DE19506019C2 - Method for operating an optical steering angle sensor - Google Patents
Method for operating an optical steering angle sensorInfo
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Description
Bei Kraftfahrzeugen ist für viele Anwendungsfälle der Lenkradwinkel als Maß für die Stel lung des Lenkrads von Interesse; beispielsweise ist die Kenntnis des Lenkradwinkels zum Betrieb von verschiedenen Fahrdynamiksystemen (beispielsweise adaptive Dämpfungssy steme, Allradantrieb, Hinterachslenkung), von Fahrassistenzsystemen (beispielsweise Ab standswarnradarsysteme, Abstandsregelungssysteme) oder von Navigationssystemen hilf reich bzw. unerläßlich. Zur Erfassung des Lenkradwinkels sind neben magnetischen Ver fahren (meist inkrementale Zählweise mittels einer Vielzahl von Magneten) heutzutage op tische Lenkwinkelsensoren gebräuchlich, die den Lenkradwinkel berührungslos und ver schleißfrei messen und sich gegenüber magnetischen Verfahren durch eine hohe Zuver lässigkeit auszeichnen. Im Gegensatz zu den meisten nur relative Positionsangaben lie fernden Lenkwinkelsensoren, wird in der EP 0 377 097 B1 ein absolut messender optischer Lenkwinkelsensor mit einer im Lenkrad angeordneten drehbaren Codespur und einer am Mantelrohr angebrachten stationären Sensoranordnung mit optischen Elementen zur Er fassung der Codespur beschrieben. Innerhalb einer Lenkradumdrehung ist jedem Lenk radwinkel eine bestimmte, als Codewort ausgebildete Bitfolge zugeordnet; durch Auswer tung des in einem Meßintervall von der Sensoranordnung erfaßten Codeworts läßt sich der Absolutwert des Lenkradwinkels mit einer von der Sensoranordnung festgelegten Winkelschrittweite (Auflösungsvermögen) bestimmen.In motor vehicles, the steering wheel angle is a measure of the position for many applications steering wheel of interest; for example, the knowledge of the steering wheel angle Operation of various driving dynamics systems (e.g. adaptive damping systems systems, all-wheel drive, rear axle steering), of driver assistance systems (e.g. Ab level warning radar systems, distance control systems) or from navigation systems rich or indispensable. In addition to magnetic ver driving (mostly incremental counting using a variety of magnets) nowadays op table steering angle sensors in use, which touch the steering wheel angle and ver measure wear-free and stand out compared to magnetic methods thanks to a high Mark casualness. In contrast to most, only relative position information remote steering angle sensors, is an absolutely measuring optical in EP 0 377 097 B1 Steering angle sensor with a rotatable code track arranged in the steering wheel and an am Jacket tube attached stationary sensor arrangement with optical elements for Er version of the code track described. Every steering wheel is within a steering wheel turn radwinkel assigned a certain bit sequence designed as a code word; by Auswer device of the code word detected by the sensor arrangement in a measurement interval can be the absolute value of the steering wheel angle with one determined by the sensor arrangement Determine the angular step size (resolving power).
Bei optischen Lenkwinkelsensoren können Fehler in der Bitfolge des Codeworts durch die optischen Elemente der Sensoranordnung hervorgerufen werden (beispielsweise kurzfri stige Störungen aufgrund von Verschmutzung oder EMV-Einstrahlung oder permanente Störungen aufgrund von Defekten), die einen Fehler bei der Bestimmung des Lenkradwin kels verursachen. Zur Fehlererkennung wird üblicherweise eine Plausibilitätsbetrachtung durchgeführt: beim Einlesen eines neuen Codeworts wird geprüft, ob die Winkeldifferenz zwischen dem dem neuen Codewort zugeordneten Lenkradwinkel und dem dem vorheri gen Codewort zugeordneten Lenkradwinkel einen vorgegebenen Schwellwert überschrei tet. Ist dies der Fall, wird die Zuordnung zwischen neuem Codewort und Lenkradwinkel als fehlerhaft bewertet. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß vom Zeitpunkt des Auftretens eines Fehlers an für den Betrieb dieser Fahrzeugsysteme keine Lenkradwinkelinformation mehr zur Verfügung steht, was (insbesondere bei sicherheitsrelevanten Anwendungen) große Probleme bereitet.With optical steering angle sensors, errors in the bit sequence of the code word can be caused by the optical elements of the sensor arrangement are caused (for example briefly permanent malfunctions due to pollution or EMC radiation or permanent Faults due to defects), which is an error in the determination of the steering wheel win cause kels. A plausibility check is usually used to detect errors carried out: when reading a new code word it is checked whether the angle difference between the steering wheel angle assigned to the new code word and the previous one The steering wheel angle assigned to the code word exceeds a predetermined threshold value tet. If this is the case, the assignment between the new code word and the steering wheel angle is as incorrectly rated. The disadvantage here, however, is that from the time of occurrence of a Error on the operation of these vehicle systems no more steering wheel angle information is available, which is great (especially in security-relevant applications) Problems.
Aus der DE 39 08 854 C2 ist eine Lenkwinkeldetektorvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, bei der mittels eines Bezugsimpulses und mit Hilfe von Plausibilitätsbetrachtungen Fehler bzw. nicht normale Verhältnisse erkannt werden können.A steering angle detector device for a vehicle is known from DE 39 08 854 C2, in the case of errors by means of a reference pulse and with the help of plausibility considerations or abnormal conditions can be recognized.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum Betrieb eines op tischen Lenkwinkelsensors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem eine einfache Fehlererkennung möglich ist und ein uneingeschränkter Betrieb ge währleistet wird.The invention has for its object a simple method for operating an op table to specify steering angle sensor according to the preamble of claim 1 a simple error detection is possible and unrestricted operation is guaranteed.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichen des Patent anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of the patent claim 1 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments of the invention result from the subclaims.
Beim vorgestellten Verfahren wird die Funktionsfähigkeit der Sensoreinheit (optische Elemente und Verbindungsleitungen zur Auswerteeinheit) durch ein Auswerteverfahren fortlaufend überprüft: in einer Vergleichsroutine wird das Codewort auf seine Gültigkeit hin überprüft und beim Erkennen eines Fehlers (ungültiges Codewort durch vorüberge henden oder permanenten Ausfall einzelner oder mehrerer optischer Elemente der Sen soreinheit oder durch Defekte der Verbindungsleitungen zur Auswerteeinheit) wird eine Fehlerroutine durchgeführt, in der eine Zuordnung des Fehlers und eine Fehlermarkie rung erfolgen kann sowie Maßnahmen zur Fehlerkorrektur durchgeführt werden können. Hierzu werden die aus der Codespur bildbaren Codeworte, die den Codeworten zugeord neten Lenkradwinkel und zu jedem Codewort die Nachbar-Codeworte verschiedener Ord nung bestimmt, insbesondere die beiden Nachbar-Codeworte 1. Ordnung, 2. Ordnung und 3. Ordnung (diese sind den beiden um eine, zwei und drei Winkelschrittweiten in beide Drehrichtungen von einem Lenkradwinkel entfernten Lenkradwinkeln zugeordnet); die Codeworte und deren Nachbar-Codeworte ver schiedener Ordnung werden vorzugsweise in einer Speichereinheit der Aus werteeinheit abgelegt.In the presented method, the functionality of the sensor unit (optical Elements and connecting lines to the evaluation unit) by an evaluation method continuously checked: the code word is checked for validity in a comparison routine checked and upon detection of an error (invalid code word by temporary existing or permanent failure of one or more optical elements of the sen sensor unit or due to defects in the connecting lines to the evaluation unit) Error routine carried out in which an assignment of the error and an error marker tion and error correction measures can be carried out. For this purpose, the code words that can be formed from the code track are assigned to the code words neten steering wheel angle and for each code word the neighboring code words of different ord determined, in particular the two neighboring code words 1st order, 2nd order and 3rd order (these are the two by one, two and three angular increments in both Directions of rotation assigned to steering wheel angles distant from a steering wheel angle); the Ver code words and their neighboring code words different order are preferably in a storage unit of the off value unit stored.
Beim Betrieb des optischen Lenkwinkelsensors wird die Codespur durch die Sensoranordnung in aufeinanderfolgenden Meßintervallen so schnell abge tastet, daß auch bei der maximalen Betätigungsgeschwindigkeit des Lenk rads (beispielsweise 1000°/s) jedes Codewort der Codespur erfaßt werden kann. In der Vergleichsroutine wird überprüft, ob das dem aktuellen Lenk radwinkel zugeordnete aktuelle Codewort ein gültiges Codewort ist: bei funktionsfähigem optischen Lenkwinkelsensor muß in einem Meßintervall als aktuelles Codewort entweder das Codewort des vorherigen Meßintervalls (wenn das Lenkrad während des Meßintervalls um weniger als eine Winkel schrittweite bewegt wurde) oder das rechte Nachbar-Codewort 1. Ordnung des vorherigen Meßintervalls (dieses gehört zum Lenkradwinkel, der um eine Winkelschrittweite größer als der vorherige Lenkradwinkel ist) oder das linke Nachbar-Codewort 1. Ordnung des vorherigen Meßintervalls (dieses gehört zum Lenkradwinkel, der um eine Winkelschrittweite kleiner als der vorherige Lenkradwinkel ist) eingelesen werden - das aktuelle Codewort wird in die Speichereinheit übernommen, dessen Nachbar-Codeworte anhand der in der Speichereinheit abgelegten Werte ermittelt und der aktuelle Lenkrad winkel bestimmt und ausgegeben.When operating the optical steering angle sensor, the code track is shown by the Sensor arrangement abge so quickly in consecutive measuring intervals gropes that even at the maximum operating speed of the steering rads (for example 1000 ° / s) each code word of the code track can be detected can. The comparison routine checks whether this corresponds to the current steering The current code word assigned to radwinkel is a valid code word: at Functional optical steering angle sensor must be in a measuring interval current code word either the code word of the previous measurement interval (if the steering wheel is less than an angle during the measurement interval has been moved) or the right neighboring code word of the 1st order the previous measuring interval (this belongs to the steering wheel angle, which is one Angle increment is larger than the previous steering wheel angle) or the left one Neighbor code word 1st order of the previous measuring interval (this belongs to the steering wheel angle, which is an angular step smaller than the previous one Steering wheel angle is) can be read - the current code word is in the Storage unit taken over, its neighboring code words based on the in stored values determined and the current steering wheel angle determined and output.
Falls das aktuelle Codewort nicht dem vorherigen Codewort oder einem der beiden Nachbar-Codeworte 1. Ordnung des vorherigen Codewort ent spricht, liegt ein Fehler vor: in einer Fehlerroutine wird (werden) mittels einer Fehlererkennung das (die) den Fehler in der Bitfolge des Codeworts verursachende(n) optische(n) Element(e) bestimmt und/oder mittels einer Fehleranzeige das (die) den Fehler in der Bitfolge des Codewort verursa chende(n) optische(n) Element(e) zu Diagnosezwecken gekennzeichnet und/ oder mittels einer Fehlerkorrektur das (die) Ausgangssignal(e) des (der) den Fehler in der Bitfolge des Codeworts verursachenden optischen Elements(e) korrigiert. Hierzu werden durch sukzessive Invertierung aller Bits der Bitfol ge des aktuellen Codeworts Hilfs-Codeworte gebildet, und die Hilfs-Codewor te analog zur Vergleichsroutine mit dem vorherigen Codewort und dessen Nachbar-Codeworten verschiedener Ordnung auf Übereinstimmung vergli chen; aus der Bitfolge desjenigen Hilfs-Codeworts, das mit dem vorherigen Codewort oder eines dessen Nachbar-Codeworte übereinstimmt, kann (kön nen) das (die) den (die) Fehler verursachende(n) optische(n) Element(e) identi fiziert und dessen (deren) fehlerhafte(s) Ausgangssignal(e) korrigiert werden. Die Ordnung der betrachteten Nachbar-Codeworte des vorherigen Code worts bestimmt die Anzahl der erkennbaren und korrigierbaren Fehler: da durch einen Fehler zufälligerweise als aktuelles Codewort ein gültiges Nach bar-Codewort des vorherigen Codeworts entstehen Kann, wird dieser Fehler erst erkannt, wenn infolge der Lenkradbewegung in einem Meßintervall erstmals ein ungültiges Codewort entsteht. Die Abweichung zwischen dem wahren Lenkradwinkel und dem ausgegebenen Winkelwert beträgt bei ei nem fehlerhaften Sensorelement maximal eine Winkelschrittweite.If the current code word is not the previous code word or one of the two neighboring code words of the 1st order of the previous code word ent speaks, there is an error: in an error routine is (are) using an error detection means the error in the bit sequence of the code word causing optical element (s) and / or determined by means of a Error display that causes the error in the bit string of the code word corresponding optical element (s) marked for diagnostic purposes and / or by means of an error correction the output signal (s) of the Errors in the bit sequence of the optical element (s) causing the code word corrected. For this purpose, the bitfol ge of the current code word auxiliary code words formed, and the auxiliary code word te analogous to the comparison routine with the previous code word and its Compare neighboring code words of different orders to match chen; from the bit sequence of the auxiliary code word that matches the previous one Codeword or one of its neighboring codewords matches, can (can the optical error element (s) causing the error and its incorrect output signal (s) are corrected. The order of the neighboring code words under consideration of the previous code words determines the number of recognizable and correctable errors: there due to an error a valid post as a current code word bar code word of the previous code word can arise, this error only recognized if due to the steering wheel movement in a measuring interval an invalid code word is created for the first time. The difference between that true steering wheel angle and the output angle value at ei a faulty sensor element, a maximum of one angular step.
Um die Fehlerroutine (Fehlererkennung, Fehlerzuordnung, Fehlermarkie rung, Fehlerkorrektur) durchführen zu Können, müssen Codespur und deren Bitfolge (die Bereiche mit Bits eines bestimmten Logikpegels) geeignet aus gebildet sein; vorzugsweise wird hierzu eine serielle (einspurige) und ein schrittige (die Bitfolgen zweier benachbarter Codeworte unterscheiden sich genau in einem Bit) Codespur verwendet, bei der alle optischen Elemente der Sensoreinheit gleichwertig sind, bei der eine eindeutige Zuordnung zwi schen Codewort und Lenkradwinkel möglich ist (bei dem als Codespur eben falls einsetzbaren parallelen Gray-Code besitzen die optischen Elemente un terschiedliche Wertigkeit), und bei der sich die den Hilfs-Codeworten zuge ordneten Lenkradwinkel signifikant voneinander unterscheiden. Wie oben erwähnt, werden jedoch fehlerhafte optische Elemente der Sensoreinheit dann erst verspätet (in einem späteren Meßintervall) erkannt, wenn trotz oder aufgrund des Fehlers ein gültiges Codewort gebildet wird; dies kann insbesondere dann auftreten, wenn das den Fehler verursachende optische Element eine Bereichsgrenze der Codespur zwischen Bereichen mit Bits ei nes bestimmten Logikpegels erfaßt - neben der hiermit verbundenen mini malen und vernachlässigbaren Zeitverzögerung bei der Fehlererkennung ist im Falle einer Fehlerkorrektur eine geringfügige, von der Anzahl der defek ten optischen Elemente abhängige Reduzierung des Auflösungsvermögens (eine Vergrößerung der Winkelschrittweite) gegeben.To the error routine (error detection, error assignment, error mark correction, error correction), code track and its Bit sequence (the areas with bits of a certain logic level) suitable be educated; preferably a serial (single-track) and a step-by-step (the bit sequences of two neighboring code words differ exactly in one bit) code track used in which all optical elements the sensor unit are equivalent, in which a clear assignment between rule code word and steering wheel angle is possible (in the case of a code track if applicable parallel Gray code have the optical elements un different values), and in which the auxiliary code words orderly differentiate the steering wheel angle from each other. As above faulty optical elements of the sensor unit are mentioned then only detected late (in a later measuring interval) if despite or a valid code word is formed due to the error; This can particularly occur when the optical causing the error Element an area boundary of the code track between areas with bits ei nes certain logic level - in addition to the associated mini paint and negligible time delay in error detection in the case of an error correction, a minor one, depending on the number of defects th optical elements dependent reduction of the resolving power (an increase in the angular increment).
Die zur Erfassung der Codespur eingesetzten optischen Elemente der Sensoreinheit - deren Anzahl bestimmt die minimale Winkelschrittweite und somit das Auflösungsvermögen - werden vorzugsweise äquidistant angeord net; als optische Elemente können beispielsweise Gabelkoppler oder Reflex koppler verwendet werden. The optical elements used to detect the code track Sensor unit - the number of which determines the minimum angle increment and hence the resolving power - are preferably arranged equidistantly net; For example, fork couplers or reflex can be used as optical elements coupler can be used.
Beim vorgestellten Verfahren ist vorteilhafterweise
The method presented is advantageous
- - eine sofortige, einfache und sichere Fehlererkennung und dessen An zeige möglich,- Immediate, simple and safe error detection and its on show possible
- - durch die Fehlerkorrektur eine Fehlerredundanz gegeben, d. h. auch beim Ausfall einer bestimmten Anzahl von optischen Elementen der Sensoreinheit ist die Funktionsfähigkeit des optischen Lenkwinkelsen sors weiterhin gewährleistet; ein Betrieb des optischen Lenkwinkel sensors ist weiterhin möglich (allerdings in gewissen Bereichen mit geringfügig reduziertem Auflösungsvermögen), so daß auch im Feh lerfall ausreichend gute Meßwerte des Lenkradwinkels zur Weiterver arbeitung verfügbar sind.- error redundancy is given by the error correction, d. H. also in the event of failure of a certain number of optical elements Sensor unit is the functionality of the optical steering angle sors still guaranteed; an operation of the optical steering angle sensors is still possible (but in certain areas with slightly reduced resolution), so that even in the mis Sufficiently good measured values of the steering wheel angle for further processing work are available.
Weiterhin soll das Verfahren anhand der Zeichnung mit den Fig. 1 bis 3 näher beschrieben werden; die Fig. 1 zeigt dabei schematisch die Kompo nenten des in einem Kraftfahrzeug eingesetzten optischen Lenkwinkelsen sors, die Fig. 2 eine Codespur mit den möglichen Codeworten und die Fig. 3 ein Ablaufdiagramm des Auswerteverfahrens zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur.Furthermore, the method will be described with reference to the drawing with FIGS. 1 to 3; Fig. 1 shows schematically the compo nents of the optical Lenkwinkelsen used in a motor vehicle sors, Fig. 2 is a code track with the possible code words, and Fig. 3 is a flowchart of the evaluation method for error detection and error correction.
Gemäß der Fig. 1 besteht der optische Lenkwinkelsensor aus einer Sensor einheit 10, einer Auswerteeinheit 20, einer Ausgabeeinheit 30 und einer Spannungsversorgungseinheit 40.According to FIG. 1, the optical steering angle sensor of a sensor unit 10, an evaluation unit 20, an output unit 30 and a power supply unit 40.
Die am Mantelrohr stationär angeordnete Sensoreinheit 10 besteht beispiels weise aus neun als Gabelkoppler ausgebildeten optischen Elementen 11, die in einem Winkelabstand von 40° äquidistant verteilt sind. Zwischen den Ga beln der optischen Elemente 11 verläuft die mit der drehbaren Lenkspindel des Lenkrads verbundene serielle, einschrittige Codespur 14, die verschiede ne, unterschiedlich breite und durch Bereichsgrenzen 17 voneinander ge trennte Bereiche 15, 16 mit Bits der beiden Logikpegel "0" und "1" aufweist. Beim Abtasten der Codespur 14 durch die optischen Elemente 11 ergeben sich je nach Stellung der Bereiche 15, 16 der Codespur 14 relativ zu den opti schen Elementen 11 unterschiedliche Codeworte, von denen jedes innerhalb einer Lenkradumdrehung genau einem Lenkradwinkel zugeordnet werden kann. The sensor unit 10 arranged in a stationary manner on the jacket tube consists, for example, of nine optical elements 11 designed as fork couplers, which are distributed equidistantly at an angular distance of 40 °. Between the gables of the optical elements 11 runs the serial, one-step code track 14 connected to the rotatable steering spindle of the steering wheel, the various ne, different widths and areas 15 , 16 separated by area boundaries 17 with bits of the two logic levels "0" and " 1 ". When scanning the code track 14 through the optical elements 11 , depending on the position of the areas 15 , 16 of the code track 14 relative to the optical elements 11 different code words, each of which can be assigned to exactly one steering wheel angle within a steering wheel rotation.
Die mit der Sensoreinheit 10 über die Verbindungsleitungen 12, 13 verbun dene Auswerteeinheit 20 besteht aus einer Ansteuereinheit 21 zur Ansteue rung der optischen Elemente 11, einer Steuereinheit 24 zur Ablaufsteuerung des Auswerteverfahrens, einer Decodiereinheit 22 zur Zuordnung der Lenk radwinkelwerte (diese enthält auch die Speichereinheit zur Speicherung der Codeworte, der Nachbar-Codeworte und der Lenkradwinkel) und einer Feh lereinheit 23 zur Durchführung der Fehlerroutine (Fehlererkennung, Fehler anzeige und Fehlerkorrektur).The evaluation unit 20 connected to the sensor unit 10 via the connecting lines 12 , 13 consists of a control unit 21 for the control of the optical elements 11 , a control unit 24 for sequence control of the evaluation method, a decoding unit 22 for assigning the steering wheel angle values (this also contains the storage unit for storing the code words, the neighboring code words and the steering wheel angle) and an error unit 23 for carrying out the error routine (error detection, error display and error correction).
Die mit der Auswerteeinheit 20 verbundene Ausgabeeinheit 30 ist beispiels weise als serielle Schnittstelle ausgebildet und gibt die Information über den durch die Decodiereinheit 22 ermittelten Absolutwert des Lenkradwinkels LRW an die angeschlossenen Systeme des Kraftfahrzeugs weiter (beispiels weise an ein Abstandsregelungssystem).The output unit 30 connected to the evaluation unit 20 is designed, for example, as a serial interface and forwards the information about the absolute value of the steering wheel angle LRW determined by the decoding unit 22 to the connected systems of the motor vehicle (for example, to a distance control system).
In der Fig. 2 ist schematisch eine Sensoreinheit 10 mit neun äquidistant im Winkel von 40° angeordneten optischen Elementen 11 dargestellt, die die Codespur 14 erfassen und hieraus Codeworte CW mit einer Bitfolge aus 9 Bits bilden; beispielsweise werden bei einer gleichsinnigen Drehung des Lenk rads im Falle fehlerloser optischer Elemente 11 nacheinander die Codeworte 100 111 100 (CW1), 100 011 100 (CW2), 100 001 100 (CW3), 100 000 100 (CW4) und 110 000 100 (CW5) eingelesen. FIG. 2 shows schematically a sensor unit 10 with nine optical elements 11 arranged equidistantly at an angle of 40 °, which detect the code track 14 and form code words CW with a bit sequence of 9 bits therefrom; For example, if the steering wheel rotates in the same direction in the case of faulty optical elements 11 , the code words 100 111 100 (CW1), 100 011 100 (CW2), 100 001 100 (CW3), 100 000 100 (CW4) and 110 000 100 ( CW5) read.
Gemäß dem in der Fig. 3 dargestellten Ablaufdiagramm des Auswertever fahrens wird in jedem von der Steuereinheit 24 generierten Meßintervall MI die Codespur 14 mittels der optischen Elemente 11 gelesen und hieraus ein Codewort CW gebildet; in jedem aktuellen Meßintervall MIA wird demzufol ge ein aktuelles Codewort CWA generiert - beispielsweise das aktuelle Code wort CWA = CW2 mit der in der Fig. 2 dargestellten Bitfolge 100 011 100. Mittels einer Vergleichsroutine wird ermittelt, ob als aktuelles Codewort CWA ein gültiges Codewort CW generiert wurde: zunächst wird das im ak tuellen Meßintervall MIA erzeugte aktuelle Codewort CW2 mit dem im vorhe rigen Meßintervall MIV erzeugten Codewort CWV (beispielsweise CWV = CW3) auf Übereinstimmung verglichen und bei deren Übereinstimmung (wenn das Lenkrad um weniger als eine Winkelschrittweite bewegt wurde) als ak tueller Lenkradwinkel LRWA der im vorherigen Meßintervall MIV ermittelte Lenkradwinkel LRWV durch die Ausgabeeinheit 30 erneut ausgegeben; an dernfalls (das Lenkrad wurde um mehr als eine Winkelschrittweite bewegt) wird ein Vergleich des aktuellen Codeworts CWA (= CW2) mit den beiden Nachbar-Codeworten 1. Ordnung CWVR1 (= CW2) (rechtes Nachbar-Codewort 1. Ordnung) und CWVL1 (= CW4) (linkes Nachbar-Codewort 1. Ordnung) des im vorherigen Meßintervall MIV erzeugten Codeworts CWV (= CW3) durchge führt und bei einer Übereinstimmung des aktuellen Codeworts CWA (= CW2) mit einem der beiden Nachbar-Codeworte 1. Ordnung CWVR1 (= CW2) oder CWVL1 (= CW4) des vorherigen Codeworts CWV = CW3 dem aktuellen Code wort CWA (= CW2) durch die Decodiereinheit 22 der zugehörige aktuelle Lenkradwinkel LRWA zugeordnet und dieser Lenkradwinkel LRW ausgegeben (dieser differiert um eine Winkelschrittweite vom vorherigen Lenkradwinkel LRWV).According to the flow chart of the evaluation method shown in FIG. 3, the code track 14 is read by means of the optical elements 11 in each measurement interval MI generated by the control unit 24 and a code word CW is formed therefrom; in each current measurement interval MI A is demzufol ge a current code word CW A generated -. For example, the current code word CW A = CW 2 with the embodiment illustrated in Figure 2 is the bit sequence 100 011 100. By means of a comparison routine determines whether the current codeword CW a is a valid code word CW is generated initially by the tual in ak measurement interval MI a 2 is produced by the ring in the herein are subject to measurement interval MI V codeword CW V (for example, CW V = CW 3) is compared for a match, and when they match (generated current code word CW if the steering wheel has been moved by less than an angular increment) as the current steering wheel angle LRW A the steering wheel angle LRW V determined in the previous measuring interval MI V is output again by the output unit 30 ; otherwise (the steering wheel was moved by more than one angular increment), a comparison of the current code word CW A (= CW 2 ) with the two neighboring code words 1st order CW VR1 (= CW 2 ) (right neighboring code word 1st order ) and CW VL1 (= CW 4 ) (left neighboring code word of the 1st order) of the code word CW V (= CW 3 ) generated in the previous measurement interval MI V and if the current code word CW A (= CW 2 ) matches one of the two neighboring 1st order code words CW VR1 (= CW 2 ) or CW VL1 (= CW 4 ) of the previous code word CW V = CW 3 the current code word CW A (= CW 2 ) by the decoding unit 22 the associated current one Assigned steering wheel angle LRW A and this steering wheel angle LRW is output (this differs by an angular increment from the previous steering wheel angle LRW V ).
Bei einer Nicht-Übereinstimmung von aktuellem Codewort CWA (= CW2) und
der Codeworte CWV, CWVR1, CWVL1 liegt ein Fehler vor - entweder infolge ei
nes defekten optischen Elements 11 oder eines Fehlers in den das Ansteuer
signal der Ansteuereinheit 21 weiterleitenden Verbindungsleitungen 12 bzw.
in den das Ausgangssignal der optischen Elemente 11 weiterleitenden Ver
bindungsleitungen 13. Beispielsweise wird bei einem Defekt des die 4. Bit
stelle in der Bitfolge der Codeworte CW erzeugenden optischen Elements 11
von diesem unabhängig vom momentanen Bereich 15, 16 der Codespur 14
immer eine logische "1" ausgegeben, so daß anstelle des der aktuellen Lenk
radstellung entsprechenden aktuellen Codeworts CWA (= CW2) =
100 011 100 das Codewort 100 111 100 erfaßt wird, das mit keinem Nachbar-
Codewort 1. Ordnung des vorherigen Codeworts CWV (= CW3) überein
stimmt - weder mit dem Codewort CWVR1 (= CW2) noch mit dem Codewort
CWVL1 (= CW4). Durch die Fehlereinheit 23 wird eine Fehlerroutine durchge
führt, in der dieser Fehlerfall erkannt, der Fehler angezeigt und ggf. der Feh
ler bestimmt bzw. ermittelt und/oder korrigiert werden kann:
If the current code word CW A (= CW 2 ) and the code words CW V , CW VR1 , CW VL1 do not match, there is an error - either as a result of a defective optical element 11 or an error in the control signal of the control unit 21 forwarding connecting lines 12 or in the connecting signal 13 forwarding the output signal of the optical elements 11 . For example, in the event of a defect in the 4th bit position in the bit sequence of the code words CW-generating optical element 11, this is always a logical "1" regardless of the current area 15 , 16 of the code track 14 , so that instead of the current steering wheel position corresponding current code word CW A (= CW 2 ) = 100 011 100 the code word 100 111 100 is detected which does not match any 1st order neighboring code word of the previous code word CW V (= CW 3 ) - neither with the code word CW VR1 ( = CW 2 ) with the code word CW VL1 (= CW 4 ). The error unit 23 executes an error routine in which this error case is recognized, the error is displayed and, if necessary, the error can be determined or determined and / or corrected:
- - Fehlererkennung: bei Anwahl der Fehlerroutine wird automatisch ein Fehlerfall angenommen und dies in der Fehlereinheit 23 registriert.- Error detection: when the error routine is selected, an error case is automatically accepted and this is registered in error unit 23 .
- - Fehleranzeige: das Auftreten eines Fehlers kann dem Fahrer des Kraft fahrzeugs optisch oder/und akustisch durch eine geeignete Anzeige vorrichtung angezeigt werden; ggf. können (falls eine Fehlerbestim mung möglich ist) mittels dieser oder einer zusätzlichen Anzeigevor richtung auch die Anzahl und die Position(en) des (der) den (die) Feh ler verursachenden optischen Elemente(s) dargestellt werden - bei spielsweise mittels einer optischen Anzeigevorrichtung am Armatu renbrett des Kraftfahrzeugs.- Fault display: the occurrence of a fault can force the driver vehicle optically and / or acoustically by a suitable display device are displayed; if necessary (if an error is possible) by means of this or an additional display direction also the number and position (s) of the mistake cause optical elements (s) are shown - at for example by means of an optical display device on the Armatu renboard of the motor vehicle.
Fehlerbestimmung: ausgehend vom eingelesenen aktuellen (fehler haften) Codewort CWA (= 100 111 100) werden durch sukzessive In vertierung jeweils eines Bits in der Bitfolge des Codeworts CWA Hilfs- Codeworte CWH gebildet und diese Hilfs-Codeworte CWH mit dem vorherigen Codewort CWV (= CW3) und dessen Nachbar-Codeworten (1. Ordnung CWVR1 (= CW2) und CWVL1 (= CW4), 2. Ordnung CWVR2 (= CW1) und CWVL2 (= CW5) etc.) sukzessive in aufsteigender Reihenfolge der Ordnung auf Übereinstimmung verglichen. Im obigen Beispielsfall ist die erste Übereinstimmung bei dem durch Invertierung der 4. Bit stelle des aktuellen Codeworts CWA = 100 111 100 gebildeten Hilfs- Codeworts CWH = 100 011 100 mit dem Nachbar-Codewort CWVR1 (= CW2) des vorherigen Codeworts CWV = CW3 gegeben, wodurch das die 4. Bitstelle der Bitfolge des Codeworts CW erfassende optische Element 11 als fehlerhaft erkannt wird.Fault determination: starting from the current (faulty) code word CW A (= 100 111 100), auxiliary code words CW H are formed by successively inverting one bit in the bit sequence of the code word CW A and these auxiliary code words CW H with the previous one Code word CW V (= CW 3 ) and its neighboring code words (1st order CW VR1 (= CW 2 ) and CW VL1 (= CW 4 ), 2nd order CW VR2 (= CW 1 ) and CW VL2 (= CW 5 ) etc.) successively compared in ascending order of order for agreement. In the example above, the first match is in the auxiliary code word CW H = 100 011 100 formed by inverting the 4th bit position of the current code word CW A = 100 111 100 with the neighboring code word CW VR1 (= CW 2 ) of the previous code word CW V = CW 3 , whereby the optical element 11 which detects the 4th bit position of the bit sequence of the code word CW is recognized as faulty.
Fehlerkorrektur: durch Invertierung des logischen Ausgangssignals des den Fehler verursachenden optischen Elements 11 wird aus dem aktuellen Codewort CWA (= 100 111 100) ein korrigiertes Codewort CWK (= 100 011 100) gebildet, anhand dieses korrigierten Codeworts CWK der aktuelle Lenkradwinkel LRWA ermittelt und dieser als Lenk radwinkel LRW von der Ausgabeeinheit 30 ausgegeben.Error correction: by inverting the logical output signal of the optical element 11 causing the error, a corrected code word CW K (= 100 111 100) is formed from the current code word CW A (= 100 011 100), and the current steering wheel angle LRW is based on this corrected code word CW K A determined and this is output as steering wheel angle LRW from the output unit 30 .
Claims (10)
- 1. durch die Sensoreinheit (10) wird im aktuellen Meßintervall (MIA) das aktuelle Codewort (CWA) erfaßt und durch die Auswerteeinheit (20) eine Vergleichsroutine durchgeführt, in der das aktuelle Codewort (CWA) auf Übereinstimmung mit dem im vorherigen Meßintervall (MIV) erfaßten und dem vorherigen Lenkradwinkel (LRWV) zuge ordneten vorherigen Codewort (CWV) verglichen wird, und bei einer Abweichung von aktuellem Codewort (CWA) und vorherigem Code wort (CWV) auf Übereinstimmung mit den beiden Nachbar-Codewor ten 1. Ordnung (CWVR1, CWVL1) des vorherigen Codeworts (CWV) verg lichen wird, die den eine Winkelschrittweite in beide Drehrichtungen vom vorherigen Lenkradwinkel (LRWV) entfernten Lenkradwinkeln (LRW) zugeordnet sind,
- 2. bei einer Übereinstimmung von aktuellem Codewort (CWA) und vor herigem Codewort (CWV) oder einem der beiden Nachbar-Codeworte 1. Ordnung (CWVR1, CWVL1) des vorherigen Codeworts (CWV) wird der dem aktuellen Codewort (CWA) zugeordnete aktuelle Lenkradwinkel (LRWA) bestimmt und als Lenkradwinkel (LRW) ausgegeben,
- 3. bei einer Abweichung von aktuellem Codewort (CWA) und den beiden Nachbar-Codeworten 1. Ordnung (CWVR1, CWVL1) des vorherigen Codeworts (CWV) wird ein Fehlerfall erkannt und eine Fehlerroutine zur Bestimmung des Fehlers und/oder zur Anzeige des Fehlers und/ oder zur Korrektur des Fehlers durchgeführt.
- 1. by the sensor unit ( 10 ) in the current measuring interval (MI A ) the current code word (CW A ) is detected and by the evaluation unit ( 20 ) a comparison routine is carried out in which the current code word (CW A ) is in agreement with that in the previous Measuring interval (MI V ) and the previous steering wheel angle (LRW V ) assigned previous code word (CW V ) is compared, and in the event of a deviation from the current code word (CW A ) and previous code word (CW V ) according to the two neighbors -Code words 1st order (CW VR1 , CW VL1 ) of the previous code word (CW V ) are compared, which are assigned to the steering wheel angles (LRW) one angular increment in both directions of rotation from the previous steering wheel angle (LRW V ),
- 2. If the current code word (CW A ) and prior code word (CW V ) or one of the two neighboring 1st order code words (CW VR1 , CW VL1 ) of the previous code word (CW V ) match , the current code word (CW V ) CW A) associated current steering wheel angle (LRW A) is determined and output as the steering wheel angle (LRW),
- 3. in the event of a deviation from the current code word (CW A ) and the two neighboring code words of the first order (CW VR1 , CW VL1 ) of the previous code word (CW V ), an error case is recognized and an error routine for determining the error and / or Display of the error and / or to correct the error.
- 1. Nachbar-Codeworte verschiedener Ordnung (CWVR1, CWVL1, CWVR2, CWVL2, CWVR3, CWVL3) des vorherigen Codeworts (CWV) bestimmt werden, die den verschiedene Winkelschrittweiten in beide Drehrich tungen vom vorherigen Lenkradwinkel (LRWV) entfernten Lenkrad winkeln (LRW) zugeordnet sind,
- 2. Hilfs-Codeworte (CWH) durch sukzessive Invertierung jeweils eines Bits der Bitfolge des aktuellen Codeworts (CWA) gebildet werden,
- 3. die Hilfs-Codeworte (CWH) sukzessive so lange in aufsteigender Rei henfolge der Ordnung mit den Nachbar-Codeworten verschiedener Ordnung (CWVR1, CWVL1, CWVR2, CWVL2, CWVR3, CWVL3) des vorheri gen Codeworts (CWV) verglichen werden, bis eine Übereinstimmung eines Hilfs-Codeworts (CWH) mit einem der Nachbar-Codeworte (CWVR1, CWVL1, CWVR2, CWVL2, CWVR3, CWVL3) gegeben ist,
- 4. der (die) Fehler und/oder das (die) den Fehler verursachende(n) opti sche(n) Element(e) (11) der Sensoreinheit (10) wird (werden) anhand der Abweichung der Bitfolge des aktuellen Codeworts (CWA) von der Bitfolge dieses Hilfs-Codeworts (CWH) ermittelt.
- 1. Neighboring codewords of different orders (CW VR1 , CW VL1 , CW VR2 , CW VL2 , CW VR3 , CW VL3 ) of the previous code word (CW V ) are determined, which indicate the different angular increments in both directions of rotation from the previous steering wheel angle (LRW V ) remote steering wheel angles (LRW) are assigned,
- 2. auxiliary code words (CW H ) are formed by successively inverting one bit of the bit sequence of the current code word (CW A ),
- 3. the auxiliary code words (CW H ) successively for as long in ascending order of the order with the neighboring code words of different order (CW VR1 , CW VL1 , CW VR2 , CW VL2 , CW VR3 , CW VL3 ) of the previous code word (CW V ) are compared until a match of an auxiliary code word (CW H ) with one of the neighboring code words (CW VR1 , CW VL1 , CW VR2 , CW VL2 , CW VR3 , CW VL3 ) is given,
- 4. the error (s) and / or the optical element (s) ( 11 ) of the sensor unit ( 10 ) causing the error is (are) determined based on the deviation of the bit sequence of the current code word ( CW A ) determined from the bit sequence of this auxiliary code word (CW H ).
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