DE102022207309A1 - Method for testing an input channel for PWM signals of an electronic circuit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Eingangskanals für Pulsbreitenmodulation, PWM,-Signale einer elektronischen Schaltung während ein externes PWM-Signal (10) empfangen wird, umfassend ein Erzeugen eines vorbestimmten Test-PWM-Signals (12) mit einer vorbestimmten Periodendauer; ein Umschalten des Eingangskanals vom Empfangen des externen PWM-Signals (10) zu einem Empfangen des Test-PWM-Signals (12); ein Bestimmen wenigstens eines Test-Werts beim Empfangen des Test-PWM-Signals (12); ein Zurückschalten, nach einem Test-Zeitintervall (60), des Eingangskanals vom Empfangen des Test-PWM-Signals (12) zu dem Empfangen des externen PWM-Signals (10); ein Vergleichen des wenigstens einen Test-Werts mit wenigstens einem entsprechenden vorbestimmten Referenz-Wert; und ein Bestimmen, dass eine Fehlfunktion des Eingangskanals vorliegt, wenn eine Differenz zwischen dem wenigstens einen Test-Wert und dem wenigstens einen Referenz-Wert einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.The invention relates to a method for testing an input channel for pulse width modulation, PWM, signals of an electronic circuit while an external PWM signal (10) is received, comprising generating a predetermined test PWM signal (12) with a predetermined period length; switching the input channel from receiving the external PWM signal (10) to receiving the test PWM signal (12); determining at least one test value upon receiving the test PWM signal (12); switching back, after a test time interval (60), the input channel from receiving the test PWM signal (12) to receiving the external PWM signal (10); comparing the at least one test value with at least one corresponding predetermined reference value; and determining that there is a malfunction of the input channel if a difference between the at least one test value and the at least one reference value exceeds a predetermined or predeterminable threshold value.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Eingangskanals für PWM-Signale einer elektronischen Schaltung sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for testing an input channel for PWM signals of an electronic circuit as well as a computing unit and a computer program for carrying it out.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Zur Unterstützung einer Verarbeitungseinheit, wie bspw. einer CPU (Central Processing Unit), für zeit- und positionsbezogene Prozesse sind sogenannte Timer, d. h. Zeitgeber-Einheiten bzw. Zeitgebermodule, bekannt. Solche Zeitgebermodule können als Einzelkomponenten oder als Peripheriebausteine der Verarbeitungseinheit ausgebildet sein und dabei mehr oder weniger wichtige Funktionen zur Signalaufnahme und -erzeugung in zeitlicher Abhängigkeit von einem oder mehreren internen Takten des Zeitgebermoduls zur Verfügung stellen. Insbesondere können Eingangskanäle vorgesehen sein, die PWM-Signale empfangen und deren Pegelübergänge, z.B. bezogen auf einen internen Takt, erfassen.To support a processing unit, such as a CPU (Central Processing Unit), for time and position-related processes, so-called timers, i.e. H. Timer units or timer modules are known. Such timer modules can be designed as individual components or as peripheral components of the processing unit and thereby provide more or less important functions for signal recording and generation in a time-dependent manner on one or more internal clocks of the timer module. In particular, input channels can be provided which receive PWM signals and record their level transitions, for example based on an internal clock.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Prüfen eines Eingangskanals für PWM-Signale einer elektronischen Schaltung gemäß dem Anspruch 1 sowie eine Recheneinheit gemäß dem Anspruch 11 und ein Computerprogramm gemäß dem Anspruch 15 zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for testing an input channel for PWM signals of an electronic circuit according to claim 1 as well as a computing unit according to claim 11 and a computer program according to claim 15 for its implementation are proposed with the features of the independent patent claims. Advantageous refinements are the subject of the subclaims and the following description.

Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, während ein externes PWM-Signal am Eingangskanal empfangen wird bzw. während eines Empfangens eines externen PWM-Signals mittels des Eingangskanals, für ein Test-Zeitintervall auf den Empfang eines vorbestimmten Test-PWM-Signals umzuschalten, und basierend auf dem während des Test-Zeitintervalls empfangenen Test-PWM-Signal wenigstens einen Test-Wert zu bestimmen, der mit wenigstens einem entsprechenden Referenz-Wert verglichen wird, um für den Fall, dass eine Differenz zwischen dem wenigstens einen Test-Wert und dem wenigstens einen Referenz-Wert einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert überschreitet, insbesondere der wenigstens eine Test-Wert nicht mit dem wenigstens einen Referenz-Wert übereinstimmt, zu erkennen, dass eine Fehlfunktion des Eingangskanals vorliegt. Diese Maßnahme ist vorteilhaft, da so ein und derselbe Eingangskanal sowohl für den Empfang des externen PWM-Signals als auch für den Empfang des Test-PWM-Signals verwendet wird. Insbesondere ist kein zweiter Eingangskanal notwendig, etwa für einen redundanten Empfang des externen PWM-Signals.The invention uses the measure of switching to receiving a predetermined test PWM signal for a test time interval while an external PWM signal is received on the input channel or while receiving an external PWM signal by means of the input channel, and based to determine at least one test value on the test PWM signal received during the test time interval, which is compared with at least one corresponding reference value in the event that there is a difference between the at least one test value and the at least a reference value exceeds a predetermined or predeterminable threshold value, in particular the at least one test value does not match the at least one reference value, to recognize that there is a malfunction of the input channel. This measure is advantageous because one and the same input channel is used both for receiving the external PWM signal and for receiving the test PWM signal. In particular, no second input channel is necessary, for example for redundant reception of the external PWM signal.

Unter einem Schalten eines Eingangskanals kann ein Beenden, insbesondere ein Unterbrechen oder Aussetzen, eines Empfangens eines ersten PWM-Signals und ein Beginnen, insbesondere Fortführen, eines Empfangens eines zweiten PWM-Signals verstanden werden. Vorliegend kann unter einem Umschalten des Eingangskanals insbesondere ein Beenden, insbesondere ein Unterbrechen oder Aussetzen, eines Empfangens des externen PWM-Signals und ein Beginnen eines Empfangens des Test-PWM-Signals verstanden werden. Weiter kann vorliegend unter einem Zurückschalten des Eingangskanals insbesondere ein Beenden eines Empfangens des Test-PWM-Signals und ein Beginnen, insbesondere Fortführen, eines Empfangens des externen PWM-Signals verstanden werden. Hierbei ist der Eingangskanal bevorzugt eingerichtet, alternierend ein erstens PWM-Signal, insbesondere das externe PWM-Signal, und ein zweites PWM-Signal, insbesondere das Test-PWM-Signal, zu empfangen.Switching an input channel can be understood as terminating, in particular interrupting or suspending, receiving a first PWM signal and starting, in particular continuing, receiving a second PWM signal. In the present case, switching the input channel can be understood to mean, in particular, terminating, in particular interrupting or suspending, receiving the external PWM signal and starting to receive the test PWM signal. Furthermore, in the present case, switching back the input channel can be understood to mean, in particular, ending receiving the test PWM signal and starting, in particular continuing, receiving the external PWM signal. Here, the input channel is preferably set up to alternately receive a first PWM signal, in particular the external PWM signal, and a second PWM signal, in particular the test PWM signal.

Pulsbreitenmodulation wird auch als Pulsdauermodulation oder Pulslängenmodulation (ugs. auch als Pulsweitenmodulation) bezeichnet. In der weiteren Beschreibung wird die übliche Abkürzung PWM (engl. pulse width modulation) für Pulsbreitenmodulation verwendet. Die Fehlfunktion kann als potentielle Fehlfunktion des Eingangskanals angesehen werden, da auch andere Elemente, die im Verfahren verwendet werden, einen Fehler aufweisen könnten. Solche Fehler können durch geeignete Prüfverfahren für diese anderen Elemente erkannt bzw. ausgeschlossen werden.Pulse width modulation is also referred to as pulse duration modulation or pulse length modulation (also known as pulse width modulation). In the further description, the usual abbreviation PWM (pulse width modulation) is used for pulse width modulation. The malfunction can be viewed as a potential malfunction of the input channel since other elements used in the process could also have a fault. Such errors can be detected or excluded by suitable testing procedures for these other elements.

Bevorzugt schließt der wenigstens eine Test-Wert eine Periodendauer und/oder einen Tastgrad bzw. eine Einschaltdauer des Test-PWM-Signals ein. Die Einschaltdauer bezeichnet die Zeitdauer innerhalb einer Periode, während ein hoher Signalpegel vorliegt. Der Tastgrad wird auch als Tastverhältnis bezeichnet und ist wie üblich als Quotient von Einschaltdauer und Periodendauer bestimmt.Preferably, the at least one test value includes a period and/or a duty cycle or a duty cycle of the test PWM signal. The duty cycle refers to the amount of time within a period when a high signal level is present. The duty cycle is also known as the duty cycle and is, as usual, determined as the quotient of the duty cycle and the period duration.

Bevorzugt ist das Test-Zeitintervall kürzer als eine Periodendauer des externen PWM-Signals, weiter bevorzugt kürzer als eine halbe Periodendauer des externen PWM-Signals. Die Prüfung des Eingangskanals wirkt sich damit nur wenig oder gar nicht auf die Genauigkeit von aus dem externen PWM-Signal bestimmten (verarbeiteten) Werten (z.B. Tastgrad) aus.The test time interval is preferably shorter than a period of the external PWM signal, more preferably shorter than half a period of the external PWM signal. Testing the input channel therefore has little or no effect on the accuracy of values (e.g. duty cycle) determined (processed) from the external PWM signal.

Bevorzugt ist das Test-Zeitintervall gleich oder länger als zwei Periodendauern des Test-PWM-Signals. Weiter bevorzugt schließt das Test-Zeitintervall wenigstens zwei vollständige Perioden des Test-PWM-Signals ein. Unter einer vollständigen Periode eines PWM-Signals ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein zeitlicher Abschnitt des PWM-Signals zu verstehen, welcher mit einer steigenden Flanke, d.h. einem Pegelübergang von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel, beginnt, und von einer fallenden Flanke, d.h. einem Pegelübergang von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel, gefolgt wird. Eine vollständige Periode eines PWM-Signals kann basierend auf einer Anzahl der Pegelübergänge von einem niedrigen / hohen Signalpegel zu einem hohen / niedrigen Signalpegel ermittelt werden. Ein niedriger Signalpegel kann bspw. einer Spannung von 0 V, ein hoher Signalpegel bspw. einer Spannung von 5 V entsprechen. Durch diese Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass der wenigstens eine Test-Wert mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden kann.The test time interval is preferably equal to or longer than two period durations of the test PWM signal. More preferably, the test closes Time interval at least two complete periods of the test PWM signal. In the context of the present invention, a complete period of a PWM signal is preferably understood to mean a time section of the PWM signal which begins with a rising edge, ie a level transition from a low level to a high level, and with a falling edge , that is, a level transition from the high level to the low level is followed. A complete period of a PWM signal can be determined based on a number of level transitions from a low/high signal level to a high/low signal level. A low signal level can correspond to a voltage of 0 V, for example, and a high signal level can correspond to a voltage of 5 V, for example. These measures can ensure that the at least one test value can be determined with sufficient accuracy.

Bevorzugt wird das externe PWM-Signal verarbeitet, um einen verarbeiteten Wert zu bestimmen, der in Zeitabständen abgefragt und/oder verwendet wird, wobei das Test-Zeitintervall kürzer als 20 %, bevorzugt kürzer als 10 %, noch weiter bevorzugt kürzer als 5 %, einer zeitlichen Länge der Zeitabstände ist. Damit kann sichergestellt werden, dass der verarbeitete Wert, der etwa im Falle eines externen PWM-Signals von einem Sensor einem Sensormesswert entspricht, nicht durch die Prüfung des Eingangskanals verfälscht wird. Die Zeitabstände, z.B. regelmäße Zeitabstände, liegen etwa zwischen Zeitpunkten vor, an denen der verarbeitete Wert abgefragt bzw. verwendet wird (beispielsweise in einer Regelung). Solche Zeitabstände können beispielsweise im Bereich von 1 ms bis 20 ms liegen. Analog könnte vorgesehen sein, dass ein zeitlicher Anteil des Test-Zeitintervalls bzw., bei wiederholter Durchführung des Verfahrens, der Test-Zeitintervalle bezogen auf die gesamte Zeit (d.h. Zeit, in der das externe PWM-Signal empfangen wird, plus Zeit, in der das Test-PWM-Signal empfangen wird) kleiner als 20 %, bevorzugt kleiner als 10 %, weiter bevorzugt kleiner als 5 %, ist.Preferably, the external PWM signal is processed to determine a processed value that is queried and/or used at time intervals, the test time interval being shorter than 20%, preferably shorter than 10%, even more preferably shorter than 5%, a time length of the time intervals. This can ensure that the processed value, which corresponds to a sensor measurement value in the case of an external PWM signal from a sensor, is not falsified by checking the input channel. The time intervals, e.g. regular time intervals, are approximately between times at which the processed value is queried or used (for example in a control system). Such time intervals can be in the range from 1 ms to 20 ms, for example. Analogously, it could be provided that a temporal portion of the test time interval or, if the method is carried out repeatedly, of the test time intervals is based on the entire time (i.e. time in which the external PWM signal is received, plus time in which the test PWM signal is received) is less than 20%, preferably less than 10%, more preferably less than 5%.

Bevorzugt erfolgt das Umschalten des Eingangskanals vom Empfangen des externen PWM-Signals zum Empfangen des Test-PWM-Signals in Reaktion auf ein Auslösesignal. Das Auslösesignal kann z.B. ein Interrupt sein, der an einem Interrupt-Modul der elektronischen Schaltung erkannt wird.Preferably, switching the input channel from receiving the external PWM signal to receiving the test PWM signal occurs in response to a trigger signal. The trigger signal can be, for example, an interrupt that is detected on an interrupt module of the electronic circuit.

Bevorzugt wird das Test-PWM-Signal durch die elektronische Schaltung erzeugt. Insbesondere kann dafür ein Ausgangsmodul der elektronischen Schaltung verwendet werden. Das Leiten des Test-PWM-Signals vom Ausgangsmodul zum Eingangsmodul bzw. Eingangskanal kann extern (außerhalb der elektronischen Schaltung) über eine entsprechende Leitung erfolgen. Alternativ, falls entsprechende Leitungen in der elektronischen Schaltung vorgesehen sind, kann das Leiten des Test-PWM-Signals vom Ausgangsmodul zum Eingangsmodul bzw. Eingangskanal intern erfolgen.The test PWM signal is preferably generated by the electronic circuit. In particular, an output module of the electronic circuit can be used for this. The test PWM signal can be routed from the output module to the input module or input channel externally (outside the electronic circuit) via a corresponding line. Alternatively, if corresponding lines are provided in the electronic circuit, the test PWM signal can be routed internally from the output module to the input module or input channel.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren einen Schritt des Ausgebens eines Signals, insbesondere mittels der Recheneinheit, basierend auf dem Schritt des Vergleichens des wenigstens einen Test-Werts mit wenigstens einem entsprechenden vorbestimmten Referenz-Wert. Denkbar ist, dass nur in dem Fall, in dem bestimmt wurde, dass eine Fehlfunktion des Eingangskanals vorliegt, ein Signal ausgegeben wird. Denkbar ist auch, dass zusätzlich auch in dem Fall, in dem die Differenz zwischen dem wenigstens einen Test-Wert und dem wenigstens einen Referenz-Wert kleiner oder gleich dem vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert ist, ein Signal ausgegeben wird. Das Signal kann eine Fehlfunktionsinformation bezüglich des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Fehlfunktion des Eingangskanals umfassen. Ansprechend auf das ausgegebene Signal und/oder unter Verwendung des ausgegebenen Signals kann die Fehlfunktionsinformation drahtlos oder drahtgebunden an eine Ausgabeeinheit, bspw. eine Anzeigeeinheit, übertragen werden, um eine Information bezüglich der Fehlfunktion, bspw. das Vorliegen einer Fehlfunktion, mittels der Ausgabeeinheit auszugeben, insbesondere anzuzeigen. Denkbar ist weiter, dass die Fehlfunktionsinformation ansprechend auf das ausgegebene Signal und/oder unter Verwendung des ausgegebenen Signals drahtlos oder drahtgebunden an eine weitere räumlich von der Recheneinheit beabstandete Signalverarbeitungseinheit weitergeleitet wird, um die Fehlfunktionsinformation mittels der Signalverarbeitungseinheit weiterzuverarbeiten und/oder einen Eingriff in die elektronische Schaltung zu initiieren und/oder zu steuern.Advantageously, the method comprises a step of outputting a signal, in particular by means of the computing unit, based on the step of comparing the at least one test value with at least one corresponding predetermined reference value. It is conceivable that a signal is only output in the case in which it has been determined that there is a malfunction in the input channel. It is also conceivable that a signal is also output in the case in which the difference between the at least one test value and the at least one reference value is less than or equal to the predetermined or predeterminable threshold value. The signal may include malfunction information regarding the presence or absence of the malfunction of the input channel. In response to the output signal and/or using the output signal, the malfunction information can be transmitted wirelessly or by wire to an output unit, for example a display unit, in order to output information regarding the malfunction, for example the presence of a malfunction, by means of the output unit, in particular. It is also conceivable that the malfunction information is forwarded wirelessly or by wire in response to the output signal and/or using the output signal to a further signal processing unit spatially spaced from the computing unit in order to further process the malfunction information by means of the signal processing unit and/or to intervene in the electronic To initiate and/or control the circuit.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, umfasst eine elektronische Schaltung mit einem Eingangskanal für PWM-Signale und ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Die Recheneinheit umfasst die elektronische Schaltung oder ist mit dieser verbunden (insbesondere zum Austausch von Daten und/oder Signalen). Die elektronische Schaltung umfasst ein Eingangsmodul, wobei der Eingangskanal in dem Eingangsmodul vorgesehen ist.A computing unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle, comprises an electronic circuit with an input channel for PWM signals and is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention. The computing unit includes the electronic circuit or is connected to it (in particular for exchanging data and/or signals). The electronic circuit includes an input module, the input channel being provided in the input module.

Die elektronische Schaltung umfasst bevorzugt ein Ausgangsmodul, das mit dem Eingangsmodul verbunden ist und das dazu konfiguriert oder konfigurierbar ist, das Test-PWM-Signal zu erzeugen. Die Konfiguration kann z.B. durch Register erfolgen.The electronic circuit preferably includes an output module that is connected to the input module and that is configured or configurable to generate the test PWM signal. The configuration can be done, for example, using registers.

Bevorzugt weist das Eingangsmodul wenigstens zwei Eingänge und ein Auswahlelement auf, durch das jeder der Eingänge wahlweise mit dem Eingangskanal verbindbar ist. Das Auswahlelement kann z.B. durch Schaltelement(e) und/oder Multiplexer o.Ä. realisiert sein.The input module preferably has at least two inputs and a selection element, through which each of the inputs can be optionally connected to the input channel. The selection element can be implemented, for example, by switching element(s) and/or multiplexers or similar.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Schließlich ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm wie oben beschrieben. Geeignete Speichermedien bzw. Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Ein solcher Download kann dabei drahtgebunden bzw. kabelgebunden oder drahtlos (z.B. über ein WLAN-Netz, eine 3G-, 4G-, 5G- oder 6G-Verbindung, etc.) erfolgen.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for carrying out all method steps is also advantageous because this causes particularly low costs, especially if an executing control device is used for additional tasks and is therefore present anyway. Finally, a machine-readable storage medium is provided with a computer program stored thereon as described above. Suitable storage media or data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.). Such a download can be wired or wired or wireless (e.g. via a WLAN network, a 3G, 4G, 5G or 6G connection, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the accompanying drawing.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

• 1 zeigt eine beispielhafte elektronische Schaltung mit einem Eingangskanal, der entsprechend der Erfindung geprüft werden kann. 1 shows an exemplary electronic circuit with an input channel that can be tested according to the invention.
• 2 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. 2 shows a flowchart according to a preferred embodiment.
• 3A, 3B zeigen Signalverläufe von externen PWM-Signalen und Test-PWM-Signalen entsprechend bevorzugter Ausführungsformen. 3A , 3B show signal curves of external PWM signals and test PWM signals according to preferred embodiments.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment(s) of the invention

1 zeigt eine beispielhafte elektronische Schaltung 2 mit einem Eingangskanal 4, der entsprechend der Erfindung geprüft werden kann. Bei der elektronischen Schaltung handelt es sich insbesondere um ein generisches Zeitgebermodul (GTM, generic timer module), wie es etwa in EP 2 553 540 A1 beschrieben ist. 1 shows an exemplary electronic circuit 2 with an input channel 4, which can be tested according to the invention. The electronic circuit is in particular a generic timer module (GTM), such as in EP 2 553 540 A1 is described.

Der Eingangskanal 4 ist dabei beispielhaft in einem Eingangsmodul 6 (bzw. Zeitgeber-Eingangsmodul) vorgesehen, das wenigstens zwei Eingänge aufweist, wobei der Eingangskanal 4 wahlweise mit einem der Eingänge verbunden werden kann, wozu ein Auswahlelement 8, etwa ein Multiplexer und/oder HalbleiterSchalter, vorgesehen ist. An einem der Eingänge des Eingangsmoduls 6 liegt ein externes PWM-Signal 10 an, und an einem anderen der Eingänge des Eingangsmoduls 6 liegt ein Test-PWM-Signal 12 an. Durch das Auswahlelement 8 kann wahlweise eines dieser beiden PWM-Signale an den Eingangskanal 4 weitergegeben werden. Im Allgemeinen kann das Eingangsmodul 6 mehrere Eingangskanäle aufweisen und/oder es können, wie gezeigt, mehrere Eingangsmodule vorgesehen sein.The input channel 4 is, for example, provided in an input module 6 (or timer input module) which has at least two inputs, wherein the input channel 4 can optionally be connected to one of the inputs, including a selection element 8, such as a multiplexer and / or semiconductor switch , is provided. An external PWM signal 10 is present at one of the inputs of the input module 6, and a test PWM signal 12 is present at another of the inputs of the input module 6. The selection element 8 can either be used to pass on one of these two PWM signals to the input channel 4. In general, the input module 6 may have multiple input channels and/or multiple input modules may be provided, as shown.

Das Eingangsmodul 6 bzw. der Eingangskanal 4 umfasst vorzugsweise Analyseelemente bzw. Filterelemente (nicht dargestellt), mit denen insbesondere vorbestimmte Eigenschaften von Signalen, die empfangen werden, erkannt werden können. Dies sind beispielsweise Pegelübergänge (Flanken) eines empfangenen PWM-Signals und/oder die Periodendauer eines empfangenen PWM-Signals und/oder der Tastgrad (Tastverhältnis) bzw. die Einschaltdauer (d.h. die Dauer während einer Periode in der ein hoher Pegel des PWM-Signals vorliegt) eines empfangenen PWM-Signals. Bei den Pegelübergängen kann zusätzlich eine Unterscheidung zwischen der Richtung vorgesehen sein, d.h. ob ein Pegelübergang von einem niedrigen zu einem hohen Signalpegel (steigende Flanke) oder von einem hohen zu einem niedrigen Signalpegel (fallende Flanke) vorliegt. Zusätzlich bzw. um die vorgenannten Eigenschaften bestimmen zu können, können eine oder mehrere Zählelemente und/oder ein oder mehrere Registerelemente als Analyseelemente vorgesehen sein, mit denen eine oder mehrere Anzahlen von Taktzyklen, insbesondere zwischen Pegelübergängen gezählt und/oder erfasst (insbesondere zwischengespeichert) werden können.The input module 6 or the input channel 4 preferably comprises analysis elements or filter elements (not shown), with which in particular predetermined properties of signals that are received can be recognized. These are, for example, level transitions (edges) of a received PWM signal and/or the period duration of a received PWM signal and/or the duty cycle (duty cycle) or the duty cycle (i.e. the duration during a period in which a high level of the PWM signal is present present) of a received PWM signal. For the level transitions, a distinction can also be made between the direction, i.e. whether there is a level transition from a low to a high signal level (rising edge) or from a high to a low signal level (falling edge). In addition or in order to be able to determine the aforementioned properties, one or more counting elements and/or one or more register elements can be provided as analysis elements with which one or more numbers of clock cycles, in particular between level transitions, are counted and/or recorded (in particular buffered). can.

Die elektronische Schaltung 2 umfasst weiterhin vorzugsweise eine Taktgeberschaltung (bzw. ein Taktsignalmodul) 14, die dazu eingerichtet ist, ein oder mehrere Taktsignale (mit möglicherweise verschiedenen Frequenzen) für die anderen Elemente bzw. Module der elektronischen Schaltung 2 (generisches Zeitgebermodul) bereitzustellen. Das Eingangsmodul 6 bzw. der Eingangskanal 4 kann insbesondere dazu konfiguriert sein, eines dieser Taktsignale zu verwenden bzw. auszuwählen, und am Eingangskanal 4 empfangene Signale, insbesondere PWM-Signale, mit diesem Taktsignal zu synchronisieren. Bei PWM-Signalen ist die zeitliche Länge zwischen Pegelübergängen also durch eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen des Taktsignals charakterisiert bzw. gegeben. Es versteht sich, dass die elektronische Schaltung 2 optional auch andere, nicht gezeigte Module aufweisen kann.The electronic circuit 2 preferably further comprises a clock circuit (or a clock signal module) 14, which is designed to provide one or more clock signals (with possibly different frequencies) for the other elements or modules of the electronic circuit 2 (generic timer module). The input module 6 or the input channel 4 can in particular be configured to use or select one of these clock signals and to synchronize signals received on the input channel 4, in particular PWM signals, with this clock signal. With PWM signals, the time length between level transitions is characterized or given by a certain number of clock cycles of the clock signal. It is understood that the electronic circuit 2 can optionally also have other modules, not shown.

Es ist beispielhaft eine (externe) Kommunikations-Schnittstelle 16 (bzw. Bus-Interface) in der elektronischen Schaltung 2 vorgesehen, die eine Datenkommunikation mit anderen Recheneinheiten und/oder Prozessoren ermöglicht. Insbesondere können durch den Eingangskanal 4 bzw. durch die Analyseelemente bestimmte Eigenschaften (Periodendauer, Tastgrad) über die Kommunikations-Schnittstelle 16 an andere Recheneinheiten übermittelt werden und von diesen verwendet werden. Z.B. könnte das externe PWM-Signal ein Signal eines Sensors sein, wobei der Messwert als Tastgrad kodiert ist, und der Messwert von einem Regler, der durch die andere Recheneinheit implementiert wird, verwendet werden.For example, an (external) communication interface 16 (or bus interface) is provided in the electronic circuit 2, which enables data communication with other computing units and/or processors. In particular, through the input channel 4 or through the analysis elements, certain properties (period duration, duty cycle) can be transmitted to other computing units via the communication interface 16 and used by them. For example, the external PWM signal could be a signal from a sensor, with the measured value being coded as a duty cycle, and the measured value being used by a controller that is implemented by the other computing unit.

Das Test-PWM-Signal 12 wird vorzugsweise durch ein Ausgangsmodul 18 (bzw. Zeitgeber-Ausgangsmodul) erzeugt und an das Eingangsmodul 6 übermittelt. Das Ausgangsmodul 18 ist entsprechend dazu konfiguriert bzw. konfigurierbar, das Test-PWM-Signal 12 mit einer bestimmten bzw. bestimmbaren Periodenlänge und einem bestimmten bzw. bestimmbaren Tastgrad zu erzeugen und an einem Ausgang anzulegen, der mit dem Eingang des Eingangsmoduls verbunden ist, an dem das Test-PWM-Signal 12 anliegt. Abweichend hiervon wäre auch vorstellbar, dass das Test-PWM-Signal 12 von einer elektronischen Einheit außerhalb der elektronischen Schaltung erzeugt wird. Die Erzeugung durch das Ausgangsmodul 18 der elektronischen Schaltung 2 ist zweckmäßig, da das Ausgangsmodul 18 sowie das Eingangsmodul 6 von der gleichen Taktquelle, z.B. der Taktgeberschaltung 14, mit Taktsignalen versorgt werden. Im Allgemeinen können, wie gezeigt, mehrere Ausgangsmodule in der elektronischen Schaltung 2 eingeschlossen sein.The test PWM signal 12 is preferably generated by an output module 18 (or timer output module) and transmitted to the input module 6. The output module 18 is correspondingly configured or configurable to generate the test PWM signal 12 with a specific or determinable period length and a specific or determinable duty cycle and to apply it to an output that is connected to the input of the input module to which the test PWM signal 12 is present. Deviating from this, it would also be conceivable that the test PWM signal 12 is generated by an electronic unit outside the electronic circuit. The generation by the output module 18 of the electronic circuit 2 is expedient because the output module 18 and the input module 6 are supplied with clock signals from the same clock source, for example the clock circuit 14. In general, as shown, multiple output modules may be included in the electronic circuit 2.

Die Konfiguration des Ausgangsmoduls 18, des Eingangsmoduls 6 sowie gegebenenfalls anderer Elemente bzw. Module der elektronischen Schaltung 2 kann beispielsweise durch Setzen entsprechender Konfigurations-Register erfolgen.The configuration of the output module 18, the input module 6 and possibly other elements or modules of the electronic circuit 2 can be done, for example, by setting appropriate configuration registers.

Weitere beispielhaft gezeigte Elemente, die in der elektronischen Schaltung 2 umfasst sein können, sind eine (interne) allgemeine Schnittstellen-Einheit 20 (Routing-Einheit), die einzelne Module der elektronischen Schaltung 2 zur Datenkommunikation verbindet, ein oder mehrere Rechenmodule 22, die dazu eingerichtet sind, Rechenoperationen durchzuführen und dazu etwa jeweils einen Rechenkern und einen Speicher aufweisen, ein Interrupt-Modul 24, über das Interrupts in der elektronischen Schaltung 2 ausgelöst werden können und/oder Interrupts der elektronischen Schaltung 2 erkannt werden können, und schnittstellenverbundene Ausgangsmodule 26, die anders als das Ausgangsmodul 18 mit der Schnittstellen-Einheit 20 verbunden sind. Ein schnittstellenverbundenes Ausgangsmodul 26 könnte ebenso zur Erzeugung des Test-PWM-Signals 12 verwendet werden. Das Interrupt-Modul 24 kann über Datenleitungen bzw. Signalleitungen mit anderen Recheneinheiten verbunden werden.Further elements shown by way of example that can be included in the electronic circuit 2 are an (internal) general interface unit 20 (routing unit), which connects individual modules of the electronic circuit 2 for data communication, one or more computing modules 22, which do this are set up to carry out arithmetic operations and for this purpose each have a computing core and a memory, an interrupt module 24, via which interrupts in the electronic circuit 2 can be triggered and / or interrupts in the electronic circuit 2 can be recognized, and interface-connected output modules 26, which, unlike the output module 18, are connected to the interface unit 20. An interfaced output module 26 could also be used to generate the test PWM signal 12. The interrupt module 24 can be connected to other computing units via data lines or signal lines.

Einzelne Verfahrensschritte können zumindest teilweise durch eines der Rechenmodule 22 der elektronischen Schaltung erfolgen, insbesondere können das Vergleichen des wenigstens einen Test-Werts mit dem vorbestimmten Referenzwert und/oder das Bestimmen, dass möglicherweise eine Fehlfunktion des Eingangskanals vorliegt, durch ein Rechenmodul erfolgen. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, dass das Umschalten des Eingangskanals vom Empfang des externen PWM-Signals zum Empfang des Test-PWM-Signals und das Zurückschalten nach dem Test-Zeitintervall durch ein Rechenmodul ausgelöst bzw. veranlasst wird (z.B. durch entsprechendes Ansteuern des Auswahlelements oder durch Setzen eines entsprechenden Registers). Dazu können ein oder mehrere Computerprogramme oder Computerprogramm-Module vorgesehen sein, die in einem Rechenmodul ausgeführt werden.Individual method steps can be carried out at least in part by one of the computing modules 22 of the electronic circuit; in particular, comparing the at least one test value with the predetermined reference value and/or determining that there may be a malfunction in the input channel can be done by a computing module. Additionally or alternatively, it is also conceivable that the switching of the input channel from receiving the external PWM signal to receiving the test PWM signal and switching back after the test time interval is triggered or caused by a computing module (e.g. by appropriately controlling the selection element or by setting a corresponding register). For this purpose, one or more computer programs or computer program modules can be provided, which are executed in a computing module.

Ebenso können diese Verfahrensschritte zumindest teilweise durch eine andere Recheneinheit durchgeführt werden, die etwa (soweit vorhanden) mittels der Kommunikations-Schnittstelle 16 und/oder des Interrupt-Moduls 24 mit der elektronischen Schaltung 2 verbunden sind. Der Begriff „andere Recheneinheit“ soll eine von der elektronischen Schaltung verschiedene Recheneinheit bezeichnen. Beispielsweise kann die elektronische Schaltung 2 zusammen mit der anderen Recheneinheit auf einer Platine angeordnet sein oder in einem Chip integriert sein. Die so erhaltene zusammengefasste Recheneinheit kann etwa in einem Steuergerät einer Maschine und/oder eines Fahrzeugs enthalten sein, um Steuerungsfunktionen durchzuführen.Likewise, these method steps can be carried out at least in part by another computing unit, which (if available) is connected to the electronic circuit 2 by means of the communication interface 16 and/or the interrupt module 24. The term “other computing unit” is intended to designate a computing unit that is different from the electronic circuit. For example, the electronic circuit 2 can be arranged together with the other computing unit on a circuit board or integrated in a chip. The combined computing unit obtained in this way can be contained in a control unit of a machine and/or a vehicle in order to carry out control functions.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zum Prüfen eines Eingangskanals einer elektronischen Schaltung, etwa der in 1 gezeigten elektronischen Schaltung 2. 2 shows a flowchart according to an embodiment of the method for testing an input channel of an electronic circuit, such as the one in 1 electronic circuit 2 shown.

Es wird von einem Zustand ausgegangen, in dem durch den Eingangskanal das externe PWM-Signal empfangen wird, Schritt 110.A state is assumed in which the external PWM signal is received through the input channel, step 110.

In Schritt 120 erfolgt ein Umschalten des Eingangskanals vom Empfangen des externen PWM-Signals zum Empfangen eines Test-PWM-Signals. In Schritt 130 wird basierend auf dem empfangenen Test-PWM-Signal wenigstens ein Test-Wert bestimmt. Dazu werden insbesondere Pegelübergänge und deren Zeitpunkte (typischerweise gemessen in Taktzyklen) erfasst. In Schritt 140 wird nach dem Test-Zeitintervall (startend mit Schritt 120) wieder zurückgeschaltet, d.h. vom Empfangen eines Test-PWM-Signals zum Empfangen des externen PWM-Signals geschaltet. Schritt 130 kann teilweise nach Schritt 140 erfolgen, insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Berechnung des wenigstens einen Test-Werts nach dem Zurückschalten erfolgt; z.B. erfolgt die Berechnung aus Werten, die während des Test-Zeitintervalls erfasst wurden. Nach dem Schritt 140 ist wieder der Zustand aus Schritt 110 hergestellt. Es kann vorgesehen sein, dass die Prüfung des Eingangskanals wiederholt, z.B. in bestimmten Zeitabständen, durchgeführt wird. Schritt 120 kann als Beginn des Test-Zeitintervalls angesehen werden und Schritt 140 kann als Ende des Test-Zeitintervalls angesehen werden.In step 120, the input channel is switched from receiving the external PWM signal to receiving a test PWM signal. In step 130, at least one test value is determined based on the received test PWM signal. In particular, levels above are used for this purpose processes and their times (typically measured in clock cycles). In step 140, after the test time interval (starting with step 120), the system switches back again, ie switches from receiving a test PWM signal to receiving the external PWM signal. Step 130 can partially take place after step 140, in particular it can be provided that a calculation of the at least one test value takes place after switching back; e.g. the calculation is made from values recorded during the test time interval. After step 140, the state from step 110 is restored. Provision can be made for the input channel to be tested repeatedly, for example at certain time intervals. Step 120 can be viewed as the beginning of the test time interval and step 140 can be viewed as the end of the test time interval.

Das Test-PWM-Signal wird in Schritt 100 mit einer bestimmten Periodendauer und einem bestimmten Tastgrad (Tastverhältnis) erzeugt. Dieser Schritt kann unabhängig von anderen Schritten fortlaufend durchgeführt werden (etwa wie in 1 durch ein vom Eingangskanal unabhängiges Ausgangsmodul). Alternativ ist auch denkbar, dass das Erzeugen des Test-PWM-Signals nicht fortlaufend, sondern nur in bestimmten Zeiträumen, die das Test-Zeitintervall bzw. bei wiederholt durchgeführter Prüfung die Test-Zeitintervalle einschließen, erfolgt. Für das erzeugte Test-PWM-Signal ist wenigstens ein als Referenz-Wert bezeichneter Wert, der dem wenigstens einem Test-Wert entspricht, bekannt bzw. vorbestimmt. D.h. bei fehlerfreiem Eingangskanal sollte eine Differenz zwischen dem wenigstens einen Test-Wert und dem wenigstens einen Referenz-Wert kleiner oder gleich einem vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert sein, insbesondere sollte der wenigstens eine Test-Wert gleich dem wenigstens einen Referenz-Wert sein (falls kein Fehler in einem anderen Element, außer dem Eingangskanal, vorliegt).The test PWM signal is generated in step 100 with a specific period and a specific duty cycle (duty cycle). This step can be carried out continuously independently of other steps (such as in 1 through an output module that is independent of the input channel). Alternatively, it is also conceivable that the test PWM signal is not generated continuously, but only in certain time periods, which include the test time interval or, if the test is carried out repeatedly, the test time intervals. For the test PWM signal generated, at least one value, referred to as a reference value, which corresponds to the at least one test value, is known or predetermined. Ie, with an error-free input channel, a difference between the at least one test value and the at least one reference value should be less than or equal to a predetermined or predeterminable threshold value, in particular the at least one test value should be equal to the at least one reference value (if none There is an error in an element other than the input channel).

In Schritt 150 erfolgt ein Vergleich des wenigstens einen, in Schritt 130 bestimmten, Test-Werts mit dem entsprechenden wenigstens einem, bekannten bzw. vorbestimmten, Referenz-Wert.In step 150, a comparison is made of the at least one test value determined in step 130 with the corresponding at least one known or predetermined reference value.

Wenn eine Differenz zwischen dem wenigstens einen Test-Wert und dem wenigstens einen Referenz-Wert einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert überschreitet, insbesondere wenn der wenigstens eine Test-Wert nicht gleich dem wenigstens einen Referenz-Wert ist, wird in Schritt 160 eine Fehlfunktion des Eingangskanals bestimmt bzw. erkannt. Genauer gesagt wird eine mögliche bzw. potentielle Fehlfunktion des Eingangskanals bestimmt, da eventuell auch ein anderes am Verfahren beteiligtes Element eine Fehlfunktion haben könnte. Solche Fehlfunktionen anderer Elemente können durch geeignete (andere) Prüfverfahren ausgeschlossen werden. Wenn die (potentielle) Fehlfunktion bestimmt wird, kann vorgesehen sein, dass eine entsprechende Fehlermeldung erzeugt und/oder kommuniziert wird. Ebenso könnte von einer weiteren Verwendung des externen PWM-Signals bzw. darauf basierender Daten oder verarbeiteter Werte abgesehen werden.If a difference between the at least one test value and the at least one reference value exceeds a predetermined or predeterminable threshold value, in particular if the at least one test value is not equal to the at least one reference value, a malfunction of the input channel occurs in step 160 determined or recognized. More precisely, a possible or potential malfunction of the input channel is determined, since another element involved in the process could also have a malfunction. Such malfunctions of other elements can be ruled out using suitable (other) test procedures. If the (potential) malfunction is determined, provision can be made for a corresponding error message to be generated and/or communicated. Likewise, further use of the external PWM signal or data or processed values based on it could be avoided.

Wenn die Differenz zwischen dem wenigstens einen Test-Wert und dem wenigstens einen Referenz-Wert einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert nicht überschreitet, insbesondere wenn der wenigstens eine Test-Wert gleich dem wenigstens einen Referenz-Wert ist, wird vorzugsweise in Schritt 170 ein fehlerfreier Zustand des Eingangskanals bestimmt bzw. erkannt. Es kann vorgesehen sein, dass, etwa nach einer bestimmten Wartezeit, eine erneute Prüfung des Eingangskanals durchgeführt wird, dass also zu Schritt 120 zurückgesprungen wird.If the difference between the at least one test value and the at least one reference value does not exceed a predetermined or predeterminable threshold value, in particular if the at least one test value is equal to the at least one reference value, an error-free state is preferably achieved in step 170 of the input channel is determined or recognized. It can be provided that, for example after a certain waiting time, the input channel is checked again, i.e. a jump back to step 120.

Typischerweise wird mit Schritt 120 die Verarbeitung des externen PWM-Signals unterbrochen. Z.B. werden Pegelübergänge, die nach Schritt 120 im Test-Zeitintervall liegen, bei der Bestimmung verarbeiteter Größen, etwa des Tastgrads des externen PWM-Signals, nicht berücksichtigt. Erst nach dem Zurückschalten in Schritt 140 wird mit der Verarbeitung des externen PWM-Signals fortgefahren.Typically, at step 120, processing of the external PWM signal is interrupted. For example, level transitions that are in the test time interval after step 120 are not taken into account when determining processed variables, such as the duty cycle of the external PWM signal. Only after switching back in step 140 does processing of the external PWM signal continue.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mit der Verarbeitung des externen PWM-Signals nicht unmittelbar mit Ende des Test-Zeitintervalls (Schritt 140) fortgefahren wird, sondern in Schritt 180 zunächst gewartet wird, bis eine vollständige bzw. gültige Periode des externen PWM-Signals verstrichen ist. Dies kann anhand der Pegelübergänge erkannt werden.It is preferably provided that the processing of the external PWM signal does not continue immediately at the end of the test time interval (step 140), but rather waits in step 180 until a complete or valid period of the external PWM signal has elapsed . This can be recognized by the level transitions.

Vorzugsweise wird in Schritt 190, nachdem die vollständige Periode des externen PWM-Signals verstrichen ist, mit der Verarbeitung des externen PWM-Signals fortgefahren. Wenn Schritt 180 nicht vorgesehen ist, kann etwa mit Ende des Test-Zeitintervalls mit der Verarbeitung fortgefahren werden. Schritt 180 ist zweckmäßig, da die Bestimmung von verarbeiteten Werten aus dem externen PWM-Signal genauer ist.Preferably, in step 190, after the full period of the external PWM signal has elapsed, processing of the external PWM signal continues. If step 180 is not provided, processing can continue approximately at the end of the test time interval. Step 180 is useful because determining processed values from the external PWM signal is more accurate.

In einem optionalen Schritt 200, der insbesondere zyklisch (z.B. in Zeitabständen im Bereich von 1 ms bis 20 ms) erfolgt, kann eine Abfrage und/oder Verwendung (etwa in einem Regelungsverfahren) eines aus dem externen PWM-Signal bestimmten, verarbeiteten Werts (etwa Tastgrad) vorgesehen sein. Bei geeigneter (kurzer) Wahl des Test-Zeitintervalls wirkt sich die Prüfung des Eingangskanals nicht oder nur sehr wenig auf die Genauigkeit von verarbeiteten Werten des externen PWM-Signals aus. Etwa kann bei wiederholter Durchführung der Prüfung die Wartezeit in Schritt 170 größer als eine Zykluszeit von Schritt 200 sein. Allgemein kann vorgesehen sein, dass das Test-Zeitintervall und optional die Wartezeit aus Schritt 170 so gewählt ist bzw. sind, dass zu mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 90 %, weiter bevorzugt mindestens 95 %, der gesamten Zeit eine Verarbeitung des externen PWM-Signals erfolgen kann. D.h. die Zeit, in der die Verarbeitung unterbrochen ist (zwischen Schritt 120 und Schritt 190 bzw. 140) sollte anteilig insbesondere kleiner als 20 %, bevorzugt kleiner als 10 %, weiter bevorzugt kleiner als 5 %, sein.In an optional step 200, which occurs in particular cyclically (e.g. at time intervals in the range of 1 ms to 20 ms), a query and/or use (e.g. in a control method) of a processed value determined from the external PWM signal (e.g duty cycle). If the test time interval is selected appropriately (shortly), testing the input channel has little or no effect on the accuracy of processed values of the external PWM signal. For example, if the test is carried out repeatedly, the waiting time in step 170 can be longer than a cycle time in step 200. In general, it can be provided that the test time interval and optionally the waiting time from step 170 is or are selected such that at least 80%, preferably at least 90%, more preferably at least 95%, of the entire time, processing of the external PWM Signal can be done. Ie the time during which processing is interrupted (between step 120 and step 190 or 140) should be proportionately in particular less than 20%, preferably less than 10%, more preferably less than 5%.

3A, 3B zeigen Signalverläufe von externen PWM-Signalen und Test-PWM-Signalen entsprechend bevorzugter Ausführungsformen. Beide Figuren umfassen jeweils drei Diagramme, in denen Signalverläufe bzw. Pegel P von Signalen gegen die Zeit t aufgetragen sind. Das obere Diagramm 52 zeigt den Signalverlauf eines externen PWM-Signals. Das mittlere Diagramm 54 zeigt den Signalverlauf eines Test-PWM-Signals. Das untere Diagramm 56 zeigt den Signalverlauf eines Signals, das am Eingangskanal während der Durchführung des Prüfverfahrens empfangen wird. 3A , 3B show signal curves of external PWM signals and test PWM signals according to preferred embodiments. Both figures each include three diagrams in which signal curves or levels P of signals are plotted against time t. The upper diagram 52 shows the signal curve of an external PWM signal. The middle diagram 54 shows the signal curve of a test PWM signal. The lower diagram 56 shows the waveform of a signal that is received at the input channel while the test procedure is being carried out.

Der Signalverlauf in Diagramm 56 weist drei zeitliche Bereiche auf. Zunächst, bis zum Beginn 58 des Test-Zeitintervalls 60, entspricht das am Eingangskanal empfangene Signal dem externen PWM-Signal aus Diagramm 52. Während des Test-Zeitintervalls 60 entspricht das am Eingangskanal empfangene Signal dem Test-PWM-Signal aus Diagramm 54. Nach dem Ende 62 des Test-Zeitintervalls 60 entspricht das am Eingangskanal empfangene Signal wieder dem externen PWM-Signal aus Diagramm 52. Da keine zeitliche Korrelation zwischen dem externen PWM-Signal und dem Test-PWM-Signal besteht, kann das Test-Zeitintervall 62 verschiedenen Zeitfenstern bezogen auf die Perioden des externen PWM-Signals entsprechen, etwa entsprechend 3A oder entsprechend 3B.The signal curve in diagram 56 has three time ranges. Initially, until the beginning 58 of the test time interval 60, the signal received on the input channel corresponds to the external PWM signal from diagram 52. During the test time interval 60, the signal received on the input channel corresponds to the test PWM signal from diagram 54. After At the end 62 of the test time interval 60, the signal received at the input channel corresponds again to the external PWM signal from diagram 52. Since there is no temporal correlation between the external PWM signal and the test PWM signal, the test time interval 62 can be different Time windows related to the periods of the external PWM signal correspond approximately accordingly 3A or accordingly 3B .

In beiden Figuren ist weiterhin ein Zeitpunkt 64 eingezeichnet, an dem eine vollständige Periode des externen PWM-Signals nach Ende 62 des Test-Zeitintervalls 60 verstrichen ist. Dies kann an der Anzahl von Pegelübergängen (Flanken) erkannt werden, die nach dem Ende 62 des Test-Zeitintervalls 60 vorliegen bzw. durch den Eingangskanal erfasst werden. Es wird davon ausgegangen, dass eine Periode eines PWM-Signals mit einer steigenden Flanke, d.h. dem Pegelübergang vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel, beginnt. Die zeitliche Länge des hohen Pegels ist entsprechend dem Tastgrad veränderlich.Both figures also show a point in time 64 at which a complete period of the external PWM signal has elapsed after the end 62 of the test time interval 60. This can be recognized by the number of level transitions (edges) that occur after the end 62 of the test time interval 60 or that are detected by the input channel. It is assumed that a period of a PWM signal begins with a rising edge, i.e. the level transition from low level to high level. The time length of the high level varies according to the duty cycle.

In 3A liegt bei Ende 62 des Test-Zeitintervalls 60 ein hoher Signalpegel des am Eingangskanal empfangenen Signals vor. In diesem Fall kann das Verstreichen einer vollständigen Periode des externen PWM-Signals mit dem vierten Pegelübergang 74 erkannt werden. Mit Erfassen der vier Pegelübergänge 71, 72, 73, 74 kann also bestimmt werden, dass die vollständige Periode 66 des externen PWM-Signals nach Ende 62 des Test-Zeitintervalls 60 verstrichen ist.In 3A At the end of 62 of the test time interval 60 there is a high signal level of the signal received on the input channel. In this case, the elapse of a complete period of the external PWM signal can be detected with the fourth level transition 74. By detecting the four level transitions 71, 72, 73, 74, it can be determined that the complete period 66 of the external PWM signal has elapsed after the end 62 of the test time interval 60.

In 3B liegt bei Ende 62 des Test-Zeitintervalls 60 ein niedriger Signalpegel des am Eingangskanal empfangenen Signals vor. In diesem Fall kann das Verstreichen einer vollständigen Periode des externen PWM-Signals mit dem dritten Pegelübergang 83 erkannt werden. Mit Erfassen der vier Pegelübergänge 81, 82, 83 kann also bestimmt werden, dass die vollständige Periode 66 des externen PWM-Signals nach Ende 62 des Test-Zeitintervalls 60 verstrichen ist.In 3B At the end 62 of the test time interval 60 there is a low signal level of the signal received on the input channel. In this case, the elapse of a complete period of the external PWM signal can be detected with the third level transition 83. By detecting the four level transitions 81, 82, 83, it can be determined that the complete period 66 of the external PWM signal has elapsed after the end 62 of the test time interval 60.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 2553540 A1 [0020]EP 2553540 A1 [0020]

Claims (16)

Verfahren zum Prüfen eines Eingangskanals (4) für Pulsbreitenmodulation, PWM,-Signale einer elektronischen Schaltung (2) während ein externes PWM-Signal (10) empfangen wird (110), umfassend Erzeugen (100) eines vorbestimmten Test-PWM-Signals (12) mit einer vorbestimmten Periodendauer; Umschalten (120) des Eingangskanals vom Empfangen des externen PWM-Signals (10) zu einem Empfangen des Test-PWM-Signals (12); Bestimmen (130) wenigstens eines Test-Werts beim Empfangen des Test-PWM-Signals (12); Zurückschalten (140), nach einem Test-Zeitintervall (60), des Eingangskanals vom Empfangen des Test-PWM-Signals (12) zu dem Empfangen des externen PWM-Signals (10); Vergleichen (150) des wenigstens einen Test-Werts mit wenigstens einem entsprechenden vorbestimmten Referenz-Wert; Bestimmen (160), dass eine Fehlfunktion des Eingangskanals vorliegt, wenn eine Differenz zwischen dem wenigstens einen Test-Wert und dem wenigstens einen Referenz-Wert einen vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.Method for testing an input channel (4) for pulse width modulation, PWM, signals of an electronic circuit (2) while an external PWM signal (10) is received (110), comprising Generating (100) a predetermined test PWM signal (12) with a predetermined period; switching (120) the input channel from receiving the external PWM signal (10) to receiving the test PWM signal (12); determining (130) at least one test value upon receiving the test PWM signal (12); switching back (140), after a test time interval (60), the input channel from receiving the test PWM signal (12) to receiving the external PWM signal (10); comparing (150) the at least one test value with at least one corresponding predetermined reference value; Determine (160) that there is a malfunction of the input channel if a difference between the at least one test value and the at least one reference value exceeds a predetermined or predeterminable threshold value. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Test-Wert eine Periodendauer und/oder einen Tastgrad bzw. eine Einschaltdauer des Test-PWM-Signals einschließt.Procedure according to Claim 1 , wherein the at least one test value includes a period and/or a duty cycle or a duty cycle of the test PWM signal. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Test-Zeitintervall (60) kürzer als eine Periodendauer des externen PWM-Signals, bevorzugt kürzer als eine halbe Periodendauer des externen PWM-Signals, ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the test time interval (60) is shorter than a period of the external PWM signal, preferably shorter than half a period of the external PWM signal. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Test-Zeitintervall (60) gleich oder länger als zwei Periodendauern des Test-PWM-Signals ist; wobei bevorzugt das Test-Zeitintervall wenigstens zwei vollständige Perioden des Test-PWM-Signals einschließt.A method according to any one of the preceding claims, wherein the test time interval (60) is equal to or longer than two periods of the test PWM signal; wherein preferably the test time interval includes at least two complete periods of the test PWM signal. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mit Beginn (58) des Test-Zeitintervalls (60) eine Verarbeitung des externen PWM-Signals unterbrochen wird und nach Ende (62) des Test-Zeitintervalls mit der Verarbeitung des externen PWM-Signals fortgefahren wird (190).Method according to one of the preceding claims, wherein processing of the external PWM signal is interrupted at the beginning (58) of the test time interval (60) and processing of the external PWM signal is continued after the end (62) of the test time interval ( 190). Verfahren nach Anspruch 5, wobei mit der Verarbeitung des externen PWM-Signals nach Ende (62) des Test-Zeitintervalls (60) fortgefahren wird (190), nachdem eine vollständige Periode (66) des externen PWM-Signals nach dem Ende des Test-Zeitintervalls verstrichen ist.Procedure according to Claim 5 , wherein processing of the external PWM signal continues (190) after the end (62) of the test time interval (60) after a complete period (66) of the external PWM signal has elapsed after the end of the test time interval. Verfahren nach Anspruch 6, wobei bestimmt wird, dass die vollständige Periode (66) des externen PWM-Signals nach dem Ende (62) des Test-Zeitintervalls (60) verstrichen ist, indem: wenn an dem Ende des Test-Zeitintervalls ein hoher Signalpegel vorliegt, bestimmt wird, dass vier Pegelübergänge (71, 72, 73, 74) des externen PWM-Signals nach dem Ende des Test-Zeitintervalls vorliegen; und/oder, wenn an dem Ende des Test-Zeitintervalls ein niedriger Signalpegel vorliegt, bestimmt wird, dass drei Pegelübergänge (81, 82, 83) des externen PWM-Signals nach dem Ende des Test-Zeitintervalls vorliegen.Procedure according to Claim 6 , determining that the complete period (66) of the external PWM signal has elapsed after the end (62) of the test time interval (60) by: determining if there is a high signal level at the end of the test time interval that there are four level transitions (71, 72, 73, 74) of the external PWM signal after the end of the test time interval; and/or, if there is a low signal level at the end of the test time interval, determining that there are three level transitions (81, 82, 83) of the external PWM signal after the end of the test time interval. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das externe PWM-Signal (10) verarbeitet wird, um einen verarbeiteten Wert zu bestimmen, der in Zeitabständen abgefragt und/oder verwendet wird; wobei das Test-Zeitintervall kürzer als 20 %, bevorzugt kürzer als 10 %, noch weiter bevorzugt kürzer als 5 %, einer zeitlichen Länge der Zeitabstände ist.A method according to any one of the preceding claims, wherein the external PWM signal (10) is processed to determine a processed value which is sampled and/or used at time intervals; wherein the test time interval is shorter than 20%, preferably shorter than 10%, even more preferably shorter than 5%, of a time length of the time intervals. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Umschalten (120) des Eingangskanals vom Empfangen des externen PWM-Signals zum Empfangen des Test-PWM-Signals in Reaktion auf ein Auslösesignal erfolgt.A method according to any preceding claim, wherein switching (120) the input channel from receiving the external PWM signal to receiving the test PWM signal occurs in response to a trigger signal. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Test-PWM-Signal (12) durch die elektronische Schaltung (2) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the test PWM signal (12) is generated by the electronic circuit (2). Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen und/oder deren Durchführung zu veranlassen; wobei die Recheneinheit die elektronische Schaltung (2) umfasst oder mit dieser verbunden ist; und wobei die elektronische Schaltung (2) ein Eingangsmodul (6) umfasst, wobei der Eingangskanal (4) in dem Eingangsmodul (6) vorgesehen ist.Computing unit which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims and/or to cause them to be carried out; wherein the computing unit comprises the electronic circuit (2) or is connected to it; and wherein the electronic circuit (2) comprises an input module (6), the input channel (4) being provided in the input module (6). Recheneinheit nach Anspruch 11, wobei die elektronische Schaltung (2) ein Ausgangsmodul (18) umfasst, das mit dem Eingangsmodul (6) verbunden ist und das dazu konfiguriert oder konfigurierbar ist, das Test-PWM-Signal zu erzeugen.Calculation unit according to Claim 11 , wherein the electronic circuit (2) comprises an output module (18) connected to the input module (6) and which is configured or configurable to generate the test PWM signal. Recheneinheit nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Eingangsmodul (6) wenigstens zwei Eingänge und ein Auswahlelement (8) aufweist, durch das jeder der Eingänge wahlweise mit dem Eingangskanal (4) verbindbar ist.Calculating unit according to one of the Claims 11 or 12 , wherein the input module (6) has at least two inputs and a selection element (8) through which each of the inputs can be selectively connected to the input channel (4). Recheneinheit nach einem der Ansprüche 11 bei 13, wobei der Eingangskanal (4) wenigstens ein Analyseelement umfasst, um Signalübergänge von empfangenen PWM-Signalen zu erkennen und/oder eine Periodendauer von empfangenen PWM-Signalen zu bestimmen und/oder einen Tastgrad bzw. eine Einschaltdauer von empfangenen PWM-Signalen zu erkennen zu bestimmen.Calculating unit according to one of the Claims 11 at 13 , wherein the input channel (4) comprises at least one analysis element in order to detect signal transitions from received PWM signals and/or to determine a period duration of received PWM signals and/or to determine a duty cycle or a duty cycle of received PWM signals. Computerprogramm, das eine Recheneinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14 dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird.Computer program that creates a computing unit according to one of the Claims 11 until 14 caused all procedural steps of a process to be carried out according to one of the Claims 1 until 10 to be carried out when it is executed on the computing unit. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 15.Machine-readable storage medium with a computer program stored on it Claim 15 .

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