CN1295485C - 修正振荡频率的方法 - Google Patents
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Abstract
用于修正尤其是数字发射机接口/接收机接口的振荡频率的方法，该接口用于传输传感器的测量信号到控制设备上，该方法具有以下的步骤：通过所述的传感器输出第一参考频率信号fref，ist；通过所述的控制设备接收所述的第一参考频率信号fref，ist，并与第二参考频率信号fref，soll进行比较；在所述的第一和第二参考频率信号的基础上计算修正系数Kkor；及借助所计算的修正系数来修正频率信号fist以用于获得修正的频率信号fkor，所述的频率信号fist表示随后由所述传感器发送的和由所述控制设备接收的实际测量值。
Description
技术领域
本发明涉及用于修正振荡频率的一种方法以及一种装置。
背景技术
通常给采用在譬如象发动机控制设备、泵控制设备、制动器控制设备等等的这种控制设备中的处理机提供振荡石英形式的振荡器的外部时钟信号。以其可调节该振荡器时钟频率的精度直接影响着有关处理机的计算精度。譬如在DE 197 22 114 A1中说明了一种用于提供控制设备处理机用的时钟信号的装置。
在将测量值从传感器向控制设备进行所谓的频率接口传输时，关于要传输的测量参量的信息位于所传输的数字信号的周期中。容差分析研究在此表明，在调节或估算系统容差时应考虑对于用作为发射机的传感器和用作为接收机的控制设备起作用的振荡器。出于这种原因力争采用具有高精度的振荡器，这通常导至采用振荡石英。
发明内容
但是振荡石英的采用是与高昂的成本相连系的，因此在本发明的范围内力争结合上述的用途来尽可能舍弃采用成本昂贵的振荡石英。
通过以下的方法以及装置来达到该目的。
根据本发明的用于修正发射机/接收机接口的振荡频率的方法，该接口用于传输传感器的测量信号到控制设备上，该方法具有以下的步骤：通过所述的传感器输出第一参考频率信号fref，ist；通过所述的控制设备接收所述的第一参考频率信号fref，ist，并与第二参考频率信号fref，soll进行比较；在所述的第一和第二参考频率信号的基础上计算修正系数Kkor；以及借助所计算的修正系数来修正频率信号fist以用于获得修正的频率信号fkor，所述的频率信号fist表示随后由所述传感器发送的和由所述控制设备接收的实际测量值。
根据本发明的用于修正发射机/接收机接口的振荡频率的装置，该接口用于传输传感器的测量信号到控制设备上，并具有：用于通过所述的传感器输出第一参考频率信号的装置；用于通过所述的控制设备接收所述第一参考频率信号并与第二参考频率信号进行比较的装置；用于在所述的参考频率信号的基础上计算所述测量信号用的修正系数的装置；以及用于借助所计算的修正系数来修正其它频率信号的装置。
现在根据本发明可以将振荡石英的使用降到最低限度。因此可以实质上降低提供传感器或控制设备的费用，因为根据本发明没有必要在传感器方面和在控制设备方面安排振荡石英，以便达到足够精度的结果。
根据本发明的优选的实施形式，尤其通过采用振荡石英在接收机方面生成一个额定频率信号作为第二参考频率信号fref，soll。通过在控制设备方面提供振荡石英，可以在传感器方面将很简单构造的和价格合适地提供的RC电路用作为振荡器，因为借助修正计算通过采用振荡石英频率可以最佳地补偿可能的误差或容差。因此根据本发明可以以简单的形式将由所述RC电路提供的、带有容差的参考频率信号fref，ist用于补偿所述的振荡器。要指出的是，同样可以设想在传感器方面提供一个生成额定频率信号的振荡石英，然后向接收机传输该额定频率信号，并用那里的频率信号进行补偿。因此可以在接收机方面舍弃振荡石英。同样也可以既在传感器方面，也在控制设备方面舍弃振荡石英，其中，甚至在该情况下相对于通常在传感器方面和在控制设备方面提供RC振荡电路而言，可以达到更高的精度，因为可以彼此补偿各自的RC振荡电路。
优选按以下形式的方程
Kkor＝fref，soll/fref，ist
来计算在本发明方法的范围内所计算的修正系数。可以从计算上以很简单的方式生成这种修正系数，并导至足够精度的修正。
在此要指明的是，譬如存在着两种将fref，ist传输给接收机的可能性：首先譬如在单线线路情况的接电状态下，可以将fref，ist在时间上与有用信号交织。同样也可以设想，譬如在双线线路情况下，一个第二信号以所述第二信号的周期或脉冲持续时间的形式持续地提供信息fref，ist，如果这些周期或脉冲持续时间是恒定的。
合宜地在发射机的接电复位时输出第一参考频率信号，并传输给接收机。因此确保了，在确定修正系数之后可以基于该第一参考频率信号和第二参考频率信号不受阻碍地分析处理载有信息的实际信号。为了完整起见要指出，不是绝对必须在接电复位时进行fref，ist的输出。如果譬如基于温度特性而同样必须修正例如在瞬时工作期间的振荡频率变化，则也可以循环地进行所述的输出。
循环地，尤其以有规则的周期性间隔来实现第一参考频率信号的输出，这同样证明是有利的。在系统工作期间可以使用该措施来执行譬如基于温度特性而变得必要的修正。
根据本发明方法或本发明装置的优选的实施形式，通过单线线路将频率信号或有用信号以及参考频率信号从传感器传输到控制设备上。采用这种措施可以将硬件花费维持在较低的水平上。
根据本发明方法或本发明装置的另一个优选的实施形式，分别通过双线线路的不同线路将频率信号或有用信号以及参考频率信号从传感器传输到控制设备上。采用这种措施可以基本上与本来的有用信号无关地传输参考频率信号。尤其当应该进行周期性检验或匹配按本发明要执行的修正时，该方案则证明为合理的。
附图说明
以下借助附图中所示出的实施形式来详述本发明。
图1展示了用于表示本发明装置的优选实施形式的示意方框电路图，
图2展示了用于表示本发明方法的第一优选实施形式的流程图，以及
图3展示了用于表示本发明方法的第二优选实施形式的流程图。
具体实施方式
本发明和其基于的问题尽管原则上可以应用于任意的电路网络，但仍借助汽车控制设备来进行阐述，这些汽车控制设备例如是通过具有串行总线结构的CAN系统彼此相连接的。
附图1中示意地用1总的表示传感器，而用2总的表示控制设备。在此，用1a表示传感器1的本来的传感元件，而用2a表示控制设备2的本来的计算装置。所述的传感元件1a具有用于将测量参量转换成数字测量信号的(未示出的)AD转换器。为了将测量数据从传感器1传输到控制设备2上而安排了一个频率接口，关于要传输测量值的信息在该频率接口中位于要传输的数字信号的周期中。通过可以有线或无线地构成的线路3来进行测量数据的传输。
所述的接口在传感器方面具有发射机1b，而在控制设备方面具有接收机2b。分别用(未示出的)振荡器装置构成了传感器1和控制设备2。在所示出的实施例中的出发点在于，在传感器方面安排了RC电路作为振荡器装置，而在控制设备方面安排了一个振荡石英作为振荡器装置。
为了补偿在传感器方面的振荡器中可能出现的容差，发射机1b能够在接电复位时在规定的时间内输出一个参考频率信号fref，ist。这种信号譬如由于振荡器的漂移影响而在该信号的寿命期间波动。
在接收机方面由接收机2b接收该参考频率信号fref，ist，并在计算装置2a中与额定值fref，soll进行比较。通过将振荡石英采用为计算装置2a中的振荡器装置，所述的频率额定值fref，soll具有很小的容差。按以下的方程
Kkor＝fref，soll/fref，ist
通过求这两个信号的比来求出修正系数。在传输参考频率信号fref，ist之后，现在可以借助所求出的修正系数来修正表示传感器1a的所实际传输的测量参量的频率fist。譬如可以根据以下形式的方程
fkor＝fist*Kkor
来计算修正的频率fkor。
由于不仅参考频率信号fref，ist，而且实际的传感器信号的频率值fist是与传感器或发射机的内部振荡频率成正比的，因此通过这种方式的分析处理或补偿来在该传感器信号的寿命期间补偿振荡器漂移。
该结论尤其适用于以下的情况，即譬如当仅在接电复位情况下才传输fref，ist时，则一次性地求取修正值。对于循环或有规则地传输fref， ist的情况，甚至补偿譬如象温度特性那样的效应，也已证明是合理的。
在进一步处理信号时利用信号fkor的情况下，可以准确得多地分析处理传感器1的测量参量。
现在借助附图2进一步阐述本发明方法的优选实施形式的过程。
在步骤201中首先采集传感器1的信号。
在步骤202中确定，在该信号情况下是否涉及一个参考频率信号fref，ist。这譬如可以如下来被确定，即是否检测到接电复位。如果该信号被识别为参考频率信号fref，ist，所述的方法则向步骤203转移，在该步骤中执行与频率额定值fref，soll的比较。在随后的步骤204中譬如通过求fref，soll/fref，ist的比来计算修正系数Kkor。所述的方法随后再转移回步骤201。如果在步骤202中在采集另一个测量信号时(步骤201)确定，在此不是涉及所述的参考信号，而是涉及传感器1的实际的测量信号，所述的方法则向步骤205转移，在该步骤中使用在步骤204中所计算的修正系数Kkor来修正该测量值fist，以便获得修正的频率值fkor。
于是象借助步骤206所表明的那样，在所述修正的频率值fkor的基础上进行进一步的信号处理。在获得传感器1的另一个测量信号时，所示出的方法转移回步骤201。
为了完整起见，以下阐述用于在双线线路范围内通过第二线路传输fref，ist的替代可能性。以下出发点示范性地在于，如在上面已经提及的那样在第二信号的周期中获得信息fref，ist。也就是如果所述的传感器具有一个用于传输第二传感器参数的第二数据线路，则可以譬如以脉冲周期占空因数的形式将该第二信号转换成具有恒定周期的数字信号形式。具有恒定周期的这种第二信号在此呈现为一种与传感器的内部振荡频率直接相关联的关系。由于该原因，该信号的周期同样可以用作为fref，ist。在该方式的fref，ist的传输时，在任何时间连续地存在着所述的参考信号，使得在任何时间可以进行值Kkor的求取。
附图1中用虚线示出和用3′表示了用于传输第二传感器参数的第二数据线路。
附图3中示出了尤其在采用双线线路时本发明方法的优选实施形式的过程。在步骤301中首先采集传感器1的信号。与此同时在步骤302中在传感器方面采集参考频率信号fref，ist。如在上面所阐述的那样，在该参考频率信号的情况下可以涉及一个有关第二传感器参数的、已修改的信号。在随后的步骤303中，尤其是在计算装置2a中将该信号fref，ist与频率额定值fref，soll进行比较。借助步骤303中所执行的比较，再譬如通过求fref，soll/fref，ist的比来计算修正系数Kkor(步骤304)。
随后在步骤305中用修正系数Kkor来修正在步骤301中所采集的传感器测量信号，以便获得修正的频率值fkor。
然后在修正的频率值fkor的基础上，象借助步骤306所说明的那样，类似于根据附图2所说明的方法来进行进一步的信号处理。在获得传感器的另一个测量信号时所述的方法转移回步骤301。
尤其如果有双线线路可供使用，以便通过第一线路传输测量信号或有用信号，以及通过第二线路将信息fref，ist从传感器传输到控制设备上，最后所说明的方法则证明是合适的。尤其当打算循环或周期性地输出fref，ist时，所述的方法则是可应用的。因此譬如可以采集和修正例如基于温度特性的、在工作期间的传感器振荡频率的变化。为了完整起见要指出的是，甚至在采用单线线路用于传输测量信号和参考信号时也可以循环地传输参考信号。为此合宜的是，将所述的参考频率信号fref，ist在时间上与有用信号交织。
Claims (11)
1.用于修正发射机/接收机接口的振荡频率的方法，该接口用于传输传感器(1)的测量信号到控制设备(2)上，该方法具有以下的步骤：
-通过所述的传感器(1)输出第一参考频率信号fref，ist，
-通过所述的控制设备(2)接收所述的第一参考频率信号fref，ist，并与第二参考频率信号fref，soll进行比较，
-在所述的第一和第二参考频率信号的基础上计算修正系数Kkor，以及
-借助所计算的修正系数来修正频率信号fist以用于获得修正的频率信号fkor，所述的频率信号fist表示随后由所述传感器发送的和由所述控制设备接收的实际测量值。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，所述的发射机/接收机接口是数字式的。
3.按权利要求1的方法，其特征在于，在控制设备方面或在接收机方面生成一个额定频率信号。
4.按权利要求3的方法，其特征在于，通过采用振荡石英来生成所述的额定频率信号。
5.按权利要求3的方法，其特征在于，在接电复位期间或在发射表示实际测量值的频率信号之前进行所述额定频率信号的输出和所述修正系数Kkor的计算。
6.按权利要求1-5之一的方法，其特征在于，根据以下形式的方程Kkor＝fref，soll/fref，ist
来计算所述的修正系数Kkor。
7.按权利要求1的方法，其特征在于，在接电复位期间或在发射表示实际测量值的频率信号之前进行所述第一参考频率信号的输出和所述修正系数Kkor的计算。
8.按权利要求1或7的方法，其特征在于，循环地进行所述第一参考频率信号的输出。
9.按权利要求8的方法，其特征在于，以有规则的周期性间隔来进行所述第一参考频率信号的输出。
10.按权利要求1的方法，其特征在于，通过单线线路(3)将所述的频率信号fist和这个或这些参考频率信号fref，ist从所述的传感器(1)传输到所述的控制设备(2)上。
11.按权利要求1的方法，其特征在于，分别通过双线线路的不同线路(3，3′)将所述的频率信号fist和这个或这些参考频率信号fref，ist从所述的传感器(1)传输到所述的控制设备(2)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070117 Termination date: 20150816 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |