DE102008031498A1

DE102008031498A1 - Taktbestimmung eines Sensors

Info

Publication number: DE102008031498A1
Application number: DE102008031498A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dr. Hammerschmidt; Friedrich Dr. Rasbornig; Bernhard Schaffer; Michael Strasser
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: US20100002821A1; US20140294131A9; US9444613B2; US8948280B2; US20150146831A1; DE102008031498B4

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen eines Taktes eines Sensorsignals, das ein Synchronisierungssignal aufweist, bei welchem Verfahren eine Steuereinheit die Zeitdauer zwischen einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals misst, wobei beide Flanken entweder steigend oder fallend sind und die Steuereinheit in Abhängigkeit von der Zeitdauer einen Takt für die Abtastung von Daten des Sensorsignals bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Taktes einer Sensorschnittstelle mit einer Steuereinheit und mindestens einem Sensor und eine Steuereinheit und Sensoren zur Bereitstellung dieser Schnittstelle.
Zur digitalen Übertragung von Daten ist eine gemeinsame Zeitbasis zur Dekodierung der Daten erforderlich. Sie bestimmt, wann die Daten im Empfänger gültig sind und abgetastet werden können. Wenn bei einer nachrichtenorientierten Übermittlung Datenpakete erst nach Anforderung übertragen werden sollen, ist der Startzeitpunkt der Übertragung erforderlich. Dafür ist eine weitere Signalleitung erforderlich, sofern diese Information nicht über die Taktinformation mit codiert wird. Bei eingebetteten Systemen wird dies über einen gemeinsamen Systemtakt und Selektionsleitungen, die gezielt Datenquellen ansprechen, erreicht.
Bei dezentralen Systemen werden Mehrdrahtbusse verwendet, z. B. SPI („Serial Peripheral Interface”), welche von vielen Mikrocontrollern unterstützt werden. Hierbei wird der Takt zur Datenübertragung auf einer separaten Leitung zur bitsynchronen Datenübertragung gesendet. Eine Selektionsleitung gibt den Beginn und das Ende der Datenübertragung an.
Soll aus Kostengründen die Anzahl der Leitungen reduziert werden, muss der Takt des Senders und der Beginn einer Übertragung in den zu übertragenden Daten selbst codiert werden, um eine zuverlässige Dekodierung im Empfänger zu ermöglichen.
Die Einsparung externer Dekodierhardware, die zusätzlich zu einem Mikrokontroller verwendet werden muss, ist ein wichtiger Kostenfaktor, der berücksichtigt werden muss.
Zur Kostenersparnis werden SPC-Systeme (Short-PWM-Code) verwendet, die jedoch nur eine sehr stark eingeschränkte bidirektionale Datenübertragung ermöglichen.
Teilweise werden Systeme eingesetzt, in denen ein Mikrocontroller über eine Leitung mit einem Sensor verbunden ist. Solche Systeme sind in ihren Fähigkeiten aus Kostengründen so stark eingeschränkt, dass nur eine unidirektionale Datenübertragung möglich ist und nur ein Sensor über eine Leitung mit einem Mikrocontroller verbunden werden kann. Sollen mehrere Sensoren Daten an den Mikrocontroller senden, so muss der Mikrocontroller entweder eine weitere Leitung zu einem weiteren Sensor bereitstellen oder die Leitung muss mit einem Gateway abgeschlossen werden, welches mehrere Sensoren über mehrere Leitungen ansprechen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren und kostengünstige Bauelemente zur Taktgenerierung bereitzustellen, mit der eine Steuereinheit mit einem oder mehreren Sensoren Daten austauschen kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bestimmen eines Taktes eines Sensorsignals, mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und durch einen Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte Ausführungsformen.
Mit einem erfindungsgemäßem Verfahren zum Bestimmen eines Taktes eines Sensorsignals, misst eine Steuereinheit die Zeitdauer zwischen einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke eines Synchronisierungssignals eines Sensors, wobei beide Flanken entweder steigend oder fallend sind. Die Steuereinheit bestimmt in Abhängigkeit von der Zeitdauer einen Takt für die Abtastung von Daten des Sensorsignals.
Ein System kann beispielsweise eine Steuereinheit und mindestens einen Sensor aufweisen. Steuereinheiten können Mikropro zessoren sein, deren Technologie darauf ausgerichtet ist, möglichst viele logische Funktionen auf einer integrierten Schaltung zu vereinen. Ein Sensor, zum Beispiel ein Drucksensor, ein Hallsensor oder ein Beschleunigungssensor, kann beispielsweise in einer Halbleitertechnologie aufgebaut sein, die näher auf die Bedürfnisse des Sensors an sich ausgerichtet sein kann. Die Technologie, die zur Herstellung der Sensoren verwendet wird, hat in der Regel eine wesentlich geringere Packungsdichte als die Technologie, mit der ein Mikroprozessor gefertigt wird. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn der Aufwand für eine Kommunikationsverbindung zwischen einem oder mehreren Sensoren und einem Steuergerät derart gestaltet ist, dass der Aufwand für diese Kommunikation im Sensor möglichst gering ist. Für die Kommunikationsverbindung können Busleitungen verwendet werden. Eine Busleitung besteht aus mindestens einem Draht, der mindestens zwei Teilnehmer, eine Steuereinheit und einen Sensor, verbindet. Es ist in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn die Anzahl der Busleitungen reduziert wird. Die Steuereinheit und mindestens ein Sensor können durch dieselbe Versorgungsspannung, welche beispielsweise durch eine Autobatterie bereitgestellt werden kann, versorgt werden. Die logischen Zustände auf einer Busleitung können dann dadurch festgelegt werden, indem die Busleitung entweder an ein hohes Potential der Versorgungsspannung oder an ein niedriges Potential der Versorgungsspannung geschaltet wird. Ein Sensor kann einen lokalen Taktgenerator aufweisen, dessen Takt beispielsweise mit Hilfe eines RC-Oszillator generiert werden kann. Weist der lokale Taktgenerator einen internen RC-Oszillator auf, so hat der lokale Taktgenerator je nach Bauweise mehr oder weniger hohe Toleranzen. Eine Trimmung zur Verminderung der Toleranz des lokalen Oszillators erhöht die Kosten des Sensors erheblich. Auch andere Bauweisen des lokalen Taktgenerators, wie beispielsweise Inverterdelayketten, sind nur mit hohen Toleranzen zu fertigen. Der gesendete Takt des Sensors kann ein Vielfaches des internen Taktes des Sensors sein.
Die Steuereinheit kann den Takt als Taktwert speichern. Ist der interne Takt der Steuereinheit größer als der Takt eines Sensors, so kann beispielsweise der Taktwert als Quotient vom Sensortakt und internen Takt der Steuereinheit abgespeichert werden.
Die Steuereinheit kann zur Anforderung von Daten ein Wecksignal senden. Ist nur ein Sensor mit einer Busleitung an die Steuereinheit angeschlossen, reicht ein kurzes Wecksignal der Steuereinheit zur Anforderung von Daten.
Ist nur ein Sensor mit einer Busleitung an der Steuereinheit angeschlossen, kann die Steuereinheit ein moduliertes Wecksignal zur Konfiguration des Sensors an den Sender senden. Mit einem solchen Wecksignal, kann beispielsweise der Messbereich des Sensors umgestellt werden, oder beispielsweise ein anderer Datensatz angefordert werden. Das Wecksignal kann PWM-moduliert sein.
Sind mehrere Sensoren mit einer Busleitung an der Steuereinheit angeschlossen, muss zur Kommunikation erst ein Sensor ausgewählt werden, der Signale auf die Busleitung senden darf. Die Steuereinheit kann zur Anforderung von Daten und zur Auswahl eines Sensors ein Adresssignal senden. Das Adresssignal kann PWM-moduliert sein. Das Adresssignal kann so ausgebildet sein, dass die Sensoren dadurch geweckt werden und kein eignes Wecksignal mehr erforderlich ist.
Die Steuereinheit kann das Adresssignal zur Konfiguration verwenden, wenn das Adresssignal außerhalb des Adressraumes der Sensoren ist, also kein Sensor mit dieser Adresse ausgewählt wird. Mit einem solchen Adresssignal, kann beispielsweise der Messbereich des Sensors umgestellt werden, oder beispielsweise ein anderer Datensatz angefordert werden. Der Sensor kann so ausgebildet sein, dass dieses Adresssignal als Konfigurationsbefehl erkannt wird. Abhängig davon, ob ein Sensor dazu ausgebildet ist das Adresssignal als Konfigurati onsbefehl zu erkennen, können einer oder mehrere oder alle Sensoren durch das Adresssignal angesprochen werden. Der Sensor kann das Synchronisierungssignal nach dem Empfang eines Adresssignals oder eines Wecksignals senden.
Die Kommunikation zwischen der Steuereinheit und einem Sensor kann dadurch aufgebaut werden, dass die Steuereinheit zuerst ein Signal sendet, mit dem ein Sensor adressiert wird. Das Signal kann beispielsweise ein Puls sein, der eine bestimmte Länge aufweist. Die Adresse des Sensors ist hier als Impulslänge kodiert. Der Sensor misst mit Hilfe seines lokalen Taktgenerators die Pulslänge und der Sensor, dessen einprogrammiertes Muster der Impulslänge entspricht, wird angesprochen. Nach einer bestimmten Wartezeit sendet der ausgewählte Sensor ein Synchronisierungssignal. Die Länge des Synchronisierungssignals ist abhängig von der Frequenz des lokalen Taktgenerators des ausgewählten Sensors. Die Länge des Synchronisierungsimpulses kann ein Einfaches oder ein Vielfaches der Periode des lokalen Taktgenerators betragen. Die Vielfachheit kann z. B. durch eine feste Verdrahtung oder durch einen Wert in einem EEPROM-Speicher in einem Sensor festgelegt werden. Das Synchronisierungssignal kann beispielsweise derart gestaltet sein, dass der Sensor zuerst die Busleitung von einem High in einen Low-Zustand bringt, um nach einer gewissen Wartezeit die Busleitung wieder frei zu geben, so dass die Busleitung vom Low-Zustand in den High-Zustand wechselt. Das Synchronisationssignal wird dadurch abgeschlossen, dass der Sensor die Busleitung wieder von einem High-Zustand in einen Low-Zustand zwingt. Die fallenden Flanken dieses Synchronisationssignals sind also abhängig von der Frequenz des lokalen Taktgenerators des Sensors. Die Steuereinheit misst die Zeitdauer zwischen den beiden fallenden Flanken des Synchronisierungssignals und speichert diese Zeitdauer ab. Dies kann beispielsweise ein Zahlenwert sein, der bezogen ist auf den lokalen Taktgenerator der Steuereinheit. Hierbei ist es von Vorteil, dass der lokale Taktgenerators des ausgewählten Sensors nicht die gleiche hohe Frequenz des lokalen Taktgenerators der Steuereinheit aufweisen muss. Die Steuereinheit bestimmt aus der gemessenen Zeitdauer einen Takt für die Abtastung der Daten des ausgewählten Sensors. Der ausgewählte Sensor kann nach einer Wartezeit mit der Übertragung des Datensignals an das Steuergerät beginnen.
Der Sensor kann nach dem Senden des Synchronisierungssignals Datensignale senden.
Das Synchronisierungssignal des Sensors kann bekannte Daten zur Identifizierung als Synchronisierungssignal der Steuereinheit enthalten. Der Sensor kann in diesem Fall das Synchronisierungssignal mit einem bestimmten Bitmuster kodieren, so dass die Steuereinheit das empfangene Signal als Synchronisierungssignal erkennt.
Das Verfahren zur Bestimmung eines Taktes eines Sensors kann so gestaltet sein, dass der Sensor nicht nach jeder Datenanforderung durch ein Adresssignal oder durch ein Wecksignal ein Synchronisierungssignal sendet. Beispielsweise kann der Sensor das Synchronisierungssignal nur jedes zweite, dritte oder vierte Mal senden. Die Steuereinheit verwendet. Der Takt zur Abtastung der Daten des Sensorsignals wird mit Hilfe des gespeicherten Taktwertes bestimmt.
Der Sensor kann das Synchronisierungssignal nach dem Empfang des Adresssignals senden.
Die Steuereinheit kann die Übertragung der Daten des Sensors nach der Bestimmung des Taktes unterbrechen und nach der Unterbrechung der Übertragung Datensignale an den Sensor senden, wobei die Datensignale abhängig sind von dem Takt, der durch den Empfang des Synchronisierungssignals des ausgewählten Sensors bestimmt ist.
Wenn die Steuereinheit den Takt eines Sensors, während einer vorhergehenden Datenübertragung, gemessen hat, kann die Steuereinheit die Übertragung der Datensignale des ausgewählten Sensors unterbrechen und dem Sensor ein Datensignal übertragen, dessen Daten abhängig sind von dem gemessenen Takt, also mit dem Takt des lokalen Taktgenerators eines Sensors. Es ist von daher nicht notwendig, dass der lokale Taktgenerator eines ausgewählten Sensors eine geringe Toleranz aufweist. Durch dieses Verfahren ist eine bidirektionale Datenübertragung möglich.
Die Steuereinheit kann die Übertragung des Synchronisierungssignals eines Sensors unterbrechen und nach der Unterbrechung der Übertragung Datensignale an den Sensor sendet, wobei die Datensignale abhängig sind von dem Takt, der durch die Speicherung des Taktwertes einer vorangegangenen Datenübertragung des Sensors bestimmt ist.
Nachdem die Steuereinheit von einem Sender zumindest einmal ein Synchronisationssignal empfangen hat, ist der Steuereinheit der lokale Takt eines Sensors im Wesentlichen bekannt. Im Wesentlichen heißt, dass die Toleranzen des lokalen Taktgenerators eines Sensors die aus der Fertigung oder der Technologie des Sensors entstehen, bekannt sind. Es verbleiben die Variationen des Taktes, die aus der Umgebung des Sensors herrühren, wie beispielsweise Temperatur oder Druck. Unter der Annahme, dass sich Temperatur und Druck oder andere Störeinflüsse in einem bestimmten Zeitraum nicht wesentlich ändern, kann die Steuereinheit somit auch das Synchronisationssignal des Sensors unterbrechen, um ein Datensignal an den ausgewählten Sensor zu übertragen, da der lokale Takt des Sensors hinreichend genau bekannt ist.
Die Steuereinheit kann mehr als einen oder allen Sensoren Daten, beziehungsweise eine allgemeine Nachricht (broadcast message) oder einen Konfigurationsbefehl senden, wenn ein spezielles Adresssignal verwendet wird, welches mehrere oder alle Sensoren auswählt. Ein Sensor kann so ausgebildet sein, dass der Sensor nach dem Erkennen des speziellen Adresssignals sofort bereit zum Empfang von Datensignalen sein. Ein Sensor kann die Übertragung seines Synchronisierungssignals unterbrechen, wenn der Sensor Aktivitäten anderer Teilnehmer auf dem Bus feststellt. Die Steuereinheit kann die Übertragung des Synchronisierungssignals durch eigene Aktivitäten unterbrechen oder andere Sensoren unterbrechen die Übertragung des Synchronisierungssignals durch das Senden des eigenen Synchronisierungssignals. Nach der Unterbrechung des Sendens der Synchronisierungssignale sendet die Steuereinheit Datensignale, z. B. zum übertragen von Konfigurationsbefehlen oder allgemeinen Nachrichten.
Die Steuereinheit kann die Datensignale mit einen Default-Takt übertragen, der so gestaltet ist, das alle Toleranzen der auswählten Sensoren berücksichtigt sind. Nachdem die Steuereinheit von jedem angeschlossenen Sensor zumindest einmal ein Synchronisierungssignal empfangen hat und die Taktwerte von jedem Sensor bekannt sind, kann die Steuereinheit die allgemeine Nachricht mit einem Takt senden, der abhängig ist von den Taktwerten, so dass sich ein für alle Sensoren ein optimaler Takt ergibt.
Die Datensignale können pulsweitenmoduliert sein. Die Daten können beispielsweise dadurch kodiert werden, dass die Periodendauer eines Taktes bekannt ist und die Pulslänge eines High- oder Low-Signals variiert wird.
Das Adresssignal kann pulsweitenmoduliert sein.
Ein Sensor kann in Abhängigkeit von der Dauer des Adresssignal ausgewählt werden.
Die Signale der Steuereinheit und der Sensoren können auf einer Busleitung ODER-verknüpft sein.
Die Signale auf der Busleitung können dadurch ODER-verknüpft werden, indem beispielsweise die Signalleitung mit einem Widerstand mit einer positiven Versorgungsspannung verbunden ist. Die Steuereinheit und die Sensoren weisen zur Ansteuerung der Busleitung lediglich einen Transistor auf, dessen Drain oder Kollektor mit der Busleitung verbunden ist. Ist keiner der Transistoren, Sensoren oder der Steuereinheit angesteuert, so weist die Busleitung einen High-Zustand auf. Sobald zumindest ein Transistor eines Sensors oder der Steuereinheit einen Transistor ansteuert, weist die Busleitung einen Low-Zustand auf. Dieser Zustand ändert sich nicht, wenn ein weiterer Transistor eines Sensors oder der Steuereinheit angesteuert wird. Dadurch ist es beispielsweise der Steuereinheit leicht möglich durch die Ansteuerung des Transistors der Steuereinheit die Datenübertragung eines Sensors zu unterbrechen, indem die Steuereinheit den Transistor der Steuereinheit ansteuert.
Alle Signale können auf eine Busleitung gesendet werden.
Eine Steuereinheit umfasst, einen Sender zum Senden von Signalen an einen Sensor, einen Empfänger zum Empfangen von Signalen des Sensors, eine Zeitmessschaltung zum Messen einer Zeitdauer eines Synchronisierungssignals des Sensors, wobei die Zeitmessschaltung die Zeitdauer zwischen einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals misst, wobei beide Flanken entweder steigend oder fallend sind und eine Abtastschaltung zum Abtasten eines zu empfangenden Signals in Abhängigkeit des Taktes.
Der Sender der Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, Signale an einen Sensor zu Senden, wobei die Signale abhängig sind von dem Takt, der durch den Empfang des Synchronisierungssignals des ausgewählten Sensors bestimmt ist.
Der Sender kann einen Transistor aufweisen, dessen Kollektor beziehungsweise dessen Drain mit einer Busleitung zum senden eines Signals verbunden ist.
Ein Sensor umfasst, einen Sender zum Senden von Signalen an eine Steuereinheit, einen Empfänger zum Empfangen von Signalen der Steuereinheit, eine Taktgenerator zum Erzeugen eines Taktes, wobei der Sender ein Synchronisierungssignal in Abhängigkeit vom Takt sendet, wobei eine Zeitdauer zwischen einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke vom Takt abhängig sind und wobei beide Flanken entweder steigend oder fallend sind.
Der Sender kann einen Transistor aufweisen, dessen Kollektor beziehungsweise dessen Drain mit einer Busleitung zum senden eines Signals verbunden ist.
Der Empfänger des Sensors kann die Zeitabstände zwischen zwei empfangenden Flanken nach seinem eigenen Takt dekodieren.
Ausführungsformen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen näher erläutert, in denen
1 ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit zeigt, die über eine Busleitung mit zwei Sensoren verbunden ist,
2 bis 5 Signale auf einer Busleitung zeigen.
Figurenbeschreibung
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einem Steuergerät 110, zwei Sensoren 120, einer Busleitung 180 und zwei Versorgungsleitungen 181 und 182 zum Anlegen einer Versorgungsspannung. Die Steuereinheit 110 kommuniziert über die Busleitung 180 mit den Sensoren 120. Die Busleitung 180 ist mit einem Widerstand 190 mit einem Versorgungspotential 182 verbunden. In den Sensoren 120 und in der Steuereinheit 110 sind Transistoren 111 angeordnet, die die Busleitung 118 zur Versorgungsleitung 181 ziehen, wenn einer der Transistoren 111 angesteuert wird. Die Busleitung 180 kann zur Verbesserung der Übertragungssicherheit auch als Zweidrahtleitung ausgebildet sein. Dann können beispielsweise die beiden Datenleitungen 181 mit einem widerstand verbunden und durch zwei Transistoren zu den jeweiligen Versorgungsspannungen gezogen werden. Zur Verbesserung der Leitungseigenschaften und zur Entstörung kann die Busleitung 180 mit Kondensatoren 192 mit den jeweiligen Versorgungsleitungen 182 und 181 an den Eingängen der Sensoren 120 oder an den Eingängen der Steuereinheit 110 verbunden werden.
2 zeigt ein typisches Signal auf der Busleitung 180. 212 kennzeichnet einen Zeitpunkt an dem die Steuereinheit mit einem Adresssignal eine Anfrage zur Datenübermittlung an einen Sensor auslöst. Aufgrund der Eigenschaften des Transistors 111 wird das Signal erst mit einem gewissen Verzug auf die Busleitung geprägt. Dieser Verzug, Latentzeit, ist in der Fig. mit 210 gekennzeichnet. Die Auslöseschwelle eines Sensors kann beispielsweise auf einem Niveau liegen, welches mit 214 gekennzeichnet ist. Nachdem die Steuereinheit das Auslösesignal wieder zurückgenommen hat, startet der ausgewählte Sensor zum Zeitpunkt 218 die Übertragung des Synchronisierungssignals. Die fallende Flanke des Synchronisierungssignals kann beispielsweise von der Steuereinheit mit einer Schwelle 212 erkannt werden. Nach einer gewissen Zeit nimmt der ausgewählte Sensor 120 das Signal wieder zurück, um dann zu einem Zeitpunkt 219 das Signal erneut anzulegen. Die Steuereinheit detektiert nach dem Durchschreiten der fallenden Flanke bei einer Schwelle 220 die Zeitdauer zwischen der ersten und der zweiten Flanke. Diese Synchronisierungsphase ist in dem Diagramm mit 310 gekennzeichnet. Anhand der von der Steuereinheit gemessenen Zeitdauer 310 berechnet die Steuereinheit den Takt, den der ausgewählte Sensor für die Übertragung der weiteren Datensignale 320 verwendet. Für die Bestimmung der Zeitdauer des Synchronisierungssignals 310 ist es nicht entscheidend, mit welcher Flanke das von dem ausge wählten Sensor 120 eingeprägtes Signal abfällt oder mit welcher Schwelle 220 die Steuereinheit 110 die fallenden Flanken detektiert.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Bestimmung des Taktes, bei dem das Adresssignal 340 ein einfacher kurzer Impuls ist. In diesem Fall spricht man von einem Wecksignal. Ein solches Verfahren kann dann angewendet werden, wenn an der Busleitung lediglich ein Sensor und eine Steuereinheit angeschlossen sind. Der Zeitraum 311 kennzeichnet den Zeitraum, in dem ein Sensor 120 ein Synchronisierungssignal sendet. Der Zeitbereich 310 kennzeichnet den Bereich, indem die Steuereinheit 110 das Synchronisierungssignal empfängt und auswertet. Der Zeitbereich 321 kennzeichnet den Bereich in dem ein ausgewählter Sensor ein Datensignal sendet. Der Zeitraum 320 kennzeichnet den Bereich, in dem die Steuereinheit das Datensignal des ausgewählten Sensors empfängt.
Anhand der Kurve in 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert. Das Signal im Zeitraum 330 in 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines PWM kodierten Adresssignals. Gezeigt ist eine durchgehend gezeichnete steigende Flanke 341 und zwei gestrichelt gezeichnete steigende Flanken 332, 333. Die Steuereinheit 110 startet die Anfrage zur Datenübermittlung an einen Sensor, indem sie die Busleitung 180 auf ein Low-Potential zieht. Abhängig davon, ob ein erster, ein zweiter oder ein dritter Sensor 120 gewählt werden soll, steigt die Flanke zu einem früheren oder späteren Zeitpunkt wieder an, welche in 4 durch die Kennzeichen 332, 333 und 334 gekennzeichnet sind. Nach Ablauf des Adresssignals übernimmt der ausgewählte Sender 120 die Steuerung des Busses, indem er den Bus auf ein Low-Potential zwingt. Die Phase 310 bzw. 311 kennzeichnet auch hier das Synchronisierungssignal. Nach Abschluss des Synchronisierungssignals 310, 311 beginnt der ausgewählte Sensor 120 mit der Übertragung des Datensignals 320, 321.
In 5 werden weitere Ausführungsbeispiele anhand einer Kurve erläutert. Die Steuereinheit 110 startet eine Anfrage zur Datenübertragung mit einem Adresssignal 330, welches in diesem Ausführungsbeispiel als PWM kodiert ist, wobei die möglichen Flanken 332, 333 und 334 die Adressen dreier auszuwählender Sensoren 120 kennzeichnet. Der ausgewählte Sensor 120 beginnt nach dem Ablauf des Adresssignals indem der ausgewählte Sensor 120 das Synchronisierungssignal 310 sendet. In diesem Ausführungsbeispiel unterbricht die Steuereinheit 120 das Synchronisierungssignal bevor es abgelaufen ist, indem die Steuereinheit 120 Daten 370 zum ausgewählten Sensor 120 sendet. Der ausgewählte Sensor erkennt anhand der fallenden Flanke des gesendeten Signals 370, dass die Sendung des Synchronisierungssignals unterbrochen wurde und schaltet auf Empfang zum Empfangen der Datensignale der Steuereinheit 110.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Taktes eines Sensorsignals, das ein Synchronisierungssignal (310) aufweist, bei welchem Verfahren eine Steuereinheit (110) die Zeitdauer zwischen einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals (310) misst, wobei beide Flanken entweder steigend oder fallend sind und die Steuereinheit (110) in Abhängigkeit von der Zeitdauer einen Takt für die Abtastung von Daten des Sensorsignals bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (110) den Takt als Taktwert speichert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (110) zur Anforderung von Daten ein Wecksignal (340) sendet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (110) zur Anforderung von Daten und zur Auswahl eines Sensors (120) ein Adresssignal (330) sendet.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Sensor (120) das Synchronisierungssignal (310) nach dem Empfang des Adresssignals (330) oder des Wecksignals (340) sendet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (120) nach dem Senden des Synchronisierungssignals (310) Datensignale (320) sendet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Synchronisierungssignal (310) des Sensors (120) zur Identifizierung als Synchronisierungssignal (310) der Steuer einheit (110) bekannte Daten enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (110) die Übertragung der Daten des Sensors (120) nach der Bestimmung des Taktes unterbricht und nach der Unterbrechung der Übertragung Datensignale (320) an den Sensor (120) sendet, wobei die Datensignale (320) abhängig sind von dem Takt, der durch den Empfang des Synchronisierungssignals (310) des Sensors (120) bestimmt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinheit (110) die Übertragung des Synchronisierungssignals (310) des Sensors (120) unterbricht und nach der Unterbrechung der Übertragung Datensignale (320) an den Sensor (120) sendet, wobei die Datensignale (320) abhängig sind von dem Takt, der durch die Speicherung des Taktwertes einer vorangegangenen Datenübertragung des Sensors (120) bestimmt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Datensignal (320) pulsweitenmoduliert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei das Adresssignal (310) pulsweitenmoduliert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei ein Sensor (120) in Abhängigkeit von der Dauer des Adresssignal (330) ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Signale der Steuereinheit (120) und der Sensoren (120) auf einer Busleitung ODER-verknüpft werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Signal auf eine Busleitung gesendet werden.
Eine Steuereinheit (110) umfassend: einen Sender zum Senden von Signalen an einen Sensor (120), einen Empfänger zum Empfangen von Signalen des Sensors (120), eine Zeitmessschaltung zum Bestimmen eines Taktes in Abhängigkeit von der Zeitdauer eines Synchronisierungssignals (310) des Sensors (120), wobei die Zeitmessschaltung die Zeitdauer zwischen einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals (310) misst, wobei beide Flanken entweder steigend oder fallend sind, eine Abtastschaltung zum Abtasten eines zu empfangenden Signals in Abhängigkeit des Taktes.
Eine Steuereinheit (110) nach Anspruch 15, wobei der Sender der Steuereinheit (110) dazu ausgebildet ist, Signale an einen Sensor (120) zu senden, wobei die Signale abhängig sind von dem Takt, der durch den Empfang des Synchronisierungssignals (310) des Sensors (120) bestimmt ist.
Eine Steuereinheit (110) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Sender einen Transistor (111) aufweist, dessen Kollektor beziehungsweise dessen Drain mit einer Busleitung zum Senden eines Signals verbunden ist.
Eine Steuereinheit (110) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, eingerichtet zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Ein Sensor (120) umfassend: einen Sender zum Senden von Signalen an eine Steuereinheit (110), einen Empfänger zum Empfangen von Signalen der Steuereinheit (110), eine Taktgenerator zum Erzeugen eines Taktes, wobei der Sender ein Synchronisierungssignal (310) in Abhängigkeit vom Takt sendet, wobei eine Zeitdauer zwischen einer ersten Flanke und einer zweiten Flanke vom Takt abhängig sind und wobei beide Flanken entweder steigend oder fallend sind.
Ein Sensor (120) nach Anspruch 15, wobei der Sender einen Transistor aufweist, dessen Kollektor beziehungsweise dessen Drain mit einer Busleitung zum senden eines Signals verbunden ist.
Ein Sensor (120) nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Empfänger die Zeitabstände zwischen zwei empfangenen Flanken nach seinem eigenen Takt dekodiert.
Ein Sensor (120) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, eingerichtet zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.