Stand der Technik Übertragungssysteme, die auf Basis des FSK-Verfahrens arbeiten, sind bekannt. Hierbei kommunizieren eine erste Einheit mit einer zweiten Einheit-entweder unidirektional oder bidirektional-über einen Über- trager, der beispielsweise induktiv oder kapazitiv arbeitet. Es werden zwischen den Einheiten binäre Nutzdaten übertragen, wobei beide Einheiten binäre Nutzdaten senden und empfangen können. Hierbei ist sowohl der Sendeseite als auch der Empfängerseite jeweils eine Übertragerelektronik zugeordnet, die die binären Nutzdaten erhält. Die Nutzdaten beinhalten eine Signalfolge, die entsprechend der zu übertragen-

den Information den Signalzustand High (logisch 1) oder den Signalzustand Low (logisch 0) besitzt. Die Übertrageelektronik besitzt einen Modulator, der in Abhängigkeit des Signalzustandes der zu übertragenden Nutzdaten diese mit einer höheren Trägerfrequenz moduliert. Dieses in die höhere Frequenz umgesetzte Signal wird zur Empfängerseite übertragen und dort demoduliert, so dass wieder die ursprünglichen Nutz- daten mit ihren entsprechenden Signalzuständen zur Verfügung stehen.

Bekannt sind FSK-Dekoder, die mit einer PLL (Phase Locked Loop) arbeiten. Hierbei werden je nach Ein- satzfall analoge PLL oder digitale PLL eingesetzt.

Analoge PLL haben den Nachteil, dass die dort verwen- deten Bauelemente eine relativ hohe Temperaturemp- findlichkeit aufweisen, so dass es zu temperaturab- hängigen Signal-Offsets kommen kann. Digitale PLL benötigen im Vergleich zu analogen PLL deutlich höhere Modulations (Träger-) frequenzen, die entspre- chend ausgebildete, einen komplizierten Aufbau auf- weisende Trägerfrequenzgeneratoren erfordern.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsge- mäße Schaltungsanordnung mit den im Anspruch 1 bezie- hungsweise Anspruch 7 genannten Merkmalen bietet dem- gegenüber den Vorteil, dass eine FSK-Dekodierung in einfacher Weise, insbesondere ohne temperaturabhän- gige Bauelemente und ohne hohe Trägerfrequenzen, erfolgen kann. Dadurch, dass die binären Nutzdaten in

Abhängigkeit ihres logischen Signalzustandes auf Sen- derseite mit einer ersten Frequenz oder einer zweiten Frequenz moduliert werden, und auf Empfängerseite die modulierten Nutzdaten einen Zähler takten, der in Abhängigkeit einer Steuerpulsfrequenz, bevorzugt von einer der Modulationsfrequenzen oder davon unabhän- gigen Frequenz, ausgelesen und zurückgesetzt wird, wobei der ausgelesene Zählerstand den Signalzustand des demodulierten Nutzsignals definiert, wird vor- teilhaft möglich, die FSK-Demodulation rein digital durchzuführen. Hierdurch wird eine sehr kosten- günstige Implementierung von Modulator und Demo- dulator in einem einfachen programmierbaren Logikbau- stein möglich. Insbesondere ist vorteilhaft, dass durch eine mögliche und sinnvolle Einstellung der auszulesenden Zählerfenster die Demodulation un- empfindlich gegenüber Frequenzschwankungen des Trä- gerfrequenzgenerators ist. Ferner muss eine Aufsyn- chronisierung des Demodulators der Empfängerseite auf die Modulationsfrequenz des Modulators der Sendeseite nicht mehr erfolgen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs- beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er- läutert. Es zeigen :

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Übertragungssys- tems und Figur 2 ein Blockschaltbild einer Demodulator-/Mo- dulatoreinheit einer Übertragerelektronik.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Figur 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein Übertra- gungssystem 10 zur Übertragung binärer Nutzdaten zwi- schen einer ersten Einheit 12 und einer zweiten Ein- heit 14. Die Einheiten 12 und 14 sind beispielsweise Baugruppen von Kraftfahrzeugen, wobei eine Übertra- gung von Nutzdaten, beispielsweise zwischen einem Lenkrad (Einheit 12) und einer Lenksäule (Einheit 14) oder einem Fahrzeugsitz (Einheit 12) und einer Fahr- zeugkarosserie (Einheit 14), erfolgt. Selbstverständ- lich lässt sich die Erfindung auf andere beliebige Beispiele, auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, übertragen.

Der Einheit 12 ist eine erste Übertragerelektronik 16 und der Einheit 14 eine zweite Übertragerelektronik 18 zugeordnet. Die Übertragerelektroniken 16 und 18 sind über eine induktive Schnittstelle 20 miteinander verbunden. Nach einem weiteren Beispiel kann die Schnittstelle 20 auch eine kapazitive Schnittstelle sein.

Nachfolgend wir auf Aufbau und Funktion der Übertra- gerelektroniken 16 und 18 näher eingegangen, wobei hierbei die Erläuterung an einer Übertragerelektronik

erfolgt, wobei klar ist, dass die andere elektronik einen entsprechenden Aufbau und Funktions- weise besitzt.

Die Übertragerelektronik 16 besitzt eine Modulations- /Demodulationseinheit 22, die einen Modulator 24 und einen Demodulator 26 umfasst. Der Modulations-/Demo- dulationseinheit 22 ist ein erster Frequenzgenerator 28, der eine Modulations (Träger-) frequenz fl bereit- stellt, und ein zweiter Frequenzgenerator 30, der eine Modulations (Träger-) frequenz f2 bereitstellt, zugeordnet. Die Modulations-/Demodulationseinheit 22 ist mit einer Sende-/Empfangseinheit 32 verbunden.

Anhand des in Figur 1 dargestellten Blockschaltbildes ergibt sich zunächst folgende allgemeine Funktion des Übertragungssystems 10. Von der Einheit 12 bezie- hungsweise der Einheit 14 zu übertragende binäre Daten werden als Signal 34 der Übertragerelektronik 16 übergeben. Diese Nutzsignale 34 besitzen entweder den logischen Zustand 1 (High) oder 0 (Low). Je nach logischem Schaltzustand des Signals 34 wird über den Modulator 24 das Signal 34 mit einer der Trägerfre- quenzen moduliert. Im Signalzustand High erfolgt eine Modulation mit der Trägerfrequenz fl und im Signalzu- stand Low eine Modulation mit der Trägerfrequenz f2.

Das so modulierte Signal 34'wird über die Sende- /Empfangseinheit 32 der Übertragerelektronik 16 der Sende-/Empfangseinheit 32 der Übertragerelektronik 18 übertragen. Die Übertragung erfolgt hierbei über die induktive Schnittstelle 20. Dort wird das modulierte Signal 34'dem Demodulator 26 der übertragerelektro-

nik 18 zugeführt und in noch anhand von Figur 2 zu erläuternder Weise demoduliert. Anschließend erfolgt die Übertragung als Signal 34 mit seinen logischen Signalzuständen High beziehungsweise Low an die Ein- heit 14. Im umgekehrten Wege-also von der Einheit 14 zur Einheit 12-ist der gleiche Signalweg für hier angenommene Nutzsignale 36 gegeben. Es wird deutlich, dass in diesem Beispiel eine bidirektionale Übertragung binärer Nutzdaten möglich ist.

In Figur 2 ist in einem detaillierterem Blockschalt- bild die Modulations-/Demodulationseinheit 22 der Übertragerelektronik 18 gezeigt. Es wird deutlich, dass der Demodulator 26 einen Zähler 38 umfasst, des- sen Zählereingang 40 mit dem modulierten Signal 34' beaufschlagbar ist. Das Signal 34'wird gegebenen- falls über ein Hochfrequenzfilter 42 geführt. Der Zählerausgang 44 ist mit einer Auswerteeinheit 46 verbunden, an dessen Ausgang 48 das demodulierte Sig- nal 34 anliegt. Ein Rücksetzeingang 50 des Zählers 38 ist mit einem Steuerpulsgenerator 52 verbunden, der andererseits mit einem Übernahmeeingang 54 der Aus- werteeinheit 46 verbunden ist. Die Auswerteeinheit 46 besitzt ferner einen Fehlerausgang 56.

Der Steuerpulsgenerator 52 ist mit dem Frequenzgene- rator 28 verbunden. Die Frequenzgeneratoren 28 und 30 sind darüber hinaus mit einem Mischer 58 des Modula- tors 24 verbunden. Der Steuerpulsgenerator 52 kann nach einer weiteren Ausführungsvariante auch mit einem von den Frequenzgeneratoren 28 und 30 unabhän- gigen Frequenzgenerator verbunden sein.

Das in Figur 2 dargestellte Blockschaltbild zeigt folgende Funktion : Der Zähler 38 des Demodulators 26 wird von dem modu- lierten Signal 34'getaktet, das heißt hochgezählt.

Über den Frequenzgenerator 28 wird der Steuerpulsge- nerator 52 gespeist, das heißt, die vom Frequenzgene- rator 28 erzeugte Frequenz fl dient der Steuerung des Demodulators 26. Entsprechend dieser Frequenz werden über den Steuerpulsgenerator 52 ein Reset-Signal 60 an den Zähler 38 und ein Übernahmesignal 62 an die Auswerteeinheit 46 gegeben. Da-s-, Reset-Signal 60 be- wirkt, dass der Zähler 38 auf den Zählerstand 0 zurückgesetzt wird. Das kurz zuvor erzeugte Übernah- mesignal 62 bewirkt, dass der am Zählerausgang 44 anliegende Zählerstand von der Auswerteeinheit 46 iibernommen wird. Dieser aktuelle Zählerstand wird mit einer Auswertetabelle 66 verknüpft und das Ergebnis in einem Speicher 64 der Auswerteeinheit 46 zwischen- gespeichert.

Gegebenenfalls kann der Zählerstand zwischengespei- chert werden, damit sichergestellt ist, dass der korrekte Zählerstand ausgewertet wird.

Optional kann der Zählerstand vor Verknüpfung mit der Auswertetabelle 66 zusätzlich zwischengespeichert werden.

Dem Zählerstand sind zwei Informationen in der Aus- wertetabelle 66 zugeordnet. Diese Informationen bein-

halten einerseits die Aktivierung beziehungsweise De- aktivierung des Fehlerausganges 56 und das Legen des Signals 34 an den Signalausgang 48 mit den möglichen Signalzuständen High beziehungsweise Low.

Bei einem angenommenen konkreten Ausführungsbeispiel ergeben sich bei einer Nutzdatenrate des Signals 34 beziehungsweise 34'von 10 bis 250 Kbit/s oder höher und einer Modulations (Träger-) frequenz fl von 7 MHz (entspricht dem Nutzsignalzustand High) und einer Modulations (Träger-) frequenz f2 von 10 MHz (ent- spricht dem Signalzustand Low) und einer Reset-Fre- quenz des Steuerpulsgenerators von 1 MHz folgende Zusammenhänge : Zählerstand Fehlerausgang 56 Signalausgang 48 0-5 Aktiv High 6-8 Inaktiv High 9-11 Inaktiv Low >11 Aktiv High Anhand dieser Auswertetabelle 66 wird deutlich, dass bei einem Zählerstand zwischen 0-5 sowie > 11 der Fehlerausgang 56 aktiv ist und bei einem Zählerstand zwischen 6-11 inaktiv ist. Bei einem Zählerstand zwi- schen 6-8 ist gleichzeitig der Signalausgang 48 auf den Pegel High geschaltet, da entsprechend der ge- wählten Frequenzteilung zwischen der Frequenz fl (entspricht dem High-Pegel des Nutzsignals) und der Reset-Frequenz von 1 MHz dieser Zählerstand dem Pegel High entspricht. Beim Zählerstand zwischen 9-11 wird der Signalausgang 48 auf den Pegel Low geschaltet, da

dies der Teilung der Frequenz f2 von 10 MHz (bei einem Nutzsignalpegel Low) und der Reset-Frequenz entspricht. Somit wird deutlich, dass durch einfaches Übernehmen eines Zählerstandes eine Demodulation des zuvor modulierten Nutzsignals 34 möglich ist.

Bei einem Zählerstand außerhalb der die Nutzsignal- pegel High beziehungsweise Low definierenden Zähler- stände (im Beispiel < 6 und > 11) ist der Fehleraus- gang 56 aktiv und der Signalpegel am Signalausgang 48 High. Hierdurch wird erreicht, dass für den Fall, dass die Einheit 12 beziehungsweise 14 (Figur 1) mit einer Mikrokontroller-UART-Einheit realisiert ist, ein Einlesen von Daten verhindert wird.

Gegenüber den genannten Zahlenbeispielen ist auch möglich, durch Feinabstimmung die Nutzdatenrate ge- genüber den Modulations (Träger-) frequenzen zu erhö- hen. Hierdurch wird möglich, die Zählerstandsberei- che, in denen die Nutzsignalpegel High und Low im gültigen Bereich ausgeworfen werden, niedriger zu wählen. Durch eine Optimierung der Frequenzgenerato- ren 28 und 30, mit denen die Modulation der Nutzsig- nale erfolgt, kann ferner auf die Verhinderung von Phasensprüngen im Umschaltzeitpunkt von der Frequenz fl auf die Frequenz f2 beziehungsweise umgekehrt optimiert werden.

Nach einer weiteren Variante ist denkbar, die Fre- quenzen fl und f2 beziehungsweise die Reset-Frequenz so zu wählen, dass zwischen den gültigen Zähler- standsbereichen zwischen dem Nutzsignalpegel High und

dem Nutzsignalpegel Low ein ungültiger Zählerstands- bereich eingeführt wird.

Ferner kann gegebenenfalls auf das Setzen des Fehler- ausganges 56 gänzlich verzichtet werden. Dies verein- facht den Schaltungsaufbau, kann jedoch zu Komplika- tionen beim Dateneinlesen in den Einheiten 12 bezie- hungsweise 14 im Fehlerfall führen.

Der Zähler 38 ist vorzugsweise als GrayCode-Zähler ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass sich pro Zählimpuls über das modulierte Signal 34 immer nur genau ein Ausgang (Zählerausgang 44) verändert (wie- ter geschaltet) wird. Dies verhindert die Übernahme ungültiger Daten für den Fall, wenn das Reset-Signal 60 beziehungsweise das Übernahmesignal 62 zeitlich genau mit einem Zählimpuls über das Signal 34'zusam- mentrifft. Anderenfalls müsste über eine Logikverrie- gelung eine derartige ungültige Datenübernahme ver- hindert werden.

Das dem Zähler 38 vorgeschaltete Hochfrequenzfilter 42 filtert unerwünschte Signal-Peaks, die beispiels- weise durch die induktive Schnittstelle hervorgerufen sein können, heraus. Das Filter 42 kann ein einfaches Tiefpassfilter (RC-Filter) und/oder ein einfaches, nicht retriggerbares Monoflop sein.