[go: up one dir, main page]

DE102007046942A1 - Impulsgeber für eine Vorrichtung, insbesondere für einen Tachopraphen, und Verfahren zum Betreiben des Impulsgebers - Google Patents

Impulsgeber für eine Vorrichtung, insbesondere für einen Tachopraphen, und Verfahren zum Betreiben des Impulsgebers Download PDF

Info

Publication number
DE102007046942A1
DE102007046942A1 DE102007046942A DE102007046942A DE102007046942A1 DE 102007046942 A1 DE102007046942 A1 DE 102007046942A1 DE 102007046942 A DE102007046942 A DE 102007046942A DE 102007046942 A DE102007046942 A DE 102007046942A DE 102007046942 A1 DE102007046942 A1 DE 102007046942A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
pulse generator
sensors
sensor signals
evaluation unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102007046942A
Other languages
English (en)
Inventor
Horst Plankenhorn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102007046942A priority Critical patent/DE102007046942A1/de
Priority to EP08804735.2A priority patent/EP2195616B1/de
Priority to PCT/EP2008/062838 priority patent/WO2009043792A2/de
Priority to RU2010116751/28A priority patent/RU2488778C2/ru
Priority to BRPI0817277-3A priority patent/BRPI0817277A2/pt
Priority to CN2008801094583A priority patent/CN101809414B/zh
Publication of DE102007046942A1 publication Critical patent/DE102007046942A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/147—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2451—Incremental encoders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/12—Recording devices
    • G01P1/122—Speed recorders
    • 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
    • G07C7/00—Details or accessories common to the registering or indicating apparatus of groups G07C3/00 and G07C5/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Recording Measured Values (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

Herkömmliche Impulsgeber für Tachographen weisen einen Sensorkopf mit mindestens einem Sensor auf, der mechanische Umdrehungen detektiert und ein dazu korrespondierendes Sensorsignal erzeugt. Um Manipulationen an dem Impulsgeber zu verhindern bzw. massiv zu erschweren, wird ein Impulsgeber vorgeschlagen, bei dem der Sensorkopf (11) mehrere voneinander räumlich beabstandet angeordnete Sensoren (11) aufweist, die mehrere zu den detektierten Umdrehungen korrespondierende Sensorsignale (S1, S2, S3) erzeugen, wobei eine Auswerteeinheit (20) die mehreren erzeugten Sensorsignale (S1, S2, S3) untereinander und/oder mit einem gespeicherten Signalmuster (SM) vergleicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Impulsgeber für eine Vorrichtung, insbesondere einen Tachographen oder Fahrtschreiber, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Außerdem betrifft die Erfindung eine mit einem solchen Impulsgeber ausgestattete Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Impulsgebers.
  • Im Automotive Bereich werden Tachographen oder Fahrtschreiber hergestellt, die in Fahrzeugen zum Einsatz kommen, um die Fahrgeschwindigkeit bzw. die zurückgelegte Wegstrecke sowie weitere Daten, wie etwa Fahr- und Haltezeiten, zu erfassen. Um insbesondere die Fahrgeschwindigkeit bzw. zurückgelegte Wegstrecke zu erfassen, werden Impulsgeber eingesetzt, die in dem Fahrzeug eingebaut sind und vorzugsweise am Getriebeausgang bzw. -abgang angeordnet sind, um mechanische Umdrehungen des Geberrades bzw. Taktrades, wie z. B. eines Tachometerritzels oder ähnlichen Elementes, zu erfassen. Die bekannten Impulsgeber weisen einen Sensorkopf auf, der mindestens einen Sensor umfasst, welcher mechanische Umdrehungen detektiert und ein dazu korrespondierendes Sensorsignal erzeugt. Das Sensorsignal wird häufig in Form von Impulsen mittels eines elektro-optischen oder elektro-magnetischen Bauelementes erzeugt. Häufig wird ein so genannter Hall-Sensor eingesetzt, der die Umdrehung eines mit ferro-magnetischen Zähnen besetzten Geberrades bzw. Taktrades, das mit dem Tachometerritzel verbunden ist, erfasst, und in entsprechende elektronische Impulse umwandelt. Die Anzahl der erzeugten Impulse verhält sich dabei proportional zu der zurückgelegten Fahrtstrecke. Aus der Impulszahl pro Zeiteinheit kann direkt die aktuelle Fahrgeschwindigkeit ermittelt werden.
  • Allgemein gesagt, werden die Impulsgeber also zur Betriebsdatenerfassung in Kraftfahrzeugen eingesetzt.
  • Insbesondere im Bereich der Betriebsdatenaufzeichnung in Nutzfahrzeugen sind Manipulationen von Tachographen und/oder Impulsgebern aufgrund des Urkundencharakters der Aufzeichnungen unbedingt zu vermeiden. Es hat sich gezeigt, dass Impulsgeber für Tachographen sich durch äußere Beeinflussung des Sensorkopfes insbesondere bei Verwendung von einem Hall-Sensor missbräuchlich manipulieren lassen. Dazu werden die mit dem Getriebe verplombten Impulsgeber ausgebaut und über eine steuerbare elektrische Spule mit magnetischen Wechselfeldern beaufschlagt. Dies führt zu einer Irritation des Hall-Sensors und somit zu einer verfälschten Abgabe von Sensorsignalen. Eine andere Art der Manipulation ist die Überlagerung des zur Pulserzeugung notwendigen Magnetfeldes am Hall-Sensor selbst. Dazu wird das Permanent-Magnetfeld mit einem starken Störfeld beaufschlagt, sodass der Hall-Sensor außerhalb seines Arbeitspunktes gebracht wird, was wiederum eine korrekte Detektion der mechanischen Umdrehungen unmöglich macht.
  • In ähnlicher Art und Weise können auch die mit optischen Sensoren bestückten Impulsgeber missbräuchlich manipuliert werden.
  • Um solchen Manipulationen entgegenzutreten, wird beispielsweise in der WO 2006/027297 A1 , ein Verfahren zur Manipulationserkennung an einem Impuls gebenden Sensor vorgeschlagen. Dazu übermittelt der Sensor an eine Aufzeichnungseinheit Echtzeitimpulse einer Messung sowie auf einen ersten Anforderungsbefehl hin ein erstes Datensignal, welches Informationen über zwischenzeitliche Echtzeitimpulse enthält, wobei ein Datensignal-Auswertungsmodul, basierend auf dem Datensignal, die Anzahl der Impulse zu einer Datensignalimpulszahl ermittelt, wobei aufgrund eines zweiten Anforderungsbefehls an das Datensignal-Auswertungsmodul eine Echtzeitimpulsanzahl über mittelt, welche der Aufsummierung der Echtzeitimpulse entspricht, und wobei der erste Anforderungsbefehl und der zweite Anforderungsbefehl um eine bestimmte Zeitspanne zueinander versetzt sind, und ein Vergleich der Echtzeit-Impulsanzahl mit der Datensignalimpulsanzahl erfolgt. Somit vergleicht das dort vorgeschlagene Verfahren den Unterschied der Echtzeit-Impulsanzahl der aktuellen Anforderungen zu derjenigen der vorhergehenden Anforderung mit der Anzahl der Impulse, welche die Datensignalauswertung aus den zyklisch übermittelten Datensignalen für den gleichen Zeitraum ermittelt hat. Dieses Verfahren erfordert also eine gewisse Interkommunikation zwischen der Datensignalverarbeitungs- und Auswerteeinheit und dem Sensor. Es kann aber auf die bereits bekannten Impulsgeber sehr gut angewendet werden, um insbesondere Manipulationen an der Übertragung eines zu der Wegstrecke bzw. der Geschwindigkeit korrelierten Signals von einem Impuls gebenden Sensor zu einer Aufzeichnungseinheit zu erschweren.
  • Die hier vorgeschlagene Erfindung stellt sich die Aufgabe, auch Maßnahmen am Sensorkopf des Impulsgebers selbst vorzunehmen, und Manipulationen der eingangs genannten Art in erhöhtem Masse zu erschweren.
  • Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung einen Impulsgeber mit den Merkmalen nach Anspruch 1 vor.
  • Außerdem werden eine mit dem Impulsgeber versehene Vorrichtung zur Betriebsdatenerfassung in einem Fahrzeug, insbesondere ein Tachograph oder Fahrtschreiber, vorgeschlagen sowie ein Verfahren zum Betreiben des Impulsgebers.
  • Der hier vorgeschlagene Impulsgeber zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Sensorkopf mehrere, voneinander räumlich beabstandet bzw. räumlich entfernt angeordnete Sensoren aufweist, die mehrere zu den detektierten Umdrehungen korrespondierende Sensorsignale erzeugen, wobei eine Auswerteeinheit die mehreren erzeugten Sensorsignale untereinander und/oder mit einem gespeicherten Signalmuster mehr vergleicht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit von mehreren, an dem Sensorkopf voneinander räumlich beabstandet angeordneter, Sensoren erzeugte Sensorsignale erfasst und untereinander und/oder mit einem gespeicherten Signalmuster verglichen.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein Impulsgeber mit mehreren voneinander räumlich getrennten Einzelsensoren im Sensorkopf versehen wird und die Signale der einzelnen Sensoren durch Vergleich mit einer relativen der absoluten Referenz auf Plausibilität hin geprüft werden. Die Vergleichsoperation betrifft einen Vergleich der mehreren Sensorsignale untereinander (als relative Referenzen) und/oder einen Vergleich mit einem zuvor ermittelten Signalmuster (als absolute Referenz). Somit kann sicher festgestellt werden, ob die von dem Sensorkopf abgegebenen Sensorsignale plausibel sind oder durch Manipulation verfälscht worden sind.
  • Wenn beispielsweise erkannt wird, dass die erzeugten Sensorsignale einem während bzw. nach der Installation des Impulsgebers eingelernten (trainierten) Signalmuster entsprechen, werden die Sensorsignale als gültig angesehen. Andernfalls wird z. B. über die heute in digitalen Tachographen eingesetzte verschlüsselte Datenübertragung eine Fehlermeldung an den Tachographen übermittelt, wodurch dann eine Manipulation zur Anzeige gebracht werden kann.
  • Der in dem erfindungsgemäßen Impulsgeber eingesetzte Sensorkopf besteht aus mindestens zwei, vorzugsweise drei oder mehr, einzelnen Sensoren. Diese sind vorzugsweise in Form eines ASIC integriert und direkt mit der intelligenten Signalverarbeitungs- bzw. Auswertungseinheit auf einem Chip integriert.
  • Das zur Impulsdetektion erforderliche Magnetfeld wird vorzugsweise durch einen sogenannten Back-Bias-Magneten erzeugt, d. h. durch einen hinter dem Chip fixierten Magneten. Dieser versorgt die auf dem Chip befindlichen Sensoren mit einem magnetischen Offset. Dieser Offset wird dann beim Vorbeiziehen eines ferro-magnetischen Geberrades bzw. Takt- oder Zahnrades von einem Detektorsignal überlagert, das eine bestimmte Form und Phasenlage aufgrund der Konstellation der einzelnen Sensoren aufweist. Es entsteht also ein aus mehreren Sensorsignalen bestehendes eindeutiges Signalmuster.
  • Beim Versuch einer Manipulation des Impulsgebers durch äußere Magnetfelder werden die erzeugten Sensorsignale, insbesondere ihr Amplitudenhub sowie ihre Phasenlage, derart stark verfälscht, dass sie nicht mehr mit dem zuvor eingelernten Signalmuster übereinstimmen. Somit wird eine Manipulation schnell und sicher erkannt und kann angezeigt werden.
  • Die Erfindung kann auch diskret oder hybrid mit Bauteilen bzw. Chips in Dünn- oder Dickschicht-Technik auf den heute in der Fahrzeugtechnik üblichen Substraten aufgebaut werden.
  • Eine mit einem erfindungsgemäßen Impulsgeber versehene Anordnung kann sogar die Manipulation mittels Stimulation des Sensorkopfes mit einem künstlich erzeugten Magnetfeld sicher erkennen. Die räumlich getrennte Anordnung der einzelnen Sensoren gewährleistet eine sichere Abgrenzung eines durch einen vorbeiziehenden Taktrad bzw. -zahnes geänderten Magnetfeldes von einem stimulierten Magnetfeld. Ein Manipulationsversuch wird somit massiv erschwert, da es nahezu unmöglich ist, ein dreidimensionales Magnetfeld mit entsprechender Änderung zu erzeugen, insbesondere weil dieses noch zeitlich korreliert mit den tatsächlich erfassten Magnetfeld werden müsste. Erschwerend kommen noch die jeweiligen Fahrzeugbedingungen hinzu. Somit wird durch die Erfindung jeder Manipulationsversuch systematisch ausgeschlossen.
  • Solch eine Sicherheit können die herkömmlichen Impulsgeber nicht leisten, da sie nur über einen Sensor verfügen. So ist, insbesondere bei einem Hall-Sensor zu beachten, dass er entweder eine festgelegte Schaltschwelle hat oder dass bei Inbetriebnahme des Sensors die Schaltschwelle abgespeichert wird, so dass sich überlagernde statische Fremdfelder bzw. Störfelder nicht mehr ausgeblendet werden können. Eine Manipulation mit geeignet gesteuerten Magnetfeldern können die herkömmlichen Impulsgeber bzw. -Systeme daher prinzipbedingt nicht leicht erkennen. Auch dieses Problem wird durch die erfindungsgemäße Lösung in vorteilhafter Weise überwunden.
  • Die vorliegende Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile werden nun näher anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes darstellen:
  • 1 zeigt in Frontansicht sowie in Seitenansicht den Aufbau eines Sensorkopfes eines erfindungsgemäßen Impulsgebers;
  • 2 zeigt in zeitlicher Abfolge die sich ändernde Orientierung des Sensorkopfes zu einem ferro-magnetischen Zahn und die sich daraus ergebende zeitliche Abfolge der Sensorsignale;
  • 3 zeigt den erfindungsgemäßen Impulsgeber mit Sensorkopf und Auswerteeinheit in einer Positionierung gegenüber einem mit Zähnen versehenen Taktrad;
  • 4 zeigt den zeitlichen Signalverlauf der erzeugten Sensorsignale und das sich daraus ergebende Signalmuster.
  • Die 1 zeigt in einer Frontansicht sowie in einer Seitenansicht den prinzipiellen Aufbau eines Sensorkopfes 10, der in dem erfindungsgemäßen Impulsgeber zum Einsatz kommt. Der Sensorkopf 10 hat beispielsweise drei voneinander räumlich beabstandet angeordnete Sensoren 11, die vorzugsweise auf einem Substrat 12 aufgebracht sind. Auf der Rückseite oder in der Nähe des Substrates 12 befindet sich ein Permanent-Magnet 13, der als so genannter Back-Bias-Magnet ausgebildet ist, und ein Magnetfeld erzeugt, das die als Hall-Sensoren ausgebildeten Sensoren 11 senkrecht durchdringt. Somit entsteht in jedem der Hall-Sensoren 11 ein magnetischer Offset, dem sich beim Vorbeiziehen eines ferro-magnetischen Takt- oder Zahnrades ein Nutzsignal überlagert. Aufgrund des Hall-Effektes erzeugt der jeweilige Sensor 11 ein eigenes Sensorsignal.
  • Die Signalerzeugung wird anhand der 2 näher erläutert, welche die Situation in drei Momentaufnahmen a), b) und c) wiedergibt, um die sich zeitlich ändernde Orientierung des Sensorkopfes 10 zu dem jeweils vorbeiziehenden Taktrad-Zahn Z zu verdeutlichen.
  • Aufgrund des Hall-Effektes wird in jedem Sensor 11 ein zur Geschwindigkeit des vorbeiziehenden Zahnes Z proportionaler Spannungspuls erzeugt. In der ersten dargestellten Situation a) ist der Sensorkopf 10 derart orientiert, dass in zwei der drei Sensoren, nämlich in S1 und S2 gleichzeitig ein Impuls erzeugt wird und in dem dritten Sensor S3 später ein Impuls erzeugt wird. Die Sensorsignale werden also in entsprechender zeitlicher Abfolge „S1 mit S2 und dann S3" erzeugt, was bedeutet, dass die Sensorsignale S1 und S2 zeitgleich erzeugt werden und danach erst das Sensorsignal S3 erzeugt wird. Die räumliche Orientierung des Sensorkopfes 10 gibt also ein entsprechendes Signalmuster "S1||S2 → S3" wieder.
  • In der zweiten Situation b) ist der Sensorkopf 10 in einer leicht verdrehten Orientierung angeordnet, so dass die Sensorsignale jeweils zu einem anderen Zeitpunkt erzeugt werden, nämlich in der zeitlichen Abfolge S2, dann S1, und danach S3. Das sich daraus ergebende Signalmuster besteht also aus drei zueinander phasenverschobenen Sensorsignalen und stellt sich wie folgt dar: „S2 → S1 → S3".
  • Die dritte Anordnung c in 2 erzeugt eine andere Abfolge, nämlich: Zuerst S2, dann S3, dann S1. Auch hier entsteht ein Signalmuster, nämlich „S2 → S3 → S1".
  • Durch die jeweilige Orientierung des Sensorkopfes 10 ergibt sich jeweils ein bestimmtes Signalmuster. Die Signalmuster unterscheiden sich zumindest durch verschiedene Phasen- bzw. Zeit-Offsets. Sie können sich auch noch im Amplitudenhub unterscheiden, so dass das jeweilige Signalmuster sowohl durch die Phasen wie auch durch die Amplituden der Sensorsignale S1, S2 und S3 geprägt ist. Das sich jeweils einstellende Signalmuster (siehe z. B. das in 4 dargestellte Muster) kann bei Installation des Impulsgebers abgespeichert werden, um später mit den im Fahrbetrieb erfassten Sensorsignalen verglichen zu werden.
  • Die 3 zeigt die Anordnung eines Impulsgebers IG, der einen solchen Sensorkopf 10, sowie eine damit verbundene Auswerteeinheit 20 umfasst, wobei der Sensorkopf 10 auf die ferro-magnetischen Zähne Z eines Geber- bzw. Taktrades R hin ausgerichtet ist. Bei Drehung des Taktrades R werden im Sensorkopf 10 drei verschiedene Sensorsignale S1, S2 und S3 erzeugt und in der Auswerteeinheit 20 verglichen.
  • Wie die 4 zeigt, ergibt sich ein durch die Sensorsignale S1, S2, und S3 geprägtes eindeutiges Signalmuster SM. In diesem Beispiel werden die Sensorsignale in der Abfolge S2, dann S1 und dann S3 erzeugt. Der relative Phasenoffset T zwischen den Sensorsignalen S2 und S1 hat dabei einen bestimmten Wert, z. B. 95°. Der Phasenoffset T' zwischen den Sensorsignalen S2 und S3 ist größer und beträgt beispielsweise 240°.
  • Ebenso unterscheiden sich die erzeugten Sensorsignale in ihrem jeweiligen Amplitudenhub bzw. in ihrer Signalamplitude A: Das Sensorsignal S2 weist beispielsweise die größte Amplitude auf, wohingegen das Sensorsignal S3 die geringste Amplitude aufweist. Der Amplitudenhub A zwischen dem Sensorsignal S2 und dem Sensorsignal S1 ist geringer als der Amplitudenhub A' zwischen dem Sensorsignal S2 und dem Sensorsignal S3. Auch durch diese Charakteristik wird das eindeutige Signalmuster SM geprägt. Das in der 4 dargestellte Signalmuster SM kann beispielsweise durch die in 2b gestellte Anordnung erzeugt werden.
  • Es stehen also immer mehrere Sensorsignale zur Verfügung, die direkt untereinander verglichen werden können oder die auch als Gruppe mit einem vorher abgespeicherten Signalmuster verglichen werden können, um die Plausibilität der Sensorsignale zu prüfen.
  • Beispielsweise wird das in 4 dargestellte Signalmuster SM in der Auswerteeinheit 20 abgespeichert und für einen späteren Vergleich herangezogen. Werden dann später im Fahrbetrieb Sensorsignale S1 bis S3 erzeugt, so kann bei einem störungsfreien bzw. manipulationsfreien Betrieb davon ausgegangen werden, dass die erfassten Sensorsignale dem gespeicherten Signalmuster SM entsprechen. Stellt die Auswerteeinheit 20 gewisse Abweichungen fest, die insbesondere außerhalb einer vorgebaren Toleranz liegen, so wird ein Warnsignal an den Tachographen ausgegeben, das eine Manipulation anzeigt.
  • Somit wird durch die Erfindung sichergestellt, dass jeder Manipulationsversuch sofort und sicher erkannt wird. Es kann sogar ausreichen, nur jeweils zwei einzelne der erzeugten Sensorsignale untereinander zu vergleichen, um festzustellen, ob eine Manipulation vorliegt oder nicht.
  • In der hier anhand der 2b und 4 dargestellten zeitlichen Abfolge der Sensorsignale ist zu erwarten, dass im störungsfreien Betrieb die Sensorsignale in der Abfolge: „S2 → S1 → S3" erzeugt werden. Würde nun in der Auswerteeinheit 20 festgestellt, dass beispielsweise das Sensorsignal S3 vor dem Sensorsignal S1 erscheint, wäre dies ein Anzeichen für eine Manipulation. Dies würde dann automatisch detektiert und angezeigt werden.
  • Das Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich insbesondere auf Impulsgeber, die mit Hall-Sensoren ausgestattet sind. In gleicher Weise können aber auch Impulsgeber mit anderen Sensoren, wie etwa magneto-resistiven Sensoren, insbesondere sog. GMR-Sensoren (Giant Magneto-Resistive) oder auch opto-elektrischen Sensoren, ausgebildet werden. Die Erfindung wird vorzugsweise bei Tachographen bzw. Fahrtschreibern eingesetzt, kann aber auch bei anderen Arten von elektronischen Messsystemen, insbesondere für die Betriebsdatenerfassung in einem Fahrzeug, zum Einsatz kommen.
  • 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
    • - WO 2006/027297 A1 [0007]

Claims (11)

  1. Impulsgeber (IG) für eine Vorrichtung zur Betriebsdatenerfassung in einem Fahrzeug, insbesondere für einen Tachographen oder Fahrtschreiber, mit einem Sensorkopf (10), der mindestens einen Sensor (11) aufweist, der mechanische Umdrehungen detektiert und ein dazu korrespondierendes Sensorsignal (S1) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkopf (10) mehrere voneinander räumlich beabstandet angeordnete Sensoren (11) aufweist, die mehrere zu den detektierten Umdrehungen korrespondierende Sensorsignale (S1, S2, S3) erzeugen, wobei eine Auswerteeinheit (20) die mehreren erzeugten Sensorsignale (S1, S2, S3) untereinander und/oder mit einem gespeicherten Signalmuster (SM) vergleicht.
  2. Impulsgeber (IG) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren als magneto-resistive Sensoren, insbesondere GMR-Sensoren, oder als Hall-Sensoren (S1, S2, S3) ausgebildet sind, die in Nähe eines Permanentmagneten (13) angeordnet sind und die Umdrehungen eines Taktrades (R) detektieren, das hervorstehende Bereiche, insbesondere Zähne (Z), aus ferromagnetischem Material aufweist.
  3. Impulsgeber (IG) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hall-Sensoren (S1, S2, S3) und die Auswerteeinheit (20) in einem Chip, insbesondere ASIC, integriert sind, wobei der Permanentmagnet hinter dem Chip fixiert ist, insbesondere in Form eines Backdias-Magneten fixiert ist.
  4. Impulsgeber (IG) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip auf einem Substrat (12) in Dünn- oder Dickschichttechnik aufgebaut ist.
  5. Impulsgeber (IG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (S1, S2, S3) in verschiedenen Abständen zueinander angeordnet sind, insbesondere auf dem Substrat (12) angeordnet sind.
  6. Impulsgeber (IG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) die Sensorsignale (S1, S2, S3) untereinander anhand vorgebbarer Signaleigenschaften, insbesondere Amplitudenhub (A, A'), Zeit- bzw. Phasen-Offset (T, T') und/oder Signalform, vergleicht.
  7. Impulsgeber (IG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) mindestens eines der Sensorsignale (S1, S2, S3) für eine vorgebare Zeitspanne erfasst und als Signalmuster (SM) für einen Vergleich mit danach erfassten Sensorsignalen speichert.
  8. Impulsgeber (IG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) bei einer mittels des Vergleichs festgestellten, insbesondere einen Toleranzwert übersteigenden, Abweichung der Sensorsignale (S1, S2, S3) untereinander und/oder von dem Signalmuster (SM) (SM) eine Manipulation des Impulsgebers (IG) anzeigt.
  9. Impulsgeber (IG) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei, vorzugsweise drei oder mehr, einzelnen Sensoren (11) in Form eines ASIC integriert und direkt mit der Auswertungseinheit (20) auf einem Chip integriert sind.
  10. Vorrichtung zur Betriebsdatenerfassung in einem Fahrzeug, insbesondere Tachograph oder Fahrtschreiber, mit einem Impulsgeber (IG) mit einem Sensorkopf (10), der mindestens einen Sensor (11) aufweist, der mechanische Umdrehungen detektiert und ein dazu korrespondierendes Sensorsignal (S1) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkopf (11) mehrere voneinander räumlich beabstandet angeordnete Sensoren (11) aufweist, die mehrere zu den detektierten Umdrehungen korrespondierende Sensorsignale (S1, S2, S3) erzeugen, wobei eine Auswerteeinheit (20) die mehreren erzeugten Sensorsignale (S1, S2, S3) untereinander und/oder mit einem gespeicherten Signalmuster (SM) vergleicht.
  11. Verfahren zum Betreiben eines Impulsgebers (IG) mit einem Sensorkopf (10), der mindestens einen Sensor (11) aufweist, der mechanische Umdrehungen detektiert und ein dazu korrespondierendes Sensorsignal (S1) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass von mehreren an dem Sensorkopf (11) voneinander räumlich beabstandet angeordneten Sensoren (11) mehrere zu den detektieren Umdrehungen korrespondierende Sensorsignale (S1, S2, S3) erfasst werden, und dass die mehreren erzeugten Sensorsignale (S1, S2, S3) untereinander und/oder mit einem gespeicherten Signalmuster (SM) verglichen werden.
DE102007046942A 2007-09-28 2007-09-28 Impulsgeber für eine Vorrichtung, insbesondere für einen Tachopraphen, und Verfahren zum Betreiben des Impulsgebers Ceased DE102007046942A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007046942A DE102007046942A1 (de) 2007-09-28 2007-09-28 Impulsgeber für eine Vorrichtung, insbesondere für einen Tachopraphen, und Verfahren zum Betreiben des Impulsgebers
EP08804735.2A EP2195616B1 (de) 2007-09-28 2008-09-25 Impulsgeber für eine vorrichtung, insbesondere für einen tachographen, und verfahren zum betreiben des impulsgebers
PCT/EP2008/062838 WO2009043792A2 (de) 2007-09-28 2008-09-25 Impulsgeber für eine vorrichtung, insbesondere für einen tachographen, und verfahren zum betreiben des impulsgebers
RU2010116751/28A RU2488778C2 (ru) 2007-09-28 2008-09-25 Генератор импульсов для устройства, в частности для тахографа, и способ эксплуатации генератора импульсов
BRPI0817277-3A BRPI0817277A2 (pt) 2007-09-28 2008-09-25 Gerador de pulso para um dispositivo, em particular, para um tacógrafo, e processo para a operação do gerador de pulso
CN2008801094583A CN101809414B (zh) 2007-09-28 2008-09-25 用于装置，尤其用于转速记录仪的脉冲发生器和驱动脉冲发生器的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007046942A DE102007046942A1 (de) 2007-09-28 2007-09-28 Impulsgeber für eine Vorrichtung, insbesondere für einen Tachopraphen, und Verfahren zum Betreiben des Impulsgebers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007046942A1 true DE102007046942A1 (de) 2009-04-16

Family

ID=40435236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007046942A Ceased DE102007046942A1 (de) 2007-09-28 2007-09-28 Impulsgeber für eine Vorrichtung, insbesondere für einen Tachopraphen, und Verfahren zum Betreiben des Impulsgebers

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2195616B1 (de)
CN (1) CN101809414B (de)
BR (1) BRPI0817277A2 (de)
DE (1) DE102007046942A1 (de)
RU (1) RU2488778C2 (de)
WO (1) WO2009043792A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012222834A1 (de) * 2012-12-12 2014-06-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Überprüfen einer in einem Kraftfahrzeug angezeigten Gesamtfahrstrecke des Kraftfahrzeugs
EP2306405B1 (de) * 2009-09-25 2019-05-22 Continental Automotive GmbH Tachographenanordnung für ein Fahrzeug und Sensoranordnung für einen Tachographen
EP4019979B1 (de) * 2020-12-23 2023-08-23 Continental Automotive Technologies GmbH Tachographensystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben eines tachographensystems

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2982675B1 (fr) * 2011-11-14 2014-01-17 Continental Automotive France Procede de diagnostic d'une tete de detection magnetique a reluctance variable et circuit de detection
DE102013217883A1 (de) * 2013-09-06 2015-03-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Überwachen eines Drehzahlsensors
DE102013219796A1 (de) 2013-09-30 2015-04-16 Continental Automotive Gmbh Impulsgeber für eine Vorrichtung zur Betriebsdatenerfassung, Getriebeanordnung mit einem Impulsgeber, Tachographenanordnung sowie Verfahren zur Erzeugung eines Ausgabesignals für eine Vorrichtung zur Betriebsdatenerfassung in einem Fahrzeug
CN103487598A (zh) * 2013-10-15 2014-01-01 湖南湘依铁路机车电器股份有限公司 机车测速多通道霍尔转速传感器及其安装方法
CN105807086B (zh) * 2016-03-11 2020-01-17 浙江万向精工有限公司 智能传感器
CN109360424B (zh) * 2018-08-31 2021-12-10 南京理工大学 一种基于人工磁场的车辆检测装置及方法
DE102020212426A1 (de) * 2020-10-01 2022-04-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bewegungssensor zur Erfassung einer Bewegung eines beweglichen Objektes, System mit einem solchen Bewegungssensor und Verfahren zur Überprüfung einer Manipulation eines solchen Bewegungssensors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19722549A1 (de) * 1997-05-30 1998-12-03 Bosch Gmbh Robert Elektrische Meßeinrichtung bzw. elektrisches Meßverfahren zur Erzeugung eines elektrischen Signals
DE10054530A1 (de) * 2000-07-27 2002-02-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Ermittlung der Winkellage einer drehbaren Welle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2006027297A1 (de) 2004-09-06 2006-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur manipulationserkennung an einem sensor
DE102005039280A1 (de) * 2005-08-19 2007-02-22 Continental Teves Ag & Co. Ohg Universeller Sensorchip

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19522257A1 (de) * 1995-06-20 1997-01-02 Vdo Schindling Verfahren zur Erkennung von Manipulationen an einer mit einem Impulsgeber durchgeführten Messung einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke
RU2290606C1 (ru) * 2005-06-21 2006-12-27 Дмитрий Владимирович Кизеветтер Волоконно-оптический датчик угла поворота
DE602005014352D1 (de) * 2005-07-11 2009-06-18 Nct Engineering Gmbh Drehwinkelsensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19722549A1 (de) * 1997-05-30 1998-12-03 Bosch Gmbh Robert Elektrische Meßeinrichtung bzw. elektrisches Meßverfahren zur Erzeugung eines elektrischen Signals
DE10054530A1 (de) * 2000-07-27 2002-02-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Ermittlung der Winkellage einer drehbaren Welle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2006027297A1 (de) 2004-09-06 2006-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur manipulationserkennung an einem sensor
DE102005039280A1 (de) * 2005-08-19 2007-02-22 Continental Teves Ag & Co. Ohg Universeller Sensorchip

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2306405B1 (de) * 2009-09-25 2019-05-22 Continental Automotive GmbH Tachographenanordnung für ein Fahrzeug und Sensoranordnung für einen Tachographen
DE102012222834A1 (de) * 2012-12-12 2014-06-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Überprüfen einer in einem Kraftfahrzeug angezeigten Gesamtfahrstrecke des Kraftfahrzeugs
US9651398B2 (en) 2012-12-12 2017-05-16 Continental Automotive Gmbh Method for checking a total distance which is travelled by a motor vehicle and is displayed therein
EP4019979B1 (de) * 2020-12-23 2023-08-23 Continental Automotive Technologies GmbH Tachographensystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben eines tachographensystems

Also Published As

Publication number Publication date
RU2488778C2 (ru) 2013-07-27
RU2010116751A (ru) 2011-11-10
CN101809414B (zh) 2012-06-06
CN101809414A (zh) 2010-08-18
WO2009043792A2 (de) 2009-04-09
EP2195616A2 (de) 2010-06-16
BRPI0817277A2 (pt) 2015-06-16
WO2009043792A3 (de) 2009-12-03
EP2195616B1 (de) 2017-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2195616B1 (de) Impulsgeber für eine vorrichtung, insbesondere für einen tachographen, und verfahren zum betreiben des impulsgebers
DE102011002179B4 (de) Verfahren und Anordnung zur Synchronisation eines Segmentzählers mit einem Feinpositionssensor
EP1307709B1 (de) Aktiver magnetfeldsensor, dessen verwendung, verfahren und vorrichtung
DE19838433B4 (de) Rotationserfassungseinrichtung
EP3325979B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines drehzahlsensors, drehzahlsensoreinrichtung
DE19609872C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine
WO1993012434A1 (de) Drehzahlsensor, insbesondere zahnradsensor
WO1993012403A1 (de) Drehzahlsensor, insbesondere zahnradsensor
DE102012207946A1 (de) Drehsensor
DE102010003526B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung von Signalen, die eine Winkelstellung einer Welle eines Motors repräsentieren
EP3207337B1 (de) Sensor zur bestimmung mindestens einer rotationseigenschaft eines rotierenden elements
DE10160450A1 (de) Anordnung zum Detektieren der Bewegung eines Encoders
DE102010045952A1 (de) Sensorsystem und Verfahren zur inkrementellen Drehzahlmessung
DE102013221056A1 (de) Kupplungssensorsystem
DE102015222863A1 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Drehgeschwindigkeit einer sich rotierenden Welle
DE102011103735B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur zyklischen digitalen Übertragung eines Positionswertes eines bewegten Objektes mit träger Masse
DE69001222T2 (de) Detektionsvorrichtung zur steuerung des elektronischen einspritzsystems einer brennkraftmaschine mit mehreren zylindern.
DE102012221327A1 (de) Sensorvorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Rotationseigenschaft eines rotierenden Elements
DE10258846A1 (de) Einrichtung zur Drehwinkelerfassung eines drehbaren Elements
DE102019216418A1 (de) Messvorrichtung für ein Rad und Verfahren zur Ermittlung einer Drehgeschwindigkeit
EP0496918A1 (de) Anordnung zur Gewinnung von Impulssignalen beim Vorbeilauf von Markierungen eines Geberteils
DE102013219796A1 (de) Impulsgeber für eine Vorrichtung zur Betriebsdatenerfassung, Getriebeanordnung mit einem Impulsgeber, Tachographenanordnung sowie Verfahren zur Erzeugung eines Ausgabesignals für eine Vorrichtung zur Betriebsdatenerfassung in einem Fahrzeug
DE102010023533A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Detektion mindestens einer Referenzmarke
WO2018224335A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum mitteilen einer lageänderung eines signalgeberrads
DE102011079631A1 (de) Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20140108