WO2005001383A1 - Drehratensensor mit einem vibrationskreisel - Google Patents

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WO2005001383A1
WO2005001383A1 PCT/EP2004/051054 EP2004051054W WO2005001383A1 WO 2005001383 A1 WO2005001383 A1 WO 2005001383A1 EP 2004051054 W EP2004051054 W EP 2004051054W WO 2005001383 A1 WO2005001383 A1 WO 2005001383A1
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data
rotation rate
sensor according
volatile memory
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Inventor
Uwe Betz
Heinz-Werner Morell
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces

Definitions

  • the invention relates to a rotation rate sensor with a vibration gyro, in which circuits are provided for operating the vibration gyro and for deriving a rotation rate signal, which access changeable data.
  • rotation rate sensors have become known in which a vibration gyro is excited in two axes radially aligned with respect to a main axis, for which purpose a primary and a secondary control loop with corresponding transducers are provided on the vibration gyro.
  • These control loops can contain different analog and digital circuits, the analog circuits and the vibratory gyro having tolerances, so that an adjustment is necessary at least during the manufacture of the rotation rate sensor.
  • the individual circuits then access the stored data during later operation. It may also be necessary to adapt the properties of the yaw rate sensor to the intended use, for example by specifying parameter sets for filters.
  • rotation rate sensor according to the invention in that the data are stored in a writable non-volatile memory and in that means are provided for reading out the data from the non-volatile memory after the rotation rate sensor is switched on.
  • the non-volatile memory is preferably an EEPROM or a flash EEPROM.
  • a further development of the rotation rate sensor according to the invention consists in that the data are divided into groups according to the way they are used and that measures for data backup are taken for each group. For data backup, it is preferably provided that a checksum for the data is formed for each group, stored in the non-volatile memory and used for checking when reading.
  • the further training makes it possible to differentiate the data of the individual groups independently of one another
  • the comparison data can be compared
  • End of the manufacturing process are stored in the non-volatile memory, while parameter sets which relate to the use of the rotation rate sensor, for example in which type of vehicle the rotation rate sensor is to be installed, are later stored by the user.
  • All data which determine the function of the rotation rate sensor in any way can be stored in the non-volatile memory.
  • adjustment data and / or parameter sets for filters and / or value limits are stored for a self-test of the rotation rate sensor.
  • rotation rate sensor Another development of the rotation rate sensor according to the invention consists in that a software emulation program is also stored in the non-volatile memory.
  • Figure 1 is a block diagram of a rotation rate sensor according to the invention.
  • Figure 2 schematically shows the content of the non-volatile memory.
  • the application example according to FIG. 1 represents a rotation rate sensor for a motor vehicle, with a vibration gyro 1, which is part of a sensor module 2.
  • This has a series of circuits for operating the vibratory gyroscope and for evaluating the signals of the vibratory gyroscope, including a microcomputer 3.
  • This is connected via a SPI bus 4 to a further microcomputer 5, which is also called the host below. From this, the rotation rate information reaches a via a CAN bus driver 6
  • CAN bus 7 for forwarding to other systems in the motor vehicle.
  • Data is stored in an EEPROM 8, which is read out when the rotation rate sensor is switched on and is kept available in working memories of the microcomputers 3 and 5 for access during operation.
  • FIG. 2 shows the data stored in the EEPROM 8 in a highly simplified manner.
  • adjustment data C1 to Cn are stored with an associated identifier IC and a checksum ChSC.
  • Pl to Pn stored in EEPROM 8, which also includes an identifier IP and a checksum ChSP.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Remote Sensing (AREA)
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Abstract

Bei einem Drehratensensor mit einem Vibrationskreisel, bei welchem zum Betrieb des Vibrationskreisels und zur Ableitung eines Drehratensignals Schaltungen vorgesehen sind, die auf veränderbare Daten zugreifen, sind die Daten in einem beschreibbaren nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Es sind Mittel zum Auslesen der Daten aus dem nichtflüchtigen Speicher nach dem Einschalten des Drehratensensors vorgesehen.

Description

Beschreibung
Drehratensensor mit einem Vibrationskreisel
Die Erfindung betrifft einen Drehratensensor mit einem Vibrationskreisel, bei welchem zum Betrieb des Vibrationskreisels und zur Ableitung eines Drehratensignals Schaltungen vorgesehen sind, die auf veränderbare Daten zugreifen.
Beispielsweise aus EP 0 461 761 Bl sind Drehratensensoren bekannt geworden, bei welchen ein Vibrationskreisel in zwei gegenüber einer Hauptachse radial ausgerichteten Achsen angeregt wird, wozu ein primärer und ein sekundärer Regelkreis mit entsprechenden Wandlern an dem Vibrationskreisel vorgese- hen sind. Diese Regelkreise können verschiedene Analog- und Digitalschaltungen enthalten, wobei die Analogschaltungen und der Vibrationskreisel Toleranzen aufweisen, so dass ein Abgleich mindestens bei der Herstellung des Drehratensensors erforderlich ist. Die einzelnen Schaltungen greifen dann bei dem späteren Betrieb auf die gespeicherten Daten zurück. Außerdem kann es erforderlich sein, Eigenschaften des Drehratensensors an die jeweils vorgesehene Verwendung anzupassen, beispielsweise durch Vorgabe von Parametersätzen für Filter.
Eine Speicherung und Verwaltung derartiger Daten ist bei dem erfindungsgemäßen Drehratensensor besonders vorteilhaft dadurch möglich, dass die Daten in einem beschreibbaren nichtflüchtigen Speicher abgelegt sind und dass Mittel zum Auslesen der Daten aus dem nichtflüchtigen Speicher nach dem Ein- schalten des Drehratensensors vorgesehen sind. Vorzugsweise ist der nichtflüchtige Speicher ein EEPROM oder ein Flash- EEPROM. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Drehratensensors besteht darin, dass die Daten nach Art ihrer Verwendung in Gruppen eingeteilt sind und dass für jeweils eine Gruppe Maßnahmen zur Datensicherung getroffen sind. Für die Datensiche- rung ist vorzugsweise vorgesehen, dass für jeweils eine Gruppe eine Prüfsumme über die Daten gebildet, im nich fluchtigen Speicher abgelegt und zur Prüfung beim Lesen benutzt wird.
Durch die Weiterbildung ist es möglich, die Daten der einzel- nen Gruppen jeweils unabhängig voneinander zu verschiedenen
Zeitpunkten in den nich fluchtigen Speicher zu schreiben bzw. zu ändern. So können beispielsweise die Abgleichdaten gegen
Ende des Herstellungsprozesses im nichtflüchtigen Speicher abgelegt werden, während Parametersätze, welche die Anwendung des Drehratensensors, beispielsweise in welchen Fahrzeugtyp der Drehratensensor eingebaut werden soll, betreffen, später beim Anwender abgelegt werden.
In dem nichtfluchtigen Speicher können alle Daten abgelegt sein, die in irgendeiner Weise die Funktion des Drehratensensors bestimmen. Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Drehratensensor vorgesehen, dass Abgleichdaten und/oder Parametersätze für Filter und/oder Wertegrenzen für einen Selbsttest des Drehratensensors abgelegt sind.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Drehratensensors besteht darin, dass im nichtflüchtigen Speicher ferner ein Software-Emulationsprogramm abgelegt ist.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt: Figur 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Drehratensensors und
Figur 2 schematisch den Inhalt des nichtflüchtigen Spei- chers.
Das Anwendungsbeispiel gemäß Figur 1 stellt einen Drehratensensor für ein Kraftfahrzeug dar, mit einem Vibrationskreisel 1, der Teil eines Sensormoduls 2 ist. Dieses weist eine Reihe von Schaltungen zum Betrieb des Vibrationskreisels und zu der Auswertung der Signale des Vibrationskreisels auf, unter anderem auch einen Mikrocomputer 3. Dieser ist über einen SPI- Bus 4 mit einem weiteren Mikrocomputer 5 verbunden, der im Folgenden auch Host genannt wird. Von diesem gelangt die Drehrateninformation über einen CAN-Bustreiber 6 an einen
CAN-Bus 7 zur Weiterleitung an andere Systeme im Kraftfahrzeug. In einem EEPROM 8 sind Daten abgelegt, die beim Einschalten des Drehratensensors ausgelesen und in Arbeitsspeichern der Mikrocomputer 3 und 5 für Zugriffe während des Be- triebes bereitgehalten werden.
Da es zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist, sind der Vibrationskreisel 1 und das Sensormodul 2 nicht näher erläutert. Wegen der Sicherheitsrelevanz des Drehraten- sensors ist eine Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion der Mikrocomputer 3, 5, insbesondere des Programmlaufs, vorgesehen.
Figur 2 zeigt stark vereinfacht die im EEPROM 8 abgelegten Daten. So sind beispielsweise Abgleichdaten Cl bis Cn mit einem zugehörigen Identifizierer IC und einer Prüfsumme ChSC gespeichert. Für die Einstellung von Filtern sind verschiede- ne Parameter Pl bis Pn im EEPROM 8 abgelegt, zu denen ebenfalls ein Identifizierer IP und eine Prüfsumme ChSP gehört.
Aus Sicherheitsgründen werden in dem Drehratensensor während des Betriebes laufend Überwachungen vorgenommen, beispielsweise werden Veränderliche auf Über- bzw. Unterschreiten ihres Wertebereichs überwacht. Die Grenzen dieser Wertebereiche können von Anwendung zu Anwendung verschieden sein. Deshalb sind in dem EEPROM 8 ebenfalls solche Grenzen Ll bis Ln abge- legt mit einem zugehörigen Identifizierer IL und einer Prüfsumme ChSL. Schließlich ist im EEPROM 8 noch ein Programm für eine Software-Emulation abgelegt.

Claims

Patentansprüche
1. Drehratensensor mit einem Vibrationskreisel, bei welchem zum Betrieb des Vibrationskreisels und zur Ableitung ei- nes Drehratensignals Schaltungen vorgesehen sind, die auf veränderbare Daten zugreifen, dadu r ch ge kennz e i chnet , dass die Daten in einem beschreibbaren nichtfluchtigen Speicher (8) abgelegt sind und dass Mittel (5) zum Auslesen der Daten aus dem nichtfluchtigen Speicher (8) nach dem Einschalten des Drehratensensors vorgesehen sind.
2. Drehratensensor nach Anspruch 1, dadur ch gekenn z e i chnet , dass der nichtfluchtige Spei- eher ein EEPROM (8) ist.
3. Drehratensensor nach Anspruch 2, da dur ch ge kenn z e i chnet , dass das EEPROM (8) ein Flash- EEPROM ist.
4. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadur ch ge kenn z e i chnet , dass die Daten nach Art ihrer Verwendung in Gruppen eingeteilt sind und dass für jeweils eine Gruppe Maßnahmen zur Datensi- cherung getroffen sind.
5. Drehratensensor nach Anspruch 4, dadur ch ge kenn z e i chnet , dass für jeweils eine Gruppe eine Prüfsumme über die Daten gebildet, im nichtflüchti- gen Speicher (8) abgelegt und zur Prüfung beim Lesen benutzt wird.
6. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine der Gruppen Abgleichdaten enthält.
7. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadur ch gek enn z ei chnet , dass eine der Gruppen Parametersätze für Filter enthält.
8. Drehratensensor nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadur ch ge kenn z ei chne t , dass eine der Gruppen Wertegrenzen für einen Selbsttest des Drehratensensors enthält.
9. Drehratensensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadur ch ge kenn z ei chnet , dass im nichtflüchtigen Speicher (8) ferner ein Software- Emulationsprogramm abgelegt ist .
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