(57)【要約】センサの測定信号を制御装置へ伝達するための，特にデジタルの送信器／受信器／インタフェースの発振器周波数を補正する方法であって，次のステップを有している：−センサによって第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔを出力し，−制御装置によって第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔを受信して，第２の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌと比較し，−第１と第２の基準周波数信号に基づいて，補正係数Ｋｋｏｒを計算し，かつ−次に，補正された周波数信号ｆｋｏｒを得るために，センサから送信されて制御装置によって受信された，実際の測定量を表す周波数信号ｆｉｓｔを，計算された補正係数によって補正する。
2004538737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次のステップを有する：
−センサ（１）により第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔを出力し，
−制御装置（２）によって前記第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔを受信して，第２の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌと比較し，
−前記第１と前記第２の基準周波数信号に基づいて補正係数Ｋｋｏｒを計算し，かつ
−次に，前記センサから送信されて前記制御装置によって受信された実際の測定量を表す周波数信号ｆｉｓｔを，補正された周波数信号ｆｋｏｒを得るために，前記計算された補正係数によって補正する，
センサ（１）の測定信号を制御装置（２）へ伝達するための，特にデジタルの送信器／受信器／インタフェースの発振器周波数を補正する方法。
【請求項２】
前記制御装置側あるいは前記受信器側で，特に水晶共振子を使用して第２の基準周波数信号が生成される，
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補正係数Ｋｋｏｒは，
Ｋｋｏｒ＝ｆｒｅｆ，ｉｓｔ／ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌ
の形の式に従って計算される，
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の基準周波数信号，前記第２の基準周波数信号の出力と補正係数Ｋｋｏｒの計算は，パワーオンリセットの間に，実際の測定値を表す周波数信号の送信前に行われる，
ことを特徴とする請求項１，２あるいは３項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の基準周波数信号の出力は，サイクリックに，特に規則的な周期的間隔で行われる，ことを特徴とする請求項１，２，３あるいは４項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記周波数信号ｆｉｓｔ，及び１又は２以上の第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔは，シングルワイヤ導線（３）を介して前記センサ（１）から前記制御装置（２）へ伝達される，
ことを特徴とする請求項１，２，３，４あるいは５項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記周波数信号ｆｉｓｔ及び前記１または２以上の第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔは，ダブルワイヤ導線の各々異なる導線（３，３’）を介して前記センサ（１）から前記制御装置（２）へ伝達される，ことを特徴とする請求項１，２，３，４あるいは５項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
センサ（１）の測定信号を制御装置（２）へ伝達するための，特にデジタルの送信器／受信器／インタフェースの発振器周波数を補正する装置において，
−前記センサ（１）により第１の基準周波数信号を出力するための手段（１ａ，１ｂ），
−前記制御装置（２）によって前記第１の基準周波数信号を受信して，第２の基準周波数信号と比較するための手段（２ａ，２ｂ），
−前記第１及び前記第２の基準周波数信号に基づいて測定信号のための補正係数を計算するための手段（２ａ），及び
−前記計算された補正係数を用いて他の周波数信号を補正するための手段（２ａ），
を，有する
ことを特徴とする発振器周波数を補正する装置。
【請求項９】
前記手段（２ａ，２ｂ）は，水晶共振子を有している，ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔと前記測定信号を前記センサ（１）から前記制御装置（２）へ伝達するためのシングルワイヤ導線を有する，ことを特徴とする請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔを第１の導線を介して伝達し，前記測定信号を第２の導線を介して伝達するダブルワイヤ導線を有する，ことを特徴とする請求項８または９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，特許請求項１〜８の上位概念に記載の発振器周波数を補正する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原理的には，任意のネットワーク上で使用可能であるが，本発明とその基礎となる問題点は，車両制御装置を用いて説明される。かかる車両制御装置は例えばシリアルのバス構造を有するＣＡＮ−システムを介して互いに接続されている。
【０００３】
例えば，エンジン制御装置，ポンプ制御装置，ブレーキ制御装置などのような，この種の制御装置内で使用されるプロセッサは，水晶共振子の形式の発振器の外部クロック信号を供給される。かかるクロック周波数によって調節可能な精度は，該当するプロセッサの計算精度に直接影響する。制御装置のプロセッサのためのクロック信号を提供する装置は，例えばＤＥ１９７２２１１４Ａ１に記載されている。
【０００４】
センサの測定値を制御装置に対していわゆる周波数インタフェース伝達する場合に，伝達すべき測定量に関する情報は，伝達されるデジタル信号の周期長さ内にある。その場合に，許容誤差調査は，システム許容誤差を調節あるいは推定する際に，送信器として使用される発振器と受信器として使用される制御装置のために作用する発振器が考慮されるべきであることを示している。かかる理由から，高い精度を有する発振器を使用するよう努力され，それが従来のように水晶共振子の使用をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，水晶共振子の使用は高いコストに結び付くので，本発明の範囲内においては，上記利用との関係において高いコストの水晶共振子の使用をできるだけ避けるよう努力される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目標は，特許請求項１の特徴を有する方法あるいは特許請求項８の特徴を有する装置によって達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば，水晶共振子の使用を最小限まで減少させることが可能である。このことにより，センサまたは制御装置を提供するためのコストを本質的に削減することができる。これは，本発明によれば，十分な精度の結果を得るために，センサ側と制御装置側に水晶共振子を設ける必要がないからである。
【０００８】
本発明の好ましい形態は，従属請求項の対象である。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば，受信器側において第２の基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌとして目標周波数信号が，特に水晶共振子を使用して生成される。水晶共振子を制御装置側で提供することによって，センサ側では発振器として極めて簡単に構成された，安価に提供できる，ＲＣ−回路を使用することが可能である。これは，正確さあるいは誤差が発生した場合に，水晶共振子周波数を使用しての補正計算を用いて最適に校正することができるからである。即ち，本発明によれば，ＲＣ−回路によって提供された，誤差を伴う基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔを単純な形で発振器を校正するために使用することが可能である。なお，必要に応じて，センサ側で，目標周波数信号を生成する水晶共振子を提供し，その後，目標周波数信号が受信器へ伝達されて，この周波数信号によって校正されることも考えられる。このことにより，受信器側で水晶共振子を設けないことが可能となる。同様に，センサ側でも制御装置側でも水晶振動子を設けないことも可能であって，その場合においても，従来のセンサ側と受信器側でＲＣ−回路を提供することに比較して高い精度を得ることができる。というのは，各々のＲＣ−振動回路を互いに校正することができるからである。
【００１０】
好ましくは，本発明に基づく方法の範囲内で計算される補正係数は，
Ｋｋｏｒ＝ｆｒｅｆ，ｉｓｔ／ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌ
の形の式に従って計算される。この種の補正係数は，計算機により極めて簡単に生成可能であって，かつ十分な精度の補正をもたらす。
【００１１】
ここで指摘しておくが，ｆｒｅｆ，ｉｓｔを受信器へ伝達するための，例えば２つの可能性がある。まず，例えばシングルワイヤ導線の場合においては，パワーオン状態で，ｆｒｅｆ，ｉｓｔを時間的に有効信号と入り組ませることが可能である。同様に，例えばダブルワイヤ導線の場合には，第２の信号の周期長さまたはパルス長さが一定である場合に，周期長さまたはパルス長さの形式で，第２の信号が永久的に情報ｆｒｅｆ，ｉｓｔを提供することが考えられる。
【００１２】
好ましくは，第１の基準周波数信号は，送信器のパワーオンリセットの際に出力されて，受信器へ伝達される。このことにより，この第１の基準周波数信号と第２の基準周波数信号に基づく補正係数の決定に続いて，情報を支持する実際の信号の妨げられない評価を実施できることが保証される。なお，完全を期するために指摘しておくが，ｆｒｅｆ，ｉｓｔの出力は必ずしもパワーオンリセットの際に行う必要はない。出力は，例えばその時の駆動の間に，例えば温度経過に基づく発振器周波数の変化を必要に応じて補正しなければならない場合に，サイクリックに行うことも可能である。
【００１３】
同様に，第１の基準周波数信号の出力をサイクリックに，特に規則的な周期間隔でおこなうことが効果的であることが明らかにされている。この措置によって，システムの駆動の間に必要となる，例えば温度経過に基づく補正を実施することができる。
【００１４】
本発明に基づく方法あるいは本発明に基づく装置の好ましい実施形態によれば，周波数信号あるいは有効信号と基準周波数信号は，シングルワイヤ導線を介してセンサから制御装置へ伝達される。かかる措置によって，ハードウェアコストを比較的小さく抑えることができる。
【００１５】
本発明に基づく方法あるいは本発明に基づく装置の他の好ましい実施形態によれば，周波数信号あるいは有効信号と基準周波数信号は，ダブルワイヤ導線の各々異なる導線を介してセンサから制御装置へ伝達される。この措置によって，基準周波数信号を本来の有効信号とはほとんど関係なく伝達することが可能である。このやり方は，特に，本発明に基づいて実施すべき補正の周期的な検査あるいは適合を行おうとする場合に，効果的であることが明らかにされている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１には，全体として符号１でセンサ，全体として符号２で制御装置が概略的に示されている。その場合に，センサ１の本来のセンサ素子は符号１ａで示されており，制御装置２の本来の制御素子は符号２ａで示されている。センサ素子１ａは，測定量をデジタルの測定信号に変換するために，ＡＤ−変換器（図示せず）を有している。センサ１から制御装置２へ測定データを伝達するために，周波数インタフェースが設けられており，その周波数インタフェースにおいては伝達すべき測定値に関する情報は，伝達すべきデジタル信号の周期長さ内に存在している。測定データの伝達は，導線３を介して行われ，その導線は配線するか，あるいはワイヤレスで形成することができる。
【００１７】
インタフェースは，センサ側に送信器１ｂを有しており，制御装置側には受信器２ｂを有している。センサ１と制御装置２には，各々，発振器装置（図示せず）が形成されている。図示の実施例においては，センサ側では発振器装置として，ＲＣ−回路，制御装置側では発振器装置として水晶共振子が設けられているものとする。
【００１８】
センサ側の発振器において発生する可能性のある誤差を補償するために，送信器１ｂは，パワーオンリセットの場合に，所定時間の間，基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔを送信することができる。かかる信号は，例えば発振器のドリフトの影響に基づいてその寿命にわたって変動する。
【００１９】
この基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔは，受信側において受信器２ｂによって受信されて，計算装置２ｃにおいて目標値ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌと比較される。計算装置２ｃ内で発振器装置として水晶共振子を使用することによって，周波数目標値ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌは，極めて僅かな誤差しか有しない。これら２つの信号の商を形成することによって，以下の式に従って，補正係数が求められる：
Ｋｋｏｒ＝ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌ／ｆｒｅｆ，ｉｓｔ
【００２０】
基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔの伝達に続いて伝達される，センサ１ａの実際の測定量を表す周波数ｆｉｓｔは，求められた補正係数を用いて補正することができる。例えば，
ｆｋｏｒ＝ｆｉｓｔ＊Ｋｋｏｒ
の形の式に従って，補正された周波数ｆｋｏｒを計算することができる。
【００２１】
基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔも実際のセンサ信号の周波数値ｆｉｓｔも，センサあるいは送信器の内部の発振器周波数に比例するので，このような評価あるいは補償によって発振器ドリフトはその寿命にわたって補償される。
【００２２】
この説明は，特に，例えばｆｒｅｆ，ｉｓｔがパワーオンリセットのときだけに伝達される場合に，１回の補正値が求められるケースに該当する。ｆｒｅｆ，ｉｓｔが周期的あるいは規則的に伝達される場合については，例えば温度経過のような効果も補償するのが好ましいことが明らかにされている。
【００２３】
以降の信号処理において信号ｆｋｏｒを使用する場合に，センサ１の測定量のより正確な評価が可能である。
【００２４】
本発明に基づく方法の好ましい実施形態のシーケンスを，図２を用いて説明する。
【００２５】
ステップ２０１において，まず，センサ１の信号が検出される。
【００２６】
ステップ２０２においては，この信号が基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔであるか否か，が検出される。これは，例えば，パワーオンリセットが検出されるか，あるいは検出されないかによって確認することができる。信号が基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔであることが認識された場合には，処理はステップ２０３へ分岐して，周波数目標値ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌとの比較が実施される。次のステップ２０４では，例えば商の形成ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌ／ｆｒｅｆ，ｉｓｔによって補正係数Ｋｋｏｒが計算される。処理は，次にまたステップ２０１へ戻る。他の測定値が検出された場合に（ステップ２０１），ステップ２０２において，それが基準信号ではなく，センサ１の実際の測定信号であることが検出された場合には，処理はステップ２０５へ分岐し，そこで補正された周波数値ｆｋｏｒを得るために，この測定値ｆｉｓｔがステップ２０４で計算された補正係数Ｋｋｏｒで補正される。
【００２７】
その場合に，それ以降の信号処理は，ステップ２０６で示されるように，補正された周波数値ｆｋｏｒに基づいて行われる。センサ１の他の測定値が得られた場合に，図示されている処理は，ステップ２０１で戻る。
【００２８】
完全を期するために，以下で，ダブルワイヤ導線の範囲内で第２の導線を介してｆｒｅｆ，ｉｓｔを伝達する，代替的な可能性を説明する。以下においては，例として，既に上述したように，情報ｆｒｅｆ，ｉｓｔは，第２の信号の周期長さの中に存在するものとする。即ち，センサが第２のセンサパラメータを伝達するために第２のデータ線を有している場合に，この第２の信号は，例えばパルスデューティー比の形式の一定の周期長さを有するデジタル信号形式で伝達することができる。その場合に，かかる一定の周期を有する第２の信号は，センサ内部の発振器周波数との直接的な関係を表す。かかる理由から，この信号の周期長さを同様にｆｒｅｆ，ｉｓｔとして利用することができる。ｆｒｅｆ，ｉｓｔがこのように伝達される場合に，基準信号は，常に，連続的に存在しているので，値Ｋｋｏｒを求めることは常時行うことができる。
【００２９】
第２のセンサパラメータを伝達するための第２のデータ線は，図１には破線で示されており，かつ符号３’を有している。
【００３０】
図３には，本発明に基づく方法の好ましい実施形態のシーケンスが，特にダブルワイヤ導線を使用して示されている。ステップ３０１において，まず，センサ１の信号が検出される。それに並行して，ステップ３０２において基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔがセンサ側で検出される。この基準周波数信号は，例えば上記のように，第１のセンサパラメータに関して修正された信号とすることができる。この信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔは，次のステップ３０３において，特に計算装置２ａ内で，周波数目標値ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌと比較される。ステップ３０３で実施された比較を用いて，ここでも例えば商の形成ｆｒｅｆ，ｓｏｌｌ／ｆｒｅｆ，ｉｓｔによって補正係数Ｋｋｏｒが計算される（ステップ３０４）。
【００３１】
ステップ３０１で検出されたセンサの測定信号は，次いで,ステップ３０５において，補正された周波数値ｆｋｏｒを得るために補正係数Ｋｋｏｒで補正される。
【００３２】
図２を参照して説明した処理と同様に，その後，以降の信号処理は，ステップ３０６で示されるように，補正された周波数値ｆｋｏｒに基づいて行われる。センサの他の測定値が得られた場合に，処理は再びステップ３０１へ戻る。
【００３３】
最後に説明した方法は，測定信号あるいは有効信号を第１の導線を介して，そして情報ｆｒｅｆ，ｉｓｔを第２の導線を介してセンサから制御装置へ伝達するために，ダブルワイヤ導線が提供される場合に，特に適していることが明らかにされている。方法は，特にｆｒｅｆ，ｉｓｔのサイクリックあるいは周期的な出力が意図される場合に，使用することができる。それによって例えば，駆動の間に例えば温度経過に基づくセンサの発振器周波数の変化を検出して補正することが可能である。なお，完全を期するために指摘するが，測定信号と基準信号を伝達するためにシングルワイヤ導線を使用する場合でも，基準信号のサイクリックな伝達は可能である。そのために，好ましくは基準周波数信号ｆｒｅｆ，ｉｓｔは，時間的に入り組むようにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
以下，図面に示す実施形態を用いて，本発明を詳細に説明する。
【図１】本発明に基づく装置の好ましい実施形態を示すための，概略的なブロック回路図である。
【図２】本発明に基づく方法の第１の好ましい実施形態を説明するための，フローチャートである。
【図３】本発明に基づく方法の第２の好ましい実施形態を説明するための，フローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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