[发明专利]具有提高的数据速率和自动协议检测的短脉冲宽度调制码/单边半字节传输的传感器

说明书

一种具有传感器设备的传感器系统，基于传感器通信协议提高传感器传输的数据速率，传感器设备通信地耦合到传感器总线，进而到接收器电路或处理部件。传感器设备可以是短脉冲宽度调制(PWM)码(SPC)协议或单边半字节传输(SENT)协议。多个第一传感器值可以基于传感器传输内的通信协议的第一通信方案来配置，多个第二传感器值可以基于传感器传输内的通信协议的第二通信方案来配置。传感器通信协议的修改的指示可以经由到总线的传输来进一步提供，并且相应地由传感器总线的接收器或处理电路进行处理。

技术领域

本公开属于传感器领域，并且更具体地，涉及增加数据速率并且能够在SPC和SENT传感器中实现自动协议检测。

背景技术

诸如速度或位置传感器的传感器用于在机电系统中提供反馈信息，并因此用作机械领域和电气领域之间的接口。在许多情况下，传感器的定位由机械约束驱动，例如，可用的构造空间或感测目标(目标轮、轴端等)的可接近性。因此，在大多数应用中，传感器不能嵌入电子控制单元(ECU)中，但是可以作为独立传感器(卫星传感器) 操作，该传感器必须通过(有线)接口连接到控制单元。

就性能而言，许多传统系统中的传感器接口为信息传递设置了“瓶颈(bottleneck)”。虽然感测信息(例如，感测和诊断数据)在传感器位置处可以获得更高的分辨率(时间和/或精度)，但由于缺少连接带宽，感测信息不能在ECU中以该分辨率传递和使用。另外，许多传统接口仅提供单向数据链路(例如，传感器到ECU，但反过来不可以)，因此传感器参数的动态调整或甚至传感器和ECU之间的同步是不可能的，导致整个系统的性能下降。最后，大部分传统的连接方案是传感器和ECU之间的点对点连接。在这些情形下，包括若干远程传感器的复杂系统导致复杂的线束。

汽车系统在复杂性上不断增加，以满足排放和安全方面的新要求。这些可以防止发动机和系统效率方面的新挑战。为了在汽车产品中继续拥有安全可靠的系统，因为它们在降低成本的同时增加了复杂性，因此需要更智能的数字传感器。单边半字节传输(SENT)数字通信协议是一种很有前途的低成本解决方案，用于传感器卫星和微控制器之间的通信。短PWM码(SPC)提供应用相关功能，这些功能不包括在SENT中，同时仍保持尽可能接近原始协议。但是，SPC增加了双向性、同步性和总线能力。SPC协议可以旨在扩展SENT通信链路的功能、性能和成本效率。

传感器系统通常可以使用用于传感器的引脚对引脚接口。典型的实现是单端电压接口(每个传感器有3条线，例如SENT(单边半字节传输)、SPC(短PWM(脉冲宽度调制)码等)或电流接口(每个传感器有2条线，例如用于ABS(防抱死制动系统)或传输速度传感器)。传统接口种类包括数字电压接口、模拟电压接口、基本电流接口和复杂电流接口。

在数字电压接口中，SENT是通用接口，用于将数字数据流传输到ECU(例如，单向地)而没有同步和总线能力。SPC可以代表SENT 的扩展，实现同步和基本总线功能。物理层接口的实现可以是基本的，因此接口的可用带宽(以及因此产生的波特率)是有限的(20kBaud)。由于基本实现，当暴露于电磁干扰(EMI)或静电放电(ESD)时，该接口表现出高度的脆弱性。SENT/SPC的强大优势可能是物理层的低复杂性，以及传递包括感测和诊断数据的数字数据的可能性。然而，由于更新速率低，对于许多应用(例如转子位置感测)来说可能是不够的。

附图说明

图1是说明根据本文描述的一个或多个方面或实施例的传感器系统的框图。

图2是说明根据本文描述的一个或多个方面或实施例的传感器设备的部件的框图。

图3是说明根据本文描述的一个或多个方面或实施例的传感器系统的另一框图。

图4是根据本文描述的各个方面或实施例的传感器传输的电流信号时间设置的图。

图5是根据本文描述的各个方面或实施例的传感器传输的波形图。