CN104216352A - 传感器接口 - Google Patents

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Abstract

提供了一种传感器接口。本公开内容的一些实施例涉及一种能够与使用多个不同通信协议的传感器通信的汽车控制单元(ACU)。ACU包括控制单元，控制单元操作传感器接口模块以选择性地生成与多个不同通信协议对应的多个控制信号，其中相应控制信号具有与多个不同通信协议中的一个通信协议对应的特性。调制单元接收控制信号中的一个控制信号，并且生成具有控制信号中的该一个控制信号的通信协议对应的特性的调制的通信信号。通信总线向包括一个或者多个传感器的传感器网络提供通信信号。通过操作调制单元以根据不同通信协议操作，可以操作ACU以与使用不同通信协议(例如PSI5和DSI3通信协议)的多个传感器通信。

Description

传感器接口
技术领域
本申请的实施例涉及传感器，更具体地涉及传感器接口。
背景技术
现代车辆包括众多传感器、比如气囊传感器、轮胎压力传感器、引擎传感器、安全带传感器和许多其它传感器。传感器向汽车控制单元(ACU)提供关于车辆的操作的数据(例如轮速、减速度等)。基于从传感器接收的数据，ACU可以确定是否应当采取动作(例如在应当展开在车辆内的气囊时)。
图1示出包括传感器接口模块102的车辆感测系统100。传感器接口模块102具有耦合到控制单元106的控制单元接口104和连接到一个或者多个传感器110(例如110a、…、110n)的传感器接口108。
为了向传感器110传输信息，传感器接口模块102包括调制单元112，该调制单元112调制供应电压(例如DC供应电压的改变)以向传感器112中的至少一个传感器传输信息。在未传输数据时，调制单元112经常向传感器110提供未调制(例如DC)供应电压。为了从传感器110接收信息，传感器接口模块102包括解调单元114，该解调单元解调调制的传感器电流信号以从传感器110中的至少一个传感器接收信息。
发明内容
本公开的实施例提供一种汽车控制单元(ACU)，包括：控制单元，所述控制单元被配置用于选择性地生成与多个不同通信协议对应的多个控制信号，其中相应的控制信号具有与所述多个不同通信协议中的一个通信协议对应的特性；调制单元，所述调制单元被配置用于接收所述控制信号中的一个控制信号，并且生成具有与所述控制信号中的所述一个控制信号的通信协议对应的特性的调制的通信信号；以及通信总线，所述通信总线被配置用于向包括一个或者多个传感器的传感器网络提供所述通信信号。
附图说明
图1是车辆感测系统的框图。
图2是包括ACU的车辆感测系统的框图，该ACU被配置用于经由多个不同通信协议与传感器通信。
图3是包括使用PSI5和/或DSI3通信协议的多个传感器的车辆传感器系统的框图。
图4图示ACU的一个更具体实施例，该ACU被配置用于经由多个不同通信协议与传感器通信。
图5A-5B图示时序图，这些时序图示出用于不同通信协议的公开的ACU的各种操作实施例。
图6图示操作ACU以提供具有不同通信协议的通信信号的方法。
图7图示具有ACU的车辆传感器系统的框图，该ACU包括被配置用于表征汽车系统的传感器网络的评估单元。
图8是示出方法的一些实施例的流程图，该方法自动检测连接到ACU的传感器使用的通信协议。
图9是示出方法的一些实施例的流程图，该方法表征传感器网络的负载特性。
图10是汽车控制单元的一些附加实施例的框图，该汽车控制单元被配置用于表征传感器网络的阻抗负载。
图11A-11C图示时序图，这些时序图示出被配置用于传感器网络的阻抗负载的公开的汽车控制单元的操作的一些实施例。
图12A-12C图示框图，这些框图示出可以用来表征阻抗负载的等效网络的一些实施例。
图13是公开的汽车控制单元的一些附加实施例的框图，该汽车控制单元被配置用于表征传感器网络的阻抗负载。
图14是公开的汽车控制单元的一个备选实施例的框图，该汽车控制单元被配置用于表征传感器网络的阻抗负载。
具体实施方式
现在参照附图描述所要求的主题内容，其中相似附图标记用来全篇指代相似元素。在以下描述中，出于说明的目的，阐述许多具体细节以便提供要求的主题内容的透彻理解。然而可以清楚，无这些具体细节仍然可以实现要求的主题内容。
汽车控制单元(例如引擎控制单元、气囊控制单元等)可以放置于广泛多种汽车系统中。每个汽车系统可以包括汽车控制单元(ACU)必须在其中操作的不同环境。例如汽车系统可以根据多个不同传感器接口/通信协议(例如PSI5或者DSI3通信协议)操作，或者可以包括汽车系统的设置所限定的负载阻抗。汽车系统的不同环境对于被设计用于向广泛汽车系统中集成的ACU带来问题。
例如常规ACU被配置用于根据单个通信协议与传感器通信。这可以归因于在不同通信协议之间的不同。例如DSI2协议与PSI5协议不兼容，因为不能用相同硬件部件处理两个协议的特征。如果ACU未使用与传感器接口/协议对应的通信协议来操作，则ACU不能与汽车系统中的传感器通信。
相似地，汽车系统可以用不同阻抗负载操作。例如连接ACU和一个或者多个传感器的总线接线可以具有不同长度(例如在约0与12米之间)，并且可以加载有可以在总线接线的长度内分布的多个传感器。不同接线长度和传感器配置产生LC网络，该LC网络随着位置具有可以在数量级内(例如在100kHz与50MHz之间)变化的串联和并联谐振频率。
为了实现可接受的结果，根据负载配置来选择在ACU内的电压控制器所使用的控制算法的系数。遗憾的是，汽车系统的负载配置依赖于汽车系统的配置并且在制造ACU时是未知的。因此，常规ACU使用电压控制器，该电压控制器是用与多数负载设置工作的标准化系数设置的。然而这样的标准化系数引起电压控制器的性能下降。
因而，本公开内容涉及一种被配置用于根据多个不同通信协议操作的汽车控制单元。通过操作调制单元以根据不同通信协议操作，可以操作ACU以与使用不同通信协议(例如PSI5和DSI3通信协议)的多个传感器通信。在一些实施例中，公开的ACU可以附加地或者备选地被配置用于生成用来表征连接到ACU的传感器(例如表征传感器的负载阻抗或者通信协议)的测试信号并且有选择地修改汽车系统的操作以提高传感器网络的性能。
图2图示包括ACU202的车辆感测系统200的框图，该ACU被配置用于与具有可以使用不同通信协议来操作的一个或者多个传感器212a-212n的传感器网络212通信。
ACU202被配置用于使用相同物理传感器接口模块206以生成和接收不同通信协议(例如PSI5、DSI3等)。通过使用相同物理传感器接口模块206，ACU202可以通过改变传感器接口模块206的配置向传感器网络212提供不同通信协议。
在一些实施例中，ACU202包括与具有调制单元208的传感器接口模块206通信的控制单元204。为了从传感器网络212接收信息，控制单元202还包括解调单元214，该解调单元解调调制的信号以从传感器110中的至少一个传感器接收信息。控制单元204被配置用于生成具有与通信协议(例如PSI5、DSI3等)关联的值的控制信号SCTRL。例如控制单元204可以生成具有与第一通信协议对应的第一个值的控制信号SCTRL或者具有与第二通信协议对应的第二个值的控制信号SCTRL。
调制单元208被配置用于接收控制信号SCTRL，并且基于该控制信号生成具有与由控制信号SCTRL限定的通信协议对应的特性的通信信号。通过通信总线210向一个或者多个传感器212a-212n提供被配置用于向一个或者多个传感器212a-212n传输信息的通信信号。
ACU202生成的通信协议在物理水平上共享共同特质。在一些实施例中，使用具有相同数目的总线接线的通信总线210来传输多个通信协议。例如通信总线210可以包括具有第一接线210a和第二接线210b的两个接线传感器总线。在其它实施例中，多个通信协议可以经由电压调制来传输数据传输信号，并且经由电流调制(例如由传感器汲取的供应电流的改变)接收传感器数据，或者反之亦然。例如调制单元208可以被配置用于生成包括调制的供应电压(例如DC供应电压的改变)或者调制的电流的通信信号。
ACU202可以用多种方式确定一个或者多个传感器212a-212n使用的通信协议类型。在一些实施例中，通信协议可以由微控制器设置，该微控制器使ACU202根据该通信协议操作。例如在向汽车系统中集成ACU202之后，微控制器可以向控制单元204发送命令，该控制单元204限定汽车系统的通信协议。在其它实施例中，ACU202可以初始地使用第一通信协议来生成通信信号，并且如果ACU202从一个或者多个传感器212a-212n接收错误信号，则它将改变成使用另一第二通信协议来生成通信信号。
由于ACU202能够生成具有不同通信协议的通信信号，所以ACU202能够与使用不同通信协议的一个或者多个传感器212a-212n通信、由此允许向多个不同汽车传感器系统中集成ACU202而无需预先确定给定的系统的通信协议。例如在一些实施例中，可以向根据PSI5通信协议操作的气囊传感器系统中集成ACU202。在备选实施例中，可以向根据DSI3协议操作的动力转向传感器系统中集成ACU202。在另一备选实施例中，ACU202可以具有多个收发器，其中收发器中的每个收发器由分离控制信号(Sctrl1....SctrlN)控制。使用分离控制信号，ACU202向第一协议(例如PSI5)指派收发器的部分而向另一协议(例如DIS5)指派其余收发器。
图3图示包括多个传感器314-318的车辆传感器系统300，这些传感器使用标准化外围传感器接口5(PSI5)和/或分布式系统接口3(DSI3)协议用于具有气囊控制单元的气囊传感器系统，该气囊控制单元被配置用于控制在汽车内的气囊的操作。
在车辆传感器系统300中，气囊控制单元302包括被配置用于控制传感器接口模块304的操作的控制单元310，该传感器接口模块304包括电压调制单元306和电流解调单元308。电压调制单元306被配置用于生成包括调制的电压的通信信号。电流解调单元308被配置用于解调从多个传感器314-318接收的调制的电流。
ACU302通过通信总线210(例如两线通信总线)连接到多个传感器314-318。在一些实施例中，多个传感器314-318可以使用单个通信协议。例如在一些实施例中，多个传感器314-318可以使用PSI5通信协议或者DIS3通信协议。在其它实施例中，多个传感器314-318可以使用不同通信协议。例如通信总线210可以将气囊控制单元302连接到被配置用于使用PSI5通信协议的第一传感器314和第二传感316，以及连接到被配置用于使用DSI3通信协议的第三传感器318。
由于PSI5和DSI3通信协议在物理水平上共享多个特性，所以气囊控制单元302能够使用相同硬件生成用于PSI5和DSI3通信协议的通信信号。例如PSI5和DSI3通信协议二者经由两线通信总线210附接到多个传感器314-318。另外，PSI5和DSI3通信协议二者经由电压调制(由调制单元306执行)与多个传感器314-318通信并且经由电流调制(由解调单元308执行)从传感器接收信息。
在一些实施例中，控制单元310可以被配置用于运行在存储器312中存储的不同软件指令以生成与PSI5和DSI3通信协议对应的控制信号SCTRL。例如控制单元310可以运行第一软件指令集，该第一软件指令集限定具有如下值的控制信号SCTRL，该值操作电压调制单元306以生成PSI5通信信号，或者控制单元310可以运行第二软件指令集，该第二软件指令集限定具有如下值的控制信号SCTRL，该值操作电压调制单元306以生成DSI3通信信号。控制信号SCTRL也可以用来配置一些时隙，传感器接口模块304在这些时隙中充当接收器以用于根据PSI5协议解码电流调制的传感器信号，并且配置其它时隙，传感器接口模块304在这些其它时隙中充当接收器以用于根据DSI3协议解码传入消息。
图4图示车辆传感器系统400，该车辆传感器系统400具有被配置用于根据多个通信协议操作的公开的汽车控制单元(ACU)402的一个更具体实施例。
ACU402包括具有参考电压源408的传感器接口模块404，该参考电压源408被配置用于从控制单元406接收控制信号SCTRL并且基于该控制信号生成可变参考信号Vref。参考电压源408耦合到基于可变参考电压Vref生成数字控制信号DCTRL的闭合控制回路410。向输出驱动器级412提供数字控制信号DCTRL，该输出驱动器级调节在输出节点414的输出电压。
输出驱动器级412包括高侧电流源412a和低侧电流源412b。为了增加在输出节点414的输出电压，可以增加高侧电流源412a生成的电流。备选地，为了减少在输出节点414的输出电压，可以减少高侧电流源412a生成的电流和/或可以增加低侧电流源412b生成的电流。在一些实施例中，为了限制噪声并且衰减线路谐振，RLC网络416可以耦合到传感器接口模块404。
控制单元402被配置用于有选择地操作传感器接口模块404以根据多个不同通信协议生成通信信号Scom。后续向包括一个或者多个传感器的传感器网络212提供通信信号Scom。在一些实施例中，控制单元406被配置用于操作输出驱动器级412以通过变化参考电压源408输出的参考电压Vref来生成通信信号Scom。变化参考电压Vref使在输出节点414的输出电压以与通信协议一致的方式变化。在其它实施例中，控制单元402被配置用于操作输出驱动器级412以通过生成向闭合控制回路410中直接引入的补充控制信号SCTRL’来生成通信信号Scom。补充控制信号SCTRL’被配置用于修改控制信号DCTRL的值以便以与通信协议一致的方式变化在输出节点414处的输出电压。在一些实施例中，补充控制信号SCTRL’可以变化SCTRL控制信号的数字值。
在一些实施例中，不同通信协议可以具有不同同步脉冲。例如在气囊系统中，PSI5通信协议可以包括具有初始电压调制的同步脉冲，该初始电压调制具有正斜率，而DSI3同步脉冲可以包括具有初始电压调制的同步脉冲，该初始电压调制具有负斜率。因此，为了使用PSI5通信协议来通信，控制单元406可以变化在输出节点414的输出电压，从而通信信号包括同步脉冲，这些同步脉冲具有初始地上升的电压。备选地，为了使用DSI3通信协议来通信，控制单元406可以变化在输出节点414的输出电压，从而通信信号包括同步脉冲，这些同步脉冲具有初始地下降的电压。
在其它实施例中，不同通信协议可以具有不同数据速率。例如在动力列车系统中，PSI5或者DSI3通信协议可以由同步脉冲长度和在同步脉冲之间的间隙大小限定。因此，控制单元406可以变化在输出节点414处的输出电压，从而通信信号具有同步脉冲，这些同步脉冲具有通信协议特有的长度或者间隙大小。
在一些实施例中，控制单元406可以包括存储器单元418，该存储器单元418被配置用于存储与不同通信协议分别对应的多个调制特性(例如同步脉冲的定时、同步脉冲的长度等)集合。控制单元402被配置用于基于在存储器单元418中存储的与通信协议对应的调制特性集合生成控制信号SCTRL。例如控制单元402可以基于在存储器元件418中存储的第一调制特性集合生成第一控制信号(例如具有与PSI5通信协议对应的第一数字值)或者基于在存储器元件418中存储的第二调制特性集合生成第二控制信号(例如具有与DSI3通信协议对应的第二数字值)。
图5A-5B图示公开的ACU(例如对应于ACU202)的示例操作的时序图。时序图图示公开的控制单元如何可以变化ACU的操作以根据不同通信协议生成通信信号。
图5A图示时序图500和506，这些时序图示出用于PSI5通信协议的ACU的操作的一些示例。
时序图500图示公开的ACU生成的使用PSI5协议的通信信号。在时间t0，接通ACU，并且ACU开始向一个或者多个传感器传输包括调制的电压的通信信号502。在时间t1，生成第一同步脉冲504a。第一同步脉冲504a包括增加大于Vth1的电压值的调制的电压。电压中增加大于Vth1的电压值指示使用PSI5通信协议。第一同步脉冲504a也具有根据PSI5通信协议限定的长度I1。
在时间t2，从传感器接收包括调制的电流508的第一响应510a(例如数据分组)。第一响应510a指示传感器使用PSI5通信协议，因为如果传感器未使用PSI5通信协议，则它不会对第一同步脉冲504a做出响应并且响应不会被接收。在时间t3，传输第二同步脉冲504b。限定在第一同步脉冲504a与第二同步脉冲504b之间的时间间隙g1(即g1＝t3-t1)以具有根据PSI5通信协议的值。
图5B图示时序图512和518，这些时序图示出用于DSI3通信协议的ACU的操作的一些示例。
时序图512图示使用DSI3协议由公开的ACU生成的通信信号。在时间t0，接通ACU，并且ACU开始向一个或者多个传感器传输包括调制的电压的通信信号514。在时间t2，生成第一同步脉冲516a。第一同步脉冲516a包括减少大于Vth2的电压值的调制的电压。电压中减少大于Vth2的电压值指示使用DSI3通信协议。第一同步脉冲516a具有根据DSI3通信协议限定的长度I2。
在时间t5，从传感器接收包括调制的电流520的第一响应522a。第一响应522a指示传感器使用DSI3通信协议，因为如果传感器未使用DSI3通信协议，则它不会对第一同步脉冲516a做出响应。在时间t5，传输第二同步脉冲516b。限定在第一同步脉冲516a与第二同步脉冲516b之间的时间间隙g2(即g2＝t1-t3)以具有根据DSI3通信协议的值。
图6图示操作控制单元以提供具有不同通信协议的通信信号的示例方法600。
尽管以下图示和描述公开的方法(例如方法600、800和900)为系列动作或者事件，但是将理解不会在限制意义上解释这样的动作或者事件的所示顺序。例如一些动作可以按照不同顺序和/或与除了本文图示和/或描述的动作或者事件之外的其它动作或者事件同时发生。此外，可以并非所有所示动作都是实施这里的描述的一个或者多个方面或者实施例而需要的。另外，可以在一个或者多个分离动作和/或阶段中执行这里描绘的动作中的一个或者多个动作。
在602，提供具有控制单元的汽车控制单元(ACU)，该控制单元被配置用于根据多个不同通信协议操作。例如ACU可以被配置用于根据第一通信协议和/或第二通信协议操作。
在604，操作控制单元以根据多个不同通信协议中的一个通信协议生成控制信号。控制信号具有分别与多个不同通信协议中的一个通信协议关联的值。例如可以操作控制单元以生成具有与第一通信协议对应的第一个值的控制信号和具有与第二通信协议对应的第二个值的第二控制信号。通过生成与不同通信协议对应的控制信号，ACU能够连接到操作在不同通信协议的传感器。
在606，生成具有与控制信号的值对应的协议的通信信号。对于控制信号的第一个值，可以生成具有第一通信协议的通信信号，而对于控制信号的第二个值，可以生成具有第二通信协议的通信信号。
图7图示具有ACU702的公开的车辆传感器系统700的一些实施例的框图，该ACU包括被配置用于表征汽车系统的传感器网络212的评估单元704。
虽然图7描述评估单元704为与被配置用于根据多个不同通信协议操作的控制单元714集成，但是将理解评估单元704也可以与未根据多个不同通信协议操作的控制单元714集成。
评估单元704与闭合控制回路708通信。评估单元704被配置用于操作传感器接口模块706(例如经由控制单元716)以生成向传感器网络212提供的测试信号s测试。评估单元704可以被配置用于使用测试信号s测试来表征传感器网络以自动检测传感器网络212的一个或者多个传感器使用的通信协议和/或确定一个或者多个传感器的电性能(例如负载特性)。
在一些实施例中，评估单元704包括被配置用于生成测试信号s测试的负载表征单元710，该测试信号被配置用于表征传感器网络212的负载。在这样的实施例中，评估单元704可以在时间窗期间发送包括调制的电压或者电流的测试信号s测试，在该时间窗中未从传感器网络212接收数据。传感器网络212被配置用于引入向评估单元704提供的对测试信号s测试的响应sres。响应sres指示传感器网络212的特性。
评估单元704被配置用于基于响应sres表征传感器网络212的电性能。在一些实施例中，评估单元704可以测量响应sres并且根据测量的响应来生成描述传感器网络212的一个或者多个参数。例如根据测量的响应，评估单元704可以生成传感器网络212的电容值、电感值和/或电阻值。
评估单元704还可以被配置用于基于表征来调整闭合控制回路708的操作。在一些实施例中，评估单元704可以通过比较表征与等式或者查找表以生成限定优化的控制器设置的一个或者多个控制参数cpar来调整闭合控制回路708的操作。后续向闭合控制回路708提供一个或者多个控制参数cpar以优化操作。在其它实施例中，评估单元704可以操作以根据迭代过程改进操作条件。在这样的实施例中，评估单元704可以迭代地改变一个或者多个控制参数cpar以搜寻控制参数cpar中的如下限制，振荡在这些限制处开始。一旦识别稳定范围，可以选择朝着限制具有充分裕度的最终操作设置。
在其它实施例中，评估单元704包括自动协议检测器单元712，该自动协议检测器单元712被配置用于自动确定传感器网络212使用的通信协议。自动协议检测器单元712被配置用于操作传感器接口模块706(例如经由控制单元716)以生成分别与不同协议(例如PSI5、DSI3等)对应的多个测试信号S测试(例如同步脉冲或者命令/消息)。在一些实施例中，自动协议检测器单元712可以被编程用于循环遍历已知通信协议序列。在这样的实施例中，可以通过编程来设置测试的定时和/或测试信号S测试的长度。
如果测试信号S测试与在传感器网络212内的一个或者多个传感器使用的通信协议匹配，则一个或者多个传感器将对测试信号做出响应。因此，如果传感器网络212对刺激做出响应，则评估单元704可以推断在连接的传感器网络212内的一个或者多个传感器使用已知协议。例如使用PSI5通信协议的传感器如果它接收具有初始地上升电压的同步脉冲则将响应，但是如果它接收具有初始地下降电压的同步脉冲则它不会响应。相似地，使用DSI3通信协议的传感器如果它接收具有初始地下降电压的同步脉冲则将响应，但是如果它接收具有初始地上升电压的同步脉冲则它不会响应。
在一个实施例中，评估单元704可以操作传感器接口模块706以输出测试信号S测试，该测试信号包括与多个已知协议中的第一协议对应的同步信号。如果评估单元704从传感器网络212接收响应，则它可以确定多个已知通信协议中的第一通信协议由传感器网络212使用。如果评估单元704在预定义的时间段内未从传感器网络212接收响应，则它可以生成测试信号S测试，该测试信号包括与多个已知通信协议中的第二通信协议对应的同步信号。如果评估单元704从传感器网络212接收响应，则它可以确定多个已知通信协议中的第二通信协议由传感器网络212使用。如果评估单元704在预定义的时间段内未从传感器网络212接收响应，则它可以继续发送附加测试信号直至识别传感器网络212的通信协议。
在一些实施例中，评估单元704被配置用于初始地发送具有同步脉冲的测试信号S测试，该同步脉冲具有下降电压，因为具有上升电压的同步脉冲的测试信号S测试可能损害未被配置用于处理PSI5脉冲的DSI3传感器。评估单元704将等待来自传感器网络212的响应。如果传感器网络包括PSI5传感器，则不发送响应，并且评估单元704被配置用于发送具有同步脉冲的后续测试信号S测试，该同步脉冲具有上升电压。
图8图示操作ACU的方法800，该ACU被配置用于自动检测连接到ACU的传感器使用的通信协议。
在802，提供具有控制单元的汽车控制单元(ACU)，该控制单元被配置用于根据多个不同通信协议操作。
在804，操作控制单元以根据第一通信协议生成通信信号。在一些实施例中，第一通信协议可以包括DSI3通信协议。
在806，向连接到ACU的一个或者多个传感器提供通信信号。
在传感器网络同构地配备有相同协议的传感器的情况下，如果从一个或者多个传感器接收响应(在808)，则ACU在810继续根据当前通信协议操作，并且方法800结束。然而如果未从一个或者多个传感器接收响应(在808)，则在812切换通信协议以根据不同通信协议生成调制的通信信号。方法800然后返回到806，其中向一个或者多个传感器提供不同通信信号。
备选地，在传感器网络未配备有相同协议的传感器(例如如图3中所示)的情况下，方法800将迭代地执行动作804-810以对于在控制单元内限定的可能通信协议集合进行测试。例如该方法将执行动作804-810以对于包括第一通信协议、第二通信协议等的可能通信协议集合进行测试。
图9是示出方法900的一些实施例的流程图，该方法表征传感器网络以确定连接到ACU的传感器网络的负载特性。
在902，提供具有传感器接口模块的汽车控制单元(ACU)，该传感器接口模块连接到包括一个或者多个传感器的传感器网络。在一些实施例中，ACU可以包括被配置用于根据多个不同通信协议操作的控制单元。在实施例中，ACU可以包括被配置用于根据单个通信协议操作的控制单元。
在904，执行网络表征以表征传感器网络。网络表征包括通过确定描述阻抗负载的一个或者多个参数的传感器网络的表征。在各种实施例中，一个或者多个参数可以包括负载的复阻抗、描述阻抗负载的等效网络的一个或者多个部件或者描述阻抗负载的传递函数的一个或者多个分量。在一些实施例中，通过动作906-912执行网络表征。在一些实施例中，表征阶段可以在具有多个迭代的若干表征时隙内被拆分，并且可以使用不同信号类型。
在906，生成测试信号。在一些实施例中，测试信号可以包括被配置用于表征传感器网络的负载阻抗的测试信号。测试信号可以是供应的电流的改变(即电流调制)或者供应电压的改变(即电压调制)。网络响应在测试电路的情况下是供应电压的改变，并且在供应电压改变的情况下，响应是传感器网络汲取的电流的变化。
在908处，在无数据通信的开放时间窗期间发送测试信号。在一些实施例中，一旦已经识别开放时间窗，向输出信号上叠加供应电压以生成测试信号。
在910处，测量网络表征的响应。响应可以包括传感器网络响应于测试信号而引起的响应。在一些实施例中，传感器网络可以在网络表征期间活跃，从而传感器的操作点对网络中的阻尼效果有影响。
在912处，基于测试信号的测量的响应来确定一个或者多个表征参数。在一些实施例中，可以通过向测量的响应拟合等效网络来确定表征参数。
在914处，基于表征参数更新传感器接口模块。在一些实施例中，可以基于确定的表征参数更新传感器接口模块以优化传感器接口模块的操作。
图10图示车辆传感器系统1000的一些附加实施例的框图，该车辆传感器系统1000具有被配置用于表征传感器网络212的阻抗负载的汽车控制单元(ACU)1002。
ACU1002包括具有评估单元1006的传感器接口模块1004，该评估单元被配置用于选择性地修改闭合控制回路1008的操作以用如下方式控制第二控制信号SCTRL2的值，该方式为操作输出驱动器级412以生成测试信号s测试。基于对测试信号s测试的响应sres，评估单元1006可以表征传感器网络212以确定关于传感器网络212的实际负载设置的信息。在一些实施例中，评估单元1006可以被配置用于改变从输出驱动器级412输出的供应电压。由于供应电压的改变迫使从传感器网络212返回的电流的改变，所以可以通过表征与电压的改变对应的响应电流的改变来计算传感器网络212的传递函数。在其它实施例中，评估电路1006可以被配置用于改变从ACU1002输出的电流并且测量传感器网络212引起的负载电压。根据电压和电流信息可以计算阻抗(例如通过将电压除以电流)。
在一些实施例中，评估单元1006可以通过向闭合控制回路1008提供一个或者多个控制参数cpar来选择性地修改闭合控制回路1008的操作，从而闭合控制回路1008生成第二控制信号sCTRL2，该第二控制信号使输出驱动器级412生成测试信号s测试。在一些实施例中，评估单元1006可以动态变化控制参数cpar，从而闭合控制回路1008在不同时间期间使用不同控制参数来操作。例如闭合控制回路1008可以根据第一控制参数集操作以生成测试信号s测试。在已经执行表征之后，闭合控制回路1008可以根据第二控制参数集操作，该第二控制参数集被配置用于基于实现的总线知识提供具有优化的设置的输出信号。
在一些实施例中，评估单元1006被配置用于动态表征传感器网络212。例如评估单元1006可以在同步信号之间的第一时间窗期间执行第一表征(例如发送第一测试信号并且接收第一响应)，并且基于表征来调整闭合控制回路1008的操作。之后评估单元1006可以在第一时间窗之后的第二时间窗期间执行第二表征，并且基于第一和第二表征来调整闭合控制回路1008的操作。通过动态表征传感器网络212，评估单元1006可以调整适应对传感器网络212的改变(例如由于温度改变、传感器损坏等)。
在一些实施例中，测试信号s测试可以包括调制的电压，该调制的电压具有比同步脉冲的电压变化值更小的电压变化值，从而调制的电压不足以引起来自传感器网络212的反应(即从而传感器将保持在静态操作状态中)。例如评估单元1006可以操作闭合控制回路1008以改变高侧或者低侧电流源412a或者412b的供应电流以生成调制的电压。传感器网络212对调制的电压的响应是传感器网络汲取的电流的改变。在其它实施例中，测试信号s测试可以包括调制的电流。传感器网络212对调制的电流的响应是供应电压的改变。
在各种实施例中，评估单元1006可以根据一个或者多个表征参数表征传感器网络212的负载响应。在一些实施例中，一个或者多个表征参数可以包括传感器网络212的复阻抗。在其它实施例中，一个或者多个表征参数可以包括传感器网络212的等效网络的电参数。例如测量的响应可以被应用于等效网络，并且可以提取等效网络的一个或者多个表征参数(例如电容、电感、电阻等)以表征传感器网络212。在另外的其它实施例中，一个或者多个表征参数可以对应于被配置用于对传感器网络212的操作进行建模的传递函数。
基于该表征，评估单元1006可以调整一个或者多个控制器参数cpar以将闭合控制回路1008适配为针对实际连接的传感器网络的特性(即将闭合控制回路1008从用与多数负载设置工作的标准化系数操作改变成针对电压控制器的提高性能提供的具体系数操作)。
图11A-11C图示时序图，这些时序图示出用于不同总线模式(例如用于同步和异步总线模式)的公开的汽车控制单元的操作。
图11A图示时序图1100和1108，这些时序图示出公开的汽车控制单元的操作，该公开的汽车控制单元被配置用于使用同步总线模式来确定传感器网络的阻抗负载。时序图1100图示公开的ACU生成的包括调制的电压的通信信号。时序图1108图示了包括调制电流的响应，该调制电流由传感器网络响应于调制的电压而引起。
将理解在同步总线模式中，可以变化电压而无来自传感器网络的响应(即在保持传感器无源之时)，只要电压变化未超过同步脉冲的规范的最小幅度。因此，传感器接口模块可以在同步脉冲1106之间的时间窗内发送测试信号1104而未引起来自传感器的响应(即在无数据通信的时间窗期间)。
在时间t0，接通ACU，并且ACU开始向一个或者多个传感器传输包括调制的电压的通信信号1102。在一些实施例中，在发送第一同步脉冲1106a之前，可以在时间t1通过发送包括调制的电压的第一测试信号1104a来执行初始表征。第一测试信号1104a引起第一响应1112a，该第一响应指示传感器网络的负载。
在时间t2，生成第一同步脉冲1106a。第一同步脉冲1106a包括按照比同步脉冲的规范的最小幅度更大的电压值增加的调制的电压。在发送第一同步脉冲1106a之后，在时间t3从第一传感器接收第一数据分组1114a。第一数据分组1114a包括传感器接口模块从传感器接收的电流信号。如果ACU连接到多个传感器，则将接收多个数据分组(例如一个来自每个相应传感器)。例如连接到两个传感器的ACU也将在时间t4接收从第二传感器接收的第二数据分组1114b。
在发送第二同步脉冲1106b之前，通信总线将静默。在静默时间期间，可以在时间t5从ACU输出第二测试信号1104b。第二测试信号1104b引起第二响应1112b，该第二响应1112b指示传感器网络的负载。在后续时间窗期间(在同步脉冲之间)，可以发送附加测试信号以进一步表征传感器网络。
如果时间窗的大小不足以执行全部总线表征过程，则可以在若干时间窗内完成总线表征过程。例如可以从第一测试信号1104a、在第一同步脉冲1106a之后发送的第二测试信号1104b、在第二同步脉冲1106b之后发送的第三测试信号1104c等的组合中获得用于ACU的重新配置的信息。在一些实施例中，传感器可以在网络表征期间活跃，因为可以假设传感器的操作点对传感器网络中的阻尼效果有影响。
图11B图示时序图1116和1122，这些时序图示出公开的汽车控制单元的操作，该汽车控制单元被配置用于使用异步协议来确定传感器网络的阻抗负载响应。时序图1116图示由公开的ACU生成的包括调制的电压的通信信号。时序图1122图示包括调制的电流的响应，该调制的电流由传感器网络响应于调制的电压而引起。
在时间t0，接通ACU，并且ACU开始向一个或者多个传感器传输包括调制的电压的通信信号1118。如图11B中所示，传感器在接收供应电压之后等待某个时间Δt(例如从时间t0限定)、然后自动传输第一数据分组1128a。第一数据分组1128a具有限定的数据速率(例如数据帧长度、间隙长度等)。在一些实施例中，可以在通过生成第一测试信号1120a为调制的电压来发送第一数据分组1128a之前在时间t1执行初始表征。响应于第一测试信号1120a，传感器引起包括调制的电流的第一响应1126a。
在时间t2，从传感器接收第一数据分组1128a。在接收第一数据分组1128a之后，存在在将接收第二数据分组1128b之前的第一时间间隙t间隙1130a。在一些实施例中，由于传感器数据速率和定时不准确，所以ACU可以测量第一时间间隙t间隙1130a的长度而未将测试信号放置于第一时间间隙t间隙1130a内。
在时间t3，从传感器接收第二数据分组1128b。在接收第二数据分组1128b之后，ACU然后将在时间t4发送第二测试信号1120b。第二测试信号1120b引起第二响应1126b，该第二响应具有在与第一间隙相等的第二时间间隙t间隙1130b内相配的大小。在一些实施例中，可以连续地测量时间间隙(例如1130a、1130b等)的大小，并且可以基于在数据分组传输的先前周期中的一个或者多个周期内测量的时间间隙大小选择后续测试信号的长度。
图11C图示时序图1132和1138，这些时序图示出公开的汽车控制单元的操作，该汽车控制单元被配置用于使用针对ABS(自动制动系统)传感器的异步协议来确定传感器网络的阻抗响应。
在时间t0，接通ACU，并且ACU开始向一个或者多个传感器传输包括调制的电压的通信信号1134。在一些实施例中，可以在时间t1通过生成包括调制的电压的第一测试信号1136a来执行总线的初始表征。响应于第一测试信号1136a，传感器引起包括调制的电流的第一响应1142a。
传感器在接收供应电压之后等待某个时间Δt、然后自动传输第一数据脉冲1144a。在时间t2，从传感器接收第一数据脉冲1144a。在接收第一数据脉冲1144a之后，存在将接收下一数据脉冲之前的时间间隙t间隙11146a。将理解ABS传感器发送数据脉冲，这些数据脉冲表示磁极轮的边缘经历过零。因此，随着汽车的速度改变，在数据脉冲之间的间隙变化(例如小汽车驾驶越快，极轮就越快，从而在过零之间的距离变得更近)。由于在数据脉冲之间的距离可变，所以ACU可以测量第一时间间隙t间隙11146a的长度而未将测试信号放置于第一时间间隙内。
在时间t3，从传感器接收第二数据脉冲1144b。在接收第二数据脉冲1144b之后，ACU然后将发送第二测试信号1136b，该第二测试信号引起具有在第二时间间隙t间隙21146b内相配的大小的第二响应1142b。由于第二时间间隙t间隙21146b的大小依赖于汽车的速度，所以第二测试信号1136b可以与某个附加裕度tth一起放置于第二时间间隙t间隙21146b内，该附加裕度保证第二测试信号1136b和第二响应1142b即使在汽车在最大加速度运行的情况下仍然不干扰第三数据脉冲1144c。在一些实施例中，如果汽车运行太快，则ECU可能必须中止表征直至汽车再次更慢驾驶。
图12A图示框图1200，该框图1200图示使用包括传输线路模型1204的等效网络以生成一个或者多个表征参数。
如框图1200中所示，评估单元1202被配置用于生成测试信号s测试并且测量测试信号s测试引起的响应。评估单元1202然后通过向测量的响应拟合在ACU1206与传感器网络212之间配置的传输线路模型1204来评估测量的响应。向测量的响应拟合传输线路模型1204允许传输线路的部件的值被确定并且用作表征传感器网络的表征参数。在一些实施例中，可以在评估单元1202内的存储器单元内存储传输线路模型1204。
在一些实施例中，为了确定等效网络的部件，将在不同频率、阶跃响应等取得测量以获得用于表征传感器网络的足够数据。例如随着每个频率，总线评估单元将找回响应的幅度和响应的相移。因此，为了表征具有6个未知部件的等效网络将必须在三(3)个不同频率取得测量以达到六(6)个测量。
图12B-12C图示可以用来表征接收的响应的等效网络的一些示例。
图12B图示包括集总式低通模型网络1212的等效网络的框图1208。
等效网络包括向传感器网络1214提供电压的ECU1210。在这一情况下，ECU1210包括调节式电流源，该调节式电流源根据来自控制单元的信息改变供应电流，并且响应于来自系统的输出的反馈来改变供应电流以便保持电压稳定。
网络1212包括线路电感L、线路电阻R和线路电容C。低通模型的部件的不同值对通信总线的长度(例如在数厘米与12米之间)的变化进行建模。在一些实施例中，也可以考虑在ECU1210和传感器网络1214内的阻塞电容器Cb以及与在传感器网络1214中的阻塞电容器串联的电阻器。
网络1212对于ABS传感器足够准确，因为ABS系统使用点到点传感器连接。网络1212也可以用于PSI5和DSI3通信协议。可以用简单模型近似这些复杂总线的原因在于：在不同频率具有不同谐振模式的总线未达到用于每个谐振的高Q因子，因为在相同频率未谐振的其它网络支路提供附加阻尼。另外，可以忽略在控制回路的单位增益频率以上的谐振频率，因为它们对于控制回路的性能不再相关。
图12C图示包括备选传输线路模型的备选等效网络1216的框图，该备选传输线路模型包括pi网络1220。
备选等效网络1216包括向传感器网络1214提供电压的ECU1218。Pi网络1220包括线路电感L、线路电阻R和在电容器CL2与CL3之间拆分的线路电容。通信总线部件的长度中传输的不同值对线路长度的变化进行建模。在一些实施例中，考虑在ECU1210和网络传感器网络1222内的阻塞电容器Cb以及与在传感器网络1214中的阻塞电容器串联的电阻器。
将理解公开的表征不限于图12B-12C中所示等效电路。取而代之，所示传输线路模型为非限制模型，并且不同等效网络模型可以用于通信总线。例如在一些实施例中，等效网络模型可以包括T网络或者为了更准确具体实施为基于电报差分方程的传输实际线路模型。
在一些实施例中，可以使用传递函数模型来实现与等效网络相同的功能，该传递函数模型用极点和零点描述传感器网络的负载。这是因为可以使用关于极点和零点的位置的信息来设置ECU。例如，如果评估单元用周期信号测量传递函数或者阻抗函数，则它也可以从响应中直接发现极点和零点的位置。
在一些实施例中，可以通过向模型中包括内部传递函数(例如控制回路、输出驱动器级等的)来确定传感器网络的负载的功能。如果控制回路的内部模拟部分具有对控制回路的性能有不可忽略的影响的制造扩散、温度依赖性或者老化效果，则这样的实施例可以提供负载的准确表征。
图13是车辆传感器系统1300的一些附加实施例的框图，该车辆传感器系统1300包括被配置用于表征传感器网络212，并且基于该表征来选择性地调整传感器接口模块1302的操作的传感器接口模块1302。
传感器接口模块1302具有控制单元接口1304和传感器接口1306，控制单元接口1304连接到控制单元204，传感器接口1306连接到接线对1308、1310，该接线对耦合到传感器网络212。传感器接口模块1302还包括被配置用于从控制单元204接收控制信号SCTRL并且基于该控制信号生成可变参考信号Vref的参考电压源408。
参考电压源408耦合到闭合控制回路1312。在一些实施例中，闭合控制回路1312包括比较元件1314和PID(比例-积分-导数)控制器1316。比较单元1314(例如比较器、模数转换器)具有连接到参考电压源408的第一输出和被配置用于从输出节点1320接收反馈信号的第二输入。比较元件1314的输出信号耦合到PID控制器1316的输入，该PID控制器被配置用于生成数字控制信号DPID，该数字控制信号驱动输出驱动器级1322以调节在输出节点1320的输出电压以与可变参考电压Vref匹配。
评估单元1326被配置用于具有对输出节点1320、比较器1314的输出和对PID控制器1316的控制信号输出的访问。由于PID控制器1316经由数字控制电流源控制供应电流，所以PID控制器输出可以视为电流的测量。
将理解评估单元1326可以用多种方式生成测试信号s测试。在一些实施例中，评估单元1326可以通过变化PID控制器1316的操作参数Spar来生成电流信号。在一些实施例中，评估单元1326可以通过经由加法器1318将数字信号sdig与数字控制信号DPID直接相加(例如以增加高侧源的电流，从而递送的电流高于传感器汲取的电流)来生成电流信号(电流阶跃、周期电流信号、随机电流)。
评估单元1326可以被配置用于在表征传感器网络212时考虑传感器接口模块1302的其它部件的响应。例如在一些实施例中，输出驱动器级1322可以包括位于闭合控制回路1312与在输出驱动器级1322中的电流源412之间的一个或者多个低通滤波器1324。低通滤波器1324的极点具有如下性能，该性能依赖于具有显著制造扩散和温度依赖性的MOS晶体管的参数。因此，为了准确表征传感器网络，输出驱动器级1322的传递函数也可以与传感器网络212的响应一起表征。
例如为了分离内部和外部传递函数的评估，评估单元1326可以在开始正常总线操作之前表征低通滤波器1324的传递函数。可以根据设计或者通过取得系统的附加测量来确定低通滤波器1324的传递函数。在一些实施例中，传感器接口模块1302可以包括具有已知电阻的可变电阻器Rv。通过改变可变电阻器Rv的值，可以取得用来首先表征低通滤波器传递函数的测量，然后评估单元1326可以表征传感器网络212的负载阻抗。备选地，可以进行可变电阻器Rv的值的改变以影响外部网络的电阻性能(例如以用更高电阻表征电容性负载、然后减少电阻以增加谐振的Q因子以从谐振频率提取电感)。在其它实施例中，传感器接口模块1302可以在不同频率测量参数以首先表征传感器网络212的内部部件、然后基于关于内部部件的知识表征传感器网络212的负载阻抗。
图14是公开的传感器接口模块1400的一个备选实施例的框图。
传感器接口模块1400包括可以被配置用于根据多个不同实施例执行网络表征的评估单元1402。将理解以下实施例是可以用来执行网络表征的非限制实施例，并且可以使用附加实施例或者以下实施例的组合。
在一些实施例中，评估单元1402可以被配置用于测量供应电压对供应电流的略微增加的响应。由于可以假设传感器的电流消耗对于小的供应电压变化为恒定，所以比传感器消耗的电流更高的递送的电流将引起在输出节点的电压增加。因此，通过评估转换速率(例如转换速率斜率)，可以通过表征比传感器的实际电流消耗更高的递送的电流的过冲来实现关于谐振的信息(例如电容和电感)。例如在第一稳定时间之后的供应电压增加的斜率将是在传感器网络中的电容器之和的倒数。在施加电流阶跃之后直接观测的初始振荡递送关于电感和电容器的分布的进一步信息。
在一些备选实施例中，评估单元1402可以被配置用于在参考电压上施加电压阶跃，并且测量控制回路的关于电流和/或电压的阶跃的响应。根据电压和电流可以实现关于传感器的信息(例如电容和电感)。
在其它备选实施例中，评估单元1402可以被配置用于用周期信号模拟传感器网络并且测量响应的增益和/或相移。例如评估单元1402可以包括被配置用于生成包括周期信号(例如周期正弦信号)的测试信号的周期信号生成器1404。评估单元1402被配置用于在不同频率表征响应。随着每个频率，评估单元1402将找回响应的幅度和相移。因此，每个频率测量给予可以用来拟合等效网络的信息。
在一些实施例中，周期信号可以包括正弦信号。在这样的实施例中，可以从响应直接确定负载网络的传递函数。在其它实施例中，周期信号可以包括正弦信号的简化近似，该正弦信号包括三角形或者矩形信号。在一些实施例中，被配置用于去除非所需谐波的滤波器可以过滤简化的近似。
在其它备选实施例中，评估单元1402可以被配置用于模拟具有噪声的传感器。例如评估单元1402可以包括被配置用于生成包括噪声(例如随机或者伪随机信号)的测试信号的噪声生成器1406。评估单元1402被配置用于记录噪声和响应(例如注入的噪声电流和在供应电压上生成的所得电压响应或者噪声以及引起的电流改变)。等效单元1402还被配置用于通过操作FFT块1408以执行噪声和响应的快速傅里叶变换以对噪声和响应二者执行频谱分析。可以计算传递函数为两个频谱之商。
在其它备选实施例中，评估单元1402可以被配置用于引发电压控制器的原生振荡并且测量振荡周期以确定负载的主并联谐振频率。原生振荡引发控制单元的不稳定性、由此减少控制单元的稳定性(例如通过增加主极点的频率)。如果以逐步方式减少稳定性，则振荡将在谐振频率处出现。
在一些实施例中，评估单元1402可以被配置用于通过减少模拟的电阻器Rv的值或者甚至将该模拟的电阻器的符号从正改变成负来引发原生振荡。在其它实施例中，评估单元1402可以被配置用于通过使用操作参数Spar改变闭合控制回路的相位裕度来引发原生振荡。为了避免传感器对振荡的错误判断，可以通过基于电流或者电压反馈信号控制发起振荡的操作参数Spar来限制振荡幅度。
将理解本领域技术人员可以基于说明书和附图的阅读和/或理解而想到等效变更和/或修改。本文的公开内容包括所有这样的修改和变更并且一般不旨在于限制于此。
此外，尽管可以已经关于若干实现方式中的仅一个实现方式公开具体特征或者方面，但是这样的特征或者方面可以如可以希望的那样与其它实现方式的一个或者多个其它特征和/或方面组合。另外，在这里使用术语“包括”、“具有”、“有”和/或其变化的范围内，这样的术语旨在于意义为包含——如同“包括”。“示例”也仅意味着示例而不是最佳。也将理解为了简化和易于理解而用相对于彼此的具体尺度和/或定向举例说明这里描绘的特征、层和/或元件，并且实际尺度和/或定向可以明显不同于本文所示的尺度和/或定向。

Claims (32)

1.一种汽车控制单元(ACU)，包括：
控制单元，所述控制单元被配置用于选择性地生成与多个不同通信协议对应的多个控制信号，其中相应的控制信号具有与所述多个不同通信协议中的一个通信协议对应的特性；
调制单元，所述调制单元被配置用于接收所述控制信号中的一个控制信号，并且生成具有与所述控制信号中的所述一个控制信号的通信协议对应的特性的调制的通信信号；以及
通信总线，所述通信总线被配置用于向包括一个或者多个传感器的传感器网络提供所述通信信号。
2.根据权利要求1所述的ACU，其中包括所述控制单元和所述调制单元的相同传感器接口模块被配置用于选择性地生成所述多个不同通信协议，所述多个不同通信协议包括外围传感器接口5(PSI5)协议和分布式系统接口3(DSI3)协议。
3.根据权利要求2所述的ACU，其中所述ACU包括被配置用于控制在汽车内的一个或者多个气囊的操作的气囊控制单元。
4.根据权利要求3所述的ACU，其中所述通信总线包括两线通信总线，所述两线通信总线具有连接于所述调制单元与传感器网络之间的第一总线接线和连接于所述调制单元与所述传感器网络之间的第二总线接线。
5.根据权利要求4所述的ACU，其中所述通信信号包括电压调制。
6.根据权利要求1所述的ACU，还包括：
评估单元，所述评估单元被配置用于向所述传感器网络发送测试信号，测量所述测试信号的由所述传感器网络引起的响应并且基于所测量的响应来确定所述传感器网络的一个或者多个表征参数。
7.根据权利要求6所述的ACU，其中所述测试信号包括具有比同步脉冲的电压变化值更小的电压变化值的电压调制，从而所述测试信号可以表征所述传感器网络的阻抗负载而不接收数据分组响应。
8.根据权利要求7所述的ACU，其中所述评估单元被配置用于在没有在所述传感器网络与所述ACU之间的数据通信的时间窗期间发送所述测试信号。
9.根据权利要求6所述的ACU，其中所述测试信号包括具有同步脉冲的电压调制，所述同步脉冲具有与第一通信协议对应的特性，从而所述测试信号可以被用来确定所述第一通信协议是否正在由所述传感器网络使用。
10.根据权利要求9所述的ACU，
其中所述评估单元被配置用于如果从所述传感器网络接收对所述第一通信协议的响应，则确定所述传感器网络正在使用所述第一通信协议；并且
其中所述评估单元被配置用于如果未从所述传感器网络接收对所述第一通信协议的所述响应，则确定所述传感器网络未正在使用所述第一通信协议。
11.根据权利要求10所述的ACU，其中所述评估单元被配置用于初始地发送具有DSI3同步脉冲的第一测试信号，所述DSI3同步脉冲具有初始地下降电压，并且用于后续发送具有PSI5同步脉冲的第二测试信号，所述PSI5同步脉冲具有初始地上升电压。
12.一种传感器系统，包括：
传感器接口模块，所述传感器接口模块被配置用于生成向包括一个或者多个传感器的传感器网络提供的通信信号；以及
评估单元，所述评估单元被配置用于通过以下操作来表征所述传感器网络的电性能：操作所述传感器接口模块以向所述传感器网络发送所述通信信号作为测试信号、测量所述测试信号的由所述传感器网络引起的响应，以及基于所测量的响应确定描述所述传感器网络的所述电性能的一个或者多个表征参数。
13.根据权利要求12所述的传感器系统，其中确定所述一个或者多个表征参数通过针对所测量的响应对被配置用于对所述传感器网络进行建模的等效网络进行拟合来执行。
14.根据权利要求12所述的传感器系统，其中所述评估单元被配置用于通过确定没有在所述传感器接口模块与所述传感器网络之间的数据通信的开放时间窗、以及在所述开放时间窗内发送所述测试信号来使用同步总线模式表征所述传感器网络的所述电性能。
15.根据权利要求12所述的传感器系统，其中所述评估单元被配置用于操作所述传感器接口模块以生成所述测试信号为调制的电压，所述调制的电压按照比相关联的通信协议的同步脉冲的最小幅度更小的电压值变化。
16.根据权利要求12所述的传感器系统，其中所述评估单元被配置用于操作所述传感器接口模块以通过使所述传感器接口模块的供应电流变化来生成所述测试信号为调制的电流。
17.根据权利要求12所述的传感器系统，其中所述传感器接口模块被配置用于根据外围传感器接口5(PSI5)通信协议生成所述通信信号。
18.根据权利要求12所述的传感器系统，其中所述一个或者多个表征参数包括所述传感器网络的阻抗负载的复阻抗、描述所述阻抗负载的等效网络的一个或者多个部件或者描述所述阻抗负载的传递函数的一个或者多个分量。
19.根据权利要求12所述的传感器系统，其中所述评估单元被配置用于基于所确定的一个或者多个表征参数调整所述传感器接口模块的操作以提高所述传感器接口模块的性能。
20.根据权利要求19所述的传感器系统，其中所述评估单元被配置用于基于从多个在时间上分离的表征动作收集的一个或者多个表征参数来调整所述传感器接口模块的操作。
21.根据权利要求12所述的传感器系统，还包括：
控制单元，所述控制单元被配置用于操作所述传感器接口模块以选择性地生成与多个不同通信协议对应的多个控制信号，其中相应控制信号具有与所述多个不同通信协议中的一个通信协议对应的特性；并且
其中所述传感器接口模块被配置用于接收所述控制信号中的一个控制信号并且用于生成所述测试信号以具有与所述控制信号中的所述一个控制信号的通信协议对应的特性。
22.根据权利要求21所述的传感器系统，其中所述测试信号包括具有同步脉冲的电压调制，所述同步脉冲具有与第一通信协议对应的特性，从而所述测试信号可以被用于确定所述第一通信协议是否正在被所述传感器网络使用。
23.根据权利要求22所述的ACU，
其中所述评估单元被配置用于如果从所述传感器网络接收到对所述第一通信协议的响应，则确定所述传感器网络正在使用所述第一通信协议；并且
其中所述评估单元被配置用于如果未从所述传感器网络接收到对所述第一通信协议的所述响应，则确定所述传感器网络未正在使用所述第一通信协议。
24.根据权利要求21所述的传感器系统，其中所述多个不同通信协议包括外围传感器接口5(PSI5)协议和分布式系统接口3(DSI3)协议。
25.一种检测由连接到汽车控制单元(ACU)的传感器所使用的通信协议的方法，包括：
选择性地生成与多个不同通信协议对应的多个控制信号，其中相应的控制信号具有与所述多个不同通信协议中的一个通信协议对应的特性；
生成包括调制的通信信号的测试信号，所述调制的通信信号具有与所述控制信号中的一个控制信号的通信协议对应的特性；以及
向包括一个或者多个传感器的传感器网络提供所述通信信号。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述多个不同通信协议包括外围传感器接口5(PSI5)协议和分布式系统接口3(DSI3)协议。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述测试信号包括具有同步脉冲的电压调制，所述同步脉冲具有与第一通信协议对应的特性，从而所述测试信号可以被用于确定所述第一通信协议是否正在由所述传感器网络使用。
28.一种表征传感器网络的电性能的方法，包括：
提供具有传感器接口模块的汽车控制单元，所述传感器接口模块连接到包括一个或者多个传感器的传感器网络；
基于一个或者多个控制器参数生成测试信号；
向所述传感器网络发送所述测试信号；
测量所述测试信号的由所述传感器网络引起的响应；以及
根据所测量的响应确定描述所述传感器网络的电性能的一个或者多个表征参数。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述测试信号包括调制的电压，所述调制的电压按照比相关联的通信协议的同步脉冲的最小幅度更小的电压值变化。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述测试信号包括调制的电流。
31.根据权利要求28所述的方法，还包括：
基于所述一个或者多个表征参数调整所述传感器接口模块的操作以提高所述传感器接口模块的性能。
32.根据权利要求29所述的方法，
其中基于从多个在时间上分离的表征动作收集的一个或者多个表征参数调整所述传感器接口模块的操作。
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