JP4936337B2 - Status response detection system and method - Google Patents
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Description
本発明は、一般的には、複数の場所における状態を検出するシステムに関し、特に、共通電子回路により多重検出素子を調整するシステムに関する。 The present invention relates generally to a system for detecting states at multiple locations, and more particularly to a system for adjusting multiple detector elements with a common electronic circuit.
多くのアプリケーションは、複数の場所における圧力、加速度、トルク、および力のような状態の検出を必要とする。自動車の環境における例をあげれば、電動油圧ブレーキシステムすなわちEHBシステムは、一般に6つの場所における油圧の検出を必要とする。圧力検出は、閉ループ制動力制御のためにそれぞれの車輪において、またドライバ入力を検出するための場所において、またシステムの予備圧力を検出するために蓄圧機において、必要である。油圧検出点は全て、システムコントローラ、すなわちマイクロプロセッサ、を有する油圧制御ユニットすなわちHCUを通る経路上にあるので、全ての異なる油圧系統圧力を検出する1つの部材が存在しうる。完全な調整電子装置を有する6つの離散した圧力センサを備えると適切な動作は得られるが、圧力センサの総コストは、残りのシステム部品のコストに比し、望ましいコストよりも高くなる。 Many applications require detection of conditions such as pressure, acceleration, torque, and force at multiple locations. As an example in an automotive environment, an electrohydraulic brake system or EHB system generally requires detection of oil pressure at six locations. Pressure detection is required at each wheel for closed-loop braking force control, at a location for detecting driver input, and at the accumulator to detect system pre-pressure. Since all the hydraulic detection points are on a path through a hydraulic control unit or HCU having a system controller, i.e. a microprocessor, there can be one member that detects all the different hydraulic system pressures. Proper operation is obtained with six discrete pressure sensors with fully regulated electronics, but the total cost of the pressure sensor is higher than desired, compared to the cost of the remaining system components.
従って、本発明の目的は、上述の従来技術のシステムよりも信頼性に富みかつ低コストの状態応答検出システムを提供することである。さらにもう1つの目的は、圧力、加速度、トルク、力、などに応答する比較的に低コストで、正確で、かつ信頼性のある検出システム、および状態応答検出素子を調整する改善された低コストな方法を提供することである。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a state response detection system that is more reliable and less costly than the prior art systems described above. Yet another object is a relatively low cost, accurate and reliable detection system that responds to pressure, acceleration, torque, force, etc., and an improved low cost tuning condition response detection element Is to provide a simple method.
略述すると、本発明により製造された状態応答検出システムにおいては、複数の検出素子はASICに接続され、任意の選択された検出素子の出力は、アナログ多重化により共通信号調整回路に接続される。検出素子の信号は、基本校正データを含み部分調整を行うASICの信号調整回路によって調整される。全ての検出素子のための完全な特徴データは、ASICの不揮発性メモリに記憶され、ホストコントローラが適切な数学的演算を行い信号調整を完成するのに必要な追加の補償量を供給しうるための指令に基づいて、ホストコントローラ、例えば、マイクロプロセッサへ転送される。本発明の特徴によれば、検出素子および検出素子接続の故障を診断するための診断回路経路が、ASIC内に含まれている。もう1つの特徴によれば、ASICの故障を診断するために、第1および第2の固定されたテスト検出素子がASIC内に形成される。 Briefly, in a state response detection system manufactured according to the present invention, a plurality of detection elements are connected to an ASIC, and the output of any selected detection element is connected to a common signal conditioning circuit by analog multiplexing. . The signal of the detection element is adjusted by a signal adjustment circuit of an ASIC that includes basic calibration data and performs partial adjustment. The complete feature data for all detector elements is stored in the ASIC's non-volatile memory, which may provide additional compensation necessary for the host controller to perform the appropriate mathematical operations and complete the signal conditioning. Is transferred to a host controller, for example, a microprocessor. According to a feature of the present invention, a diagnostic circuit path for diagnosing detection element and detection element connection failures is included in the ASIC. According to another feature, first and second fixed test sensing elements are formed in the ASIC for diagnosing ASIC failures.
本発明の実施例によれば、検出素子は、高温において焼成され流体圧力ポート内に配置するのに適するガラス材料を経てダイヤフラムに接着されたシリコン抵抗ブリッジのような、本技術分野において公知の個々のひずみブリッジから形成される。加圧された時に、流体は圧力ポート内に存在し、ダイヤフラムおよびブリッジは弾性ひずみを受ける。ブリッジ内の抵抗はシリコンから製造されているので、それらはひずみを受けた時に抵抗の変化を生じる圧電抵抗効果を示す。そのブリッジに電圧を印加することにより、ブリッジの出力には小さい電圧変化を生じる。説明する実施例においては、6つの検出素子のための回路が示されるが、回路は所望に応じてもっと多い、または少ない検出素子に適応するように改変されうることを理解すべきである。 In accordance with an embodiment of the present invention, the sensing element is an individual known in the art, such as a silicon resistance bridge that is fired at high temperature and bonded to the diaphragm via a glass material suitable for placement in the fluid pressure port. Formed from a strain bridge. When pressurized, fluid is present in the pressure port and the diaphragm and bridge are subjected to elastic strain. Since the resistors in the bridge are made from silicon, they exhibit a piezoresistive effect that causes a change in resistance when subjected to strain. Applying a voltage to the bridge causes a small voltage change in the bridge output. In the described embodiment, a circuit for six detector elements is shown, but it should be understood that the circuit can be modified to accommodate more or fewer detector elements as desired.
説明する実施例によれば、ひずみブリッジと直列な電子的にプログラム可能である抵抗を経てブリッジバイアスが供給される。その抵抗は、ブリッジから温度信号を得るために特定値にセットされ、またはブリッジを全供給電圧によりバイアスするためにゼロにセットされうる。バイアス抵抗値の選択は、レジスタ値の選択により行われる。温度信号の発生は、ブリッジの抵抗の温度係数(TCR)を利用し、低/ゼロTCRのプログラム可能な抵抗により分圧器を形成することによって行われる。この手段による温度信号の発生は、従来から行われている。 According to the described embodiment, the bridge bias is supplied via an electronically programmable resistance in series with the strain bridge. The resistance can be set to a specific value to obtain a temperature signal from the bridge, or set to zero to bias the bridge with the full supply voltage. Selection of the bias resistance value is performed by selecting a register value. The generation of the temperature signal takes place by using a temperature coefficient (TCR) of the resistance of the bridge and forming a voltage divider with a low / zero TCR programmable resistance. The generation of the temperature signal by this means has been conventionally performed.
本発明によれば、ブリッジ調整回路は、一度に1つのブリッジを用いて機能するので、ブリッジバイアスおよび調整回路の入力へのそれぞれのブリッジ出力をスイッチする手段が備えられる。これは、アナログマルチプレクサにより行われる。調整回路への入力は、3つのレジスタ値により制御される。全てのブリッジは、常にASICの端子に接続されている。6つの圧力センサ入力のほかに、2つの基準ブリッジも回路内に含まれ、回路の診断テストの目的のためにアナログマルチプレクサレジスタにより選択される。基準ブリッジの機能は、さらに以下に説明する。 In accordance with the present invention, since the bridge adjustment circuit functions using one bridge at a time, means are provided for switching the bridge bias and the respective bridge output to the input of the adjustment circuit. This is done by an analog multiplexer. The input to the adjustment circuit is controlled by three register values. All bridges are always connected to the ASIC terminals. In addition to the six pressure sensor inputs, two reference bridges are also included in the circuit and are selected by an analog multiplexer register for the purpose of diagnostic testing of the circuit. The function of the reference bridge is further described below.
圧力に比例する信号の電子的にプログラム可能なオフセットおよび利得の補正は、それぞれのレジスタの制御により行われる。この最小量の校正は、アナログディジタル変換器(ADC)の最大可能入力範囲を用いるために、圧力信号の出力信号の出力範囲を最大化するのに必要である。このアプローチを用いることにより、ADCブロックのビット分解を最小の受入れ可能なレベルまで減少させ、それにより回路素子のサイズおよびコストを減少させうる。オプションの入力低域フィルタが、高周波雑音源(例えば、EMI)を減衰させるために備えられ、電子的にプログラム可能な利得段の出力にはオプションの低域フィルタが、システムを顧客の周波数応答特性に適合させるために備えられる。 Correction of the electronically programmable offset and gain of the signal proportional to the pressure is performed by control of the respective registers. This minimum amount of calibration is necessary to maximize the output range of the pressure signal output signal in order to use the maximum possible input range of the analog-to-digital converter (ADC). By using this approach, the bit resolution of the ADC block can be reduced to a minimum acceptable level, thereby reducing the size and cost of circuit elements. An optional input low-pass filter is provided to attenuate high-frequency noise sources (eg, EMI), and an electronically programmable gain stage output provides an optional low-pass filter that allows the system to respond to customer frequency response. Provided to adapt to.
診断機能は、回路の2つの部分により実現される。第1の部分は検出素子診断回路であり、これは、選択されたブリッジ出力信号の追加に比例するオフセット補正され増幅された信号を供給する。理想的には、検出素子診断回路の出力は、圧力および温度によらず、従って、このパラメータの変化は、検出素子の故障(例えば、ブリッジパラメータのドリフトまたはハードの故障)を示すために用いられうる。補償された出力の、製造時に記憶された値とのシステムによる比較は、検出素子のパフォーマンスが劣化しているかどうかを決定するために行われる。製造公差により、圧力および温度依存が生じ、それは検出素子診断信号の正確さを低下させ、またシステムレベルでの誤差検出能力を低下させる。選択されたブリッジからの圧力および温度信号のシステムによる使用は、圧力および温度に関連する検出素子診断信号の誤差を補正する手段を与え、もっと正確な解析およびもっと精密な誤差検出能力を可能にする。 The diagnostic function is realized by two parts of the circuit. The first part is the detector element diagnostic circuit, which provides an offset corrected amplified signal that is proportional to the addition of the selected bridge output signal. Ideally, the output of the sensing element diagnostic circuit is independent of pressure and temperature, so changes in this parameter are used to indicate a sensing element failure (eg, bridge parameter drift or hard failure). sell. A system comparison of the compensated output with the value stored at the time of manufacture is performed to determine if the performance of the sensing element is degraded. Manufacturing tolerances cause pressure and temperature dependence, which reduces the accuracy of the sensing element diagnostic signal and reduces the ability to detect errors at the system level. The system's use of pressure and temperature signals from selected bridges provides a means to correct pressure and temperature related sensing element diagnostic signal errors, allowing more accurate analysis and more precise error detection capabilities. .
診断機能を提供する回路の第2の部分は、第1および第2の基準ブリッジである。これらの基準ブリッジの機能は、0およびフルスケールのブリッジ出力にそれぞれ比例する固定ブリッジ信号を入力することである。圧力信号、温度信号、および検出素子診断信号は製造時に校正され、ASICの不揮発性メモリに記憶される。テストモードが起動されると、システムは圧力、温度、および検出素子診断の出力信号を解析し、これらの出力を製造時に記憶された値と比較し、回路のパフォーマンスが劣化、または誤動作しているかどうかを決定しうる。0およびフルスケールの基準ブリッジの使用は、全ての回路経路の全動作範囲を完全に働かせ、広範な診断能力を提供する。 The second part of the circuit that provides the diagnostic function is the first and second reference bridges. The function of these reference bridges is to input a fixed bridge signal that is proportional to the zero and full scale bridge outputs, respectively. The pressure signal, temperature signal, and detection element diagnostic signal are calibrated at the time of manufacture and stored in the non-volatile memory of the ASIC. When test mode is activated, the system analyzes the pressure, temperature, and detector diagnostic output signals and compares these outputs to the values stored at the time of manufacture to determine if the circuit performance is degraded or malfunctioning. It can be decided. The use of zero and full scale reference bridges fully operates the full operating range of all circuit paths and provides extensive diagnostic capabilities.
ディジタルポート機能は、ホストコントローラすなわちシステムコントローラへデータを送信し、また前記コントローラからデータを受信するために備えられている。システムコントローラは調整電子装置へ指令を入力し、調整電子装置はそこでコントローラにより要求された機能を行う。例えば、コントローラは、検出素子2からの圧力情報を要求する。ディジタルポートはその指令を受け、論理制御装置ブロックはその指令を確認し(例えば、部分的にチェックし)かつデコードする。次に論理制御装置ブロックは、正しいマルチプレクサのスイッチ位置をセットし、対応するレジスタ値をロードし、アナログ信号経路が安定化するのを待ち、アナログディジタル変換をトリガし、アナログディジタル変換器の出力をディジタルポートにロードし、ディジタルポートに要求された情報を送信するように命令する。組合わされた命令が実行され、1つより多くの情報が一度に供給され(例えば、圧力、温度、および検出素子診断が捕捉され一回の送信により転送される)、または、システムは、データのシーケンスを連続的に送信(例えば、P1、SDC1、P2、SDC2、P3、SDC3、P4、SDC4、P5、SDC5、P6、SDC6、T1、繰返し...)するように命令されうる。ディジタルデータ送信のフォーマットは、顧客の要求に適合するようにカストマイズされうる。 The digital port function is provided to send data to and receive data from the host controller or system controller. The system controller inputs commands to the adjustment electronics, where the adjustment electronics perform the functions requested by the controller. For example, the controller requests pressure information from the detection element 2. The digital port receives the command, and the logic controller block confirms (eg, partially checks) and decodes the command. The logic controller block then sets the correct multiplexer switch position, loads the corresponding register value, waits for the analog signal path to stabilize, triggers the analog-to-digital conversion, and outputs the analog-to-digital converter output. Instructs the digital port to load and send the requested information to the digital port. Combined instructions are executed and more than one piece of information is supplied at a time (eg, pressure, temperature, and sensing element diagnostics are captured and transferred in a single transmission), or the system The sequence can be instructed to be transmitted continuously (eg, P1, SDC1, P2, SDC2, P3, SDC3, P4, SDC4, P5, SDC5, P6, SDC6, T1, repeat ...). The format of the digital data transmission can be customized to meet customer requirements.
システムの複雑さおよびコストを最小化するために、圧力信号、温度信号、および診断信号の最小量の電子的校正が行われる。残りの信号補正は、ASIC内に記憶されている付加的係数を使用し、存在するシステムコントローラ(例えば、マイクロプロセッサ)により行われる。校正においては、回路は2進レジスタ値の制御により電子的に校正され、全てのディジタルセッティングはASIC内の不揮発性メモリ(例えば、EEPROM)に記憶される。その場合、検出素子および回路の出力(圧力、温度、および検出素子診断)は、全動作パラメータ範囲における動作を決定するための圧力および温度に関する集合としての特徴を有する。このテストデータから、残りの温度信号、圧力信号、および診断信号の誤差が決定され、ASICの不揮発性メモリに記憶される。調整電子装置は、補償係数をシステムコントローラへ通信する能力を有するので、それは、圧力信号、温度信号、および診断信号の高精度の数学的補正を行うその存在する能力を利用しうる。本発明の目的、利点、および新しい特徴は、以下の説明を添付図面を参照しつつ読む時に、さらに十分に明らかとなろう。 In order to minimize system complexity and cost, a minimum amount of electronic calibration of the pressure, temperature and diagnostic signals is performed. The remaining signal correction is performed by the existing system controller (eg, a microprocessor) using additional coefficients stored in the ASIC. In calibration, the circuit is electronically calibrated by controlling binary register values, and all digital settings are stored in non-volatile memory (eg, EEPROM) in the ASIC. In that case, the sensing element and circuit outputs (pressure, temperature, and sensing element diagnostics) have features as a collection of pressure and temperature to determine operation in the full operating parameter range. From this test data, errors in the remaining temperature signal, pressure signal, and diagnostic signal are determined and stored in the non-volatile memory of the ASIC. Since the conditioning electronics has the ability to communicate the compensation factor to the system controller, it can take advantage of its existing ability to perform highly accurate mathematical corrections of pressure signals, temperature signals, and diagnostic signals. Objects, advantages, and novel features of the present invention will become more fully apparent when the following description is read with reference to the accompanying drawings.
特に図2を参照すると、番号1は、上述のブリッジの形式の状態応答検出素子を示す。それは圧力に応答するものとして説明されるが、それは、そのようなブリッジ構造に適する加速度、トルク、および力のような他の状態を検出するためにも用いられうる。
With particular reference to FIG. 2, the
ASIC(特定用途向け集積回路)のMSCは、そのフロントエンドに第1、第2、および第3の8対1アナログマルチプレクサ10a、10b、10cのそれぞれを形成されている。マルチプレクサ10aは8つのアドレス位置IP0からIP7を有し、マルチプレクサ10bは8つのアドレス位置IM0からIM7を有し、マルチプレクサ10cはアドレス位置GD0からGD7を有する。それぞれの検出素子ブリッジは、ブリッジノードBRG、接地ノードGND、プラス出力ノードINP、およびマイナス出力ノードINMを有する。検出素子1のプラス出力ノードはマルチプレクサ10aのIP1に接続され、マイナス出力ノードはマルチプレクサ10bのIM1に接続され、接地ノードGNDはマルチプレクサ10cのGD1に接続されている。他の検出素子も図1に示されているように、ASIC10に同様に接続される。それぞれの検出素子のブリッジ電圧ノードは、ノードBRGを経、電子的にプログラム可能な低温度係数のバイアス抵抗10d1を経て、電圧源Vpwrに接続されている。電子的にプログラム可能なバイアス抵抗10d1は、レジスタR REG、すなわち、温度信号を得るために比較的に高い温度係数を有する選択された検出素子ブリッジに接続されたバイアス抵抗を調整するためのディジタルに制御される変数、により制御される。あるアプリケーションにおいては、ブリッジはゼロ値の抵抗によりバイアスされうるが、このアプリケーションにおいては、温度信号に比例する信号が、温度誤差の回路補償のために用いられることを理解すべきである。それぞれのブリッジを正しくバイアスするための特定の抵抗レベルは、後述のオフセットおよび利得と共に校正時に選択される。ブリッジ電圧Vbrgはまた、増幅器10d2を経て後述されるアナログディジタル変換器10gへ供給される。
An ASIC (Application Specific Integrated Circuit) MSC is formed with first, second, and third 8-to-1
マルチプレクサ10a、10b、および10cは、それぞれのレジスタMIPREG、MIM REG、およびMGD REGにより制御される。検出素子は、それぞれのマルチプレクサを同じアドレス位置にセットし、選択された検出素子ブリッジの接地ノードを信号接地に結合して、検出素子ブリッジのバイアスを完成することにより制御される。プラス出力およびマイナス出力は、共通信号調整回路経路10fへ多重化される。指令は、さまざまなASIC部品の制御を同期させる論理制御装置セクション10eから出される。指令は、不揮発性メモリセクション10hからの呼出しを行い、また選択された検出素子ブリッジに対応するレジスタ値を全ての場所へルーティングする。
信号調整回路経路10fは、検出されたパラメータ、この特定の実施例においては圧力、を調整するために用いられる。検出素子ブリッジの、プラス出力およびマイナス出力は、まず差動利得増幅器10f1へ供給され、この増幅器の出力は、最初の検出素子オフセット誤差を補正するためにその信号に加算される電圧Vbrgに比例するオフセット補正を供給するためのレジスタB REGにより制御される加算回路網10f2を含むオフセット補正段に接続される。圧力に比例するオフセット補正された信号は、次に、レジスタG REGにより制御される可変利得増幅器10f3を含む利得段へ供給され、それにより得られる調整された信号は、次にアナログディジタル変換器10gに接続される。低域フィルタLPFは図示されているように、差動増幅器10f1の入力に入力雑音を減衰させるために、また可変利得増幅器10f3の出力にシステムの要求に応じて圧力をカストマイズするために、オプションとして備えられる。
The signal conditioning circuit path 10f is used to adjust the detected parameter, in this particular embodiment the pressure. The positive and negative outputs of the sensing element bridge are first supplied to a differential gain amplifier 10f1, the output of which is proportional to the voltage V brg added to the signal to correct the initial sensing element offset error. Connected to an offset correction stage including an adder network 10f2 controlled by a register B REG for supplying offset correction. The offset corrected signal proportional to pressure is then fed to a gain stage including a variable gain amplifier 10f3 controlled by resistor G REG, and the resulting adjusted signal is then analog to
次にアナログディジタル変換器10gは、選択された検出素子に関連する全ての情報をディジタルワードに変換し、その情報をディジタルポート10kを経て図1に示されているシステムコントローラ12へ送る。この情報は、オフセットおよび利得を補正されているが、ASICを簡単化しコストを削減するために温度補正はされていない。後述するように、温度補償を行うために必要なデータは不揮発性メモリセクション10hに記憶されており、それは、指令によりシステムコントローラ12が信号の数学的補正を行い得るようにされた時に、コントローラ12にダウンロードされる。
The analog-to-
論理制御装置10eは、圧力応答信号を捕捉する検出素子を選択し、この検出素子のプラス出力およびマイナス出力はまた検出素子診断回路経路10mへ多重化され、加算ノード10m1において加算され、加算された信号は、ブリッジドライブVbrgに比例し且つレジスタCB REGにより制御される加算回路網10m2を含むオフセット補正段に接続される。オフセット補正された信号は、次に、レジスタCG REGにより制御される可変利得段10m3へ供給される。低域フィルタLPFは、好ましくは回路の応答を同調させるために用いられ、信号はアナログディジタル変換器10gへ入力される。これは、検出素子のプラス出力およびマイナス出力の平均を与え、温度および圧力の入力パラメータとは無関係な情報を供給し、システムコントローラ12がこの情報を解析して、診断信号がある境界を越えて変動する、検出素子または検出素子接続の故障が存在するかどうかを決定することを可能にする。
The logic controller 10e selects a sensing element that captures the pressure response signal, and the positive and negative outputs of this sensing element are also multiplexed into the sensing element
第2の診断ツールは、ASIC自体の中に形成された、固定テストブリッジRB1およびRB2により与えられ、これらはそれぞれ1つの状態、例えば、ゼロ圧力、および第2の状態、例えば、フルスケール圧力をシミュレートするようにされている。製造時において、レジスタR REGのレジスタ値はブリッジRB1、RB2に対し選択されているので、テストブリッジRB1に対するアドレス0が選択された時、またはテストブリッジRB2に対するアドレス7が選択された時は、それぞれのブリッジが、適切なレジスタ値により、信号調整回路経路10f、温度回路経路、および経路素子診断回路経路を経て多重化される。やはり製造時に記憶された特徴データは、システムコントローラ12がこの情報を解析し、ASICに故障があるかどうかを決定することを可能にする。テストブリッジは、時間、温度、または他のパラメータにより変化しない固定入力を供給し、温度、圧力、および検出素子診断の回路が、状態範囲、例えば、圧力範囲、の両極端において適正に機能しているかどうかを決定する。
The second diagnostic tool is provided by fixed test bridges RB1 and RB2 formed in the ASIC itself, each of which has one state, eg, zero pressure, and a second state, eg, full scale pressure. It has been simulated. At the time of manufacture, the register value of the register R REG is selected for the bridges RB1 and RB2, so when the address 0 for the test bridge RB1 is selected or when the address 7 for the test bridge RB2 is selected, respectively. Are multiplexed via signal conditioning circuit path 10f, temperature circuit path, and path element diagnostic circuit path with appropriate register values. The feature data, also stored at the time of manufacture, allows the
ASICおよび検出素子の製造時において、発行用ASICにより(by issuing ASIC)ディジタルポート10kを経て自動校正装置が従来のように用いられ、回路内のさまざまなレジスタを自動的にセットし、それらを個々の検出素子に同調させ、これらの校正係数をASICの不揮発性メモリセクション10h内に記憶させる。このようにして、それぞれの検出素子は、カスタムのオフセット、利得、ブリッジドライブ、および共通モード信号を使用可能にするレジスタ値の組が記憶されているので、そのような情報の変化が、それぞれの選択された検出素子に印加されるようになる。全ての情報が不揮発性メモリに記憶されると、検出素子およびASICは圧力および温度に関する特性を与えられ、すなわち、ASICおよび検出素子は加熱チャンバ内に置かれて異なる検出素子に対し圧力が印加され、それぞれの温度および圧力のテストポイントにおける出力信号が入力される。非線形温度誤差があるために、3つの温度状態が検出素子において取り上げられるが、圧力応答は線形であるために、2つの圧力点で十分である。温度および圧力マトリックスのこの特徴データは、不揮発性メモリセクション10h内に記憶される。この情報は、システムコントローラがそれぞれの検出素子の特定のパフォーマンスに応答し、例えば、ルックアップテーブルまたは多項式係数の補正により適切な数学的補償を行い、高精度の補償を実現することを可能にする。このようにして、レジスタは、最初に2つの圧力および1つの温度をセットされて検出素子を校正し、この校正は、次に、追加の温度および圧力ポイントにおける特徴付けを可能にする。ここでの用語としての特徴付けとは、これらの追加の温度および圧力ポイントにおける出力を得て、原校正データを変化または調整することなく、このデータをテーブル形式で、または間接的に多項式係数として、記憶することをいう。これは、システムコントローラにおける出力信号を数学的に十分に補正するために必要なデータの完全なマトリックスを与える。
During the manufacture of the ASIC and the detector element, an automatic calibrating device is conventionally used by the issuing ASIC via the (by issuing ASIC)
ディジタルポート10kは、システムコントローラ12へ、またはシステムコントローラ12から、ディジタル情報を転送するために用いられる。ディジタルポートは、システムコントローラ12から指令を受け、その指令は論理制御装置10eにより、従来からのパリティチェックによるなどして適切に検査され、論理制御装置セクションによりデコードされて、必要な機能、例えば、マルチプレクサのアドレスの選択、不揮発性メモリセクション10hからの適切なレジスタセッティングのリコール、アナログディジタル変換の開始、およびその後のそのデータのディジタルポート10kからシステムコントローラ12への送信、を行う。その指令は、単一の情報、例えば、指定された検出素子における圧力状態、診断信号、または他の選択された情報、を得て送信するために個々に出され、または、それは、選択されたシーケンスにより連続的に指令を出し、検出素子および診断のそれぞれから所望に応じてデータを得る。
The
ASIC上の回路は、好ましくは、十分に短い期間内にデータが得られるように形成されており、一片の情報が従来技術に従って要求された時に、信号がすでに十分に調整されているか、すなわち、システムコントローラにより温度および圧力の補償を受けシステムコントローラにより多重化されているか、または、本発明によりシステムコントローラ内において行われた補償により部分的に調整されているかは、例えば、数分の1ミリ秒以内に同等となる。 The circuit on the ASIC is preferably formed so that data can be obtained within a sufficiently short period of time so that when a piece of information is requested according to the prior art, the signal is already well conditioned, i.e. Whether the system controller is compensated for temperature and pressure, is multiplexed by the system controller, or is partially adjusted by compensation performed in the system controller according to the present invention, for example, a fraction of milliseconds Within the same.
本発明によれば、アナログ調整はセンサシステム、すなわち、ディジタル化された信号を供給するASIC、において行われ、次に信号の補償がホストコントローラにおいて行われて、情報は、ASICの不揮発性メモリからホストコントローラの揮発性メモリへ供給される。本発明によれば、複数のセンサは、共通の電気的に校正可能な温度信号、圧力信号、および診断信号の補償調整経路へ多重化され、その経路は検出素子の誤差の部分的補償を行い、その補償はデータ係数と共にホストコントローラへ送られて、それぞれの検出素子をディジタル補償する。テストブリッジおよび検出素子診断回路経路は、信頼性のある動作を保証するための継続する能力を有する。 According to the present invention, the analog adjustment is performed in the sensor system, i.e., the ASIC that supplies the digitized signal, and then the signal compensation is performed in the host controller, and the information is obtained from the ASIC non-volatile memory. Supplied to the volatile memory of the host controller. In accordance with the present invention, multiple sensors are multiplexed into a common electrically calibratable temperature signal, pressure signal, and diagnostic signal compensation adjustment path, which provides partial compensation for sensing element errors. The compensation is sent to the host controller along with the data coefficients to digitally compensate each sensing element. The test bridge and detector element diagnostic circuit paths have the ability to continue to ensure reliable operation.
ASICのMSCからシステムコントローラへの特徴データの転送のための初期化シーケンスは、図3a、図3bに示されており、ステップ100における電力の印加と、ステップ102における工場において記憶された特徴データの特定のものを転送するための指令の送信と、ステップ104における送信確認と、エラーが検出されたかどうかを確かめるための判断ステップ106と、を含む。否定的な判断は、指令をデコードし、他の回路ブロックを制御して指令を実行するステップ108へ導き、次にパリティチェックのためのステップ110へ、さらにエラーが検出されたかどうかを確かめる判断ステップ112へ進む。ここでの否定的応答は、要求された情報をディジタルポートへロードするステップ114へ導き、次に送信確認データを追加するステップ116へ、さらにデータを送信するステップ118へ進む。判断ブロック104および112における肯定的応答はステップ120へ導き、そこではエラービットがディジタルポートへロードされる。
The initialization sequence for the transfer of feature data from the ASIC MSC to the system controller is shown in FIGS. 3a and 3b. The application of power in
データの送信(ステップ118)に続いて、ルーチンはステップ122へ進み、そこではシステムコントローラのディジタルポートが送信を確認し、次に判断ステップ124へ進み、エラーが検出されたかどうかが調査される。もしエラーが検出されていなかったならば、ルーチンはステップ126へ進み、そこではデータがシステムコントローラのメモリに記憶され、次にステップ130へ進み、そこからステップ102へ進んで、全ての特徴データがASICのMSCからシステムコントローラへ転送されるまで、全ルーチンが繰返される。判断ブロックの肯定的な判断もまた、ステップ102へ復帰する。
Following the transmission of data (step 118), the routine proceeds to step 122 where the system controller digital port confirms the transmission and then proceeds to
図4a、図4bには、代表的な検出素子(SE1)におけるデータ捕捉が示されている。ステップ150においては、システムコントローラが素子SE1における検出素子データを送信するための指令を送り、ステップ152においては、ディジタルポートがその送信を受信して確認する。判断ステップ154はエラーが検出されたかどうかを決定し、否定的判断の場合はルーチンはステップ156へ進み、そこでは論理ブロックが指令をデコードし、かつ他の回路ブロックを制御して指令を実行し、プロセスステップ158はパリティチェックを行い、もう1つのエラー検出判断ブロック160に至る。そこでの否定的応答はステップ162へ導き、ステップ162は、検出素子に関連する回路校正データを不揮発性メモリからさまざまなレジスタへ転送し、次にステップ164は、アナログマルチプレクサのアドレスをセットする。ステップ166においては、回路が安定化しうるための時間遅延が与えられ、次にステップ168においては、圧力信号、温度信号、および検出素子SE1診断信号のアナログディジタル変換が行われる。このADC値は、ステップ170においてディジタルポートへロードされ、ステップ172においては、論理ブロックがディジタルポートのデータに送信ビットを追加する。判断ステップ154および160へ帰り、肯定的な決定の場合にはステップ174へ進み、そこでは検出されたエラービットがディジタルポートにロードされる。プロセスステップ172および174は、ステップ176へ導き、ステップ176においては、ディジタルポートがデータを転送し、ステップ178へ進むと、そこではシステムコントローラのディジタルポートが送信を受信して確認する。次に、判断ステップ180は、エラーが検出されたかどうかをチェックし、肯定的応答の場合はルーチンを開始ステップ150へ復帰させ、否定的応答の場合はステップ182へ進んで、SE1の圧力、温度、および診断のデータをシステムコントローラのメモリに記憶させる。ステップ184においては、システムコントローラは、記憶されている特徴データを用い、検出素子SE1の圧力、温度、および診断のデータを数学的に補正し、次にステップ186においては、システムコントローラは、検出素子SE1の補正された診断データを故障スレショルドと比較する。判断ブロック190は、故障が検出されたかどうかをチェックし、否定的応答の場合はステップ192へ導き、そこではシステムコントローラは、制御アルゴリズムにおいて補正された検出素子SE1の圧力データおよび温度データを用い、肯定的応答の場合は制御アルゴリズムにおいてそのデータは用いられずシステムコントローラはエラーを報告する。
FIGS. 4a and 4b show data acquisition in a typical detection element (SE1). In
図5a、図5bは、1つのテスト、すなわち基準ブリッジRB1、における診断データ捕捉シーケンスを示す。このシーケンスはステップ200において開始され、そこではシステムコントローラは、ASICのMSCへ指令を送ってブリッジRB1のデータを送信させ、次にステップ202へ進むと、そこではASICのディジタルポートがその送信を受信して確認し、次にエラー検出ステップ204へ進む。そこでの否定的応答はステップ206へ導き、ステップ206においては、論理ブロックが指令をデコードし且つ他の回路ブロックを制御して指令を実行し、次にステップ208へ進み、パリティチェックを行って内容を検査する。エラー検出ステップ210の否定的応答は、ステップ212へ導き、そこではブリッジRB1に関連する回路校正データが不揮発性メモリから適切なレジスタへ転送され、次にステップ214へ進むと、そこではアナログマルチプレクサアドレスがセットされる。ステップ216は、時間遅延を与えて回路を安定化させ、次にステップ218においては、圧力信号、温度信号、および検出素子診断信号がアナログ形式からディジタル形式に変換される。ステップ220においては、変換値がディジタルポートへロードされ、ステップ222においては、論理ブロックがディジタルポートのデータに送信確認を追加する。ステップ204および210へ帰ると、エラーが検出された場合は、ステップ224へ進み、そこではエラービットがディジタルポートへロードされ、次にステップ222へ進み、そこでは確認ビットが追加される。ステップ222から次にステップ226へ進み、そこではディジタルポートがデータを送信し、次にステップ228へ進み、そこではシステムコントローラのディジタルポートがその送信を受信して確認する。エラーが検出された場合は、このルーチンは開始ステップ200へ復帰し、もしエラーが検出されなかった場合はルーチンはステップ232へ進み、そこではブリッジRB1の圧力、温度、および診断のデータがシステムコントローラのメモリに記憶される。次に、システムコントローラはステップ234において、ブリッジRB1が測定したデータと、対応するブリッジRB1の特徴データと、の差を計算する。プロセスステップ236においては、システムコントローラは、その差を許容誤差限度と比較し、ステップ238において、エラーが検出されたかどうかを検査する。ここでの否定的決定はステップ240へ導き、そこではシステムコントローラは、ASICが診断チェックに合格したと決定し、一方、肯定的決定はステップ242へ導き、そこではシステムコントローラはエラーが生じたと決定し、そのエラーを報告する。
5a and 5b show the diagnostic data acquisition sequence in one test, ie reference bridge RB1. This sequence begins at
本発明の実施例を詳細に開示したが、前述の加速度、トルク、力などに応答する検出素子を用いるなどの、さまざまな改変は、本発明の精神、または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく採用されることを理解すべきである。さらに、もし所望ならば、接地接続を多重化せずに、または接地接続の多重化に追加して、ブリッジバイアスを多重化しうることを理解すべきである。 Although embodiments of the present invention have been disclosed in detail, various modifications, such as using sensing elements responsive to the aforementioned acceleration, torque, force, etc., depart from the spirit of the present invention or the appended claims. It should be understood that it will be adopted without any problems. Furthermore, it should be understood that the bridge bias can be multiplexed if desired, without multiplexing the ground connection, or in addition to multiplexing the ground connection.
(関連出願)2001年1月26日付出願の米国特許仮出願第60/264,473号の35U.S.C.119(e)(1)のもとでの権利を主張する。 (Related Application) 35 U.S. of US Provisional Application No. 60 / 264,473, filed Jan. 26, 2001. S. C. 119 (e) claims the rights under (1).
1 ブリッジ形検出素子
2 ブリッジ形検出素子
3 ブリッジ形検出素子
4 ブリッジ形検出素子
5 ブリッジ形検出素子
6 ブリッジ形検出素子
10 ASIC
10a アナログマルチプレクサ
10b アナログマルチプレクサ
10c アナログマルチプレクサ
10d1 バイアス抵抗
10f 共通信号調整回路経路
10f2 加算回路網
10f3 可変利得増幅器
10h 不揮発性メモリセクション
10k ディジタルポート
10m 検出素子診断回路経路
12 システムコントローラ
BR1 診断テストブリッジ
BR2 診断テストブリッジ
INM マイナス出力ノード
INP プラス出力ノード
DESCRIPTION OF
Claims (20)
出力を有し、圧力、加速度、荷重およびトルクの1つの状態を検出する複数の状態応答検出素子と、
前記複数の状態応答検出素子の出力に接続されたアドレス指定可能な入力を有する少なくとも1つのマルチプレクサを含む電子回路であって、少なくとも1つのマルチプレクサは、校正データに基づき状態応答検出素子の出力信号を調整する調整部品を含む信号調整回路経路に接続された出力を有し、
前記電子回路はさらに、前記調整部品により調整された出力信号を補正するために外部コントローラによって使用される特徴データを記憶する不揮発性メモリと、前記外部コントローラからの指令に基づき動作可能なデータポートとを含み、
前記データポートは、前記マルチプレクサのアドレス指定のため不揮発性メモリから前記マルチプレクサへデータを転送し、かつ前記データポートは、各状態応答検出素子の出力信号を調整するため、前記マルチプレクサによってアドレス指定された入力に接続された状態応答検出素子のために前記調整部品へ不揮発性メモリの前記校正データを転送し、さらに前記データポートは、外部コントローラが前記調整部品により調整された出力信号の補正を行うことを可能にするために外部コントローラへ前記特徴データを転送する、状態応答検出システム。 A state response detection system,
A plurality of state response detecting elements having outputs and detecting one state of pressure, acceleration, load and torque;
An electronic circuit including at least one multiplexer having an addressable input connected to outputs of the plurality of state response detection elements, the at least one multiplexer receiving an output signal of the state response detection element based on calibration data Having an output connected to a signal conditioning circuit path including an adjustment component to be adjusted;
The electronic circuit further includes a non-volatile memory that stores characteristic data used by an external controller to correct an output signal adjusted by the adjustment component, and a data port operable based on a command from the external controller ; Including
The data port transfers data from a non-volatile memory to the multiplexer for addressing the multiplexer, and the data port is addressed by the multiplexer to adjust the output signal of each state response detection element Transfer the calibration data of the non-volatile memory to the adjustment component for the state response detection element connected to the input, and the data port corrects the output signal adjusted by the adjustment component by an external controller. A status response detection system that transfers the feature data to an external controller to enable
状態応答検出システムはさらに、電圧源とそれぞれのブリッジ電圧ノードとの間に直列に接続され、前記不揮発性メモリに記憶された校正データに基づき選択されたバイアスされた抵抗値を前記ブリッジ電圧ノードに供給する抵抗を含む、請求項1に記載の状態応答検出システム。 Each of the plurality of state response detection elements includes a bridge network, each bridge network having a bridge voltage node, a ground node, a positive output node, and a negative output node;
The state response detection system is further connected in series between a voltage source and a respective bridge voltage node, and a biased resistance value selected based on calibration data stored in the nonvolatile memory is supplied to the bridge voltage node. The status response detection system of claim 1, comprising a resistor to be supplied.
第1および第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは前記マルチプレクサを介して信号調整回路経路に接続され、
第1のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第1の値の信号を供給し、第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第2の値の信号を供給し、第1および第2のテストブリッジ回路網は、電子回路の故障を診断するためのデータを供給する、請求項1に記載の状態応答検出システム。 The electronic circuit further includes first and second test bridge networks having fixed resistance values , wherein the first and second test bridge networks are respectively a bridge voltage node, a ground node, and a positive output. A node and a negative output node,
The positive and negative output nodes of the first and second test bridge networks are connected to the signal conditioning circuit path through the multiplexer,
The positive and negative output nodes of the first test bridge network provide a first value signal, and the positive and negative output nodes of the second test bridge network provide a second value signal. The condition response detection system of claim 1, wherein the first and second test bridge circuitry provides data for diagnosing a fault in the electronic circuit.
前記診断信号および前記不揮発性メモリに記憶された特徴データは、外部コントローラが前記診断信号の補正を行うことを可能にするために前記データポートにより外部コントローラへ送信される、請求項1に記載の状態応答検出システム。 State response detection system further detecting element diagnostics to provide diagnostic signal adjustment part only contains and selected state response detection element for adjusting the output signal of the status response detection element based on the adder circuit and the calibration data has a circuit path, the plus output node and a minus output node status response detection element connected to the input addressed by the multiplexer are added being connected to said adder circuit, the added value, the adjustment component Supplied to
2. The diagnostic signal and feature data stored in the non-volatile memory are transmitted by the data port to an external controller to enable an external controller to correct the diagnostic signal. Condition response detection system.
第1および第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは前記マルチプレクサを介して前記検出素子診断回路経路に接続され、
第1のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第1の値の信号を供給し、第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第2の値の信号を供給し、第1および第2のテストブリッジ回路網は、前記検出素子診断回路経路の故障を診断するためのデータを供給する、請求項5に記載の状態応答検出システム。 The electronic circuit further includes first and second test bridge networks having fixed resistance values , wherein the first and second test bridge networks are respectively a bridge voltage node, a ground node, and a positive output. A node and a negative output node,
The positive output node and the negative output node of the first and second test bridge networks are connected to the detection element diagnostic circuit path through the multiplexer,
The positive and negative output nodes of the first test bridge network provide a first value signal, and the positive and negative output nodes of the second test bridge network provide a second value signal. The state response detection system according to claim 5, wherein the first and second test bridge networks supply data for diagnosing a failure in the detection element diagnosis circuit path.
第1および第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは前記マルチプレクサを介して信号調整回路経路に接続され、
第1のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第1の値の信号を供給し、第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第2の値の信号を供給し、第1および第2のテストブリッジ回路網は、動作される状態応答検出素子の故障の診断を可能にする、請求項2に記載の状態応答検出システム。 The electronic circuit further includes first and second test bridge networks , wherein the first and second test bridge networks are respectively a bridge voltage node, a ground node, a positive output node, and a negative output node. Have
The positive and negative output nodes of the first and second test bridge networks are connected to the signal conditioning circuit path through the multiplexer,
The positive and negative output nodes of the first test bridge network provide a first value signal, and the positive and negative output nodes of the second test bridge network provide a second value signal. and, first and second test bridge network allows the diagnosis of the fault state response detection element is operating, the state response detection system according to claim 2.
状態に依存する電圧出力を発生する複数の状態応答検出素子であって、検出される状態は、圧力、加速度、荷重およびトルクの1つであり、状態応答検出素子の各々は、ブリッジ電圧ノードと、接地ノードと、プラス出力ノードとおよびマイナス出力ノードを有するブリッジ回路網を有している、前記複数の状態応答検出素子と、
電圧源と、
前記電圧源に接続された各ブリッジ電圧ノードと、
第1、第2、および第3のマルチプレクサを有する電子回路であって、各マルチプレクサは、出力と複数のアドレス指定可能な入力とを有し、各状態応答検出素子のプラス出力ノードは、第1のマルチプレクサの各入力に接続され、各状態応答検出素子のマイナス出力ノードは、第2のマルチプレクサの各入力に接続され、各状態応答検出素子の接地ノードは、第3のマルチプレクサの各入力に接続され、各レジスタが第1、第2、第3のマルチプレクサに接続されている、前記電子回路と、
第3マルチプレクサの出力が接続された信号接地と、
プラス入力、マイナス入力および出力を有する差動増幅器を有する信号調整回路経路であって、第1マルチプレクサの出力が前記差動増幅器のプラス入力に接続され、第2マルチプレクサの出力が前記差動増幅器のマイナス入力に接続され、信号調整回路経路はさらに、出力および入力を有する加算回路を有するオフセット補正回路網を含み、前記オフセット補正回路網の入力が前記差動増幅器の出力に接続され、信号調整回路経路はさらに、ブリッジ電圧に比例する補正を提供するようにレジスタにより制御されるオフセット回路を含み、信号調整回路経路はさらに、前記オフセット補正回路網の出力に接続された入力を有しかつ利得補正レジスタにより制御される可変利得増幅器を有する利得補正回路網を含む、前記信号調整回路経路と、
ディジタルポートと、
入力および出力を有するアナログディジタル変換器であって、前記利得補正回路網の出力を入力し、検出された状態に対応するディジタル信号を前記ディジタルポートへ供給する、前記アナログディジタル変換器と、
論理制御装置および不揮発性メモリであって、前記不揮発性メモリは、前記論理制御装置の制御を受けていくつかのレジスタに接続され、前記ディジタルポートは、外部コントローラへデータを送信しかつ外部コントローラからデータを受信するためのインタフェースを形成し、前記不揮発性メモリは、外部コントローラが前記信号調整回路経路により調整された検出信号の誤差の補正を行うことを可能にするために外部コントローラへデータを提供し、前記論理制御装置は、選択された状態応答検出素子の検出信号を得るための命令を提供する、前記論理制御装置および不揮発性メモリと、
を含む状態応答検出システム。 A state response detection system,
A plurality of state response detection elements that generate a state dependent voltage output, wherein the detected state is one of pressure, acceleration, load, and torque, each of the state response detection elements including a bridge voltage node and The plurality of state response detection elements having a bridge network having a ground node, a positive output node, and a negative output node;
A voltage source;
Each bridge voltage node connected to the voltage source;
An electronic circuit having first, second, and third multiplexers, each multiplexer having an output and a plurality of addressable inputs, wherein the positive output node of each state response detection element is a first And the negative output node of each state response detection element is connected to each input of the second multiplexer, and the ground node of each state response detection element is connected to each input of the third multiplexer. The electronic circuit, wherein each register is connected to a first, second, and third multiplexer;
Signal ground to which the output of the third multiplexer is connected;
A signal conditioning circuit path having a differential amplifier having a positive input, a negative input, and an output, wherein the output of the first multiplexer is connected to the positive input of the differential amplifier, and the output of the second multiplexer is The signal conditioning circuit path further includes an offset correction network having an adder circuit having an output and an input, the input of the offset correction network is connected to the output of the differential amplifier, and the signal conditioning circuit is connected to the negative input. The path further includes an offset circuit controlled by a register to provide a correction proportional to the bridge voltage, and the signal conditioning circuit path further has an input connected to the output of the offset correction network and gain correction Said signal conditioning circuit path comprising a gain correction network having a variable gain amplifier controlled by a register; and
A digital port;
An analog-to-digital converter having an input and an output, the analog-to-digital converter receiving the output of the gain correction network and supplying a digital signal corresponding to the detected state to the digital port;
A logic controller and a non-volatile memory, wherein the non-volatile memory is connected to a number of registers under the control of the logic controller, and the digital port transmits data to an external controller and from the external controller Forms an interface for receiving data, and the non-volatile memory provides data to the external controller to allow the external controller to correct for errors in the detection signal adjusted by the signal conditioning circuit path The logic control device provides an instruction to obtain a detection signal of the selected state response detection element, the logic control device and the nonvolatile memory;
Including state response detection system.
第1および第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノード、マイナス出力ノード、および接地ノードは第1、第2、第3のマルチプレクサを介して信号調整回路経路と前記信号接地に接続され、
第1のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第1の値の信号を供給し、第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第2の値の信号を供給し、第1および第2のテストブリッジ回路網は、電子回路の故障を診断するためのデータを供給する、請求項9に記載の状態応答検出システム。 The electronic circuit further includes first and second test bridge networks having fixed resistance values , wherein the first and second test bridge networks are respectively a bridge voltage node, a ground node, and a positive output. A node and a negative output node,
The positive output node, the negative output node, and the ground node of the first and second test bridge networks are connected to the signal conditioning circuit path and the signal ground through the first, second, and third multiplexers,
The positive and negative output nodes of the first test bridge network provide a first value signal, and the positive and negative output nodes of the second test bridge network provide a second value signal. The status response detection system according to claim 9, wherein the first and second test bridge circuitry provides data for diagnosing an electronic circuit failure.
第1および第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは前記マルチプレクサを介して信号調整回路経路に接続され、
第1のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第1の値の信号を供給し、第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第2の値の信号を供給し、第1および第2のテストブリッジ回路網は、動作される状態応答検出素子の故障の診断を可能にする、請求項10に記載の状態応答検出システム。 The electronic circuit further includes first and second test bridge networks having fixed resistance values , wherein the first and second test bridge networks are respectively a bridge voltage node, a ground node, and a positive output. A node and a negative output node,
The positive and negative output nodes of the first and second test bridge networks are connected to the signal conditioning circuit path through the multiplexer,
The positive and negative output nodes of the first test bridge network provide a first value signal, and the positive and negative output nodes of the second test bridge network provide a second value signal. and, first and second test bridge network allows the diagnosis of the fault state response detection element is operating, the state response detection system of claim 10.
前記診断信号および前記不揮発性メモリに記憶された補正用のデータは、外部コントローラが前記診断信号の補正を行うことを可能にするために外部コントローラへ送信される、請求項9に記載の状態応答検出システム。 State response detection system further adder circuit and the output signal of the status response detection element based on the calibration data to adjust the viewing including the adjustment component, and the detection element diagnostic circuit for providing a diagnostic signal in the selected state response detection element A positive output node and a negative output node of a state response detection element having a path and connected to inputs addressed by the first and second multiplexers are connected to the adder circuit for addition, and the added value is is supplied to the adjusting part,
The diagnostic signal and the data for correction stored in said nonvolatile memory is transmitted to the external controller in order to allow the external controller to correct the said diagnostic signal, status response according to claim 9 Detection system.
第1および第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノード、マイナス出力ノードおよび接地ノードは、第1、第2、第3のマルチプレクサを介して前記検出素子診断回路経路および信号接地に接続され、
第1のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第1の値の信号を供給し、第2のテストブリッジ回路網のプラス出力ノードおよびマイナス出力ノードは第2の値の信号を供給し、第1および第2のテストブリッジ回路網は、前記検出素子診断回路経路の故障を診断するためのデータを供給する、請求項15に記載の状態応答検出システム。 The electronic circuit further includes first and second test bridge networks having fixed resistance values , wherein the first and second test bridge networks are respectively a bridge voltage node, a ground node, and a positive output. A node and a negative output node,
The positive output node, the negative output node, and the ground node of the first and second test bridge networks are connected to the detection element diagnostic circuit path and the signal ground through first, second, and third multiplexers,
The positive and negative output nodes of the first test bridge network provide a first value signal, and the positive and negative output nodes of the second test bridge network provide a second value signal. The state response detection system according to claim 15, wherein the first and second test bridge networks supply data for diagnosing a failure in the detection element diagnosis circuit path.
各状態検出ブリッジ素子に対しバイアス抵抗値を提供するステップと、
マルチプレクサ、校正データに基づき状態応答検出ブリッジ素子の出力信号を調整する信号調整部品を有する信号調整回路経路、アナログディジタル変換器、論理制御装置、不揮発性メモリ、およびデータを送受信するディジタルポートを有する電子回路を提供するステップと、
ASICとして前記電子回路を形成するステップと、
状態応答検出システムの製造時に各状態検出ブリッジ素子に対する電子的な校正データを取得し、当該校正データを不揮発性メモリに記憶するステップと、
前記電子回路を外部コントローラに接続するステップと、
外部コントローラが前記信号調整部品により調整されたディジタル信号に対し補正を行うことを可能にするように不揮発性メモリからデータを転送するステップと、
選択された状態検出ブリッジ素子の出力を前記信号調整回路経路に接続するためにマルチプレクサのアドレスを選択し、前記校正データを前記信号調整回路経路内の前記信号調整部品へ送信するステップと、
不揮発性メモリから送られた前記校正データを用い、選択された状態検出ブリッジ素子の出力信号を調整し、調整された出力信号を供給するステップと、
前記調整された出力信号をアナログディジタル変換器においてアナログ形式からディジタル形式に変換しディジタル信号を供給するステップと、
前記ディジタル信号を外部コントローラへ送信するステップと、
不揮発性メモリから転送された補正用のデータを用い、外部コントローラにおいて前記ディジタル信号に対し補正を行うことにより前記調整された出力信号の調整を完了するステップと、
を含む方法。 A method in a state response detection system having a plurality of state response detection bridge elements, comprising:
Providing a bias resistance value for each state detection bridge element;
Multiplexer, signal conditioning circuit path having signal conditioning components for regulating output signal of state response detection bridge element based on calibration data , analog-digital converter, logic control device, non-volatile memory, and electronic having digital port for transmitting / receiving data Providing a circuit;
Forming the electronic circuit as an ASIC;
A step of obtaining electronic calibration data, and stores the calibration data in non-volatile memory for each state detection bridge element during manufacture of the state response detection system,
Connecting the electronic circuit to an external controller;
Transferring data from the non-volatile memory to allow an external controller to perform corrections on the digital signal adjusted by the signal conditioning component ;
Selecting an address of a multiplexer to connect the output of the selected state detection bridge element to the signal conditioning circuit path, and transmitting the calibration data to the signal conditioning component in the signal conditioning circuit path;
Using said calibration data sent from the non-volatile memory, and adjusts the output signal of the state detection bridge elements selected, and providing the regulated output signal,
Converting the adjusted output signal from an analog format to a digital format in an analog-to-digital converter and providing a digital signal;
Transmitting the digital signal to an external controller;
Completing the adjustment of the adjusted output signal by correcting the digital signal in an external controller using the correction data transferred from the nonvolatile memory;
Including methods.
第1および第2のテストブリッジから提供される第1および第2の基準値を用いて、電子回路の故障が診断される、請求項17に記載の方法。 The method to further comprise the step of forming the electronic circuit and the second test bridge providing a first test bridge and the second reference value to supply a first reference value,
18. The method of claim 17, wherein a fault in the electronic circuit is diagnosed using first and second reference values provided from the first and second test bridges.
各状態検出ブリッジ素子に対しバイアス抵抗値を提供するステップと、
電子回路に検出素子診断回路経路を形成するステップであって、前記電子回路は、選択された状態検出ブリッジ素子のプラス出力およびマイナス出力を加算する加算回路と、信号調整回路経路のオフセットおよび利得補正回路網に対応するオフセットおよび利得部品とを含み、かつ状態検出ブリッジ素子と状態検出ブリッジ素子の接続の故障の診断に用いられる基準データを提供する、前記ステップと、
マルチプレクサ、状態検出ブリッジ素子の出力信号を調整する信号調整部品を有する信号調整回路経路、アナログディジタル変換器、論理制御装置、不揮発性メモリ、およびデータを送受信するディジタルポートを有する前記電子回路を提供するステップと、
状態応答検出システムの製造時に各状態検出ブリッジ素子に対する電子的な校正データを取得し、当該校正データを不揮発性メモリに記憶するステップと、
前記電子回路を外部コントローラに接続するステップと、
外部コントローラが前記オフセットおよび利得部品により調整されたディジタル信号に対し補正を行うことを可能にするように不揮発性メモリからデータを転送するステップと、
選択された状態検出ブリッジ素子の出力を前記信号調整回路経路に接続するためにマルチプレクサのアドレスを選択し、前記校正データを前記信号調整回路経路内の前記オフセットおよび利得部品へ送信するステップと、
不揮発性メモリから送られた前記校正データを用い、選択された状態検出ブリッジ素子の出力信号に調整し、調整された出力信号を供給するステップと、
前記調整された出力信号をアナログディジタル変換器においてアナログ形式からディジタル形式に変換しディジタル信号を供給するステップと、
前記変換されたディジタル信号を外部コントローラへ送信するステップと、
不揮発性メモリから転送されたデータを用い、外部コントローラにおいて前記ディジタル信号に対し補正を行うことにより前記調整された出力信号の調整を完了するステップと、
を含む方法。 A method of a state response detection system having a plurality of state detection bridge elements, comprising:
Providing a bias resistance value for each state detection bridge element;
Forming a detection element diagnostic circuit path in the electronic circuit , the electronic circuit adding a plus output and a minus output of the selected state detection bridge element; and offset and gain correction of the signal adjustment circuit path Providing said reference data including offset and gain components corresponding to the network and used for diagnosing faults in connection between the state detection bridge element and the state detection bridge element;
Provided is an electronic circuit having a multiplexer, a signal conditioning circuit path having a signal conditioning component for regulating an output signal of a state detection bridge element , an analog-digital converter, a logic control device, a nonvolatile memory, and a digital port for transmitting and receiving data. Steps,
A step of obtaining electronic calibration data, and stores the calibration data in non-volatile memory for each state detection bridge element during manufacture of the state response detection system,
Connecting the electronic circuit to an external controller;
Transferring data from non-volatile memory to allow an external controller to make corrections to the digital signal adjusted by the offset and gain components ;
A step of selecting an address multiplexer outputs the selected state detection bridge element for connection to the signal conditioning circuit path, and transmits the calibration data to the offset and gain components of the signal conditioning circuit path,
Using said calibration data sent from the non-volatile memory, and adjusts the output signal of the state detection bridge elements selected, and providing the regulated output signal,
Converting the adjusted output signal from an analog format to a digital format in an analog-to-digital converter and providing a digital signal;
Transmitting the converted digital signal to an external controller;
Using the data transferred from the non-volatile memory to complete the adjustment of the adjusted output signal by correcting the digital signal in an external controller;
Including methods.
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