Bei aktiven Bewegungssensoren ist üblicherweise ein Mess- wertaufnehmer vorgesehen, der beispielsweise mit einem ma- gnetostatisch empfindlichen Element mit einem Permanentma- gneten versehen sein kann. Der Messwertaufnehmer wirkt dabei mit einem geeigneten die zu erfassende Bewegung ausführenden Encoder oder Messwertgeber zusammen. Das Sensorelement spricht dabei beispielsweise auf eine durch die zu erfassen- de Bewegung des Encoders hervorgerufene Änderung der magne- tischen Flussdichte oder des Feldvektors an, wobei das Aus- gangssignal des Sensorelements einem Modulator zugeführt wird, der üblicherweise eine periodische Sensorspannung oder einen periodischen Sensorstrom erzeugt, dessen Frequenz durch die Bewegungsgeschwindigkeit bestimmt wird.

Derartige aktive Sensoren finden gerade in der Kraftfahr- zeugtechnik, beispielsweise in Fahrstabilitäts-oder in ei- ner Kraftfahrzeugbremsenregulierung, insbesondere als Rad- drehzahlsensoren, steigende Verbreitung. Gerade in Verbin- dung mit möglichen Anwendungen in sicherheitsrelevanten Be- reichen, wie beispielsweise bei der Bremsensteuerung in ei- nem Kraftfahrzeug, ist eine besonders hohe Zuverlässigkeit der von den Sensoren gelieferten Ausgangssignale von beson- derer Bedeutung.

Aus der WO 00/22441 ist eine Eingangsschaltung eines Bremsensteuergerätes für einen Raddrehzahlsensor bekannt, mit der das Signal eines 2-Level-oder 3-Level-Sensors verarbeitet wird. Die bekannte Schaltung bereitet das Stromsignal eines Raddrehzahlsensors für das Bremsen- steuergerät auf, so dass Übertragungsstörungen weitestgehend eliminiert werden. Zur Vermeidung von Fehlinterpretationen des Signals aufgrund kurzzeitiger Signalstörungen wird das Signal gefiltert. Zur Vermeidung von Problemen aufgrund länger anhaltender Übertragungsstörungen (Sensorausfall, Kurzschlüsse, Übergangswiderstände etc. ) wird das Impuls- signal des aktiven Sensors mit Schwellenwerten überprüft, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Über-bzw. unter- schreitet das Signal die vorgegebenen Schwellen, wird das Sensorsignal verworfen und ein Fehlersignal erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art anzugeben, mit dem eine besonders hohe Zuverlässigkeit bei der Auswertung der Sensorausgangssignale und somit eine besonders hohe betriebliche Sicherheit er- reichbar ist. Zudem soll eine für die Durchführung des Ver- fahrens besonders geeignete Auswerteeinrichtung angegeben werden.

Die Auswerteeinrichtung und die für diese vorgesehene Schal- tungsanordnung dient insbesondere zur Verbesserung der aus der WO 00/22441 bekannten Schaltungsanordnung, so dass hin- sichtlich der übrigen, im Folgenden nicht ausdrücklich er- läuterten Bestandteile der Schaltung auf die vorstehend ge- nannte Druckschrift verwiesen wird.

Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfin- dungsgemäß dadurch gelöst, dass das zeitliche Verhalten ei- nes charakteristischen Sensorsignals überwacht und mit einem erwarteten zeitlichen Verhalten verglichen wird, wobei bei einer Abweichung des ermittelten vom erwarteten zeitlichen Verhalten von mehr als einer vorgebbaren Toleranzschwelle auf eine Funktionsstörung des Sensors geschlossen wird.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine besonders hohe betriebliche Sicherheit und eine besonders hohe Zuverlässigkeit bei der Auswertung der vom Sensor be- reitgestellten Ausgangssignale insbesondere dadurch erreich- bar ist, dass mögliche Fehlerquellen bei der Auswertung der Sensorsignale konsequent unterdrückt werden. Zusätzlich oder alternativ zu den durch das System nach der Druckschrift WO 00/22441 unterdrückten kurzzeitigen Signalstörungen oder Übertragungsstörungen sollten daher auch Fehlerquellen kon- sequent unterdrückt werden, die sich bei einem lang anhal- tenden Einsatz des Sensors, beispielsweise in einem Kraft- fahrzeug, über einen längeren Zeitraum hinweg einstellen könnten. Als derartige Fehlerquellen kommen insbesondere bei der Verbindung des jeweiligen Sensors mit der zugeordneten Auswerteeinheit hinzukommende elektrische Widerstände in Be- tracht, die mit der Zeit das der Auswerteeinheit zugeführte Sensorsignal systematisch verfälschen könnten. Derartige, sich mit der Zeit einstellende elektrische Widerstände kön- nen hinzutretende serielle Widerstände infolge einer sich verschlechternden Kontaktierung des Sensors beispielsweise durch Korrosion oder signalseitig parallel geschaltete Wi- derstände durch sich bildende parasitäre Strompfade zu ande- ren Steckerkontakten oder sich einstellende Isolationspro- bleme im Steckergehäuse auftreten. Um die durch derartige zusätzlich auftretende elektrische Widerstände denkbare Ver- fälschung der Sensorausgangssignale konsequent zu vermeiden, sollte der Sensor hinsichtlich seiner Anbindung an die Aus- werteeinheit kontinuierlich überwacht und auf seine ord- nungsgemäße Funktionsfähigkeit hin überprüft werden. Wie sich herausgestellt hat, bilden sich derartige, die Sensor- signale möglicherweise verfälschende zusätzliche Widerstände in zeitlicher Hinsicht vergleichsweise langsam aus. Ein be- sonders geeignetes Kriterium für die Erkennung derartiger sich einstellender Fehlerquellen ist somit die zeitliche Überwachung von charakteristischen Sensorausgangssignalen.

Falls dabei eine Abweichung des charakteristischen Sensor- ausgangssignals von einem erwarteten Signalwert festgestellt wird, so kann auf eine eingetretene Fehlfunktion des Sensors geschlossen werden, so dass eine Berücksichtigung der vom Sensor gelieferten Ausgangssignale für die weitere Auswer- tung rechtzeitig unterdrückt werden kann.

Mit anderen Worten : Es wird ausgehend von einem fehlerfreien Signal eine längerfristige Signalverschlechterung betrach- tet, welche sich z. B. durch Serien-oder Parallelwiderstän- de ergibt. Eine besonders einfache und damit kostengünstige Lösung für diese Auswertung besteht darin, die Zeit zu be- trachten, die benötigt wird, um zwei Schwellwerte mit defi- niertem Abstand zu über-oder unterschreiten. Bevorzugt wird die in der an sich bekannten Schaltungsanordnung vorhandene Schwelle 1 in Fig. 1, welche beispielsweise bei etwa 10 mA liegt, in zwei Schwellen 1'und 3 (Fig. 2) aufgespaltet, wo- bei die neuen Schwellen insbesondere leicht oberhalb bzw. leicht unterhalb der vorher verwendeten Schwelle, z. B. bei 9,3 mA und 10,7 mA, angeordnet werden.

Durch Einführung von weiteren Schwellen kann das Verfahren erweitert und verfeinert werden. Die Systemverfügbarkeit er- höht sich in diesem Fall.

Als charakteristisches Sensorausgangssignal, dessen mögliche zeitliche Veränderung überwacht wird, kommt beispielsweise ein vom Sensor unmittelbar geliefertes Ausgangssignal, wie beispielsweise die Amplitude einer Ausgangsspannung oder ei- nes Ausgangsstroms, in Betracht. Alternativ kann als zur Überwachung herangezogenes charakteristisches Sensoraus- gangssignal insbesondere für den Fall, dass ein Sensoraus- gangssignal in Form von Impulssignalen, wie beispielsweise Rechtecksignalen oder Sinussignalen, vorliegt, aber auch vorteilhafterweise die so genannte Flankensteilheit des Sen- sorausgangssignals überwacht und im Hinblick auf eine noch tolerierbare Abweichung von einem Erwartungswert hin über- prüft werden. Dabei kann die Auswertung der Steilheit der ansteigenden und/oder der abfallenden Flanke vorgesehen sein. Die Überwachung der ansteigenden Flanke kann dabei vorzugsweise erfolgen, indem auf eine Funktionsstörung des Sensors geschlossen wird, wenn das Sensorausgangssignal wäh- rend der Dauer eines gewöhnlichen Impulses einen vorgegebe- nen Schwellwert nicht überschreitet. Im Fall der Überwachung der abfallenden Flanke wird hingegen vorzugsweise auf eine Funktionsstörung des Sensors geschlossen, wenn das Sensor- ausgangssignal während der Dauer eines gewöhnlichen Impulses einen vorgegebenen Schwellwert nicht unterschreitet. Das charakteristische Sensorsignal ist in diesen Fällen somit eine Flankenzeit. Dabei liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Verfälschung der Sensorausgangssignale durch das Auf- treten der genannten seriellen oder parallelen Widerstände sich insbesondere in vergleichsweise flachen Flankenverläu- fen niederschlagen kann, so dass ausgehend vom Beginn des Impulses der jeweils vorgesehene Schwellwert später erreicht wird als vorgesehen. Die Zeit wird dabei vorzugsweise mit- tels eines Signalfilters bestimmt.

Vorteilhafterweise ist zusätzlich zur Überwachung des cha- rakteristischen Sensorsignals zur weiteren Erhöhung der Zu- verlässigkeit bei der Auswertung der Sensorausgangssignale in der Art einer Plausibilitätskontrolle vorgesehen, dass ein Sensorausgangssignal in der elektronischen Auswerteein- heit nur dann weiterverarbeitet wird, wenn es innerhalb ei- nes vorgegebenen Normbereichs oder innerhalb eines erwar- tungsgemäß als zulässig erachteten Wertebereichs liegt.

Vorteilhafterweise handelt es sich beim Sensor um einen Rad- drehzahlsensor eines Kraftfahrzeugs, wobei der Sensor vor- zugsweise als 3-Level-Sensor ausgestaltet ist.

Bezüglich der Auswerteeinrichtung für einen zugeordneten Sensor wird die genannte Aufgabe gelöst mit einem Sensorsig- naleingang, dem eine Anzahl von Komparatoren nachgeschaltet ist, die ihrerseits ausgangsseitig mit einer Auswertelogik verbunden sind, wobei an die Auswertelogik ein Fehlermelde- baustein angeschlossen ist. Die Auswertelogik ist dabei vor- zugsweise derart ausgestaltet, dass beim Abweichen des zeit- lichen Verhaltens eines charakteristischen Sensorsignals von einem erwarteten zeitlichen Verhalten von mehr als einer vorgebbaren Toleranzschwelle auf eine Funktionsstörung des Sensors geschlossen wird.

Vorzugsweise ist die Auswertelogik ausgangsseitig mit einem Mikroprozessorsystem zur Steuerung eines Kraftfahrzeugbrem- senreglers verbunden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung besteht die Schaltungsanordnung aus einem n-bit A/D- Wandler, insbesondere mit nachfolgender digitaler Filterung und Auswertung. Die digitale Filterung ermöglicht eine Un- terdrückung von störenden Signalanteilen, die sonst in uner- wünschter Weise einen Fehler auslösen würden.

Besonders bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Schal- tungsanordnung ein digitaler Tiefpass 1. Ordnung eingesetzt, welcher eine besonders kostengünstige Lösung darstellt.

Durch ein zusätzliches RS-Latch in dem Signalpfad, welcher dem Bremsensteuergerät zugeführt wird, kann die Signalquali- tät vorzugsweise noch weiter verbessert werden.

Eine weitere Möglichkeit, das erfindungsgemäße Ziel zu er- reichen, besteht prinzipiell darin, eine Signalnachführung mit einem Analog/Digital-Wandler mit einer entsprechenden Schaltungsanordnung zu realisieren. Eine derartige Schal- tungsanordnung wäre jedoch erheblich aufwendiger als die er- findungsgemäß bevorzugte Schaltungsanordnung mit analoger Signalnachführung.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich ge- genüber anderen denkbaren Schaltungsanordnungen zur Beseiti- gung von Funktionsstörungen bei der Sensorübertragung durch eine besondere Einfachheit aus. So werden beispielsweise keine Flip-Flops im Signalpfad benötigt. Wird mit der erfin- dungsgemäßen Schaltungsanordnung eine Sensoreingangsschal- tung, wie sie z. B. in der Eingangs angeführten WO 00/22441 beschrieben ist, erweitert, kann besonders vorteilhaft ein bereits vorhandenes digitales Filter mitbenutzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen : Fig. 1 ein Diagramm mit Signalerkennungsschwellen, wie sie in einer an sich bekannten Schaltungsanordnung vorhanden sind, Fig. 2 ein Diagramm, welches die Schwellenwerte nach der Erfindung und die erfindungsgemäße Auswertelogik mit anschließender Filterung erläutert, und Fig. 3 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungs- anordnung.

Durch die in Fig. 1 dargestellten Schwellen der an sich be- kannten Schaltungsanordnung wird mittels Komparatoren das Signal eines Raddrehzahlsensors ausgewertet, in dem geprüft wird, ob sich das Signal innerhalb eines festgelegten Ar- beitsbereiches befindet. Befindet sich das Sensorsignal 2 oberhalb von Schwelle 1, wird noch kein Fehlersignal er- zeugt, dies geschieht vielmehr erst, wenn das Sensorsignal 2 die Schwelle 1'übersteigt. Wenn sich das Signal 2'unter- halb von Schwelle 1"befindet, wird ebenfalls ein Fehlersig- nal erzeugt. Demzufolge wird erkannt, ob die Eingangsströme zu klein oder zu groß werden. Um durch die gegebenen Tole- ranzen des Sensors und der Verarbeitungselektronik nicht willkürlich einen Fehler zu melden, werden die Fehlererken- nungsschwellen in ausreichendem Abstand zu den typischen Ausgangströmen des Sensors gelegt.

Die Auswerteschaltung ist damit unempfindlich für kleine Störungen am Eingang. Damit existieren aber auch Grauberei- che, in denen kein Fehler angezeigt wird und eine korrekte Signalverarbeitung nicht mehr sichergestellt ist. Im einem ungünstigen Fall kann es vorkommen, dass vom System fälsch- lich eine Fahrsituation mit einem Radschlupf erkannt wird, und deshalb eine ABS-Regelung durchgeführt wird. Eine ent- sprechende Situation entsteht beispielsweise dann, wenn sich das Sensorsignal während der Fahrt so weit verschlechtert, dass Schwelle 1 unterschritten wird. In diesem Fall wird kein Impuls mehr weitergeleitet, was einem stehenden Rad (Schlupf) entspricht.

In Fig. 3 ist eine zusätzliche Schwelle 3 zu der in Fig. 2 dargestellten, bereits vorhandenen Schwelle 1', vorgesehen.

Fig. 2 zeigt die entsprechende Schaltungsanordnung. Signal 4 ist das analoge Sensorsignal, welches am Eingang des Brem- sensteuergerätes anliegt. Stromsignal 4 wird durch Strom- spiegel 12 in ein Spannungssignal umgewandelt, welches Kom- paratoren 13 und 14 eingangsseitig zugeführt ist. Das anlie- gende Signal wird dann mit zwei Referenzspannungen vergli- chen. Die Ausgänge der Komparatoren sind mit zwei Eingängen von Logik 7 verbunden. Die erfindungsgemäße Schaltung ist in einen Chip des Bremsensteuergerätes integriert. Signal 5 ist ein Digitalsignal, welches an Ausgang 6 von Logik 7 anliegt.

Signal 8 liegt an Ausgang 10 der Logik an und wird Digital- filter 11 zugeführt. Logik 7 ist so ausgeführt, dass in Ab- hängigkeit der Schwellenüberschreitung des Signals 4 bezüg- lich der Schwellen 1'und 3 ein Signalmuster entsprechend Signal 8 erzeugt wird. Am Ausgang des Digitalfilters 11 wird Signal 9 ausgegeben. Ein High-Pegel von Signal 9 entspricht einem Fehler des Sensorsignals. Die Schaltung bestimmt über das Filter die Zeit, die vergeht, um die beiden Schwellen zu durchlaufen. Im normalen Betriebsbereich wird diese Zeit durch die Flankensteilheit der Sensorstromflanken bestimmt.

Ist diese Zeit länger als ein vorgegebener Grenzwert, wird ein Fehler des Sensorsignals erkannt. Mit der entwickelten Schaltung wird-bevor das Radsignal falsch bewertet wird- ein Fehler, bzw. die Verschlechterung des Sensorsignals an- gezeigt.

Bezugszeichenliste 1, 1', 1"Schwellen 2,2'Sensorsignale 3 Schwelle 4 (Strom-) Signal 5 (Digital-) Signal 6 Ausgang 7 Logik 8,9 Signale 10 Ausgang 11 Digitalfilter 12 Stromspiegel 13,14 Komparatoren