(57)【要約】【課題】アナログ信号のサンプリングにより得られ後続処理のため計算機へ転送されるデータたとえば内燃機関におけるノックセンサの測定データの処理にあたり、処理する側の計算機の負担を軽減する。【解決手段】複数のサンプリング値がデータブロックとしてまとめられ、その後、データブロックとして計算機５により処理される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号のサンプリングにより得られ後続処理のため計算機（５）へ転送されるデータの処理装置において、
複数のサンプリング値が１つのデータブロックにまとめられ、次に該データブロックが計算機（５）により後続処理されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
第１および第２のメモリ領域（２）が設けられており、
該第１および第２のメモリ領域（２）に前記サンプリング値が交互に格納され、
１つのデータブロックに対するサンプリング値が前記の第１または第２のメモリ領域（２）に格納されてしまうと、それぞれ他方のメモリ領域へ格納動作が切り替えられることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記第１および第２のメモリ領域（２）はリングメモリとして構成されていることを特徴とする装置。
【請求項４】
アナログ信号のサンプリングにより取得して後続処理のため計算機（５）へ転送するデータの処理方法において、
複数のサンプリング値を１つのデータブロックにまとめ、次に該データブロックを計算機（５）により後続処理することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、
第１および第２のメモリ領域（２）を設け、
該第１および第２のメモリ領域（２）に前記サンプリング値を交互に格納し、
１つのデータブロックに対するサンプリング値を前記の第１または第２のメモリ領域（２）に格納してしまうと、それぞれ他方のメモリ領域へ格納動作を切り替えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、
前記第１および第２のメモリ領域（２）をリングメモリとして構成することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念に記載のデータ処理方法およびデータ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願DE10150377によりすでに知られているデータ分散型処理方法および処理装置によれば、ローカルの電子装置によってアナログ信号のサンプリングが行われる。ついでそれらのデータが計算機へ転送される。このようなデータの処理によって、処理を行う側の計算機に大きく負担がかかる。
【特許文献１】DE10150377
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって本発明の課題は上述の従来技術の問題点を解消し、処理する側の計算機の負担を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によればこの課題は、アナログ信号のサンプリングにより得られ後続処理のため計算機へ転送されるデータたとえば内燃機関におけるノックセンサの測定データの処理装置において、複数のサンプリング値が１つのデータブロックにまとめられ、次に該データブロックが計算機により後続処理されることにより解決される。さらに上述の課題は、アナログ信号のサンプリングにより取得して後続処理のため計算機へ転送するデータたとえば内燃機関におけるノックセンサの測定データの処理方法において、複数のサンプリング値を１つのデータブロックにまとめ、次に該データブロックを計算機により後続処理することにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
従来技術とは異なり、独立請求の特徴部分に記載の特徴を備えた本発明による方法もしくは本発明による装置のもつ利点とは、処理する側の計算機の負担が軽減されることである。サンプリング値をブロックごとに転送することによって処理する側の計算機の負担が軽減されるので、他のタスクのためにその計算キャパシティを空けておくことができる。
【０００６】
従属請求項には本発明の別の利点ならびに実施形態が示されている。第１の記憶領域と第２の記憶領域を設け、それらを交互に記憶に利用することで、きわめて簡単にサンプリング値がデータブロックとしてまとめられる。これらの記憶装置をリングバッファとして構成すれば、すでに読み出されたデータについて簡単な管理を行うことができる。この場合、データの呼び出しを処理側計算機自体によっても行うことができ、これにより計算機はデータの呼び出しを適切な時点に移すことが可能となる。
【０００７】
次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳しく説明する。
【実施例】
【０００８】
図１にはシリンダ１０１を備えた内燃機関１００が略示されており、シリンダ１０１内にはピストン１０２が配置されている。シリンダ１０１においてピストン１０２が占めていない空間は燃焼室１０３を成しており、そこには吸気管１０４を介して空気が取り込まれる。さらに燃焼室１０３には燃料たとえばガソリンが取り込まれ、それによって形成されたガソリンと空気から成る可燃性混合物が燃焼室１０３内で燃焼する。この燃焼によって圧力が発生し、この圧力はピストン１０２の動きにより運動に変換される。この燃焼による排気ガスは、排気管１０５を通して燃焼室１０３から排出される。吸気バルブ、排気バルブ、噴射ノズル、点火プラグ等、この内燃機関の他の詳細な点については便宜上図示していない。この内燃機関は一般的なオットーエンジンであり、有利にはガソリンエンジンである。
【０００９】
シリンダ１０１の外面にはノックセンサと電子処理装置１が配置されており、これらを以下ではセンサモジュールと称する。この場合、ノックセンサは典型的には圧電センサとして構成されており、これはシリンダ１０１の振動信号または加速度信号からアナログ出力電圧を供給する。圧電センサによるこれらのアナログ出力電圧は、アナログ／ディジタルコンバータによりディジタル信号に変換される。このようにして得られたデータは２つのメモリブロック２に格納され、その後、ブロックごとに、つまり変換された複数のサンプリング値がまとめられてから、インタフェース３によりデータ線４を介して、制御装置６における処理側計算機５へ伝送される。処理する側の計算機５をたとえばエンジン制御装置とすることができ、これはノック信号に基づき内燃機関１００の駆動制御における相応の変化を取得する。
【００１０】
ノックセンサのセンサ信号のサンプリングは、約１００ｋＨＺのオーダのかなり高いサンプリングレートで行われる。したがってこれにより、１０μｓごとに測定値がサンプリングされて記憶される。この測定値を計算機５にそのまま転送したとしたら、この新たなサンプリング値を何らかのかたちで処理するために、計算機５は１０μｓごとに通常のプログラム処理を中断しなければならなくなってしまう。しかし通常のプログラムをこのように中断することは、処理する側の計算機５のために余分なコストがかかることを意味する。それというのも実行中の通常のプログラムの少なくともいくつかの値を、それ相応のバッファメモリ内で保護しなければならないからである。したがって１０μｓごとのオーダで実行中のプログラムをあまりにも頻繁に中断させてしまうと、計算機５の計算キャパシティに対し無意味に負担が加わってしまう。それゆえ本発明によれば、ノックセンサのサンプリング値を２０〜１００のデータというオーダの有意義なサイズのデータパケットとしてそのつどまとめてから、それらのデータをブロックとして転送するように構成されている。
【００１１】
データを一時的に記憶するために２つのメモリブロック２が設けられており、これらのメモリブロックに書き込みが交互に行われる。この場合、信号処理装置であるセンサモジュール１によってメモリ領域２の一方がサンプリング値で完全に満たされ、一方のメモリ領域が満たされたことが検出されるとただちに、インタフェース３を介して相応のインタラプト信号が計算機５へ送られるようになる。ついでこのインタラプト信号に基づき計算機５は実行中のプログラムの処理を中断し、満たされたメモリ領域２からデータ値を読み出す。計算機５はこれらのデータをインタフェース３から受け取ることができ、その際、これらのデータはデータ線４を介して伝送される。この期間中、別のサンプリング値が他方のメモリ領域に継続的に格納される。記憶領域であるメモリ領域２から計算機５へのこのような伝送は、データブロックのデータを収集するのに必要とされる期間よりも相当に著しく高速に進行する。ついでデータブロックの伝送後、さらにあとの時点で別のメモリ領域２がサンプリング値により再び完全に満たされるまで、計算機５は実行中のプログラムの処理を再開する。
【００１２】
記憶のために、いわゆるリングバッファメモリが殊に適している。この種のリングバッファメモリはポインタを有しており、このポインタは次に書き込むべきメモリロケーションもしくは次に読み出すべきメモリロケーションをそのつど指す。したがってデータを書き込む際、メモリ領域２の一方がいつサンプリング値で満たされるのかをきわめて簡単に検出することができ、つまりこれは常に、次に書き込むべきメモリロケーションを指すポインタが相応のプリセット値に達したときである。これとは逆にデータを計算機５へ伝送する際、該当するメモリ領域のすべてのデータがいつ伝送されたのかを簡単に検出することができ、つまりこれは常に、読み出しポインタが該当するメモリ領域の所定の最初のメモリロケーションを指したときである。したがってメモリ領域２へのサンプリング値の書き込みも、記憶された値の読み出しおよび計算機５への伝送も簡単になる。
【００１３】
図２には、種々の信号経過特性が描かれている。図２ａにはノック信号測定のための時間窓が図示されており、これは図２ａに示されている信号の高レベルによって表されている。たとえば計算機５により生成されるこの高レベル信号によって、ノックセンサおよび周辺電子装置ないしはローカルな電子装置がノック信号の測定を開始する。図２ｂにはそれぞれサンプリング時点が示されており、つまり図２ｂに示されているパルスが発生するとそのつど、圧電ノックセンサによるアナログ電圧レベルのサンプリングが行われる。その後、このようにしてサンプリングされた値がメモリ２に格納される。この場合、値の格納は最初はメモリ領域の一方において行われ、これはこのメモリ領域２が満たされるまで行われる。図２ｂには、個々のメモリ領域が現在満たされていることを示す信号がそれぞれ（矢印で）描かれている。ついでインタフェース３を介してインタラプトが行われ、この場合、そのつど満たされているメモリ領域の内容を計算機５へ伝送させる時間窓が生成される。図２ｃには、データ伝送のための時間窓が描かれている。図２ｃに示されているようようにこのレベルが高レベルにあるときは常に、インタフェース３を介してデータが計算機５へ伝送される。図２に示されているようにデータ伝送が行われる期間は、これらの伝送窓の時間間隔と比べて相対的に短い。つまり計算機５は間の期間中に他のプログラムの処理にかかることができ、したがってそのようなプログラムの処理がごく僅かにしか妨害されない。
【００１４】
ここでは内燃機関におけるノックセンサの例に基づき本発明について説明してきた。ただし一般的にいえば本発明による方法および本発明による装置は、多数のサンプリング値が後続処理のため計算機へ転送されることになるいかなる種類のデータにも適している。単純なデータ収集の負担を計算機から取り除く目的で、それらのデータがブロックにまとめられ、ブロックごとに計算機へ伝送される。もちろん殊に有用であるのは本発明による方法を自動車と関連させることであり、その理由は、自動車においては多数のセンサ値が補足され、それと同時に複雑な評価プログラムを実行しなければならないからである。
【００１５】
図３には本発明の別の実施例が描かれている。ここでも参照符号は図１と同じ要素を指しているけれども、エンジンはもはや描かれていない。この場合、センサモジュール１に測定値用のメモリ２がじかに割り当てられているのではなく、対応するメモリ領域２が制御装置６内に設けられている。図２ａに示した測定窓中、センサモジュール１から連続的な電流が図２ｂを参照しながら説明したようにディジタル値として生成される。この値は、メモリ領域２のうち第１のメモリ領域に順次格納される。ただし、図１ではインタフェースが担っていた機能は、ここでは計算機５によって行われる。計算機５には、両方のメモリ領域２のうち第１のメモリ領域が満たされたときにインタラプト信号を発生するハードウェアコンポーネントが設けられているかまたは、計算機コアで実行される監視プログラムがメモリ領域２の内容をときおりチェックして、個々のメモリ領域２に格納されているデータの適切な処理を開始させるように構成されている。個々のメモリ領域２に格納されているデータブロックの処理は各メモリ領域２におけるデータの収集よりも速く行われるので、このことと図２ｃとが同様に対応する点は、図示されている時間窓は計算機５へのデータ伝送を意味するのではなくく制御装置６における個々のメモリ領域２からのデータの処理を意味することだけである。計算機５において実行されるプログラムによるデータブロックの呼び出しおよび処理は、メモリ領域２をリングバッファとして構成すると著しく簡単である。この場合、監視プログラムによって必要とされるのは、次に書き込むべまたは読み出すべきメモリロケーションを指すポインタに対して問い合わせを行うことだけである。このようにすれば、メモリ領域２がデータで満たされているか否かを、つまりはデータブロックの処理を行うべきか否かを、簡単に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ノックセンサおよび処理側計算機を備えた内燃機関を示す図
【図２】データ処理装置すなわち処理側計算機の信号経過特性を時間軸上で示す図
【図３】本発明の別の実施形態について示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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