Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Signals

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auswertung eines Signals, wobei das Signal aus einer Signalquelle via einer Signalkonditionierungseinheit einem Mikrocontroller zur Signalauswertung bereitgestellt wird. Die Signalauswertung kann beispielsweise die Messung einer Amplitude, einer Frequenz oder eines Lastzyklus eines verrauschten, oder gestörten PWM Signals umfassen.

Bei herkömmlicher Signalauswertung mittels eines Mikrocontrollers wird zunächst das Signal an einer Signalquelle erfasst, dann mittels Übertragungselementen wie beispielsweise Kabeln oder Leitungen einer Signalkonditionierungseinheit zugeführt, die das Signal vorbearbeitet, bevor wiederum das mittels der Signalkonditionierungseinheit bearbeitete Signal dem Mikrocontroller zur Signalauswertung zugeführt wird. Von der Signalerfassung, über der Signalübertragung, und auch während der Signalvorverarbeitung in der Signalkonditionierungseinheit, können Störungen das Signal beeinträchtigen beziehungsweise verrauschen. In herkömmlichen Vorrichtungen zur Signalauswertung wird dementsprechend die Signalkonditionierungseinheit als Hardware derart ausgeführt, dass eine Pegelanpassung des Eingangssignals an einen Spannungsbereich des Mikrocontrollers angepasst wird. Diesbezüglich kann ein Bandfilter, zum Beispiel ein Tiefpassfilter vorgesehen sein, der hochfrequente Störungen aus dem Signal entfernt. Zudem kann die Signalkonditionierungseinheit Komparatoren beziehungsweise Schmitt-Trigger aufweisen, um genügend Störabstand zur Schaltschwelle eines Timers für eine Messung einer Frequenz beziehungsweise eines Lastzyklus zu erhalten. Für eine Anpassung an eine Signaleigenschaft werden mitunter auch mehrere Komparatoren mit unterschiedlichen Schaltschwellen implementiert oder unterschiedliche Schaltschwellen am verwendeten Komparator bereitgestellt. Derartige Hardwarelösungen beziehungsweise die einzelnen Bauelemente sind bauraumintensiv und fehleranfällig, wodurch die Signalauswertung gestört beziehungsweise beeinträchtigt werden kann. Die herkömmlichen Vorrichtungen beziehungsweise die Verfahren, mit denen die Signalauswertung mittels der herkömmlichen Vorrichtung durchgeführt wird, sind empfindlich gegenüber Signalstörungen und Flankenverschliff und somit Amplituden- als auch Timing-Verzerrungen bei Verwendung von Eingangsfiltern niedriger Ordnung. Zudem ergeben sich aufgrund der unterschiedlichen Bauteile hohe Materialkosten und eine größere, notwendige Leiterplattenfläche. Zusätzlich kann ein höherer Softwareaufwand bestehen, sofern fallspezifische Umschaltung von Grenzwerten oder Komparatoren notwendig ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem beziehungsweise bei der eine Auswertung eines Signals vergleichsweise einfach, bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität der Signalauswertung durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung aufweisend die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist ein Verfahren zur Auswertung eines Signals die nachfolgend aufgezählten Schritte auf. Zur Signalauswertung wird das Signal aus einer Signalquelle via einer Signalkonditionierungseinheit einem Mikrocontroller zur Signalauswertung bereitgestellt. Die Signalquelle ist jener Ort beziehungsweise jener Bereich, an dem das Signal beispielsweise mittels eines Sensors erfasst wird. Die Signalkonditionierungseinheit ist eine Einheit, die dazu ausgebildet ist, das Signal zu verarbeiten beziehungsweise zu konditionieren, bevor es dem Mikrocontroller zur Signalauswertung zugeführt wird. Der Mikrocontroller ist dazu ausgebildet, das Signal auszuwerten.

- Erfassen des Signals aus der Signalquelle und Übertragen des Signals an die Signalkonditionierungseinheit, die einen Anti-Aliasing Filter aufweist. Gemäß diesem Verfahrensschritt wird zunächst das Signal aus der Signalquelle erfasst und an die Signalkonditionierungseinheit übertragen. Mittels des Anti-Aliasing Filter wird das Signal gefiltert. Der Anti-Aliasing Filter ist ein Filter, der dazu ausgebildet ist, die Bandbreite des Signals zu reduzieren, um das Nyquist-Shannon-Theorem über die relevante Bandbreite zu erfüllen. Der Anti-Aliasing Filter ist ein Bandfilter in einer vergleichsweise einfachen Form (RC-Tiefpass erster Ordnung) und stellt somit die sowohl kostengünstigste als auch auf der Leiterplatte die flächenmäßig effizienteste Implementierung dar.

- Filtern des Signals mittels des Anti-Aliasing Filters, der in Abhängigkeit des zu erfassenden Signals eingestellt ist. Gemäß diesem Verfahrensschritt wird das Signal aus der Signalquelle mittels des Anti-Aliasing Filters gefiltert. Dabei ist der Anti-Aliasing Filter derart eingestellt, dass das Signal in der relevanten Bandbreite möglichst ungefiltert bleibt beziehungsweise, dass dieser Bereich zur weiteren Signalauswertung vorteilhaft genau ausgewertet werden kann.

- Verarbeiten des gefilterten Signals im Mikrocontroller, wobei das gefilterte Signal mittels der folgenden Schritte verarbeitet wird. Das dem Mikrocontroller bereitgestellte, gefilterte Signal wird gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten weiter zur Signalauswertung verarbeitet.

- Digitalisieren des gefilterten Signals mittels eines Analog-Digital-Wandlers, wodurch diskrete Werte erzeugt werden. Gemäß diesem Schritt werden mittels des AD-Wandlers diskrete Werte aus dem gefilterten Signal erzeugt, wobei die diskreten Werte beispielsweise in einem Speicher hinterlegt werden.

- Vergleichen der erzeugten diskreten Werte mit einem vordefinierten Schwellenwert oder Bereich, wobei der Vergleich mittels eines konfigurierbaren digitalen Komparators durchgeführt wird. Gemäß diesem Verfahrensschritt werden die einzelnen erzeugten, diskreten Werte aus der Digitalisierung mit einem vordefinierten Bereich oder einem vordefinierten Schwellenwert verglichen. Der Schwellenwert oder der Bereich kann beispielsweise auch ein Grenzband, ein Modell oder ein Kennfeld sein. Der konfigurierbare digitale Komparator kann gemäß einer Ausführungsform mittels Software konfigurierbar sein.

- Übermitteln des Ergebnisses des Vergleichs an ein Timer System. Gemäß diesem Verfahrensschritt wird das Vergleichsergebnis an das Timer System innerhalb des Mikrocontrollers übermittelt.

- Hinterlegen der einzelnen diskreten Werte in einen vordefinierten Speicherbereich, wenn die einzelnen diskreten Werte jeweils größer als der vordefinierte Schwellenwert oder der vordefinierte Bereich sind oder ein Vergleichskriterium erfüllen, wobei das Hinterlegen von dem Timer System initiiert wird. Gemäß diesem Verfahrensschritt wird in Abhängigkeit des zuvor durchgeführten Vergleichs mittels des Timer Systems ein Hinterlegen der einzelnen diskreten Werte dann initiiert, wenn die jeweiligen einzelnen diskreten Werte das Vergleichskriterium erfüllt haben. Das Vergleichskriterium ist beispielsweise, dass die einzelnen diskreten Werte jeweils größer als der vordefinierte Schwellenwert oder der vordefinierte Bereich sind. Es ist gemäß einer anderen Ausführungsform auch denkbar, dass das Vergleichskriterium ein Unterschreiten eines vordefinierten Schwellenwerts oder des vordefinierten Bereichs beinhaltet, oder dass das Vergleichskriterium ein Ausbrechen aus einem vordefinierten Grenzband ist.

- Auswerten der in dem vordefinierten Speicherbereich hinterlegten diskreten Werte des Signals. Aus dem vordefinierten Speicherbereich kann beispielsweise eine Funktionssoftware des Mikrocontrollers die Auswertung zur Bestimmung von beispielsweise einer Amplitude, einer Frequenz oder anderen Parametern des Signals vornehmen.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung entfallen für die Signalauswertung externe Bauelemente, wie zum Beispiel Schwellenumschalter, Komparatoren, Filter höherer Ordnung usw. Zudem ist weder ein separater Eingang am Mikrocontroller zum Timer System für die Übermittlung des Signals direkt an den Timer erforderlich, noch sind gegebenenfalls eventuelle Steuerleitungen zu Komparatoren beziehungsweise zu schaltbaren Schwellen erforderlich. Neben dem Wegfall der externen Komponenten kann dadurch zusätzlich Leiterplattenfläche reduziert werden. Dementsprechend kann mittels des Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung die Signalauswertung vorteilhaft genau und robust bei gleichzeitiger Reduzierung der Leiterplattenflächen und dadurch insgesamt eines vereinfachten Aufbaus realisiert werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird der Anti-Aliasing Filter in Abhängigkeit des zu erfassenden Signals derart eingestellt, dass das Signal im erforderlichen Frequenzbereich möglichst wenig gedämpft wird und an der entsprechenden Nyquist Frequenz eine ausreichend hohe Sperrbanddämpfung vorliegt. Der erforderliche Frequenzbereich wird in Abhängigkeit des zu erfassenden Signals bestimmt, sodass das zu erfassende Signal vorteilhaft erfasst werden kann. Der Anti-Aliasing Filter wird gemäß einer Ausführungsform mittels einer bestimmten Auswahl der Eckfrequenz eingestellt. Ist beispielsweise der erforderliche Frequenzbereich (Passband) 50kHz wird die Eckfrequenz des Anti-Aliasing Filters mit 100kHz eingestellt, wodurch der Einfluss im Passband geringgehalten werden kann (Dämpfung, Phasendrehung). Die Sperrbanddämpfung sollte gemäß dieser Ausführungsform mindestens 40dB aufweisen, um Aliasing Effekte ausreichend zu unterdrücken. Dementsprechend ergibt sich eine Nyquist Frequenz von 10MHz und eine Abtastrate des Signals von mindestens 20MHz, um das Shannon Theorem zu erfüllen. Insgesamt kann demgemäß das erfasste Signal vorteilhaft gut erfasst und ausgewertet werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird mittels des Analog-Digital-Wandlers eine zeitäquidistante Abtastung des gefilterten Signals durchgeführt. Dabei wird gemäß einer Ausführungsform eine Abtastrate derart konfiguriert, um die Voraussetzungen der digitalen Signalverarbeitung bezüglich einer Erfassung eines erforderlichen Signal-Passbands zu erfüllen. Die Abtastrate wird gemäß einer Ausführungsform derart gewählt, dass das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem erfüllt ist, wodurch die Erfassung des erforderlichen Signal-Passbands realisierbar ist. Wie in dem oben dargestellten Beispiel ausgeführt würde entsprechend bei einer Nyquist-Frequenz von 10MHz eine Abtastraten des Signals von mindestens 20 MHz ausreichen, um das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem zu erfüllen. Gemäß einer Ausführungsform werden mittels des Timer Systems Triggerzeitpunkte oder Triggerfenster definiert, während welcher der Analog-Digital-Wandler das gefilterte Signal digitalisiert und/oder die diskreten Werte in den vordefinierten Speicherbereich hinterlegt werden. Gemäß dieser Ausführungsform gibt das Timer System dementsprechend Triggerzeitpunkte oder Triggerfenster vor, während welcher mittels des Analog-Digital-Wandlers das gefilterte Signal digitalisiert wird. Die Triggerzeitpunkte oder die Triggerfenster können dementsprechend beispielsweise relevante Zeitpunkte oder relevante Fenster für die Signalauswertung darstellen, während welcher die Signalauswertung beziehungsweise die Hinterlegung oder eine Digitalisierung des gefilterten Signals erfolgen soll. Gemäß dieser Ausführungsform können zudem die mittels des Analog-Digital-Wandlers digitalisierten diskreten Werte in den vordefinierten Speicherbereich lediglich dann hinterlegt werden, wenn das Timer System die entsprechenden Triggerzeitpunkte oder die Triggerfenster definiert beziehungsweise vorgibt. Gemäß dieser Ausführungsform kann dementsprechend der erforderliche Speicherplatz für die Hinterlegung der diskreten Werte reduziert werden. Zudem kann gemäß dieser Ausführungsform mittels des Timer Systems konkret vorgegeben werden, während welcher Zeitspannen beziehungsweise während welcher Zeitpunkte eine entsprechende Signalauswertung erfolgen kann beziehungsweise soll.

Gemäß einer Ausführungsform wird anhand der dem Timer System übermittelten Ergebnisse des Vergleichs mittels des Timer Systems selbst eine Frequenz und/oder ein Lastzyklus des Signals zur Signalauswertung ermittelt. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Timer System bereits selbst eine Ermittlung der Frequenz und/oder des Lastzyklus des gefilterten Signals allein aus den übermittelten Ergebnissen des Vergleichs durchführen. Das Ergebnis des Vergleichs ist beispielsweise 0 oder 1 bzw. über die Zeit ein Verlauf von Oen und lern (beispielsweise: 0000,1111 ,0000). Anhand des Verlaufs kann das Timer System die Flanken und die zeitliche Länge einzelner Plateaus auslesen, woraus wiederum die Frequenz und der Lastzyklus des Signals ermittelbar ist. Gemäß einer Ausführungsform wird eine Frequenz des Timer Systems derart gewählt, dass die erforderliche zeitliche Auflösung des Signals erreicht werden kann. Weist beispielsweise das zu erfassende Signal eine Frequenz von 10kFlz auf und soll eine Auflösung besser als 1 % erreicht werden, muss die Frequenz des Timer Systems 1 MFIz aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine zeitliche Auflösung des Timer Systems konfigurierbar und wird in Abhängigkeit einer zu erwartenden Frequenz und/oder eines zu erwartenden Lastzyklus des zu messenden Signals festgelegt. Gemäß dieser Ausführungsform wird die zeitliche Auflösung des Timer Systems beispielsweise ausreichend hoch eingestellt, um die zu messende Frequenz beziehungsweise den zu messenden Lastzyklus des zu erfassenden Signals in der erforderlichen Genauigkeit mit den erforderlichen Toleranzen abbilden zu können. Gemäß dieser Ausführungsform kann dementsprechend die Signalerfassung und die Signalauswertung vorteilhaft genau durchgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Auflösung des Timer Systems in Abhängigkeit des Mikrokontrollers konfigurierbar.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Mikrocontroller mindestens einen konfigurierbaren, digitalen Hardwarefilter auf, mittels dessen eine Bandbegrenzung und/oder Dezimierung der diskreten Werte vor dem Hinterlegen derselben in den vordefinierten Speicherbereich durchgeführt wird. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Softwarerechenzeit zur Signalauswertung und der erforderliche Speicherbereich zur Hinterlegung der diskreten Werte minimiert beziehungsweise reduziert werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird eine Frequenzbandbegrenzung und/oder eine Dezimierung der diskreten Werte mittels eines computerimplementierten, digitalen Filteralgorithmus in einer Softwareeinheit durchgeführt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann diese Frequenzbandbegrenzung und/oder Dezimierung der diskreten Werte mittels des computerimplementierten, digitalen Filteralgorithmus auch vor dem Hinterlegen der diskreten Werte in den vordefinierten Speicherbereich erfolgen. Gemäß dieser Ausführungsform kann dementsprechend eine Rauschfilterung des Signals durchgeführt werden. Zudem können Rechenzeit und ein erforderlicher Speicherbereich minimiert beziehungsweise reduziert werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Auswertung der in dem vordefinierten Speicherbereich hinterlegten diskreten Werten mittels eines computerimplementierten Verfahrens in einer Softwareeinheit durchgeführt. Dabei werden die in dem vordefinierten Speicherbereich hinterlegten diskreten Werte der Softwareeinheit bereitgestellt und/oder die mittels des Timer Systems ermittelte Frequenz und/oder der ermittelte Lastzyklus der Softwareeinheit bereitgestellt. Die Softwareeinheit kann dementsprechend anhand der hinterlegten diskreten Werte und/oder anhand der mittels des Timer Systems ermittelten Frequenz und/oder der ermittelten Lastzyklus des Signals die weitere Auswertung des Signals vornehmen. Gemäß dieser Ausführungsform wird dementsprechend mittels der Softwareeinheit die Signalauswertung anhand der bereitgestellten Werte durchgeführt, um beispielsweise einen Antriebstrang eines Fahrzeugs zu steuern.

Gemäß einer Ausführungsform ist der vordefinierte Schwellenwert oder der vordefinierte Bereich ein programmierbarer digitaler Schwellenwert oder ein programmierbarer digitaler Bereich. Der digitale Bereich kann dementsprechend ein digitales Grenzband bilden, anhand dessen das Ergebnis des Vergleichs bestimmt wird. Der programmierbare digitale Schwellenwert oder der programmierbare digitale Bereich werden beispielsweise in Abhängigkeit des zu erfassenden Signals programmiert und in dem Mikrocontroller hinterlegt.

Gemäß einer Ausführungsform wird mit einem der vorgenannten Verfahren eine definierte PWM Kommunikation auf einer Stecker-Schnittstelle zwischen einer Ladesäule und einem batteriebetriebenen Fahrzeug aus.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Vorrichtung zur Signalauswertung eines Signals angegeben. Die Vorrichtung weist eine Signalerfassungseinheit zur Signalerfassung, eine Signalkonditionierungseinheit und einen Mikrocontroller auf. Das Signal wird mittels der Signalerfassungseinheit erfasst und via der Signalkonditionierungseinheit, in der das Signal vorverarbeitet wird, einem Mikrocontroller zur Signalauswertung bereitgestellt. Der Mikrocontroller weist einen Analog-Digital-Wandler, eine Softwareeinheit und ein Timer System auf. Die Vorrichtung gemäß diesem Aspekt ist dazu ausgebildet, eines der oben genannten Verfahren auszuführen.

Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert:

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,

Figur 2 eine schematische Darstellung einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.

Die Figur 1 zeigt eine Signalverarbeitungsvorrichtung 100, wie sie im Stand der Technik verwendet wird. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, ein pulsweitenmoduliertes Signal 105 auszuwerten. Dementsprechend wird das pulsweitenmodulierte Signal 105 aus einer Signalquelle 110 zunächst mittels einer Signalübertragung 120 einer Signalkonditionierungseinheit 140 zugeführt. Während der Erfassung des Signals 105 aus der Signalquelle 110, der Signalübertragung 120 und durch die Signalkonditionierung in der Signalkonditionierungseinheit 140 können Störungen 130 auf das Signal 105 einwirken. In der Figur 1 sind die Störungen 130 schematisch dargestellt. Mittels der Signalkonditionierungseinheit 140 wird beispielsweise das Signal 105 vorgefiltert. Das gefilterte Signal 105 wird anschließend aus der Signalkonditionierungseinheit 140 einem Mikrocontroller 150 zugeführt. Der Mikrocontroller 150 weist einen Analog-Digital-Wandler 160, ein Timer System 170 und eine Softwareeinheit 180 auf. Gemäß dieser Ausführungsform wird das gefilterte Signal aus der Signalkonditionierungseinheit 140 dem Analog-Digital-Wandler 160 und dem Timer System 170 des Mikrocontrollers 150 über separate PIN-Eingänge zugeführt. Das Timer System 170 kann den AD-Wandler 160 zur Digitalisierung des gefilterten Signals antriggern. Die digitalisierten Werte aus dem AD-Wandler 160 und Daten aus dem Timer System 170 werden der Softwareeinheit 180 zur Auswertung des Signals zugeführt. Die Softwareeinheit 180 führt anschließend eine Signalanalyse 190 zur Auswertung des Signals durch. Die Signalkonditionierungseinheit 140 weist gemäß einer Ausführungsform einen vorgelagerten Eingangsfilter für die Analogauswertung auf als auch erforderliche Komparatoren zur Konditionierung des Signals, um es dem Timer System 170 zuführen zu können. Zusätzlich weist die Softwareeinheit 180 eine Grenzwertüberwachungseinheit 200 auf, die dazu ausgebildet ist, einen Grenzwert oder Schwellenwert zu überwachen und ggf. funktionsabhängig zu steuern. Das Ergebnis der Überwachung kann der Signalkonditionierungseinheit 140 zugeführt werden, bzw. eine Umschaltung der Komparatoren der Signalkonditionierungseinheit 140 kann eingeleitet werden.

Die Figur 2 zeigt eine Signalverarbeitungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die

Signalverarbeitungsvorrichtung 100 ist gemäß dieser Ausführungsform ebenso dazu ausgebildet, ein Signal 105 auszuwerten. Demgemäß wird das Signal 105 aus einer Signalquelle 110 erfasst. Das erfasste Signal 105 wird mittels einer Signalübertragung 120 einer Signalkonditionierungseinheit 140 zugeführt. Störungen 130 können während der Signalerfassung an der Signalquelle 110, der Signalübertragung 120 und/oder in der Signalkonditionierungseinheit 140 auftreten. Die Störungen 130 sind in der Figur 2 schematisch dargestellt. Die Signalkonditionierungseinheit 140 weist gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Anti-Aliasing Filter 142 zur Filterung des Signals 105 auf. Das gefilterte Signal 105 wird anschließend einem Mikrocontroller 150 als Teil der Signalverarbeitungsvorrichtung 100 mittels eines einzigen Eingangs bereitgestellt. Der Mikrocontroller 150 weist einen AD-Wandler 160, ein Timer System 170, eine Softwareeinheit 180, eine Funktion zur ggf. erforderlichen Schwellwertanpassung 200 und eine Schwellwertdetektion 210 auf. Die Funktion zur ggf. erforderlichen Schwellwertanpassung 200 und die Schwellwertdetektion 210 können Teile der Softwareeinheit 180 sein. Das gefilterte Signal 105 wird dem AD-Wandler 160 zugeführt. Der AD-Wandler 160 digitalisiert das gefilterte Signal, wodurch diskrete Werte erzeugt werden. Anschließend erfolgt ein Vergleich der erzeugten diskreten Werte mit einem vordefinierten Schwellenwert oder -bereich, wobei der Vergleich mittels der Schwellwertdetektion 210 als Teil der Softwareeinheit 180 durchgeführt wird. Gemäß einer Ausführungsform ist die Schwellwertdetektion 210 ein konfigurierbarer digitaler Komparator. Dessen Schwellwert wird konfiguriert oder ggf. aktualisiert mittels der Funktion zur ggf. erforderlichen Schwellwertanpassung 200. Er vergleicht den von dem AD Wandler 160 erhaltenen digitalisierten Analogwert mit seinem Schwellwert und leitet dieses mit diesem Ergebnis an das Timer System 170. Daraufhin erfolgt ein Flinterlegen der einzelnen diskreten Werte in einen vordefinierten Speicherbereich der Signalverarbeitungsvorrichtung 100, wenn die einzelnen diskreten Werte jeweils größer als der vordefinierte Schwellenwert oder der vordefinierte Bereich sind oder ein Vergleichskriterium erfüllen, wobei das Flinterlegen von dem Timer System 170 initiiert wird. Die in dem vordefinierten Speicherbereich der Signalverarbeitungsvorrichtung 100 hinterlegten diskreten Werte des Signals 105 werden anschließend zur Auswertung des Signals, beispielsweise zur Ermittlung der Frequenz und/oder des Lastzyklus und/oder der Amplitude des Signals 105 mittels einer Signalanalyse 190 ausgewertet.

Der Anti-Aliasing Filter 142 ist gemäß dieser Ausführungsform in Abhängigkeit des zu erfassenden Signals 105 derart eingestellt, dass das Signal 105 im erforderlichen relevanten Frequenzbereich möglichst wenig bedämpft wird und an der entsprechenden Niquist-Frequenz eine ausreichend hohe Sperrbanddämpfung aufweist. Der Analog-Digital-Wandler 160 führt eine zeitäquidistante Abtastung des gefilterten Signals durch, wobei die Abtastrate derart gewählt wird, dass eine Erfassung des erforderlichen Signalpassbands realisiert wird. Das Timer System 170 kann gemäß einer Ausführungsform Triggerzeitpunkte oder Triggerfenster definieren, während welcher der Analog-Digital-Wandler 160 das gefilterte Signal 105 digitalisiert und/oder die diskreten Werte in den vordefinierten Speicherbereich hinterlegt werden.

Das Timer System 170 kann gemäß einer weiteren Ausführungsform anhand der übermittelten Ergebnisse des Vergleichs bereits selbst eine Frequenz und/oder einen Lastzyklus des Signals ermitteln. Die zeitliche Auflösung des Timer Systems 170 wird in Abhängigkeit einer zu erwartenden Frequenz und/oder eines zu erwartenden Lastzyklus des zu messenden Signals 105 festgelegt. Gemäß einer Ausführungsform weist der Mikrocontroller mindestens einen konfigurierbaren digitalen Hardwarefilter auf, mittels dessen eine Bandbegrenzung und/oder Dezimierung der diskreten Werte vor der Hinterlegung derselben in den vordefinierten Speicherbereich durchgeführt wird. Dementsprechend kann der erforderliche Speicherbereich reduziert werden und die notwendige Rechenleistung ebenso reduziert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Softwareeinheit 180 einen computerimplementierten digitalen Filteralgorithmus auf, wodurch eine Frequenzbandbegrenzung und/oder eine Dezimierung der diskreten Werte durchgeführt werden kann. Der vordefinierte Schwellenwert oder der vordefinierte Bereich sind gemäß einer Ausführungsform programmierbare digitale Schwellenwerte oder programmierbare digitale Bereiche, die in Abhängigkeit von Parametern programmiert werden können. Der vordefinierte Schwellenwert oder der vordefinierte Bereich können dementsprechend auch ein Kennfeld oder ein Modell sein. Die mittels der Signalverarbeitungsvorrichtung 100 ausgewerteten Signale können beispielsweise dazu herangezogen werden, einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu steuern.