JP2591916B2 - 信号伝送障害検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の信号伝送障害
検出装置、例えば距離測定装置と当該装置から離れたと
ころに配置された所属の測定信号発生器との間の信号伝
送の際の障害検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車内の信号伝送は車両の走行安全性
の観点からしばしば見るべきである。ブレーキ、機関ま
たは操舵の機能が直接的または間接的に関与する電気信
号発生および評価装置の信頼性に依存している場合は、
信号伝送機能の高い信頼性が重要であるだけでなく、信
号伝送の機能能力を検査することができ信号障害の発生
を識別同定できることが重要である。一般的な意味で走
行安全性に用いられる別の信号は例えば走行記録装置ま
たは車両にある類似の機器に供給される。この装置は、
時間に依存して車両速度を記録するのに用いられ、これ
により制限速度を意図的に超過したことが後から識別さ
れ、処罰することができる。しかし輸送業では競争が激
しいため、距離発生器ないし速度信号発生器を操作し
て、規則で定められた走行データに対する記録義務を詐
欺的に回避することが残念ながら常に生じる。

【０００３】前記形式の信号発生器または信号伝送装置
でのごまかし操作を識別することができるか、または少
なくとも困難にする種々の装置および方法が公知であ
る。このような装置はドイツ連邦共和国特許第４２０２
５８３号明細書に記載されている。明細書では、信号発
生装置での不当操作検出のための別の公知の手段につい
ても述べられており、ここでは詳細な従来技術について
は説明しない。前記装置においてごまかし操作のないこ
とを十分に確実にするには比較的に高いコストが必要で
あり、したがってこのような装置の製造者および使用者
にとってあまり興味のある問題ではないことがわかる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、自動
車の距離センサないし速度センサの信号発生品質を評価
することができ、かつこのようなセンサまたは所属の信
号伝送装置におけるごまかし操作を高い成功確率で検出
でき、場合により記録でき、さらにこれを小さな製造コ
ストで可能にするような改善された装置を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、距離測定装置は、測定信号発生器に対する給電受信
ユニットを有し、前記測定信号発生器は給電受信ユニッ
トと給電／基準電圧線路、信号帰還供給線路および基準
電位線路を介して接続されており、前記給電受信ユニッ
トは、測定信号発生器に対して交流電圧の含まれた給電
信号を形成するための少なくとも１つの混合段と、パタ
ーン評価回路とを有するように構成して解決される。

【０００６】本発明の実施例では、給電／受信ユニット
が以下の基本構成部を有する。すなわち、発振器と、混
合段と、パターン評価回路である。発振器は約９〜２０
０ｋＨｚの領域において固定周波数で、または可変の周
波数（周波数変調された）で発振する。混合段は短絡に
耐え得る比較的低インピーダンスの出力側に直流電圧を
送出する。この直流電圧には発振器の周波数の交流電圧
が重畳されている。パターン評価回路は、少なくとも２
つの入力レベルに対するレベル分析器と、位相角識別段
と、有用信号再生段とを有する。信号発生器１０はま
た、電圧制御器と、交流電圧フィルタ段と、変調段とを
備え、アクティブセンサとして有利にはホールセンサの
形態の磁気電気素子を有する。

【０００７】本発明の解決手段は、センサと給電／受信
ユニットとの間に、最高で３つの個別線路を有する１つ
の簡単な信号ケーブルしか必要としないという利点があ
り、かつ比較的わずかなコストで以下の典型的な障害状
況ないしごまかし操作状況を確実に識別して記録するこ
とができる。

【０００８】−個別線路の断線 −本来の信号線路の給電電圧またはアース（ＧＮＤ）へ
の短絡 −外部交流電圧の高インピーダンスまたは低インピーダ
ンスの結合 −センサの誤動作

【０００９】

【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。

【００１０】図１のブロック回路図は、本発明の装置の
論理構造および基本構成部材を示す。本発明の装置は、
センサ１０、信号区間１５’、１６’、１７’および給
電／受信ユニット２０に分けられる。

【００１１】センサ１０は一般的には、基準信号の供給
される信号反射装置として理解することができる。基準
信号は外部の物理的パラメータに応じて変調された形で
戻し送信される。したがってまず、給電／受信ユニット
２０の基本作用を説明する。この給電／受信ユニットは
前記の基準信号を形成し、戻し送信された信号を分析す
る。給電電圧Ｖ＋は、発振器２２、混合段２１およびパ
ターン評価回路２３に供給される。パターン評価回路の
実質的構成部材は同期検知回路、レベル識別回路および
有用信号分離回路である。発振器２２は任意の発振器と
することができ、その出力側からは高調波の少ない第１
の信号電圧が混合段２１の制御のために取り出される。
パターン評価回路２３の構成に応じて、発振器２２は正
弦波の、またはディジタルの第２出力信号を送出する。
第２出力信号を以下同期信号と称する。同期信号は発振
器の第１の出力信号と周波数が同じであり、位相ロック
された関係にある。有利な実施例では第１の出力信号と
同じ位相でパターン評価回路２３に出力される。

【００１２】本発明では、信号区間１５’、１６’、１
７’での障害またはごまかし操作を識別するために、セ
ンサ１０に対する供給電圧に交流の基準信号が重畳さ
れ、とくに変調された形態での基準信号の存在が給電／
受信ユニット２０の受信部で検知される。ここでは所定
の信号特性から異なることが障害の証明とみなされる。
このような障害はセンサ１０または信号区間１５’、１
６’、１７’でのごまかし操作の場合にも実質的に引き
起こされることとなる。センサ１０に対する供給電圧に
基準信号を前記のように重畳するため混合段２１が用い
られる。混合段の回路構成部材は後で説明する。混合段
２１の役割は、センサに必要なエネルギーを供給するた
め十分な強度の電力を有する信号を信号区間の線路１
５’に出力することである。しかし電磁的適合性（ＥＭ
Ｃ）の理由から、混合段２１から送出される信号の高調
波はできるだけ少なくなければならず、交流電圧成分が
信号線路１５’による許容されない電磁輻射を引き起こ
してはならない。

【００１３】供給電圧と基準信号電圧との線路１５’
（この線路は通常約数メートルの長さであるが、もちろ
んこれより長くても短くても良い）での混合電圧は入力
結合点１５を介してフィルタユニット１４に達する。フ
ィルタユニットは交流電圧成分を直流電圧成分から分離
し、交流電圧成分だけを変調器１２に供給する。変調器
１２はさらにホールセンサまたはホールＩＣ１１の出力
信号に対する信号入力側も有する。ホールセンサまたは
ホールＩＣは外部交番磁界の磁束密度Ｂの変化に応答す
る。交番磁界は例えば、回転する永久磁石９により形成
される。ホールＩＣ１１にもセンサ１０の変調器１２に
も有利には安定化直流電圧が供給される。この電圧は電
圧制御器１３から取り出すことができ、電圧制御器１３
にはオプションで保護ダイオード１８を接続することが
できる。

【００１４】ホールセンサ１１の出力信号はアナログま
たはディジタルであり、必要に応じて変調器１２の内部
回路により増幅される。ホール信号が所定の閾値よりも
大きければ、これにより変調器はその出力交流電圧の振
幅を直接変化させ、この振幅値を保持する。ホール信号
が前記の閾値を下回れば、元の振幅の交流電圧信号が形
成される。例えば変調器は、ホールセンサ１１の出力信
号が所定のレベルよりも大きい場合には大きな振幅の出
力交流信号を有し、ホールセンサの出力信号が前記所定
のレベルよりも小さければ低減された振幅の出力交流電
圧を有することができる。ここで本発明によれば、結合
点１６から取り出される変調器の出力信号は発振器２２
の信号の周波数、ないし信号線路１５’の交流電圧成分
の周波数と同じ周波数を有する。しかし有利にはその位
相は前記信号に対して相対的に固定の値だけ、例えば位
相反転ないし１８０°位相シフトによりずらされてい
る。これには、結合点１６に供給される出力信号を後で
検査する際に比較的確実に、監視された信号が絶縁エラ
ー、ごまかし操作またはその他の直接的またはほぼ直接
的な障害によって、電気接続を混合段２１の出力側また
は接続点１５と有するか否かに関する情報を与えること
ができるという利点がある。さらに本発明によれば、信
号帰還線路１６’には純粋な交流電圧信号を送出すると
有利である。これは結合点１５に供給される信号に関し
て別の判断基準を定めるためである。結合点１６に供給
される信号が、一方ではホールセンサの回路状態を表す
情報（信号の振幅により符号化されて）を有し、他方で
は変調器出力信号の正常な発生に関する情報（正しい位
相および信号の基本周波数により符号化されて）も有す
ることがわかる。

【００１５】ホールセンサ１１の変調された周波数は、
発振器２２の周波数ないし結合点１６に供給される信号
の基本周波数よりも低くなければならないことがわか
る。通常発振器周波数は、ホールセンサ１１の予想最大
周波数の少なくとも２倍に選択されている。

【００１６】信号帰還線路１６’に供給される信号は給
電／受信ユニット２０の受信部に達する。そこで同時に
信号に含まれる２つの情報がパターン評価回路２３によ
って分離される。これによって、ホールセンサ１１から
発生した有用信号が再生され、上位の評価および監視ユ
ニットに結合点２８を介して供給され、同時にコントロ
ール信号が発生される。コントロール信号は結合点２９
に供給され障害またはごまかし操作の試みを通報する。
この信号はまた有利には前記の評価ユニットに供給され
るか、または適切な増幅の後、監視ランプまたは同等の
信号発生器に供給される。

【００１７】図２は、本発明の装置のセンサ１０に対す
る回路を示す。センサは変調器１２に対して必要な少数
の構成部材によって示されている。電圧制御器１３、ホ
ールセンサ１１およびダイオード１８は図１に示した回
路素子に相応する。フィルタコンデンサ１４’は重畳さ
れた交流電圧信号を結合点１５に印加される供給電圧か
ら分離し、演算増幅器１２１の反転入力側に供給する。
演算増幅器１２１の非反転入力側はアース電位または他
の適切な固定基準電位に接続されている。演算増幅器１
２１は入力側１２２を有し、これにより増幅度を制御す
ることができる。この目的のために例えばＲＣＡ社のＣ
Ａ３０８０形増幅器を使用することができる。入力側１
２２は適合抵抗網１２３および場合により前置増幅器
（図示せず）を介してホールセンサ１１の出力側と接続
されている。このようにして演算増幅器１２１の増幅度
をホールセンサ１１の出力信号の大きさに応じて所定の
ように上限値と下限値との間で変化させることができ
る。例えば増幅度は値２と値３．５の間で変化させるこ
とができる。フィルタコンデンサ１４’により分離され
た信号は増幅器１２１の高インピーダンス反転入力側に
供給されるから、増幅器１２１は結合点１６に、位相が
入力信号に対して同様に反転された、すなわち１８０°
ずらされた出力信号を送出する。これにより出力信号は
結合点１６において本発明で意図されたすべての情報を
含む。すなわち出力信号の振幅に基づいてホールセンサ
１１の回路状態に関する情報が得られ、その周波数およ
び位相に基づいて後続の検証過程に対する基準情報が得
られる。したがって一定の高レベルまたは低レベルを有
する出力信号は、エラーのある交流電圧出力信号、すな
わち過度に大きいかまたは過度に小さな出力振幅を有す
る交流電圧出力信号、またはエラーのある位相を有する
交流電圧出力信号と同じように有効なものではない。

【００１８】図３は、変調器１２に対する別の実施例の
回路を示す。この回路も少数の構成部材によって示され
ている。

【００１９】回路の結合点１３１は結合点１５に印加さ
れる供給電圧に直接接続されている。一方、入力側１２
２はすでに説明したようにホールセンサ１１の出力側と
接続されている。ホールセンサ１１がホールＩＣとして
構成されていれば、このセンサはトランジスタ３３を導
通状態に切り替えるのに十分に高い出力信号を送出す
る。トランジスタ３３は有利には電界効果トランジスタ
として構成される。ホールＩＣの出力信号が小さい際に
はトランジスタは阻止される。トランジスタのスイッチ
ング状態に応じて、結合点１３１に供給される信号は異
なって分圧される。すなわちトランジスタが阻止されて
いれば（高抵抗）、信号は分圧抵抗３２と３５を介して
分圧され、トランジスタが導通していれば、抵抗３２お
よび並列接続されることとなる抵抗３４、３５を介して
分圧される。このようにして可変のしかし所定のように
減衰された信号が信号線路３６を介して位相シフト回路
３９の入力側に達する。っこで安価な実施例ではＲＣ回
路網はコンデンサ３７と抵抗３８からなる。同様の実施
例では、抵抗の代わりにインダクタンス３８’を有する
ＲＬＣ回路網を設けることができる。したがって結合点
１６に送出される出力信号は結合点１３１に供給される
信号の交流電圧成分と同じ周波数を有し、この信号に対
してロックされた位相関係を有する。

【００２０】図４は、センサ１０に対して供給信号電圧
と基準信号電圧の結合を形成するための混合段の第１実
施例を示す。図示の回路は発振器４４を有する。この発
振器は公知の従来技術で構成されており、有利な実施例
では正弦波信号を出力する。コストの点から有利であれ
ば、矩形出力信号を出力する発振器を設けることもでき
る。しかしこの発振器の高調波は有利にはフィルタ段４
３により除去される。残された高調波の少ない信号が信
号線路４７を介して制御可能な電圧制御ユニット４２の
制御入力側に供給される。フィルタ段４３の出力側に出
力される信号は同時に同期信号線路４６にも送出され
る。制御可能な電圧制御ユニット４２は、少数の回路素
子からなる実施例では、抵抗網に前置接続された電界効
果トランジスタである。制御可能な電圧制御ユニット４
２の電力入力側は供給電圧Ｖ＋に接続されており、電力
出力側は電流制限回路４１に公知のように接続されてい
る。これによって供給電圧／基準信号線路１５’に送出
される。このようにして比較的簡単な手段により、セン
サに対する直流供給電圧に所定の周波数の交流電圧成分
を重畳することができる。電流制限回路４１は線路１
５’のアースへの短絡を保護し、有利にはすでに電圧制
御ユニット４２の構成部材である。

【００２１】図５は、センサ１０に対して供給信号電圧
と基準信号電圧の結合を形成するための混合段の第２実
施例を示す。図５の実施例でも発振器５４が設けられて
おり、この発振器も同様に正弦波出力信号または矩形波
出力信号を送出する。この信号は同期信号線路５６に、
また高調波阻止フィルタ５３を介してシャントトランジ
スタ５２のベースに供給される。このトランジスタのエ
ミッタはアースに接続されており、コレクタは直接イン
ピーダンスに接続されている。直列インピーダンスは並
列に接続された前置抵抗５７とコンデンサ５５からな
り、その第２の端子は混合段抵抗５１に接続されてい
る。混合段抵抗５１は付加的に、直列に接続されたイン
ダクタンス５８のオーム性成分とすることができる。こ
のインダクタンスは図示のように第２の端子が供給電圧
Ｖ＋に接続されている。この回路構成によって同様に、
実質的に正弦波交流電圧信号の重畳された比較的に電流
の強いＤＣ信号を線路１５’に送出することができる。

【００２２】図６はパターン評価回路２３に対する実施
例を示す。この回路の機能は同期検査と有用信号分離で
ある。この回路２３には入力側で結合コンデンサ６１を
介して信号線路４６ないし５６に印加される同期信号が
供給され、変調器１２の出力信号が線路１６’、結合点
３１およびコンデンサ６２を介して供給される。パター
ン評価回路２３は出力側ないし結合点８２に指示信号を
送出し、結合点８１に有用信号を送出する。この指示信
号は存在する障害を証明し、有用信号は本来のセンサ信
号を表す。

【００２３】パターン評価回路２３の重要な構成部材は
２つのウインドコンパレータ６４、７４である。このウ
インドコンパレータには異なる大きさの減衰コンデンサ
６３、７３が前置接続されている。２つのウインドコン
パレータはその非反転入力側に同期信号が供給される。
同期信号はオプションのコンデンサ６１を介してパター
ン評価回路２３に達する。

【００２４】ウィンドコンパレータ６４，７４の各々の
２つの入力側（同期信号入力側、変調器出力信号の入力
側）に、それぞれ異なる符号を有するがほぼ等しい大き
さの信号が加わっているかぎり、これらのコンパレータ
６４，７４はそれらの出力側から高レベルの論理信号を
送出し、それ以外の場合は低レベルの論理信号を送出す
る。信号の位相差と、センサ回路１０により引き起こさ
れ正常な状況では絶えず交番する信号帰還線路１６′上
の信号振幅とに基づき、２つのコンパレータ６４，７４
へ、各々のコンパレータでの比較に適した信号が時間的
に交番する順序で供給される。つまりこれらのコンパレ
ータへ供給される信号は、同等の振幅と同じ周波数と逆
の位相を有している。このことは、該当するコンパレー
タによりパルス状の出力信号で確認される。正常な状態
であればこの出力信号はほぼ１００％のデューティ比を
有し、理想例では常に論理高レベルを有することとな
る。つまり、いかなる障害ないしごまかし操作もなく、
発振器２２に基づき作り出された基準情報パターンとパ
ターン評価回路へ戻されたパターンの類似性が大きけれ
ば、センサにより変調器出力信号の振幅が変えられてい
ようと変えられていまいと、各コンパレータはほとんど
常に高レベルの論理信号を出力し続けることになり、し
たがってほぼ１００％のデューテイ比の信号を有するこ
とになる。図６に示されているマッチングコンデンサ６
３，７３の大きさは異なり、供給される信号を異なる大
きさで減衰する。つまりこの場合、変調器からコンパレ
ータ６４，７４へ入力される信号は、コンデンサ６３，
７３によってそれぞれ異なる大きさで減衰されて対応の
コンパレータへ供給される。これは、センサの出力信号
に応じて振幅の変化された信号と振幅の変化されていな
い信号がそれぞれ到来するのを考慮するためである。つ
まり一方のコンパレータは、センサ信号により基準パタ
ーンの交流電圧振幅の変えられた変調器出力信号のため
に設けられている。結合点１６に供給される信号は、一
方ではホールセンサの回路情報を有しており、他方では
変調器出力信号の正常な発生に関する情報を有してお
り、図６に示されている実施例の場合には後で述べるよ
うに、コンパレータ６４、積分器６５を介して端子８１
から本来のセンサ信号が取り出されるように構成されて
いる。このようにして、論理的にアクティブな状態では
同期信号とじかに比較できる信号が得られる。この回路
によって、瞬時の論理アクティブ状態を表す有効信号を
識別するための回路コストが比較的低く抑えられる。

【００２５】マッチングコンデンサ６３、７３は十分な
精度と老化安定性を有しなければならないことがわか
る。帰還供給される信号の位相ずれは、実質的に同じ大
きさのコンデンサ６１、６２により補償される。センサ
１０が出力信号を線路１６’に形成する場合、この信号
は結合点４６または５６の同期信号に対して１８０°よ
り小さな位相ずれを有しているから、コンデンサ６１ま
たは６２を位相ずれを補償するＲＣ結合素子により置換
しなければならない。

【００２６】２つのコンパレータ６４，７４から、その
入力側における信号相互関係の類似性があまりに小さけ
れば、ほぼ０％のデューティ比のパルス状出力信号が送
出される。つまり所定の信号特性とは異なる信号特性が
生じていると、基準情報パターンとパターン評価回路へ
戻されたパターンとの類似性が小さくなりあるいは全く
なくなってしまい、すなわち、基準信号の存在が検知さ
れず低レベルの信号が送出されることになり、したがっ
て類似性があまりに小さければほぼ０％のデューティ比
の信号が送出されることになる。２つのコンパレータの
出力信号は、それぞれ積分特性を有する増幅器６５，７
５へ供給される。約９０％のデューティ比を有する信号
期間が複数検出されると、増幅器６５，７５はアクティ
ブ出力信号を送出する。積分特性を有する増幅器６５，
７５の入力側における信号が約８０％よりも小さいデュ
ーティ比しか有していなければ、そのような信号によっ
ても増幅器６５，７５はアクティブ出力信号を送出しな
い。増幅器６５，７５の積分特性は、帰還結合抵抗６
６，７６と帰還結合コンデンサ６７，７７による回路に
より得られる。この場合、増幅器６５，７５のうちの一
方の増幅器の出力側で、ホールセンサ１１の交番出力信
号に相応するパルス状の信号を取り出すことができる。
増幅器６５，７５の出力信号はＸＯＲ段７０へ供給され
る。このＸＯＲ段は、本発明の回路の動作が障害を受け
ていないとき、逆価の形で交互に存在する入力信号を検
出する。これにしたがってその反転出力側に、障害を受
けない通常の場合はデューティ比の小さい信号を送出す
る。しかし障害を受けた場合、デューティ比の大きい信
号を送出する。つまり、信号線路１５′，１６′，１
７′での障害またはごまかし操作に起因してその出力側
から信号が送出され続けることになり、その結果、出力
される信号のデューティ比は大きくなる。この信号は積
分特性を有する別の増幅器６８を介して障害通報信号に
変形され、結合点８２に送出される。

【００２７】図７は、センサ１０に対して固有の供給電
圧を形成するための別の混合段２１を示す。接続点７０
３には供給電圧Ｖ＋が印加され、この電圧は演算増幅器
７０４と７０５と図示の抵抗網を流れる。給電点７０１
には発振器２２の信号交流電圧が供給される。この発振
器に対する回路例は図８に示されている。この信号電圧
は複素加算抵抗の一部であるコンデンサ７０２を介して
演算増幅器７０４の反転入力側に供給される。演算増幅
器はそれ自体公知の加算器として動作し、直流電圧に交
流電圧を位相シフトされた有利には増幅された形で加算
する。演算増幅器７０４の出力側に出力される混合信号
は後置接続された演算増幅器７０５によってバッファさ
れ、出力結合点７０６を介して供給電圧と基準電圧の合
成電圧に対する線路１５’に出力される。演算増幅器７
０５の出力側はアースまたは供給電圧への短絡に対して
鈍感である。増幅器７０５の出力電圧は約５Ｖより大き
く、この増幅器の出力電流は最大で約１０ｍＡである。

【００２８】図８は発振器回路２２を示す。この回路は
交流電圧信号を形成し、この信号によって例えば図７に
示された混合段が制御される。この発振器回路は演算増
幅器８０１〜８０４からなる。演算増幅器は従来のＲＣ
発振器回路に従って配置されている。このような回路が
周波数変調装置として使用され得ることは当業者には公
知である。このようなここには詳細に図示しない手段に
よって、発振器周波数を所定の領域内で時間的に変化す
ることができる。増幅器８０４の出力側８０５では所要
の信号電圧を正弦波信号として取り出すことができる。
増幅器８０１、８０２および８０４に対して必要な比較
電圧Ｕｍは給電回路によって準備される。給電回路は電
圧制御器８１１と電圧安定器８１２を有し、安定化され
た比較電圧を出力側８１４に出力する。

【００２９】図９は制御器１３、ホールＩＣ１１および
変調器段１２を有する別のセンサ回路１０を示す。変調
器段１２は振幅変調された出力信号を結合コンデンサ９
１１を介して信号帰還供給線路１６’に出力する。この
変調器段の実質的な構成部材は演算増幅器９１０の可変
複素前置抵抗である。この可変複素前置抵抗は、結合コ
ンデンサ１４’、抵抗９０４および可変の合成抵抗９０
３、９０２の直列回路からなる。合成抵抗は電界効果ト
ランジスタ９０２を有し、これのゲートは直接ホールＩ
Ｃ１１によって制御され、このトランジスタの実質的に
オーム性のソース−ドレイン抵抗はこれにより２段階に
変化される。トランジスタ９０２のソースとドレインに
並列に固定抵抗９０３が接続されている。この抵抗は合
成抵抗の最大抵抗値を定める。トランジスタ９０２が導
通制御される際、このトランジスタは実質的に抵抗９０
３を橋絡し、合成抵抗の最小抵抗は近似的に０Ωとな
る。前記複素前置抵抗のオーム性成分を変化することに
より、演算増幅器の増幅度がホールＩＣの出力信号に従
って変化する。すなわち、帰還結合抵抗９０８と、トラ
ンジスタ９０２と抵抗９０３、９０４により定められる
前置抵抗のオーム性成分との抵抗比によって変化する。
反転入力側と非反転入力側を用いた演算増幅器９１０の
基礎となる増幅特性は周知である。このようにして、結
合点１６に供給される出力信号の交流電圧成分はホール
センサの出力信号に従って振幅変調され、この交流電圧
成分は入力側１５に存在する交流電圧成分に対して所定
の位相関係を有する。重畳された直流電圧レベルを出力
側１６に形成するため、増幅器９１０の非反転入力側に
は適切なレベルの平滑化された直流電圧が印加される。
このために抵抗９０５と９０７およびコンデンサ９０６
が設けられている。

【００３０】図１０は同様に作用する変調器回路１２を
示す。変調すべき信号は結合コンデンサ１４’を介し
て、供電／基準信号線路から分離され、適切な一定のバ
イアス電圧がかけられ、演算増幅器１２１’の非反転入
力側に供給される。この演算増幅器の（非反転）増幅係
数はホールＩＣ１１の出力信号に応じて実質的に２段階
に変化される。そのために別の回路技術で帰還結合抵抗
１０１０と前置抵抗の比が同様に変化される。反転入力
側に接続された帰還結合抵抗１０１０は変化しないが、
そこからアースに接続された合成抵抗は可変である。こ
の合成抵抗は、抵抗１０１１と、この抵抗に並列に接続
された抵抗１０１２およびトランジスタ１０１３のコレ
クタ−エミッタ区間の直列回路とからなる。増幅器１２
１’の最大増幅度および最小増幅度（または減衰度）は
公知のように、トランジスタ１０１３が非常に高い導電
度を有するかまたは非常に低い導電度を有するかに応じ
て達成される。増幅器１２１’の出力側に出力される信
号はコンデンサ１０１４および前置抵抗１０１５を介し
て後置接続された増幅器１２１”に供給される。この増
幅器１２１”は反転増幅、場合により減衰を行い、振幅
変調された信号交流電圧に所定の高さの直流電圧を重畳
する。このようにして形成された混合信号は結合点１６
を介して信号帰還供給線路１６’に出力され、コンデン
サ１４’を介して供給される信号に対して所定の位相ず
れを有する。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、自動車の距離センサない
し速度センサの信号発生品質を評価することができ、か
つこのようなセンサまたは所属の信号伝送装置における
ごまかし操作を高い成功確率で検出でき、場合により記
録でき、さらにこれを小さな製造コストで達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の構成を示すブロック回路図であ
る。

【図２】電圧制御器、ホールセンサおよび変調器を有す
る本発明の装置に対するセンサ回路の回路図である。

【図３】図２のセンサ回路に対する変調器回路の選択的
実施例の回路図である。

【図４】センサに対する固有の給電電圧を形成するため
の混合段の第１実施例の回路図である。

【図５】センサに対する固有の給電電圧を形成するため
の混合段の第２実施例の回路図である。

【図６】有用信号出力側と障害指示出力側を有する信号
処理回路の回路図である。

【図７】センサに対する固有の給電電圧を形成するため
の混合段の第３実施例の回路図である。

【図８】混合段を制御する交流電圧信号を形成するため
の発振器回路の回路図である。

【図９】変調器を含む別のセンサ回路の回路図である。

【図１０】別の変調器回路の回路図である。

【符号の説明】

１０ 信号発生器 １１ ホールセンサ ２０ 給電受信ユニット ２１ 混合段 ２２ 発振器 ２３ パターン評価回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス−ペーター レントロープ ドイツ連邦共和国 フルトヴァンゲン ブーヘンヴェーク ５ (72)発明者 ゲオルギオス コリフィディス ドイツ連邦共和国 フィリンゲン−シュ ヴェニンゲン ヴァンネンシュトラーセ 53 (72)発明者 ローラント ランゲ ドイツ連邦共和国 ブリガハタール ゲ ーテ−シュトラーセ ７

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の信号伝送障害の検出装置であっ
   て、距離測定装置と該装置から離れたところに配置され
   た所属の測定信号発生器との間の信号伝送の際の障害の
   検出装置において、 距離測定装置は、測定信号発生器（１０）に対する給電
   受信ユニット（２０）を有し、 前記測定信号発生器は、給電／基準電圧線路（１
   ５’）、信号帰還供給線路（１６’）および基準電位線
   路（１７’）を介して給電受信ユニット（２０）と接続
   されており、 前記給電受信ユニット（２０）は、測定信号発生器
   （１）に対して交流電圧の含まれた給電信号を形成する
   ための少なくとも１つの混合段（２１）と、パターン評
   価回路（２３）とを有することを特徴とする信号伝送障
   害検出装置。
2. 【請求項２】 給電受信ユニット（２０）は、測定信号
   発生器（１０）に対して交流電圧の含まれた給電信号を
   形成するための少なくとも１つの混合段（２１）と、パ
   ターン評価回路（２３）と、発振器回路（２２）を有す
   る請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 パターン評価回路（２３）は、近似的に
   同じ大きさの可変電圧レベルを検知するため２つのコン
   パレータ（６４、７４）を有する請求項１または２記載
   の装置。
4. 【請求項４】 発振器回路（２２）は出力周波数を形成
   し、該周波数は９ｋＨｚより高く、１５０ｋＨｚより低
   い請求項２記載の装置。
5. 【請求項５】 パターン評価回路（２３）は信号の位相
   を検査するための段を有する請求項１から４までのいず
   れか１項記載の装置。
6. 【請求項６】 混合段（２１）は制御可能な直列インピ
   ーダンスを有する請求項１から５までのいずれか１項記
   載の装置。
7. 【請求項７】 混合段（２１）は制御可能な並列インピ
   ーダンス（５２）（シャント）を有し、 該並列インピーダンスは、前置インピーダンス（５１、
   ５８）、給電／基準電圧線路（１５’）および基準電位
   線路（１７’）（ＧＮＤ）に接続されている請求項１か
   ら６までのいずれか１項記載の装置。
8. 【請求項８】 混合段（２１）は供給電圧と基準電圧の
   結合を形成し、 当該結合した電圧の交流電圧成分は近似的に正弦波であ
   る請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 【請求項９】 パターン評価回路（２３）は、信号帰還
   供給線路（１６’）から導出された信号が同期信号と比
   較して実質的に同じ振幅および実質的に同じ位相差を有
   する際にただちに論理アクティブ出力信号を形成する請
   求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記位相差は約１７０°〜１９０°の
    一定値を有する請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 発振器（２２）の周波数は、ホールセ
    ンサ（１１）の周波数の少なくとも２倍の高さである請
    求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 【請求項１２】 発振器（２２）の周波数は時間の関数
    として変化または変調される請求項１から１１までのい
    ずれか１項記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記測定信号発生器は、自動車におい
    て距離に依存する信号を形成するための集積磁界センサ
    を有し、 変調器段（１２）が設けられており、 該変調器段は磁界センサ（１１）の出力信号により制御
    され、信号発生器（１）の振幅変調された出力信号を形
    成する請求項１記載の装置。
14. 【請求項１４】 変調器段（１２）の他に、電圧制御器
    （１３）、交流電圧フィルタ（１４）およびホールＩＣ
    （１１）の形の磁界センサが設けられている請求項１３
    記載の装置。
15. 【請求項１５】 変調器段（１２）はＯＴＡ増幅器（Ｏ
    ｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｔｒａｎｓｃｏｎｄｕｃｔａｎ
    ｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を有する請求項１から１４
    までのいずれか１項記載の装置。
16. 【請求項１６】 変調器段（１２）は減衰器を有する請
    求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
17. 【請求項１７】 変調器段（１２）は増幅器を有する請
    求項１から１６までのいずれか１項記載の装置。
18. 【請求項１８】 変調器段（１２）の変調度は１５％か
    ら１００％の間の値を有する請求項１５から１７までの
    いずれか１項記載の装置。