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Hintergrund
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Automobilsysteme sind komplexe Systeme, die Computer und Komponenten enthalten, um Kraftfahrzeuge zu betreiben und zu überwachen. Die Systeme weisen typischerweise einen Prozessor auf, der den Motorbetrieb und dergleichen steuert und überwacht. Das System betreibt im Allgemeinen verschiedene Steuersysteme, die Fahrzeugfunktionen ausführen. Durch die Überwachung können kleinere Probleme identifiziert und behoben werden, bevor sie zu großen Problemen werden.
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Sensoren werden in Automobilsystemen verwendet, um Merkmale oder Eigenschaften zu überwachen, die relevant für den Betrieb sind. Die Sensoren übermitteln dann die Informationen an eine elektronische Steuereinheit, die Aktionen als Antwort darauf ausführt. Die Sensoren überwachen Informationen wie Geschwindigkeit, Temperatur und Druck.
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Bei Schnittstellensystemen, die Strom verwenden, verwendet der Sensor die gleichen Kabel, die verwendet werden, um Versorgungsleistung zu erhalten, auch, um die Informationen zu übermitteln. Ein übliches Verfahren, um die Informationen an das Steuergerät zu übermitteln, ist die Benutzung von ersten und zweiten Strompegeln, um die Informationen digital zu übertragen. Allerdings können Probleme auftreten, wenn die Versorgungsleistung nicht ausreichend ist.
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Es ist daher eine Aufgabe, Möglichkeiten bereitzustellen, Probleme aufgrund unzureichender Versorgungsleistung zu verhindern.
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Kurzzusammenfassung
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Es werden ein Sensorsystem nach Anspruch 1 oder 13 sowie ein Verfahren nach Anspruch 18 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Diagramm, das ein Sensorsystem darstellt, das eine Stromschnittstelle verwendet.
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2 ist ein Graph, der Beispiele von Spannungs- und Strompegeln für einen Sensor mit verbesserter Initialisierung darstellt.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine elektronische Steuereinheit darstellt.
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4 ist ein Blockdiagramm, das einen verbesserten Sensor darstellt, der mit dem System verwendet werden kann.
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5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben einer Stromschnittstelle darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um sich auf gleiche Elemente zu beziehen, und wobei die veranschaulichten Strukturen und Vorrichtungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind.
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Systeme und Verfahren werden offenbart, die mit Systemen unter Benutzung mehrerer Strompegel koppeln, wie beispielsweise Automobilsysteme. Die Systeme und Verfahren mildern eine Erzeugung und Übertragung von fehlerhaften Daten während Initialisierungssequenzen ab.
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Eine Initialisierung oder Initialisierungssequenzen treten typischerweise in Schnittstellensystemen auf, wenn sie von einem AUS- oder Niederspannungszustand in einen EIN-Zustand übergehen. So kann beispielsweise ein Automobilschnittstellensystem durch einen Automobilstart initialisiert werden.
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1 ist ein Diagramm, das ein Sensorsystem 100 mit einer Stromschnittstelle darstellt. Die Schnittstelle verwendet mehrere Strompegel, um Informationen zu übertragen. Das System 100 initialisiert einen Standardstrom für die Schnittstelle auf einen geeigneten Pegel, der eine Hysterese kompensiert und die Übertragung von ungenauen oder fehlerhaften Informationen mildert.
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Das System 100 umfasst eine Spannungsversorgung 102, einen Sensor 104 mit verbesserter Initialisierung, eine elektronische Steuereinheit 106 und eine Versorgungs- und Stromschnittstelle 108. Die Spannungsversorgung 102 stellt eine Gleichstromquelle bei einer Spannung bereit. Im Allgemeinen ist für Automobilanwendungen die Spannung ungefähr 11 bis 12 Volt Gleichspannung. Die Spannungsversorgung 102 kann durch eine geeignete Energiequelle bereitgestellt werden, wie beispielsweise eine Autobatterie, eine Blei-Säure-Batterie, eine Lichtmaschine, und dergleichen.
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Die Versorgungs- und Stromschnittstelle 108 ist ein Mehrzweck-Satz von Drähten oder Leitungen, die sowohl Strom- als auch Datenübertragung durch Strompegel bereitstellen. Die Schnittstelle 108 ist mit der Spannungsversorgung 102 verbunden, die den Gleichstrom an andere Komponenten bereitstellt, die mit der Schnittstelle 108 verbunden sind.
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Die elektronische Steuereinheit (ECU; electronic control unit) 106 arbeitet als Steuerung für das System 100. Die Einheit 106 überträgt Daten, einschließlich Steuerinformationen, zu anderen Komponenten in dem System und/oder empfängt sie von diesen. Die ECU 106 ist eingerichtet, Informationen zu speichern, Informationen zu analysieren, Antworten zu bestimmen, Sensoren und Komponenten zu steuern, und dergleichen. Beispielsweise kann die ECU 106 eingerichtet sein, eine Drossel gemäß den von Sensoren empfangenen Informationen im Bezug auf Geschwindigkeit einzustellen. Als ein weiteres Beispiel kann die ECU 106 eingerichtet sein, eine Airbagentfaltung als Antwort auf Informationen von einem Drucksensor zu aktivieren.
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Es ist ersichtlich, dass Probleme auftreten können, wenn Informationen, die von der ECU 106 empfangen werden, ungenau sind. Wenn zum Beispiel Umdrehungen pro Minute (U/min) nicht korrekt sind, dann wird eine falsche Geschwindigkeit bestimmt. Wenn ein Kraftstoffsensor nicht richtig initialisiert, kann eine Menge an Restkraftstoff nicht richtig bestimmt werden.
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Der Sensor 104 mit verbesserter Initialisierung ist eingerichtet, eine oder mehrere Charakteristiken bzw. Eigenschaften zu messen und die gemessenen Daten der ECU 106 über die Versorgungs- und Stromschnittstelle 108 bereitzustellen. Die gemessenen Charakteristiken oder Eigenschaften können zum Beispiel Druck, Temperatur, Bewegung, Magnetfelder und dergleichen sein. Ferner kann der Sensor 104 ein Drucksensor, ein Antiblockiersensor (ABS), und dergleichen sein. Der Sensor 104 empfängt Strom von der Spannungsversorgung 102 ebenso durch die Versorgungs- und Stromschnittstelle 108.
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In einem Beispiel basiert die gemessene Information auf einem Signal, das aus Änderungen eines Magnetfelds erhalten wird. Zum Beispiel kann ein Polrad oder dergleichen verwendet werden, um Magnetfelder zu erzeugen, die gemäß einer Rotationsgeschwindigkeit eines Automobilrades variieren.
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Es ist zu bemerken, dass die Spannungsversorgung 102 eine intermittierende Versorgung enthalten kann. Beispielsweise kann eine Autobatterie und/oder eine Lichtmaschine zumindest zeitweise ausfallen und dadurch verursachen, dass die Spannungsversorgung 102 bis unter einen Pegel fällt, der für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Sensors 104 notwendig ist. Dieser Pegel wird auch als Rücksetzpegel bezeichnet und stellt einen Schwellenwert bereit, bei dem es für den Sensor 104 wahrscheinlicher ist, falsche Messinformation bereitzustellen. Wenn der Pegel unter dem Rücksetzpegel ist, hat der Sensor 104 nicht genug Spannung oder Strom, um einwandfrei zu funktionieren. Die gemessenen Daten können Informationen auslassen oder falsche Informationen liefern.
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Der Sensor 104 mit verbesserter Initialisierung weist eine verbesserte Initialisierungsfunktionalität auf. Somit wird, wenn die Spannungsversorgung 102 neu gestartet oder aktiviert wird, der Sensor 104 auf einen Standard/Voreinstellungs-Strom bei einem geeigneten Strompegel initialisiert. Dies geschieht, wenn die Spannungsversorgung 102 auf oder über einen Auslöseschwellenwert angestiegen ist. Der geeignete Pegel ist so ausgewählt, dass er hoch genug ist, um fehlerhafte Übertragungen und/oder fehlerhafte Daten zu verringern oder abzumildern. Der Auslöseschwellenwert ist typischerweise geringfügig über dem Rücksetzschwellenwert. Bei einem Beispiel kann der geeignete Strompegel bis zu einem höchsten Strompegel für ein Schnittstellenprotokoll eingestellt sein. Das Protokoll weist eine Vielzahl von Strompegeln auf. Zusätzlich kann der Sensor 104 auf einen geeigneten Spannungswert initialisiert werden, der mit dem geeigneten Strom verknüpft ist. Die geeignete Spannung ist hoch genug, um ein Abfallen der Spannungsversorgung 102 auf den Rücksetzpegel abzumildern.
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Bei einem weiteren Beispiel verwendet ein Schnittstellenprotokoll einen Strompegel von 7 mA und einen Strompegel von 14 mA für die Datenübertragung. Bei diesem Beispiel wird, sobald die Spannungsversorgung 102 auf zumindest den Auslöseschwellenwert steigt, der Strompegel auf den geeigneten Wert von 14 mA statt 7 mA eingestellt. Als Ergebnis bedeutet jede Änderung des Stroms über die Schnittstelle 108 einen niedrigeren Strom. Der niedrigere Strom führt zwangsläufig zu einer Erhöhung des Spannungspegels der Spannungsversorgung 102. Andernfalls führt eine Erhöhung des Schnittstellenstroms beispielsweise zu einer Verringerung des Spannungspegels, was zu einer unzureichenden Betriebsspannung für den Sensor 104 und/oder zum Rücksetzen des Sensors 104 führen kann. Damit vermeidet oder mildert der Initialisierungsvorgang des Einstellens des Stroms auf einen geeigneten Wert, dass der Sensor 104 unnötigerweise zurückgesetzt wird und unrichtige Daten bereitstellt.
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Das Rücksetzen des Sensors 104, insbesondere während oder unmittelbar nach der Initialisierung, kann zu einer Stromänderung in Wellenformen führen, die so aussehen, als ob sie gemessene Daten oder andere Informationen sind, dies aber in Wirklichkeit nicht sind. Diese fehlerhaften Informationen können sogar durch die ECU 106 fehlinterpretiert werden und zu unpassenden Maßnahmen führen, die ergriffen werden, oder dazu führen, dass erforderliche Maßnahmen nicht ergriffen werden.
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2 ist ein Diagramm 200, das Beispiele von Spannungs- und Strompegeln für einen Sensor mit verbesserter Initialisierung darstellt. Die Beispiele werden unter Bezugnahme auf den Sensor 104 und das System 100 der 1 wie oben beschrieben dargestellt. Es ist jedoch klar, dass Variationen des Systems 100 in Betracht gezogen werden. Ferner wird darauf hingewiesen, dass die in dem Graphen gezeigten Werte nur für veranschaulichende Zwecke bereitgestellt sind, und dass andere geeignete Werte mit dem System 100 und Variationen davon verwendet werden können.
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Der Graph 200 ist in Form eines Stroms IDD und einer Spannung VDD von einer Versorgungs- und Stromschnittstelle, wie beispielsweise die Schnittstelle 108, die mit einem verbesserten Sensor verbunden ist, wie beispielsweise dem verbesserten Sensor 104, beschrieben. Der Strom IDD ist in mA dargestellt und die Spannung VDD ist in Volt dargestellt.
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Ein oberer Teil des Graphen 200 stellt IDD entlang einer Y-Achse und die Zeit entlang einer X-Achse dar. Ein unterer Teil stellt VDD entlang einer Y-Achse und die Zeit entlang einer X-Achse dar. Die oberen und unteren Abschnitte zeigen IDD und VDD der Schnittstelle zu Zeitpunkten längs der Y-Achse.
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Zunächst beginnen auf der linken Seite VDD und IDD bei Null oder nahe Null. Dies könnte für eine Batterie oder andere Stromquelle ein langsames Einschalten der Leistungsversorgung zu einer Spannungsversorgung sein, die mit einer Schnittstelle gekoppelt ist. Wenn die Spannung ansteigt, beginnt der Sensor 104 mit verbesserter Initialisierung die Erhöhung des Stroms IDD. IDD steigt weiterhin mit VDD an, bis IDD den geeigneten/Voreinstellungs-Pegel von 212 erreicht, der in diesem Beispiel 14 mA ist. Der Pegel 212 ist auch ein höchster Strompegel eines Schnittstellenprotokolls. Die VDD steigt weiter an, bis VDD den Auslöseschwellenwert 206 erreicht. Bis VDD den Auslöseschwellenwert 206 erreicht, ist der Sensor 104 nicht aktiv, so dass er keine gemessenen Informationen und/oder Übertragungsdaten bereitstellt.
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Bei Erreichen des Auslöseschwellenwerts 206 kann der Sensor 104 beginnen, Informationen bereitzustellen. In diesem Beispiel beginnt der Sensor 104 mit dem Senden von Messdaten durch Anpassen des Strompegels IDD. Der Sensor 104 verwendet in diesem Beispiel den oberen Pegel 212 und den unteren Pegel 210. Bei Erreichen des Auslöseschwellenwerts hat der Sensor 104 IDD auf den oberen Pegel 212 getrieben. Damit ist die einzige mögliche Änderung von IDD zu einem niedrigeren Strom hin, was zu einer Erhöhung von VDD führt. Als Ergebnis wird ein unerwünschtes Absenken von VDD auf den Rücksetzpegel 204 abgemildert oder verhindert.
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Eine Erhöhung von IDD bewirkt eine Abnahme von VDD und eine Abnahme von IDD bewirkt eine Erhöhung von VDD. Diese Änderung tritt wegen der Veränderung der Strompegel multipliziert mit einem Demodulationswiderstand auf, der in der elektronischen Steuereinheit verwendet wird. Bei diesem Beispiel gibt es eine Zunahme von VDD. Bei diesem Beispiel ist zu einem Zeitpunkt 214 die Veränderung eine Verringerung von IDD, was zu einer Zunahme von VDD führt. Zusätzlich wird die Spannung bei 214 auch als eine geeignete oder sichere Spannung dahingehend bezeichnet, dass sie bei einem späteren Anstieg des Stroms, wie bei 216 bezeichnet, in der Regel nicht wahrscheinlich, oder nicht auf den Rücksetzschwellenwert 204 fällt.
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Zu einem zweiten Zeitpunkt 216 gibt es eine Erhöhung des IDD, was zu einer Abnahme der VDD führt. Jedoch hat sich zu diesem Zeitpunkt 216 die Spannungsversorgung 102 ausreichend initialisiert, so dass VDD nicht auf den Rücksetzschwellenwert 204 fällt.
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Das dargestellte Beispiel zeigt schließlich eine Abnahme von VDD, wobei VDD auf den Rücksetzschwellenwert fällt. An dieser Stelle wird der Sensor 104 deaktiviert und die Bereitstellung der gemessenen Daten angehalten.
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ist ein Blockdiagramm, das eine elektronische Steuereinheit 106 darstellt. Die elektronische Steuereinheit (ECU) 106 kann wie oben beschrieben mit dem System 100 verwendet werden. Die Einheit 106 ist hier mit zusätzlichen Details zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben. Es ist jedoch zu bemerken, dass Variationen der elektronischen Steuereinheit 106 in Betracht gezogen werden.
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Die ECU 106 umfasst einen Demodulationswiderstand 312 und eine Steuerung 310. Andere Komponenten, wie beispielsweise ein Speicher, eine Schnittstelle und dergleichen können zudem vorhanden sein. Die ECU 106 ist mit einer Versorgungs- und Stromschnittstelle 108 und mit Masse 314 verbunden. Durch Verwendung der Schnittstelle ist die ECU 106 eingerichtet, Daten, einschließlich Steuerinformationen, gemessenen Informationen, und dergleichen, von anderen Komponenten des Systems zu empfangen und/oder an diese zu senden.
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Die Steuerung 310 umfasst einen Prozessor oder eine andere Schaltung, die eingerichtet ist, Informationen zu empfangen und andere Komponenten zu steuern, und ist mit der Schnittstelle 108 und Masse 314 verbunden. Masse 314 wird als Teil der Schnittstelle 108 aufgefasst. Die Steuerung 310 ist in einem Beispiel eingerichtet, Informationen zu speichern, Informationen zu analysieren, Antworten zu bestimmen, Sensoren zu steuern und dergleichen. Die Steuerung erhält durch die Strompegel der Versorgungs- und Stromschnittstelle 108 gemessene Informationen.
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Der Demodulationswiderstand 312 ist auch mit der Schnittstelle 108 und der Masse 314 verbunden. Um geeignete Pegel aufrechtzuerhalten, weist der Demodulationswiderstand 312 einen ausgewählten Widerstandswert auf. Der Widerstand 312 kann eingerichtet oder bemessen sein, unerwünschte Schwankungen in der Schnittstelle 108 abzumildern. Der Widerstandswert ist in der Regel in einem spezifizierten Bereich, kann aber variieren. Beispielsweise kann ein Hersteller ein Widerstand mit einem Widerstand von 15 Ohm verwenden, während ein anderer einen Widerstand von 75 Ohm verwenden kann. Andere Komponenten, die mit der Schnittstelle 108 verbunden sind, benutzen jedoch einen möglichst großen Widerstand oder sind für einen möglichst großen Widerstand entwickelt. Dies kann zu Verschwendung von Stromverbrauch, Betriebsspannung und dergleichen führen. Es ist für das System 100 und die verbesserte Schnittstelle 104 nicht erforderlich, auf dem größten Widerstand des Protokolls zu basieren, da sie toleranter sind.
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ist ein Blockdiagramm, das einen verbesserten Sensor 104 darstellt, der mit dem System 100 verwendet werden kann. Der verbesserte Sensor 104 ist eingerichtet, eine oder mehrere Charakteristiken bzw. Eigenschaften zu messen und die gemessenen Daten durch eine Versorgungs- und Stromschnittstelle an andere Komponenten bereitzustellen, wie beispielsweise die ECU.
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Der verbesserte Sensor 104 ist mit weiteren Details zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben. Es ist zu bemerken, dass Variationen zulässig sind.
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Der Sensor 104 ist mit einer Versorgungs- und Stromschnittstelle 108 verbunden. Die Schnittstelle stellt Strom bereit und wird auch verwendet, um Daten zu übertragen, einschließlich der Bereitstellung von Messinformationen. Der Sensor 104 umfasst einen Spannungsregler 416, einen Rücksetzgenerator 418, eine Signalkonditionierungskomponente 422, eine Initialisierungskomponente 440, ein Messelement 420 und eine steuerbare Stromkomponente 424.
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Der Spannungsregler 416 empfängt Leistung 436 von der Schnittstelle 108 und ist eingerichtet, eine geregelte Leistung, insbesondere einen Strom mit einer geregelten Spannung 426 bereitzustellen. Bei einem Beispiel weist die empfangene Leistung einen Spannungspegel von etwa 10–13 Volt auf, und die geregelte Leistung weist etwa 3–5 Volt auf. Der Rücksetzgenerator 418 ist eingerichtet, die Datenübertragung auszuschalten, wenn die geregelte Leistung 426 bzw. der entsprechende Strom nicht ausreichend ist, und die Datenübertragung einzuschalten, wenn die geregelte Leistung 426 bzw. der entsprechende Strom ausreichend ist. Wenn die geregelte Leistung 426 nicht ausreichend ist, können die anderen Komponenten des Systems 400 nicht richtig arbeiten und fehlerhafte Daten liefern. Somit verringert der Rücksetzgenerator 418 die Übertragung von fehlerhaften Daten durch einen Vergleich der geregelten Leistung 426 (z.B. des Stroms hiervon) mit einem Rücksetzschwellenwert und einem Auslöseschwellenwert. Der Auslöseschwellenwert ist so gewählt, dass die geregelte Leistung 426, die unter den Schwellenwert fällt, wahrscheinlich zu fehlerhaften Daten führen könnte. Wenn die geregelte Leistung 426 (z.B. ein Strom hiervon) nicht ausreichend ist oder auf oder unterhalb des Rücksetzschwellenwerts ist, sendet der Rücksetzgenerator 418 ein Signal 428 an die Signalkonditionierungskomponente 422, um eine Rücksetzung anzuzeigen. Wenn die geregelte Leistung 426 ausreichend ist oder auf oder über dem Rücksetzschwellenwert ist, sendet der Rücksetzgenerator 418 ein Signal 428 an die Signalkonditionierungskomponente 422, um eine Freigabe anzuzeigen.
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Die Signalkonditionierungskomponente 422 ist eingerichtet, ein Konditionierungssignal 430 an die steuerbare Stromkomponente 424 bereitzustellen. Das Zustandssignal 430 stellt die Stromkomponente 424 auf einen ausgewählten Strompegel aus einer Vielzahl von Strompegeln ein. Bei einem Beispiel kann die Vielzahl von Strompegeln 5 mA, 12 mA, 7 mA und 14 mA und dergleichen enthalten.
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Die Signalkonditionierungskomponente 422 stellt das Signal 430 basierend auf einem oder mehreren Eingängen, einschließlich eines Initialisierungssignals 442 und eines Messsignals 432, bereit. Das Messsignal 432 zeigt den gewählten Pegel basierend auf einer gemessenen Eigenschaft an. Das Initialisierungssignal 442 ersetzt das Messsignal und stellt den gewählten Pegel auf einen geeigneten Strompegel der Vielzahl von Strompegeln ein. Bei einem Beispiel wird das Initialisierungssignal 442 auf einen höchsten Strompegel der Vielzahl von Strompegeln eingestellt.
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Wie oben ausgeführt, erzeugt das Messelement 420 das Messsignal 432 basierend auf einer gemessenen Eigenschaft und/oder einer Charakteristik 434, wie beispielsweise einem magnetischen Signal. Das Messsignal 432 moduliert oder variiert den ausgewählten Pegel, um gemessene Informationen zu übermitteln. Das Messelement 432 kann ein Drucksensor, ein Magnetsensor, ein Geschwindigkeitssensor, ein Temperatursensor und dergleichen sein. Das Sensorelement 420 wird durch die geregelte Leistung 426 mit elektrischer Leistung versorgt.
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Die Initialisierungskomponente 440 ist eingerichtet, das Initialisierungssignal 442 zu erzeugen, um den ausgewählten Pegel zum Zeitpunkt der Initialisierung auf den geeigneten Pegel zu setzen. Während der Initialisierung empfängt die Signalkonditionierungskomponente 422 die geregelte Leistung 426, jedoch ist die Leistung 426 typischerweise nicht hoch genug. Diese Information wird durch das Rücksetzsignal 428 bereitgestellt. Sobald das Rücksetzsignal ausgeschaltet ist, stellt die Initialisierungskomponente 440 das Initialisierungssignal 442 ein, den geeigneten Pegel für eine Zeitdauer zu wählen, wie z.B. einen Taktzyklus oder eines Abschnitt eines Taktzyklus. Nach Ablauf der Zeitdauer stellt das Initialisierungssignal 442 den ausgewählten Strompegel nicht mehr ein, und es wird der normale Betrieb angenommen.
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Die Initialisierungskomponente 440 stellt den geeigneten Pegel auf einen Wert ein, der eine nachfolgende Rücksetzung aufgrund eines Spannungsabfalls über die nächsten ein oder zwei Zyklen verhindert oder zumindest unwahrscheinlich macht. Der geeignete Pegel ist so eingestellt, dass eine Erhöhung oder wesentliche Erhöhung des Stroms, der an der Schnittstelle 108 über die nächsten ein oder zwei Zyklen verbraucht wird, vermieden wird. Die Komponente 440 ist in 4 als eine separate Komponente gezeigt, aber es ist ersichtlich, dass ihre Funktionalität in andere Komponenten integriert werden kann, wie beispielsweise die Signalkonditionierungskomponente 422.
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Die steuerbare Stromkomponente 424 führt Strom 438 mit einer Vielzahl von Pegeln gemäß dem Signal 430 ab. Der Strom 438 wird variiert, um Informationen über die Schnittstelle 108 zu übermitteln. Bei einem Beispiel verwendet die Schnittstelle 108 einen ersten Pegel bei 7 mA und einen zweiten Pegel bei 14 mA. Der Spannungsregler 416 verbraucht etwa 2 mA des Stroms 436. Somit wird der Strom 438 von 5 mA bis 12 mA variiert, um den ersten und den zweiten Pegel zu erhalten.
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Der verbesserte Sensor 104 verhindert eine Übertragung von fehlerhaften Daten oder verringert eine Wahrscheinlichkeit hierfür, indem er seinen Strom auf einen geeigneten Strompegel einstellt. Dies verhindert unpassende oder unerwünschte Rücksetzungen aufgrund des Anstiegs des Stroms oder macht sie zumindest weniger wahrscheinlich, was zu Rückgängen in der Versorgungsspannung der Schnittstelle 108 führt. Zusätzlich wird dies ohne eine Notwendigkeit, die Spannung der Schnittstelle 108 zu überwachen, bewerkstelligt.
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ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 500 zum Betreiben einer Stromschnittstelle darstellt. Das Verfahren 500 initialisiert einen Strompegel oder einen Ausgang eines verbesserten Sensors, um die Bereitstellung fehlerhafter Daten zu mildern.
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Das Verfahren beginnt bei Block 502, wobei ein geeigneter Strompegel für einen verbesserten Sensor gewählt wird. Der geeignete Strompegel wird ausgewählt, um einen Spannungsabfall an der Schnittstelle zu verringern und die Spannung an der Schnittstelle auf einem Pegel oberhalb eines Rücksetzschwellenwerts zu halten. Bei einem Beispiel wird der geeignete Strompegel so ausgewählt, dass er ein höchster Pegel aus einer Vielzahl von Strompegeln ist, die für die Schnittstelle verwendet werden.
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Ein Spannungsregler liefert im Block 504 eine geregelte Leistung, insbesondere eine Leistung mit einer geregelten Spannung. Die geregelte Leistung beginnt typischerweise bei einer niedrigeren Spannung und nimmt allmählich zu einer endgültigen (geregelten) Spannung zu. Die geregelte Leistung ist bei einer niedrigeren Spannung als einer Versorgungsspannung und wird von einer oder mehreren Komponenten des verbesserten Sensors verwendet.
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Ein Freigabesignal wird von einer Signalkonditionierungskomponente erzeugt, nachdem die geregelte Leistung in Block 506 auf oder über einen Auslöseschwellenwert ansteigt. Dieser Schwellenwert ist eine Spannung, bei der Komponenten des verbesserten Sensors typischerweise arbeiten. Der Auslöseschwellenwert liegt über dem Rücksetzschwellenwert, kann aber unter der endgültigen Spannung sein.
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Der Sensorausgang wird im Block 508 auf den geeigneten Pegel initialisiert. Der Sensorausgang wird vor dem Auftreten des Übermittelns von gemessenen Informationen auf den geeigneten Wert initialisiert. Bei einem Beispiel wird das Sensorausgangssignal vor dem Freigabesignal initialisiert. Eine Initialisierungskomponente konfiguriert die Signalkonditionierungskomponente, um den Sensorausgang auf die Schnittstelle zum geeigneten Pegel für eine bestimmte Zeitdauer einzustellen. Die Zeitdauer wird auch ausgewählt, um einen Spannungsabfall auf der Schnittstelle unterhalb der Rücksetzschwelle zu verhindern oder zumindest weniger wahrscheinlich zu machen.
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Durch Sensoren erhaltene Messinformationen und die Signalkonditionierungskomponente variieren den Strompegel des Sensorausgangs, um in Block 510 die gemessene Information bereitzustellen. Die gemessenen Informationen werden über die Schnittstelle, wie etwa über die oben beschriebe Schnittstelle 108, an andere Komponenten übergeben beispielsweise an eine elektronische Steuereinheit.
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Während das Verfahren wie unten beschrieben eine Reihe von Aktionen oder Ereignissen darstellt, versteht es sich, dass die dargestellte Reihenfolge dieser Aktionen oder Ereignisse nicht in einem einschränkenden Sinne interpretiert werden soll. Beispielsweise können einige Aktionen in anderen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Aktionen oder Ereignissen neben den dargestellten und/oder beschriebenen auftreten. Darüber hinaus sind nicht notwendigerweise alle dargestellten Handlungen erforderlich, um einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Außerdem können eine oder mehrere der hier dargestellten Aktionen in einer oder mehreren getrennten Handlungen und/oder Phasen ausgeführt werden.
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Es versteht sich, dass Ausführungsbeispiele als ein Verfahren oder eine Vorrichtung, und/oder ein Computerprogrammprodukt z.B. unter Verwendung von Standardprogrammierung und/oder Ingenieurstechniken zur Herstellung von Software, Firmware, Hardware, oder Kombinationen davon, implementiert sein kann, z.B. um einen Computer zu steuern, und um den offenbarten Gegenstand zu implementieren (beispielsweise sind die in 1, 2 usw. gezeigten Systeme nicht-beschränkende Beispiele des Systems, die benutzt werden können, um das/die Verfahren zu implementieren). Der Begriff "Computerprogrammprodukt", wie er hier verwendet wird, soll ein Computerprogramm umfassen, das von einem computerlesbaren Gerät, Träger oder Medium aus zugänglich ist und z.B., wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel implementiert. Selbstverständlich wird der Fachmann auf dem Gebiet zahlreiche Modifikationen erkennen, die in dieser Konfiguration gemacht werden, ohne den Umfang oder der Idee des beanspruchten Gegenstandes zu verlassen.
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Ein Sensorsystem mit einer Stromschnittstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Versorgungs- und Stromschnittstelle, eine elektronische Steuereinheit und einen Sensor mit verbesserter Initialisierung. Die Versorgungs- und Stromschnittstelle ist eingerichtet, eine Versorgungsspannung zu empfangen. Die elektronische Steuereinheit ist mit der Versorgungs- und Stromschnittstelle verbunden. Der Sensor mit verbesserter Initialisierung ist mit der Versorgungs- und Stromschnittstelle verbunden. Der Sensor mit verbesserter Initialisierung ist eingerichtet, die Versorgungs- und Stromschnittstelle bei einem geeigneten Strompegel initialisieren, um fehlerhafte Informationen zu verhindern oder deren Wahrscheinlichkeit zu verringern.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Sensorsystem mit verbesserter Initialisierung offenbart. Das System umfasst einen Spannungsregler, eine Signalkonditionierungskomponente und eine Initialisierungskomponente. Der Spannungsregler ist eingerichtet, eine Versorgungsspannung von einer Schnittstelle zu empfangen und eine geregelte Leistung bereitzustellen. Die Signalkonditionierungskomponente ist eingerichtet, die geregelte Leistung zu empfangen und einen Strompegel basierend auf einer oder mehreren Eingaben zu steuern. Die Initialisierungskomponente ist eingerichtet, die geregelte Leistung zu empfangen und die Signalkonditionierungskomponente auf einen geeigneten Stromwert zu initialisieren.
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Ein Verfahren zum Betreiben einer Stromschnittstelle ist offenbart. Eine geregelte Leistungsversorgung wird bereitgestellt. Ein Freigabesignal wird erzeugt, nachdem die geregelte Leistung einen Auslöseschwellenwert erreicht hat. Ein Sensorausgang wird durch eine Signalkonditionierungskomponente auf einen geeigneten Strompegel initialisiert. Zusätzlich wird eine Schnittstelle, die mit dem Sensorausgang verbunden ist, auf einen geeigneten Strompegel eingestellt.
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Insbesondere im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme, etc.) ausgeführt werden, sollen die Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein "Mittel"), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, wenn nicht anders angegeben, jeder Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z.B. die funktional äquivalent ist), auch wenn sie strukturell nicht äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion in den hierin dargestellten Ausführungsbeispielen ausführt. Während ein bestimmtes Merkmal der Erfindung möglicherweise mit Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, kann ein solches Merkmal zusätzlich mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für eine gegebene oder spezielle Anwendung gewünscht und vorteilhaft sein kann. Soweit darüber hinaus die Begriffe "einschließlich", "enthalten", "haben", "hat", "mit", oder Varianten davon, entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, sind solche Ausdrücke in einer Weise ähnlich zu dem Begriff "umfassend" inklusiv.
