CN117639841A - 可重新配置传感器设备和用于重新配置传感器设备的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及可重新配置传感器设备和用于重新配置传感器设备的方法。公开了一种可重新配置的传感器布置(100)，该传感器布置(100)包括传感器设备(110)和控制器设备(120)，两者被配置为相互通信，其中控制器设备(120)被配置为经由单线电压接口(140)向传感器设备(110)发射脉冲调制信号(130)，并且其中传感器设备(110)被配置为：经由单线电压接口(140)接收脉冲调制信号(130)，并且响应于所接收的脉冲调制信号(130)，重新配置其内部配置。

Description

可重新配置传感器设备和用于重新配置传感器设备的方法

技术领域

本公开的实施例涉及可重新配置的传感器设备，其中传感器设备的内部传感器配置可以基于所接收的脉冲调制信号而被改变。进一步的实施例涉及通过脉冲调制信号重新配置传感器设备的方法。

背景技术

如今，传感器被广泛应用于不同的应用领域。传感器的用途越来越多。因此，希望提供一种快速且简单的选项来重新配置传感器以对不同的条件做出反应。

特别地，具有线性输出的传感器需要用于模拟参数或功能参数的灵活的编程选项。例如，对于磁电流传感器，模拟参数可以是作为系统校准中的校准机会的增益、静态电压、范围(例如10mT、50mT、200mT或10A、50A、200A或压力范围或任何其他传感器参数)、带宽(例如30kHz或200kHz传感器带宽)、过电流检测水平(OCD)。例如，功能参数可以是输出极性、输出静态电压(例如，VDD的10％、VDD的50％或VDD的75％)、低功耗操作的占空比、测试模式、内部测量(如温度和应力)的请求，或功能安全状态信号的请求。

在目前可用的传感器中，可以通过硬连线引脚编程来重新配置传感器，即，来设置这些模拟或功能参数之一。这意味着，在传感器处提供一个或多个专用硬连线引脚，一个或多个专用硬连线引脚可以被编程为特定值，以便设置相应的参数。例如，一些传感器可以提供用于增益的硬连线引脚编程选项，其中两个专用引脚(每个引脚都有“高”和“低”)可用，其可以切换到四个不同的位置。因此，可以调整四种不同的增益。如果需要四个以上的设置，则必须提供相应数目的附加引脚。然而，这减少了其他有用引脚的空间，因此，这降低了传感器小型化的可能性。

另一种目前可用的用于设置模拟或功能参数以重新配置传感器的选项是通过附加的专用硬件组件实现的。例如，诸如不同电压或电流检测水平的阈值可以通过分压器设置。分压器通常由串联的两个电阻组成，输入电压跨电阻对被施加，并且输出电压在这两个电阻之间的连接节点处被拾取。然而，需要昂贵的高精度硬件(如电阻器)。

发明内容

因此，本文所描述的创新概念的目标是提供一种传感器，该传感器能够提供多种不同的设置以用于重新配置传感器，而不存在上述缺点。

这一目标是通过根据独立权利要求公开的可重新配置的传感器布置来实现的。从属权利要求中建议了进一步的实施例和有利方面。

在本公开中，建议了一种可重新配置的传感器布置，其可以包括传感器设备和控制器设备，两者被配置为相互通信。控制器设备可以被配置为经由单线电压接口向传感器设备发射(transmit)脉冲调制信号。传感器设备可以被配置为：经由单线电压接口接收脉冲调制信号，并且响应于所接收的脉冲调制信号，重新配置其内部配置。

此外，建议了一种通过脉冲调制信号配置传感器的相应方法。该方法包括提供传感器设备和控制器设备的步骤，两者被配置为相互通信。该方法还包括经由单线电压接口将脉冲调制信号从控制器设备发射到传感器设备的步骤。该方法还包括由传感器设备经由单线电压接口接收脉冲调制信号，并且响应于所接收的脉冲调制信号重新配置传感器设备的步骤。

此外，建议了一种计算机程序，其被配置为在计算机或信号处理器上执行时实现上述方法，以使上述方法由计算机程序之一实现。

附图说明

在下文中，参照图更详细地描述了本公开的实施例，在附图中：

图1示出了根据一个实施例的传感器布置的原理框图。

图2示出了根据另一实施例的传感器布置的原理框图；

图3示出了根据另一实施例的传感器布置的原理框图；

图4示出了根据另一实施例的传感器布置的原理框图；

图5示出了根据另一实施例的传感器布置的原理框图，以及

图6示出了根据一个实施例的方法的原理框图。

具体实施方式

相等或等效的要素或具有相等或等效功能的要素在下面的描述中用相等或等效的附图标记表示。

通过框图描绘并参照所述框图描述的方法步骤也可以以不同于所描绘和/或所描述顺序的顺序执行。此外，涉及设备的特定特征的方法步骤可以与所述设备的所述特征进行替换，反之亦然。

图1示出了本文所描述的创新的可重新配置的传感器布置100的实施例。可重新配置的传感器布置100可以包括传感器设备110和控制器设备120，两者被配置为相互通信。控制器设备120可以被配置为经由单线电压接口140向传感器设备110发射脉冲调制信号130。例如，传感器设备110可以包括在其处提供单线电压接口140的引脚141。附加地或备选地，控制器设备120可以包括在其处提供单线电压接口140的引脚142。传感器设备110可以被配置为：经由单线电压接口140接收脉冲调制信号130，并且响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部配置。

单线电压接口140可以被表征为至少两个不同的特征。首先，单线电压接口140可以仅包括一根单线。其次，经由单线电压接口140发射的脉冲调制信号130可以是电压信号，并且特别是标准电源电压信号。例如，通常在电子产品中使用3.3V或5V的标准电源电压。在这种非限制情况下，脉冲调制信号130可以分别是3.3V或5V标准电源电压信号。相应地，电压信号130的调制可以分别在低电平(例如0V)和高电平(例如3.3V或5V)之间进行。

这与LIN协议(LIN：Local Interconnect Network，本地互连网络)或SENT协议(SENT：Single Edge Nibble Transmission，单边半字节传输)不同，在LIN协议或SENT协议中使用明显更高的电压信号，例如在7V(低)和18V(高)之间。

此外，根据目前的概念，单线电压接口140可以是双向接口，以用于经由单线电压接口140的同一根线发射和接收一个或多个脉冲调制信号130。例如，不仅控制器设备120可以向传感器设备120发送(send)脉冲调制信号130，而且传感器设备110也可以经由单线电压接口140向控制器设备120发送脉冲调制信号130。同样在本示例中，如前所述，所发射的脉冲调制信号130可以是电压信号，并且特别是标准电源电压信号。这与LIN协议或SENT协议进一步不同，在LIN协议或SENT协议中，传感器设备110向控制器设备120发射电流调制信号(7mA/14mA)。

因此，在目前的概念中可以使用简单的3.3V或5V标准电压电源信号130，这比传统的7V/18V和7mA/14mA接口更节能，并且具有更小的面积消耗。

根据本文所描述的创新概念，脉冲调制信号130可以是脉冲宽度调制(PWM)信号和脉冲编码调制(PCM)信号中的至少一项。在PCM信号的情况下，单线电压接口140可以被配置为双向DCDI(DCDI：Digital Control and Diagnosis Interface，数字控制和诊断接口)。DCDI可以是单主(single-mater)、多从(multi-slave)的基于UART的接口。它提供了总线兼容的快速双向单线DCDI通信，在专用引脚“DCDI”上作为输入/输出操作。“DCDI”引脚可以作为开路-漏极(open-drain)操作。

PCM接口(例如DCDI)可以附加于PWM接口或替代PWM接口而提供。换句话说，单线电压接口140可以被配置为PWM接口、PCM接口或并联的PWM和PCM接口。相应地，经由单线电压接口140发射的脉冲调制信号130可以是PWM信号和PCM信号中的至少一项。

综上所述，单线电压接口140可以被配置为双向单线接口，该双向单线接口经由一根单线，例如经由一个单引脚(即，传感器设备110处的一个单引脚和控制器设备120处的一个单引脚)提供传感器设备110与控制设备120之间的双向通信。这将本创新与使用两个引脚进行双向通信的双引脚电流调制传感器区分开。

此外，经由单线电压接口140发射的脉冲调制信号130可以是调制电压信号，并且特别是调制的标准电源电压信号。这将本创新概念与现有使用电流调制的接口(诸如LIN-协议、SENT-协议等)区分开。

根据本创新概念，传感器设备110可以被配置为：响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部配置。术语“重新配置”可能意味着可以改变传感器设备110的当前配置的所有内容。换句话说，传感器设备110可以从第一内部传感器配置切换到不同的第二内部传感器配置。换句话说，可以改变传感器设备110的内部设置。例如，可以重新配置传感器设备110，以便执行特定动作(例如，过电流检测-OCD)，或设置特定值(例如，OCD阈值)，或提供状态报告(例如，经由双向通信)，或从接收模式切换到发射模式，或反之亦然(例如，在双向通信的情况下)，等等。换句话说，来自控制器设备120的脉冲调制信号130可以改变传感器设备110的模拟输出(端)的模拟输出行为(例如灵敏度、偏移量、带宽等)。下面将进一步详细描述一些示例。

概括地说，传感器设备110可以被配置为：

·响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部配置以执行预定功能(例如，过电流检测-OCD)，和/或

·响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部配置以设置预定参数(例如，OCD阈值)。

在某些情况下，预定功能可以与数字/功能设置相同。针对预定功能可以有几种不同的选项。仅举几例，所述预定功能可以是以下各项中的至少一项：

·设置输出极性，

·在预定的增益设置之间切换，

·设置比率行为(ratiometric behavior)而不是固定增益，

·在不同的功率模式之间切换(例如切换到低功率模式)，

·设置低功耗操作的占空比，

·在预定的静态输出电压设置之间切换，

·设置静态输出电压比(例如VDD的10％，VDD的50％或VDD的75％)，

·设置斩波频率；

·执行带宽选择，

·执行测试模式，

·根据控制器设备120的请求，提供内部测量的结果(例如温度、应力等)；

·根据控制器设备120的请求，提供功能安全状态信号(例如状态位)。

此外，可以响应于所接收的脉冲调制信号130，设置许多不同的可能的预定模拟或功能参数值。将设置的参数值的一些非限制性示例可以包括：

·增益值(系统校准中的校准机会)，

·灵敏度值，

·静态(输出)电压值，

·偏移值，

·测量范围值(例如10mT、50mT、200mT或10A、50A、200A或压力范围或任何其他传感器参数)，

·传感器带宽值(例如30kHz或200kHz传感器带宽)，

·过电流检测水平/阈值(在过电流检测(OCD)模式下)，

·零电流检测水平/阈值(在零电流检测(ZCD)模式下)。

将设置的参数值可以与将执行的功能有关。例如，如果传感器设备110可以执行过电流检测(OCD)功能，则传感器设备110可以设置与OCD相关的参数值，例如OCD阈值。下面将进一步描述传感器设备110如何基于所接收的脉冲调制信号130，获知将执行哪个功能和/或将设置哪个参数的示例。

同时，图2示出了根据本文所描述的创新概念具有示例性单向通信接口140的传感器布置100的进一步实施例。除图1的实施例外，传感器设备110还可以包括在标有附图标记143的相应引脚“Aout”处提供的模拟信号输出。控制器设备120可以包括在标有附图标记144的相应引脚“Ain”处提供的模拟信号输入。

传感器设备110可以在相应的引脚“VDD”处连接到电源电压，并且经由相应的引脚“GND”连接到地。同样的情况也适用于控制器设备120，它也可以在相应的引脚“VDD”处连接到电源电压，并经由相应的引脚“GND”连接到地。

控制器设备120可以被配置为经由单线电压接口140(即经由一根单线)向传感器设备110发射脉冲调制信号130，例如PWM或PCM信号。如上所述，传感器设备110可以包括一个单引脚141，控制器设备120可以包括一个单引脚142，在该引脚142处可以提供单线电压接口140。这些单引脚141、142可以是专用于单线电压接口140的专用引脚。备选地，也可以使用现有引脚。使用现有引脚可以是更可取的，因为它不会改变硬件布局，并且与提供专用引脚相比，不需要附加的空间。

传感器设备110可以包括用于检测所接收的脉冲调制信号130的信号检测单元150。例如，信号检测单元150可以包括施密特触发器。当传感器设备110接收到脉冲调制信号130时，传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部配置。如前所述，传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130，执行预定功能和/或可以设置预定参数。例如，传感器设备110可以调整参数，可以设置预定的模拟参数或可以执行预定的数字功能。

需要注意的是，即使使用单线电压接口140，并且特别是传感器设备110的输入引脚141来设置参数，这些参数设置也会影响在不同输出引脚处(例如在模拟输出引脚143处)的传感器行为。换句话说，经由单线电压接口140设置的参数会影响与单线电压接口140不同的引脚。

图3示出了根据本创新概念的传感器布置100的另一示例性实施例。这里，控制器设备120可以包括三态驱动器，该三态驱动器被配置为在处于高水平、低水平和中间水平时提供脉冲调制信号130。传感器设备110的信号检测单元150可以包括两个施密特触发器，以用于检测脉冲调制信号130的相应电压电平。此外，传感器设备110可以包括内部分压器160。本实施例可以使用事件检测脉冲调制控制方案，其中三态中的中间水平可用于功能安全或“不请求更改设置”的信号。

图4示出了根据本创新概念的传感器布置100的另一示例性实施例。这里，单线电压接口140被配置为双向接口。因此，可以从控制设备120向传感器设备110发射脉冲调制信号130。因此，如上所述，传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部配置，以便执行预定功能和/或设置预定参数。

由于单线电压接口140的双向功能，可以任选地从传感器设备110向控制器设备120发射进一步的脉冲调制信号130(例如响应信号)。相应地，控制器设备120可以通过双向单线电压接口140改变传感器设备110的设置，并且传感器设备110可以通过双向单线电压接口140任选地向控制器设备120提供应答。例如，传感器设备110可以对从控制器设备120接收的请求进行应答，和/或传感器设备110可以向控制器设备120提供传感器状态信息和/或功能安全信息(如故障自检测)，和/或传感器设备110可以经由双向单线电压接口140向控制器设备120提供附加的传感器信号(如温度、应力、欠压等)。

因此，传感器设备110和控制器设备120可以被配置为通过单线电压接口140进行双向通信，其中传感器设备110可以被配置为：响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部配置，以经由单线电压接口140向控制器设备120发送响应消息。如上所述，响应消息本身可以是进一步的脉冲调制信号130。响应消息可以包括传感器状态信息和/或功能安全信息(例如故障自检测)和/或附加传感器信号(例如温度、应力、欠压等)中的至少一项。

如上文进一步提到的，控制器设备120可以任选地包括三态驱动器。在这种情况下，响应消息可以在处于中间电压水平时被发射。这可以有助于将响应信号与用于重新配置传感器设备110的传感器配置的脉冲调制信号130区分开。

在如图4所描绘的实施例中，传感器设备110可以任选地包括推挽输出(push-pulloutput)170，并且传感器设备110的信号检测单元150可以包括用于检测所接收的脉冲调制信号130的至少一个施密特触发器。

在本文所述的每一个实施例中，传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130来改变其内部设置，即，传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号配置130来重新配置其内部配置。传感器设备110可以重新配置其内部配置以执行某特定动作/功能和/或以设置参数。

以下，过电流检测(OCD)和零电流检测(ZCD)可以被描述为由传感器设备110待执行的功能的非限制性示例，而OCD水平/阈值和ZCD水平/阈值可以被描述为由传感器设备110待设置的参数的非限制性示例。

因此，传感器设备110可以被配置为执行电流检测(例如OCD和/或ZCD)，作为响应于脉冲调制信号130而执行的预定功能，其中传感器设备110可以被配置为设置电流阈值(例如OCD阈值和/或ZCD阈值)，作为响应于脉冲调制信号130而设置的预定参数。

图5示出了根据本创新概念的传感器布置100的一个示例性实施例。这里，控制器设备120可以任选地包括三态驱动器，如上所述。三态驱动器可以任选地在本文所述的每个实施例中可用。

单线电压接口140可以是双向接口。从控制器设备120向传感器设备110发射的脉冲调制信号130可以是电压信号，并且特别是标准电源电压信号。

如本公开的介绍部分所述，过电流检测(OCD)水平可以通过分压器和/或硬连线引脚编程来设置。因此，除了到目前为止所讨论的实施例之外，图5的传感器布置100可以任选地包括分压器180和/或硬连线引脚配置190。

然而，如上所述，在引脚编程190的情况下，根据引脚的数目，只有有限数目的设置可用。此外，用于所述引脚编程的引脚越多，用于其他有用功能的引脚就越少。在分压器180的情况下，需要昂贵的高精度硬件(例如电阻器)。

通过本创新概念，所有这些缺点都可以最小化甚至被补偿。脉冲调制信号130接管了硬连线引脚配置190的任务和/或分压器180的任务。响应于脉冲调制信号130，提示传感器设备110执行特定功能和/或设置特定参数，例如OCD水平。

在这方面，传感器设备110可以任选地包括模拟水平检测单元200，以用于检测由分压器180和/或硬连线引脚配置190提供的模拟OCD水平。模拟水平检测单元200可以包括模数转换器(ADC)。因此，模拟水平检测单元200可以被配置为：检测由引脚配置190和/或分压器180提供的模拟值，和/或检测由二进制脉冲调制信号130提供的数字信号协议。

附加地或备选地，传感器设备110可以包括信号检测单元150，以用于检测经由单线电压接口140发射的二进制脉冲调制信号130。信号检测单元150可以包括施密特触发器。

信号检测单元150或模拟水平检测单元200可以包括频率检测器和/或占空比检测器，该频率检测器用于确定脉冲调制信号130的频率，该占空比检测器用于确定脉冲调制信号130的占空比。因此，信号检测单元150或模拟水平检测单元200可以被配置为检测所接收的脉冲调制信号130的占空比和/或频率。例如，信号检测单元150或模拟电平检测单元200可以包括两个计数器，一个计数器用于占空比，而另一个计数器用于脉冲调制信号130的频率。

例如，如果检测到第一占空比，则传感器设备110可以重新配置其内部配置，以执行第一功能和/或以设置第一参数。如果检测到不同的第二占空比，则传感器设备110可以重新配置其内部配置，以执行不同的第二功能和/或以设置不同的第二参数。用更一般的术语表述，响应于所接收的脉冲调制信号130的所检测到的占空比，传感器设备110可以执行预定功能和/或设置预定参数。

对于所检测到的频率也是如此，即，响应于所接收的脉冲调制信号130的所检测到的频率，传感器设备110可以执行预定功能和/或设置预定参数。

因此，可以将传感器设备110(特别是信号检测单元150或模拟水平检测单元200)配置为确定所接收的脉冲调制信号130的第一信号特征和第二信号特征中的至少一项。例如，第一信号特征可以是所接收的脉冲调制信号130的频率。第二信号特征可以是所接收的脉冲调制信号130的占空比。

例如，脉冲调制信号130的所述第一信号特征可以是信号频率，其中脉冲调制信号130的不同信号频率可以与待由传感器设备110执行的不同功能相关，其中传感器设备110可以被配置为执行与所确定的信号频率相关的一个预定功能。例如，第一信号频率可以与过电流检测(OCD)功能相关，并且第二信号频率可以与零电流检测(ZCD)功能相关。在这种情况下，传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130具有第一频率而执行OCD功能，而传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130具有第二频率而执行ZCD功能。换句话说，可以使用脉冲调制信号130的两个不同频率，来改变传感器设备110中的OCD和ZCD阈值。

例如，脉冲调制信号130的所述第二信号特征可以是占空比，其中脉冲调制信号130的不同占空比可以与待由传感器设备110设置的不同参数值相关，其中传感器设备110可以被配置为设置与所确定的占空比相关的一个预定参数值。例如，第一占空比可以与第一过电流检测(OCD)水平(例如30mA)相关，第二占空比可以与不同的第二过电流检测(OCD)水平(例如50mA)相关。在这种情况下，传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130具有第一占空比而设置第一OCD水平，而传感器设备110可以响应于所接收的脉冲调制信号130具有第二占空比而设置第二OCD水平。

综上所述，传感器设备110可以基于所接收的脉冲调制信号130的所确定的信号特征，执行预定的功能和/或设置预定的参数值。

上述所讨论的占空比和频率仅作为信号特征的非限制性示例提及。其他信号特征可以是可能的，例如，第一信号特征可以是偶阶(even order)脉冲调制信号130，而第二信号特征可以是奇阶(odd order)脉冲调制信号130。例如，传感器设备110可以响应于偶阶脉冲调制信号130，将其内部配置重新配置为第一配置状态。反过来，传感器设备110可以响应于奇阶脉冲调制信号130，将其内部配置重新配置为不同的第二配置状态。例如，传感器设备110可以响应于偶阶脉冲调制信号130，执行功能和/或设置参数值。反过来，传感器设备110可以响应于奇阶脉冲调制信号130，停止执行功能和/或可以重置参数值。

附加地或备选地，可以使用脉冲调制信号130的一个特别预定值，来重置传感器设备110。即，传感器设备110可以被配置为响应于脉冲调制信号130具有一个特别预定值而执行重置。

传感器设备110可以包括内部映射，以用于将所接收的脉冲调制信号130的信号特征(例如占空比或频率)映射到特定功能或参数值，其中不同的信号特征(例如占空比或频率)被映射到不同的参数值或功能。例如，所述内部映射功能可以用于标识属于所接收的脉冲调制信号130的占空比的OCD水平。所述内部映射可以被存储在传感器设备110的内部存储器中，例如EEPROM。

附加地或备选地，第一信号部分(例如，所接收的脉冲调制信号130的第一个50％)可以用于提示传感器设备110执行特定功能，而第二信号部分(例如，所接收的脉冲调制信号130的第二个50％)可用于提示传感器设备110设置预定参数值。进一步附加地或备选地，第一信号部分可以用于设置数字设置，而第二信号部分可以用于设置模拟值(例如校准值或增益或OCD水平等)。

即，传感器设备110可以被配置为：响应于所确定的第一信号部分，重新配置其内部配置，以执行预定功能。附加地或备选地，传感器设备110可以被配置为：响应于所确定的第二信号部分，重新配置其内部配置以设置预定参数值。

如图5示例所示，并且如上所述，传感器布置100可选地包括分压器180和/或硬连线引脚配置190以用于设置电流阈值(例如OCD水平和/或ZCD水平)。

如上所述，信号检测单元150或模拟水平检测单元200可以包括频率检测器和/或占空比检测器，该频率检测器用于确定脉冲调制信号130的频率，该占空比检测器用于确定脉冲调制信号130的占空比。例如，基于所检测到的信号频率，传感器设备110可以决定从控制器设备120接收OCD和/或ZCD阈值，或者从传感器设备110向控制器设备120发送所选择的信息，例如，发送有关ISM故障的信息，区分由于过流或安全问题、温度等引起的OCD触发。例如，可以使用特定的信号频率(例如4kHz)来告诉传感器设备110从接收模式切换到发送模式，或者反之亦然。

作为进一步的示例，基于频率检测器的输出，检测单元150或模拟水平检测单元200可以识别所接收的信号是来自电阻分压器180(或来自引脚配置190)还是脉冲调制信号130。如果检测到脉冲调制信号130，则可以提供数模转换器(DAC)，以用于确定信号特征，如上所述，例如用于检测OCD和/或ZCD阈值。

如果仅使用电阻分压器180(或引脚配置190)，则可以提供内部模数转换器(ADC)以用于检测电压。在这种情况下，OCD或ZCD阈值中的仅一项可以改变，而不是两者都改变。例如，对于前十个变体，OCD的阈值可以改变。

如图5示例性示出的，在存在分压器180和/或硬连线引脚配置190的情况下，可以在连接分压器180和/或硬连线引脚配置190的相同引脚141、142处，提供单线电压接口140。因此，现有引脚可以用于本创新概念，这是非常有利的，因为不需要提供附加的专用引脚。

否则，只需在传感器设备110和控制器设备120处分别提供一个附加的单引脚，用于提供(双向)单线电压接口140，以便基于所接收的脉冲调制信号130重新配置传感器设备110。因此，为了根据本文描述的创新概念编程过电流检测(OCD)水平，如上所述，只需要提供一个引脚，甚至不需要提供附加的引脚。

即使单线电压接口140连接在与分压器180和/或引脚配置190相同的引脚处(例如在引脚141处)，也可以将传感器设备110配置为让脉冲调制信号130分别超越(override)硬连线引脚配置190的和/或分压器180的任何模拟信号，使得脉冲调制信号130被优先化。

本创新概念允许在正常操作期间重新配置传感器设备110的内部配置，即，即时(on-the-fly)，不影响传感器设备110的正常操作。对于使用引脚编程190或使用分压器180来说，这是不可能的。

脉冲调制信号可以在启动后的任何时间或以一些特定的间隔从控制器设备120发送(例如，为了功能安全)。如果公开的创新概念可以是可用的但未在传感器布置中激活，则传感器引脚141可以连接到GND或连接到VDD以避免浮置节点。此外，当控制器设备120被配置为三态以便接收来自传感器设备110的信息时，则可以省略电阻分压器180和/或引脚配置190。此外，如果传感器设备110和控制器设备120两者都可以被配置为三态，则引脚141可以连接到VDD或GND以避免浮置节点。

本文公开的创新概念与现有的引脚编程190或外部分压器水平编程180兼容。传感器参数和/或功能可以基于占空比映射改变，即不需要复杂的协议编程接口。可以在单向模式下消除分压器180的电阻，并且可以使用本文公开的创新方法节省线端(End-of-Line，EOL)校准和生产时间。

如上所述，本文公开的创新概念进一步涉及一种通过脉冲调制信号130配置传感器设备110的方法。图6示出了根据一个实施例的方法的原理框图。

在框601中，提供传感器设备110和控制器设备120，两者被配置为相互通信。

在框602中，将脉冲调制信号130经由单线电压接口140从控制器设备120发射到传感器设备110。

在框603中，由传感器设备110经由单线电压接口140接收脉冲调制信号130。

在框604中，传感器设备110响应于所接收的脉冲调制信号130，重新配置其内部传感器配置。

除其他优点外，本文所描述的创新概念可以提供至少以下优点：

·提供了非常简单的客户编程功能，特别是对于具有模拟输出的传感器，只需一个附加的引脚(线路连接到μP)即可进行模拟参数编程或系统校准

·一组不同的数字功能(具有8位PWM的255种设置，具有12位PWM的2047种设置)是可能的(远远超过引脚编程解决方案)

·针对传感器、PCB和微控制器的系统的低成本解决方案

·仅一条单线(例如可在微处理器的软件中实现)

本文所描述的创新概念可以在以下各项中实现：

·具有模拟输出的电流传感器

·具有模拟输出的线性传感器

·无EEPROM或OTP基础设施的低成本传感器

·TMR线性传感器

·低功耗传感器

·回合计数器(turn-counter)

·V霍尔角传感器

虽然在设备的环境下描述了一些方面，但很明显，这些方面也代表了对相应方法的描述，其中框或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的环境下描述的方面也代表了对相应设备的相应框或项目或特征的描述。

一些或所有的方法步骤可以通过(或使用)硬件设备来执行，例如，微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，一个或多个最重要的方法步骤可以由这样的设备来执行。

根据特定实现要求，实施例可以在硬件或软件中实现，或者至少部分地在硬件中或至少部分地在软件中实现。可以使用数字存储介质，例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存存储器来执行实现，这些介质具有存储在其上的电子可读控制信号，这些信号与可编程计算机系统合作(或能够合作)，从而执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统合作，从而执行本文所述的方法之一。

通常，实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可以用于执行所述方法之一。例如，程序代码可以被存储在机器可读载体上。

其它实施例包括被存储在机器可读载体上的、用于执行本文所述方法之一的计算机程序。

换句话说，因此，本发明方法的一个实施例涉及一种具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，该程序代码用于执行本文所述方法之一。

因此，本发明方法的另一实施例涉及一种数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，其包括记录在其上的用于执行本文所述方法之一的计算机程序。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非暂态的。

因此，本发明方法的另一实施例涉及一种表示用于执行本文所述方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如经由互联网)而被传输。

另一实施例包括一种处理装置，例如计算机或可编程逻辑器件，其被配置为或适于执行本文所述的方法之一。

另一实施例包括一种计算机，在其上安装有用于执行本文所述方法之一的计算机程序。

另一实施例包括一种装置或系统，其被配置为将用于执行本文所述方法之一的计算机程序(例如，电子地或光学地)传输到接收器。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储设备等。例如，装置或系统可以包括用于将计算机程序传输到接收器的文件服务器。

在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列)可用于执行本文所述方法的部分或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器合作，以便执行本文所述的方法之一。通常，优选地由任何硬件装置执行所述方法。

本文所述的装置可以使用硬件装置来实现，也可以使用计算机来实现，或者使用硬件装置和计算机的组合来实现。

本文所述的方法可以使用硬件装置，或者使用计算机，或者使用硬件装置和计算机的组合来执行。

虽然本公开已参考说明性实施例进行了描述，但本描述并不旨在限制意义上进行解释。对于本领域技术人员而言，上述说明性实施例以及本公开的其他实施例的各种修改和组合在参考本说明书时将是显而易见的。因此，所附权利要求书旨在包含任何这样的修改或实施例。

Claims (20)

1.一种可重新配置的传感器布置(100)，包括：

传感器设备(110)和控制器设备(120)，两者被配置为相互通信，

其中所述控制器设备(120)被配置为：经由单线电压接口(140)，向所述传感器设备(110)发射脉冲调制信号(130)，并且

其中所述传感器设备(110)被配置为：经由所述单线电压接口(140)接收所述脉冲调制信号(130)，并且响应于所接收的所述脉冲调制信号(130)，重新配置其内部配置。

2.根据权利要求1所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述单线电压接口(140)是双向接口，用于经由所述单线电压接口(140)的同一根线发射和接收一个或多个脉冲调制信号(130)。

3.根据权利要求1或2所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中经由所述单线电压接口(140)发射的所述脉冲调制信号(130)是电源电压信号。

4.根据上述权利要求中任一项所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述脉冲调制信号(130)是脉冲宽度调制PWM信号或脉冲编码调制PCM信号。

5.根据上述权利要求中任一项所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)被配置为：

响应于所接收的所述脉冲调制信号(130)，重新配置其内部配置以执行预定功能，和/或

响应于所接收的所述脉冲调制信号(130)，重新配置其内部配置以设置预定参数。

6.根据权利要求5所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中待设置的所述预定参数包括以下至少一项：

增益，

灵敏度，

静态电压，

测量范围，

传感器带宽，

过电流检测水平，

零电流检测水平，以及

其中待执行的所述预定功能包括以下至少一项：

设置输出极性，

设置输出静态电压比，

设置低功耗操作占空比，

执行测试模式，

根据所述控制器设备的请求，提供内部测量的结果，

根据所述控制器设备的请求，提供功能安全状态信号。

7.根据权利要求5或6所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)被配置为：

确定所述脉冲调制信号(130)的第一信号特征，以及

响应于所确定的所述第一信号特征，重新配置其内部配置以执行所述预定功能。

8.根据权利要求7所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述脉冲调制信号(130)的所述第一信号特征是信号频率，其中所述脉冲调制信号(130)的不同信号频率与待由所述传感器设备(110)执行的不同功能相关；

其中所述传感器设备(110)被配置为执行与所确定的所述信号频率相关的一种预定功能。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)被配置为：

确定所述脉冲调制信号(130)的第二信号特征，以及

响应于所确定的所述第二信号特征，重新配置其内部配置以设置所述预定参数。

10.根据权利要求9所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述脉冲调制信号(130)的所述第二信号特征是占空比，其中所述脉冲调制信号(130)的不同占空比与待由所述传感器设备(110)设置的不同参数值相关；

其中所述传感器设备(110)被配置为设置与所确定的所述占空比相关的一个预定参数值。

11.根据权利要求10所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)包括内部映射，用于将所接收的所述脉冲调制信号(130)的占空比映射到特定参数值，其中不同的占空比被映射到不同的参数值。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)被配置为：

确定所述脉冲调制信号(130)的第一信号部分和第二信号部分，以及

响应于所确定的所述第一信号部分，重新配置其内部配置以执行所述预定功能，以，和/或

响应于所确定的所述第二信号部分，重新配置其内部配置以设置所述预定参数。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)被配置为执行电流检测，作为响应于所述脉冲调制信号(130)而执行的所述预定功能，以及

其中所述传感器设备(110)被配置为设置电流阈值，作为响应于所述脉冲调制信号(130)而设置的所述预定参数。

14.根据权利要求13所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器布置(100)还包括以下至少一项：

硬连线引脚配置(190)，用于设置所述电流阈值，和/或

分压器(180)，用于设置所述电流阈值；

其中所述传感器设备(110)被配置为：使所述脉冲调制信号(130)分别超越所述硬连线引脚配置(190)的模拟信号和/或所述分压器(180)的模拟信号，使得所述脉冲调制信号(130)被优先化。

15.根据权利要求14所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)包括多个输入/输出引脚(141、143)，以及

其中所述脉冲调制信号(130)以及所述硬连线引脚配置(190)和/或所述分压器(180)的模拟信号分别在同一个输入引脚(141)处被提供。

16.根据上述权利要求任一项所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)和所述控制器设备(120)被配置为通过所述单线电压接口(140)进行双向通信，其中所述传感器设备(110)被配置为响应于所接收的所述脉冲调制信号(130)重新配置其内部配置，

以经由所述单线电压接口向所述控制器设备(120)发送响应消息。

17.根据权利要求16所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述响应消息包括传感器状态信息。

18.根据权利要求16或17所述的可重新配置的传感器布置(100)，

其中所述传感器设备(110)包括三态驱动器，所述三态驱动器被配置为在处于高水平和低水平时提供所述脉冲调制信号(130)，并且其中在处于中间水平时发射所述响应消息。

19.一种通过脉冲调制信号(130)配置传感器设备(110)的方法，所述方法包括以下步骤：

提供传感器设备(110)和控制器设备(120)，两者被配置为相互通信，

经由单线电压接口(140)从所述控制器设备(120)向所述传感器设备(110)发射脉冲调制信号(130)，

由所述传感器设备(110)经由所述单线电压接口(140)接收所述脉冲调制信号(130)，并且响应于所接收的所述脉冲调制信号(130)，重新配置所述传感器设备(110)。

20.一种计算机可读的数字存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序具有程序代码，所述程序代码在计算机上运行时，用于执行根据权利要求19所述的方法。