DE2936439C2

DE2936439C2 - Anordnung zur asynchronen Übertragung von digitalen Radgeschwindigkeits-Meßwerten

Info

Publication number: DE2936439C2
Application number: DE2936439A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 3000 Hannover Auding; Klaus Pape; Gerhard Ruhnau
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Vermogensverwaltung GmbH
Priority date: 1979-09-08
Filing date: 1979-09-08
Publication date: 1983-02-17
Also published as: US4360918A; PL131667B1; JPS5644999A; YU228880A; SE8005691L; GB2062913B; DE2936439A1; FR2465270A1; PL226640A1; YU42356B; SE449535B; FR2465270B1; GB2062913A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur asynchronen Übertragung von digitalen RadgeschwindigkeitS'Meßwerten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist in digitalen elektronischen Schaltungen üblich, parallel vorliegende binär kodierte Digitaiworte unter Verwendung von Datenselektoren(Multiplexern) seriell so in einen Mikrocomputer zu übertragen. Der Multiplexer verbindet nacheinander jede seiner parallel vorliegenden Eingangs-Datenleitungen in Abhängigkeit von Steuersignalen an seinen hierfür vorgesehenen Eingängen (Adreßeingänge) mit einer gemeinsamen Ausgangs- Dalenleitung. Da die Steuersignale ebenfalls binär kodiert sind, sind z. B. für die übertragung eines Datenwortes von 8-Bit Länge drei Steuersignale (Adreßleitungen), und für die Übertragung eines Datenwories von 16-Bit Länge vier Steuersignale notwendig, um jedes einzelne zu übertragende Bit ansteuern zu können.

Häufig arbeiten die Eingangsschaltung und der Mikrocomputer asynchron, d. h. unabhängig voneinander. Die Erzeugung von Meßwerten und die Weiterver- arbeitung dieser Meßwerte stehen dann in keinem festen zeitlichen Zusammenhang.

Eine allgemein bekannte Methode zur Meßwertüber

tragung bei asynchronen Erzeugung und Verarbeitung der Meßwerte besteht darin, daß dem Mikrocomputer das Auftreten eines neuen Meßwertes durch Ansteuern einer Interrupt-Leitung signalisiert wird. Der Mikrocomputer unterbricht daraufhin das laufende Programm, übernimmt den neuen Meßwert und bearbeitet anschließend wieder das ursprüngliche Programm (COMPUTER DESIGN, November 197G_V p. 142-I43). Diese Methode hat jedoch den Nachteil, duß unnötig viel Rechenzeit für die Bearbeitung von Inierrupt-Programmen aufgewendet wird, auch wenn gar nicht alle neuen Meßwerte benötigt werden. Weiterhin ist der schaltungstechnische Aufwand relativ groß.

Da bei der asynchronen Übertragung die Berechnung eines neuen Meßwertes und die Übertragung in den Mikrocomputer unabhängig voneinander ablaufende Vorgänge sind, werden fehlerhafte Meßwerte dann übertragen, wenn sich während der seriellen Übertragung durch den Multiplexer in den Mikrocomputer der Meßwert ändert Dies ist bei Anti-BIockier-Systemen für Fahrzeugräder häufig der FaIL

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu realisierende Anordnung der eingangs genannten Art zur asynchronen Übertragung von elektrischen Meßwerten zj schaffen, bei der diese sich ändernden Meßwerte erkannt und von der weiteren Verarbeitung ausg-ischlossen werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst

Eine spezielle Art von Fehlern kann auftreten, wenn die Hardware, d. h. z. B. der Eingangsschaltkreis gestört ist Hierbei ergeben sich typischei weise Binärzahlen als Meßwerte, die nur aus Einsen oder Nullen besteht Durch eine bloße Zweifachübertragung können solche sehr speziellen Hardware-Fehler nicht ohne weiteres erkannt werden, da die beiden übertragenen Werte in diesem Fall gleich sind.

Um auch diese spezielle Art von gestörten Meßwerten erkennen zu können, ist gemäC einer Weiterbildung der Erfindung im Programm des Mikrocomputers eine obere und eine untere Grenzwertabfrage für die Meßwerte eingefügt (siehe Unteranspruch 2).

Die erfindungsgemäße Anordnung wird in einem Antiblockiersystem für die Räder eines Fahrzeugs angewendet Bei einem solchen System werden die Bewegungen der Räder durch Sensoren abgetastet. Die Sensorsignale werden ausgezählt und die so erhaltenen binären Meßwerte in einer Logikschaltung ausgewertet. Durch die Ausgangssignale der Logik werden die Bremsen der Räder abwechselnd gelöst und angezogen. Da die Funktion des Antiblockiersystcms die Sicherheit des Fahrzeugs berührt, werden an die Zuverlässigkeit der Elektronik besonders hohe Anforderungen gestellt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild der digitalen Meßwertübertragungskette eines Antiblockiersystems, F i g. 2a, 2b Diagramme zur Erläuterung des zeitlichen Ablaufs der einzelnen Operationen,

F i g. 3 ein Flußdiagramm mit Erkennung von Hardware-Fehlern.

Das in der Fig. I dargestellte vereinfachte Blockschaltbild zeigt die Meßwertübertragungskette eines Antiblockiersystems zur Übertragung von digitalen Radgeschwindigkeits-Meßwerten, die in einer Eingangsschaltung 45 erzeugt werden, in einem Mikrocomputer. Die Übertragungskette besteht aus der Hinter-

einanderschaltung der Eingangsschaltung 45, eines Zwischenspeichers 46, eines Multiplexers 47 und eines Mikrocomputers 48, Dabei sind die ersten drei genannten Bausteine auf einem gemeinsamen chip untergebracht.

Die Eingangsschaltung 45 ist über sechzehn Datenleitungen l bis i6 und eine Steuetieitung (Taktleitung 17) mit dem Zwischenspeicher 46 verbunden. Mit einer positiven Flanke des Taktimpulses auf der Taktleitung 17 wird der neue Meßwert in den Zwischenspeicher 46 übernommen. Der Meßwert liegt dabei als binär kodierte Zahl von 16-Bit Länge vor.

Der Zwischenspeicher 46 dient dazu, die Meßwerte, die in der Eingangsschaltung 45 nur jeweils sehr kurze Zeit anstehen, für längere Zeit, d. h. bis zum Vorliegen des nächsten Meßwertes, bereitzuhalten.

Die sechzehn Ausgänge 21 bis 38 des Zwischenspeichers sind mit den Eingängen des Multiplexers 47 (Datenseleklors) verbunden.

Durch Signale auf den Adreßleitungen 41 bis 44 steuert der Mikrocomputer 48 den seriellen Datentransport vom Zwischenspeicher 46 über die gemeinsame Datenleitung 37 zum Mikrocomputer 48. Da das zu übertragende Datenwort aus 16 Bit besteht, sind zum Ansteuern jedes einzelnen Bits vier Adreßleitungen, die ebenfalls binär kodiert sind, erforderlich.

Der zeitliche Ablauf der bei einer Datenübertragung vorkommenden Operationen ist in den F i g. 2a und 2b dargestellt. Dabei ist in der F i g. 2a der Fall dargestellt, daß die Datenübertragung zwischen Multiplexer 47 und Mikrocomputer 48 nicht durch eine gleichzeitige Informationsübertragung in den Zwischenspeicher 46 gestört wird, und in F i g. 2b der Fall, daß während einer Datenübertragung zwischen Multiplexer 47 und Mikrocomputer 48 ein neuer Meßwert in den Zwischenspeicher 46 geladen wird, d. h. die Übertragung gestört wird.

Die Fig.2a und 2b zeigen die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen vorerwähnten Operationen.

Zur Zeit ii wird ein neuer Meßwert in den Zwischenspeicher 46 geladen. Diese Operation dauert im vorliegenden Beispiel etwa 500 ns.

Nach Ablauf einer unbestimmten Zeitspanne wird im Zeitpunkt h der im Zwischenspeicher 46 gespeicherte Meßwert durch den Multiplexer 47 in den Mikrocomputer 48 übertragen. Diese Übertragung erfolgt zweifach (vergl. F i g. 3), und dauert etwa 40 μ5.

Zum Zeitpunkt t₃ erfolgt der erste Vergleich der beiden übertragenen Meßwerte. Dieser Vergleich dauert etwa 10 us.

Falls die diese erste Zweifachübertragung und der anschließende Vergleich ungleiche Werte ergeben hat, wird die Zweifachübertragung wiederholt (vergl. Fig.2b), und es schließt sich ein zweiter Vergleich an. Die gesamte für zwei Zweifachübertragungen benötigte Zeit beträgt etwa 100 us.

Zum Zeitpunkt t% nach einer wiederum unbestimmten Zeit, wird der nächste Mßüwert in dem Zwischenspeicher 46 geladen. Bei der maximalen Fahrzeugesehwindigkeit bzw, Sensorfrequenz beträgt der minimale Zeitabstand zwischen zwei Meßwerten etwa 200 us,
Wie in Fig.2b zu erkennen ist, erfolgt bei dem hier dargestellten Beispiel ungünstigerweise das Laden eines neuen Meßwertes zum Zeitpunkt & innerhalb der ersten, wie im Beispiel nach Fig.2a zum Zeitpunkt ti beginnende Zweifachübertragung der Meßwerte zum

Mikrocomputer 48. Der im Zeitpunkt /? erfolgende Vergleich der Meßwerte ergibt daher keine Obereinstimmung, Hieraufhin wird im Zeitpunkt & die Zweifachübertragung wiederholt. Der im Zeitpunkt r₉ vorgenommene zweite Vergleich ergibt nunmehr eine

Übereinstimmung, so daß der Meßwert jetzt zur weiteren Verarbeitung im Mikrocomputer 48 freigegeben werden kann. Zum Zeitpunkt <io steht das Laden eines neuen Meßwertes an.

Da eine Meßwertänderung bzw. ein Neuladen im Zwischenspeicher 46 nur eine relativ kurze Zeit dauert (etwa 500 ns), eine Zweifachübertragr';ä bei Verwendung üblicher Bauteile jedoch etwa 40 us dauert, und da zwischen zwei derartigen Übertragungen eine Pause (etwa 10 us) für die Durchführung des Vergleiches Hegt,

können nicht zwei aufeinanderfolgende Zweifachübertragungen durch eine Meßwertänderung im Zwischenspeicher 46 gestört werden.

Wie man erkennt, ist die kürzeste Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meßwerten im Zwischenspeicher

46 mit 200 us doppelt so groß wie die Zeit, die der Mikrocomputer 48 benötigt, um zwei Zweifachübertragungen durchzuführen. Es können daher auch durch ständige Meßwertänderungen nicht beide aufeinanderfolgenden Übertragungsoperationen gestört werden,

wenn die Datenübertragungseinrichtung ordnungsgemäß arbeitet

In Fi g. 3 ist ein Flußdiagramm des Ubertragungspro-

grammes aufgezeichnet, das nachfolgend erläutert wird.

Wie bereits erwähnt wurde, erfolgt nach e>ner ersten Zweifachübertragung ein erster Vergleich, bei Ungleichheit eine zweite Zweifachübertragung mit einem zwefctti Vergleich. Falls einer dieser beiden Vergleiche übereinstimmende Werte ergibt, wird der Meßwert nach einer sich anschließenden Abfrage, ob ein oberer und ein unterer Grenzwert überschritten ist zur Weiterverarbeitung im Mirkocomputer freigegeben. Die Grenzwertabfrage dient, wie schon oben beschrieben, zur Erkennung von Hardware-Fehlern.

Falls beide Vergleiche ungleiche Werte ergeben, oder falls die Meßwerte außerhalb der beiden Grenzwerte liegen, wird eine Fehlermeldung abgegeben. Der so als gestört erkannte Meßwert wird nicht zur weiteren Verarbeitung zugelassen. Falls auch die folgenden Meßwerte als gestört erkannt werden, können weitere

Maßnahmen, z. B. eine Abschaltung des Antiblockiersystems erfolgen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur asynchronen Übertragung von digitalen Radgeschwindigkeits-Meßwerten in einem Anti-Blockier-System für Fahrzeugräder, bestehend aus einer die Meßwerte erzeugenden Eingangsschaltung, einem die Meßwerte übertragenden Multiplexer sowie einem die Meßwerte verarbeitenden Mikrocomputer, wobei zwischen Eingangsschaltung und Multiplexer ein Zwischenspeicher geschaltet ist, welchem über Datenleitungen ein binär kodierter Meßwert der Eingangsschaltung parallel zuführbar ist und wobei die im Zwischenspeicher gespeicherten Meßwerte über eine Datenleitung vom Multiplexer seriell in den Mikrocomputer übertragbar sind, is dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung Für die Übertragung eines Meßwertes aus dem Zwischenspeicher (46) in den Mikrocomputer (48) so ausgebildet ist, daß der Mikrocomputer (48) die Übertrageng des Meßwertes zweimal nacheinander bewirkt, ofe beiden Werte auf Gleichheit überprüft und bei Ungleichheit der beiden Werte die zweifache Übertragung wiederholt, und daß die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meßwerten mindestens doppelt so lang ist wie die Zeit für zwei Zweifach-Übertragungen mit Gleichheits-Prüfung (F ig. 2a, 2b).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm des Mikrocomputers (48) eine obere und eine untere Grenzwertabfrage für die Meßwerte eingefügt ist und daß ein fehlerhafter Meßwert erkannt wird, wenn der Meßwert einen dieser beiden Grenzwerte über- oder unterschritten hat (F i g. 3).

3. Anordnung nach Anspruch I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangsschaltung (45) ein die Radgeschwindigkeit erfassender Sensor sowie eine das Sensorsignal auswertende Zählschaltung vorgesehen ist.

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