(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサユニット（１０）におけるセンサクロック信号（ＳＴＳ）を監視する方法であって、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）が、前記センサユニット（１０）と制御機器（３０）との間のデータ伝送のために所定の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）を有して生成および出力され、所定の基準周期持続時間（Ｔ＿ｒｅｆ）を有する基準クロック信号（ＲＴＳ）が受信される方法において、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）の現在の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）が当該現在の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）の目標周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ）と比較され、前記比較に基づいて、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）の前記現在の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）の目標周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ）からの偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）が算出され、前記算出された偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）に基づいて、カウントパルス（ＺＩ）またはリセットパルス（ＲＩ）が出力され、
前記カウントパルス（ＺＩ）がエラーカウンタ（２６）をインクリメントし、前記リセットパルス（ＲＩ）が前記エラーカウンタ（２６）をデクリメントまたはリセットし、
エラーカウンタステータス（ＦＺＳ）が所定の制限値（ＧＷ）に到達したか超えた場合、エラー信号（ＦＳ）が出力されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）が許容値ウィンドウ（ＡＦ）内で、かつ所定の最適値ウィンドウ（ＷＯｐｔ）外にある場合、前記エラーカウンタ（２６）がインクリメント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】
前記偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）が前記許容値ウィンドウ（ＡＦ）内で、かつ前記所定の最適値ウィンドウ（ＷＯｐｔ）内にある場合、前記エラーカウンタ（２６）がデクリメントまたはリセットされることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記エラーカウンタ（２６）のインクリメントレベルおよび／またはデクリメントレベルが設定されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
センサユニット（１０）におけるセンサクロック信号（ＳＴＳ）を監視する装置（２０）であって、前記センサユニット（１０）と制御機器（３０）との間のデータ伝送のために、センサ発振器（１４）が所定の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）を有して前記センサクロック信号（ＳＴＳ）を生成および出力し、基準発振器（３２）が、所定の基準周期持続時間（Ｔ＿ｒｅｆ）を有する基準クロック信号（ＲＴＳ）を生成および出力する装置において、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）および前記基準クロック信号（ＲＴＳ）を受信し、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）の現在の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）を当該現在の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）の目標周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ）と比較し、当該比較に基づいて、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）の前記現在の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）の目標周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ）からの偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）を算出し、前記算出された偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）に基づいて、カウントパルス（ＺＩ）またはリセットパルス（ＲＩ）を出力することによって前記センサユニット（１０）におけるセンサクロック信号（ＳＴＳ）を監視する発振器モニタ（２２）を有し、
前記カウントパルス（ＺＩ）によってエラーカウンタ（２６）がインクリメントされ、前記リセットパルス（ＲＩ）によって前記エラーカウンタ（２６）がデクリメントまたはリセットされ、
エラーカウンタステータス（ＦＺＳ）が所定の制限値（ＧＷ）に到達したか超えた場合、エラー信号（ＦＳ）が出力されることを特徴とする装置。
【請求項６】
前記センサクロック信号（ＳＴＳ）のパルスをカウントするカウンタ（２４）を特徴とし、前記発振器モニタ（２２）は、前記発振器モニタ（２２）が前記基準クロック信号（ＲＴＳ）の第１の同期パルス（ＳＰ１）を受信する開始時点（ｔ＿ｓｔａｒｔ、ｔ＿ｓｔａｒｔ‘‘‘）で前記カウンタ（２４）を開始し、前記発振器モニタ（２２）が後続の第２の同期パルス（ＳＰ２，ＳＰ２‘，ＳＰ２‘‘，ＳＰ２‘‘‘）を受信する停止時点（ｔ＿ｓｔｏｐ、ｔ＿ｓｔｏｐ‘、ｓｔｏｐ‘‘）で前記カウンタ（２４）を停止する、請求項５に記載の装置（２０）。
【請求項７】
前記発振器モニタ（２２）が、前記カウンタ（２４）のカウンタステータス（ＺＳ）を読み取り、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）の目標周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ）に対する基準周期持続時間（Ｔ＿ｒｅｆ）の比率から計算される目標カウンタステータス（ＺＳ＿ｓｏｌｌ）と比較することを特徴とする、請求項６に記載の装置（２０）。
【請求項８】
前記発振器モニタ（２２）が、前記比較に基づいて、前記センサクロック信号（ＳＴＳ）の前記現在の周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ）の目標周期持続時間（Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ）からの偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）を算出することを特徴とする、請求項７に記載の装置（２０）。
【請求項９】
前記発振器モニタ（２２）が、前記偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）に対する所定の公差範囲に基づいて、許容値ウィンドウ（ＡＦ）を計算し、前記許容値ウィンドウ（ＡＦ）が、第１のカウンタステータス（ＺＳ＿ｍｉｎ）によって下を、第２のカウンタステータス（ＺＳ＿ｍａｘ）によって上を制限することを特徴とする、請求項８に記載の装置（２０）。
【請求項１０】
前記発振器モニタ（２２）が、前記偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）に対する所定の公差範囲に基づいて、最適値ウィンドウ（ＷＯｐｔ）を計算し、前記最適値ウィンドウ（ＷＯｐｔ）が、前記第１のカウンタステータス（ＺＳ＿ｍｉｎ）よりも大きい第３のカウンタステータス（ＺＳＷ＿ｍｉｎ）によって下を、前記第２のカウンタステータス（ＺＳ＿ｍａｘ）よりも小さい第４のカウンタステータス（ＺＳＷ＿ｍａｘ）によって上を制限することを特徴とする、請求項９に記載の装置（２０）。
【請求項１１】
前記偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）が前記許容値ウィンドウ（ＡＦ）内および前記最適値ウィンドウ（ＷＯｐｔ）外にある場合、前記発振器モニタ（２２）がエラーカウンタ（２６）の前記カウントパルス（ＺＩ）を生成することを特徴とする、請求項１０に記載の装置（２０）。
【請求項１２】
前記偏差（Ｄｅｌｔａ＿ｔ）が前記許容値ウィンドウ（ＡＦ）内および前記最適値ウィンドウ（ＷＯｐｔ）内にある場合、前記発振器モニタ（２２）が前記エラーカウンタ（２６）のリセットパルス（ＲＩ）を生成することを特徴とする、請求項１１に記載の装置（２０）。
【請求項１３】
前記発振器モニタ（２２）が、前記第２の同期パルス（ＳＰ２）を新しい第１の同期パルス（ＳＰ１）として解釈し、読み取られた現在の前記カウンタステータス（ＺＳ）が前記許容値ウィンドウ（ＡＦ）内にある場合、カウンタ（２４）を新たに開始することを特徴とする、請求項９から１２のいずれか一項に記載の装置（２０）。
【請求項１４】
前記発振器モニタ（２２）は、対応する読み取られた現在の前記カウンタステータス（ＺＳ）が前記第１のカウンタステータス（ＺＳ＿ｍｉｎ）よりも小さい場合、前記第２の同期パルス（ＳＰ２‘‘）を妨害パルスとして解釈することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の装置（２０）。
【請求項１５】
前記発振器モニタ（２２）が妨害パルスとして解釈される前記第２の同期パルス（ＳＰ２‘‘）を無視し、前記エラーカウンタ（２６）の変更を実行しないことを特徴とする、請求項１４に記載の装置（２０）。
【請求項１６】
前記発振器モニタ（２２）が、前記対応する読み取られた現在のカウンタステータス（ＺＳ）が前記第２のカウンタステータス（ＺＳ＿ｍａｘ）よりも大きい場合、前記第２の同期パルス（ＳＰ２‘‘‘）を新しい第１の同期パルス（ＳＰ１）として解釈することを特徴とする、請求項１４または１５に記載の装置（２０）。
【請求項１７】
前記発振器モニタ（２２）が、前記新しい第１の同期パルス（ＳＰ１）として解釈される前記第２の同期パルス（ＳＰ２‘‘‘）に応答して、前記カウンタ（２４）を新たに開始し、前記エラーカウンタ（２６）の変更を実行しないことを特徴とする、請求項１６に記載の装置（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の上位概念にかかるセンサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する方法に基づく。本発明の主題は、そのような方法を実行する装置でもある。
【背景技術】
【０００２】
ペリフェラル・センサ・インターフェース５（ＰＳＩ５）は、オープン規格である。以前のＰＡＳ４プロトコルに基づいて、ＰＳＩ５は、バスノードごとの異なる構成の最大４つのセンサが作動しているかを、制御機器によって確認できる標準アプリケーションをサポートしている。センサの設定と診断のための双方向通信も提供される。
【０００３】
エアバッグシステムでは、例えば圧力センサまたは加速度センサからのデータは、マンチェスターコードのプロトコルを介して制御機器と通信する電流変調２線式バスを介して評価される。ＰＳＩ５規格では、可能な動作モードも設定されている。これらはまず、同期および非同期の動作モードが異なる。同期動作モードでは、センサと制御ユニットとの接続方法に応じて、センサが並列に接続されているパラレルバスモード、センサが直列に接続されているユニバーサルバスモード、およびデイジーチェーンバスモードの３つの動作モードがある。ＰＳＩ５規格では、タイムスロットの総数、データレート、データ語長、パリティ／ＣＲＣ監視などの他のパラメータと組み合わせて、様々な実現方法が可能となる。１０ビットのデータ語長の使用は広く普及している。
【０００４】
現在の圧力、加速度、および／または回転速度センサは、一般に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはマイクロコントローラ、およびセンサ要素で構成されている。これらのコンポーネントはモジュールハウジングに収納されている。モジュールは、回路基板またはホルダにはんだ付けされるか、低温接合される。回路基板またはモジュールの周りに、コネクタを備えたプラスチックハウジングがある。センサユニットのケーブルハーネスを経由した制御機器への接続は、コネクタを介して行われる。実際には、センサクロック発振器がセンサユニットからずれたり、壊れたりすることが生じ得る。これにより、ＰＳＩ５バス上のセンサユニットの信号が妨害される可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
独立請求項１の特徴を備えたセンサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する方法と、独立請求項７の特徴を備えたセンサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する装置とは、ＰＳＩ５バス上の信号にエラーがあり、対応するエラーメッセージがセンサユニットから送信される前に、センサ発振器のエラーが既にセンサユニットで検知されるという利点がある。本発明の実施形態は、誤った、またはドリフトしたセンサクロック信号を検知し、対応するエラーメッセージを所定の時間内に有利に制御機器に送信する。発振器エラーは迅速かつ確実に検知でき、明確に対応付けることもできるため、対応するエアバッグシステムの診断範囲を拡大できる。これにより、欠陥のあるセンサ発振器を備えたセンサユニットがより迅速に警告メッセージを出力し、ひいてはより迅速に交換することができるため、道路交通の安全性を有利に高めることができ、したがって、エアバッグシステムの誤非作動を有利に減少させることができる。
【０００６】
本発明の実施形態は、センサユニットと制御機器との間のデータ伝送のために所定の周期持続時間を有して生成および出力される、センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する方法を提供し、所定の基準周期持続時間を有する基準クロック信号が受信される。ここで、センサクロック信号は基準クロック信号と比較され、比較に基づいて、センサクロック信号の現在の周期持続時間の目標周期持続時間からの偏差が算出され、算出された偏差に基づいて、カウントパルスまたはリセットパルスが出力される。
【０００７】
加えて、センサユニットと制御機器との間のデータ伝送のために、センサ発振器が所定の周期持続時間を有して生成および出力する、センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する装置が提案されている。基準発振器は、所定の基準周期持続時間を有する基準クロック信号を生成および出力する。ここで、センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する装置は、センサクロック信号および基準クロック信号を受信し、センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視するための方法を実施する発振器モニタを含む。
【０００８】
本発明の核となる考え方は、例えばＰＳＩ５プロトコルによると、制御機器からセンサユニットに伝送され、センサユニットによって受信される基準クロック信号とセンサクロック信号との比較からなる。センサクロック信号の偏差が所定の割合を超えると、センサユニットは対応するエラー信号を制御機器に送信する。
【０００９】
ここで、センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する装置は、検出されたセンサ信号を処理または評価する、センサユニットに配置された評価制御ユニットとして理解することができる。評価制御ユニットには、ハードウェアおよび／またはソフトウェアによって構成できる少なくとも１つのインターフェースを有することができる。ハードウェアによる構成の場合、インターフェースは、例えばいわゆるシステムＡＳＩＣの一部とすることができ、これには、例えば発振器モニタの機能など、評価制御ユニットの様々な機能が含まれる。しかしながら、発振器モニタおよび／またはインターフェースが個別の集積回路であるか、少なくとも部分的に離散した構成要素から構成されることも可能である。ソフトウェアによる構成の場合、インターフェースは、他のソフトウェアモジュールに加えて、例えばマイクロコントローラに存在するソフトウェアモジュールとすることができる。プログラムが評価制御ユニットによって実施される場合に、半導体メモリ、ハードディスクメモリ、または光学メモリなどの機械読み取り可能な媒体に保存され、評価を実行するために使用されるプログラムコード付きのコンピュータープログラム製品も有利である。
【００１０】
ここで、センサユニットは、物理変数または物理変数の変化を直接的または間接的に検出し、好ましくは電気センサ信号に変換する少なくとも１つのセンサ要素を含む構造ユニットとして理解される。例えば、センサユニットは、加速度センサ、圧力センサ、または対応するセンサ要素を備えた回転速度センサとして実施できる。センサユニットは、例えば歩行者の事故を検知するために、車両のバンパに取り付けることができる。側面衝突を検出するために、センサユニットは、加速度センサとして実施される場合は、車両のＢ、ＣまたはＤピラーに、また圧力センサとして実施される場合は、車両のドアに取り付けることができる。正面衝突を検知するために、センサユニットは加速度センサとして中央制御機器に取り付けるか、車両の曲げクロスビームに沿って取り付けることができる。横転または横滑りを検知するために、センサユニットを回転速度センサとして中央制御機器または車両センタートンネルの別個のハウジングに取り付けることができる。センサユニットから出力される信号は、制御機器内のアルゴリズムによってさらに処理される。そのようなアルゴリズムが、歩行者の衝突、側面衝突、正面衝突または横転が発生したことを検知した場合、車両内のアクティブな拘束手段（例えばエアバッグ）のトリガ決定が検知された事故シナリオに応じて行われ、歩行者が衝突した場合に歩行者を保護するため、またはクラッシュした場合に車両の乗員を保護するため、これらの拘束手段が作動する。
【００１１】
従属請求項で実施された手段と改善形態とにより、独立請求項１に記載されたセンサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する方法と、独立請求項７に記載されたセンサユニットにおけるセンサクロック信号を監視する装置とを有利に改善することが可能である。
【００１２】
カウントパルスはエラーカウンタをインクリメントでき、リセットパルスはエラーカウンタをデクリメントまたはリセットできることが特に有利である。例えば、センサクロック信号の偏差が許容値ウィンドウ内で、かつ所定の最適値ウィンドウ外にある場合、エラーカウンタをインクリメントできる。さらに、センサクロック信号の偏差が許容値ウィンドウ内で、かつ所定の最適値ウィンドウ内にある場合、エラーカウンタをデクリメントまたはリセットできる。さらに、エラーカウンタのインクリメントレベルおよび／またはデクリメントレベルを設定できる。エラーカウンタの制限値は、例えば、基準クロック信号の周期、選択されたインクリメントレベル、および誤ったセンサクロック信号が検知されるべき規定時間に応じて設定できる。
【００１３】
有利な実施形態では、本発明にかかる装置は、センサクロック信号のパルスをカウントするカウンタを含むことができる。ここで、発振器モニタは、発振器モニタが基準クロック信号の第１の同期パルスを受信する開始時点でカウンタを開始し、発振器モニタが後続の第２の同期パルスを受信する停止時点でカウンタを停止することができる。カウンタの使用により、センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる装置の特に簡単で安価な実装が可能になる。このようにして、発振器モニタは、カウンタのカウンタステータスを読み取り、センサクロック信号の目標周期持続時間に対する基準周期持続時間の比率から計算される目標カウンタステータスと比較できる。目標カウンタステータスは、例えば、発振器モニタによって、または事前に計算され、センサユニットの不揮発性メモリに保存される。比較に基づいて、発振器モニタは、センサクロック信号の現在の周期持続時間の目標周期持続時間からの偏差を算出できる。
【００１４】
本発明にかかる装置のさらに有利な実施形態では、発振器モニタは、センサクロック信号の偏差に対する所定の公差範囲に基づいて、許容値ウィンドウを計算することができ、これは、第１のカウンタステータスによって下を、第２のカウンタステータスによって上を制限することができる。さらに、センサクロック信号の偏差に対する所定の公差範囲に基づいて、発振器モニタは最適値ウィンドウを計算でき、これは、第１のカウンタステータスよりも大きい第３のカウンタステータスによって下を、第２のカウンタステータスよりも小さい第４のカウンタステータスによって上を制限することができる。さらに、センサクロック信号の偏差が許容値ウィンドウ内および最適値ウィンドウ外にある場合、発振器モニタはエラーカウンタのカウントパルスを生成できる。さらに、センサクロック信号の偏差が許容値ウィンドウ内および最適値ウィンドウ内にある場合、発振器モニタはエラーカウンタのリセットパルスを生成できる
本発明にかかる装置のさらなる有利な実施形態では、発振器モニタは、第２の同期パルスを新しい第１の同期パルスとして解釈し、読み取られた現在のカウンタステータスが許容値ウィンドウ内にある場合、カウンタを新たに開始することができる。さらに、発振器モニタは、対応する読み取られた現在のカウンタステータスが第１のカウンタステータスよりも小さい場合、第２の同期パルスを妨害パルスとして解釈できる。この場合、発振器モニタは妨害パルスとして解釈される第２の同期パルスを無視でき、エラーカウンタステータスの変更や、エラーカウンタの新たな開始は実行できない。さらに、発振器モニタは、対応する読み取られた現在のカウンタステータスが第２のカウンタステータスよりも大きい場合、第２の同期パルスを新しい第１の同期パルスとして解釈できる。この場合、新しい第１の同期パルスとして解釈される第２の同期パルスに応答して、発振器モニタはカウンタを新たに開始でき、エラーカウンタステータスの変更は実行できない。これにより、本発明の実施形態におけるデータ伝送は、人工的な、または欠落した同期パルスを引き起こす可能性のある外部からのＥＭＣ妨害に対して、有利にさらにロバストになる。加えて、これにより、ＥＭＣ妨害がエラーカウンタステータスの変化をもたらすことを有利に防ぐことができる。
【００１５】
本発明の実施例を図面に示し、以下の説明で詳述する。図面では、同じ参照記号は、同じまたは類似の機能を実施するコンポーネントまたは要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】車両のセンサシステムの概略ブロック図である。
【図２】センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる装置の実施例を備えた、図１のセンサシステムのセンサユニットの概略ブロック図である。
【図３】センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる方法の第１のタイムラインの概略図であり、第２の同期パルスは許容値ウィンドウ内および最適値ウィンドウ内で受信される。
【図４】センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる方法の第２のタイムラインの概略図であり、第２の同期パルスは許容値ウィンドウ内および最適値ウィンドウ外で受信される。
【図５】センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる方法の第３のタイムラインの概略図であり、第２の同期パルスは許容値ウィンドウの前で受信される。
【図６】センサユニットにおけるセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる方法の第４のタイムラインの概略図であり、第２の同期パルスは許容値ウィンドウの後で受信される。
【図７】図２のセンサユニットにおいてセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる装置のための、エラーカウンタの第１の実施例のカウントプロセスの概略図である。
【図８】図２のセンサユニットにおいてセンサクロック信号を監視するための本発明にかかる装置のための、エラーカウンタの第２の実施例のカウントプロセスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１および２からわかるように、図示の実施例における車両１のセンサシステム３は、所定の基準周期持続時間Ｔ＿ｒｅｆを有する基準クロック信号ＲＴＳを生成および出力する基準発振器３２を備えた制御機器３０と、２つのバスノード５が示されている複数のバスノード５と、それぞれが周辺エアバッグセンサとして実施されており、バスノード５の１つに接続されている複数のセンサユニット１０とを含む。図示された実施例では、４つのセンサユニット１０がそれぞれバスノード５の１つに接続されている。車両１の個人保護システムの一部である図示のセンサシステム３では、個々のセンサユニット１０、バスノード５、および制御機器３０は、電流変調２線式バスを介して互いに接続され、ＰＳＩ５規格を介して通信する。これにより、制御機器３０は、センサユニット１０によって検出された圧力データ、または加速度データ、または回転速度データを受信および評価することができる。
【００１８】
図１および図２からさらにわかるように、個々のセンサユニット１０はそれぞれ、センサ要素１２と、所定の周期持続時間Ｔ＿ＳＴＳを有するセンサクロック信号ＳＴＳを生成および出力するセンサ発振器１４と、センサユニット１０におけるセンサクロック信号ＳＴＳを監視する装置２０とを含む。
【００１９】
図示された実施例では、センサクロック信号ＳＴＳを監視する装置２０は、少なくとも１つのコンピューターユニットまたは少なくとも１つのマイクロコントローラを備え、検出されたセンサ信号を処理および評価する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）としてセンサユニット１０で実施される。
【００２０】
図２からさらにわかるように、センサユニット１０内のセンサクロック信号ＳＴＳを監視する装置２０は、センサクロック信号ＳＴＳおよび基準クロック信号ＲＴＳを受信し、センサユニット１０内のセンサクロック信号ＳＴＳを監視するための本発明にかかる方法を実施する発振器モニタ２２を備える。ここで、センサクロック信号ＳＴＳは、第１のステップで基準クロック信号ＲＴＳと比較され、目標周期持続時間Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌからのセンサクロック信号ＳＴＳの現在の周期持続時間Ｔ＿ＳＴＳの偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔは、比較に基づいて算出される。次に、算出された偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔに基づいて、カウントパルスＺＩまたはリセットパルスＲＩが出力される。
【００２１】
センサユニット１０内のセンサクロック信号ＳＴＳを監視する方法は、例えば、個々のセンサユニット１０内のソフトウェアまたはハードウェアにおいて、またはソフトウェアとハードウェアの混合形態で実装できる。
【００２２】
図示された実施例では、基準クロック信号ＲＴＳは、２ｋＨｚの周波数と、５００μｓ±１％の基準周期持続時間Ｔ＿ｒｅｆとを有する。図示された実施例では、センサクロック信号ＳＴＳは、１８ＭＨｚの周波数と、０．０５５５μｓの目標周期持続時間Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌとを有する。したがって、制御機器３０の基準クロック信号ＲＴＳに対するセンサユニット１０のセンサクロック信号ＳＴＳの偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔを検知するために、偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔは方程式（１）に従って計算される。
【００２３】
Ｄｅｌｔ＿ｔ＝Ｔ＿ｒｅｆ−Ｎ＊Ｔ＿ＳＴＳ  ｗｉｔｈ  Ｎ＝Ｔ＿ｒｅｆ／Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ    （１）
上記の値の場合、係数Ｎは９，０００の値である。耐用年数にわたるセンサクロック信号ＳＴＳの典型的な公差は、±３、５％である。センサユニット１０のセンサクロック信号ＳＴＳの偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔの許容上限は、ＰＳＩ５規格によると±５％である。基準クロック信号公差は±１％である。したがって、センサクロック信号ＳＴＳの偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔの許容範囲を設定する図３から６に示される最適値ウィンドウＷＯｐｔは、追加された安全距離で設定することができる。
【００２４】
図３から図６に示される許容値ウィンドウＡＦは、例えば、±１０％の外側限界で設定することができる。例示的な許容値ウィンドウＡＦの外側限界は、±５％のセンサ発振器１４の公差、±１％の基準クロック信号ＲＴＳの公差、および、例えば±４％の値を有する安全距離から生じる。センサクロック信号ＳＴＳの誤った偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔを検知するために、許容偏差範囲または最適値ウィンドウＷＯｐｔ外にあるが、許容値ウィンドウＡＦ内にある領域が可能である。エラー検知のためのこれらの領域の内側限界は、例えば、±７％から８％のセンサクロック信号ＳＴＳの偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔであってよい。許容値ウィンドウＡＦの外側限界は、典型的には、約±１０％のセンサクロック信号ＳＴＳの偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔである。この数値例では、負のエラーウィンドウＷＮｅｇで−７％から１０％の負方向のセンサクロック信号ＳＴＳの誤った偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔを検知できる一方で、正のエラーウィンドウＷＰｏｓにおける＋７％から１０％の正の方向のセンサクロック信号ＳＴＳの誤った偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔを検知できる。エラー検知の内側限界としての７％から８％は、±５％のセンサ発振器１４の公差と、±１％の基準クロック信号ＲＴＳの公差と、例えば±１から２％の値を有する安全距離とで構成される。検出されたセンサクロック信号ＳＴＳが、例えば、負のエラーウィンドウＷＮｅｇ、または正のエラーウィンドウＷＰｏｓにある場合、エラー信号ＦＳはすぐには出力されず、図示の実施例ではエラーカウンタ２６をインクリメントするカウントパルスＺＩが代わりに出力される。エラーカウンタ２６が図７および図８に示す制限値ＧＷを超えると、エラー信号ＦＳはセンサユニット１０で生成され、制御機器３０に伝送される。検出されたセンサクロック信号ＳＴＳが、例えば最適値ウィンドウＷＯｐｔ内にある場合、図示された実施例では、エラーカウンタ２６をデクリメントまたはリセットすることができるリセットパルスＲ１が生成および出力される。これは、偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔが許容値ウィンドウＡＦ内で、かつ所定の最適値ウィンドウＷＯｐｔ外にある場合、エラーカウンタ２６がインクリメントされ、偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔが許容値ウィンドウＡＦ内で、かつ所定の最適値ウィンドウＷＯｐｔ内にある場合、エラーカウンタ２６がデクリメントまたはリセットされることを意味する。
【００２５】
図示された実施例では、エラーカウンタ２６は１６ビット変数として設計されている。エラーカウンタ２６は、偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔが許容値ウィンドウＡＦ内で、かつ所定の最適値ウィンドウＷＯｐｔ外にあるサイクル数をカウントする。エラーカウンタ２６は、異なるレベルの関連する各サイクルでインクリメントすることができる。デクリメントする際は、エラーカウンタ２６は異なるレベルを使用できる。エラーカウンタ２６の制限値ＧＷは、例えば、基準クロック信号ＲＴＳの周期Ｔ＿ｒｅｆ、選択されたインクリメントレベル、および誤ったセンサクロック信号ＳＴＳが検知されるべき規定時間に応じて設定できる。
【００２６】
図７からさらにわかるように、エラーカウンタ２６のインクリメントレベルおよびデクリメントレベルは、図示された実施例で設定され、デクリメントレベルは、インクリメントレベルよりも小さく設定されている。図７からさらにわかるように、エラーカウンタ２６は、示された特性曲線Ｋ１で２回インクリメントされ、次に１回デクリメントされ、次に２回インクリメントされる。エラー信号ＦＳは、エラーカウンタステータスＦＺＳが設定された制限値ＧＷに達するか、それを超えると出力される。
【００２７】
図８からさらにわかるように、エラーカウンタ２６のインクリメントレベルは図示された実施例で設定され、エラーカウンタ２６は図示された実施例ではデクリメントされず、偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔが許容値ウィンドウＡＦ内で、かつ所定の最適値ウィンドウＷＯｐｔ内にある場合にリセットされる。図８からさらにわかるように、エラーカウンタ２６は、示された特性曲線Ｋ２において２回インクリメントされ、次に１回リセットされ、次いで再び３回インクリメントされる。エラー信号ＦＳは、エラーカウンタステータスＦＺＳが設定された制限値ＧＷに達するか、それを超えると出力される。
【００２８】
エラーカウンタ２６は、妨害パルスまたは誤った同期パルスなどのワンタイムイベントがエラー信号の生成および出力に作用することを有利に防ぐことができる。
図示された実施例では、センサユニット１０内のセンサクロック信号ＳＴＳを監視する装置２０は、センサクロック信号ＳＴＳのパルスをカウントするカウンタ２４を含む。以下に、図３から図６を参照して、図２のセンサユニット１０内のセンサクロック信号ＳＴＳを監視する装置２０の機能を説明する。発振器モニタ２２は、基準クロック信号ＲＴＳの第１の同期パルスＳＰ１を受信する開始時点ｔ＿ｓｔａｒｔ、ｔ＿ｓｔａｒｔ‘‘‘でカウンタ２４を開始する。発振器モニタ２２は、発振器モニタ２２が後続の第２の同期パルスＳＰ２、ＳＰ２‘、ＳＰ２‘‘、ＳＰ２‘‘‘を受信する停止時点ｔ＿ｓｔｏｐ、ｔ＿ｓｔｏｐ‘、ｔ＿ｓｔｏｐ‘‘、ｔ＿ｓｔｏｐ‘‘‘でカウンタ２４を保持する。その後、発振器モニタ２２は、カウンタ２４のカウンタステータスＺＳを読み出し、これを、センサクロック信号ＳＴＳの目標周期持続時間Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌに対する基準周期持続時間Ｔ＿ｒｅｆとの比較から計算される目標カウンタステータスＺＳ＿ｓｏｌｌと比較する。上記の値によって、９，０００の目標カウンタステータスＺＳ＿ｓｏｌｌが生じる。したがって、発振器モニタ２２は、目標カウンタステータスＺＳ＿ｓｏｌｌと現在のカウンタステータスＺＳとの比較に基づいて、センサクロック信号ＳＴＳの現在の周期持続時間Ｔ＿ＳＴＳの目標周期持続時間Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌからの偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔが、方程式（２）に従って算出される。
【００２９】
Ｄｅｌｔａ＿ｔ＝（ＺＳ＿ｓｏｌｌ−ＺＳ）＊Ｔ＿ＳＴＳ＿ｓｏｌｌ    （２）
偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔに対する±１０％の設定された公差範囲に基づいて、発振器モニタ２２は、ここで８，１００の第１のカウンタステータスＺＳ＿ｍｉｎによって下が制限され、かつ、９，９００の第２のカウンタステータスＺＳ＿ｍａｘによって上が制限される許容値ウィンドウＡＦを計算する。加えて、発振器モニタ２２は、ここでは８，３７０の第３のカウンタステータスＺＳＷ＿ｍｉｎによって下が制限され、かつ、ここでは９，６３０の第４のカウンタステータスＺＳＷ＿ｍａｘによって上が制限される最適値ウィンドウＷＯｐｔを計算する。したがって、負のエラーウィンドウＷＮｅｇは、下限として８，１００の第１のカウンタステータスＺＳ＿ｍｉｎと、上限として８，３７０の第３のカウンタステータスＺＳＷ＿ｍｉｎとを有する。正のエラーウィンドウＷＰｏｓは、下限として９，６３０の第４のカウンタステータスＺＳＷ＿ｍａｘと、上限として９，９００の第２のカウンタステータスＺＳ＿ｍａｘとを有する。
【００３０】
図３からさらにわかるように、発振器モニタ２２は、開始時点ｔ＿ｓｔａｒｔで第１の同期パルスＳＰ１を受信し、カウンタ２４を開始する。停止時点ｔ＿ｓｔｏｐで、発振器モニタ２２は、許容値ウィンドウＡＦ内および最適値ウィンドウＷＯｐｔ内で第２の同期パルスＳＰ２を受信する。これは、読み取られた現在のカウンタステータスＺＳが、ここでは８，３７０の第３のカウンタステータスＺＳＷ＿ｍｉｎと、ここでは９，６３０の第４のカウンタステータスＺＳＷ＿ｍａｘとの間にあることを意味する。よって、発振器モニタ２２は、２つの同期パルスＳＰ１、ＳＰ２を有効な同期パルス対として解釈する。図３は、偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔが０である最適状態を示し、読み取られた現在のカウンタステータスＺＳは、目標カウンタステータスＺＳ＿ｓｏｌｌに対応する。偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔは、許容値ウィンドウＡＦ内および最適値ウィンドウＷＯｐｔ内にあるため、発振器モニタ２２は、エラーカウンタ２６のリセットパルスＲ１を生成する。エラーカウンタ２６の実施に応じて、エラーカウンタステータスＦＺＳはデクリメントまたはリセットされる。さらに、発振器モニタ２２は、第２の同期パルスＳＰ２を新しい第１の同期パルスＳＰ１として解釈し、カウンタ２４を新たに開始する。
【００３１】
図４からさらにわかるように、発振器モニタ２２は、第１の同期パルスＳＰ１を受信し、開始時点ｔ＿ｓｔａｒｔでカウンタ２４を開始する。停止時点ｔ＿ｓｔｏｐで、発振器モニタ２２は、許容値ウィンドウＡＦ内であるが最適値ウィンドウＷＯｐｔ外の第２の同期パルスＳＰ２‘を受信する。図では、第２の同期パルスＳＰ２‘は負のエラーウィンドウＷＮｅｇ内にある。これは、読み取られた現在のカウンタステータスＺＳが、ここでは８，１００の第１のカウンタステータスＺＳ＿ｍｉｎと、ここでは８，３７０から第３のカウンタステータスＺＳＷ＿ｍｉｎとの間にあることを意味する。よって、発振器モニタ２２は、２つの同期パルスＳＰ１、ＳＰ２を有効な同期パルス対として解釈する。偏差Ｄｅｌｔａ＿ｔが、負のエラーウィンドウＷＮｅｇ内、すなわち許容値ウィンドウＡＦ内にあるが、最適値ウィンドウＷＯｐｔ外にあるため、発振器モニタ２２はエラーカウンタ２６用のカウントパルスＺＩを生成する。よって、エラーカウンタ２６はエラーカウンタステータスＦＺＳをインクリメントする。発振器モニタ２２は、現在のエラーカウンタステータスＦＺＳが所定の制限値ＧＷに到達したか、または超えたかどうかを検査する。そうである場合、発振器モニタ２２はエラー信号ＦＳを生成し、それを制御機器３０に出力する。読み取られた現在のカウンタステータスＺＳは許容値ウィンドウＡＦ内にあるため、発振器モニタ２２は第２の同期パルスＳＰ２‘を新しい第１の同期パルスＳＰ１として解釈し、カウンタ２４を新たに開始する。
【００３２】
図５からさらにわかるように、発振器モニタ２２は、開始時点ｔ＿ｓｔａｒｔで第１の同期パルスＳＰ１を受信し、カウンタ２４を開始する。停止時点ｔ＿ｓｔｏｐ‘‘で、発振器モニタ２２は、許容値ウィンドウＡＦ外で第２の同期パルスＳＰ２‘‘を受信する。図５にかかる図では、読み取られたカウンタステータスＺＳは、ここでは８１００の第１のカウンタステータスＺＳ＿ｍｉｎを下回る。よって、発振器モニタ２２は、第２の同期パルスＳＰ２‘‘を妨害パルスとして、２つの同期パルスＳＰ１、ＳＰ２‘‘を無効の同期パルス対として解釈する。この場合、これは妨害パルスであるため、これは発振器モニタ２２によって無視され、エラーカウンタステータスＦＺＳに変化はなく、カウンタ２４の新たに開始もない。
【００３３】
図６からさらにわかるように、発振器モニタ２２は、開始時点ｔ＿ｓｔａｒｔで第１の同期パルスＳＰ１を受信し、カウンタ２４を開始する。停止時点ｔ＿ｓｔｏｐ‘‘‘で、発振器モニタ２２は、許容値ウィンドウＡＦの外側で第２の同期パルスＳＰ２‘‘‘を受信する。図６にかかる図では、読み取られたカウンタステータスＺＳは、ここで９，９００である第２のカウンタステータスＺＳ＿ｍａｘを上回る。この場合、受信された第２の同期パルスＳＰ２‘‘‘は、発振器モニタ２２によって受け入れられる。しかし、発振器モニタ２２は、第２の同期パルスＳＰ２‘‘‘を新しい第１の同期パルスＳＰ１として解釈する。これは、第２の同期パルスＳＰ２‘‘‘が、基準クロック測定またはセンサユニット１０のカウンタ２４のための新しい開始時点ｔ＿ｓｔａｒｔとして機能することを意味する。しかしながら、エラーカウンタステータスＦＺＳの変更はない。
【００３４】
本発明の実施形態は、外部からのＥＭＣ妨害に対してエラー信号の出力がさらにロバストになるというさらなる利点を提供する。最終的に、ＥＭＣ妨害が発生した場合、エラー信号は出力されない。
【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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