(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査すべき電子的な装置と接続可能である外部の測定端子（１）と変換器（３）とを備えている、電気的な特性量を測定するための装置であって、
前記変換器（３）は、測定すべき種々の特性量種類の、前記測定端子（１）を介して測定可能であるか又は測定された複数の測定量を、設定可能であるか又は設定された単一の特性量種類のそれぞれの電気的な測定量に変換するよう構成されており、
前記変換器（３）を制御するための制御ユニット（２）が設けられており、該制御ユニット（２）は、制御によって、前記変換器（３）を用いて測定すべき特性量種類の内の少なくとも一つを選択可能であり、
変換器（３）は、測定すべき少なくとも二つの特性量種類に対してそれぞれ少なくとも一つの固有の入力段（３ａ，３ｂ）を有しており、該入力段（３ａ，３ｂ）を用いて、前記測定すべき特性量種類の前記測定量を検出可能であり、且つ、設定可能であるか又は設定された特性量種類に変換可能であり、
前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の変換された前記測定量は前記入力段（３ａ，３ｂ）の信号出力端（５ａ，５ｂ）に供給される、電気的な特性量を測定するための装置において、
少なくとも二つの入力段（３ａ，３ｂ）が、測定すべき異なる特性量種類に関して時間的に並行して動作しており、且つ、設定可能であるか又は設定された同一の特性量種類のそれぞれ変換された測定量を同時にそれぞれ一つの信号出力端（５ａ，５ｂ）に供給することによって、前記測定端子（１）に供給された電気的な信号が少なくとも二つの異なる判定基準に関して並行して検査されており、
変換器（３）は測定すべき少なくとも一つの特性量種類に対して少なくとも二つの固有の入力段（３ａ１，３ａ２，３ｂ１，３ｂ２）を有しており、それらの入力段（３ａ１，３ａ２，３ｂ１，３ｂ２）の内、入力段（３ａ２，３ｂ２）は前記測定量をディジタル方式で検出するよう構成されており、入力段（３ａ１，３ｂ１）は前記測定量をアナログ方式で検出するよう構成されており、
前記入力段のそれぞれを用いて、測定すべき同一の特性量種類の測定量を検出可能であり、且つ、前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の測定量に変換可能であることを特徴とする、電気的な特性量を測定するための装置。
【請求項２】
前記装置は少なくとも二つの信号評価ユニット（６ａ，６ｂ）を有しており、前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の変換された前記測定量を技術的な判定基準に関して、前記信号評価ユニット（６ａ，６ｂ）を用いて評価可能であるか又は処理可能であり、
各信号評価ユニット（６ａ，６ｂ）には異なる技術的な判定基準が対応付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
制御ユニット（２）を用いた制御によって、異なる入力段（３ａ，３ｂ）の少なくとも二つの信号出力端（５ａ，５ｂ）の内の一方に、一つの信号評価ユニット（６ａ，６ｂ）を選択的に接続可能である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも二つの信号評価ユニット（６ａ，６ｂ）は、同時に並行して動作可能であるか、又は、同時に並行して動作しており、それぞれの評価結果又は処理結果を制御ユニット（２）に供給する、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
制御ユニット（２）は、マイクロプロセッサ及び／又はプログラミング可能な論理ゲート装置、並びに、プログラムメモリ及び／又はデータメモリを有しており、
前記制御ユニット（２）においては、複数の前記信号評価ユニット（６ａ，６ｂ）を、複数の入力段（３ａ，３ｂ）の複数の信号出力端（５ａ，５ｂ）又は信号入力端の内の一つと選択的に接続するために、及び／又は、複数の前記入力段（３ａ，３ｂ）及び／又は複数の前記信号評価ユニット（６ａ，６ｂ）のパラメータ化のために、プログラム又はゲート機能が実行される、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
検査すべき電子的な装置と接続可能である外部の測定端子（１）と変換器（３）とを備えている、電気的な特性量を測定するための装置であって、
前記変換器（３）は、測定すべき種々の特性量種類の、前記測定端子（１）を介して測定可能であるか又は測定された複数の測定量を、設定可能であるか又は設定された単一の特性量種類のそれぞれの電気的な測定量に変換するよう構成されており、
前記変換器（３）を制御するための制御ユニット（２）が設けられており、該制御ユニット（２）は、制御によって、前記変換器（３）を用いて測定すべき特性量種類の内の少なくとも一つを選択可能であり、
変換器（３）は、測定すべき少なくとも二つの特性量種類に対してそれぞれ少なくとも一つの固有の入力段（３ａ，３ｂ）を有しており、該入力段（３ａ，３ｂ）を用いて、前記測定すべき特性量種類の前記測定量を検出可能であり、且つ、設定可能であるか又は設定された特性量種類に変換可能であり、
前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の変換された前記測定量は前記入力段（３ａ，３ｂ）の信号出力端（５ａ，５ｂ）に供給される、電気的な特性量を測定するための装置において、
少なくとも二つの入力段（３ａ，３ｂ）が、測定すべき異なる特性量種類に関して時間的に並行して動作しており、且つ、設定可能であるか又は設定された同一の特性量種類のそれぞれ変換された測定量を同時にそれぞれ一つの信号出力端（５ａ，５ｂ）に供給することによって、前記測定端子（１）に供給された電気的な信号が少なくとも二つの異なる判定基準に関して並行して検査されており、
前記装置は、検査すべき電子的な装置と接続可能である外部端子（１’）を用いて電気的な特性量を形成するための装置を有しており、
前記装置は更に変換器（３’）を有しており、該変換器（３’）は、該変換器（３’）の入力端に印加される、設定可能であるか又は設定された単一の特性量種類の電気的な特性量を、形成可能な種々の複数の特性量種類から選択可能である一つの特性量種類の特性量に変換し、該特性量を前記端子（１’）を介して出力するよう構成されており、
前記変換器（３’）を制御するための制御ユニット（２’）が設けられており、制御によって、前記変換器（３’）を用いて形成することができる特性量種類の内の一つを選択可能であり、
変換器（３’）は、形成すべき少なくとも二つの特性量種類に対してそれぞれ少なくとも一つの固有の出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）を有しており、該出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）を用いて、前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の電気的な特性量から、前記出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）の一つの出力端（５ａ’，５ｂ’，５ｃ’，５ｄ’）に供給される、出力すべき特性量種類の電気的な特性量を出力可能であることを特徴とする、電気的な特性量を測定するための装置。
【請求項７】
変換器（３’）は形成すべき少なくとも一つの特性量種類に対して少なくとも二つの固有の出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）を有しており、該出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）はそれぞれ、異なる電気的な判定基準及び／又は機能を用いて同一の特性量を形成するよう構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
出力段（３ｄ’）は前記特性量をディジタル方式で出力するよう構成されており、出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’）は前記特性量をアナログ方式で出力するよう構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は少なくとも二つの発生器ユニット（６ａ’，６ｂ’）を有しており、該発生器ユニット（６ａ’，６ｂ’）を用いて、前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の電気的な特性量を形成可能であり、
各発生器ユニット（６ａ’，６ｂ’）には異なる技術的な形成方式が対応付けられている、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
一方の発生器ユニットにはアナログ方式の前記技術的な形成方式が対応付けられており、他方の発生器ユニットにはディジタル方式の前記技術的な形成方式が対応付けられている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
制御ユニット（２’）を用いた制御によって、異なる出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）の少なくとも二つの信号入力端の内の一方に、一つの発生器ユニット（６ａ’，６ｂ’）を選択的に接続可能である、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
制御ユニット（２’）は、マイクロプロセッサ及び／又はプログラミング可能な論理ゲート装置、並びに、プログラムメモリ及び／又はデータメモリを有しており、
前記制御ユニット（２’）においては、複数の前記発生器ユニット（６ａ’，６ｂ’）を、複数の出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）の複数の信号入力端の内の一つと選択的に接続するために、及び／又は、複数の前記出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）及び／又は複数の前記発生器ユニット（６ａ’，６ｂ’）のパラメータ化のために、プログラム又はゲート機能が実行される、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
測定チャネル及び／又は形成チャネルの前記制御ユニット（２，２’）は、同一の共通の制御ユニット（２，２’）によって形成されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置は、測定チャネルとしての機能と形成チャネルとしての機能を切り替え可能である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
自動車用の制御装置の検査時に、機関回転角及び／又は時間に関するシミュレートされた情報が上位のデータ処理装置から前記制御ユニット（２，２’）に供給されている、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
信号の測定及び／又は形成の実行時間中に、前記機関回転角及び／又は前記時間に依存してパラメータを変更するよう制御ユニット（２，２’）は構成されている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
測定又は形成された信号における測定及び／又は形成された事象に依存して、該事象時に生じていた機関回転角及び／又は時間を記憶する、及び／又は、データ処理装置に伝送するよう装置は構成されている、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
制御ユニット（２，２’）は、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載されている、少なくとも一つの別の装置とのバス（１１，１１’）を介する通信コネクションを確立している、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
検査すべき電子的な装置の電気的な信号の電気的な特性量を測定するための方法であって、
前記信号を測定装置の外部測定端子（１）に印加し、
前記測定装置の変換器（３）を用いて、測定すべき種々の特性量種類の、同一の測定端子（１）を介して測定可能であるか又は測定された複数の測定量を、設定可能であるか又は設定された単一の特性量種類のそれぞれの電気的な測定量に変換し、
制御ユニット（２）を用いて、前記変換器（３）を制御し、該制御によって、前記変換器（３）を用いて測定すべき特性量種類の内の少なくとも一つを選択し、
変換器（３）は、測定すべき少なくとも二つの特性量種類に対してそれぞれ少なくとも一つの固有の入力段（３ａ，３ｂ）を有しており、該入力段（３ａ，３ｂ）を用いて、前記測定すべき特性量種類の前記測定量を検出し、設定可能であるか又は設定された特性量種類に変換し、
前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の変換された前記測定量を前記入力段（３ａ，３ｂ）の信号出力端（５ａ，５ｂ）に供給する、電気的な特性量を測定するための方法において、
少なくとも二つの入力段（３ａ，３ｂ）を、測定すべき異なる特性量種類に関して時間的に並行して動作させ、且つ、設定可能であるか又は設定された同一の特性量種類のそれぞれ変換された測定量を同時にそれぞれ一つの信号出力端（５ａ，５ｂ）に供給することによって、前記測定端子（１）に供給された電気的な信号を二つの異なる判定基準に関して並行して検査し、
変換器（３）は測定すべき少なくとも一つの特性量種類に対して少なくとも二つの固有の入力段（３ａ１，３ａ２，３ｂ１，３ｂ２）を有しており、それらの入力段（３ａ１，３ａ２，３ｂ１，３ｂ２）の内、入力段（３ａ２，３ｂ２）は前記測定量をディジタル方式で検出するよう構成されており、入力段（３ａ１，３ｂ１）は前記測定量をアナログ方式で検出するよう構成されており、
前記入力段のそれぞれを用いて、測定すべき同一の特性量種類の測定量を検出し、且つ、前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の測定量に変換することを特徴とする、電気的な特性量を測定するための方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法に従い電気的な特性量を測定し、且つ、検査すべき電子的な装置と接続される外部端子（１’）を有している少なくとも一つの形成装置を用いて電気的な特性量を形成するための方法において、
前記形成装置の変換器（３’）を用いて、該変換器（３’）の入力端に印加される、設定可能であるか又は設定された単一の特性量種類の電気的な特性量を、形成可能な種々の複数の特性量種類から選択可能である一つの特性量種類の特性量に選択的に変換し、変換された該特性量種類の電気的な特性量を前記端子（１’）を介して出力し、
制御ユニット（２’）を用いて前記変換器（３’）を制御し、該制御によって、前記変換器（３’）を用いて形成することができる特性量種類の内の一つを選択し、
変換器（３’）は、形成すべき少なくとも二つの特性量種類に対してそれぞれ少なくとも一つの固有の出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）を有しており、該出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）を用いて、前記設定可能であるか又は設定された特性量種類の電気的な特性量から、出力すべき特性量種類の電気的な特性量を、前記出力段（３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’）の一つの出力端（５ａ’，５ｂ’，５ｃ’，５ｄ’）に供給する、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査すべき電子的な装置と接続可能な少なくとも一つの外部測定端子を有している、電気的な特性量を測定するための装置に関する。さらに本発明は、検査すべき電子的な装置の電気的な信号の電気的な特性量を測定するための方法に関する。測定すべき信号は、測定装置の測定端子に印加される。
【０００２】
さらに本発明は、検査すべき電子的な装置と接続可能な少なくとも一つの外部測定端子を有している、電気的な特性量を形成するための装置に関する。同様に本発明は、検査すべき電子的な装置と接続される少なくとも一つの外部測定端子を有している少なくとも一つの形成装置を用いて電気的な特性量を形成するための方法に関する。
【０００３】
電気的な特性量を測定するための装置は、慣用的にしばしば測定チャネルと称される回路装置を形成する。測定チャネルとは複数の電子的なコンポーネントから成る回路装置であると解される。測定チャネルは測定すべき電気的な信号を印加することができる測定端子を入力端に有しており、また出力端においては測定値を例えば出力端子又は呼び出し可能なメモリに供給するか、又は他の措置によって測定値を供給する。
【０００４】
同様に、電気的な特性量を形成するための装置は、慣用的にしばしば形成チャネルと称される回路装置である。本発明の範囲においては、その種の回路装置は複数の電子的なコンポーネントから成る回路装置であり、それらの回路装置の入力端には値や電気的な信号のような情報が供給され、また、それらの回路装置の出力端は出力端子を有しており、供給された情報から形成された信号をこの出力端子において取り出すことができる。
【０００５】
冒頭で述べた装置又は方法を、あらゆる種類の電気的又は電子的な装置を検査するために使用することができる。例示的ではあるが、本願の有利な用途においては、自動車制御装置の検査が予定されている。この特定の用途は以下において説明する本願発明を何ら制限するものではなく、単に機能を説明するための例として使用されるに過ぎない。一つの例として自動車制御装置における用途を挙げたが、この例は他のあらゆる種類の電子的な装置にとっても一般的なものであると解される。
【０００６】
従来技術においては、例えば、後の実際の動作における自動車制御装置の特性をシミュレーションして検査するために、自動車制御装置をシミュレーション環境において検査することが公知である。その種の検査は当業者の間では例えばＨＩＬ（Hardware in the Loop）と呼ばれている。
【０００７】
自動車制御装置のその種の検査にとって重要なことは、その種の自動車制御装置に外部から所定の電気的な特性量、例えば自動車を走行した際の具体的な実際の動作時に生じるような電気的な特性量が印加されることである。
【０００８】
そのような特性量として、例えば、所定のセンサ、操作可能な構成素子等から供給される電気的な特性量が考えられる。通常の場合、自動車制御装置は入力量に依存して処理後に出力量を供給するか、又は、入力量に依存せずに出力量を供給し、それらの出力量を検査の範囲において検出及び評価することができる。即ち要約すると、その種の検査の実施にとって重要であることは、一方では自動車制御装置の入力端に電気的な特性量が供給され、他方では自動車制御装置の出力端から電気的な特性量が検出されて、その検出された特性量が評価されることであり、特に入力量の供給がシミュレーションの範囲において行なわれ、また出力量の処理もシミュレーションの範囲において行なわれることである。
【０００９】
本発明の範囲においては、電気的な特性量は、特性量値及び特性量種類によって表される特性量であると解される。典型的な特性量種類として電流、電圧、抵抗等が挙げられるが、特性量種類はそれらに限定されるものではない。
【００１０】
また本発明の範囲おいては、電気的な種類のものではない一般的な物理的特性量も処理することができるが、そのような物理的特性量はその後に電気的な特性量によって技術的に表される。例えば、力、トルク、重量、長さ、時間、角度等のような特性量種類を自動車制御装置の検査の範囲においては相応の電気的な特性量種類によって表すことができ、これは例えば、そのような特性量種類を測定するセンサが特性量に比例する相応の出力信号を電気的な特性量の形態で供給することによって、例えば電圧又は抵抗又は電流として供給することによって行なわれる。
【００１１】
さらには、特性量値は数値及び度量衡単位によって表されている。例えば３アンペアの電流は、３という数値とアンペアという度量衡単位とから成る特性量値を有する電流という特性量種類である物理的な特性量を表す。このことは他の任意の物理的な特性量、特に電気的な特性量にも同様に当てはまる。
【００１２】
明らかに異なる複数の物理的な特性量、特に電気的な特性量は異なる措置によってしか形成又は測定できないので、従来技術においては、所定の物理的な特性量又は電気的な特性量を測定又は形成するために、その特定の特性量種類に適合されている装置を使用することが公知である。所定の物理的な特性量又は電気的な特性量を測定又は形成するためのその種の装置の多くは、データ処理カードのための共通のインタフェースカード又はプラグインカードにおいて実現されていることが殆どである。
【００１３】
このことは、例えば自動車制御装置のような電気的な装置の検査の範囲においては、検査中に発生する種々の測定又は形成すべき物理的な特性量、特に電気的な特性量を処理できるようにするために多数の異なる装置を準備しなければならないことを意味している。
【００１４】
この理由から、従来の検査システムは非常に複雑なものであり、またシミュレートされる解決すべきタスクにその都度別個に適合されている。公知の検査装置は考察すべき具体的なシミュレーションタスクのためにしか使用することができないので、その種の公知の検査装置は複雑で高価であり、また、融通の利くものではない。シミュレーションの範囲において他の態様が考察される場合には、相応の検査装置を変更し、新たなタスクに適合させる必要性が生じるが、このことは同様に煩雑であり、また費用が掛かる。
【００１５】
また場合によっては、一つのカードにおいて所定の物理的な特性量又は電気的な特性量を測定又は形成するための複数のチャネルが使用されないままであるにもかかわらず、別の物理的な特性量又は電気的な特性量を測定又は形成するための場合によっては同様に過剰であるチャネルを備えた別のカードを使用しなければならず、これによってシステムの使用面積が拡大し、またシステムのコストも上昇する。
【００１６】
さらには、これまでの従来技術においては、異なる特性量種類の物理的な特性量、特に電気的な特性量の複数の測定値を処理できるようにするために、また必要に応じて、異なる特性量種類をシミュレーションにより作成できるようにするために、上位のデータ処理装置、特に、そのデータ処理装置において実行されるプログラムも相応に適合された複数のインタフェースを有していなければならないことは非常に不利であると見なされている。
【００１７】
従って本発明の課題は、電気的な信号における電気的な特性量又は電気信号に関する電気的な特性量を測定及び形成するための種々の電気的な特性量の処理を簡略化することができる装置と方法を提供することである。特に、測定された電気的な特性量を更に処理するため、又は、所定の電気的な特性量を形成するために、上流側又は下流側に接続されているデータ処理部も簡略化されるべきである。有利には、従来は異なるタスクのために必要とされた複数の電気的な端子（入力端子／出力端子）又はチャネルの必要とされる数が低減されることによって結線のコストが低減されるべきである。
【００１８】
この課題は、第１の態様によれば、電気的な特性量を測定するための冒頭で述べたような装置又は方法によって解決されるが、この装置又は方法においては、変換器が設けられており、この変換器は、測定すべき種々の特性量種類、特に電流及び／又は電圧及び／又は抵抗である特性量種類の、測定端子を介して測定可能な／測定された複数の測定量を、設定された／設定可能な単一の特性量種類、特に特性量種類は電圧である電気的な測定量にそれぞれ変換するよう構成されており、また、変換器を制御するための制御装置が設けられており、制御によって、変換器を用いて測定すべき特性量種類の内の少なくとも一つを選択可能であり、更には、変換器は測定すべき少なくとも二つの特性量種類に対してそれぞれ少なくとも一つの固有の入力段を有しており、この入力段を用いて、測定すべき特性量種類の測定量を検出可能であり、設定された／設定可能な特性量種類に変換可能であり、設定された／設定可能な特性量種類の変換された測定量が入力段の信号出力端に供給される。
【００１９】
即ち、本発明によるその種の装置又は方法の重要な着想は、正規化が実施されること、即ち、装置の変換器を用いて、測定すべき種々の特性量種類の複数の測定量、特に同一の測定端子を介して測定可能な／測定された連続的な複数の測定量が、ただ一つの設定された／設定可能な特性量種類のそれぞれの電気的な測定量に変換されることである。
【００２０】
その種の装置又は方法は、一つの特性量種類について行なわれた正規化に基づいて、高いフレキシビリティを有している。何故ならば、入力端においては装置、例えば自動車制御装置の電気的な信号の任意の電気的な特性量を検出することができるが、その際に、装置内において、更には装置外においても、もしくは、別個の更なる処理部に対しても、到来した特性量種類に依存せずに、常に同一の特性量種類の一つの特性量が存在しているからである。
【００２１】
つまり例えば、電流、電圧、抵抗又はその他の電気的な入力特性量種類である特性量種類の入力量を本発明による装置又は本発明による方法によって、特性量種類は電圧である特性量に変換することができる。それによって、この装置内の後続の全てのコンポーネントは、特性量種類が電圧である電気的な特性量を処理するために構成されていることのみを必要とする。このことは後続の処理を著しく簡略化し、また種々の種類の処理の選択的な組み合わせを簡単に実現することができる。
【００２２】
更には、入力端における所定の数値範囲内にある入力端の特性量値が、所定の出力端の数値範囲に変換される。例えば、出力端においては、入力端において測定すべき電気的な特性量に依存して、０Vから５Vの範囲にある電圧が常に供給される。従って、特性量種類に関する変換又は正規化が行なわれ、有利な実施の形態においては特性量値に関する変換又は正規化が行なわれる。
【００２３】
その種の装置又は方法は以下の利点を有している。即ち、自動車制御装置のような装置の測定された電気的な特性量を例えばシミュレーションの範囲において更に処理する上位のデータ処理装置に、従来技術のように種々の種類のインタフェースを準備する必要はもはやなく、本願発明の場合には、データ処理装置を用いて、所定の設定された／設定可能なただ一つの特性量種類、例えば電圧である特性量種類の入力量のみを処理するだけで良く、特に、例えば０から５の所定の数値範囲内のみの特性量が与えられているという更なる条件下で処理するだけで良い。
【００２４】
従って、本発明による装置と協働するか、又は、本発明による方法を単独で、又はその種の装置を用いて実施するデータ処理装置においては、メモリスペース及びプロセス負荷にとって重要なリソース、並びにハードウェアコンポーネントにとって重要なリソースを節約することができる。更には、インタラクション又はスケーラビリティの新たな可能性も得られる。何故ならば、所定のインタフェースを備えたデータ処理装置を本発明による複数の装置とも同様に協働させることができるからである。
【００２５】
本発明による装置又は本発明による方法においては、更に、変換器を制御するための制御装置が設けられており、制御によって、変換器を用いて測定することができる特性量種類の内の少なくとも一つを選択することができる。
【００２６】
つまり、例えば制御装置内で実行することができるソフトウェア、例えば、上位のデータ処理装置によって制御装置に記憶されており、且つ、開始されたソフトウェアによって、又はプログラミングされた論理ゲート（ＦＰＧＡ）またその機能によっても、どの特性量種類が所定の時点において測定のために選択されるかを別個に規定することができる。従って、電気的な特性量を測定するための同一の装置を使用して、電気的な信号を所定の時点において第１の特性量種類に関して測定し、別の時点においては別の電気的な特性量種類に関して測定することができる。
【００２７】
更には、本発明の装置及び方法の範囲においては、変換器が測定すべき少なくとも二つの異なる特性量種類のためにそれぞれ少なくとも一つの固有の入力段を有している。従って、この固有の入力段各々を用いることにより、規定された特性量種類の測定量を検出し、設定された／設定可能な特性量種類の測定量に変換／正規化することができる。この場合、変換された測定量は、この設定された特性量種類として、更なる処理のために考察する入力段の信号出力端に供給される。
【００２８】
つまりは、複数設けられている入力段を時間的に連続して切り替える（時間多重化）ことの他に、少なくとも二つの入力段の並行動作も実現することができる。即ち、設けられている全ての入力段の内の少なくとも二つの入力段を並行して動作させることができ、並行動作中には、それらの入力段が、同一の設定された／設定可能な特性量種類のそれぞれ変換された測定量をそれぞれ信号出力端に供給する。
【００２９】
例えば、電気的な装置（制御装置）において測定端子に供給される電気的な信号から、この信号を少なくとも二つの異なる判定基準に関して並行して検査することができる。例えば、この例においては、一方の入力段を用いて電圧を測定し、他方の入力段を用いて電流を測定するために使用される少なくとも二つの入力段が装置に設けられている場合には、測定端子における電圧も、測定端子を介して流れる電流も検出することができる。本発明によれば、それら二つの測定量は設定された／設定可能な測定量に変換される。
【００３０】
一つの実施の形態においては、測定すべき種々の特性量種類のための種々の種類の入力段に付加的に、変換器は少なくとも一つの測定すべき特性量種類に対して、有利には測定すべき特性量種類の各々に対して、それぞれ異なる電気的な機能／機能性を備えている少なくとも二つの入力段を有しており、それらの入力段を用いて、測定すべき特性量種類の同一の測定量をそれぞれ検出することができ、且つ、設定された／設定可能な特性量種類の測定量に変換することができる。例えば、種々の機能／機能性の内容としては、種々の入力段が構成されていること、複数の特性量を非常に正確に検出すること、非常に高速に検出すること、種々の種類のフィルタリングを行なうこと等が挙げられる。例えば、一方の入力段が測定量をディジタル方式で検出し、他方の入力段が測定量をアナログ方式で検出するように構成することもできる。
【００３１】
また、例えば、アナログ方式の入力段が電気的な信号の電圧を検出するために設けられており、それと同時に、ディジタル方式の入力段が電圧を検出するために設けられている場合には、種々の判定基準に関して、一つの電気的な信号を同一の特性量種類において選択することができる。
【００３２】
例えば、信号をディジタル方式の入力段を用いて非常に高速に時間分解測定で検出することができ、これに対して、アナログ方式の入力段では、印加される電気的な信号のフィルタリングを行い、続いて、フィルタリングされた電気的な入力信号を所望の電気的な特性量、この例においては電圧に関して検出することができる。勿論、この例は測定量として電圧を検出する場合にのみ有効なのではなく、他のあらゆる種類の測定量の検出にも有効である。
【００３３】
更に、方法及び装置の別の有利な実施の形態においては、装置が少なくとも二つの信号評価ユニットを有しており、方法に関してはそれら少なくとも二つの信号評価ユニットを用いて、設定された／設定可能な特性量種類の変換された測定量が、所望の技術的な判定基準又は選択された技術的な判定基準に関して評価／処理可能であるか、又は、評価／処理される。各信号評価ユニットには異なる技術的な判定基準が対応付けられている。
【００３４】
種々の技術的な判定基準によって、例えば、変換された、設定された／設定可能な特性量種類から数値で表される特性量値が決定されるかについて識別することができる。別の技術的な判定基準によれば、特性量値を例えば、装置において設定されているか、必要に応じて変更可能である比較値と比較することができる。ここでは任意の技術的な判定基準が考えられる。
【００３５】
特に有利には、制御ユニットを用いた制御によって、少なくとも二つの信号出力端の内の一方に信号評価ユニットを選択的に接続することができ、また各信号出力端は異なる入力段に対応付けられている。
【００３６】
つまり、ここでもまた、時間的に連続して同一の信号評価ユニットを種々の入力段に接続することができ（時間多重化）、従って、例示的な用途においては、特性量値を、前者のケースでは測定された電圧から検出することができ、後者のケースでは測定された電流又は抵抗等から検出することができる。別の用途においては、それと同時に、種々の信号評価ユニットを用いて種々の技術的／電気的な判定基準についての検査を並行して実施することができ、例えば、絶対的な特性量の測定また比較値との比較を実施することができる。
【００３７】
つまり有利には、少なくとも二つの信号評価ユニットを同時に並行して動作させることができ、その都度の評価結果又は処理結果を制御ユニットに供給することができる。その種の制御ユニットにこの結果を記憶することができ、例えば、上位のデータ処理装置への転送又は上位のデータ処理装置からの呼び出しのために記憶し、シミュレーションの範囲において使用することもできる。
【００３８】
各信号検出ユニットの評価結果及び／又は処理結果を別のパラメータに依存させて記憶することもできる。例えば、実際に供給される時間又は機関回転角、又は、本発明による装置のデータ処理装置によるシミュレーション、もしくは本発明による方法の範囲におけるシミュレーションによっても供給される時間又は機関回転角に依存させて記憶することもできる。
【００３９】
別の態様による本発明の範囲においては、種々の電気的な特性量を検出した後に、本発明の課題を解決するために、所望の電気的な特性量を有するか、所望の電気的な特性量を表す電気的な信号も形成することができる装置及び方法が提供される。その種の信号を電気的又は電子的な装置、特に自動車制御装置に供給するため、従って、その種の装置に対する入力量を形成するために形成することができる。例えば、入力量に依存して、検査すべき装置が更なる処理を行ない、また必要に応じて応答信号を供給する。
【００４０】
ここでもまた本発明に従い高いフレキシビリティを達成するために、装置又は方法においては変換器が設けられており、この変換器は、その入力端に印加される、設定された／設定可能な単一の特性量種類、特に特性量種類が電圧である電気的な特性量を、形成可能な種々の複数の特性量種類、特に電流及び／又は電圧及び／又は抵抗である特性量種類から選択可能である一つの特性量種類の特性量に変換し、その特性量を端子を介して出力するよう構成されている。制御ユニットは変換器を制御するために設けられており、また制御によって、変換器を用いて形成することができる特性量種類の内の一つを選択可能であり、更に変換器は形成すべき少なくとも二つの特性量種類に対してそれぞれ少なくとも一つの固有の出力段を有しており、その出力段を用いて、設定された／設定可能な特性量種類の電気的な特性量から、出力すべき特性量種類の電気的な特性量を出力することができ、この電気的な特性量は出力段の一つの出力端に供給される。
【００４１】
電気的な信号を検出する場合の入力端について説明したことと同様に、本発明による装置又は本発明による方法は、出力端においても同様に、使用すべき特性量種類に関する変換又は正規化による利点を得る。本発明による形成装置にはただ一つの特性量種類の電気的な特性量が印加され、本発明による選択によって、どの種類が変換された電気的な特性量であるかが決定される。
【００４２】
つまりここでもまた、本発明による装置は別の上位のデータ処理装置と一緒に動作することができ、この上位のデータ処理装置は、決定されたただ一つの特性量種類を供給し、生じた電気的な特性量を選択するための一つのグループに由来するこの単一の電気的な特性量から、出力にとって望ましい特性量を選択することができさえすれば良い。
【００４３】
やはりここでもまた、本発明による装置は制御ユニットを有しており、この制御ユニットは前述の変換器を制御するために使用され、この制御によって、変換器を用いて形成可能な特性量種類の内の一つを選択することができる。
【００４４】
更には、特性量種類に関する変換／正規化が行なわれるだけでなく、特性量値に関する十分な正規化も使用することができる。設定された特性量種類として電圧が使用される同一の例では、０から５の範囲にある特性量値、即ち、０Ｖから５Ｖの範囲にある、設定可能な特性量種類の電気的な特性量が使用され、装置内で形成することができる電気的な信号、もしくは外部でも形成することができる電気的な信号から、同一の特性量種類、又は有利には別の特性量種類の実質的に任意の出力信号を形成することができる。
【００４５】
更に本発明によれば、変換器が形成すべき少なくとも二つの特性量種類に対して少なくともそれぞれ固有の出力段を有しており、それらの出力段を用いて、設定された／設定可能な特性量種類の電気的な特性量から、出力すべき特性量種類の所望の電気的な特性量を出力することができ、その所望の電気的な特性量は更にそれぞれの出力段の出力端に供給される。全ての出力段の全ての出力端を一つの共通の外部端子へと共通して案内することができ、特に、出力段が同時ではなく、時間的に連続して動作する場合にはそのような案内が行なわれる。この場合、別の出力段に影響を及ぼさないために、使用されない出力段の出力端を高抵抗で接続することもできる。
【００４６】
ここでは、変換器の既存の全ての出力段のそれぞれの出力端をスイッチング装置によって選択的に装置の外部端子に接続することができるか、又は、それらの出力端が用途固有に接続され、特に、電気的な特性量を形成するための装置の外部端子は所定の時点においては、選択された出力段のちょうど一つの出力端子としか接続されていない。つまり、使用すべき出力段を選択する際に時間的な多重化も実施することができる。
【００４７】
ここでもまた、装置内に設けられている制御ユニットを用いて、既存の種々の出力段の間での切り替えを実施することができる。該当する出力段の選択に応じて、設定された特性量種類の同一の電気的な入力量も必要に応じて使用して、出力すべき特性量種類の電気的な特性量を時間的に連続して形成することができる。
【００４８】
更には、変換器が少なくとも一つの特性量種類に対して、有利には形成すべき各特性量種類に対して、少なくとも二つの固有の出力段を有することができ、それら出力段の各々は、種々の電気的な判定基準及び／又は機能を用いて同一の特性量を形成するように構成されている。例えば、ある出力段をディジタル方式で特性量を出力するように構成することができ、またある出力段をアナログ方式で特性量を出力するように構成することができる。
【００４９】
更には、有利な実施の形態においては、本発明による装置が少なくとも二つの発生器ユニットを有しており、それらの発生器ユニットを用いて、設定された／設定可能な特性量種類の電気的な特性量を形成することができ、続いてその電気的な特性量を変換することができる。各発生器ユニットには技術的に異なる形成方式が対応付けられている。
【００５０】
例えば、一方ではアナログ方式での形成を行なうことができ、他方ではディジタル方式での形成を行なうことができる。ここでもまた、制御ユニットを用いた制御によって発生器ユニットを所望の出力段の信号入力端に選択的に接続することができる。発生器ユニットの選択を同様に制御ユニットによって行なうこともできる。選択された発生器ユニットが設定された／設定可能な特性量種類の電気的な特性量を形成するための情報を制御ユニットに設けることができる、及び／又は、制御ユニットから発生器ユニットへと伝送することができる。
【００５１】
更に本発明によれば、電気的な特性量を測定するための方法並びに前述の電気的な特性量を形成するための方法を、それらの方法のためにそれぞれ設けられている装置と同様に、同一の装置を用いて実施することができる。
【００５２】
従って、単一の装置が、電気的な特性量を測定するための前述の装置と電気的な特性量を形成するための前述の装置とを包含することができる。つまりこの装置は、例えば、測定装置としての機能と形成装置としての機能との間での切り替えを行なうことができる。もしくは冒頭部での説明によれば、装置は測定チャネルと形成チャネルとの間での切り替えを行なうことができる。
【００５３】
この本発明による実施の形態は、測定装置の前述の制御ユニット及び／又は形成装置の前述の制御ユニットを、ここでは同一の共通の制御ユニットによっても形成できるという利点を更に有している。複数の測定装置及び／又は形成装置が確かに共通の一つの制御ユニットを有しているが、しかしながらその種の制御ユニット内では、各装置に対して固有の個別に交換可能なプログラムを実行することができるか、又は、固有の個別に交換可能なゲート機能を実行することができる。
【００５４】
しかしながら、測定装置と形成装置の組み合わせでは、測定の機能に対しても、形成の機能に対してもそれぞれ固有の制御ユニットを設けることができ、特に、それらの制御ユニットは、それぞれの機能を相互に関連付けるためのデータ交換を目的として、相互に通信することができる。
【００５５】
制御ユニット、また測定装置又は形成ユニットの制御ユニット、もしくは、二つの装置に共通する制御ユニットは、本発明によれば、マイクロプロセッサを有することができるか、又は、ＦＰＧＡ（の一部）において実施されている、ソフトウェア毎にプログラミング可能なプロセッサユニットを有することができるか、又は、プログラミング可能な／プログラミングされた論理ゲート装置（ＦＰＧＡ、部分的にコンフィギュレート可能）を有することができ、また、プログラムメモリ及び／又はデータメモリを有することができる。信号評価ユニット又は発生器ユニットを複数ある入力段又は出力段の複数の信号出力端又は信号入力端の内の一つと選択的に接続するために、制御ユニットにおいてプログラム又はゲート機能を実行することができる。更には、その種の制御ユニットを用いて、入力段もしくは出力段及び／又は信号評価ユニットもしくは形成ユニットのパラメータ化も実施することができる。
【００５６】
特に有利には、制御ユニットに、機関回転角及び／又は時間に関する情報、特にシミュレートされた情報が特に上位のデータ処理装置から供給される。従って有利な実施の形態においては、電気的な信号の測定及び／又は形成の実行時間中にパラメータを変更するように、特に機関回転角及び／又は時間に依存してパラメータを変更するように制御ユニットを構成することもできる。
【００５７】
例えば、機関回転角及び／又は時間に依存して、比較値との比較を行なう制御ユニットにおいて測定を実施している間に、比較値の特性量を変更して、例えば実施されている測定の経過において種々の比較結果を取得することができる。
【００５８】
その種の変更を、例えば、噴射装置の出力信号の信号経過において、異なる時点又は異なる機関回転角で顕著な信号変化、特に上昇する側縁及び／又は下降する側縁によって表すことができる燃料噴射の開始及び終了を規定するために行なうことができる。測定中の比較値の変更によって、それらの信号変化は相互に一義的に異ならせることができる。
【００５９】
更には、測定又は形成された信号における測定及び／又は形成された事象に依存して、この事象時に生じていた機関回転角及び／又は時間を記憶する、及び／又は、データ処理装置に伝送するために装置を構成することもできる。その種の記憶された情報を、例えば自動車制御装置の検査時のシミュレーションの範囲において使用することができる。
【００６０】
前述の本発明による複数の装置、特に同種の装置の制御ユニットを同時に使用して、それらの制御ユニットが相互に通信する、及び／又は、バスを用いてデータ処理装置と通信することによって、例えば、上位のデータ処理装置を用いて異なる同種の本発明による装置を並行して動作させることができ、またそれによって、いずれにせよ存在する測定手段及び形成手段の多様性を更に拡張することができる。機関回転角及び時間に関する情報を関与する全ての装置に同時に供給することができる。
【００６１】
前述の本発明による装置のうち、例えばデータ処理装置のための共通のインタフェースカード又はプラグインカードにおいて、複数（少なくとも二つ）の装置を実現することができる。その種のカードは相応に複数の測定チャネル及び／又は形成チャネルを有することができる。複数の測定装置及び／又は形成装置が確かに共通の一つの制御ユニットを有しているが、しかしながらその種の制御ユニット内では、各装置に対して固有の個別に交換可能なプログラムを実行することができるか、又は、固有の個別に交換可能なゲート機能を実行することができる。
【００６２】
個々のチャネルの本発明によるフレキシビリティによって、単一のインタフェースカードを用いて種々の測定機能及び形成機能を実施することができ、また、それらの機能を変更又は交換することができる。従って場合によっては、必要とされるインタフェースカードの数、またそれに伴うコストも低減することができる。
【００６３】
それぞれが種々の特性量種類間の変換を行なう前述の入力段並びに出力段を、例えば演算増幅器によって、又はプログラミングされた論理ゲート（ＦＰＧＡ）によって電子技術的に実現することができ、特に具体的な変換タスクに応じて外部で接続又はコンフィギュレートすることができる。ここではまた、外部の接続／コンフィギュレーションを制御ユニットによって変更し、同一の入力段又は出力段に種々の電気的な機能を割り当てることもできる。
【００６４】
以下では図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】電気的な特性量を測定するための第１の装置を示す。
【図２】電気的な特性量を測定するための代替的な第２の装置を示す。
【図３】噴射パルスを測定する際の用途を示す。
【図４】パルス幅変調と同期する電流測定の際の用途を示す。
【図５】電気的な特性量を形成するための装置を示す。
【図６】並行して動作する図５による複数の装置を示す。
【図７】電気的な特性量を形成するための装置の例を示す。
【図８】測定装置と形成装置を組み合わせて使用する例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
図１には、慣用的に測定チャネルとも称される、冒頭で述べたような電気的な特性量を測定するための本発明による装置が概略的に示されている。
【００６７】
測定チャネルとは、以下に記載する詳細な説明において、また冒頭に記載した説明においても、一方では測定端子を有しており、他方では測定結果を例えばデータ処理装置によってさらに処理できるようにするために測定結果を処理された形態で供給する、あらゆる回路装置であると解される。
【００６８】
従って、図１に示されている回路装置は、この実施例においては自動車制御装置ＥＣＵの測定端子１から制御ユニット２へと延在している測定チャネルを表している。制御ユニット２においては、測定技術的な検出の結果がこの装置を用いて、ここでは別個に図示していないメモリに記憶され、更なる処理が実施される。
【００６９】
更なる理解のため、また一般的な理解のために、測定端子１における電気的な信号が常に基準と関連付けられることが前提とされる。例えば、電圧の測定の結果は常に基準電位、特にアース電位にのみ関連付けられる。従って、自動車制御装置ＥＣＵの測定端子１は、本来の電気的な信号が流れる線路１と、基準電位、実質的にはアース電位を有する線路１ａとに分けられている。
【００７０】
ここで図１には、本発明による装置の例示的な内部構造が示されており、この構造によれば外部測定端子１が変換器３に案内されている。この実施例において、変換器３は二つの独立した入力段３ａ及び３ｂを有している。この実施例においては、測定端子１に印加される電圧に関する情報が表す測定が入力段３ａを用いて行なわれる。またこの実施例においては、入力段３ｂは測定端子１を流れる電流を検出するために設けられている。
【００７１】
制御ユニット２は制御線路４ａ又は４ｂを介して二つの入力段３ａ及び３ｂを選択することができる、及び／又は、二つの入力段３ａ及び３ｂを外部からコンフィギュレート／パラメータ化／スケーリングすることができる。二つの入力段３ａ及び３ｂが、例えば所定の時間又は機関回転角に依存して時間的に連続して動作するか、又は、時間的に並行して動作するように選択を行なうことができる。コンフィギュレート／パラメータ化の際には、例えば制御ユニットによって機能性（例えば増幅率、フィルタ特性曲線等）を変更することができる。これらの動作方式に依存せずに、入力段３ａ及び３ｂの各々（一般化された実施の形態においては基本的にはこれより多くの数の入力段を設けることもできる）が、同一の特性量種類について正規化されたそれぞれの出力量をそれぞれの信号出力端５ａ又は５ｂに供給する。ここでは、信号出力端５ａが入力段３ａに対応付けられており、信号出力端５ｂが入力段３ｂに対応付けられている。
【００７２】
本発明によれば変換が行なわれる。即ち、測定端子１において測定された電圧も測定された電流も一つの出力量、即ち、例えば電圧という特性量種類のような同一の特性量種類に変換される。従って、信号出力端５ａ及び５ｂには所定の電圧信号がそれぞれ供給される。ここでは、信号出力端５ａにおける電圧信号は測定端子１において測定された電圧に比例し、また、信号出力端５ｂにおける電圧は測定端子１を流れる電流に比例する。
【００７３】
従って、図１に示されているような本発明による装置は、信号出力端５ａ及び５ｂの後段の一連の処理部に設けられているあらゆる電気的なコンポーネントがそれぞれ同一の特性量種類、即ちこの実施例においては電圧という特性量種類の電気的な特性量のみを処理すれば良いという特別な利点を有していることは明らかであり、このことは、本発明による装置の更なる結線及び構造をより簡単なものにする。
【００７４】
更には、本発明による装置においては種々の信号評価ユニット６、即ちこの実施例では二つの評価ユニット６ａ及び６ｂが設けられている。例えば、入力端６ａ１に印加される電圧をディジタル値に変換して制御ユニット２に供給するために信号評価ユニット６ａを設けることができる。この信号評価ユニット６ａを、例えば制御線路４ｃを介して、制御ユニット２によってコンフィギュレート及び／又はパラメータ化することができる。
【００７５】
信号評価ユニット６ｂは、例えば、一方の入力端６ｂ１に印加される電圧を、他方の入力端６ｂ２に印加される電圧と比較し、この比較に関する結果、例えば「大きい」又は「小さい」のような情報を制御ユニット２に伝送することができる。
【００７６】
この実施例においては、信号評価ユニットのそれぞれの入力端が切り替え可能なスイッチ７へと案内されており、これによって、外部の信号、ここでは例えば制御ユニット２に由来するもので良い信号に依存して、それぞれの信号評価ユニットの入力端に、装置が使用する、考えられる各信号出力端を接続することができる。
【００７７】
この実施例においては、信号評価ユニット６ａの信号入力端６ａ１が入力段３ａの信号出力端５ａに接続されており、それと同時に、信号評価ユニット６ｂは入力端６ｂ１によって入力段３ａの同一の信号出力端に接続されている。従ってこの測定時点においては、必要に応じて供給された、測定端子における電流に関する情報は考慮されないままであり、これに対して、測定端子における電圧に関する情報は二つの異なる判定基準に関して同時に評価される。即ち、一方では、信号評価ユニット６ａを用いてその絶対的な特性量が検出されて、検出された特性量が制御ユニット２へと供給され、他方では、比較器を表すことができる信号評価ユニット６ｂを用いて、測定された電圧が供給される比較値よりも大きいか小さいかについての比較が実施される。制御ユニット２を用いることにより、ここでは特にディジタル／アナログ変換８を介して、比較値を信号評価ユニット６ｂの第２の入力端６ｂ２に印加することができる。
【００７８】
つまり、別の時点においては、又は、別の機関回転角に依存して、制御線路４ａ及び４ｂを用いた選択によってアクティブな入力段を選択することができ、更には、相応の制御線路９を用いたスイッチ７の切り替えによって、複数ある入力段の内のどの入力段及び供給され変換された測定量の内のどの測定量が後続の信号評価部において更に処理されるかについて、装置のリコンフィギュレーションを行えることは明らかである。
【００７９】
図１とは異なり、図２には、変換器３における入力段の数が図１のものに比べて増加している、電気的な特性量を測定するための本発明による装置の有利な実施の形態が示されている。
【００８０】
図２には、図１と同様に、電圧及び電流という特性量種類の電気的な特性量を検出及び変換するための複数の入力段が示されており、この実施例においては更に、それぞれの特性量種類をアナログ方式でもディジタル方式でも検出することができる。つまりこの実施例では、変換器３が全部で四つの入力段を有している。測定量として電圧を検出するための入力段３ａは、電圧をアナログ方式で測定するための入力段３ａ１と、電圧をディジタル方式で測定するための入力段３ａ２とに分けられている。また入力段３ｂは、電流をアナログ方式で検出するための入力段３ｂ１と、電流をディジタル方式で検出するための入力段３ｂ２とに分けられている。
【００８１】
更には冒頭部で説明したように、全ての入力段は、設定された、又は設定可能な特性量種類に基づいて測定された電気的な特性量の検出及び変換を実施し、また少なくともその特性量種類において変換された電気的な特性量をそれぞれの信号出力端５ａ１及び５ａ２又は５ｂ１及び５ｂ２に供給するように構成されている。
【００８２】
図１のように制御線路９又は４ａ及び４ｂは図示されていないが、ここでは図１と同一のものが設けられている信号評価ユニット６ａ及び６ｂの入力端６ａ１及び６ｂ１を選択的に信号出力端５に接続することができる。ここでは、信号評価ユニット６ａにおいては信号出力端５ａ１と信号出力端５ｂ１との間での切り替えを行なうことができ、また信号評価ユニット６ｂにおいては信号出力端５ａ２と信号出力端５ｂ２との間での切り替えを行なうことができることについてのみ図示されている。勿論、装置内に設けられている変換器３の各入力段の基本的に全ての信号出力端５に入力端６ａ１及び６ｂ１を接続することもできる。
【００８３】
図３には、機関制御装置の噴射パルスが図１又は図２による装置によって測定技術的にどのように検出されるかが示されている。図３には、噴射中に磁気的な噴射弁に生じる電流の経過が示されている。従って、例えば、図１又は図２による装置の入力段３ｂの選択又はアクティブ化によって、噴射弁を流れるこの電流を測定することができ、また設定された特性量種類の電気的な測定量として、ここでは例えば変換又は正規化された電圧として、この入力段の信号出力端５ｂに印加することができる。更に図３には、例えば、信号評価ユニット６ａを用いて具体的な電流経過と時間との関係が記録され、その電流経過が図３に表された経過１０を有していることが示されている。
【００８４】
同一の装置を用いて、信号評価ユニット６ｂを同時に選択することによって、噴射弁を流れる電流、又は、入力段３ｂによる変換後では出力端５ｂにおける変換され正規化された電圧が、制御ユニットによって信号評価ユニット６ｂを形成する比較器に印加されている閾値よりも大きいか小さいかについての比較も実施することができる。
【００８５】
ここでは、時間に依存して、信号評価ユニット又は比較器６ｂに異なる閾値を供給することができ、例えば先ず閾値ｌ１が供給され、比較器は時点Ｔ１又は機関回転角ａ１において、電流が降下する経過において閾値を下回ったことを表す信号を出力し、従って、制御ユニット２に何時この閾値を超えたかについての相応の信号又はその種の情報並びに所属の時間又は機関回転角が供給される。
【００８６】
更にこの事象の検出後には、例えば、制御ユニット２によって新たな閾値が、ここでは特に再びディジタルアナログ変換器８を介して比較器に印加され、これによって噴射工程が何時終了したかが確認される。この噴射工程の終了を、電流経過１０が時点Ｔ２又は機関回転角ａ２において電流閾値ｌ２を下回ることによって検出することができる。
【００８７】
この時間又は所属の機関回転角ａ２も制御ユニット２に記憶することができるので、ここでは、単一の外部端子を介して、電流の経過を種々の判定基準に関して同時に検査し、機関回転角及び／又は時間に依存して、信号経過における所定の事象、ここでは例えば噴射パルスの持続時間を確認することができる。この持続時間、即ち、噴射パルスの開始及び終了の時間的な位置も機関回転角も上位のデータ処理装置に供給することができ、例えば、データバスを介して制御ユニット２からデータ処理装置に転送することができる。
【００８８】
図４には考えられる別の用途が示されており、ここでは、上述の図３の例のような入力段３ｂの代わりに、図１又は図２に示したような電圧測定のための入力段３ａが使用されている。更にこの入力段３ａを用いて、電圧Ｕの側縁、例えばパルス幅変調によって与えられている電圧Ｕの側縁が、図２に応じてディジタル部分３ａ２において、その高速性に基づき測定時に規定され、それと同時にアナログ電流部３ｂ１を用いて電流が測定される。この実施の形態においては、ディジタル電圧部分において側縁を規定した後に、比較器６ｂを使用して閾値電圧ＵＴＨと比較することによって降下する側縁が生じる時間が規定され、そこから、時点ＴＮ又はＴＮ＋１において、即ち、降下する側縁の発生後には常に時間的に等しい間隔を空けて電流測定を行なうためにある程度の時間の経過を待機する。これに関しては、図２による入力段３ｂ１及び信号評価ユニット６ａを用いて、正確にこの時点において電流測定を行なうことができる。スイッチング閾値ＵＴＨも、降下する側縁の確認後に待機すべき時間も、測定工程の実行時間中に外部から例えば種々のデータを制御ユニット２にロードすることによって変更することができる。
【００８９】
ここで図１，２，３及び４の説明から、同一の装置を用いて、装置の相互にアクティブなユニット、即ち使用される入力段並びにその都度使用される信号評価ユニットをその都度内部的に切り替えるだけで種々の測定タスクを実現できることが明らかとなっている。
【００９０】
更に図５には、電気的な特性量を形成するための本発明による装置が概略的に示されている。この装置は、本発明の範囲において形成チャネルを構成しており、ここでは、二つの発生器ユニット６ａ’，６ｂ’の内の一方によって常に同一の特性量単位の電気的な特性量を生成し、続けて変換を行なうために、制御ユニット２からプログラム又はゲート及び／又はデータメモリを用いて情報Ｉが二つの発生器ユニット６ａ’，６ｂ’の内の一方に伝送される。変換器３’内では、電気的な入力量が考えられる複数の特性量種類の内のどの特性量種類に変換されるべきかが選択され、変換された特性量が外部端子１’に供給される。例えば、この外部端子をここでは図示していない機関制御ユニットと接続することができる。
【００９１】
ここでもまた、前述の例と同様に、機関回転角度及び時間に関する情報を同様に制御ユニット２’に供給することができる。即ち、それらの情報に依存して電気的な信号を形成することができる。このことはこの実施例にも、また本発明による二つの装置についても一般的に該当する。
【００９２】
ここでは概略的に示されている変換器３’は種々の出力段３ａ’，３ｂ’，３ｃ’及び３ｄ’を有することができ、制御ユニット２からの情報に依存してそれらの出力段を選択することができる。従って、供給された所定の特性量種類の電気的な特性量を選択的に電圧、電流、抵抗に変換することができるか、又は単なるスイッチング信号、即ち、ディジタルの出力信号、単純には「オン」又は「オフ」に変換することができる。
【００９３】
図５による実施例では、出力段３ａ’及び３ｂ’の前段に二つの異なる発生器ユニット６ａ’及び６ｂ’を接続することができる。つまり、形成すべき電気的な特性量のそれぞれの特性量種類がどのようにして生成されるべきか、即ちアナログ方式で生成されるべきか、又はディジタル方式で生成されるべきかを制御することができる。これら二つの異なる発生器６ａ’及び６ｂ’によって、例えば、電圧源、電流シンク、抵抗シミュレーション又は回路出力端を実現する可能性が得られるか、又は、電圧源、電流シンク、回路出力端としてのパルス幅変調された出力を行なう可能性が得られるか、又は、電圧源又は電流シンクとしての正弦波発生器を実現する可能性が得られるか、又は、別の種類の複数の形成手段、例えば電圧源／電流シンクとしてのウェーブテーブル発生器、ディジタル式のパルス発生器、アナログ式のインクリメンタルエンコーダ、ディジタル式のインクリメンタルエンコーダ、電圧源／電流シンクとしての回転数センサ、ポテンショメータ、電圧源としてのノックセンサ等を実現する可能性が得られる。
【００９４】
基本的には、所望の機能、特に、例えばポテンショメータの機能、更にはエンコーダの機能を実現するために、むしろ図５に示されているような本発明による複数の装置を一緒に使用することができる。
【００９５】
ただ一つの所定の機能を実現するために複数の本発明による装置を相互接続する可能性は、電気的な特性量を形成するための本発明による装置にも、電気的な特性量を測定するための本発明による装置にも与えられている。この場合、それぞれの装置は、特に時間又は機関回転角に同期して動作するために、バスシステムを介して相互に通信することができる。
【００９６】
電気的な特性量を形成するための装置をそのように相互接続した例が図６に示されている。図５に関連させて説明したような複数の装置がここでは並行して動作し、それぞれの装置がバス１１’を介して通信コネクションを有している。
【００９７】
個々の装置の各々において、実行されるプログラム又は論理ゲートの機能性を用いて、所定の所望の電気的な特性量を形成することができる。しかしながら本発明によれば、それぞれの形成は相互に独立しているのではなく、装置の個々の制御ユニットがバス１１’を介して相互に通信することによって相互に関連付けられており、例えば、相互に同期されている。つまり、所望の相関関係が生じるように、例えば制御情報のような情報の相互的な交換が行なわれる。
【００９８】
図７は、電気的な特性量を形成するための装置の具体的な例を示す。図７においては、個々の装置、従って慣用的に表現すれば形成チャネルが示されている。
【００９９】
実質的に図７には、図５において概略的に示した装置の具体的な構成が示されている。ここでは、二つの異なる発生器ユニット６ａ’及び６ｂ’が設けられていることが見て取れ、これらの発生器ユニット６ａ’及び６ｂ’は、変換器３’の出力段３ａ’，３ｂ’，３ｃ’又は３ｄ’に所定の特性量種類の特性量を供給し、必要に応じて特性量値の更なる正規化が行なわれた特性量を供給するために使用される。
【０１００】
ここでは、発生器ユニット６ａ’が具体的にディジタル／アナログ変換器として構成されており、また、発生器ユニット６ｂ’が出力段３ｄ’を切り替えるための高速バッファ又はドライバとして構成されている。制御ユニット２’によって、制御線路１２’を介して例えば発生器ユニット６ａ’、例えば時間又は機関回転角にも依存して種々にパラメータ化又はコンフィギュレート乃至構成することができる。
【０１０１】
所定の特性種量に正規化された、発生器ユニット６ａ’及び６ｂ’の信号は、この実施の形態において変換器３’に供給され、またこの変換器３’において、選択可能な種々の特性量種類の電気的な信号に変換される。個々の出力段３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’を同様に制御ユニット２’によってパラメータ化又はコンフィギュレートすることができる。このことは、ここでは具体的に出力段３ａ’及び３ｂ’に対する制御線路４ａ’及び４ｂ’によってシンボリックに表されている。
【０１０２】
使用される出力段の選択を、それらの出力段が、必要に応じてここでは図示していない制御線路によって、又は、給電部への接続によってアクティブ状態に切り替えられることによって行なうことができる。そのような場合には、一つの時点においては、複数設けられている出力段の内の一つしか動作しない。
【０１０３】
全ての出力段３ａ’，３ｂ’，３ｃ’，３ｄ’を同時にアクティブ化させて動作させることもできる。それらの出力段によって変換された電気的な特性量の各々を、それぞれの出力段５ａ’，５ｂ’，５ｃ’，５ｄ’に供給することができる。
【０１０４】
この実施の形態においては、例えば線路１３’によって制御可能なスイッチング装置１４’を用いて、複数の出力段の出力端子５’の内の一つを選択し、その選択された出力端子を装置の外部端子１’に接続することができる。従って、選択された特性量種類の変換された電気的な特性量を、ここでは詳細に示していない装置、例えば自動車制御装置に供給することができる。
【０１０５】
この図７の実施例においては、出力段の具体的な実施の形態として、例えば演算増幅器、可変抵抗、スイッチ、トランジスタ等が使用されることが分かる。それらは必要に応じて、用途固有の外部回路を更に有することができる。
【０１０６】
図８には具体的な用途例が示されており、この用途例においては、自動車制御装置を検査するためのシミュレーションの範囲において、λセンサの機能を検査又はシミュレートすることができる。ここでは、電気的な特性量を形成するための二つの装置が、電気的な特性量を測定するための装置と協働する。
【０１０７】
ここで例示的に示されている本発明による三つの装置の各々に関して、変換器３又は３’には具体的に使用される一つの出力段又は入力段のみが示されている。しかしながら本発明の範囲においては、基本的に、選択可能な複数の出力段又は入力段が設けられている。
【０１０８】
装置Ｉはここでは電気的な特性量、即ちこの例においては抵抗値を形成するために動作する。装置ＩＩは電気的な特性量としての電圧を形成し、また装置ＩＩＩは電圧を測定するために設けられている。装置（チャネル）のそれぞれの出力端又は入力端を具体的にどのようにして外部の別の電気的な回路に接続するかを選択することによって、λセンサの機能をシミュレートすることができる。
【０１０９】
つまり例えば、上位のデータ処理装置から二つの値、即ち、例えば排ガス温度と、排ガス中のシミュレートされた酸素含有量、つまりλ値とを供給することができる。
【０１１０】
設定された温度は制御ユニット２Ｉによって抵抗値に換算され、シミュレートされた抵抗、即ち、抵抗という種類の電気的な特性量として出力される。λ値は、装置ＩＩ内の電圧形成部と装置ＩＩＩ内の電圧測定部との間に形成された制御回路に作用する。
【０１１１】
バス１１によって個々の装置Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩを相互に接続することができる。即ちここでは、所定のシミュレーションタスクを処理するために、電気的な特性量を形成するための装置も、電気的な特性量を測定するための装置も一緒に動作することが分かる。
【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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【図８】
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