensorsignalen jeweils ein individuelles Markierungssignal aufgeprägt wird. Anders ausgedrückt: Erst die durch die Markierung aufbereiteten und modifizierten Sensorsignale werden addiert und anschließend als Summensignal über die gemeinsame Schnittstelle an die Auswerteeinheit übertragen. Die Auswerteeinheit kann dann anhand der Markierungsanteile das jeweilige (ursprüngliche) Sensorsignal wieder identifizieren bzw. rekonstruieren.This is achieved in accordance with the concept presented here in that an individual marking signal is impressed on one or more sensor signals before the summation signal is formed. In other words: only the sensor signals processed and modified by the marking are added and then transmitted as a sum signal to the evaluation unit via the common interface. The evaluation unit can then identify or reconstruct the respective (original) sensor signal on the basis of the marking components.

Die Markierung eines einzelnen Sensorsignals wird in der dem jeweiligen Sensormodul zugeordneten Messanordnung oder Schaltungsumgebung vorgenommen. Bei einer Mehrzahl von Sensormodulen mit entsprechenden Sensorsignalen genügt es, zur Unterscheidung sämtlicher Signale alle Sensorsignale bis auf eines jeweils individuell zu markieren. In dem Sonderfall, dass für dieses eine oder auch für ein anderes spezielles Sensorsignal keine Markierung erforderlich oder gewünscht ist, genügt es, wenn die Messanordnung nur aus dem Sensormodul selbst besteht und somit das Ausgangssignal dieser speziellen Messanordnung durch das unmodifizierte Sensorsignal selber gegeben ist.The marking of an individual sensor signal is carried out in the measuring arrangement or circuit environment assigned to the respective sensor module. In the case of a plurality of sensor modules with corresponding sensor signals, it is sufficient to individually mark all but one of the sensor signals to differentiate all signals. In the special case that no marking is required or desired for this one or for another special sensor signal, it is sufficient if the measuring arrangement consists only of the sensor module itself and the output signal of this special measuring arrangement is thus given by the unmodified sensor signal itself.

Besonders zweckmäßig ist das Verfahren bei digitalen Sensorsignalen, also Sensorsignalen mit einer festgelegten Zahl möglicher diskreter Funktionswerte. Eine Identifizierung eines einzelnen Signals gestaltet sich dabei entsprechend einfach, weil das in der Auswerteeinheit ankommende Summensignal lediglich unter Einbeziehung der Markierungsanteile nach den bekannten Amplitudenwerten abgetastet werden muß. Insbesondere kann das jeweilige Sensorsignal auch ein binäres Signal sein, das nur zwei Zustände annehmen kann. Dabei besteht ein besonderer Vorteil des Verfahrens darin, dass es auch die Signale mehrerer gleichartiger Sensormodule, bei denen die möglichen Signalwerte übereinstimmen, zuverlässig verarbeiten und in der Auswerteeinheit unterscheiden kann. In der Zeit können die Signale kontinuierlich oder auch diskret (getaktet) sein. The method is particularly expedient in the case of digital sensor signals, that is to say sensor signals with a fixed number of possible discrete function values. Identification of an individual signal is correspondingly simple because the sum signal arriving in the evaluation unit only has to be scanned according to the known amplitude values, taking into account the marking components. In particular, the respective sensor signal can also be a binary signal that can only assume two states. A particular advantage of the method is that it can also reliably process the signals of several similar sensor modules in which the possible signal values match and differentiate them in the evaluation unit. In time, the signals can be continuous or discrete (clocked).

Vorzugsweise erfolgt die Markierung eines Sensorsignals dadurch, dass in der Art einer Amplitudenmodulation ein dem Sensorsignal proportionales Markierungssignal zum Sensorsignal addiert wird. Vorteilhafterweise ist der zugehörige Proportionalitätsfaktor dabei eine von einer ganzen Zahl verschiedene Zahl. Damit lässt sich ein einzelnes Ausgangssignal einer Messanordnung stets von der Summe zweier oder mehrerer Ausgangssignale unterscheiden. Bei einer Mehrzahl von zu markierenden Sensorsignalen lässt sich das Konzept entsprechend erweitern. Es sollten dann vorzugsweise alle Proportionalitätsfaktoren voneinander verschieden sein. Besonders vorteilhaft ist eine Realisierung des Verfahrens, bei der das jeweilige Sensorsignal, das jeweilige Markierungssignal und das Summensignal durch elektrische Ströme repräsentiert werden, und bei dem die gemeinsame Informationsschnittstelle eine Stromschnittstelle der eingangs beschriebenen Art ist.The marking of a sensor signal is preferably carried out by adding a marking signal proportional to the sensor signal to the sensor signal in the manner of an amplitude modulation. The associated proportionality factor is advantageously a number different from an integer. In this way, a single output signal of a measuring arrangement can always be distinguished from the sum of two or more output signals. The concept can be expanded accordingly for a plurality of sensor signals to be marked. All proportionality factors should then preferably be different from one another. It is particularly advantageous to implement the method in which the respective sensor signal, the respective marking signal and the sum signal are represented by electrical currents, and in which the common information interface is a current interface of the type described in the introduction.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung weist erfindungsgemäß eine Mehrzahl von elektrisch parallel geschalteten und über eine gemeinsame Stromschnittstelle mit einer Auswerteeinheit verbundenen Messanordnungen auf, wobei die jeweilige Messanordnung ein Sensormodul umfasst, und wobei mindestens eine Messanordnung eine Markierungseinrichtung aufweist, die derart geschaltet ist, dass dem Sensorstrom des zugeordneten Sensormoduls beim Betrieb der Vorrichtung ein Markierungsstrom aufgeprägt wird. Das über die Informationsschnittstelle übertragene Ausgangssignal entspricht dann der Summe der von den einzelnen Sensormodulen eingeprägten und von den Markierungseinrichtungen gekennzeichneten bzw. modifizierten Sensorsignale.A device suitable for carrying out the method has, according to the invention, a plurality of measuring arrangements connected in parallel and connected to an evaluation unit via a common current interface, the respective measuring arrangement comprising a sensor module, and at least one measuring arrangement having a marking device which is connected such that A marker current is impressed on the sensor current of the assigned sensor module during operation of the device. The output signal transmitted via the information interface then corresponds to the sum of the sensor signals impressed by the individual sensor modules and identified or modified by the marking devices.

Bevorzugt werden zwei oder mehrere Sensormodule parallel geschaltet. Im Falle mehrerer Sensormodule ist die Schaltung durch einfache Parallelschaltung der Ausgänge der weiteren Sensormodule und deren spezifischer Markierungseinrichtungen im Prinzip beliebig erweiterbar. Auf diese Weise lassen sich die Signale mehrerer Sensormodule mit gleicher Stromschnittstelle über eine Zweidrahtleitung übertragen und trotzdem unterscheidbar machen.Two or more sensor modules are preferably connected in parallel. In the case of several sensor modules, the circuit can in principle be expanded as desired by simply connecting the outputs of the further sensor modules and their specific marking devices in parallel. In this way, the signals of several sensor modules with the same current interface can be transmitted via a two-wire line and still be distinguished.

Bevorzugt sind alle Sensormodule der Vorrichtung von gleicher Bauart, womit sich die gesamte Schaltungsanordnung unter Rückgriff auf standardisierte elektronische Bauelemente besonders kostengünstig verwirklichen läßt. Dennoch können die einzelnen Sensormodule mit ihren jeweiligen Messfühlern für vollkommen unterschiedliche Messzwecke und zur Aufnahme ganz verschiedener Messgrößen vorgesehen sein.All sensor modules of the device are preferably of the same type, with which the entire circuit arrangement can be implemented in a particularly cost-effective manner using standardized electronic components. Nevertheless, the individual sensor modules with their respective sensors can be provided for completely different measurement purposes and for recording very different measurement variables.

Vorzugsweise ist das jeweilige Sensormodul derart ausgestaltet, dass es ein digitales Stromsignal, insbesondere ein binäres Stromsignal, als Sensorsignal liefert. Ein derartiges Sensormodul kann z.B. wie in der EP 0 922 230 B1 beschrieben, insbesondere als integrierte elektrische Komponente, ausgeführt sein.The respective sensor module is preferably designed such that it delivers a digital current signal, in particular a binary current signal, as a sensor signal. Such a sensor module can, for example, as in FIG EP 0 922 230 B1 described, in particular as an integrated electrical component.

Die Markierungseinrichtung ist vorzugsweise durch eine elektrische Verstärkerschaltung gebildet, die vorzugsweise zur Bereitstellung eines dem Sensorstrom proportionalen Markierungsstroms ein Proportionalglied umfasst. Die Verstärkerschaltung kann insbesondere durch eine einfache und preisgünstige Transistorschaltung realisiert sein. Dabei ist die Gesamtheit der Messanordnungen vorteilhafterweise über eine Zweidrahtleitung mit der Auswerteeinheit verbunden. Über diese zweiadrige Signalleitung erfolgt auch die Versorgung der Messanordnungen mit der Betriebsspannung.The marking device is preferably formed by an electrical amplifier circuit, which preferably comprises a proportional element for providing a marking current proportional to the sensor current. The amplifier circuit can be implemented in particular by a simple and inexpensive transistor circuit. The entirety of the measuring arrangements is advantageously connected to the evaluation unit via a two-wire line. The measuring arrangements are also supplied with the operating voltage via this two-wire signal line.

Vorteilhafterweise umfasst das jeweilige Sensormodul ein magnetisches Sensorelement, das beispielsweise zusammen mit einem an einem rotierenden Maschinenteil (etwa eine Welle oder ein Rad) angeordneten Impulsgeber oder Encoder als Drehzahlsensor fungieren kann. Das jeweilige Sensorelement kann aber auch für eine Erfassung von translatorischen Bewegungen ausgelegt oder vorgesehen sein. Die Vorrichtung und das Verfahren werden bevorzugt bei der Steuerung und Überwachung technischer Anlagen und Maschinen, insbesondere jedoch im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz des hier geschilderten Konzeptes im Sektor der hydraulischen und der elektrohydraulischen Bremssysteme, der Parkbremse, des Antriebsgetriebes, der Fahrzeugtür oder auch des Sicherheitsgurtes in einem Kraftfahrzeug.The respective sensor module advantageously comprises a magnetic sensor element which, for example, can function as a speed sensor together with a pulse generator or encoder arranged on a rotating machine part (for example a shaft or a wheel). The respective sensor element can, however, also be designed or provided for detecting translatory movements. The device and the method are preferably used in the control and monitoring of technical systems and machines, but in particular in the automotive field. The use of the concept described here is very particularly preferred in the hydraulic and electrohydraulic braking systems sector, the parking brake, the drive transmission, the vehicle door or the seat belt in a motor vehicle.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit dem beschriebenen Verfahren die Signale einer Vielzahl von Sensorelementen über eine gemeinsame Schnittstelle bzw. Übertragungsstrecke übertragen werden können, wobei dennoch die einzelnen Signalanteile unterscheidbar bleiben. Dadurch können die sonst für jedes einzelne Sensorelement notwendigen Zweidrahtleitungen eingespart werden, so dass sich die Kosten für die Übertragungsstrecke bei der Verwendung mehrerer Sensorelemente deutlich verringern. Zur Kostenreduzierung tragen neben den geringeren Materialkosten auch geringere Montagekosten bei der Verlegung der Schnittstellenleitungen bzw. Kabel bei. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die jeweils zur Kennzeichnung bzw. Markierung der Sensorsignale vorteilhafterweise vorgesehene Markierungseinrichtung besonders einfach und kostengünstig in der Art einer Verstärkerschaltung, z.B. als einfacher Transistorverstärker, verwirklicht werden kann.The advantages achieved with the invention are, in particular, that with the described method, the signals from a plurality of sensor elements via a common interface or transmission path can be transmitted, although the individual signal components remain distinguishable. As a result, the two-wire lines that are otherwise necessary for each individual sensor element can be saved, so that the costs for the transmission link are significantly reduced when using several sensor elements. In addition to the lower material costs, lower installation costs when laying the interface cables or cables also help to reduce costs. A further advantage of the invention is that the marking device which is advantageously provided in each case for the identification or marking of the sensor signals can be implemented particularly simply and inexpensively in the manner of an amplifier circuit, for example as a simple transistor amplifier.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 schematisch eine Vorrichtung zur Übertragung von sensorischen Informationen über eine gemeinsame Informationsschnittstelle, und
  • 2 Diagramme zur Darstellung des Stromverlaufs innerhalb der Übertragungsvorrichtung.
An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a drawing. In it show:
  • 1 schematically a device for transmitting sensory information via a common information interface, and
  • 2 Diagrams to show the current profile within the transmission device.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung 2 zur Übertragung und Auswertung sensorischer Informationen umfasst zwei elektrisch parallel geschaltete Messanordnungen 4, 6, die über eine als gemeinsame Informationsschnittstelle dienende Zweidrahtleitung 8 mit einem Signalempfänger 10 verbunden sind. Die Messanordnungen 4, 6 werden über die Zweidrahtleitung 8 mit der Betriebsspannung UB versorgt. Der Signalempfänger 10 ist Teil einer Auswerteeinheit 12, die das durch den Strom I in der Zweidrahtleitung 8 repräsentierte Stromsignal in einen Zahlenwert wandeln kann.In the 1 shown device 2 for the transmission and evaluation of sensory information comprises two measuring arrangements connected in parallel 4 . 6 via a two-wire line serving as a common information interface 8th with a signal receiver 10 are connected. The measuring arrangements 4 . 6 are over the two-wire line 8th with the operating voltage U B provided. The signal receiver 10 is part of an evaluation unit 12 that the through the stream I in the two-wire line 8th represented current signal can convert into a numerical value.

Jede der beiden Messanordnungen 4, 6 umfasst ein Sensormodul 14, 16, das abhängig von der zugrundeliegenden physikalischen Messgröße seinen Widerstand und somit den Teilstrom IS1 , IS2 im jeweiligen Zweig ändert. Ein derartiges Sensormodul 14, 16 kann gemäß der EP 0 922 230 B1 aufgebaut sein und ein hier nicht näher dargestelltes Sensorelement sowie einen Modulator aufweisen. Das als eigentlicher Messwandler wirksame Sensorelement steuert über den Modulator die Stromschnittstelle an, wobei ein binäres Stromsignal, repräsentiert durch den Strom IS1 , IS2 , in den jeweiligen Stromkreis eingeprägt wird. Das jeweilige Sensorelement kann beispielsweise ein von einem zugehörigen Signalgeber getriggertes magnetisches Sensorelement zur Drehzahlerfassung eines rotierenden Maschinenteils oder Rades sein, so dass das Sensormodul 14, 16 in diesem Fall ein das Drehverhalten darstellendes binäres Stromsignal liefert. Dieses Messprinzip hat sich insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik in der Anwendung bei der Raddrehzahlerfassung als signaltechnisch robust und zugleich ökonomisch preiswert erwiesen und daher allgemein durchgesetzt.Each of the two measuring arrangements 4 . 6 includes a sensor module 14 . 16 , which, depending on the underlying physical measurand, its resistance and thus the partial current I S1 . I S2 changes in the respective branch. Such a sensor module 14 . 16 can according to the EP 0 922 230 B1 be constructed and have a sensor element (not shown here) and a modulator. The sensor element, which acts as the actual measuring transducer, controls the current interface via the modulator, a binary current signal represented by the current I S1 . I S2 , is stamped into the respective circuit. The respective sensor element can be, for example, a magnetic sensor element triggered by an associated signal transmitter for speed detection of a rotating machine part or wheel, so that the sensor module 14 . 16 in this case delivers a binary current signal representing the rotational behavior. This measuring principle has proven to be robust in terms of signal technology and at the same time economically inexpensive, in particular in motor vehicle technology, and is therefore generally accepted.

Im vorliegenden Fall werden die beiden gleichartigen Sensormodule 14, 16 zur Erfassung unterschiedlicher, voneinander unabhängiger Messgrößen eingesetzt. 2 zeigt im Teilbild a) ein am Sensormodul 14 ausgangsseitig anliegendes Sensorsignal 18. Dargestellt ist die in dimensionslosen Einheiten gemessene Stromstärke IS1 als Funktion der Zeit. Das binäre Stromsignal nimmt dabei die Werte „1“ oder „2“ an. Teilbild b) zeigt ein entsprechendes Sensorsignal 20 des Sensormoduls 16 im gleichen Zeitintervall. Das Sensormodul 16 ist vom gleichen Typ wie das Sensormodul 14, so dass das Sensorsignal 20 auch in diesem Fall nur die Werte „1“ oder „2“ annehmen kann.In the present case, the two identical sensor modules 14 . 16 used to record different, independent measurement variables. 2 shows in sub-picture a) on the sensor module 14 sensor signal present on the output side 18 , The current strength measured in dimensionless units is shown I S1 as a function of time. The binary current signal assumes the values "1" or "2". Sub-picture b) shows a corresponding sensor signal 20 of the sensor module 16 at the same time interval. The sensor module 16 is of the same type as the sensor module 14 so the sensor signal 20 in this case too, it can only assume the values "1" or "2".

Durch eine simple Parallelschaltung der Sensormodule 14, 16 würde sich ein Summensignal ergeben, dass je nach den momentanen Werten der Einzelsignale 18, 20 die Werte „2“, „3“ oder „4“ annehmen kann. Dies hat den Nachteil, dass bei Vorliegen des Wertes „3“ nicht ohne weiteres anhand des Summensignals entschieden werden kann, welchem der beiden Sensormodule 14, 16 der Signalwert „1“ bzw. „2“ zugeordnet ist.Through a simple parallel connection of the sensor modules 14 . 16 a sum signal would result, depending on the current values of the individual signals 18 . 20 the values " 2 "," 3 "Or" 4 Can accept. This has the disadvantage that when the value " 3 “It is not easy to decide which of the two sensor modules based on the sum signal 14 . 16 the signal value " 1 " respectively. " 2 " assigned.

Um dennoch die ökonomisch vorteilhafte Signalübertragung über die gemeinsame Stromschnittstelle auch bei gleichartigen Sensormodulen 14, 16 nutzen zu können und dabei eine Identifikation der einzelnen Signalanteile zu ermöglichen, ist bei der in 1 dargestellten Schaltungsanordnung vorgesehen, die Sensorsignale 18, 20 der Sensormodule 14, 16 - noch vor der Bildung des Summensignals - durch ein spezifisches Markierungssignal unterscheidbar zu machen. Zu diesem Zweck umfasst die Messanordnung 6 neben dem Sensormodul 16 auch noch eine als Markierungseinrichtung wirksame Verstärkerschaltung 22, welche einen dem Sensorstrom IS2 des Sensormoduls 16 proportionalen Markierungsstrom IV2 generiert, der über den Widerstand 24 zu dem Sensorstrom IS2 hinzuaddiert wird. Die Verstärkerschaltung 22 ist im Ausführungsbeispiel als einfache Transistorschaltung realisiert. Es können selbstverständlich aber auch andere Verstärkerschaltungen zum Einsatz kommen. Das auf diese Weise gebildete Ausgangssignal 26 der Messanordnung 6 ist in Teilbild c) von 2 dargestellt, wobei für den zum Sensorstrom IS2 proportionalen Markierungsstrom IV2 ein Proportionalitätsfaktor von 0,5 eingestellt bzw. vorgegeben wurde. Damit nimmt das Ausgangssignal 26 die Werte „1,5“ oder „3“ an. Da die Messanordnung 4 lediglich aus dem Sensormodul 14 besteht, ist in diesem Fall das Sensorsignal 18 gleich dem Ausgangssignal der Messanordnung 4.In order to ensure the economically advantageous signal transmission via the common current interface even with similar sensor modules 14 . 16 to be able to use and thereby enable identification of the individual signal components is in the 1 Circuit arrangement shown provided the sensor signals 18 . 20 the sensor modules 14 . 16 - Before the formation of the sum signal - to make it distinguishable by a specific marking signal. For this purpose, the measuring arrangement includes 6 next to the sensor module 16 also an amplifier circuit which acts as a marking device 22 which corresponds to the sensor current I S2 of the sensor module 16 proportional marker current I V2 generated that over the resistance 24 to the sensor current I S2 is added. The amplifier circuit 22 is implemented in the exemplary embodiment as a simple transistor circuit. Of course, other amplifier circuits can also be used. The output signal thus formed 26 the measuring arrangement 6 is in partial image c) of 2 shown, whereby for the sensor current I S2 proportional marker current I V2 a proportionality factor of 0.5 has been set or specified. This takes the output signal 26 the values "1.5" or "3". Because the measurement setup 4 only from the sensor module 14 in this case is the sensor signal 18 equal to the output signal of the measuring arrangement 4 ,

Schließlich zeigt Teilbild d) das aus den Ausgangssignalen 18,26 der Messanordnungen 4, 6 gebildete Summensignal 28, das über die Zweidrahtleitung 8 an den Signalempfänger 10 übermittelt wird. Mögliche Signalwerte sind nun „2,5“, „3,5“, „4,0“ sowie „5,0“. Anhand dieser Werte ist eine eindeutige Identifizierung oder Rekonstruktion der ursprünglichen Sensorströme IS1 und IS2 möglich, denn es gibt jeweils nur eine einzige Kombination der Einzelsignale, die in der Summe zu den genannten Werten des Summensignales 28 führt. Eine derartige Zuordnung und Auswertung kann beispielsweise mittels einer geeigneten Logikschaltung in der Auswerteeinheit 12 automatisiert vorgenommen werden.Finally, partial image d) shows this from the output signals 18, 26 of the measuring arrangements 4 . 6 formed sum signal 28 that over the two-wire line 8th to the signal receiver 10 is transmitted. Possible signal values are now "2.5", "3.5", "4.0" and "5.0". These values are used to clearly identify or reconstruct the original sensor currents I S1 and I S2 possible, because there is only a single combination of the individual signals that add up to the specified values of the sum signal 28 leads. Such assignment and evaluation can be carried out, for example, by means of a suitable logic circuit in the evaluation unit 12 be done automatically.

Der beschriebene Schaltungsaufbau ist durch weitere Sensormodule und jeweils spezifisch zugeordnete Verstärkerschaltungen erweiterbar. Damit lassen sich die Signale mehrerer Sensormodule 14, 16 mit gleicher Stromschnittstelle über eine einzige Zweidrahtleitung 8 übertragen und trotzdem unterscheidbar machen.The circuit structure described can be expanded by further sensor modules and in each case specifically assigned amplifier circuits. This enables the signals of several sensor modules 14 . 16 with the same current interface over a single two-wire line 8th transferred and yet make it distinguishable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Vorrichtungcontraption
4, 64, 6
Messanordnungmeasuring arrangement
88th
ZweidrahtleitungTwo-wire line
1010
Signalempfängersignal receiver
1212
Auswerteeinheitevaluation
14, 1614, 16
Sensormodulsensor module
18, 2018, 20
Sensorsignalsensor signal
2222
Verstärkerschaltung / MarkierungseinrichtungAmplifier circuit / marking device
2424
Widerstandresistance
2626
Ausgangssignaloutput
2828
Summensignal sum signal
UB U B
Betriebsspannungoperating voltage
II
Gesamtstromtotal current
IS1 I S1
Sensorstromsensor current
IS2 I S2
Sensorstromsensor current
IV2 I V2
Verstärkerstromamplifier current

Claims (15)

Verfahren zur Übertragung von sensorischen Informationen einer Mehrzahl von jeweils einer Messanordnung (4,6) zugeordneten Sensormodulen (14,16), bei dem aus dem Sensorsignal (18,20) des jeweiligen Sensormoduls (14,16) ein Ausgangssignal (18,26) der zugeordneten Messanordnung (4,6) gebildet wird, wobei dem Sensorsignal (18,20) mindestens eines Sensormoduls (16) ein individuelles Markierungssignal aufgeprägt wird, und wobei aus den Ausgangssignalen (18,26) aller Messanordnungen (4,6) ein Summensignal (28) gebildet wird, das über eine gemeinsame Informationsschnittstelle an eine Auswerteeinheit (12) übermittelt wird.Method for transmitting sensor information of a plurality of sensor modules (14, 16) each associated with a measuring arrangement (4, 6), in which an output signal (18, 26) from the sensor signal (18, 20) of the respective sensor module (14, 16) the associated measuring arrangement (4, 6) is formed, wherein an individual marking signal is impressed on the sensor signal (18, 20) of at least one sensor module (16), and a sum signal is generated from the output signals (18, 26) of all the measuring arrangements (4, 6) (28) is formed, which is transmitted to an evaluation unit (12) via a common information interface. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das jeweilige Sensorsignal (18,20) ein digitales Signal, insbesondere ein binäres Signal, ist.Procedure according to Claim 1 , in which the respective sensor signal (18, 20) is a digital signal, in particular a binary signal. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die möglichen Signalwerte aller Sensorsignale (18,20) gleich sind.Procedure according to Claim 1 or 2 , in which the possible signal values of all sensor signals (18, 20) are the same. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Markierung dadurch erfolgt, dass ein dem Sensorsignal (18,20) proportionales Markierungssignal zum Sensorsignal (18,20) addiert wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 3 , in which the marking takes place by adding a marking signal proportional to the sensor signal (18, 20) to the sensor signal (18, 20). Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Proportionalitätsfaktor nicht ganzzahlig ist.Procedure according to Claim 4 , in which the proportionality factor is not an integer. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem eine Mehrzahl von Sensorsignalen (18,20) markiert wird, wobei alle Proportionalitätsfaktoren voneinander verschieden sind.Procedure according to Claim 4 or 5 , in which a plurality of sensor signals (18, 20) are marked, all proportionality factors being different from one another. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das jeweilige Sensorsignal (18,20), das jeweilige Markierungssignal und das Summensignal (28) durch elektrische Ströme (IS1, IS2, IV2, I) repräsentiert werden, und bei dem die gemeinsame Informationsschnittstelle eine Stromschnittstelle ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , in which the respective sensor signal (18, 20), the respective marking signal and the sum signal (28) are represented by electrical currents (I S1 , I S2 , I V2 , I), and in which the common information interface is a current interface. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Mehrzahl von elektrisch parallel geschalteten und über eine gemeinsame Stromschnittstelle mit einer Auswerteeinheit (12) verbundenen Messanordnungen (4,6), wobei die jeweilige Messanordnung (4,6) ein Sensormodul (14,16) umfasst, und wobei mindestens eine Messanordnung (6) eine Markierungseinrichtung (22) aufweist, die derart verschaltet ist, dass dem Sensorstrom (IS2) des zugeordneten Sensormoduls (16) beim Betrieb der Vorrichtung (2) ein Markierungsstrom (IV2) aufgeprägt wird.Device for performing the method according to one of the Claims 1 to 7 with a plurality of measuring arrangements (4, 6) connected in parallel and connected to an evaluation unit (12) via a common current interface, the respective measuring arrangement (4, 6) comprising a sensor module (14, 16), and at least one measuring arrangement ( 6) has a marking device (22) which is connected in such a way that a marking current (I V2 ) is impressed on the sensor current (I S2 ) of the assigned sensor module (16) when the device (2) is operating. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der alle Sensormodule (14,16) von gleicher Bauart sind.Device after Claim 8 , in which all sensor modules (14, 16) are of the same type. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der das jeweilige Sensormodul (14,16) ein digitales Stromsignal, insbesondere ein binäres Stromsignal, als Sensorsignal (18,20) liefert.Device after Claim 8 or 9 , in which the respective sensor module (14, 16) supplies a digital current signal, in particular a binary current signal, as the sensor signal (18, 20). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Markierungseinrichtung (22) durch eine elektrische Verstärkerschaltung gebildet ist.Device according to one of the Claims 8 to 10 , in which the marking device (22) is formed by an electrical amplifier circuit. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei dem die Verstärkerschaltung zur Bereitstellung eines dem Sensorstrom (IS2) proportionalen Markierungsstroms ein Proportionalglied umfasst. Device after Claim 11 , in which the amplifier circuit for providing a marking current proportional to the sensor current (I S2 ) comprises a proportional element. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der die Gesamtheit der Messanordnungen (4,6) über eine Zweidrahtleitung (8) mit der Auswerteeinheit (12) verbunden ist.Device according to one of the Claims 8 to 12 , in which the entirety of the measuring arrangements (4, 6) is connected to the evaluation unit (12) via a two-wire line (8). Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Zweidrahtleitung (8) zur Versorgung der Messanordnungen (4,6) mit der erforderlichen Betriebsspannung (UB) an eine Spannungsquelle angeschlossen ist.Device after Claim 13 , in which the two-wire line (8) for supplying the measuring arrangements (4,6) with the required operating voltage (U B ) is connected to a voltage source. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei der das jeweilige Sensormodul (14,16) ein Magnetsensorelement, insbesondere ein Magnetsensorelement zur Erfassung von translatorischen oder rotatorischen Bewegungen, aufweist.Device according to one of the Claims 8 to 14 , in which the respective sensor module (14, 16) has a magnetic sensor element, in particular a magnetic sensor element for detecting translatory or rotary movements.
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