CN110945322A - 用于处理连续的传感器信号的方法和传感器*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理传感器(2)的连续的传感器信号的方法,在所述方法中,以采样频率对传感器信号进行采样,并且因此产生能够时序分类的采样值的序列,其中,将所述采样频率动态地匹配于所述传感器信号的时变频谱信号特性,并且将时间信息分配给如此产生的采样值,所述时间信息能够实现对所述采样值的时序分类。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理传感器的连续的传感器信号的方法,本发明还涉及一种具有用于处理传感器信号的装置的传感器***。
背景技术
由于在车辆、移动设备、工业或家庭中使用越来越多数量的传感器,因此在传感器的构造和传感器信号的分析处理方面产生新的挑战。因此,例如必须确保:对于车辆驾驶员的安全重要相关的传感器信息在任意时间都能够被调用。确保这一点的最简单可能性是如此运行传感器,使得所述传感器持续地被激活。
然而,这种方法伴随着高功耗,这通常是不可接受的。因此,尤其在移动应用中,或者在具有难以更换的能量存储器的多个传感器中,传感器通常以占空比模式(英:duty-cycle-Modus)运行。如图1所示,传感器在正常模式与节能模式(英:Suspend-Modus,挂起模式)之间切换,在正常模式中传感器被激活并产生传感器数据Wi,在节能模式中功耗P减小到最小值P0,该最小值明显低于在正常模式阶段期间的功耗P1。传感器在节能模式中虽然仍能够***控,但是不再产生传感器数据。
在正常模式阶段期间,传感器提供经一次或多次采样的模拟信号。如图2所示,如果在每个正常模式阶段中传感器信号被采样恰好一次并且产生一个相应的采样值A,则传感器信号的采样频率基本上由相应的节能模式阶段的持续时间来确定。相反,如果在每个正常模式阶段中发生图3中所示的以相应采样值Ai的多次采样,则传感器信号的采样频率不仅由节能模式阶段的持续时间确定,而且也由正常模式阶段的持续时间确定。
两个工作周期(传感器在工作周期期间处于正常模式中)之间的最小时间间隔通过重构传感器信号所需的最小采样频率确定。根据奈奎斯特定理,必须将最小采样频率选择成传感器信号的最大预期频率的至少两倍大,从而可以重构传感器信号的全部信息内容。
然而,传感器信号的最大预期频率通常是未知的,使得通常必须将两个工作周期之间的时间间隔选择成低于当前的传感器信号所需的时间间隔。
由文献WO 2006/037677A1已知一种用于读取传感器数据的方法,其中如此选择采样频率,使得避免缓存的溢出。
发明内容
本发明提供一种具有权利要求1的特征的用于处理传感器的连续的传感器信号的方法,本发明还提供一种具有权利要求13的特征的具有用于处理传感器信号的装置的传感器***。
因此,根据第一方面,本发明涉及一种用于处理传感器的连续的传感器信号的方法,在该方法中,以采样频率对传感器信号进行采样,并且因此产生能够时序分类的(zeitlich einordenbare)采样值的序列。将采样频率动态地匹配于传感器信号的时变频谱信号特性。将能够实现采样值的时序分类的时间信息分配给如此产生的采样值。
因此,根据第二方面,本发明涉及一种具有用于处理传感器信号的装置的传感器***。该传感器***包括传感器元件,该传感器元件用于检测至少一个物理测量参量并且用于将该测量参量转换为连续的电传感器信号。传感器***还包括用于采样的装置,该用于采样的装置以能够预给定的采样频率对传感器信号进行采样,以便产生传感器信号的采样值。此外设置:用于分析传感器信号的频谱信号特性的装置;用于根据传感器信号的当前求取的频谱信号特性来对采样频率进行匹配的装置;以及用于将时间信息分配给传感器信号的采样值的装置。
优选实施方式是相应的从属权利要求的主题。
本发明能够实现根据传感器信号的时变频谱信号特性来动态地匹配采样频率。由此,本发明能够实现功耗的降低,而不必经受信号质量损失。更确切地说,根据本发明,在任何时间都可以如此选择采样频率或采样率,使得能够保持以足够高的准确度重构传感器信号。因此可以对传感器信号的频谱特性的变化做出反应,其方式是相应地改变采样频率。例如,如果传感器信号的频谱中的最大频率增大或减小,则可以相应地增大或减小采样频率,以便一方面虽然始终能够根据奈奎斯特定理重构传感器信号的信息内容,但是另一方面避免由于过高的采样频率而导致过高的功耗。
根据该方法的一种优选扩展方案,重复地确定传感器的频谱信号特性,更确切地说尤其以规则的时间间隔或分别在能够预给定数量的信号采样之后确定传感器的频谱信号特性。仅当频谱信号特性发生显著变化时才对采样频率进行匹配。可以动态地改变信号采样(在该信号采样之后执行传感器的信号特性重新确定)的数量。例如,如果探测到频谱信号特性的频繁或强烈的变化,则可以增加信号采样的数量,使得更频繁地确定传感器的信号特性。由此确保对变化的环境条件或传感器的测量条件做出快速反应,并由此防止传感器信息丢失。
例如,当传感器信号的频谱的最大频率的百分比变化超过预给定的阈值时,可以确定信号特性发生显著变化。
根据该方法的一种优选扩展方案,如果当前的采样频率比传感器信号的当前求取的带宽的两倍大能够预给定的第一公差值,则将当前的采样频率降低。如果当前的采样频率比传感器信号的当前求取的带宽的两倍小能够预给定的第二公差值,则将采样频率增大。第一公差值和第二公差值是如下参量:根据所述参量确定从何时起将频谱信号特性的变化归为显著的。
根据该方法的一种优选扩展方案,在进行匹配的情况下,将当前的采样频率乘以能够预给定的和/或能够自动匹配的匹配因子。匹配因子例如可以取决于传感器信号的频谱信号特性变化有多强烈和/或多频繁。通过将采样频率迭代地乘以匹配因子,在调节回路中调整采样频率。
根据该方法的一种优选扩展方案,相继地在多个匹配步骤中进行采样频率到当前确定的频谱信号特性的匹配,其中,匹配步骤的数量是能够预给定的和/或能够改变的。
根据该方法的一种优选扩展方案,仅在预给定的受限的频率范围内改变采样频率。例如,总是如此匹配采样频率,使得该采样频率大于最小采样频率。最小采样频率表示下极限频率,由此确保在任何情况下都不会错过一定的信号或频率范围。此外,总是如此匹配采样频率,使得该采样频率小于最大采样频率。因此,最大采样频率表示上极限频率,由此限制功耗。
原则上,存在用于确定传感器信号的当前的频谱特性的不同可能性。例如能够考虑傅立叶变换,而且也能够考虑较低开销的频率分析方法。
根据该方法的一种优选扩展方案,为了确定频谱信号特性,在能够预给定的和/或能够自动匹配的测试时间区间中,以能够预给定的和/或能够自动匹配的测试采样频率对传感器信号进行采样。根据一种实施方式,测试时间区间可以取决于传感器信号的带宽。
有利地,取决于传感器类型及其用途来选择测试时间区间的持续时间以及相应的测试采样频率,即——取决于期望的传感器信号特性和传感器信号特性的期望变化来进行选择。例如,惯性传感器提供最大频率约为20Hz的传感器信号,该惯性传感器安装在移动电话中并且用于动作识别。该传感器信号可能由于铃声而失真,使得传感器信号具有铃声的最大频率(即几kHz范围内的频率)。在这种情况下,测试时间区间的持续时间和测试采样频率取决于铃声的期望频率范围。
根据该方法的一种优选扩展方案,将时间戳信息作为时间信息分配给每个采样值,该时间戳信息反映出产生相应采样值的采样时刻。借助时间戳信息,尽管采样频率发生变化,仍可以根据采样值来重构传感器信号,因为采样值的检测时刻是已知的。根据一种实施方式,时间戳信息可以包括相对时间信息,该相对时间信息例如对于每个采样值包括与之前的采样值的时间间隔。然而,根据其他实施方式,给采样值分配绝对时间信息,例如借助传感器的内部时钟发生器来求取该绝对时间信息。这种类型的时间信息能够实现多个不同传感器的传感器数据的同步,这例如对于消费电子领域的许多应用是所需的。因此,例如可以将加速度传感器的传感器数据与转速传感器的传感器数据进行组合,以便求取空间中的准确运动。
根据该方法的一种优选扩展方案,将采样频率(已经以该采样频率产生相应的采样值)和/或(如果采样频率已经发生变化)将采样频率的变化作为时间信息分配给每个采样值。根据采样频率的知识,可以确定两个不同采样值之间的时间差。通过仅记录采样频率的变化,可以节省附加的存储容量。如果未求取到采样频率的变化,则可以考虑使用之前的采样频率来进行分析处理。
根据该方法的一种优选扩展方案,借助信号滤波器对采样值进行滤波,其中,在对采样频率进行匹配的情况下,还对信号滤波器的滤波器设置进行匹配。信号滤波器可以包括数字滤波器、尤其是偏移校正滤波器或低通滤波器。可以将信号可以限制到确定的带宽上。
根据该方法的一种优选扩展方案,在两个运行模式之间进行切换,也就是说,在正常模式与节能模式之间进行切换,所述正常模式用于产生传感器信号的采样值的区间,所述节能模式用于不产生传感器信号的采样值的区间。这导致能量消耗的显著降低。
根据一种根据本发明的方法的优选扩展方案,在考虑对应的时间信息的情况下,通过对传感器信号的采样值进行内插,以能够预给定的频率产生时间上等距的信号值的序列。由此能够特别方便地对信号值进行外部分析处理。通过使用时间上等距的信号值,如此输出的信号与实际的内部采样频率无关。因此,外部的分析处理装置总是接收如下信号:所述信号具有确定的、优选能够预给定的频率。
根据一种优选扩展方案,该传感器***具有至少一个用于传感器信号的采样值的信号滤波器以及用于根据当前的采样频率来对至少一个信号滤波器的滤波器设置进行匹配的装置。
根据发送***的一种优选扩展方案,该发送***具有运行模式控制单元,该运行模式控制单元的特征在于用于切换的装置,其根据当前的采样频率在至少两个运行模式之间进行切换,所述用于切换的装置尤其在正常模式与节能模式之间进行切换,所述正常模式用于产生传感器信号的采样值的区间,所述节能模式用于不产生传感器信号的采样值的区间。
根据传感器***的一种优选扩展方案,所述装置包括:用于产生的装置,所述用于产生的装置在考虑对应的时间信息的情况下,通过对传感器信号的采样值进行内插来以能够预给定频率产生时间上等距的信号值的序列。
附图说明
图1示出根据现有技术的传感器信号的采样,其中,传感器以占空比模式运行;
图2示出根据现有技术的传感器信号的采样,其中,在每个正常模式阶段中准确地进行一次采样;
图3示出根据现有技术的传感器信号的采样,其中,在每个正常模式阶段中进行多次采样;
图4示出根据本发明的实施方式的传感器***的方框图;
图5示出根据本发明的实施方式的示例性的采样模式,以阐述采样率的动态匹配;
图6示出根据本发明的实施方式的示例性的采样模式,其中,在规则的时间间隔中以测试采样频率执行采样;
图7示出根据本发明的实施方式的示例性的采样模式,其中,在每个正常模式阶段期间以测试采样频率进行采样;
图8示出根据本发明实施方式的用于处理连续的传感器信号的方法的流程图;
图9示出采样频率的示例性的动态匹配,其中,将相应的采样时刻分配给采样值;
图10示出采样频率的示例性的动态匹配,其中,如果采样频率发生变化,则将采样频率的变化作为时间信息分配给采样值;
图11示出采样频率的示例性的动态匹配,其中,对未求取的采样值进行内插;
图12示出根据本发明的另一实施方式的用于处理连续的传感器数据的设备的方框图。
在所有附图中,相同或功能相同的元件和设备设有相同的附图标记。
具体实施方式
图4示出根据本发明的实施方式的传感器***1a的方框图。传感器***1a包括用于检测物理测量参量的传感器元件2。传感器元件2例如可以是加速度传感器、转速传感器、压力传感器、气体传感器或光学传感器。将由传感器元件2所检测的物理测量参量转换成连续的电传感器信号。例如,可以通过电容性测量元件或压电元件将机械构件的偏转转换成电压或电流。
通过用于采样传感器信号的装置3对连续的电传感器信号进行采样。用于采样传感器信号的装置3优选包括模数转换器,该模数转换器产生离散的数字采样值。借助信号滤波器7对这些采样值进行滤波,优选根据采样频率来选择该信号滤波器的滤波器特性。将经滤波的采样值存储在数据寄存器10中。由此,将经滤波的采样值提供给传感器***1a的接口12,在此未示出的主机***例如可以通过该接口访问传感器采样值。
根据本发明,将采样频率动态地匹配于传感器信号的频谱信号特性。为此,传感器***1a具有用于分析传感器信号的频谱信号特性的装置4,该装置尤其具有一个或多个处理器,所述一个或多个处理器用于执行所需的计算步骤。装置4可以构造用于借助频率分析来确定传感器信号的带宽。此外,装置4可以根据传感器信号的采样值来求取传感器信号的最大频率。在此描述的实施例中,装置4能够通过接口12进行配置。为此,将相应的配置参数存储在配置寄存器11中,并且因此将相应的配置参数提供给用于分析传感器信号的频谱信号特性的装置4。
将所求取的频谱信号特性同样存储在传感器***1a的数据存储器中。在此描述的实施例中,为此再次使用数据寄存器10。但也可以为传感器信号的分别当前求取的频谱信号特性设置单独的数据存储器。
传感器***1a还包括用于匹配采样频率的装置5,该装置尤其可以集成到用于采样传感器信号的装置3中。用于匹配采样频率的装置5接收所求取的频谱信号特性,并且动态地对采样频率进行匹配。如用于分析传感器信号的频谱信号特性的装置4那样,装置5能够通过由配置寄存器11预给定配置参数而被配置。因此,例如可以从外部预给定采样率的上极限频率和/或下极限频率,以便确定最大功耗并且确保在任何情况下都不会错过一定的信号。可选地,也可以从外部调整其他参数,所述其他参数例如是公差参数,以便对采样频率进行更保守或更激进的匹配,或者所述其他参数是确定应多快地匹配采样频率的参数。这将结合图8更详细地阐述。
因此,根据一种实施方式,首先可以检查频谱信号特性是否已经显著地改变。示例性的标准可以是带宽已经以预给定的百分比发生改变。也可通过将当前求取的带宽与当前的采样频率进行比较来确定显著的变化。因此,当采样频率比当前求取的带宽大或小相应的公差值时,则可以准确地降低或增大采样频率。在采样频率改变时,也可以对信号滤波器7的滤波器特性进行匹配。
根据本发明,传感器***1a还具有用于将时间信息分配给传感器信号的采样值的装置6。该装置可以包括时钟发生器或可以从时钟发生器接收时间信息。
最后,图4中示出的传感器***1a还包括运行模式控制装置8,以下结合图5更详细地阐述该运行模式控制装置的功能。
优选地,传感器***1a的所有元件都可以集成到一个传感器构件中。然而替代地,可以通过外部的控制设备来执行对采样频率的分析处理和/或匹配。
图5中示出示例性的采样模式。根据本发明,在此将采样频率以及节能模式的持续时间动态地匹配于传感器信号的与内容相关的时间变化。传感器***1a的运行模式控制单元8在此构造用于在两个运行模式之间切换,更确切地说,在节能模式与正常模式之间进行切换。标准情况下,传感器元件2处于节能模式中,在节能模式中不产生传感器信号,因此也不进行采样。相应的所需功率P0是最小的,但仍能实现对传感器元件的操控。当切换到正常模式中时,传感器元件2被激活并产生连续的电传感器信号。所需的功率P1相比于节能模式增大。在此,分别在每个正常模式阶段的结束时刻ti进行传感器信号的采样,并提供相应的传感器数据Wi。为了限制功耗,预给定最大采样率,或者类似地,预给定在产生相应采样值Wi的两个采样时刻ti之间的最小时间区间T0。
在此处示出的实施例中,激活的持续时间相应于能够预给定的测试时间区间Ttest,在该测试时间区间内分别能够重新确定传感器信号的当前的频谱信号特性。两个测试时间区间之间的时间间隔是最小时间区间T0的倍数。在此,用于产生采样值的采样频率相应于在节能模式与正常模式之间切换的频繁程度。根据本发明,动态地匹配采样频率以及正常模式与节能模式的时间比例。为此,连续地分析所检测的传感器信号的频谱信号特性,以便重新配置采样率、正常模式阶段的持续时间或占空比以及滤波器设置,并且以便匹配于已分析的频谱信号特性。
图6中示出另一示例性的采样模式,其中,在此为了求取传感器信号的频谱信号特性,在规则的时间间隔中以测试采样频率执行过采样。如图5中的情况,将传感器元件2分别仅在采样期间置于正常模式中。首先以预给定的初始采样频率运行传感器元件2。在固定预给定的时间区间T1之后,分别以增大的测试采样频率进行过采样,其中,产生相应的测试采样值Ai。根据另一实施方式,可以改变过采样的测试采样频率、测试时间区间Ttest的长度和/或过采样的频繁程度(即测试时间区间Ttest之间的时间区间T1),更确切地说,优选在考虑所求取的传感器信号的带宽的情况下进行所述改变。根据相应的测试采样值Ai,装置4分析传感器信号的频谱信号特性并求取传感器信号的当前带宽。
如果对测试采样值Ai的分析表明传感器信号的频谱特性仅发生微小变化,则可以保留或必要时降低采样率。这尤其会在信号带宽小于采样频率一半的情况下发生。然而,如果在测试时间区间内确定传感器信号的频谱特性发生显著变化(例如当信号带宽大于采样频率的一半),则增大采样频率。由此,可以将采样率动态地且迭代地匹配于传感器信号的信号变化过程或传感器信号的时间变化。由此可以实现,以所需频率采样传感器信号,而不是更频繁地进行采样。
对于信号特性分析和对于匹配采样频率所需的计算可以在正常模式阶段期间或在节能模式阶段期间进行。优选地,在传感器信号的采样之后直接进行计算,使得计算可以至少部分地从正常模式阶段延伸到随后的节能模式阶段。
在图7中示出另一示例性的采样模式,其中,传感器元件2在此也始终仅被唤醒(即被置于正常模式中)用于对传感器信号进行采样。在该实施例中,在每个正常模式阶段期间以增大的测试采样频率对传感器信号进行采样。因此,对于每个正常模式阶段产生并分析测试采样值Ai,以便求取传感器信号的频谱信号特性以及传感器信号的相应的当前带宽。由此,在各个正常模式阶段之后可以动态地匹配采样率。
在图8中示出用于处理传感器2的连续的传感器信号的示例性方法的流程图,该方法优选可以借助所描述的传感器***1a来执行。
在第一方法步骤S1中,为多个使用的参数设定初始值。因此,预给定最小采样频率、最大采样频率、采样频率初始值、测试时间区间的持续时间、测试采样频率的值、第一公差值、第二公差值、第一匹配因子和第二匹配因子。可以将所有参数都存储在配置存储器11中。此外,将当前的采样频率调整到采样频率的初始值上。
在第二方法步骤S2中,等待测试时间区间的新数据。在方法步骤S3中检查:测试时间区间的新数据是否存在,即是否已经求取到新的测试采样值。如果是这种情况,则在方法步骤S4中根据测试采样值对传感器信号执行频率分析。尤其求取传感器信号的带宽。
在方法步骤S5中检查:当前的采样频率是否比带宽的两倍大第一公差值。如果是这种情况,则在方法步骤S6中检查当前的采样频率是否小于最大采样频率。如果是这种情况,则在步骤S7中降低采样频率。例如,将当前的采样频率降低为两倍带宽与第一匹配因子的和。
相反,如果当前的采样频率不小于最大采样频率,则不改变采样频率,并且可选地输出警报信息——指示当前的采样频率过高(S8)。
如果当前的采样频率没有比当前求取的带宽的两倍大能够预给定的第一公差,则在方法步骤S9中检查:当前的采样频率是否比传感器信号的当前求取的带宽的两倍小能够预给定的第二公差。如果不是这种情况,则当前的采样频率保持不变(S10)。否则,检查当前的采样频率是否大于最小采样频率(S11)。如果不是这种情况,则保持当前的采样频率不变,其中,可以可选地输出警报——指出当前的采样频率过低(S12)。在其他情况下增大采样频率(S13)。例如,可以将当前的采样频率调整成两倍带宽加上第二匹配因子。
在采样率发生变化时,则以新的采样频率继续采样。附加地,可以借助新的采样频率来重新配置信号滤波器7和运行模式控制单元8。优选地,可以将经改变的配置储存在配置存储器11中。
在图9中示出时间信息的示例性分配。因此,给各个采样值W1至W7分配相应的采样时刻t1至t7。因此,各个采样值W1至W7设有时间戳,所述时间戳包括每个所读取的采样值的采样时刻。因此,能够实现相应的时间分配和信号的正确解读。例如可以通过说明从预给定的(优选已知的)开始时刻起最小时间区间T0的数量来说明和存储采样时刻t1至t7。
根据一种实施方式,可以将采样值W1至W7与采样时刻t1至t7一起通过传感器***1的接口12发送。根据采样值W1至W7和采样时刻t1至t7的知识,可以重构采样值W1至W7的时间上的正确序列。
图10中示出时间信息的另一可能分配。因此,将改变的采样频率作为时间信息分配给如下采样值W1至W7:在所述采样值的情况下,采样频率发生改变。因此,根据该实施方式,替代采样时刻,记录并存储设置的变化。在此,通过说明至下一次采样过程的最小时间区间T0的数量来记录采样频率的变化。在图10所示的示例中,在第二采样值之后将采样频率减半,其方式是:不是在两个时间区间T0之后进行采样,而是在四个时间区间后才进行采样。在第四次采样之后,重新将采样频率增大,使得在每个时间区间T0中进行采样,并在第六次采样之后将采样频率再次减半。通过对采样频率的变化的认知,可以重构采样值W1至W7的时间上的正确序列。
图11示出根据频率协议的传感器信号重构,该频率协议例如结合图10阐述的那样已经被创建。通过对不存在采样值的最小时间区间的那些倍数内插所检测的采样值,产生时间上等距的信号值Wi'的序列。为此,将用于内插的采样值W1至W7缓存在FIFO(英:firstin-first out,先进先出)存储器13中,并通过内插的采样值I1至I8来进行补充。在了解两个信号值Wi'之间的时间间隔的情况下,如此采样的信号可以重构传感器信号。因此,对于继续使用传感器数据的外部单元,无法看出实际上以哪个采样率对传感器信号进行了采样。因此,可以以最大允许的数据率将传感器数据传输给外部单元。尤其可以将所检测的采样值首先存储在内部。在进行读取时,产生附加的内插的采样值I1至I8,并且对于外部单元相应地排布所述内插的采样值,使得可以通过接口读取数据。有利的是通过外部单元对传感器信号的简化分析处理,因为这不需要关于实际采样率的任何信息。
图12示出根据本发明的另一实施方式的传感器***1b的方框图。传感器***1b基本上相应于以上描述的传感器***1a。传感器***1b此外包括装置9和上述FIFO存储器,该装置9构造用于根据所检测的采样值产生时间上等距的具有能够预给定的频率的信号值的序列,所述FIFO存储器用于缓存采样值W1至W8。为此,装置9根据结合在图11所描述的方法产生内插的采样值I1至I8,并且产生时间上等距的信号值Wi'的序列。
Claims (16)
1.一种用于处理传感器(2)的连续的传感器信号的方法,在所述方法中,以采样频率对传感器信号进行采样,并且因此产生能够时序分类的采样值的序列;
其特征在于,将所述采样频率动态地匹配于所述传感器信号的时变频谱信号特性,并且将时间信息分配给如此产生的采样值,所述时间信息能够实现对所述采样值的时序分类。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,重复地确定所述传感器信号的频谱信号特性、尤其以规则的时间间隔或分别在能够预给定的数量的信号采样之后确定所述传感器信号的频谱信号特性,并且仅当所述频谱信号特性发生显著变化时,才对所述采样频率进行匹配。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其特征在于,如果当前的采样频率比所述传感器信号的当前求取的带宽的两倍大能够预给定的第一公差值,则将所述当前的采样频率降低,如果所述当前的采样频率比所述传感器信号的当前求取的带宽的两倍小能够预给定的第二公差值,则将所述当前的采样频率增大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在匹配的情况下,将所述当前的采样频率乘以能够预给定的和/或能够自动匹配的匹配因子。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,相继地在多个匹配步骤中进行所述采样频率到当前确定的频谱信号特性的匹配,并且所述匹配步骤的数量能够预给定和/或能够改变。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,仅在预给定的受限的频率范围内改变所述采样频率。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,为了确定所述传感器信号的频谱信号特性,在能够预给定的和/或能够自动匹配的测试时间区间中,以能够预给定的和/或能够自动匹配的测试采样频率对所述传感器信号进行采样。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,将时间戳信息作为时间信息分配给每个采样值,所述时间戳信息反映出产生相应的采样值的采样时刻。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,将所述采样频率——已经以所述采样频率产生相应的采样值——作为时间信息分配给每个采样值,和/或,如果所述采样频率已经发生变化,将所述采样频率的变化作为时间信息分配给每个采样值。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,借助信号滤波器(7)对所述采样值进行滤波,其特征在于,在对所述采样频率进行匹配的情况下,还对所述信号滤波器(7)的滤波器设置进行匹配。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,在至少两个运行模式之间进行切换,即,在正常模式与节能模式之间进行切换,所述正常模式用于产生所述传感器信号的采样值的区间,所述节能模式用于不产生所述传感器信号的采样值的区间。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,在考虑对应的时间信息的情况下,通过对所述传感器信号的采样值进行内插,以能够预给定的频率产生时间上等距的信号值的序列。
13.一种传感器***(1a;1b),所述传感器***具有用于根据以上权利要求中任一项所述的方法来处理传感器信号的装置,所述传感器***至少包括:
a.传感器元件(2),所述传感器元件用于检测至少一个物理测量参量,并且用于将所述测量参量转换为连续的电传感器信号;
b.用于采样的装置(3),所述用于采样的装置以能够预给定的采样频率对所述传感器信号进行采样,以产生所述传感器信号的采样值,
其特征在于,
c.用于分析所述传感器信号的频谱信号特性的装置(4),
d.用于根据所述传感器信号的当前求取的频谱信号特性来对所述采样频率进行匹配的装置(5),
e.用于将时间信息分配给所述传感器信号的采样值的装置(6)。
14.根据权利要求13所述的传感器***(1a;1b),所述传感器***具有至少一个信号滤波器(7),所述至少一个信号滤波器用于所述传感器信号的采样值,其特征在于用于根据当前的采样频率来对所述至少一个信号滤波器(7)的滤波器设置进行匹配的装置。
15.根据权利要求13或14所述的传感器***(1a;1b),所述传感器***具有运行模式控制单元(8),其特征在于用于切换的装置,所述用于切换的装置根据当前的采样频率在至少两个运行模式之间进行切换,所述用于切换的装置尤其用于在正常模式与节能模式之间进行切换,所述正常模式用于产生所述传感器信号的采样值的区间,所述节能模式用于不产生所述传感器信号的采样值的区间。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的传感器***(1b),其特征在于用于产生的装置(9),所述用于产生的装置在考虑对应的时间信息的情况下,通过对所述传感器信号的采样值进行内插来以能够预给定的频率产生时间上等距的信号值的序列。
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