(57)【要約】本発明は、位置信号が複数の信号チャンネル（Ａ，Ａ′，Ｂ，Ｂ′，Ｃ，Ｃ′）を経て伝送される、電気信号ライン（７，８，９）を経て操作要素（６）の位置を電子処理ユニット（１４）に確実に伝送するシステムと、自動車ブレーキ装置におけるこのシステムの使用に関する。本発明は操作要素（６）によって磁気変換器（３）と相対的に摺動可能である、磁気エンコーダ（１）を備えた位置トランスミッタに関する。この磁気変換器は集積電子信号処理回路（４，５）と共に電子センサアセンブリ（２，４０）内に配置されている。本発明は更に、位置信号を受信するために設けられ、位置トランスミッタの位置信号を処理するための複数の処理チャンネル（Ａ，Ｂ，Ｃ）を備えている受信装置に関する。
2004504986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号ライン（７，８，９）を経て操作要素（６）の位置を電子処理ユニット（１４）に確実に伝送するシステムにおいて、位置信号が複数の信号チャンネル（Ａ，Ａ′，Ｂ，Ｂ′，Ｃ，Ｃ′）を経て伝送されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
少なくとも１つの信号チャンネル（Ａ，Ａ′）が他の信号チャンネル（Ｂ，Ｂ′，Ｃ，Ｃ′）よりも低い位置分解能を有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
信号ラインを経て伝送される信号が、請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の位置トランスミッタ（１３）によって発生させられ、この信号が請求項１４〜１７のいずれか一つに記載の受信装置（１４）によって受信されることを特徴とする請求項１または２記載のシステム。
【請求項４】
システムが異なる運転状態を占めることができ、この場合運転状態が異なるエネルギー消費によって互いに区別されることを特徴とする請求項１〜３の少なくとも一つに記載のシステム。
【請求項５】
第１のチャンネル（Ａ′）の個々の機能グループ（１５，４６）またはすべての機能グループが少ないエネルギー消費状態で作動するかまたは制限されて作動し、エネルギー消費の少ないこの機能グループがウェイクアップ手段（４６，３８）を備え、このウェイクアップ手段によって、他のチャンネル（Ｂ′，Ｃ′）の個々の機能グループまたはすべての機能グループがエネルギー消費の多い状態にセット可能であることを特徴とする請求項４記載のシステム。
【請求項６】
システムが監視回路（２４）を備え、この監視回路が特に受信装置（１４）に配置され、選択された若干のシステム機能を監視し、そして監視の結果に依存してシステムの緊急時動作または停止を生じることを特徴とする請求項１〜５の少なくとも一つに記載のシステム。
【請求項７】
位置トランスミッタの出力段と、受信装置の入力段が、共通の１つの電流供給／電圧供給に関して互いに比率的に構成されていることを特徴とする請求項１〜６の少なくとも一つに記載のシステム。
【請求項８】
位置トランスミッタのチャンネル内に設けられた機能グループ（３，４３，５０）が、受信装置から供給される各々１つの電流供給ライン／電圧供給ライン（２１，２２，２３）によって電流または電圧を供給されることを特徴とする請求項１〜７の少なくとも一つに記載のシステム。
【請求項９】
１個または複数のオフセット装置（３０，３１，３２，５０）が設けられ、センサエラーまたは信号ラインエラーを検出するためおよびまたは信号外乱をろ波するために、このオフセット装置によって、電流およびまたは電圧のオフセットレベルが信号ラインに印加可能であることを特徴とする請求項１〜８の少なくとも一つに記載のシステム。
【請求項１０】
１個または複数の磁気変換器（３）と相対的に操作要素（６）によって摺動可能である少なくとも１個の磁気エンコーダ（１）を備え、このエンコーダが摺動方向に沿って複数の磁気領域（１０）を備えている、１つまたは複数のチャンネル（Ａ，Ｂ，Ｃ）を経て位置信号を送信するための位置トランスミッタにおいて、１個または複数の磁気変換器が、完全にまたは部分的に集積した信号処理回路（４，５）と共に電子センサアセンブリ（２，４０）内に配置され、信号処理回路が操作要素の位置に依存して符号化された信号（１２，２６）を、１本または複数本の電気信号ライン（７，８，９）に供給することを特徴とする位置トランスミッタ。
【請求項１１】
信号（１２，２６）がパルス符号化されていることを特徴とする請求項１０記載の位置トランスミッタ。
【請求項１２】
操作要素の位置がエンコーダの１つの領域（１０）の幅に対応して変化したときに、パルスが発生させられることを特徴とする請求項１１記載の位置トランスミッタ。
【請求項１３】
操作要素が第１の方向（１１）に移動する際に、第１の種類（１２）のパルスが送信され、位置トランスミッタが第２の方向に移動する際に他の種類（２６）のパルスが送信され、個々の種類のパルスがその形状によって区別されることを特徴とする請求項１１または１２記載の位置トランスミッタ。
【請求項１４】
１本または複数本の電気的なライン（７，８，９）を経て伝送される位置信号、特に請求項９〜１３のいずれか一つに記載の位置トランスミッタ（１３）の信号を受信するための受信装置において、受信装置が複数の処理チャンネル（Ａ′，Ｂ′，Ｃ′）を備え、この処理チャンネルがその都度１つの位置信号を処理するための信号入力部を備えていることを特徴とする受信装置。
【請求項１５】
処理チャンネル内にそれぞれ、ラインを経て伝送可能な信号パルス（１５，１６，１７）をカウントするためのカウンタが設けられていることを特徴とする請求項１４記載の受信装置。
【請求項１６】
チャンネル当たり、カウンタに接続された少なくとも１個のパルス区別装置（２７，２８，２９）が設けられ、それによって第１の種類（１２）のパルスを受信するときに、カウンタが加算または減算するようにカウントし、第２の種類（２６）のパルスを受信するときに、カウンタが減算または加算するようにカウントすることを特徴とする請求項１５記載の受信装置。
【請求項１７】
２段式ウェイクアップ回路（４６）が設けられ、このウェイクアップ回路が１つのパルスの入力時に先ず最初にウェイクアップ装置の第１段を先行してウェイクアップし、ウェイクアップ回路（４６）の第２の段はウェイクアップせず、第１の段がウェイクアップにとって妥当な入力信号の検出に関して入力信号を先行して評価するための手段と、第１の段が妥当なパルスを検出したときに第２の段を接続するための手段を備え、第２の段が妥当なウェイクアップパルスの最終的な検査を行うことができる手段（３３）を備えていることを特徴とする請求項１４〜１６の少なくとも一つに記載の受信装置。
【請求項１８】
ブレーキペダルの位置信号が主として電気的な信号によっ
てブレーキ制御装置に伝送される自動車ブレーキ装置における、請求項１〜９のいずれか一つに記載のシステムの使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電気信号ラインを経て操作要素の位置を電子処理ユニットに確実に伝送するシステムと、請求項１０の前提部分に記載の、位置信号を送信するための位置トランスミッタと、請求項１４の前提部分に記載の、１本または複数本の電気的なラインを経て伝送される位置信号を受信するための受信装置と、ブレーキペダルの位置信号が主として電気的な信号によってブレーキ制御装置に伝送される自動車ブレーキ装置における、このようなシステムの使用に関する。
【０００２】
今日の自動車は多くの場合、ブレーキシリンダへのブレーキペダル押圧力が、ほんとどブレーキブースタによって倍力されて、油圧管路を経てブレーキシリンダに伝達される。次世代の自動車では、運転者のブレーキング要求時に、ブレーキ信号トランスミッタの移動信号が、油圧だけによって（油圧式または電気式）ブレーキ制御装置に伝達されないで、電気的なライン（ｘ−バイ−ワイヤ）によって伝達される。電気油圧式ブレーキ（ＥＨＢ）の場合、緊急時運転のための電気式信号伝達部のほかに、油圧管路が電気的なラインに加えて、ブレーキペダルとブレーキ制御装置との間に設けられている。
【０００３】
自動車ブレーキ装置の機能の信頼性にはきわめて高度な要求がなされる。従って、ブレーキ信号トランスミッタの位置の電子的な検出もきわめて正確にかつ確実に行わなければならない。
【０００４】
ブレーキ信号トランスミッタの位置を検出するための電子システムは更に、一般的に制限される、自動車のエネルギーアキュムレータのエネルギー容量が、過剰に負荷されないようにするために、待機電流の消費を少なくしなければならない。更に、ブレーキ信号トランスミッタの移動によってブレーキ圧力要求が発生したときあるいはエンジンのスタートのような他の外部の事象が、間近に迫るブレーキ圧力要求を推測されるときに、システムを迅速にかつ確実に作動させなければならない。
【０００５】
ブレーキ信号を伝送するためのシステムが既に知られている。このシステムの場合、ブレーキペダルの絶対位置を検出するためのポテンショメータが使用され、処理ユニットへの位置信号の伝送がアナログ式に行われる。このシステムは特に、外乱に対して非常に敏感であるという欠点がある。更に、伝送される位置信号がヒステリシスとポテンショメータ接点の摩耗に基づいて充分に正確にまたは持続的に供されない。
【０００６】
更に、上述のパッシブ式システムのほかに、変位測定のためのアクティブ式システムが知られている。このアクティブ式システムは回路技術的にきわめて複雑であり、その結果持続運転にとって待機電流消費が多すぎる。
【０００７】
そこで、本発明は、ブレーキ信号を伝送するための公知のシステムに比べて改良されたシステムを提案する。
【０００８】
本発明は、位置信号が複数の信号チャンネルを経て特に符号化されて伝送される、電気信号ラインを経て操作要素の位置を電子処理ユニットに確実に伝送するシステムに関する。この場合、処理ユニットは特にブレーキ制御装置（ＥＣＵ）に統合されている。
【０００９】
本発明によるシステムは信頼性を高めるために、２つまたはそれ以上のチャンネルを備えている。システムを３つのチャンネルで設計すると特に有利である。チャンネルの充分な独立性を達成するために、チャンネルに付設された電圧供給部が独立して構成されていると合目的である。重要なシステム機能の冗長的な設計によって、信頼性が大幅に高められる。
【００１０】
信号の伝送は複数の信号チャンネルに分割された電気的な信号ラインを経て行われる。用語“電気的な信号ライン”とは、電気的なラインのほかに、例えばブルートゥース技術による最新のバスシステム等のような、電気信号を伝送するためのそれ自体公知の無線の手段を含むものである理解される。上記用語は更に、信号を例えばガラスファイバを経て光学的に伝送する信号ラインを含んでいる。
【００１１】
好ましい実施形によれば、少なくとも１つの信号チャンネルが他の信号チャンネルよりも低い位置分解能を有する。これにより、低い位置分解能を有するチャンネルは、少ない電流消費で持続的に運転可能である。
【００１２】
本発明によるシステムにおいて好ましくは、信号ラインを経て伝送される信号が、後述する位置トランスミッタによって発生させられる。位置トランスミッタによって発生したこの信号は、同様に後述する受信装置によって受信される。
【００１３】
システムは好ましくは、異なる運転状態を占めることができるように構成されている。この運転状態は異なるエネルギー消費によって互いに区別される。受信回路の入力部のフィルター要素の異なるクロック周波数によって、運転状態を区別すると特に有利である。
【００１４】
本発明の有利な実施形では、システムがウェイクアップ機能を有する。システムまたはシステムの一部の作動は、例えば位置トランスミッタの方形波パルスのような、第１チャンネル内の許容ウェイクアップ信号によってあるいは点火装置、中央ロック解除機構、ドアハンドル等のような外部の事象によって行うことができる。ウェイクアップ信号を受け取る前に、システムはエネルギー消費の少ない状態にある。この状態で、第１のチャンネルの個々の機能グループまたはすべての機能グループが作動するかまたは制限されて作動する。エネルギー消費の少ない状態のこの機能グループはウェイクアップ手段を備え、このウェイクアップ手段によって、他のチャンネルの個々の機能グループまたはすべての機能グループがエネルギー消費の多い状態にセット可能である。この状態では特に、装置全体が完全に機能する。ウェイクアップ機能は、エネルギー消費の少ないスリープモード（“ｓｌｅｅｐ−ｍｏｄｅ”）での回路装置の持続的な運転を可能にし、同時に比較的に高い分解能を有する他のチャンネルを作動（“ウェイクアップ”）させることができる。更に、作動運転で、システムの要求される冗長性が供される。ウェイクアップ機能を有するチャンネルが２段式に動作するウェイクアップ手段を備えていると特に合目的である。このウェイクアップ手段の場合、任意の信号を受信した後で、先ず最初に、ウェイクアップ手段の回路内の第１の段が作動させられる。この第１の段は許容ウェイクアップ信号であるかどうかを先行して検査する。これは例えば簡単なコンパレータ回路である。このコンパレータ回路は信号レベルを許容電圧閾値と比較し、閾値を上回るときに第２の段のスイッチを投入する。
【００１５】
ウェイクアップ手段の第２の段では、受信した信号の許容性の一層正確な他の検査が、例えばデジタルフィルタによって行われる。ウェイクアップのための２段式回路装置の他の例は、同日に提出した独国特許出願Ｐ．．．．．（出願人：Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｔｅｖｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ｏＨＧ 、発明の名称：“停止された回路モジュールを作動させるための方法と回路装置およぼその使用”、出願番号はまだ判っていない）から明らかである。
【００１６】
本発明によれば好ましくは、１つのチャンネルだけが他の１つまたは複数のチャンネルをウェイクアップさせるための手段を備えている。
【００１７】
システムの有利な実施形では、特に受信装置に配置された監視回路が設けられ、この監視回路が選択された若干のシステム機能を監視し、そして監視の結果に依存してシステムの緊急時動作または停止を生じる。
【００１８】
好ましくは、位置トランスミッタの出力段と、受信装置の入力段が、共通の１つの電流供給／電圧供給に関して比率的に構成されている。
【００１９】
用語“比率的に”とは、本発明では、位置トランスミッタのパワードライバ段のチャンネルの出力部での電圧レベルが電圧供給レベルに適合されることであると理解される。これによって、チャンネルの出力電圧または出力レベルは、供給電圧の変化と同じ比で変化する（線形的に）。
【００２０】
受信装置において、チャンネルの入力段は同様に、その感度が供給電圧と同じ比を保つ。これによって、同じ電圧供給による位置トランスミッタと受信装置の運転時に、異なる電圧レベルによって生じる信号のレベル変動が、受信回路のコンパレータ内での誤解釈を生じることが回避される。勿論、前述の比率は適当な供給電圧範囲内でのみ保たれる。
【００２１】
システムの有利な実施形では、位置トランスミッタのチャンネル内に設けられた機能グループが、受信装置から供給される各々１つの電流供給ライン／電圧供給ラインによって電流または電圧を供給される。
【００２２】
本発明は、請求項１０記載の、１つまたは複数のチャンネルを経て位置信号を送信するための位置トランスミッタに関する。
【００２３】
位置トランスミッタの電子装置内には好ましくは、発生した信号が電流供給を考慮して求められる。従って、この位置トランスミッタはアクティブ式位置トランスミッタである。
【００２４】
位置トランスミッタ内に設けられた摺動可能な磁気エンコーダ（１）は、摺動方向に沿って、同じ長さの複数の磁気領域を備えている。磁界を感知するための磁気変換器（例えばＡＭＲブリッジ回路）は、磁界情報を電気信号に変換する。冗長性の理由から、磁気変換器と信号処理回路からなる複数のセンサアセンブリが設けられていると合目的である。好ましくは各々のセンサアセンブリに１個の磁気変換器が設けられている。この場合、変換器は、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）原理に従って作動する変換器であると、例えば２つまたはそれ以上のブリッジ回路を含んでいる。センサアセンブリでは、電子信号処理回路の少なくとも一部が変換器要素と共に共通のケーシング内に集積されている。しかし、信号処理回路全体をセンサアセンブリに集積すると有利である。
【００２５】
有利な他の実施形では、すべてのチャンネルの磁気変換器と、それに付設された処理回路が１つのセンサアセンブリに集積されている。処理回路を１つの共通のチップに集積すると特に有利である。
【００２６】
本発明による位置トランスミッタによって発生した信号は好ましくはパルス符号化されている。異なる種類のパルスを設けてもよい。振幅とパルス幅が各々の種類のパルスで定められていると特に有利である。パルスの種類は好ましくはその振幅で区別される。２つの種類のパルスを使用することによって、移動方向信号を伝送するための付加的な信号ラインを節約することができる。
【００２７】
操作要素の位置がエンコーダの１つの領域の幅だけ変化したときに、信号処理回路によってパルスが発生させられると合目的である。これによって、操作要素の移動速度の上昇時に、小さなパルス間隔が生じる。
【００２８】
本発明は更に、１本または複数本の電気的なラインを経て伝送される位置信号、特に上述の位置トランスミッタの信号を受信するための、請求項１４に記載した、受信装置に関する。
【００２９】
受信装置の処理チャンネルには好ましくは、ラインを経て伝送可能な信号パルスをカウントするためのカウンタが設けられている。この場合特に、各々のチャンネルが１つのカウンタを備えている。
【００３０】
好ましくは、カウンタに接続された少なくとも１個のパルス区別装置が設けられているので、第１の種類のパルスを受信するときに、カウンタが加算または減算するようにカウントし、第２の種類のパルスを受信するときに、カウンタが減算または加算するようにカウントする。
【００３１】
受信装置の好ましい実施形では、信号入力部を経て供給された外乱信号を抑制するための抑制装置が１個のチャンネルまたは好ましくはすべてのチャンネルに設けられている。抑制装置は好ましくは送信側または受信側に電流ドライバを備えている。この電流ドライバはそれぞれのチャンネルの信号ラインに、連続的な流れる電流を加える。受信装置（またはその代わりに送信側）で、この電流は適当な小さな抵抗のライン端部によって再び排出される。電流を排出するために、受信回路内に電流ドレインが挿入される。更に、各々のチャンネル用の信号フィルタが受信装置に設けられていると有利である。この信号フィルタによって、外乱信号をデータ信号からろ波することができる。好ましくは信号フィルタはデジタルフィルタである。
【００３２】
受信装置において原理的には各々のチャンネルが固有の電流供給部／電圧供給部を備えていてもよい。しかし本発明に従い、受信回路内の個々のチャンネルの電圧供給部が分離された範囲内にまとめられ、チャンネルから独立している。電圧供給がチャンネル毎に作動可能である、互いに独立したセルを備えていると合目的である。
【００３３】
本発明による受信回路において、各々のチャンネルには、位置トランスミッタの位置に関する位置情報が記憶される。異なる位置情報は例えば外乱パルスによって発生し得る。この外乱パルスは妥当な増分パルスとして間違って識別される。個々の位置情報が互いに異なると、エラーが生じる。異なるカウンタ読みによるこのようなエラー状態は、制御装置の回路（例えばＡＳＩＣまたは離散型回路）によってあるいは適当な診断ルーチン（例えば場合によって異なる分解能を考慮してチャンネルを比較するマイクロコンピュータに導入されている）によって確認することができる。
【００３４】
このエラーを除去するために、受信回路の他の有利な実施形では、再較正装置が設けられている。チャンネル内で異なる位置が検出さたときに、この再較正装置によって、記憶された位置情報を合わせることが行われる。これは例えばすべてのカウンタを新しい共通の値（リセットまたはスタート値）にリセットすることによって可能である。
【００３５】
好ましくは、再較正装置において間違って計数されたパルスは零点通過（ブレーキペダルの完全な負荷解除）の度に除去される。これは可能である。というのは、操作要素の位置が一般的に操作されていない状態で多少正確に定められた出発位置に戻るからである。従って、負の位置を閉め出すことができる。
【００３６】
誤差の較正を操作要素の最大操作方向に行うことができる。そのために、負荷的な絶対位置信号トランスミッタが必要である。
【００３７】
インテリジェント再較正方法を受信回路のマイクロコンピュータで行うと特に有利である。このインテリジェント再較正方法の場合、ペダル位置の時間的な変化、特に自動車のその都度の走行状況全体が評価される。例えば、ブレーキペダルの一定の位置が所定の時間にわたって存在するかどうかを評価することができる。それによって、ブレーキが操作されていないと見なすことができる。更に、自動車のアクセルペダルが操作されているかどうかを質問することができる。これは同様に、ブレーキペダルの非使用を示す。
【００３８】
本発明は、自動車ブレーキ装置における上述の本発明によるシステムの使用に関する。この場合、ブレーキペダルの位置信号が主として電気的な信号によってブレーキ制御装置に伝送される（例えば電気油圧式ブレーキまたは電気機械式ブレーキ）。
【００３９】
次の図に基づく説明と従属請求項から、本発明の他の有利な実施の形態が明らかである。
【００４０】
図１に基づいて、本発明によるシステムの基本的な機能ブロックを説明する。
【００４１】
図３，４に示したブレーキペダルセンサ用の位置トランスミッタの位置信号を伝送するために、それぞれ信号ライン７，８，９を有する互いに完全に独立した２つ、特に３つの信号チャンネルＡ，Ｂ，Ｃが使用される。信号チャンネルＡに付設された受信回路１４のチャンネルＡ′は、比較的に小さな電力消費の運転のために設計され、持続的に運転される。スリープ状態では、残りのチャンネルが作動を停止している。すなわち、その電圧供給が停止されている。ウェイクアップのための妥当な信号がチャンネルＡ′で検出されると、ウェイクアップ装置４６はライン３８を介して残りのチャンネルＢ′，Ｃ′と、マイクロコンピュータ１８と監視回路（フェールセーフロジック）を作動させる。この監視回路は最大偏差に関する位置カウンタの読みの監視や過電圧や不足電圧の監視のような所定のエラー監視手段を実行する。
【００４２】
ブレーキペダルが進んだ変位は、独立した３つのセンサアンブリ２によって測定される。各々のセンサアセンブリは、一緒に走査される１個のエンコーダ１（図２，３）の所定のステップに依存して、独立してパルスを発生する。ペダル６の移動方向に応じて、移動方向が異なる方形波パルスがライン７，８，９を経て伝送される。
【００４３】
チップ１４においてパルスはチャンネル毎に復号化され、カウンタ１５，１６，１７に受け渡される。このカウンタは移動方向に依存して上昇（加算）または下降（減算）計数する。カウンタはブレーキペダルのその都度の現在位置を記憶し、この情報をマイクロコンピュータ１８による他の処理のために供する。
【００４４】
受信装置の構成要素が共通のチップ１４に集積されていると有利である。
【００４５】
チャンネルＡ′の少ない電流消費は、低い位置分解能で当該のチャンネルを設計することによって可能である。カウンタ１５は残りのカウンタ１６，１７よりも大まかな位置変化を計数する。
【００４６】
図２には、位置信号の発生の原理が概略的に示してある。ブレーキペダル６によって、磁気エンコーダ１がプッシュロッドを介してセンサアセンブリ２と相対的に移動させられる。
【００４７】
磁気信号を電気信号に変換するためにセンサアセンブリに設けられた変換器３は、例えばＡＭＲ（ＡＭＥ）原理、ＧＭＲ（ジャイアント磁気抵抗効果）原理またはホール原理に従って作動する。センサアセンブリ２はエンコーダに対して次のように配置されている。すなわち、異なるエンコーダの周期的に変化する磁化の異なる連続が各々のセンサモジュールに向き合うかあるいはすべてのセンサモジュールが共通の１個のエンコーダの周期的に変化する磁化の同じ列を走査するように配置されている。本発明に従い、管状の構造を有する永久磁石エンコーダが使用されると有利である。変化する磁化の列は交互の方向に磁化された領域１０（Ｎ極／Ｓ極）によって発生する。この領域は等間隔の環状領域１０として管外周壁に沿って延びている。１個または複数のエンコーダと磁気変換器を備えた、本発明に従って有利に使用可能であるペダル変位を検出する機械的な装置の一例は、独国特許出願第１００１００４２．２号明細書（コンチネンタルテーベス）に記載されている。エンコーダによって発生した磁力線の変化を使用する評価の程度に応じて、それ自体公知の方法で変位センサを作ることができる。この変位センサは電子評価装置によって磁界信号から、異なる位置分解能を有する出力信号を生じる。
【００４８】
変換器要素３は好ましくは、変換器内に特に２個のブリッジ回路を備えたＡＭＲブリッジをベースとしたセンサ要素である。変換器３は４本のラインを介して信号処理回路４に接続されている。補間回路ユニット４は９０°の角度だけずらした２つの方形波信号を生じる。この方形波信号は機能ユニット５に受け渡される。信号処理回路は補間ネットワークを有する適当に集積されたアナログ連続信号回路である。この補間ネットワークは移動方向に応じて２本の別個のラインを介して移動情報を提供する。電子機能ユニット５は補間回路ユニットの方形波信号から、位置増分に関連する増分信号パルス列を発生し、その特徴は、２つの信号方向が異なる２つの信号振幅を使用することによって表されることにある。センサアセンブリ２は移動方向に関する情報を、位置増分の信号の成分として、ライン７を経て伝送する。この場合、供給電圧のための端子が３６と２１によって示してあり、アースの端子が３７によって示してある。集積回路４，５と変換器３は共通のケーシング３９内に統合されている。
【００４９】
変換器３が共通の集積回路４２を形成する補間回路ユニット４と機能ユニット５からなる電子信号処理回路と統合されるように、センサアセンブリ２が形成されている図２と異なり、図３の例では、変換器３と補間回路ユニット４が共通のケーシング３９′に収納されている。機能ユニット５はケーシング３９′内に配置されないで別個に形成されている。機能ユニット５の別個の配置によってコスト上の利点が生じる。とういのは、ケーシング３９′内に統合されたユニットは同じ設計で、電子ブレーキ装置のための車輪回転速度センサとしても使用可能であるからである。
【００５０】
図４には、位置センサから受信装置に位置信号を伝送するための伝送プロトコルを有する信号の一例が示してある。第１の方向１１（図２）へのエンコーダの移動は、４Ｖの振幅を有する方形波パスル１２を生じることになる。各々のパルスは領域１０だけのエンコーダ１の移動に一致する。第２の方向２５に移動すると、２Ｖの振幅を有する方形波パルスが生じる。パルスの間には、センサエラーとライン故障（例えばケーブル破壊）を検出するために、オフセット電圧Ｕｏｆｆｓｅｔ＝１Ｖが供給される。このオフセット電圧は回路内に設けられたオフセット装置によって発生可能である。電圧１〜４Ｖの範囲内の比較的に高い信号レベルによってインターフェースを定めることにより、信号伝送時のエラー感度を低減することができる。
【００５１】
位置トランスミッタ装置の機械的な慣性によって上限を定められる最大ペダル変位速度を確実に伝送することができるように、発生したパルスの幅を回路によって一定にすることが重要である。最大ペダル速度の際にパルスポーズ幅に対するパルス幅の比（デューティサイクル）が約５０％になるように、パルス幅が選定されると合目的である。
【００５２】
図５は、位置トランスミッタの集積回路１３と、位置トランスミッタの信号を受信するための集積された回路１４のブロック図である。受信回路１４が電子ブレーキ制御装置の１個のチップに集積されていると合目的である。
【００５３】
位置トランスミッタ１３は各々のチャンネルについて、磁気抵抗ブリッジ回路を有する変換器要素３と、増分発生ロジック４９と、パワードライバ段５０を備えている。
【００５４】
位置トランスミッタのパルスはチャンネルＡ，Ｂ，Ｃ内でライン７，８，９を経て受信回路１４に平行に案内される。位置トランスミッタの給電は、受信装置によって、特に各々の通路のために別々に、チェンネル状に付設された給電ライン２１，２２，２３を経て行われる。位置トランスミッタのチャンネルＡは、このチャンネル内で発生したパルスがチャンネルＢ，Ｃと比較して低い位置分解能で発生するように構成されている。そのために設けられた、センサアセンブリの信号処理回路の出力部が、本発明に従って、所定の低い分解能で使用されると有利である。それに適した、異なる分解能を有する変位センサは、上述の独国特許出願第１００１００４２．２号明細書（コンチネンタルテーベス）に記載されている。
【００５５】
位置トランスミッタのチャンネルＡはシステムのスリープ運転状態でも作動運転状態でも働いている。チャンネルＢ，ＣはチャンネルＡの作動時に受信回路の給電部４７を介してスイッチオンされる。
【００５６】
受信回路のチャンネルでは、信号が入力側でその都度信号レベルを区別するためにコンパレータ段２７，２８，２９に供給される。
【００５７】
外乱抑制（混合除去）のためのオフセット装置によって、パワードライバ５０と電流ドレイン３０，３１，３２によるオフセット電流が場合によってはオフセット電圧と共に、信号ラインに加えられる。この場合、チャンネルＡ′の電流ドレインはスリープモードでスイッチ４１を介して働かなくすることができる。
【００５８】
スリーブモード、特に点火装置が操作されていないで、ブレーキペダルが操作されていないときには、受信回路のチャンネルＡ′は制限されて働いている。他のチャンネルＢ′，Ｃ′は電流供給を遮断することによって働いていない。位置トランスミッタのチャンネルＢ，Ｃの作動停止または作動は電流供給ライン２２，２３を介して行われる。
【００５９】
デジタルフィルタ３３，３４，３５の出力部に配置されたカウンタ１５，１６，１７によって、ラインを経て検出されたパルスの数が計数される。この場合、カウンタは信号の種類“前進”（パルス形状１２）または“後退”（パルス形状２６）に応じて、上方または下方に計数される。
【００６０】
データ伝送中のエラーを検出するために、受信回路内にはエラー検出回路２４が配置されている。このエラー検出回路はカウンタ１５，１６，１７とマイクロコンピュータ１８に接続されている。エラー監視は好ましくは、カウンタ読みを例えば若干のビットの所定の最大許容差について監視することによって行われる。３つまたはそれ以上のチャンネルを有する実施の形態では、残りのチャンネルと異なるカウンタ読みを有するチャンネルを位置決定から除外することができる。このようなエラーの場合、まれにしか二重エラーが生じないという前提の下で、高い分解能を有する少なくとも２つのチャンネルを設けることにより、高い分解能を有する少なくとも１個のチャンネルが常に使用可能であるという利点がある。
【００６１】
エラー検出回路は好ましくは不足電圧および過電圧検出部を付加的に備えている。これによって、不足電圧を生じるケーブル破損、センサの欠陥ドライバ段等のようなエラーと、過電圧を生じる、バッテリまたは供給電圧に対する短絡のようなエラーとを検出することができる。
【００６２】
信号外乱に対する感度を低減するために、各々のチャンネルの基準ポテンシャルが図示していない付加的なラインを経て信号ラインに対して平行に受信回路まで案内される。この場合、結合した外乱はほぼ同じように基準ポテンシャルと信号のためのラインに分配されるので（共通モード外乱）、この外乱は受信回路の入力段においてそれぞれチャンネル毎に設けられた差動入力段４３，４４，４５によってろ波される。
【００６３】
スリープモードでは、入力コンパレータ２７とデジタルフィルタ３３とカウンタ１５とウェイクアップ装置４６がスイッチを入れられている。入力回路をスリープモードから、特にウェイクアップチャンネルの電源とエラー検出回路２４とマイクロコンピュータ１８のスイッチが投入される完全動作モードに切換えるために（ウェイクアップ）、チャンネルＡにおいて入力信号がウェイクアップ装置４６によって信号パスルに関して監視される。そのために、チャンネルＡは両運転状態で給電部４７に接続されている。少ない電流消費はデジタル入力フィルタ３３の低いクロック周波数によって達成される。
【００６４】
しかし、スリープモードでデジタルフィルタを停止するように、回路を設計することもできる。これは簡単化するために、デジタルフィルタが作動する、受信した信号パルスを検出するための残りの時間が、パルスと妨害信号を区別するのに充分であるように、デジタルフィルタの接続遅延が短いと有利である。この実施の形態のために、上述の２段式ウェイクアップ回路が使用されると特に合目的である。
【００６５】
デジタルフィルタの周波数切換えを行う最初に述べた実施の形態の場合、スリープモードでの低いクロック周波数によって、位置分解能が大幅に低下する。これはしかし、事象を検出するために充分である。他の１つまたは複数のチャンネルＢ′，Ｃ′はデジタルフィルタ３４，３５の高いクロック周波数によって高い位置分解能を有するがしかし、このフィルタは作動モードでのみ働く。ウェイクアップ装置４６がウェイクアップのために許容される信号を検出すると、高い分解能のチャンネルは、そのために設けられた給電部４７の電源チャンネル４８のスイッチを入れることによって作動する。チャンネルＢ′，Ｃ′の作動に加えて、チャンネルＡ′の電源も投入される。ウェイクアップ装置が更に、ブレーキ装置の制御装置を作動させると特に有利である。
【００６６】
受信回路は更に、カウンタ１５，１６，１７に接続された回路モジュールを備えている。この回路モジュールは、マイクロコンピュータ１８によって読取り可能なペダル加速度をリアルタイムで決定するために使用される（タイマー−入力−捕捉）。
【００６７】
ウェイクアップ装置にチャンネルＢ′，Ｃ′を作動させた妥当なウェイクアップ信号は、作動過程のために必要な時間に基づいてチャンネルＢ′，Ｃ′内でもはや完全には処理不可能である。これによって、チャンネルＢ′，Ｃ′のカウンタでは、ブレーキペダルの出力位置が不明確になる。これは勿論、チャンネルＡ，Ａ′内のパルス検出の位置分解能よりも大きくない。
【００６８】
次に説明するチャンネルを２つだけ有するシステムは、図５に示した３つのチャンネルを有するシステムと比べて低コストの実施の形態である。このシステムの場合、第１のチャンネルはウェイクアップ装置を備えた低分解能のチャンネルであり、第２のチャンネルは第１のチャンネルによってウェイクアップ可能でかつスリープモードで停止する高分解能のチャンネルである。２チェンネルシステムでは同様に、エラー監視が可能であるがしかし、位置カウンタ読みを比較すると、上記エラー監視は第１のチャンネル内の低分解能のカウンタ内に存在するビットに制限される。従って、エラーは３つまたはそれ以上のチャンネルを有するシステムの場合よりも遅く検出される。上記の２チャンネルシステムにカウンタ読みの差が発生すると、ブレーキ装置は、それが電気油圧式ブレーキである場合には、油圧式の緊急時ブレーキ運転に切換えられる。更に、例えば油圧式の緊急時ブレーキ運転を行わないブレーキ装置でシステムを使用する場合には、冗長なしの緊急時運転を１個だけのセンサで維持することができる。緊急時運転は更に、専ら正しく作動する低分解能の１つのチャンネルによって可能である。その際勿論、ブレーキ作用の要求は比較的に大まかな段階でのみ可能である。
【００６９】
図６には、図５の受信回路の信号の時間的な連続が示してある。この信号はチャンネルＡ′内で妥当なウェイクアップパルス５１を受け取った後で発生する。
ペダルトランスミッタが更に移動すると、他のパルス５２，５３がチャンネルＡ′の信号ライン上で追従する。チャンネルＡ′に付設されたカウンタ１５（図５）が持続的にスイッチオンになるので、このカウンタは低い位置分解能でブレーキペダルのそのときの位置を示す。チャンネルＡ内のウェイクアップパルスまたは外部のウェイクアップ信号の後で、受信回路はウェイクアップ信号５４を“ハイ（ｈｉｇｈ）”にセットすることによって、スリープモードから動作モードに移行する。信号５４は受信回路と制御装置への電圧供給を開始する。デジタルフィルタ３３（図５）内の互いに連続する３つのサンプリングサイクル５８の後で、パルス５１は妥当なウェイクアップ信号として認識される。時間５５の後で電圧供給の準備ができるや否や、リセット信号５６が“ハイ”から“ロー（ｌｏｗ） ”にセットされる。この信号によって、フィルタ３３のサンプリングのクロック周波数は６ｋＨＺから３０ｋＨｚに高められる。この周波数の上昇は“ハイ”への移行によって信号５７で示される。チャンネルＢ′，Ｃ′のパルス６０は狭い。なぜなら、このチャンネルはチャンネルＡ′よりも高い分解能を有するからである。その後で、カウンタ１５からの値がチャンネルＡ′によって、チャンネルＢ′，Ｃ′のカウンタ１６，１７の高価値のビット（ＭＳＢｓ）に入力される。カウンタ読みを伝達した後で、カウンタ１６，１７は直ちにカウントを開始してはいけない。なぜなら、ブレーキペダルがろ波時間によって、分解能のために定まっていない、カウンタ１３の２つの位置マークの間の位置にあるからである。カウンタ１５のパルスエッジが存在する時点でのみ、ブレーキペダルの位置が正確に定められるという事実に基づいて、信号５５のリセット（ＲＥＳＥＴ） エッジが生じ、ウェイクアップパルス５１に続くパルス５２のエッジがチャンネルＡ′で記録されるときに初めて、カウンタ１６，１７がスタートする。
【００７０】
上述のように、スリープモードにおけるチャンネルＡ′のフィルタの低いクロック周波数は、電流消費を低減する。ウェイクアップパルスの検出は低いクロック周波数によって可能である。というのは、チャンネルＡの位置トランスミッタによって発生した信号のパルスとポーズ間は、チャンネルＢ′，Ｃ′のパルスとポーズ時間よりも長いからである。しかし、完全に作動した受信装置による動作では、チャンネルＡ′のサンプリング周波数のクロックは、チャンネルＢ′，Ｃ′のクロックまで高めなければならない。従って、カウンタの起動時に、異なるカウンタ読みを生じる到達時間（走行時間）の差は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるシステムの概略図である。
【図２】
本発明による位置トランスミッタを示す図である。
【図３】
本発明による他の位置トランスミッタを示す図である。
【図４】
位置トランスミッタから受信装置に位置信号を伝送するための伝送プロトコルの一例を示す図である。
【図５】
位置トランスミッタのための集積された回路と受信装置のための集積された回路の一例を示す図である。
【図６】
電流消費の少ない停止状態から、電流消費の多いウェイクアップシステム状態へのシステムのウェイクアップ中の信号の変化を時間に依存して示す図である。
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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