(57)【要約】      （修正有）【課題】センサを備えるシステムが不利な動作条件下でもロバストであり、実装またはアーキテクチャを簡素化でき、システムのエネルギー消費と、インフラストラクチャの帯域幅との間のトレードオフを改善することが可能な、センサ装置およびセンサ配置を提供する。【解決手段】集積センサ装置１３０は、感知素子１４０と、外部制御装置１１０と通信する通信用インタフェース１５０と、を含む。通信用インタフェースは、送信モードを変更するリクエストを示す信号を外部装置から受信する受信回路１６０と、受信信号に基づいて送信モードを変更する送信回路１７０と、を含む。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
感知素子と、
外部制御装置と通信する通信用インタフェースであって、送信モードを変更するリクエストを示す信号を、前記外部制御装置から受信する受信回路と、前記送信モードを、受信信号に基づいて変更する送信回路と、を備える通信用インタフェースと、
を備える、集積センサ装置。
【請求項２】
前記送信回路が、複数の送信モードのうちの１つで、前記信号を送信するように構成され、前記複数の送信モードは、デフォルト送信モードと、前記デフォルト送信モードに比べて、ひずみに対しより高いロバスト性で信号を送信することが可能な、少なくとも１つのさらなる送信モードと、を備える、請求項１に記載の集積センサ装置。
【請求項３】
前記送信回路が、前記集積センサ装置の電源投入後、前記集積センサ装置の初期化後、および前記送信モードとは異なる送信モードに変更するリクエストを示す信号がない状態、のうちの少なくとも１つにおいて、所定の送信モードで送信するように構成される、請求項２に記載の集積センサ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのさらなる送信モードが、前記デフォルト送信モードに比べて、送信対象の信号の送信速度が減速されていること、前記送信対象の信号の振幅が増大されていること、エラー検出を可能にするエラー検出コードを使用すること、改良されたエラー検出を可能にするエラー検出コードを使用すること、前記送信対象の信号のフレーム構造を変更すること、様々なセンサ装置または冗長センサ装置の送信順序を変更すること、および前記感知素子によって検出された量の値を含んでいるメッセージを繰り返すこと、のうちの少なくとも１つを含む、請求項２または３に記載の集積センサ装置。
【請求項５】
前記複数の送信モードが、複数のさらなる送信モードを備える、請求項２から４のいずれか一項に記載の集積センサ装置。
【請求項６】
前記集積センサ装置が、電源に結合されるように構成されるとともに、前記集積センサ装置が、前記電源によって供給されるより大きな電力に応じて、送信信号の振幅を大きくすること、および、前記電源によって供給されるより大きな電力に応じて、前記集積センサの電源除去比を向上させること、のうちの少なくとも一方を行うように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の集積センサ装置。
【請求項７】
前記通信用インタフェースが、信号を非同期的に送信するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の集積センサ装置。
【請求項８】
前記通信用インタフェースが、パルス幅変調方式、振幅変調方式、マンチェスタ変調方式、送信対象の信号の電流レベル変調に基づいた送信方式、および送信対象の信号の電圧レベル変調に基づいた送信方式、のうちの少なくとも１つを使用して送信するように構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の集積センサ装置。
【請求項９】
前記通信用インタフェースが、ＰＳＩｘ通信プロトコル、ＳＰＣ通信プロトコル、ＳＥＮＴ通信プロトコル、ＬＩＮ通信プロトコル、およびＤＳＩｘ通信プロトコル、のうちの少なくとも１つを使用するように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の集積センサ装置。
【請求項１０】
センサ装置によって感知された値を示す信号を受信する受信回路と、
前記受信信号の品質をモニタリングするモニタ回路と、
モニタリングされた前記受信信号の品質が、前記受信信号のデグラデーション、前記受信信号の前記品質の向上、および前記受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信する送信回路と、
を備える、制御ユニット。
【請求項１１】
前記モニタ回路が、前記受信信号の前記品質を、統計的分析に基づいてモニタリングするように構成される、請求項１０に記載の制御ユニット。
【請求項１２】
前記モニタ回路が、エラー検出コードの検証、前記受信信号のタイミングむらのモニタリング、前記受信信号に含まれたメッセージ・カウンタのモニタリング、および存在が確認できないメッセージまたはその一部分の検出、のうちの少なくとも１つに基づいて、前記受信信号の前記品質をモニタリングするように構成される、請求項１０または１１に記載の制御ユニット。
【請求項１３】
前記送信回路が、前記センサ装置の前記送信モードを変更する前記リクエストを示す前記信号を送信して、前記センサ装置の電源投入後、前記センサ装置の初期化後、および前記送信モードを変更する前記リクエストを示す信号がない状態、のうちの少なくとも１つにおいて、前記センサ装置が動作する所定の送信モードに比べて、ひずみに対してより高いロバスト性で、あるいはより低いロバスト性で送信するように構成される、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項１４】
前記信号によって示されるような、より高いロバスト性で前記センサ装置が送信することを可能にする送信モードが、前記センサ装置の前記デフォルト送信モードに比べて、信号の送信速度を減速して前記信号を送信すること、信号の振幅を大きくして前記信号を送信すること、エラー検出を可能にするエラー検出コードを使用して信号を送信すること、改良されたエラー検出を可能にするエラー検出コードを使用して信号を送信すること、フレーム構造を変更すること、様々なセンサ装置または冗長センサ装置の送信順序を変更すること、および前記センサ装置によって検出された量の値を含んでいるメッセージを繰り返すことを含む信号を送信すること、のうちの少なくとも１つを行うように構成される、請求項１３に記載の制御ユニット。
【請求項１５】
前記送信回路が、前記センサ装置の複数の送信モードのうちの、前記センサ装置の１つの送信モードに変更する前記リクエストを示す前記信号を送信するように構成されていて、前記複数の送信モードが、前記デフォルト送信モードと、複数のさらなる送信モードと、を備える、請求項１３または１４に記載の制御ユニット。
【請求項１６】
モニタリングされた前記受信信号の前記品質が、前記受信信号のデグラデーションを示す場合に、前記送信回路が、前記送信モードを、ひずみに対しロバスト性がより高い送信モードに変更するリクエストを示す前記信号を送信するように構成される、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項１７】
モニタリングされた前記受信信号の前記品質が、前記受信信号の前記品質の向上、および前記受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、前記送信回路が、前記送信モードを、ひずみに対しロバスト性がより低い送信モードに変更するリクエストを示す前記信号を送信するように構成される、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項１８】
前記受信回路が、変更可能なコーナ周波数に基づいたフィルタ特性を有する入力フィルタを備え、前記信号が、送信速度を減速して信号を送信することを可能にする送信モードに変更するリクエストを示す場合に、前記受信回路が、前記コーナ周波数を減少させるように構成される、請求項１０から１７のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項１９】
前記受信回路が、変更可能な最大時間に基づいたフィルタ特性を有するスパイク・フィルタを備え、前記信号が、送信速度を減速して信号を送信することを可能にする送信モードに変更するリクエストを示す場合に、前記受信回路が、前記最大時間を増加させるように構成される、請求項１０から１８のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項２０】
モニタリングされた前記受信信号の前記品質が、前記受信信号の前記品質のデグラデーションを示す場合に、前記制御ユニットが、前記センサ装置に電力を供給し、かつ、前記センサ装置に供給される前記電力を増大させるように構成される、請求項１０から１９のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項２１】
前記受信回路が、複数のセンサ装置から信号を受信するように構成され、前記モニタ回路が、複数の受信信号の品質をモニタリングするように構成され、かつ、前記送信回路が、前記送信モードを変更する前記リクエストを示す前記信号を、前記複数のセンサ装置のうちの少なくとも１台の前記センサ装置、前記複数のセンサ装置のうちの少なくとも２台の異なるセンサ装置を備えるセンサ装置のグループ、および前記複数のセンサ装置のすべてのセンサ装置、に送信するように構成される、請求項１０から２０のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項２２】
前記受信回路が、信号を非同期的に受信するように構成される、請求項１０から２１のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項２３】
前記受信回路が、パルス幅変調方式、振幅変調方式、マンチェスタ変調方式、前記受信信号の電流レベル変調に基づいた送信方式、および前記受信信号の電圧レベル変調に基づいた送信方式、のうちの少なくとも１つを使用して前記信号を受信するように構成される、請求項１０から２２のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項２４】
前記受信回路が、ＰＳＩｘ通信プロトコル、ＳＰＣ通信プロトコル、ＳＥＮＴ通信プロトコル、ＬＩＮ通信プロトコル、およびＤＳＩｘ通信プロトコル、のうちの少なくとも１つを使用するように構成される、請求項１０から２３のいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項２５】
量の値を示す信号をセンサ装置から受信する受信回路と、
前記受信信号の品質をモニタリングするモニタ回路と、
を備える制御ユニットであって、
前記制御ユニットが、前記センサ装置に電力を供給するように構成され、かつ、モニタリングされた前記受信信号の前記品質が、前記受信信号の前記品質のデグラデーションを示す場合に、前記センサ装置に供給される前記電力を増大させるように構成される、制御ユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、集積センサ装置、制御ユニットおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの技術分野では、様々な理由で物理量、化学量および、その他の量を検出またはモニタリングしなければならない。これらの量を検出するために、センサを使用することができる。これらの量が検出される場所は、対応するデータが収集され、前処理または処理される場所とは異なる場合が多い。結果として、センサ関連データは、センサからデータが少なくとも収集されるユニットに送信される。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
多くの技術分野およびアプリケーション分野においては、センサ関連データを、センサから他のユニットに、高度に先進的な送信方式を使用して送信することができるが、これらのデータ送信に使用されるインフラストラクチャを簡素化する傾向にある。少なくともこれらの分野およびアプリケーションの中には、動作条件が比較的過酷であるために、例えば、センサの送信に外乱を引き起こす場合がある。しかしながら、これらの困難な動作条件下でも、関連するデータが利用可能であることは重要であり得、さらには機械またはシステムを動作させるのに不可欠である場合がある。
【０００４】
それらのインフラストラクチャを含めた高度に先進的な送信方式は、より厳しい動作条件下であってもセンサを動作させることができるが、センサ関連データをセンサから制御ユニットなどに送信するのに必要なインフラストラクチャの実装を簡素化する傾向にある。例えば、シールディングの可用性、利用可能な空間、計算処理能力、エネルギー消費およびその他の境界条件を制限することができる。それでもやはり、そのようなシステムのロバストな動作、簡単な実装またはアーキテクチャ、およびデータを送信するためのロバストなプロトコルが所望され得る。同時に、結果として生じるインフラストラクチャを介して帯域幅またはデータの利用可能なスループットを増加させて、大量のセンサ関連データを他のユニットに提供できるようにし、かつ／または、できるだけ多数のセンサを他のユニットに結合できるようにすることが要望されている。
【０００５】
例えば、大容量アーキテクチャおよび低コストの実装の分野において、この課題に対する解決策を見出すことは、他の技術分野におけるよりも有意義であり得る。例えば、電動車両または非電動車両におけるセンサ関連アプリケーションは、種々の過酷な動作条件および多数の様々な種類のひずみの影響を受ける場合がある。例えば、ひずみは、車両のシステムを動作させるために使用される電気インパルスから生じ得、そのようなセンサから別のユニットまでデータを送信するのに使用される送信リンクに容量的または誘導的に結合する可能性がある。環境条件によってさらに状況が悪化して、例えば温度の大きな変化または水の影響が原因で、信号のデグラデーションにつながる可能性がある。さらに、そのようなインフラストラクチャは、例えば、衝撃および振動などの機械的ストレスの影響を受ける場合がある。
【０００６】
電気系統および信号送信方式の場合には、これらの影響は他の送信方式におけるよりも著しいことがあり得るが、電気信号を使用する場合だけではなく、磁気信号、光学信号、またはデータを送信または交換するその他の信号を使用する場合にも同様の課題が生じる。またさらに、他の技術分野においても、アーキテクチャが大容量でない、および／またはアプリケーションが低コストでないなど、似たような状況が存在し得る。
【０００７】
したがって、センサを備えるシステムが不利な動作条件下でもロバストであることと、そのような実装またはアーキテクチャを簡素化することと、システムのエネルギー消費と、インフラストラクチャの帯域幅と、の間のトレードオフを改善することが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この要求は、独立請求項のいずれかによる、集積センサ装置、制御ユニットおよび方法によって満たすことができる。
【０００９】
集積センサ装置は、感知素子と、外部制御装置と通信する通信用インタフェースと、を備える。通信用インタフェースは、送信モードを変更するリクエストを示す信号を、外部装置から受信する受信回路と、送信モードを、受信信号に基づいて変更する送信回路と、を備える。
【００１０】
外部制御装置が集積センサ装置の送信モードを変更することを可能にすることにより、不利な条件下でもロバストな動作であることと、実装またはアーキテクチャが簡素であることと、エネルギー消費と、利用可能な帯域幅と、の間の前述のトレードオフを改善することが可能になり得る。
【００１１】
任意に、集積センサ装置では、送信回路が、複数の送信モードであって、デフォルト送信と、このデフォルト送信モードに比べて、ひずみに対するより高いロバスト性で信号の送信を可能にする少なくとも１つのさらなる送信モードと、を備える複数の送信モードのうちの１つで、信号を送信するように構成されてもよい。任意に、集積センサ装置では、送信回路が、集積センサ装置の電源投入後、集積センサ装置の初期化後、および所定の送信モードとは異なって送信モードを変更するリクエストを示す信号がない状態、のうちの少なくとも１つにおいて、所定の送信モードで送信するように構成されてもよい。これらの措置はいずれも、所定の送信モードから少なくとも１つのさらなる送信モードに切り換えることによって、ひずみに対するロバスト性を高め、または所定の送信モードからデフォルト送信モードに切り換えることによって、データのスループットを高めることを可能にし得る。
【００１２】
追加的または代替的に、集積センサ装置では、少なくとも１つのさらなる送信モードが、デフォルト送信モードに比べて送信対象の信号の送信速度が減速されていること、送信対象の信号の振幅が増大されていること、エラー検出を可能にするエラー検出コードを使用すること、改良されたエラー検出を可能にするエラー検出コードを使用すること、および感知素子によって検出された量の値を含んでいるメッセージを繰り返すこと、のうちの少なくとも１つを備えてもよい。これらの措置の１つ以上を実施することによって、特定の情報要素を送信するのに使用されるエネルギーの量を増大することが可能になり得る。結果として、不利な動作条件の下でも、受信回路が、感知素子によって検出された量の値を含んでいる信号を、より確実に検出することが可能になり得る。例えば、エラー検出コードを使用することで追加の冗長を導入することができることにより、量の値を送信するために使用されるエネルギー全体を増大させ、エラーが検出されない可能性を著しく減少させる。同様に、振幅の増大および／またはメッセージの繰り返しを使用して、送信速度を減速させることによっても、量の値を送信するために使用されるエネルギーを増大させ得る。
【００１３】
追加的または代替的に、集積センサ装置では、複数の送信モードが、複数のさらなる送信モードを備えてもよい。これにより、外部制御装置が、集積センサ装置を、デフォルト送信モードから、デフォルト送信モードに比べて、ひずみに対するロバスト性がより高い、少なくとも２つの異なるさらなる送信モードのうちの１つに切り換えることを可能にし得る。例えば、ひずみの種類に応じて、外部制御ユニットは、複数の送信モードのうちの最も有望なさらなる送信モードを選択してもよい。複数の送信モードは、様々な種類のひずみを打ち消す可能性をもたらす場合があり、かつ／または、存在するひずみに応じて感知素子によって検出される量の値を示す信号を、より確実に送信する機会を提供する場合がある。複数のさらなる送信モードは、さらなる送信モードの１つ以上の送信モードに比べて、送信のロバスト性を高めたさらなる送信モードを追加的に、または代替的に含んでもよい。したがって、階層的な送信モードを実装することが可能になり得る。それらの送信モードを、ひずみの数またはひずみの強度が増大した場合に使用することができる。
【００１４】
追加的または代替的に、集積センサ装置が、電源に結合されるように構成され得るとともに、集積センサ装置が、電源によって供給されるより大きな電力に応じて、送信信号の振幅を大きくすること、および、電源によって供給されるより大きな電力に応じて、集積センサの電源除去比（ＰＳＲＲ：Power Supply Rejection Ratio）を向上させること、のうちの少なくとも一方を行うように構成されてもよい。
【００１５】
追加的または代替的に、集積センサ装置が、供給電力がＥＣＵによって増加されたことを通知して、これを、より確実性の高いプロトコルのオプションに変更するための指示であると見なすように構成されるとともに、エネルギーを増加させるか、冗長を増加させるか、または１つの情報要素当たりの時間を増加させて集積センサ装置から外部装置までデータを送信するように構成され、かつ、したがって、ひずみが生じた環境でより確実に作動するように構成されてもよい。
【００１６】
追加的または代替的に、集積センサ装置では、感知素子が、量の値を検出するように構成され得、感知素子が、通信用インタフェースに結合され得るとともに、通信用インタフェースが、検出された量の値を示す信号を送信するように構成されてもよい。任意に、集積センサ装置が、感知素子と、通信用インタフェースとの間で結合された処理回路をさらに備えることができ、処理回路が、検出された量の値を処理するように構成されるとともに、通信用インタフェースに処理された量の値を提供するように構成され得、かつ、通信用インタフェースが、処理された値を示す信号を送信するように構成されてもよい。例えば、集積センサ装置は、したがって、感知素子によって供給されるセンサ信号に較正データを適用することが可能になり得る。しかしながら、より複雑な信号処理アルゴリズムおよび／または信号操作もまた、例えば、参照用テーブル、またはその他のデータ処理アルゴリズムに基づいて、適用されてもよい。
【００１７】
追加的または代替的に、集積センサ装置が、受信信号の品質をモニタリングするとともに、受信信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーションを示す場合に、送信モードを、ひずみに対してより高いロバスト性で信号を送信することを可能にする送信モードに変更する、モニタ回路を備えてもよい。したがって、集積センサ装置は、受信信号の品質をそれ自体モニタリングし、受信信号のデグラデーションが観測される場合には、処置を講ずることをさらに可能にし得る。これにより、外部制御ユニットの影響とは無関係に、不利な動作条件における動作のロバスト性も向上し得る。受信信号は、例えば、集積センサ装置に対するリクエスト、状態メッセージ、およびその他の装置に対するリクエストなどを示す信号を含んでもよい。例えば、集積センサ装置では、モニタ回路が、受信信号の品質を、統計的分析に基づいてモニタリングするように構成されてもよい。
【００１８】
追加的または代替的に、集積センサ装置では、モニタ回路が、電気的なひずみの兆候を検出するように構成されてもよい。例えば、モニタ回路は、増加した電源電圧リプルを検出するように構成されてもよい。この場合には、送信回路は、送信モードを、さらに確実性の高いプロトコルに基づいて、さらなる送信モードに変更するように構成されてもよい。例えば、送信回路は、速度の減速、および信号レベルの増大のうちの少なくとも１つを含んでいる送信モードに変更するように構成されてもよい。結果として、集積センサ装置は、電源問題に対処することができる。
【００１９】
追加的または代替的に、集積センサ装置では、通信用インタフェースが、信号を非同期的に送信するように構成されてもよい。非同期送信プロトコルを使用することによって、送信対象の信号を送信するのに使用される共通クロック信号を供給しないようにすることにより、集積センサ装置をより大きなシステムで実装することが容易になり得る。
【００２０】
追加的または代替的に、集積センサ装置では、通信用インタフェースが、パルス幅変調方式、振幅変調方式、送信対象の信号の電流レベル変調に基づいた送信方式、および送信対象の信号の電圧レベル変調に基づいた送信方式、のうちの少なくとも１つを使用して送信するように構成されてもよい。追加的または代替的に、集積センサ装置では、通信用インタフェースが、ＰＳＩｘ（周辺センサ・インターフェース・バージョンｘ）通信プロトコル、ＳＰＣ（ショート・パルス幅変調コード；ＰＷＭ＝パルス幅変調）通信プロトコル、ＳＥＮＴ（シングル・エッジ・ニブル送信）通信プロトコル、ＬＩＮ（ローカル相互接続ネットワーク）通信プロトコル、およびＤＳＩｘ（デジタル・シリアル・インタフェース・バージョンｘ）通信プロトコル、のうちの少なくとも１つのプロトコルを使用するように構成されてもよい。これらの場合すべてにおいて、ｘは、整数または別のバージョン表示とすることができる。
【００２１】
制御ユニットは、センサ装置によって感知された値を示す信号を受信する受信回路と、受信信号の品質をモニタリングするモニタ回路と、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号のデグラデーション、受信信号の品質の向上、および受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信する送信回路と、を備える。
【００２２】
そのような制御ユニットを使用することにより、制御ユニットが、センサ装置の送信モードを変更することを可能にすることで、不利な条件下でもロバストな動作であることと、実装またはアーキテクチャが簡単であることと、エネルギー消費と、利用可能な帯域幅と、の間の前述のトレードオフを改善することが可能になり得る。
【００２３】
任意に、制御ユニットでは、モニタ回路が、受信信号の品質を、統計的分析に基づいてモニタリングするように構成されてもよい。これにより、制御ユニットは、長期的なデグラデーションを検出し、単なる短時間の外乱を無視することが可能になるため、この短時間の外乱は、切り離されたように見え得る。そのような切り離された外乱の事例を無視することによって、スループット全体を高め、より高い周波数でセンサ装置を動作させることが可能になり得る。
【００２４】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、モニタ回路が、エラー検出コードの検証、受信信号のタイミングむらのモニタリング、受信信号に含まれたメッセージ・カウンタのモニタリング、および存在が確認できないメッセージまたはその一部分の検出、のうちの少なくとも１つに基づいて、受信信号の品質をモニタリングするように構成されてもよい。モニタ回路は、したがって、種々様々な技法の１つ以上を使用して、受信信号のデグラデーションを検出してもよい。
【００２５】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、送信回路が、センサ装置の送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信して、センサ装置の電源投入後、センサ装置の初期化後、および送信モードを変更するリクエストを示す信号がない状態、のうちの少なくとも１つにおいて、デフォルト送信モードに比べて、ひずみに対してより高いロバスト性で、信号を送信するように構成されてもよい。任意に、制御ユニットでは、信号によって指示された送信モードが、センサ装置のデフォルト送信モードに比べて、信号の送信速度を減速して信号を送信すること、信号の振幅を大きくして信号を送信すること、エラー検出を可能にするエラー検出コードを使用して信号を送信すること、改良されたエラー検出を可能にするエラー検出コードを使用して信号を送信すること、およびセンサ装置によって検出された量の値を含んでいるメッセージを繰り返すことを含む信号を送信すること、のうちの少なくとも１つを可能にしてもよい。したがって、制御ユニットは、センサ装置に、送信された１つの情報要素当たりのエネルギーがより大きな送信モードに切り換えさせてもよい。例えば、エラー検出コードまたは改良型エラー検出コードを使用することによって、（追加の）冗長を導入して、１つの情報要素当たりのエネルギーをより多く送信するようにしてもよい。同様に、送信速度を減速することによって、より大きな振幅を用いることによって、またはメッセージを繰り返すことによって、制御ユニットが、不利な動作条件下であってもより容易に情報を検出することを可能にし、送信されるエネルギー量を増加させ得る。
【００２６】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、送信回路が、センサ装置の複数の送信モードのうちの、センサ装置の１つの送信モードに変更するリクエストを示す信号を送信するように構成され得るとともに、複数の送信モードが、デフォルト送信モードと、複数のさらなる送信モードと、を備えてもよい。これにより、制御ユニットが、例えば、モニタ回路によって検出されたひずみの種類に応じて、デフォルト送信モードに比べて、ひずみに対してより高いロバスト性を示す、少なくとも２つのさらなる送信モードのどちらかを選択することが可能になり得る。したがって、制御ユニットは、モニタ回路によってモニタリングされたひずみの影響を打ち消す、選択的な措置を適用してもよい。上記で概説したように、様々なレベルのひずみを打ち消す送信モードの階層を実装することもまた可能になり得る。
【００２７】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号のデグラデーションを示す場合に、送信回路が、送信モードを、ひずみに対するロバスト性がより高い送信モードに変更するリクエストを示す信号を送信するように構成されてもよい。追加的または代替的に、制御ユニットでは、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号の品質の向上、および受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、送信回路が、送信モードを、ひずみに対するロバスト性がより低い送信モードに変更するリクエストを示す信号を送信するように構成されてもよい。第１のオプションは、ひずみに対する悪化する状況を打ち消すことを可能にし得る。その一方で、第２のオプションは、ひずみに対する警戒を緩和できる状況になった場合に、データのスループットを高めることを可能にし得る。
【００２８】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、モニタリングされた信号の品質が、受信信号の品質の向上および受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、送信回路が、アクティブな送信モードに比べて、ひずみに対してより低いロバスト性で信号を送信することを可能にするために、センサ装置の送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信するように構成されてもよい。これにより、制御ユニットが、センサ装置を、ひずみに対するロバスト性がより低い送信モードに切り換え復帰させることを可能にし得る。これにより、より高速の送信速度と、より低いエネルギー消費と、の間のトレードオフを改善することを可能にし得る。したがって、ひずみの数、またはひずみの激しさが、ひずみに対するロバスト性がより低い送信モードに切り換え復帰ができるようになった場合に、制御ユニットが、センサ装置に切り換え復帰をさせてもよい。例えば、制御ユニットは、受信信号の品質が安定している時であっても、切り換え復帰することによって、現在の送信モードが依然として適切であるかどうかを検証してもよい。
【００２９】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、受信回路が、変更可能なコーナ周波数に基づいたフィルタ特性を有する入力フィルタを備えてもよい。信号が、送信速度を減速して信号を送信することを可能にする送信モードに変更するリクエストを示す場合に、受信回路が、コーナ周波数を減少させるように構成されてもよい。これにより、より高い周波数でより容易に、外乱をろ過して除去することを可能にし得る。
【００３０】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、受信回路が、変更可能な最大時間に基づいたフィルタ特性を有するスパイク・フィルタを備え得るとともに、信号が、送信速度を減速して信号を送信することを可能にする送信モードに変更するリクエストを示す場合に、受信回路が、最大時間を増加させるように構成されてもよい。変更可能な最大時間でスパイク・フィルタを実装することによって、および送信速度を減速した送信モードに変更するようにリクエストしている信号に対応して最大時間を増加させることによって、さらに多数のスパイク状の外乱をろ過して除去することを可能にし得る。
【００３１】
追加的または代替的に、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーションを示す場合に、制御ユニットが、センサ装置に電力を供給し、かつ、センサ装置に供給される電力を増大させるように構成されてもよい。言いかえれば、制御ユニットは、センサ装置に、送信モードの変更を示す信号を供給することができるだけでなく、ひずみに対するロバスト性を改善するために、より多くの電力を、例えば電源電圧を増加させる形式で、および／または電源電流を増加させる形式で供給することにより、センサ装置を補助することもできる。
【００３２】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、受信回路が、複数のセンサ装置から信号を受信するように構成され得るとともに、モニタ回路が、複数の受信信号の品質をモニタリングするように構成され得、かつ、送信回路が、送信モードを変更するリクエストを示す信号を、複数のセンサ装置のうちの少なくとも１台のセンサ装置、複数のセンサ装置の少なくとも２台の異なるセンサ装置を備えるセンサ装置のグループ、および複数のセンサ装置のすべてのセンサ装置、に送信するように構成されてもよい。実装および存在する外乱に応じて、制御ユニットは、単一のセンサ装置の送信モード、センサ装置のグループの送信モード、またさらには、すべてのセンサ装置の送信モードを、同時に変更してもよい。
【００３３】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、受信回路が、信号を非同期的に受信するように構成されてもよい。これにより、制御ユニットが、センサ装置から制御ユニットにデータを送信するためのクロック信号の形式で時間基準を提供しなくてもよいため、制御ユニットを備えるアーキテクチャを、より簡単に実装することを可能にし得る。
【００３４】
追加的または代替的に、制御ユニットでは、受信回路が、パルス幅変調方式、振幅変調方式、受信信号の電流レベル変調に基づいた送信方式、および受信信号の電圧レベル変調に基づいた送信方式、のうちの少なくとも１つを使用して信号を受信するように構成されてもよい。追加的または代替的に、制御ユニットでは、受信回路が、ＰＳＩｘ通信プロトコル、ＳＰＣ通信プロトコル、ＳＥＮＴ通信プロトコル、ＬＩＮ通信プロトコル、およびＤＳＩｘ通信プロトコル、のうちの少なくとも１つを使用するように構成されてもよい。ここでも、上述したように、ｘは、再び整数または別のバージョン表示とすることができる。
【００３５】
追加的な例または代替的な例による制御ユニットは、量の値を示す信号をセンサ装置から受信する受信回路と、受信信号の品質をモニタリングするモニタ回路と、を備え、制御ユニットが、センサ装置に電力を供給するように構成され、かつ、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーションを示す場合に、センサ装置に供給される電力を、例えば電源電圧を増加させる形式で、および／または電源電流を増加させる形式で増大させるように構成される。
【００３６】
これにより、制御ユニットは、追加のエネルギーをセンサ装置に供給することによって、センサ装置が、量の値を含んでいる信号に、外乱の影響を打ち消すためのさらに多くのエネルギーを供給することを補助できる。したがって、制御ユニットは、センサ装置に追加のエネルギーを供給することによって、１つの情報要素当たりさらに大きなエネルギーでセンサ装置の信号送信を可能にし得る。追加のエネルギーを供給することによって、ひずみの影響の激しさが緩和され得、制御ユニットによって受信された信号に含まれた値を検出する信頼度を向上し得る。
【００３７】
集積センサ装置またはセンサ装置によって実行され得る方法は、送信モードに従って感知素子によって検出された量の値を示す信号を送信するステップと、送信モードを変更するリクエストを示す信号を受信するステップと、受信信号に基づいて送信モードを変更するステップと、を含む。
【００３８】
制御ユニットによって実行され得る方法は、量の値を示す信号をセンサ装置から受信するステップと、受信信号の品質をモニタリングするステップと、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーション、受信信号の品質の向上、および受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、センサ装置の送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信するステップと、を含む。
【００３９】
制御ユニットによって実行され得る方法は、センサ装置に電力を供給するステップと、量の値を示す信号をセンサ装置から受信するステップと、受信信号の品質をモニタリングするステップと、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーションを示す場合に、センサ装置に供給される電力を増大させるステップと、を含む。
【００４０】
この方法の前述したプロセスは、明らかに、言及された順番通りに実行しなければならないものではない。そうでないことが明示的に記載されていない限り、様々なプロセスが様々な順番で実行されてもよい。またさらに、そのプロセスは、少なくとも部分的に並行して、偶発的には、同時にさえ実行してもよい。例えば、それらは単一動作によって実行してもよい。したがって、１つ以上の動作によって、ただ１つに限らないプロセスを実行することが可能である。そのプロセスは、言及されないサブプロセスを含んでもまたよい。追加のプロセスもまた、実装してもよい。方法は、例えば、所定の条件が満たされるまで、１つのプロセス、いくつかのプロセス、またさらにはすべてのプロセスでさえ、繰り返し実行することを含んでもよい。
【００４１】
例えば、これらの方法はいずれも、プログラム可能なハードウェア上での実行時に、それぞれの１つまたは複数の方法を実行するためのプログラム・コードを備えるプログラムに基づいて実装してもよい。プログラム可能なハードウェアは、例えば、プロセッサ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システム・オン・チップ（ＳＯＣ）、または、任意のその他のプログラム可能なハードウェアを含んでもよい。例えば、これらの方法のいずれかを実行するためのプログラムは、ファームウェアの形式で実装されてもよい。ファームウェアは、メモリ、不揮発性メモリなどのプログラム・キャリアに含まれてもよい。
【００４２】
例えば、上記で言及したような集積センサ装置および制御ユニットは、センサ・システムまたはセンサ配置において、ともに実装されてもよい。
【００４３】
本考案のいくつかの実施形態が、添付の図に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一実施形態によるセンサ装置の模式的概観を示す。また図１は、集積センサ装置および制御ユニットを備えるセンサ・システムのブロック図を示す。
【図２】別の制御ユニットのブロック図を示す。
【図３】別のセンサ・システムのブロック図を示す。
【図４】複数のセンサ装置を備えるセンサ・システムのブロック図を示す。
【図５】例えば、センサ装置によって実行され得る方法のフローチャートを示す。
【図６】例えば、制御ユニットによって実行され得る方法のフローチャートを示す。
【図７】例えば、制御ユニットによって実行され得る別の方法のフローチャートを示す。
【考案を実施するための形態】
【００４５】
以下では、本考案による実施形態が、より詳細に記載される。これに関連して、参照符号の要約を使用して、いくつかの対象について同時に記載、またはこれらの対象に共通な機能、寸法、特性などについて記載する。参照符号の要約は、それらの個々の参照符号に基づいている。またさらに、いくつかの実施形態またはいくつかの図に現われている対象は、その機能または構造上の特徴の少なくとも一部分に関して、同一であるか、または少なくとも類似しており、それらは、同一または類似した参照符号で表示される。不必要な反復を避けるために、そのような対象に関して説明している部分は、明示的に、または、説明および図の文脈を考慮して、黙示的にそうではないと記載されない限り、異なる実施形態または異なる図の対応する対象にも関する。したがって、類似した対象または関連する対象を、少なくともいくつかの同一または類似した機能、寸法および特性で実装してもよいが、異なる特性で実装してもまたよい。
【００４６】
上述したように、多くのアプリケーション分野では、センサとも呼ばれるセンサ装置を使用して物理量、化学量またはその他の量の値が測定されている。しかしながら、その量が検出される場所または位置は、それぞれの値が収集され、受信され、前処理またさらには処理される場所または位置とは異なる場合がある。したがって、量に関する検出された値を、制御ユニットまたは別のユニットに送信することが必要となる場合がある。
【００４７】
そのような値を送信するために、様々なアプローチ、技術およびプロトコルを使用することができる。例えば、送信対象の値を、アナログ信号に符号化することにより、対応するデータを送信することが可能になり得る。これにより、その適時の解決および送信可能値の両方に関して切れ目なく連続させることができる。しかしながら、例えば、送信対象の値のデジタル符号化を可能にする様々な送信プロトコルもまた使用してもよい。そのような場合では、送信された値は、適時の解決および値の範囲の両方において量子化されてもよい。他の実装態様では、送信が、これらの送信方式の任意の組み合わせを含んでもまたよい。例えば、適時の解決に関して切れ目なく連続的である送信を使用するが、値に関して量子化された送信を使用すること、またはその逆の組み合わせを含んでもまたよい。
【００４８】
使用される送信方式によっては、電気送信方式の場合には、個々のセンサ装置それぞれに、１つ以上のワイヤまたはラインを設けることが必要な場合がある。センサ装置の数が増えると、これは、かなり複雑なセンサ・システムになる場合がある。例えば、大容量アーキテクチャおよび／または低コストのアーキテクチャでは、制御ユニットなどの中央ユニットに１台以上のセンサ装置によって収集されたデータを提供するのに必要なインフラストラクチャを縮小する傾向にある。以下では、自動車技術の分野からの例をいくつか記載する。しかしながら、これらの例は、明らかに、この技術分野に限定されるものではない。
【００４９】
自動車業界では、様々なプロトコルを使用して、対応するセンサ・インタフェースまたは通信用インタフェースを備えるセンサ装置が、制御ユニットなどの中央ユニットと通信することを可能にしている。これらのプロトコルの中には、配線の簡素化およびセンサ装置の中央ユニットへの接続を可能にするバス・システムに基づいた通信リンクまたは送信リンクを使用するものもある。様々なセンサ・インタフェースおよびプロトコルの例として可能なプロトコルおよび送信技術をいくつかあげると、例えば、ＳＥＮＴ（シングル・エッジ・ニブル送信）プロトコル、ＳＰＣ（ショート・パルス幅変調コード；ＰＷＭ＝パルス幅変調）プロトコル、ＬＩＮ（ローカル相互接続ネットワーク）プロトコル、ＰＳＩ５プロトコルなどのＰＳＩｘ（周辺センサ・インターフェース・バージョンｘ）プロトコル、およびＤＳＩ（デジタル・シリアル・インタフェース・バージョンｘ）プロトコルが含まれる。
【００５０】
前述したようなセンサ・インタフェースは、データ転送速度と、送信品質との間のトレードオフを克服して設計されていることが多い。それらは、電動または非電動車両の自動車環境などの環境において使用されることが多いため、電気センサ・インタフェースの場合には、電磁結合（ＥＭＣ）が原因で送信を妨害する場合がある。多くの場合、これらのインタフェースの仕様は、電磁結合が、通常の自動車運転または特定の自動車運転にとって予想された範囲にとどまる場合に対しては、適切に作動するように設計されている。しかしながら、例外的な状況として、例えば、車両の別のシステムが妨害される場合に、これらの仕様を上回り、これらの通信用インタフェースによって送信される信号の送信が妨害される可能性がある。これらのインタフェースでは、グレースフル・デグラデーションのためのメカニズムは通常実装されておらず、存在しない。
【００５１】
センサ装置と制御ユニットなどの中央ユニットとの間でデータを送受信するために使用される送信プロトコルは、通常部分的に非常に矛盾する設計目標の下で動作する。すなわち一方では、送信プロトコルは、可能な限り効率的にデータを送信することでデータのスループットが高くなり、これにより単一のセンサ装置または数台のセンサ装置が、検出された量を高速で送信することが可能になることを期待されている。通信プロトコルによって提示された帯域幅の共有を可能にする通信リンクと、センサ装置間にある対応する通信リンクであって、センサ装置のそれぞれに対する十分に高いデータ・スループットが、そのタスクを履行するためのデータ量を中央ユニットに提供することをやはり可能にする対応する通信リンクとに、さらに多数のセンサ装置を結合することもまた可能である。
【００５２】
しかしながら、アプリケーションによっては、そのような通信リンクは、例えば、他のコンポーネント、環境要因などによって引き起こされる外乱といった、多数のひずみに直面する場合がある。例えば、ワイヤによる送信方式の場合には、外乱が通信リンクに容量的および／または誘導的に結合する可能性がある。例えば、コンポーネントを制御するパルス幅変調方式を使用するエンジン制御システムの場合には、高周波スパイクが、通信リンクに容量的に結合する可能性がある。さらに、接続の品質が、プラグ内部の接触の品質によって影響を受ける可能性がある。状況は、環境要因によって悪化し得る。例をいくつかあげると、例えば、湿気、大幅に変化する温度、機械的振動および衝撃などが含まれる。
【００５３】
これらの外乱に対処するために、通信リンクまたは送信リンクは、例えば、シールディングなどの物理的コンポーネントを設けてもよいが、論理保護を設けてもまたよい。論理保護は、基礎となるプロトコルの一部として実装されてもよい。
【００５４】
しかしながら、これらすべての措置を講じると、実装がさらに複雑になり、センサ装置から中央ユニットまでデータを送信するのに必要なインフラストラクチャがさらに複雑になる可能性がある。例えば、大容量のアーキテクチャおよび／または低コストのアプリケーションでは、これらの措置は実現可能でない場合がある。
【００５５】
したがって、送信速度または高いデータのスループットと、不利な条件下でもロバストな動作であることと、実装が簡単であることと、エネルギー消費と、の間のトレードオフを改善するための課題が存在する。センサ装置の数に応じて、消費される予想エネルギー数を減らすことは、センサ・システムを備えるシステムを含めた、センサ・システムのエネルギー消費全体を削減する別の態様であってもよい。
【００５６】
図１は、制御ユニット１１０と、センサ装置１２０と、を備えるセンサ・システム１００のブロック図を示す。センサ・システム１００は、集積センサ装置１３０として実装されてもよい。下記では、センサ装置１２０は、集積センサ装置１３０として記載される。しかしながら、これは、明らかに、不可欠なことではない。
【００５７】
集積センサ装置１３０は、感知素子１４０を備える。感知素子１４０は、センサ素子とも呼ばれ、物理量、化学量または別の量の値を検出するように構成されている。感知素子１４０は、通信用インタフェース１５０に結合され、通信用インタフェース１５０に値を示す信号を供給するようになっている。例えば、感知素子は、磁場感知素子であってもよい。磁場感知素子は、感知素子１４０または磁場の任意の空間成分に作用する磁場の強さ、磁場の配向などに感応することができる。しかしながら、感知素子１４０は、感知素子１４０と相互作用する放射線の強度、波長もしくは周波数などの光学量に感応する感知素子であってもよく、電界の強さ、電流などに感応する電気的感知素子であってもよく、温度、湿度または別の物理量もしくは化学量に感応する感知素子であってもまたよい。例えば、感知素子は、抵抗器、半導体接合部、または環境上の特性の変化に感応する別の構造を備えてもよい。これらに対して、それぞれの構造は、例えば、その抵抗を変化させて対応する。
【００５８】
通信用インタフェースは、外部制御装置と通信するように設計され、構成されてもよい。外部制御装置は、図１では制御ユニット１１０として図示されているセンサ・システム１００において実装されてもよい。通信用インタフェース１５０は、受信回路１６０を備え、受信回路１６０は、送信モードを変更するリクエストを示す信号を受信するように構成される。通信用インタフェース１５０は、受信信号に基づいて送信モードを変更するように構成された送信回路１７０をさらに備える。これを容易に行うために、図１に図示された例では、受信回路１６０および送信回路１７０が互いに結合されている。
【００５９】
なお、図１に図示された例では、受信回路１６０および送信回路１７０は、個別の回路として図示されているが、送信回路および受信回路は、１つ以上の電気部品を共有してもよい。またさらに、受信回路１６０および送信回路１７０は、信号の受信と送信の両方を行うことが可能であり、かつ、信号の受信と送信の両方を行うように構成されたトランシーバ回路として実装されてもよい。トランシーバ回路を備える例を、図３および図４に関連して、より詳細に説明する。
【００６０】
送信回路１７０は、例えば、非同期送信方式を使用して、感知素子１４０によって検出された値を示す信号を送信してもよい。これにより、センサ・システム１００に対する共通クロック信号すなわち共通時間基準の供給を回避することが可能になるため、センサ・システム１００の実装が容易になる。使用される送信プロトコルおよび送信技術によっては、通信用インタフェース１５０は、送信回路１７０による対応する信号の送信、もしくは受信回路１６０による対応する信号の受信、または送信と受信の両方を行うために、例えば、パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）および／または振幅変調方式といった任意の送信方式を使用してもよい。振幅変調方式の場合には、符号化対象の信号が、少なくとも２つの異なる信号レベルで符号化されてもよい。電気通信システムの場合には、送信方式は、送信対象の信号の電流レベル変調、および／または電圧レベル変調に基づいてもよい。
【００６１】
例えば、ＳＥＮＴによる送信方式またはＳＰＣによる送信方式は、電圧変調された、パルス幅変調方式であってもよい。例えば、ＬＩＮによる送信方式の場合には、情報は、電圧の振幅に含まれる。同様に、ＤＳＩｘによる送信方式では、送信対象の情報は、電流レベルで符号化されてもまたよい。ＰＳＩｘによる送信方式の場合には、情報は、使用される電流レベルで符号化されてもよい。ここでは、マンチェスタ符号化方式を使用して、データを送信してもよい。
【００６２】
送信回路１７０は、ただ１つに限らない送信モードで動作するように構成されている。より正確に言えば、送信回路１７０は、最速のデータ転送速度を提供することができるデフォルト送信モードと、デフォルト送信モードに比べて、ひずみに対してより高いロバスト性で信号を送信することが可能な、少なくとも１つのさらなる送信モードと、を備える複数の送信モードで動作することができる。例えば、集積センサ装置１３０の電源投入後、集積センサ装置１３０の初期化後、または送信モードを変更するリクエストを示している以前の信号がない状態で、デフォルト送信モードを選択してもよい。しかしながら、集積センサ装置１３０の電源投入後、集積センサ装置１３０の初期化後、または送信モードを変更するリクエストを指示している以前の信号がない状態で、集積センサ装置１３０を、別の所定の動作モードにおいても動作させてもよい。動作のデフォルト・モードは、上述した状況下で使用される所定の送信モードに対する１つの可能性であり得る。
【００６３】
例えば、所定の動作モードは、ひずみに対するロバスト性がデフォルト送信モードよりも高い送信モードであってもよい。これにより、起動時に大きなひずみが存在する場合でも、その時に最初の通信が障害を起こすのを防止することが可能になる。言いかえれば、困難な条件の下であっても、起動時の通信を確実に確立することができる。さらに、例えば、データ転送速度を速めようとして失敗した場合に、パワー・オン・リセットによって、さらにロバストな設定に戻ることが可能になる。
【００６４】
送信回路１７０によって送信された信号のひずみに対するロバスト性を高めるために、１つの情報要素当たり、すなわち１つのデータ当たりに送信されるエネルギー量を、デフォルト送信モードに比べて増大させてもよい。１つの情報要素は、シングル・ビット、１ニブル（４ビット）、１バイト（８ビット）、または任意の他のデータであってもよい。例えば、少なくとも１つのさらなる送信モードは、デフォルト送信モードに比べて、送信速度を減速して信号を送信することを含んでもよい。送信速度が減速されるために、信号を介して送信された１つの情報要素当たりの時間が増加し、これにより単位時間当りのエネルギーの積分×その情報要素の送信時間は、送信のデフォルト・モードにおけるよりも大きくなる。
【００６５】
同様に、信号を送信するのにさらに大きな振幅を使用してもよい。これにより送信された１つの情報要素当たりのエネルギーを増大させることもまた可能である。送信速度を減速するのと同様に、感知素子１４０によって検出された量の値を含むメッセージが繰り返されることで、その情報要素の送信により多くの時間がかかるようにもなる。
【００６６】
送信された信号のエラーの検出または修正さえも可能なエラー検出コードまたは改良型エラー検出コードを使用してもまたよい。これらのエラー検出コードは、信号に冗長を導入するか、または信号に追加の冗長を導入することで、単一の情報要素を送信するのに使用されるエネルギー量も、少なくとも平均して増大されるようにする。例えば、エラー検出コードとして、奇偶検査ビット、検査合計、ハミング・コードまたは様々な長さの巡回冗長検査（ＣＲＣ）が使用されてもよい。エラー検出コードは、少なくとも何らかのエラー、例えば１ビットのエラーを訂正することが可能なエラー訂正コードの使用を含んでもまたよい。
【００６７】
デフォルト送信モードに比べて、少なくとも１つのさらなる送信モードは、前述の措置の１つ以上を使用して、単一の情報要素を送信する間に送信されるエネルギー量を増大させてもよい。言いかえれば、前述の措置だけでなく、それらの任意の組み合わせもまた、ひずみに対するロバスト性がより高い、具体的なさらなる送信モードで実施してもよい。
【００６８】
２つの送信モード、すなわちデフォルト送信モードおよびひずみに対するロバスト性がより高い、単一のさらなる送信モードだけを実装する代わりに、送信回路１７０は、ただ１つに限らないさらなる送信モードで動作するように構成されてもよい。例えば、複数のさらなる送信モードのうちの任意の送信モードを、制御ユニット１１０によって、対応するリクエストを集積センサ装置１３０に送信することにより選択してもよい。
【００６９】
すでに概説したように、感知素子１４０は、通信用インタフェース１５０に結合され、通信用インタフェース１５０に感知素子１４０によって検出された量の値の表示を提供する。通信用インタフェース１５０の送信回路１７０は、送信リンク１８０を介して、制御ユニット１１０または類似した外部装置に値を送信することが可能であってもよい。送信リンク１８０は、個々のセンサ装置１２０それぞれを制御ユニット１１０に結合する電気的接続を備えてもよい。しかしながら、送信リンク１８０は、ただ１つに限らないセンサ装置１２０を、対応する制御ユニット１１０または類似した外部装置に結合することが可能な母線または類似した電気通信リンクとして実装してもまたよい。電気的接続とは別に、送信リンク１８０を、光送信リンク、電磁送信リンクなどとして実装してもまたよい。
【００７０】
送信回路１７０および送信リンク１８０によって使用される送信技術によっては、送信回路１７０は、それぞれの符号化を使用して感知素子１４０によって検出された値を送信する信号を発生するように構成されてもよい。送信リンク１８０を使用して、集積センサ１３０から制御ユニット１１０に信号を送信してもよい。さらに送信リンク１８０は、例えば、送信モードを変更するリクエストを示す信号を、制御ユニット１１０から集積センサ装置１３０に送信するのにも使用することができる。
【００７１】
任意の実装として、検出された量の値を処理し、かつ、処理された量の値を通信用インタフェース１５０に提供するために、集積センサ装置１３０は、感知素子１４０と通信用インタフェース１５０との中間に結合された処理回路１９０を備えてもよい。この場合、送信回路１７０または通信用インタフェース１５０は、処理された値を示す、対応する信号を発生するように構成される。例えば、処理された値は、一例をあげると、感知素子１４０によって検出された、いくつかの値の平均値を含んでもよい。しかしながら、その他の信号操作、例えば、それぞれの値を予め離散化するといった信号操作もまた使用してもよい。例えば、処理回路１９０を使用して、感知素子１４０によって検出された値が、調節可能な値、プログラム可能な値、固定された値、あるいはまた所定の閾値よりも大きいか小さいかどうかについて評価してもよい。例えば、処理回路１９０は、コンパレータを備えてもよい。処理回路１９０を使用して、較正データを、感知素子１４０によって検出された量に関する値に適用してもまたよい。
【００７２】
集積センサ装置１３０は、モニタ回路２００をさらに備えてもよい。モニタ回路２００は、受信回路１６０に結合され、電源信号の品質をモニタリングすることが可能であり、かつ、電源信号の品質をモニタリングするように構成されている。モニタ回路２００によるアセスメントに基づいて、集積センサ装置１３０は、送信回路１７０の送信モードを、ひずみに対するロバスト性がより高い送信モードに、さらに変更してもよい。すなわち、可能であれば、受信信号の品質が、受信信号のデグラデーションを示す場合に、受信信号の安定した品質を示す場合に、または、受信信号の品質の向上を示す場合さえも、ひずみに対するロバスト性がより高い送信モードに、さらに変更してもよい。
【００７３】
センサ側のそのようなひずみモニタは、通信プロトコルの１回以上のアイドルウィンドウ期間に、例えば、電圧ピークまたは電流ピークをモニタリングすることによって、帯域外エネルギーを計測することによって、または、着電電圧レベルおよび着電電流レベルのバラツキを検査することによって信号の物理的変化を監視してもよい。ひずみモニタは、各送信間のアイドル期間に、物理的な電源信号のスペクトルの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）分析も実行することさえも可能である。さらに、そのチャンネル・モニタリングに基づく制御ユニット１１０による電源電圧の意図的な増加のモニタリングを検出することが可能であり、高くなった電源電圧に加えて変調電流を増大させるなど、センサの追加作用につなげることが可能である。
【００７４】
しかしながら、モニタ回路２００は、受信信号の品質を、例えば、統計的分析によってモニタリングするように構成されてもまたよい。このようにモニタ回路２００を実装することによって、集積センサ装置１３０は、受信された信号の品質が、信号の品質のデグラデーションの可能性を指し示しているかどうか、したがって、送信リンク１８０のひずみの発生を指し示しているかどうかについて追加的に検証することができる。これらのひずみが、制御ユニット１１０によって感知されないままであっても、集積センサ装置１３０は、ひずみのそのような発生を検出し、モニタ回路２００によって適切な処置を講じることができる。例えば、上り通信および下り通信用の変調原理が異なる場合がある。例えば、センサからＥＣＵまでは３レベル電流振幅変調を用い、ＥＣＵからセンサまでは電源電圧マンチェスタ変調またはＢＰＳＫ変調を用いる、ＤＳＩ３のような場合である。この場合、様々な結合効果が、他方ではない一方のチャンネルを妨害する可能性がある。さらに、両方の方向が異なる周波数で動作し、したがって、異なるひずみスペクトルにも感応する場合にもまた、これが起こり得る。モニタ回路２００は、統計的分析を使用して、受信信号の品質を測定してもよい。これにより、モニタ回路２００は、たった１回の単発的なひずみの発生を無視して、送信リンク１８０に重大なデグラデーション、もしくは顕著なデグラデーションが認められる場合にのみ、送信負荷を変更することが可能になる。すでに概説したように、さらなる送信モードによって、単一の情報要素当たりの送信対象のエネルギー量を増大させることが可能になる。送信モードの実装によっては、追加の電気エネルギーを供給することにより、この送信モードを支援することが可能になり得る。例えば、集積センサ装置１３０を、電源に結合させてもよい。その後集積センサ装置１３０は、電源によって供給される高電力に応じて、送信信号の振幅を大きくするように構成されてもよい。しかしながら、集積センサ装置１３０は、集積センサ装置１３０によって生じた信号の信号振幅を大きくせずに反応してもよい。例えば、レイル・トゥ・レイル出力ドライバの供給を増加させることで、センサの電源電圧調整装置のヘッドルームを増加させて、その電源除去比（ＰＳＲＲ）を向上させることが可能になり得る。これは、例えば、供給ラインへの電磁結合（ＥＭＣ）によって生じたひずみを打ち消すのに役立つ。送信信号エネルギー、例えば、ＳＥＮＴまたはＳＰＣのようなデジタル３線電圧インタフェースに対する信号エネルギーを直接増加させてもまたよい。センサ装置を変更しない場合には、これは、アプリケーションとすることができる。したがって、従来のセンサ装置を備えるシステムにとって、興味深いことであり得る。
【００７５】
送信リンク１８０を使用して、電気エネルギーを集積センサ装置１３０に供給してもまたよい。しかしながら、他の例では、電気エネルギーは、異なる電気的接続を介して供給されてもよい。
【００７６】
制御ユニット１１０は、図１に示される集積センサ装置１３０によって感知された値を示す信号を、集積センサ装置１３０から受信する受信回路２１０を備える。制御ユニット１１０は、モニタ回路２２０をさらに備えてもよい。モニタ回路２２０は、受信回路２１０に結合され、かつ、受信信号の送信品質をモニタリングするように構成されている。モニタリングされた受信信号の送信品質が、例えば、固定された期間、プログラム可能な期間、または変更可能な期間を超えて、受信信号のデグラデーションを示す場合、受信信号の品質の向上を示す場合、および／または受信信号の安定した品質を示す場合に、制御ユニット１１０は、送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信する送信回路２３０をさらに備える。適切な指示を受信するために、モニタ回路２２０は、送信回路２３０に結合されている。
【００７７】
すでに概説したように、集積センサ装置１３０のモニタ回路２００に関連して、モニタ回路２２０もまた、統計的分析に基づいて受信信号の品質をモニタリングしてもよい。例えば、モニタ回路２２０は、エラー検出コードの検証、受信信号のタイミングむらのモニタリング、受信信号に含まれたメッセージ・カウンタのモニタリング、および／または予期された、しかし存在が確認できないメッセージまたはその一部分の検出に基づいて、信号の品質をモニタリングしてもよい。原則として、制御ユニット１１０のモニタ回路２２０および集積センサ装置１３０のモニタ回路２００は、同一のアルゴリズムおよび方式を使用して受信信号の品質を測定してもよい。
【００７８】
モニタ回路２２０が、前述の受信信号の品質のデグラデーションを示す場合に、送信回路２３０は、ロバスト性がより高い集積センサ装置１３０への送信モードを変更するリクエストを備える、対応する信号を送ってもよい。すでに概説したように、制御ユニット１１０および、制御ユニット１１０に結合されている集積センサ装置１３０またはセンサ装置１２０の性能に応じて、制御ユニット１１０は、存在するひずみに対して適切であり、かつ、それぞれのセンサ装置１２０、１３０によってサポートされた任意の送信モードを選択してもよい。
【００７９】
受信信号の品質が安定しており、ひずみに対するロバスト性がより高い送信モードが、対応する集積センサ装置１３０によって現在使用されていることをモニタ回路２２０が検出した場合に、あるいはモニタ回路２２０が、受信信号の品質の向上を検出した場合に、対応する集積センサ装置１３０が依然としてひずみに対するロバスト性がより高い送信方式を使用している間に、制御ユニット１１０は、送信回路２３０に、デフォルト送信モードに復帰させるリクエストを含む信号を送信させてもよい。これにより、信号送信速度を速め、かつ／またはエネルギー消費を低減させることを可能にし得る。言いかえれば、ひずみのレベルが低減されると、制御ユニット１１０によって、集積センサ装置１３０が緩和送信モードに切り換え復帰することを可能にし得る。直ちにデフォルト送信モードに切り換え復帰する代わりに、送信回路２３０は、ひずみに対するロバスト性は低くなっているものの、依然としてデフォルト送信モードに比べて、ひずみに対するロバスト性が高い別の送信モードに切り換えるリクエストを含んでいる、対応する信号を発生させてもよい。
【００８０】
制御ユニット１１０の送信回路２３０および集積センサ装置１３０の送信回路１７０は、原則として同一であってもよい。しかしながら、それらはいくつかの実装の詳細に関して異なっていてもよい。制御ユニット１１０の受信回路２１０および集積センサ装置１３０の対応する受信回路１６０についても同じことが言える。したがって、受信回路２１０および／または制御ユニット１１０の送信回路２３０もまた、任意に非同期送信方式で動作させ、パルス幅変調方式、振幅変調方式、電流レベル変調に基づいた送信方式、および／または電圧レベル変調に基づいた送信方式を使用してもよい。言いかえれば、制御ユニット１１０および集積センサ装置１３０は、上述の通信プロトコルと同一のものを使用してもよい。
【００８１】
集積センサ装置１３０に電力を供給するために、制御ユニット１１０は、集積センサ装置１３０と、例えば送信リンク１８０を介して、結合された電源２４０または電源回路であって、集積センサ装置１３０に電力を供給する電源２４０または電源回路を備えてもよい。モニタ回路２２０が、受信信号の品質のデグラデーションを検出した場合に、モニタ回路２２０は、集積センサ装置１３０に、より大きな電力を供給するのに適切な制御信号を、電源２４０に供給してもよい。言いかえれば、モニタ回路２２０が、受信信号の品質のデグラデーションを検出した場合に、電源２４０または制御ユニット１１０は、集積センサ装置１３０に、より大きな電力を供給してもよい。
【００８２】
受信回路２１０は、入力フィルタ２５０をさらに備えてもよい。そしてこの入力フィルタ２５０が、変更可能なコーナ周波数に基づいたフィルタ特性を有する。送信回路２３０によって送信された信号が、受信対象の信号の送信速度が減速された送信モードに変更するリクエストを示す場合に、受信回路２１０は、コーナ周波数を減少させることができる。同様に、受信回路２１０は、変更可能な最大時間に基づいたフィルタ特性を有するスパイク・フィルタ２６０をさらに備えてもよい。信号が集積センサ装置１３０の送信モードを変更するリクエストを示す場合に、受信回路２１０は、最大時間を増加させて、送信速度を減速して信号を送信してもよい。スパイク・フィルタは、例えば、遅延素子および、原信号に遅延信号を追加する加算器または原信号を遅延信号でオーバレイするゲートを備えてもよい。遅延信号および原信号の重畳により、送信リンク１８０に容量結合することにより、または集積センサ装置１３０もしくは制御ユニット１１０に直接容量結合することによって引き起こされるスパイクを低減することが可能になり得る。結果として、スパイクが低減され得る。スパイク・フィルタの構成において使用される最大時間は、遅延素子によって使用される遅延時間であってもよい。例えば、遅延ラインが、フリップ・フロップのチェーンとして実装され、遅延ラインに沿った様々な位置で遅延信号を傍受することにより、遅延時間、すなわち言いかえれば、最大送信時間を調節してもよい。
【００８３】
入力フィルタ２５０および対応するスパイク・フィルタ２６０は、集積センサ装置１３０の受信回路１６０の部品として示されていないが、受信回路１６０もまた、すでに示されたものと類似したコンポーネントを備えてもよい。
【００８４】
図１では、センサ・システム１００は、主として集積センサ装置１３０に関して説明されているが、他のセンサ装置１２０も使用してもよい。例えば、制御ユニット１１０を、より一般的なセンサ装置１２０に結合してもよい。
【００８５】
集積センサ装置１３０を、１つ以上の、半導体ダイなどのダイ上で実装してもよい。実装によっては、１つ以上のダイを、プリント回路基板上の共通パッケージ多端子内に実装してもよい。例えば、そのようなパッケージは、パッケージがプリント回路基板または類似したキャリアに電気的に結合され、そして任意に機械的に結合されることを可能にする所定の数の端子を備えてもよい。例えば、上述したように、集積センサ装置１３０は、較正プロセスを経てもよい。較正プロセスの較正データは、処理回路１９０の一部として保存されてもよい。１つ以上の半導体ダイの代わりに、絶縁ダイまたは類似した基板もまた、使用してもよい。ダイは通常、空間の一方の方向に沿った厚さが、２つの直線状の独立した方向に沿った延在よりも実質的に小さい。この２つの直線状の独立した方向が、厚さがそれに沿って得られる方向とともに、３次元座標系のための基礎を形成することができる。使用されるダイまたは基板の材料によっては、３方向は、結晶軸に沿った方向に向いていてもよい。それらは、デカルト座標系の直交する方向に従ってもまたよい。
【００８６】
複数のセンサを、単一のトランシーバに接続してもよい。また、計測値は、同一のチャンネルを介して送信される。この場合、それは、重要度が最も低いセンサの情報、例えば、ダイ温度計測を除外し、かつ、より重要度が高いセンサのデータのために送信能力を使用して、例えば、吸気圧力および／またはスロットル弁位置データを送信する追加のデグラデーションのオプションとすることができる。
【００８７】
そのようなセンサ・システム１００では、エラー統計値を、受信装置側、すなわち言いかえれば制御ユニット１１０の側で評価してもよい。受信品質の判定基準がアンダーカットされる場合には、制御ユニット１１０は、集積センサ装置１３０に、データ転送速度を減速するコマンドまたは送信モードを修正するコマンドを送ってもよい。これは、チャネル符号化とも呼ばれる。これを容易にするために、集積センサ装置１３０は、制御ユニット１１０からメッセージを受信することができなければならない。この制御ユニット１１０もまた、電子制御ユニット（ＥＣＵ）と呼ぶことができる。適切な通信モードは、例をいくつかあげると、例えば、ＳＰＣ、ＰＳＩ５、ＬＩＮまたはＤＳＩ３のような通信プロトコルを備えてもよい。集積センサ装置１３０は、制御ユニット１１０のリクエストに応じて、その送信を少なくとも１つのデグラデーション度に適合させることできる。起こり得るデグラデーションには、例えば、送信されたビット当たりの信号エネルギーを増大させるために送信速度を減速させることなどが含まれる。変調レベルを増大させてもまたよい。例えば、ＰＳＩｘ送信方式の場合には、集積センサ装置１３０の送信回路１７０は、低パワーモードから通常モードまで切り換えてもよい。また、プロトコル標準に定義された標準的なＣＲＣまたは奇遇検査に代えて、または標準的なＣＲＣまたは奇遇検査に加えて、強化された冗長を、例えば、８ビットまたは１６ビットの巡回冗長検査値（ＣＲＣ値）を使用して追加してもよい。またさらに、各メッセージを繰り返してもよい。当然、あらゆる組み合わせを使用してもまたよい。
【００８８】
制御ユニット１１０は、集積センサ装置１３０によって送られたメッセージを受信し、少なくとも１つの検査機構を用いて、間違いなく受信されたことを証明する。これはモニタ回路２２０によって実行することができる。実現可能な証明機構は、例えば、対応する標準プロトコルに定義されているような巡回冗長検査または奇遇検査、ＰＳＩ５プロトコルの場合のマンチェスタ・タイミングなどのプロトコルによるタイミング検証、メッセージ・カウンタの正確さ、および一例をあげると、ＰＳＩ５同期フレームにおいて想定されるメッセージの欠落などの消失したフレームの検出である。
【００８９】
さらに、モニタ回路は、例えばセンサ・バス電源電圧、センサ・バス電源電流、またはさらなる追加の通信ワイヤ上の電圧もしくは電流などの入力信号の電気的パラメータの計測を、使用してもよい。また電圧ピークまたは電流パルスをカウントすることにより電気的なひずみに対する徴候を検出するために、通信帯域外の電気エネルギーを計測することによって、または信号の（ＦＦＴ−）スペクトルを予期されたスペクトルパターンと比較することによって、電圧または電流を分析してもよい。
【００９０】
エラーに応じて、制御ユニット１１０は、送信エラー統計値を生成し、プロトコルのデグラデーションが必要かどうかを決定してもよい。様々なデグラデーションの選択肢がある場合には、適切な措置を様々なタイプのエラーに割り当てることができる。例えば、検出されたタイミング違反の数が増加した場合には、プロトコル・タイミングを延長してもよい。ＣＲＣ違反の数が増加した場合には、プロトコル・タイミングの延長および／またはＣＲＣ保護の増量を実施してもよい。フレームが消失した場合には、繰り返し送信を開始してもよい。
【００９１】
センサ側の制御ユニット１１０によって開始し得るこれらの措置に加えて、制御ユニット１１０それ自体の側で１つ以上のオプションを直接実施してもよい。例えば、センサ電源電圧を、制御ユニット１１０から増大させてもよい。結果として、信号エネルギーを増大させるために、センサは変調電流レベルを上昇させてもよい。さらに、入力フィルタ２５０のコーナ周波数を、センサ側で選択されたデータ転送速度の減速に従って減少させてもよい。またさらに、緩和プロトコル・タイミングに従ってスパイクが除去された最大時間を増やすことが可能になり得る。またさらに、センサは、例えばホール・プレート・バイアス電流を増加させるか、または信号経路内の内部フィルタのコーナ周波数を減少させるような、計測をひずみに対してよりロバストであるようにする措置を講じてもまたよい。
【００９２】
図２は、図１に示されるような制御ユニット１１０に類似した、制御ユニット１１０のさらなる例を図示している。ここでもまた、制御ユニットは、量の値を示す信号をセンサ装置から受信する受信装置２１０と、受信信号の品質をモニタリングするモニタ回路２２０と、を備える。制御ユニット１１０は、モニタ回路２２０に結合されて、図２には示されていないセンサ装置に電力を供給して、モニタリングされた信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーションを示す場合に、センサ装置に供給される電力を増大させる電源２４０をさらに備える。任意に、制御ユニット１１０は、送信リンク１８０を介してセンサ装置または他のコンポーネントとの通信を可能にする送信回路２３０を備えてもまたよい。
【００９３】
図３は、制御ユニット１１０と、図３では、センサとしても表されている１台の集積センサ装置１３０と、を備える別のセンサ・システム１００のブロック図を示す。ここでも再び、集積センサ装置１３０は、感知素子１４０を備える。感知素子１４０は、トランシーバ２７０に結合されている。トランシーバ２７０は、前述したような、送信回路１７０と、受信回路１６０と、を備える。集積センサ装置１３０の受信回路１６０および送信回路１７０はいずれも、図３には示されていない。
【００９４】
集積センサ装置のトランシーバ２７０は、送信の品質に応じて、数種類の送信モードで動作することができる。図３では、様々な送信モードが、デグラデーション度１〜デグラデーション度Ｎとして表されている。
【００９５】
制御ユニット１１０（ＥＣＵ）により受信された信号は、制御ユニット１１０が送信リンク１８０を介して受信し、その受信された信号の品質に応じて、制御ユニット１１０は、集積センサ装置１３０のトランシーバ２７０に、デフォルト送信モードではなく、デグラデーション度のいずれかを使用するように指示を出し、命令することができる。
【００９６】
制御ユニット１１０は、受信回路２１０と、送信回路２３０と、を備えるトランシーバ２８０もまた備えるが、それらはいずれも、図３には示されていない。制御ユニット１１０のトランシーバ２８０もまた、送信のデフォルト・モードではもとより、前述のデグラデーション度でも動作させることができる。制御ユニット１１０は、トランシーバ２８０に結合されているモニタ回路２２０であって、エラー統計値を測定し、かつ、エラー統計値を判定基準と比較するモニタ回路２２０をさらに備える。判定基準が満たされると、モニタ回路２２０は、トランシーバ２８０への適切なコマンドによる送信のデグラデーションを開始する。
【００９７】
送信リンク１８０を介して送信されたデータに含まれた、集積センサ装置１３０から受信された値またはメッセージは、制御ユニット１１０によって、または制御ユニット１１０に結合される別のコンポーネントによって、さらに処理されてもよい。
【００９８】
図４は、複数の集積センサ装置１３０−１、１３０−２、．．．、１３０−Ｎを備えるさらなるセンサ・システム１００の概略的なブロック図を示す。集積センサ装置１３０は、送信リンク１８０を介して、制御ユニット１１０（ＥＣＵ）に結合される。なお、送信リンク１８０は、バスとすることができる。制御ユニット１１０は、トランシーバ２８０と、モニタ回路２２０と、をここでも再び備える。モニタ回路２２０は、それぞれの集積センサ装置１３０につき、エラー統計値ユニット２９０−１、２９０−２、．．．、２９０−Ｎを備える。各エラー統計値ユニット２９０は、モニタ回路２２０の評価ユニット３００に結合される。評価ユニット３００は、デグラデーションを開始する判定基準が満たされているかどうかを検証する。判定基準が満たされている場合には、モニタ回路２２０の評価回路３００は、デグラデーション・コマンドを開始して、トランシーバ２８０にこのデグラデーション・コマンドを提供する。このトランシーバ２８０が次に、適宜送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信する。実装には様々なシナリオに対する様々な判断基準が含まれ得るが、その実装に基づいて、複数の集積センサ装置１３０のうちの単一の集積センサ装置１３０、少なくとも２つの異なる集積センサ装置１３０を備える集積センサ装置１３０のグループ、またはすべての集積センサ装置１３０は、送信モードを変更する対応するリクエストの宛先とすることができる。センサ・バスの場合には、エラー統計値の評価を、すなわち、各集積センサ装置１３０に対して個別に行うことができる。集積センサ装置１３０を、対応する送信モードに切り換えることにより、デグラデーションされたプロトコルのうちの１つに選択的にまたは全体的に切り換えることができる。例えば、センサ・ネットワークに十分な冗長が存在する場合には、誤ったデータを送達すると識別された特定のセンサを動作停止させ、そのプロトコルをデグラデーションするのではなく、さらなるひずみを回避することも可能になり得る。
【００９９】
図４はさらに、個々の集積センサ装置１３０によって送信されるデータの送信順序を示す。例えば、センサ装置１３０は、アドレスあるいは番号に従って自身のデータを送信してもよい。例えば、集積センサ装置１３０によって送信されたデータを、各グループ３１０で送信してもよい。各グループ３１０は、集積センサ装置１３０の番号に従った、それぞれの集積センサ装置１３０の個々のデータ順序を有する。例えば、それぞれのグループ３１０は、センサ１３０−１の第１番目のデータ・パッケージ、その後に続く第２番目の集積センサ装置１３０−２によるメッセージまたは信号等、第ｎ番目の集積センサ装置１３０−Ｎがグループ３１０の最後の構成要素を形成するその信号を送信するまで続くデータ・パッケージを含んでもよい。その後、データの第２のグループ３１０が送信されてもよい。
【０１００】
他の例では、個々の集積センサ装置１３０によって送信されるデータまたは信号の順番は、図４に示されるものとは異なっていてもよい。またさらに、すべての集積センサ装置１３０が、グループそれぞれにおいて、対応する信号を送信することは、明らかに、不可欠なことではない。例えば、１台の集積センサ装置１３０、集積センサ装置１３０のグループ、またはすべての集積センサ装置１３０でさえも、例えば、制御ユニット１１０によって、送信された特定のリクエストのみにより、データを送信するように構成されてもよい。そのようなセンサ・システムの場合には、デグラデーション・モードを追加することにより、システム全体の、ある種のリンプホーム動作に必要なバスの関与が制限され得る。これは、例えば、モータ制御システムの場合には、生成された馬力が低減し、あるいはステアリング補助システムの場合には、ステアリング補助力が低減することにもなり得る。
【０１０１】
これらの安全機能ならびに類似した安全機能、およびプロトコル要件を、例えば、ＳＰＣによるセンサ・インタフェースなど、送信速度または送信モードを変更するコマンドのオプションを提供するセンサ・インタフェースに対して利用可能であるように明細を指定してもよい。
【０１０２】
図５は、プロセスＰ１００で、送信モードに従って感知素子１４０によって検出された量の値を示す信号を送信するステップを含む方法のフローチャートを示す。プロセスＰ１１０では、送信モードを変更するリクエストを示す信号が受信されてもよい。プロセスＰ１２０では、受信信号に基づいて送信モードが変更されてもよい。
【０１０３】
すでに概説したように、図５に図示されたプロセスの順番は、明らかに、必須ではない。それは、単に一例を表している。プロセスは、例えば、時間的に重複して、すなわち少なくとも一部分は同時に実行してもよい。またさらに、上述のプロセスは、例えば、変更可能な条件、所定の条件、固定された条件またはその他の条件が満たされるまで、ループ処理を実行してもよい。
【０１０４】
例えば、図５に図示されるような方法は、集積センサ装置１３０によって実行してもよい。この方法は、ソフトウェアに関連して実施する場合には、方法を実行するためのプログラム・コードを備えるプログラムとして実装してもまたよい。この場合、集積センサ装置は、例えば、プログラム可能なハードウェア・コンポーネントを備えてもよい。また、プログラムは、集積センサ装置１３０のファームウェアとして実装されてもよい。
【０１０５】
図６は、プロセスＰ２００で、量の値を示す信号をセンサ装置１３０から受信するステップを含む方法のフローチャートを示す。方法は、プロセスＰ２１０で、受信信号の送信品質をモニタリングするステップと、モニタリングされた信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーション、受信信号の品質の向上、および受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、プロセスＰ２２０で、センサ装置１３０の送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信するステップと、をさらに含む。
【０１０６】
上記で言及したように、図６に図示されたプロセスの順番は、明らかに、必須ではなく、単なる一例である。この場合にもまた、上記で言及したように、個々のプロセスは、同時に、時間的に重複して、および／またはループ処理に基づいて実行してもよい。しかしながら、図５に図示された方法とは違い、図６の方法は、制御ユニット１１０によって実行され得る方法である。例えば、この方法は、制御ユニット１１０がプログラム可能なハードウェア・コンポーネントを備える場合には、制御ユニット１１０によって実行されるプログラムとして実装されてもよい。この場合、プログラムは、例えば、ファームウェアであってもよい。
【０１０７】
図７は、さらなる方法のフローチャートを示す。このさらなる方法は、例えば、制御ユニット１１０によって実行されてもよい。同様に、この方法は、例えば、制御ユニット１１０のプログラム可能なハードウェアによって実行することができるプログラムとして実装されてもよい。この場合、プログラムは、制御ユニット１１０のファームウェアの一部とすることができる。
【０１０８】
プロセスＰ３００では、センサ装置１３０に電力が供給される。プロセスＰ３１０では、量の値を示す信号がセンサ装置１３０から受信される。プロセスＰ３２０では、受信信号の品質がモニタリングされる。プロセスＰ３３０では、モニタリングされた受信信号の品質が、受信信号の品質のデグラデーションを示す場合に、センサ装置１３０に供給される電力を増大させてもよい。
【０１０９】
一実施形態を用いることによって、センサを備えるシステムが、不利な動作条件下でもロバストであることと、そのような実装またはアーキテクチャを簡素化することと、システムのエネルギー消費と、システムのインフラストラクチャの帯域幅と、の間のトレードオフを改善することが可能になり得る。
【０１１０】
この説明および図面は、単に、本考案の原理を示すものである。したがって、当業者が、本明細書で明示的に説明されず、図示されていないが、本考案の原理を具体化し、本考案の趣旨および範囲に含まれる様々な配置を考案できることを理解されたい。さらに、本明細書で列挙されるすべての例は、特に、当技術分野を促進するために本考案の原理および本考案者によって寄与される概念を理解する際に読者を補助するという教示的目的のみのためのものであることが、原理的に意図されており、そのような具体的に列挙された例および条件に限定されるものではないと解釈されるべきである。またさらに、本考案の原理、態様、および実施形態ならびにその特定の例を列挙する本明細書のすべての言説は、その均等物を包含することが意図されている。
【０１１１】
本明細書で説明された方法を、ソフトウェアとして、例えば、コンピュータ・プログラムとして実装してもよい。サブプロセスを、そのようなプログラムによって、例えば、記憶場所に書き込むことにより実行してもよい。同様に、データの読み取りまたはデータの受信を、同一の記憶場所または別の記憶場所から読む取ることにより実行してもよい。記憶場所は、適切なハードウェアのレジスタまたは別のメモリとすることができる。「手段」、「形成するための手段」、「測定するための手段」などと付された任意の機能ブロックを含む、図に示した種々の要素の機能は、「形成具」、「測定具」などの専用のハードウェアだけでなく、適切なソフトウェアと連携してソフトウェアを実行することが可能なハードウェアの使用によって提供され得る。プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、またはその一部が共用できる複数の個々のプロセッサによって提供されてもよい。またさらに、用語「プロセッサ」または「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することが可能なハードウェアのみを指していると解釈されるべきではなく、限定はしないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶装置を黙示的に含み得る。従来型および／またはカスタムの他のハードウェアを含んでもまたよい。同様に、図に示されるすべてのスイッチは、概念のみを示すものである。それらの機能は、プログラム・ロジックの動作を通じて、専用ロジックを通じて、プログラム制御および専用ロジックの相互作用を通じて、実装されてもよく、文脈からより具体的に理解されるように、特定の技法が実施者により選択可能である。
【０１１２】
当業者は、本明細書のすべてのブロック図が、本考案の原理を具体化する例示的な回路網の概念的な図を表すことを理解するであろう。同様に、すべてのフローチャート、流れ図、状態遷移図、擬似コード等は、実質的にコンピュータ可読媒体内で表すことができ、したがってコンピュータまたはプロセッサが明示的に図示されているか否かに関わりなく、そのようなコンピュータまたはプロセッサによって実行され得る様々なプロセスを表すことを理解されたい。
【０１１３】
さらに、以下の実用新案登録請求の範囲は、これによって詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、それ自体で個別の実施形態として有効であり得る。各請求項がそれ自体で個別の実施形態として有効であるが、実用新案登録請求の範囲において、従属請求項は１つまたは複数の他の請求項との特定の組み合わせを言及する場合があるが、他の実施形態は、他の各従属請求項の主題との従属請求項の組み合わせを含んでもまたよいことに注意されたい。特定の組み合わせを意図しないと述べられていない限り、そのような組み合わせは本明細書で提案されている。さらに、請求項が独立請求項に直接的に従属しない場合でも、任意の他の独立請求項に、この請求項の特徴を含めることを意図する。
【０１１４】
本明細書または実用新案登録請求の範囲に開示された方法は、これらの方法のそれぞれのプロセスのそれぞれを実行するための手段を有する装置によって実施することができることにさらに注意されたい。
【０１１５】
さらに、本明細書または実用新案登録請求の範囲で開示された複数のプロセスまたは機能の開示は、特定の順番であるものと解釈してはならないことを理解されたい。したがって、そのようなプロセスまたは機能が、技術的な理由から交換可能ではない限り、複数のプロセスまたは機能の開示によって、これらを特定の順番に限定するものではない。
【０１１６】
さらに、一部の実施形態では、単一のプロセスは、複数のサブプロセスを含むことも、または複数のサブプロセスに分解することもできる。そのようなサブプロセスは、明示的に除外されていない限り、この単一のプロセスの開示に含めることができ、またその一部となることができる。
【０１１７】
また、本明細書で開示された方法及びプログラムの開示は、以下に記載する態様を含む。
（態様Ａ）
送信モードに従って感知素子によって検出された量の値を示す信号を送信するステップと、
前記送信モードを変更するリクエストを示す信号を受信するステップと、
前記受信信号に基づいて前記送信モードを変更するステップと、
を含む、方法。
（態様Ｂ）
量の値を示す信号をセンサ装置から受信するステップと、
前記受信信号の品質をモニタリングするステップと、
モニタリングされた前記受信信号の前記品質が、前記受信信号の前記品質のデグラデーション、前記受信信号の前記品質の向上、および前記受信信号の安定した品質、のうちの少なくとも１つを示す場合に、前記センサ装置の送信モードを変更するリクエストを示す信号を送信するステップと、
を含む、方法。
（態様Ｃ）
センサ装置に電力を供給するステップと、
量の値を示す信号を前記センサ装置から受信するステップと、
前記受信信号の品質をモニタリングするステップと、
モニタリングされた前記受信信号の前記品質が、前記受信信号の前記品質のデグラデーションを示す場合に、前記センサ装置に供給される前記電力を増大させるステップと、
を含む、方法。
（態様Ｄ）
プログラム可能なハードウェア・コンポーネント上での実行時に、態様Ａ、Ｂ、Ｃのいずれか１つに記載の任意の方法を実行するプログラム・コードを備える、プログラム。
【符号の説明】
【０１１８】
１００  センサ・システム
１１０  制御ユニット
１２０  センサ装置
１３０  集積センサ装置
１３０−１〜Ｎ  集積センサ装置
１４０  感知素子
１５０  通信用インタフェース
１６０  受信回路
１７０  送信回路
１８０  送信リンク
１９０  処理回路
２００  モニタ回路
２１０  受信回路
２２０  モニタ回路
２３０  送信回路
２４０  電源
２５０  入力フィルタ
２６０  スパイク・フィルタ
２７０  トランシーバ
２８０  トランシーバ
２９０  エラー統計値ユニット
２９０−１〜Ｎ  エラー統計値ユニット
３００  評価ユニット
３１０  グループ
Ｐ１００  プロセス
Ｐ１１０  プロセス
Ｐ１２０  プロセス
Ｐ２００  プロセス
Ｐ２１０  プロセス
Ｐ２２０  プロセス
Ｐ３００  プロセス
Ｐ３１０  プロセス
Ｐ３２０  プロセス
Ｐ３３０  プロセス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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