DE10109796A1 - Schaltung und Verfahren zur Vorgabe eines Startsignals für einen Controller - Google Patents
Schaltung und Verfahren zur Vorgabe eines Startsignals für einen ControllerInfo
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Abstract
Schaltung und Verfahren zur Vorgabe eines Startsignals, wobei abhängig von dem Startsignal ein Controller aus einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand überführt wird, wobei die Energieaufnahme des Controllers im zweiten Zustand höher ist als im ersten Zustand, wobei die Schaltung eine getaktete Energiequelle aufweist, welche im Takt ein Energiesignal abgibt und das Startsignal abhängig von dem Energiesignal gebildet wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung und ein Verfahren zur
Vorgabe eines Startsignals, wobei abhängig von dem
Startsignal ein Controller aus einem ersten Zustand in einen
zweiten Zustand überführt wird, wobei die Energieaufnahme
des Controllers im zweiten Zustand höher ist als im ersten
Zustand gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Dazu zeigt die DE 196 45 944 A1 ein Steuergerät für ein
Bordnetz mit wenigstens zwei von einem Generator aufladbaren
Batterien, die zur Versorgung verschiedener Verbraucher
dienen. Dem Steuergerät und damit dem darin enthaltenen
Mikrocontroller werden über verschiedene Anschlüsse
Informationen zugeführt. Über andere Anschlüsse kann das
Steuergerät bzw. der enthaltene Mikrocontroller
Steuersignale abgeben. In Abhängigkeit von vorgebbaren Daten
öffnet oder schließt das Bordnetzsteuergerät die Verbindung
zwischen den beiden Batterien und geht nach dem Abschalten
in einen Sleep-Modus über. Dabei wird zum Wake up aus dem
Sleep-Modus ein Feldeffekttransistor zur Inbetriebnahme des
Steuergeräts durch Zuführung eines Signals durchgeschaltet.
Steuergeräte wie das soeben beschriebene Bordnetzsteuergerät
werden in der Regel aufgrund der Ruhestromanforderungen bzw.
deren Ruhestromaufnahme in einen Standby- oder Sleep-Modus
geschickt, wenn dieses gerade nicht benötigt wird bzw. nicht
eingesetzt wird. Dies gilt für alle Steuergeräte, eben wie
beispielsweise das Bordnetzsteuergerät oder Komfort- bzw.
Peripheriesteuergeräte insbesondere in einem Fahrzeug,
welche nicht eine ununterbrochene Abarbeitung von Aufgaben,
bezogen auf ihre Funktion, durchführen müssen. Dies gilt
beispielsweise auch für Steuergeräte bei Schließsystemen,
Steuergeräte, die Stellmotoren ansteuern wie beispielsweise
Fensterheber oder Schiebedach oder auch eine Außenspiegel
verstellung usw.
All diese zeitweise in einen Standby- oder Sleep-Modus
setzbaren Steuergeräte unabhängig davon, ob diese im
Fahrzeug eingesetzt werden oder anderen Orts, werden in
einer Art Polling-Betrieb zyklisch aktiv. Dies gilt vor
allem für den Controller sowie Teile der Peripherie. Dadurch
wird es möglich, während dieser aktiven Phasen zeitkritische
und sonstige externe Ereignisse und Signale, beispielsweise
Schalterstellungen, zu erfassen. Abhängig davon wird dann
das gesamte Steuergerät erneut aktiviert oder verbleibt im
Sleep-Modus bzw. Standby-Modus. Dieses Verfahren führt zu
einer hohen Stromaufnahme des Steuergerätes.
Werden nun beispielsweise gleichzeitig mehrere Steuergeräte
auf diese Art betrieben, so ist für jedes Steuergerät nur
ein bestimmter Teil der gesamt zur Verfügung stehenden
Energie bzw. des Stromes einsetzbar. Dadurch können entweder
nicht viele Steuergeräte gleichzeitig in dieser Art
betrieben werden oder es werden Lösungsversuche eingesetzt,
die darin liegen, sehr große Abtastzeiten, also
Zykluszeiten, zwischen zwei Aktivitätsphasen zu wählen.
Es zeigt sich somit, dass der Stand der Technik nicht in
jeder Weise optimale Ergebnisse zu liefern vermag. Es gilt
daher, ein Konzept zu entwickeln, mit dem die angesprochenen
Problematiken beherrscht werden können.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer
Schaltung zur Vorgabe eines Startsignals, wobei abhängig von
dem Startsignal ein Controller aus einem ersten Zustand,
einem Standby- oder Sleep-Mode in einen zweiten Zustand
aktiver Natur überführt wird, wobei die Energieaufnahme des
Controllers im zweiten Zustand höher ist als im ersten
Zustand. Dies wird vorteilhafter Weise dadurch erreicht,
dass die Schaltung eine getaktete Energiequelle aufweist,
welche im Rahmen dieses Taktes ein Energiesignal ausgibt und
das Startsignal abhängig von diesem Energiesignal gebildet
wird.
Dadurch kann vorteilhafter Weise eine Senkung der
Ruhestromaufnahme des Steuergerätes in Verbindung mit der
erfindungsgemäßen Schaltung erreicht werden, während
gleichzeitig die Echtzeitfähigkeit bezüglich der Erfassung
der Signale während des ersten energieärmeren Zustandes,
also dem Sleep- oder Standby-Mode in großem Umfang erhalten
bleibt.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Wake-up-
Schaltkreises kann das eigentliche Steuergerät sogar
vollständig abgeschaltet werden und nur der Wake-up-
Schaltkreis, also die Schaltung, mit Energie versorgt
werden. Dadurch ist hauptsächlich die Ruheenergieaufnahme,
insbesondere Ruhestromaufnahme, der Wake-up-Schaltung
relevant, welche durch die Verwendung der getakteten
Energiequelle bzw. eines getakteten Energiesignals auf ein
Minimum reduzierbar ist.
Dadurch wird auch die Notwendigkeit eliminiert, aus Energie-
bzw. Stromgründen die Signale, welche zu einem Aktivieren
der Steuereinheit bzw. des Controllers führen können, nur in
großen Zeitabständen zu erfassen und zu verarbeiten.
Durch Verwendung eines Schwellwertschaltmittels,
insbesondere eines Komparators, welches mit der getakteten
Energiequelle verbunden ist, ergibt sich vorteilhafter Weise
eine einfache Möglichkeit der Signalzustandserfassung.
Wird vorteilhafter Weise ein Speichermittel mit wenigstens
einer Speicherzelle mit dem Schwellwertschaltmittel
verbunden, kann der Signalzustand als Speicherzelleninhalt
konserviert und damit besser verarbeitbar und vergleichbar
gemacht werden. Insbesondere wenn das Speichermittel als
Schieberegister ausgebildet ist und der Speicherzelleninhalt
im Takt der getakteten Energiequelle weitergeschoben wird,
sind komplexe Auswahlverfahren und Vergleichsverfahren
möglich, welche dann schlussendlich in der Abgabe eines
Startsignals als Wake-up-Signal an den Mikrocontroller
resultieren.
Diese Vergleichsmöglichkeit ist vorteilhafter Weise dadurch
gegeben, dass ein weiteres Speichermittel, ebenfalls
insbesondere als Register, speziell als Schieberegister
ausgebildet, einen bestimmten Speicherinhalt, insbesondere
in Form eines Bitmusters enthält und durch den Vergleich der
Bitmuster ein Startsignal ausgelöst wird. Dazu kann
vorteilhafter Weise ein einfaches Auswertemittel in Form
einer einfachen Logik verwendet werden, wobei dieses
Auswertemittel mit dem wenigstens einen Speichermittel
verbunden ist und das Startsignal an den Controller ausgibt.
Dabei ist es vorteilhafter Weise auch denkbar, dass bei der
Verwendung zweier Speichermittel zum Vergleich ein
Speichermittel in einer aktiven Phase des Controllers von
diesem mit vorgebbarem Inhalt gefüllt wird, so dass der
Controller selbst die Startkriterien vorgeben kann.
In einer weiteren Ausführungsform wird die getaktete
Energiequelle vorzugsweise einstellbar ausgebildet, so dass
das im Takt ausgegebene Energiesignal in seiner Höhe
veränderbar ist. Die Verwendung solcher getakteter, in der
Höhe veränderter Energiesignale ermöglicht dann
vorteilhafter Weise die Gewinnung zusätzlicher
Informationen, die beispielsweise zu Diagnosezwecken
eingesetzt werden können.
Die Höhe des Energiesignals wird vorteilhafter Weise durch
ein Stellmittel, insbesondere eine Statemachine
durchgeführt, wodurch eine vorgebbare Veränderung des
Energiesignals implementiert werden kann.
Statt oder zusätzlich zur Verwendung eines in der Höhe
variablen Energiesignals kann vorteilhafter Weise ein
Referenzmittel vorgesehen werden, durch welches der
Schwellwert des Schwellwertschaltmittels veränderbar ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben
sich aus der Beschreibung und den Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung
dargestellten Figuren näher erläutert.
Dazu zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wake-up-Schaltung
in Verbindung mit Möglichkeiten der
Eingangssignalgenerierung sowie der Verbindung mit dem
Controller.
Fig. 2 zeigt den Signalverlauf bei einfach getakteter
Energiequelle.
Fig. 3 zeigt in einer weiteren Ausführungsform eine
erfindungsgemäße Schaltung mit mehreren Signalanschlüssen
und der Option zur Energiesignalhöhenveränderung.
Der Signalverlauf bei Höhenvariation des Energiesignals ist
in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 5 zeigt in einer weiteren Ausführungsform eine
erfindungsgemäße Schaltung mit Referenzmitteln zur Variation
der Vergleichsschwelle.
Der Signalverlauf bei Variation der Vergleichsschwelle ist
in Fig. 6 dargestellt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind verschiedene Optionen
die Erfindung betreffend mit unterschiedlichen Figuren
dargestellt. Erfindungsgemäß ist es aber möglich, die
unterschiedlichen Figuren bzw. die darin gezeigten Optionen
beliebig miteinander zu kombinieren um so wiederum einen
erfindungsgemäßen Gegenstand zu erhalten.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung 100 mit einer
steuerbaren Energiequelle, insbesondere eine Stromquelle
sowie einem Taktmittel 103 zusammengefasst in einer
getakteten Energiequelle 101. Die Energiequelle kann eine
Spannungsquelle, eine Ladungsquelle, eine Stromquelle, usw.
Aus Gründen der Anschaulichkeit wird im Weiteren von einer
Stromquelle, als bevorzugtem Ausführungsfall gesprochen.
Die getaktete Stromquelle 101 ist mit einem
Schwellwertschaltmittel, insbesondere einem Komparator 104
verbunden, an dessen zweiten Eingang eine Referenzschwelle
Ur anliegt. Das Schwellwertschaltmittel 104 ist seinerseits
mit einem Speichermittel 105, insbesondere einem Register,
beispielsweise einem Schieberegister, verbunden, dessen
einzelne Zellen mit Z bezeichnet sind. Dieses Speichermittel
105 hat wiederum eine Verbindung zu einem Auswertemittel
106, insbesondere einer einfachen Vergleichslogik.
Optional dargestellt sind mit 107 weitere Speichermittel,
insbesondere Register 108 und 109, welche einerseits
innerhalb des Auswertemittels 106 oder außerhalb von diesem,
aber innerhalb der Schaltung 100 untergebracht sein können.
Über Verbindung 112 wird dem Mikrocontroller bzw. Controller
110 ein Startsignal oder Wake-up-Signal übermittelt. Dabei
kann das Wake-up-Signal auch zunächst ein Schaltmittel
bedienen, welches hier nicht explizit dargestellt ist und
durch welches die Energiezufuhr des Controllers 110
bereitgestellt werden kann. Das Schaltmittel kann dabei
extern oder intern, bezogen auf den Controller 110,
angeordnet oder auch Teil von 100 sein.
Optional ist der Controller 110 über Verbindung 111 uni-
oder bidirektional mit den optionalen Registern 108 bzw. 109
verbunden, z. B. über eine serielle Schnittstelle, wie z. B.
SPI.
An der Eingangsklemme 119 der Schaltung 100 ist ein
Schalter 115 angebunden, welcher über einen Verbraucher 120,
insbesondere einen Widerstand, mit einer Spannung Ub, welche
insbesondere der Batteriespannung im Fahrzeug entspricht,
verbunden ist. Die Schaltung 100 selbst wird ebenfalls mit
einer Versorgungsspannung Uv mit Energie versorgt, wobei Uv
der Batteriespannung Ub entsprechen kann, aus dieser
gebildet werden kann oder einer eigenen Energieversorgung
entspricht.
Weitere Energieversorgungen, beispielsweise des Controllers
110 bzw. entsprechende Masseanschlüsse sind, da diese
bekannt und nicht wesentlich sind, weggelassen.
Gepunktet ist am Schalter 115 ein Widerstand 114
dargestellt, welcher parasitäre Widerstände des
Schalters 115 darstellt, welcher beispielsweise durch
Fertigungsungenauigkeiten, Materialeigenschaften oder
Alterung bzw. Verschleiß des Schalters entsteht.
Mit 116 ist optional ein Schaltkreis dargestellt, welcher
ebenfalls eine Signalgenerierung zum Anschluss 119
durchführt, in dem eine steuerbare Energiequelle,
insbesondere eine steuerbare Stromquelle 118 aus einem
Analogschaltkreis 117 gesteuert wird. Dieser Schaltkreis
kann anstatt oder zusätzlich zu Schalter 115 vorhanden sein.
Die Funktionsweise wird nun anhand Fig. 2 im Weiteren
erläutert. Allgemein gilt, dass Hinweise der einzelnen auch
nachfolgenden Ausführungsformen nicht auf diese beschränkt
sind, sondern in der Regel für alle Ausführungsformen gelten
unter der Berücksichtigung, dass die Optionen bzw. Merkmale
der einzelnen Ausführungsformen beliebig zu weiteren
Ausführungsformen kombinierbar sind.
Die Stromquelle 102 wird durch den Taktgeber 103 getaktet.
In dem Spannungszeitdiagramm U(t) von Fig. 2 ist mit Ub die
Batteriespannung und Ur der Schwellwert bzw. hier die
Referenzspannung dargestellt. Bei geschlossenem Schalter 115
liegt die Spannung Ub am Eingang 119 an. Zum Zeitpunkt t1
wird durch den Taktgeber 103 ein Impuls I der Breite t1 bis
t2 ausgelöst. Bei geschlossenem Schalter liegt somit fast
die gesamte Spannung Ub am Komparatoreingang, also nur in
geringem Umfange getrieben durch die Stromquelle 102, an. Es
stellt sich ein Spannungsniveau U1 ein, welches sich von Ub
durch den Abfall am Verbraucher 120 sowie am Innenwiderstand
der Stromquelle 102 bzw. des parasitären Widerstandes 114
unterscheidet. Bei entsprechend dimensioniertem (Einstell-
Wert) der Stromquelle 102 liegt der Spannungsabfall bei
Niveau U1, also nur gering unter der Versorgungsspannung Ub.
Da das Niveau U1 oberhalb der Referenzschwelle Ur liegt,
schaltet der Komparator, also das Schwellwertschaltmittel
104, nicht und in die Zelle des Registers 105 wird eine 0
eingeschrieben. Zum Zeitpunkt t3 gibt die getaktete
Stromquelle 101 erneut einen Impuls I bei geschlossenem
Schalter 115 aus, wodurch auch hier in das Register eine 0
eingeschrieben wird. Zweckmäßiger Weise wird dazu das
Register mit dem gleichen Takt des Taktgebers 103 wie die
getaktete Energiequelle 101 beaufschlagt, wodurch die
Ergebnisse aus dem Schwellwertvergleich nacheinander in die
Zellen des Registers eingeschrieben werden.
Im einfachsten Fall ist dabei nur eine Registerzelle
vorhanden. Es sind aber beliebige Anzahlen von
Registerzellen je nach Komplexität der Ausführungsform
einsetzbar. Somit ist der Takt in diesem Ausführungsbeispiel
von t1 bis t3 beispielsweise mit einem Tastverhältnis von 1
zu 5, bezogen auf die Impulsbereiche t1 bis t2, was I
entspricht. Zum Zeitpunkt t4 ist Schalter 115 geöffnet,
wodurch sich bei Abgabe eines Impulses I, hier von t4 bis
t5, aus der getakteten Stromquelle ein Niveau U2 am Eingang
des Komparators einstellt. Dieses Niveau ergibt sich dann
erneut bei t6, wo wieder mit dem hier angegebenen
Tastverhältnissen 1 zu 5 ein Impuls I aus der getakteten
Stromquelle abgegeben wird.
Da bei dieser Vorgehensweise das zu vermessende Objekt nur
mit relativ niedrigen Stromwerten beaufschlagt wird ist ein
zusätzlicher Schalter 113 vorgesehen. Dieser kann in Phasen
in denen die Ruhestromanforderung als unkritisch
eingeschätzt wird betätigt werden, so dass eventuell
geforderte hohe Schalterkontaktströme eingestellt werden
können.
An diesem Beispiel wird schon deutlich, dass beispielsweise
bei Abgabe von 50 µA des Impulses I bei t4, sich effektiv
über den Takt t4 bis t6, beispielsweise bei einem
Taktverhältnis von 1 zu 5, eine Ruhestromaufnahme von
maximal 10 µA ergibt. Dies ist deutlich geringer als die hohe
Stromaufnahme durch den Controller 110, so dass einerseits
mehrere Controller gleichzeitig mit Hilfe der Wake-up-
Schaltung verwendet werden können und zum Anderen
echtzeitfähige Abfragetakte der Eingangssignale, hier von
Schalter 115, durchführbar sind.
Über Verbindungsleitung 111 kann beispielsweise der
Controller 110 Vorgaben für die Register 108 bzw. 109
machen, wodurch die Logik 106 dann vergleichen kann, ob das
entsprechend der jeweiligen Impulse gebildete Abfragemuster
in Register 105 mit dem geforderten in 108 und/oder 109
übereinstimmt, um ein Startsignal über der Leitung 112 zu
generieren. Ebenso kann aus Sicherheitsgründen in der
Logik 106 ein beliebiges, z. B. Zweiaus-Drei-, Sechs-aus-
Acht-, Fünf-aus-Zehn- usw. Ausschlussverfahren, bezogen auf
die Registerzellen, durchgeführt werden.
Neben der Verwendung von Schalterstellungen können natürlich
auch andere Signale zum Vergleich genutzt werden bzw.
abgefragt werden, beispielsweise Analogsignale eines
Analogschaltkreises 117, wobei der Analogschaltkreis eine
steuerbare Stromquelle 118 treibt und dann diese
Stromsignale verglichen werden können.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt,
wobei gleiche Elemente nicht nochmals beschrieben werden.
Die Schaltung 200 enthält dabei zusätzlich ein
Auswahlelement 203, wodurch verschiedene Anschlüsse 119a bis
119d nacheinander abgefragt bzw. mit dem Stromimpuls der
getakteten Stromquelle beaufschlagt werden können. Dadurch
können mehrere Eingangssignale mehrerer Schalter 115a bis
115d und zugehörige Widerstände 120a bis 120d geprüft
werden.
In Fig. 3 ist außerdem ein Stellmittel 202 enthalten,
beispielsweise eine Statemachine, durch welche eine
Veränderung der Impulshöhe der abgegebenen Stromimpulse
möglich ist. Dies wird dann in Fig. 4 näher erläutert. So
wird beispielsweise zum Zeitpunkt t7 ein erster Impuls
wieder der Breite I von t7 bis t8 durch die Stromquelle
abgegeben.
Hier ist beispielsweise ein Tastverhältnis von 1 zu 3
gewählt, sodass also alle drei Tastschritte erneut ein
Impuls I abgegeben wird. So wird bei geschlossenem Schalter
115a beispielsweise drei Mal hintereinander zu den
Zeitpunkten t7, t9 und t10 ein Impuls I durch die
Stromquelle abgegeben. Dieser Impuls der Breite I wird nun
in seiner Höhe variiert. Dies geschieht durch das
Stellmittel 202, insbesondere eine Statemachine. Dadurch
ergeben sich unterschiedliche Spannungsniveaus U3, U4 und
US, die in diesem Fall alle oberhalb der Referenz Ur liegen.
Dadurch wird im Register in die ersten drei Zellen jeweils
0, also 0 0 0 eingeschrieben. Im weiteren Verlauf wird bei
geöffnetem Schalter 115a zum Zeitpunkt t11, t12 und t13
erneut ein Impuls I variabler Höhe abgegeben, wodurch sich
die Spannungsniveaus U7, U8 und U9 einstellen. In diesem
Fall liegen alle drei Spannungsniveaus unterhalb der
Schwellspannung, wodurch in die Register 1 1 1
eingeschrieben wird. Bei einem weiteren Schalter,
beispielsweise 115b in geöffneter Stellung stellen sich
beispielsweise bei Abgabe dreier Impulse bei t14, t15 und
t16 die Spannungsniveaus U6, U7 und U8 ein.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hier für Schalter 115a
und Schalter 115b für die Impulse bei t15 und t11 sowie bei
t12 und t16 gleiches Spannungsniveau gewählt. Sie können und
werden sich in der Regel aber auch unterscheiden.
Auf jeden Fall ergibt sich bei 115b offen, dass das
Spannungsniveau U6 oberhalb der Referenzspannung Ur liegt.
Somit kann beispielsweise für den Schalter 115b offen
einerseits durch die Logik aus Sicherheitsgründen eine
Zwei-aus-Drei-Auswertung getroffen werden, also dass ein
Startsignal ausgegeben wird, wenn zwei Impulse
Spannungsniveaus unterhalb der Referenzspannung ergeben oder
aber kann es bei bekannten Stromwerten Rückschlüsse auf den
Verschleiß eines Schalters über der Zeit geben, anzusprechen
sind hier vor allem die parasitären Widerstände. Nochmals
festzuhalten ist an dieser Stelle, dass ein Startsignal nur
dann ausgegeben wird wenn sich eine zuvor festgelegte
Signalveränderung (z. B. Schalter auf/zu) ergeben hat.
An Fig. 4 ist nun zu sehen, dass einerseits durch die
unterschiedlichen Impulshöhen die Impedanz des jeweiligen
Schalters bzw. dessen Widerstand bestimmt werden kann, weil
erkannt werden kann, bei welchem Strom ein Überschreiten der
Schwellspannung existiert, dargestellt durch ein Bitmuster
im Register, andererseits können Verschleißzustände von
Schaltern über einen vorher erstellten Fingerabdruck des
Schalters im Register erkannt werden. Es heißt, es kann der
Schalter vorher mit bestimmten vorgegebenen Strömen
nacheinander getestet werden, wodurch sich ein Bitverlauf im
Register ergibt. Verschleißt nun der Schalter, so ändert
sich sein Widerstand aufgrund der parasitären Effekte, und
der Unterschied im Bitmuster des Registers bei einem
Vergleich beispielsweise mit den optional dargestellten
weiteren Registern in 107, also 108 oder 109, gibt
Aufschluss über Alterung und Verschleiß und kann somit zu
Diagnosezwecken genutzt werden.
D. h., die Schaltung entspricht einem Wake-up-Schaltkreis
mit einstellbarer und getakteter Stromquelle, welche an eine
Schwellwertauswertung angeschlossen ist, wobei einzelne
Vergleichsergebnisse registriert werden. Durch Variation des
Stromwertes und/oder der Schaltschwellen, wie in Fig. 5 und
6 noch dargestellt wird, können nach den Schaltzuständen
offen/geschlossen auch die elektrischen Eigenschaften, eben
z. B. der Fingerabdruck des Schalters, bestimmt und
erschlossen werden. Und dies alles bei einer sehr geringen
Ruhestromaufnahme.
Eine weitere Ausführungsform in Fig. 5 zeigt eine
Schaltung 500, die neben den bereits genannten Elementen
einen Spannungsteiler mit regelbarem Widerstand 502 sowie
ein weiteres Referenzeinstellmittel, beispielsweise eine
regelbare Spannungsquelle 501 umfasst. Hier ist
beispielsweise als Versorgungsspannung Ub über Leitung 503
für die Schaltung 500 gewählt, die, wie schon erwähnt, der
vorher genannten Versorgungsspannung Uv entsprechen kann
oder sich wie in den vorherigen Beispielen erwähnt von
dieser unterscheiden kann.
Der Effekt dieser Schaltung wird nun in Fig. 6 näher
erläutert. Durch die Referenzmittel 501 oder 502 können nun
die für Referenzschwellen, diese vorher festgelegt bei Ur,
variiert werden.
Damit kann, wie durch die Referenzschwellen Ur1 und Ur2
gezeigt, eine vergleichbare Auswertung erzielt werden, wie
dies durch Variation der Ströme bzw. der Impulshöhe möglich
ist.
D. h. auch hier, ein geöffneter Schalter 115 kann durch
Variation der Referenz von Ur zu Ur1 bzw. Ur2 getestet
werden, ob das Niveau U2 abhängig vom Impulsstrom oberhalb
oder unterhalb liegt. Durch Bildung eines solchen Korridors
aus Referenzschwellen können dann die gleichen
Diagnoseeigenschaften erzielt werden wie durch Variation der
Ströme. So kann beispielsweise zum Zeitpunkt Tv bei
geöffnetem Schalter 115 auf dessen Verschleiß bei einem
Spannungsniveau U3 geschlossen werden oder es kann der
Widerstandswert bzw. die Impedanz eines anderen Schalters
durch Veränderung der Schwelle geprüft werden.
D. h. bei all diesen Ausführungsbeispielen kann durch die
Verwendung der getakteten Energiequelle ein niedriger
Ruheenergiewertverbrauch erzielt werden und der
Controller 110 kann abgeschaltet werden. Der zu überwachende
Signallieferant, beispielsweise ein Schalter, wird also
pulsartig aus einer dargestellten Energiequelle,
insbesondere Stromquelle, bestromt. Der Taktgeber bestimmt
dabei das Zeitraster sowie die Übernahme des jeweiligen
Messergebnisses in das Register 105 der Istwerte. Der
Logikblock 106 entscheidet anhand z. B. des
Gesamtergebnisses in den Registerzellen, beispielsweise
0100111 sowie des vorliegenden Statusbits dieser
Energiequelle, also beispielsweise beim Schalter, geöffnet
oder geschlossen über die Ausgabe eines Startsignals, also
Wake-up-Signals an den Controller.
Dieses Ergebnis im Istwert-Register 105 kann dazu mit
Sollwerten vorgebbar aus dem Controller in Sollwert-
Registern verglichen werden, wobei diese Sollwert-Register
auch von außerhalb, beispielsweise über den CAN-Controller
auch beispielsweise mittels SPI oder ähnlicher Schnittstelle
von außen bereitgestellt werden können.
Dabei können die Stromwerte und/oder Schaltschwellen global
oder schalterindividuell bzw. signallieferant-individuell
eingestellt werden.
Claims (11)
1. Schaltung zur Vorgabe eines Startsignals, wobei abhängig
von dem Startsignal ein Controller aus einem ersten
Zustand in einen zweiten Zustand überführt wird, wobei
die Energieaufnahme des Controllers im zweiten Zustand
höher ist als im ersten Zustand, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schaltung eine getaktete
Energiequelle aufweist, welche im Takt ein
Energiesignal abgibt und das Startsignal abhängig von
dem Energiesignal gebildet wird.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltung ein Schwellwertschaltmittel aufweist, das
mit der getakteten Energiequelle verbunden ist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltung ein Speichermittel aufweist, das
wenigstens eine Speicherzelle enthält und mit dem
Schwellwertschaltmittel verbunden ist.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Speichermittel als Schieberegister ausgebildet ist
und der Speicherzelleninhalt im Takt der getakteten
Energiequelle weitergeschoben wird.
5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltung wenigstens ein weiteres Speichermittel
mit wenigstens einer Speicherzelle enthält und das
Startsignal abhängig von einem Vergleich des Inhalts
des Speichermittels und des Inhalts des wenigstens
einen weiteren Speichermittels gebildet wird.
6. Schaltung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Speichermittel mit einem
Auswertemittel verbunden ist und das Startsignal vom
Auswertemittel gebildet wird.
7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der Controller mit dem weiteren Speichermittel
verbunden ist, wobei der Inhalt der Speicherzelle durch
den Controller vorgebbar ist, wenn sich dieser im
zweiten Zustand befindet.
8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die getaktete Energiequelle einstellbar ist und damit
das im Takt ausgegebene Energiesignal in seiner Höhe
veränderbar ist.
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die getaktete Energiequelle ein Stellmittel enthält
oder mit einem solchen verbunden ist, durch welches das
Energiesignal vorgebbar verändert wird.
10. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwellwert des Schwellwertschaltmittels durch ein
Referenzmittel veränderbar ist.
11. Verfahren zur Vorgabe eines Startsignals, wobei abhängig
von dem Startsignal ein Controller aus einem ersten
Zustand in einen zweiten Zustand überführt wird, wobei
die Energieaufnahme des Controllers im zweiten Zustand
höher ist als im ersten Zustand, dadurch
gekennzeichnet, dass ein getaktetes Energiesignal in
der Schaltung erzeugt wird und das Startsignal abhängig
von dem getakteten Energiesignal gebildet wird.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10109796A DE10109796A1 (de) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Schaltung und Verfahren zur Vorgabe eines Startsignals für einen Controller |
EP02721978A EP1368730A2 (de) | 2001-03-01 | 2002-02-25 | Schaltung und verfahren zur vorgabe eines startsignals für einen controller |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE10109796A DE10109796A1 (de) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | Schaltung und Verfahren zur Vorgabe eines Startsignals für einen Controller |
Publications (1)
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