DE102016125044B4

DE102016125044B4 - Sensorsteuerung, Sensorsignalempfänger und Sensorsystem

Info

Publication number: DE102016125044B4
Application number: DE102016125044.9A
Authority: DE
Inventors: Dirk Hammerschmidt
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: US11650083B2; US20180172484A1; US20210239496A1; DE102016125044A1; US10982982B2

Abstract

Eine Sensorsteuerung (10) für ein Sensormodul (100), umfassend:zumindest eine Schnittstelle (12), um die Sensorinformation von dem Sensormodul (100) zu erhalten und um ein Sensorsignal an einen Sensorsignalempfänger (200) zu senden; undein Steuerungsmodul (14) zum:Steuern der Schnittstelle (12),Erhalten der Sensorinformation von dem Sensormodul (100)Erzeugen des Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation, undSenden des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger (200)wobei das Sensorsignal zwei Signalflanken aufweist, die ein vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall anzeigen,und wobei das Sensorsignal ferner zumindest einen Datensignalabschnitt umfasst, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.

Description

Gebiet
Beispiele beziehen sich auf Konzepte für Sensoren und insbesondere auf eine Sensorsteuerung, einen Sensorsignalempfänger und ein Sensorsystem.
Hintergrund
Auf vielen Technologiegebieten werden Daten von einer Entität zu einer anderen Entität unter Verwendung eines digitalen Codierschemas übertragen. Während bei vielen Anwendungen hoch entwickelte Übertragungsschemata eingesetzt werden, existiert auf einigen Gebieten eine Tendenz, weniger komplexe Komponenten eines Systems zu erlauben, um Daten über ein robustes Protokoll zu übertragen oder sogar auszutauschen, was sowohl einen hohen Durchsatz als auch eine einfache Implementierung oder Architektur erlaubt. Folglich besteht auf vielen Gebieten die Herausforderung, zwischen diese teilweise widersprüchlichen Entwurfsziele die Balance zu halten, um eine Lösung zu erhalten, die für die spezifische Anwendung am besten geeignet ist. Zum Beispiel können bei motorisierten Systemen eine Anzahl von Sensoren geringer oder mittlerer Komplexität robuste Protokolle verwenden, um mit einer oder mehreren komplexen Recheneinheiten zu kommunizieren, die durch die Sensoren übertragene Sensordaten sammeln.
Die Druckschrift DE 10 2014 116 906 A1 beschäftigt sich mit Datenübertragung über ein pulsbreitenmoduliertes Signal. Durch Zwischensignalpegel kann eine Übertragungsrate erhöht werden.
Zusammenfassung
Es kann ein Bedarf bestehen für ein verbessertes Konzept für ein Datenübertragungsprotokoll zum Übertragen eines Sensorsignals zwischen einem Sensormodul und einem Sensorsignalempfänger.
Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand der Ansprüche erfüllt sein.
Ein Beispiel bezieht sich auf eine Sensorsteuerung für ein Sensormodul. Die Sensorsteuerung umfasst zumindest eine Schnittstelle, um eine Sensorinformation von dem Sensormodul zu erhalten und um ein Sensorsignal an einen Sensorsignalempfänger zu senden. Die Sensorsteuerung umfasst ferner ein Steuerungsmodul, um die Schnittstelle zu steuern. Das Steuerungsmodul ist ferner ausgebildet zum Erhalten der Sensorinformation von dem Sensormodul. Das Steuerungsmodul ist ferner ausgebildet zum Erzeugen des Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation. Das Steuerungsmodul ist ferner ausgebildet zum Senden des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die ein vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Ein Beispiel bezieht sich auf einen Sensorsignalempfänger. Der Sensorsignalempfänger weist eine Schnittstelle auf, um ein Sensorsignal von einer Sensorsteuerung zu empfangen. Der Sensorsignalempfänger umfasst ferner ein Steuerungsmodul, um die Schnittstelle zu steuern. Der Sensorsignalempfänger ist ausgebildet zum Decodieren des Sensorsignals basierend auf einem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Ein Beispiel bezieht sich auf ein Sensorsystem, umfassend eine Sensorsteuerung, ein Sensormodul und einen Sensorsignalempfänger. Die Sensorsteuerung ist ausgebildet zum Erhalten einer Sensorinformation von dem Sensormodul, zum Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation und zum Senden des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger. Der Sensorsignalempfänger ist ausgebildet zum Empfangen des Sensorsignals von der Sensorsteuerung und zum Decodieren des Sensorsignals basierend auf einem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Figurenliste
Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen

1 ein Blockdiagramm einer Sensorsteuerung für ein Sensormodul zeigt;
2 ein Blockdiagramm eines Sensorsignalempfängers darstellt;
3 ein Blockdiagramm eines Sensorsystems, umfassend eine Sensorsteuerung, ein Sensormodul und einen Sensorsignalempfänger, darstellt;
4 ein schematisches Signaldiagramm einer SENT-Übertragung zeigt;
5 ein schematisches Signaldiagramm einer SPC-Übertragung zeigt;
6-8 schematische Signaldiagramme eines Sensorsignals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigen;
9 ein Flussdiagramm eines Verfahrens für eine Sensorsteuerung zeigt; und
10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens für einen Sensorsignalempfänger zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke der Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, werden bestimmte Beispiele derselben in den Figuren dementsprechend beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Elemente, die identisch oder in modifizierter Form im Vergleich zueinander implementiert sein können, während sie dieselbe oder eine ähnliche Funktionalität bereitstellen.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt verbunden oder gekoppelt sein können oder über ein oder mehrere Zwischenelemente. Wenn zwei Elemente A und B mit einem „oder“ verbunden werden, soll dies derart verstanden werden, dass alle möglichen Kombinationen, d. h. nur A, nur B sowie A und B, offenbart sind. Ein alternativer Wortlaut für dieselben Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“. Dasselbe gilt für Kombinationen aus mehr als 2 Elementen.
Die hierin zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendete Terminologie soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wann immer eine Singularform wie „ein, eine“ und „das, der, die“ verwendet wird, und die Verwendung von nur einem Element weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente umfassen, um dieselbe Funktionalität zu implementieren. Wenn eine Funktionalität nachfolgend derart beschrieben wird, dass sie unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert wird, können weitere Beispiele dieselbe Funktionalität ebenso unter Verwendung eines einzelnen Elements oder Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert werden alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem die Beispiele gehören.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Sensorsteuerung 10 für ein Sensormodul 100. Die Sensorsteuerung 10 weist zumindest eine Schnittstelle 12 auf, um eine Sensorinformation von dem Sensormodul 100 zu erhalten und um ein Sensorsignal an einen Sensorsignalempfänger 200 zu senden. Die Sensorsteuerung umfasst ferner ein Steuerungsmodul 14, um die Schnittstelle 12 zu steuern. Das Steuerungsmodul 14 ist ferner ausgebildet zum Erhalten der Sensorinformation von dem Sensormodul 100. Das Steuerungsmodul 14 ist ferner ausgebildet zum Erzeugen des Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation. Das Steuerungsmodul 14 ist ferner ausgebildet zum Senden des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger 200. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die ein vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt (z. B. einen, zwei, drei oder mehrere Datensignalabschnitte), der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Ein Einbetten von zumindest einem Datensignalabschnitt zwischen die zwei Signalflanken, die das Synchronisierungszeitintervall anzeigen, kann einen Mehraufwand des Sensorsignals verringern und kann einen Gesamtdatendurchsatz erhöhen, während eine reduzierte Komplexität des Übertragungsprotokolls aufrechterhalten und eine Robustheit des Protokolls beibehalten wird.
Ausführungsbeispiele stellen ferner das Sensormodul 100 bereit, das die Sensorsteuerung 10 umfasst. Zum Beispiel kann das Sensormodul 100 einem Automobilsensormodul entsprechen. Zum Beispiel kann das Sensormodul 100 ferner einen oder mehrere Sensoren umfassen, um die Sensorinformation zu erzeugen. Zum Beispiel kann das Sensormodul 100 zumindest ein Element der Gruppe von einem Automobilsensor, einem Hall-Sensor, einem Temperatursensor, einem Winkelsensor, einem Drucksensor, einem Luftstromsensor, einem Positionssensor und einem Piezosensor umfassen.
Die zumindest eine Schnittstelle 12 kann ausgebildet sein zum Erhalten von einer oder mehreren analogen Spannungen oder Strömen von dem Sensormodul 100, um die Sensorinformation zu erhalten. Alternativ kann die zumindest eine Schnittstelle ausgebildet sein zum Empfangen von einem oder mehreren digitalen Werten, um die Sensorinformation zu erhalten. Die Sensorinformation kann einen oder mehrere analoge Werte (z. B. Ströme, Spannungen oder Kapazitäten) oder digitale Werte (z. B. als binärer Code, Temperaturcode oder pulsweitenmodulierte Werte) aufweisen.
Das Steuerungsmodul 14 kann ausgebildet sein zum Messen oder Interpretieren einer oder mehrerer analoger Spannungen, Ströme oder Kapazitäten von dem Sensormodul 100, um die Sensorinformation zu erhalten. Alternativ kann das Steuerungsmodul 14 ausgebildet sein zum Empfangen, Ablesen oder Interpretieren von einem oder mehreren digitalen Werten um die Sensorinformation zu erhalten.
Das Steuerungsmodul 14 kann z. B. ausgebildet sein zum Erzeugen einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Signalflanken, um das Sensorsignal zu erzeugen. Zum Beispiel kann eine zeitliche Distanz oder Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Signalflanken einen Informationsinhalt des Sensorsignals anzeigen. Zum Beispiel kann die in dem Sensorsignal enthaltene Information durch fallende (oder steigende) Signalflanken (signal edges, signal slopes) angezeigt werden. Ein Verwenden von fallenden Signalflanken kann eine Erzeugung von ausgeprägteren Signalflanken erleichtern. Zum Beispiel kann eine Distanz zwischen aufeinanderfolgenden Signalflanken des Sensorsignals (Sensor-)Daten des Sensorsignals anzeigen. Zum Beispiel weist das Sensorsignal zumindest die zwei Signalflanken auf, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall und den zumindest einen Datensignalabschnitt anzeigen. Zum Beispiel kann der zumindest eine Datensignalabschnitt Information bezogen auf die Sensorinformation oder Steuerungsinformation aufweisen. Die Steuerungsinformation kann zumindest eines von einem Nachrichtenzähler, einem Ein-Bit-Umschalten- (Toggle-) Nachrichtenzähler, einem Messzähler, einem Quellen-Identifizierer, einem Ziel-Identifizierer, einer Prüfsumme und einem Zeitstempel umfassen. Die auf die Sensorinformation bezogene Information kann eine verarbeitete (z. B. quantisierte oder umgewandelte) Version der Sensorinformation umfassen.
Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 14 das Sensorsignal über ein Bussystem an den Sensorsignalempfänger 200 senden. Zum Beispiel können die Schnittstelle 12 und der Sensorsignalempfänger 200 mit einem (gemeinschaftlich verwendeten) Bus verbunden sein. Zum Beispiel können weitere Sensorsteuerungen mit dem gemeinschaftlich verwendeten Bus verbunden sein. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 14 ausgebildet sein zum Senden des Sensorsignals gemäß einem Übertragungszeitplan (über den gemeinschaftlich verwendeten Bus) an den Sensorsignalempfänger 200.
Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 14 ausgebildet ist zum Senden des Sensorsignals ansprechend auf zumindest eines von einer Triggerflanke, einem Triggerimpuls oder eine Anfragenachricht, die durch den Sensorempfänger 200 initiiert wird. Das Senden des Sensorsignals ansprechend auf einen Trigger (Auslöser) kann ein Gesamtübertragungsvolumen verringern und kann es dem Sensorsignalempfänger ermöglichen, einen Zeitstempel des empfangenen Sensorsignals implizit zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 14 ausgebildet sein zum Empfangen von zumindest einem von der Triggerflanke, dem Triggerimpuls oder der Anfragenachricht über die zumindest eine Schnittstelle 12, z. B. über den gemeinschaftlich verwendeten Bus.
Zum Beispiel kann der Sensorsignalempfänger 200 eine zentrale Recheneinheit oder eine Sensoraggregationseinheit (z. B. eines Fahrzeugs) sein. Zum Beispiel kann der Sensorsignalempfänger 200 ausgebildet sein zum Erhalten von Sensorsignalen von einer Mehrzahl von Sensorsteuerungen, z. B. über den gemeinschaftlich verwendeten Bus.
Zum Beispiel können zwei Signalflanken zwei fallenden (oder zwei steigenden) Signalflanken entsprechen. Alternativ können die zwei Signalflanken einer steigenden und einer fallenden Signalflanke entsprechen. Zum Beispiel können die zwei Signalflanken Signalflanken mit einer vordefinierten maximalen Signalflankendauer zwischen einer ersten (oberen) Spannung und einer zweiten (unteren) Spannung entsprechen. Zum Beispiel sind die zwei Signalflanken durch das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall (zeitlich) beabstandet.
Zum Beispiel kann das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall relativ zu einem Taktgenerator oder relativ zu einer Zeiteinheit der Sensorsteuerung 10 vorbestimmt sein. Zum Beispiel kann das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall ein vorbestimmtes Mehrfaches eines Takts oder einer Zeiteinheit der Sensorsteuerung 10 sein. Zum Beispiel können unterschiedliche Sensorsteuerungen unterschiedliche vorbestimmte Synchronisierungszeitintervalle relativ zu ihren jeweiligen Taktgeneratoren oder Zeiteinheiten aufweisen. Das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall kann eine Abweichung von weniger als 10 % (oder weniger als 8 %, weniger als 5 %, weniger als 4 %, weniger als 3 %, weniger als 2 %, weniger als 1 %) von einem Referenzsynchronisierungszeitintervall aufweisen. Zum Beispiel kann (ein Bruchteil) des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls eine Rahmen- (Frame-) Ausrichtung und/oder eine Referenzpulsweite einer Pulsweitenmodulationscodierung definieren. Zum Beispiel kann das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall einem vordefinierten Synchronisierungszeitintervall entsprechen.
Zum Beispiel kann der zumindest eine Datensignalabschnitt auf einer Pulsweitenmodulationscodierung basieren. Eine Pulsweitenmodulationscodierung kann eine robuste, wenig komplexe Übertragung von Sensorsignalen ermöglichen. Zum Beispiel kann die Pulsweitenmodulationscodierung auf zumindest 4 (oder zumindest 8, zumindest 12, zumindest 16, zumindest 24, zumindest 32) unterschiedlichen Pulsweiten basieren. Zum Beispiel kann jeder Datensignalabschnitt des zumindest einen Datensignalabschnitts einem Nibble entsprechen.
Zum Beispiel kann das Sensorsignal ferner einen Komplementärabschnitt umfassen. Der Komplementärabschnitt kann sich zwischen dem zumindest einen Datensignalabschnitt und einer Signalflanke der zwei Signalflanken befinden. Der Komplementärabschnitt kann einen Zwischenraum zwischen dem zumindest einen Datensignalabschnitt und einer von den zwei Signalflanken, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen, füllen. Zum Beispiel können die zwei Signalflanken eine erste frühere Signalflanke und eine zweite spätere Signalflanke aufweisen. Der Komplementärabschnitt kann sich zwischen dem zumindest einen Datensignalabschnitt und der zweiten späteren Signalflanke befinden. Zum Beispiel kann sich der Komplementärabschnitt von dem zumindest einen Datensignalabschnitt zu der Signalflanke (z. B. der zweiten späteren Signalflanke) der zwei Signalflanken erstrecken. Zum Beispiel kann eine kombinierte Länge des zumindest einen Datensignalabschnitts und des Komplementärabschnitts einem Intervall zwischen den zwei Signalflanken (z. B. dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall) entsprechen. Zum Beispiel kann der Komplementärabschnitt eine Prüfsummeninformation bezogen auf den zumindest einen Datensignalabschnitt aufweisen. Zum Beispiel kann die Dauer des Komplementärabschnitts verwendet werden, um eine (kombinierte) Dauer des zumindest einen Datensignalabschnitts zu verifizieren. Zum Beispiel wird eine Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls durch die Prüfsummeninformation angezeigt. Zum Beispiel kann das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall abhängig von der Prüfsummeninformation vorbestimmt sein. Zum Beispiel kann das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall eines von einer Mehrzahl von vorbestimmten Synchronisierungszeitintervallen sein. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 14 ausgebildet sein zum Erzeugen des zumindest einen Datensignalabschnitts und der Prüfsummeninformation basierend auf dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall der Mehrzahl von vorbestimmten Synchronisierungszeitintervallen, z. B. basierend auf einer Referenzpulsweite, die durch das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall der Mehrzahl von vorbestimmten Synchronisierungszeitintervallen angezeigt wird. Abhängig von einem ausgewählten vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall der Mehrzahl von vorbestimmten Synchronisierungszeitintervallen kann der Sensorsignalempfänger 200 ausgebildet sein zum Schätzen, welches der Mehrzahl von vorbestimmten Synchronisierungszeitintervallen verwendet wurde, zum Decodieren des zumindest einen Datensignalabschnitts und der Prüfsummeninformation basierend auf dem geschätzten Synchronisierungszeitintervall, und zum Verifizieren des ausgewählten vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls basierend auf dem decodierten, zumindest einen Datensignalabschnitt und der decodierten Prüfsummeninformation, z. B. durch Verifizieren, ob die decodierte Prüfsummeninformation für den decodierten, zumindest einen Datensignalabschnitt gültig ist.
Zum Beispiel können sich die Dauer (Länge) des Komplementärabschnitts und die Dauer des zumindest einen Datensignalabschnitts auf das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall belaufen (z. B. reduziert um ein signalflanken-induziertes Delta). Bei zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann das Sensorsignal zwei Datensignalabschnitte aufweisen, die sich zwischen den zwei Signalflanken befinden. Zum Beispiel kann das Sensorsignal eine vorbestimmte Anzahl von Datensignalabschnitten aufweisen, z. B. exakt einen Datensignalabschnitt, exakt zwei Datensignalabschnitte, exakt drei Datensignalabschnitte oder einen oder zwei Datensignalabschnitte.
Bei zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann, wie in 8 ausführlicher gezeigt, das Sensorsignal z. B. eine oder mehrere Übertragungsnachrichten umfassen. Jede Übertragungsnachricht der einen oder mehreren Übertragungsnachrichten kann zwei Signalflanken aufweisen, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall und zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet, anzeigen. Zum Beispiel kann jede Übertragungsnachricht der einen oder mehreren Übertragungsnachrichten ferner zumindest einen Datensignalabschnitt umfassen, der sich nach der zweiten späteren Signalflanke befindet, was den Gesamtmehraufwand verringern kann. Alternativ kann jede Übertragungsnachricht der einen oder mehreren Übertragungsnachrichten durch die zweite spätere Signalflanke terminiert sein, was ein Verarbeiten aufgrund einer vordefinierten/vorbestimmten Übertragungsnachrichtdauer erleichtern kann.
Die zumindest eine Schnittstelle 12 kann einem oder mehreren Eingängen und/oder Ausgängen zum Empfangen und/oder Senden von Information entsprechen, die in digitalen (Bit-)Werten gemäß einem spezifizierten Code sein kann, innerhalb eines Moduls, zwischen Modulen oder zwischen Modulen unterschiedlicher Entitäten.
Bei Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 14 unter Verwendung von einer oder mehreren Verarbeitungseinheiten, einer oder mehreren Verarbeitungsvorrichtungen, jeglichem Mittel zum Verarbeiten, z. B. einem Prozessor, einem Computer oder einer programmierbaren Hardwarekomponente, die mit entsprechend adaptierter Software betriebsfähig ist, implementiert sein. Anders ausgedrückt, die beschriebene Funktion des Steuerungsmoduls 14 kann auch in Software implementiert sein, die dann auf einer oder mehreren programmierbaren Hardwarekomponenten ausgeführt wird. Solche Hardwarekomponenten können einen Allzweckprozessor, einen digitalen Signalprozessor (DSP), einen Mikrocontroller etc. umfassen.
2 stellt ein Blockdiagramm eines Sensorsignalempfangers 200 dar. Der Sensorsignalempfänger 200 umfasst eine Schnittstelle 22, um ein Sensorsignal von einer Sensorsteuerung 10, z. B. der in Verbindung mit 1 eingeführten Sensorsteuerung 10, zu empfangen. Der Sensorsignalempfänger 200 umfasst ferner ein Steuerungsmodul 24, um die Schnittstelle 22 zu steuern. Das Steuerungsmodul 24 ist ferner ausgebildet zum Decodieren des Sensorsignals basierend auf einem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Ein Einbetten von zumindest einem Datensignalabschnitt zwischen die zwei Signalflanken, die das Synchronisierungszeitintervall anzeigen, kann einen Mehraufwand des Sensorsignals verringern und kann einen Gesamtdatendurchsatz erhöhen, während eine reduzierte Komplexität des Übertragungsprotokolls aufrechterhalten und eine Robustheit des Protokolls beibehalten wird.
Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Detektieren des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls basierend auf einem Referenzsynchronisierungszeitintervall. Zum Beispiel kann das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall relativ zu einem Taktgenerator oder relativ zu einer Zeiteinheit der Sensorsteuerung 10 vorbestimmt sein. Zum Beispiel können die zwei Signalflanken eine erste frühere Signalflanke und eine zweite spätere Signalflanke aufweisen. Zum Beispiel kann nach dem Detektieren der ersten früheren Signalflanke das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Detektieren der zweiten späteren Signalflanke basierend auf dem Referenzsynchronisierungszeitintervall. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Erwarten der zweiten späteren Signalflanke in einem Zeitintervall zwischen 95 % (98 %) und 105 % (102 %) des Referenzsynchronisierungszeitintervalls nach dem Detektieren der ersten früheren Signalflanke. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Bestimmen einer (relativen) Dauer von Pulsweiten einer Pulsweitenmodulationscodierung des zumindest einen Datensignalabschnitts basierend auf dem empfangenen/detektierten, vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall.
Zum Beispiel können die zwei Signalflanken eine erste frühere Signalflanke und eine zweite spätere Signalflanke aufweisen. Das Steuerungsmodul 24 kann ausgebildet sein zum Decodieren von Dateninhalt, der innerhalb des Sensorsignals zwischen der ersten früheren Signalflanke und der zweiten späteren Signalflanke codiert ist, basierend auf dem vorbestimmten Zeitintervall, das durch die zwei Signalflanken angezeigt ist (z. B. unter Verwendung des gemessenen vorbestimmten Zeitintervalls, um den Dateninhalt zu decodieren, der an dem Ort der Flanken zwischen den zwei Flanken, die zu dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall gehören, codiert ist). Alternativ oder zusätzlich kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Decodieren von Dateninhalt, der innerhalb des Sensorsignals nach der zweiten späteren Signalflanke codiert ist, basierend auf dem vorbestimmten Zeitintervall, das durch die zwei Signalflanken angezeigt ist (z. B. unter Verwendung des gemessenen vorbestimmten Zeitintervalls, um den Dateninhalt zu decodieren, der an dem Ort der Flanken nach der zweiten Flanke, die zu dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall gehört, codiert ist).
Zum Beispiel kann das Sensorsignal zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten aufweisen. Jede Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten kann zwei Signalflanken aufweisen, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall und zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet, anzeigen.
Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Decodieren einer aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten basierend auf dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, das durch die zwei Signalflanken einer vorherigen Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten angezeigt wird.
Dies kann helfen ein Zwischenspeichern (Caching) der aktuellen Übertragungsnachricht (Timing) zu vermeiden, um zuerst das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall zu bestimmen vor dem Decodieren des zumindest einen Datensignalabschnitts bei gleichzeitiger Ermöglichung einer verbesserten Timing-Referenz verglichen mit anderen Systemen (einmal pro kompletten Rahmen) und möglicher Ermöglichung einer umgehenden Decodierung des Datensignalabschnitts ohne Puffern oder Latenz. Zum Beispiel kann die vorherige Übertragungsnachricht eine direkt vorangehende Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten sein. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Zwischenspeichern des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls der (direkt) vorangehenden Übertragungsnachricht und zum Anpassen des zwischengespeicherten vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls basierend auf der aktuellen Übertragungsnachricht. Alternativ kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Decodieren der aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten basierend auf dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, das durch die zwei Signalflanken einer jeden zweiten (oder jeden dritten, jeden vierten, jeden 8.) Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten angezeigt wird.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Decodieren der aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten basierend auf dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, das durch die zwei Signalflanken der aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten angezeigt wird. Das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall der aktuellen Übertragungsnachricht kann eine verbesserte Genauigkeit (in Bezug auf Variationen zu dem Sensortakt) beim Decodieren der aktuellen Übertragungsnachricht bereitstellen. Das Steuerungsmodul 24 kann ausgebildet sein zum Zwischenspeichern des (Signalflanken/ Timing des) zumindest einen Datensignalabschnitts vor dem Empfangen der zweiten späteren Signalflanke der zwei Signalflanken, und zum Decodieren des zumindest einen Datensignalabschnitts der aktuellen Übertragungsnachricht basierend auf dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, das durch die zwei Signalflanken der aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten angezeigt wird.
Für jede Übertragungsnachricht der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten können die zwei Signalflanken zum Beispiel eine erste frühere Signalflanke und eine zweite spätere Signalflanke aufweisen. Jede Übertragungsnachricht kann durch die jeweilige zweite spätere Signalflanke terminiert sein. Alternativ kann zumindest eine Teilmenge der zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten ferner einen oder mehrere weitere Datensignalabschnitte umfassen, die sich nach der zweiten späteren Signalflanke befinden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Überwachen einer Genauigkeit des empfangenen vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls und zum Initiieren einer Sicherheitsmaßnahme, wenn die Genauigkeit einen Genauigkeitsschwellenwert verletzt. Dies kann helfen, eine schwerwiegende Abweichung von dem Referenzsynchronisierungszeitintervall zu vermeiden. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Senden einer Rückmeldungsnachricht an die Sensorsteuerung 10, die anzeigt, dass der Genauigkeitsschwellenwert durch die Sensorsteuerung verletzt wird. Zum Beispiel kann ein Steuerungsmodul 14 der Sensorsteuerung 10 ausgebildet sein zum Empfangen der Rückmeldungsnachricht, und zum Anpassen einer Erzeugung des Sensorsignals basierend auf der empfangenen Rückmeldungsnachricht. Zum Beispiel kann der Genauigkeitsschwellenwert ein absoluter oder relativer Schwellenwert sein. Zum Beispiel kann der Genauigkeitsschwellenwert verletzt sein, wenn das empfangene vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall zumindest 10 % (oder zumindest 8 %, zumindest 5 %, zumindest 2 %) länger (oder kürzer) ist als ein Referenzsynchronisierungszeitintervall. Zum Beispiel kann der Genauigkeitsschwellenwert verletzt sein, wenn das empfangene vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall zumindest 20 µs (oder zumindest 15 µs, zumindest 10 µs, zumindest 5 µs) länger (oder kürzer) ist als ein Referenzsynchronisierungszeitintervall.
Zum Beispiel kann das Sensorsignal ferner einen Komplementärabschnitt umfassen. Der Komplementärabschnitt kann sich zwischen dem zumindest einen Datensignalabschnitt und einer Signalflanke der zwei Signalflanken befinden. Zum Beispiel kann der Komplementärabschnitt eine Prüfsummeninformation bezogen auf den zumindest einen Datensignalabschnitt aufweisen. Das Steuerungsmodul 24 kann ausgebildet sein zum Verifizieren des zumindest einen Datensignalabschnitts basierend auf der Prüfsummeninformation.
Zum Beispiel kann eine Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls durch die Prüfsummeninformation angezeigt werden. Das Steuerungsmodul 24 kann ausgebildet sein zum Bestimmen (z. B. Überwachen) der Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls basierend auf der Prüfsummeninformation. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Überwachen des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls abhängig von einem Prüfsummendatenelement, das Teil des Komplementärabschnitts ist. Zum Beispiel kann das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall eines von einer Mehrzahl von vorbestimmten Synchronisierungszeitintervallen sein. Das Steuerungsmodul 24 kann ausgebildet sein zum Schätzen, welches der Mehrzahl von vorbestimmten Synchronisierungszeitintervallen für die zwei Sensorflanken verwendet wird. Das Steuerungsmodul 24 kann ausgebildet sein zum Decodieren des zumindest einen Datensignalabschnitts und der Prüfsummeninformation basierend auf dem geschätzten vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall. Das Steuerungsmodul 24 kann ausgebildet sein zum Verifizieren des geschätzten vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls basierend auf dem decodierten, zumindest einen Datensignalabschnitt und der decodierten Prüfsummeninformation, z. B. durch Verifizieren, ob die decodierte Prüfsummeninformation für den decodierten, zumindest einen Datensignalabschnitt für das geschätzte vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall gültig ist.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Übertragen von zumindest einem von einer Triggerflanke, einem Triggerimpuls oder einer Anfragenachricht an die Sensorsteuerung 10, um eine Übertragung des Sensorsignals zu initiieren.
Die zumindest eine Schnittstelle 12 kann einem oder mehreren Eingängen und/oder Ausgängen zum Empfangen und/oder Senden von Information entsprechen, die in digitalen (Bit-)Werten gemäß einem spezifizierten Code sein kann, innerhalb eines Moduls, zwischen Modulen oder zwischen Modulen unterschiedlicher Entitäten.
Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Empfangen des Sensorsignals über ein Bussystem und die Schnittstelle 22 von der Sensorsteuerung 10. Zum Beispiel können die Schnittstelle 22 und die Sensorsteuerung 10 mit einem (gemeinschaftlich verwendeten) Bus verbunden sein. Zum Beispiel können weitere Sensorsteuerungen mit dem gemeinschaftlich verwendeten Bus verbunden sein. Zum Beispiel kann das Steuerungsmodul 24 ausgebildet sein zum Empfangen des Sensorsignals über die Schnittstelle 22 gemäß einem Übertragungszeitplan (über den gemeinschaftlich verwendeten Bus) von der Sensorsteuerung 10.
Bei Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 24 unter Verwendung von einer oder mehreren Verarbeitungseinheiten, einer oder mehreren Verarbeitungsvorrichtungen, jeglichem Mittel zum Verarbeiten, z. B. einem Prozessor, einem Computer oder einer programmierbaren Hardwarekomponente, die mit entsprechend adaptierter Software betriebsfähig ist, implementiert sein. Anders ausgedrückt, die beschriebene Funktion des Steuerungsmoduls 24 kann auch in Software implementiert sein, die dann auf einer oder mehreren programmierbaren Hardwarekomponenten ausgeführt wird. Solche Hardwarekomponenten können einen Allzweckprozessor, einen digitalen Signalprozessor (DSP), einen Mikrocontroller etc. umfassen.
Weitere Details und Aspekte des Sensorsignalempfängers 200 werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren, vorstehend (z. B. 1) beschriebenen Beispielen erwähnt. Der Sensorsignalempfänger 200 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren, vor- oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
3 stellt ein Blockdiagramm eines Sensorsystems 300, umfassend eine Sensorsteuerung 10, ein Sensormodul 100 und einen Sensorsignalempfänger 200, dar. Die Sensorsteuerung 10, das Sensormodul 100 und/oder der Sensorsignalempfänger 200 können ähnlich implementiert sein zu einem oder mehreren Beispielen, die in Verbindung mit 1 oder 2 eingeführt worden sind. Die Sensorsteuerung 10 ist ausgebildet zum Erhalten einer Sensorinformation von dem Sensormodul 100, zum Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation und zum Senden des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger 200. Der Sensorsignalempfänger 200 ist ausgebildet zum Empfangen des Sensorsignals von der Sensorsteuerung 10 und zum Decodieren des Sensorsignals basierend auf einem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Zum Beispiel kann der Sensorsignalempfänger 200 ausgebildet sein zum Bereitstellen des decodierten Sensorsignals an ein Fahrzeug. Ausführungsbeispiele stellen ferner ein Fahrzeug bereit, das das Sensorsystem 300 umfasst. Zum Beispiel kann das Fahrzeug eines von einem Landfahrzeug, einem Wasserfahrzeug, einem Luftfahrzeug, einem Schienenfahrzeug, einem Straßenfahrzeug, einem Auto, einem Geländefahrzeug, einem Kraftfahrzeug oder einem LKW sein.
Ein Einbetten von zumindest einem Datensignalabschnitt zwischen die zwei Signalflanken, die das Synchronisierungszeitintervall anzeigen, kann einen Mehraufwand des Sensorsignals verringern und kann einen Gesamtdatendurchsatz erhöhen, während eine reduzierte Komplexität des Übertragungsprotokolls aufrechterhalten und eine Robustheit des Protokolls beibehalten wird.
Zum Beispiel kann das Sensormodul 100 zumindest ein Element der Gruppe von einem Automobilsensor, einem Hall-Sensor, einem Temperatursensor, einem Winkelsensor, einem Drucksensor, einem Luftstromsensor, einem Positionssensor und einem Piezosensor umfassen.
Weitere Details und Aspekte des Sensorsystems 300 sind in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1 oder 2) beschriebenen Beispielen erwähnt. Das Sensorsystem 300 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren, vor- oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Ein Kurz-Pulsweitenmodulations- (PWM-; PWM = Short Pulse Width Modulation) Code (SPC; SPC = Short PMW Code = Kurz-PWM-Code) und eine Nibble-Übertragung mit einzelner Flanke (SENT; SENT = Single Edge Nibble Transmission) verwenden eine PWM-Codierung für die Übertragung von 4-Bit-Nibbles. Die Evaluation kann auf den fallenden Flanken basieren. Beide Protokolle können eine begrenzte Datenrate aufweisen. Herkömmliche SENT oder SPC können eine erweiterte Periode in dem Rahmen-Anfangsblock aufweisen, die nicht für die Datenübertragung verwendet wird.
4 zeigt ein schematisches Signaldiagramm einer SENT-Übertragung mit einem Sync-Rahmen 402, der ein Referenzzeitintervall von 168 µs definiert, und einen Datenabschnitt mit einem ersten Nibble 404 (ein 0-Nibble (ein Nibble, das den Wert 0 repräsentiert)), einem zweiten Nibble 406 (einem 15-Nibble) und einem dritten Nibble 408 (einem 3-Nibble). Jedes Nibble weist eine Dauer von 36 µs (z. B. für die steigende Flanke) + 0...15 * 3 µs, abhängig von dem repräsentierten Wert, auf. Das Referenzzeitintervall und die Nibbles werden durch eine fallende Signalflanke/Flanke bezeichnet, die von V_PU 410 auf V_LOW 412 (low = niedrig) fällt.
5 zeigt ein schematisches Signaldiagramm einer SPC-Übertragung mit einem Master-Triggerimpuls 502 (z. B. einer zentralen Verarbeitungseinheit) mit einer festen Verzögerung von 90 Einheiten und einer steigende-Flanke-abhängigen Auswahl eines ersten, zweiten, dritten oder vierten Sensors, einem Sync-Rahmen 504 (als Antwort von einem Sensor X), einem Status-Nibble 506a, einem ersten Daten-Nibble 508 (und nachfolgenden Daten-Nibbles), einem sechsten Daten-Nibble 510 und einem Null-Nibble 512. Zusätzliche Daten-Nibbles (z. B. Daten-Nibbles 4-6) können optional und programmierbar sein. Der Sync-Rahmen und die Nibbles können durch fallende Flanken von einer Leerlaufspannung des Netzes bezeichnet werden.
Zumindest einige Ausführungsbeispiele können auf einer Zusammensetzung des Sync-Rahmens aus zwei Datenrahmen mit komplementärer Länge basieren. Um abwärts kompatibel zu bleiben kann die Summe beider zum Beispiel als 168 us gewählt werden.
6 zeigt ein schematisches Signaldiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Sensorsignals, umfassend einen Sync- (Synchronisierungs-) Rahmen 602 mit zwei Signalflanken 602a; 602b, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall (mit einer Länge/Dauer von 168 µs) anzeigen. Der Sync-Rahmen umfasst ein Initialisierungs-Nibble 604 der Länge (Dauer) 61,5 µs + 0...15*3 µs und ein invertiertes Initialisierungs-Nibble 606 der Länge 168 µs - die Länge des Initialisierungs-Nibble 604. 6 zeigt ferner ein erstes Nibble 608 (ein 0-Nibble), ein zweites Nibble 610 (ein 15-Nibble) und ein drittes Nibble 612 (ein 3-Nibble) (z. B. von dem zumindest einen Datensignalabschnitt) nach dem Sync-Rahmen 602. Jedes Nibble weist eine Dauer von 36 µs (z. B. für die steigende Flanke) + 0...15 * 3 µs, abhängig von dem repräsentierten Wert, auf. Das Referenzzeitintervall und die Nibbles werden durch eine fallende Signalflanke/Flanke bezeichnet, die von Vpu 614 auf V_LOW 616 fällt.
Einige Ausführungsbeispiele können zwei Initialisierungsrahmen (z. B. I1 704 und 12 706 von 7) verwenden und die Summe beider anpassen, sodass sie konstant ist. Die konstante Länge kann 168 us sein, kann aber länger sein, da der kürzeste Komplementwert (complement) in diesem Fall nur 8 us wäre.
7 zeigt ein schematisches Signaldiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Sensorsignals, umfassend einen Sync-Rahmen 702 mit zwei Signalflanken 702a; 702b, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Der Sync-Rahmen umfasst ein erstes Initialisierungs-Nibble I1 704 der Länge (Dauer) 36 µs + 0...15 * 3 µs, ein zweites Initialisierungs-Nibble I2 706 der Länge (Dauer) 36 µs + 0...15 * 3 µs und ein komplementäres Nibble 708 mit einer Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls minus die Längen des ersten und zweiten Initialisierungs-Nibble. 7 zeigt ferner ein erstes Nibble 710 (ein 0-Nibble), ein zweites Nibble 712 (ein 15-Nibble) und ein drittes Nibble 714 (ein 3-Nibble) (z. B. von dem zumindest einen Datensignalabschnitt). Jedes (nicht- komplementäre) Nibble weist eine Dauer von 36 µs + 0...15 * 3µs, abhängig von dem repräsentierten Wert, auf. Das Referenzzeitintervall und die Nibbles werden durch eine fallende Signalflanke/Flanke bezeichnet, die von V_PU 716 auf V_LOW 718 fällt.
Die Länge einer Sequenz von N-Nibbles kann durch ein komplementäres Nibble auf eine definierte Länge komplementiert werden. Die Gesamtlänge der N-Nibbles und des Komplementwertes (innerhalb des Sync-Rahmens/befindlich zwischen den zwei Signalflanken, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen) kann als Referenzzeit (vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall) genommen werden.
Die Referenzzeit kann verwendet werden, um den Sync-Rahmen-Dateninhalt (I1 ... IN) unter Verwendung der Referenzzeit des Rahmens zu decodieren, was eine reduzierte Empfindlichkeit für eine Taktabweichung ermöglichen kann, aber in einige Fällen erfordern kann, dass die Nibble-Zeiten bis zum Abschluss des Komplementwertes gespeichert werden. Alternativ kann die Referenzzeit von dem Sync-Rahmen der vorherigen Nachricht genommen werden, was eine umgehende Evaluation des Dateninhalts von jeder Nachricht erlauben kann, und eine erhöhte Empfindlichkeit für Timing-Abweichungen zwischen zwei (Übertragungs-)Nachrichten einführen kann.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Protokoll aus Blöcken zusammengesetzt sein, die N-Nibbles (Datensignalabschnitte) und einen Komplementwert, der den Block komplementiert, derart, dass er eine definierte Referenzlänge (vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall) aufweist, umfassen (oder aus denselben bestehen). Dies kann zusätzlich eine Prüfsumme für jede Gruppe von Nibbles durch den Komplementwert verglichen mit den zwei bestehenden Protokollen (SENT & SPC) bereitstellen. Dieser Typ von Mechanismus kann unterstützend sein, um für den Fall einer erhöhten Datenrate die Fehlerdetektion auf einem hohen Niveau zu halten.
8 zeigt ein schematisches Signaldiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Signal von 8 umfasst eine erste und eine zweite Übertragungsnachricht 810; 820. Die erste Übertragungsnachricht 810 (mit einer Länge der Referenzzeit (vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall)) umfasst ein erstes Nibble I11 812, ein zweites Nibble 112 814 und ein komplementäres Nibble C1 816. Die zweite Übertragungsnachricht 820 (auch mit einer Länge der Referenzzeit) umfasst ein erstes Nibble I21 822, ein zweites Nibble I22 824 und ein komplementäres Nibble C2 826. Jedes (nicht-komplementäre) Nibble weist eine Dauer von 36 µs + 0... 15 * 3µs, abhängig von dem repräsentierten Wert, auf. Die komplementären Nibbles C1; C2 weisen eine Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls minus die Längen des jeweiligen ersten und zweiten Initialisierungs-Nibble auf.
Zumindest einige Ausführungsbeispiele können auf einem System basieren, das über den Sensor und den (Sensorsignal-)Empfänger des Kunden verteilt ist. Verschiedene Ausführungsbeispiele können die Länge eines Teilrahmens komplementieren, um zu einer konstanten Referenzlänge zu passen, die als eine Zeitbasis für das Nachrichtendecodieren verwendet wird, und einen leeren, langen Sync-Rahmen vermeiden, der die Datenrate herunter bringt. Um einen Durchsatz des Protokolls weiter zu steigern, können zusätzlich kürzere Bit-Zeiten verwendet werden, um die Datenrate zu erhöhen.
Weitere Details und Aspekte von Ausführungsbeispielen (z. B. wie in Verbindung mit 6-8 eingeführt) werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren, vorstehend (z. B. 1 bis 3) beschriebenen Beispielen erwähnt. Ausführungsbeispiele können ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren, vor- oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Ausführungsbeispiele stellen ferner ein Verfahren für eine Sensorsteuerung 10 für ein Sensormodul 100 bereit. 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens. Das Verfahren umfasst ein Erhalten 910 einer Sensorinformation von dem Sensormodul 100. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen 920 eines Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die ein vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet. Das Verfahren umfasst ferner ein Senden 930 des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger.
Weitere Details und Aspekte des Verfahrens werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren, vorstehend (z. B. 1 bis 8) beschriebenen Beispielen erwähnt. Ausführungsbeispiele können ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren, vor- oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Ausführungsbeispiele stellen ferner ein Verfahren für einen Sensorsignalempfänger 200 bereit. 10 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens. Das Verfahren umfasst ein Empfangen 1010 eines Sensorsignals von einer Sensorsteuerung 10. Das Sensorsignal weist zwei Signalflanken auf, die ein vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall anzeigen. Das Sensorsignal umfasst ferner zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet. Das Verfahren umfasst ferner ein Decodieren 1020 des Sensorsignals basierend auf einem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall.
Weitere Details und Aspekte des Verfahrens werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren, vorstehend (z. B. 1 bis 9) beschriebenen Beispielen erwähnt. Ausführungsbeispiele können ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren, vor- oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.
Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorab detailliert beschriebenen Beispiele und Figuren erwähnt und beschrieben wurden, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein ähnliches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal zusätzlich in das andere Beispiel einzuführen.
Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich darauf beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse verschiedener, oben beschriebener Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durch oder veranlassen die Durchführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen weitere Beispiele Computer, Prozessoren oder Steuerungseinheiten programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-) programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-) programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren abdecken.
Die Beschreibung und Zeichnungen stellen nur die Grundsätze der Offenbarung dar. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung wie auch besondere Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.
Ein als „Mittel zum...“ Durchführen einer gewissen Funktion bezeichneter Funktionsblock kann sich auf eine Schaltung beziehen, die ausgebildet ist zum Durchführen einer bestimmten Funktion. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, z. B. eine Vorrichtung oder eine Schaltung, die ausgebildet ist für oder geeignet ist für die jeweilige Aufgabe.
Funktionen verschiedener, in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich jeder als „Mittel“, „Mittel zur Bereitstellung eines Sensorsignals“, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals“ usw. bezeichneter Funktionsblöcke können in Form dedizierter Hardware wie beispielsweise „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ usw. wie auch als Hardware fähig der Ausführung von Software in Verbindung mit zugehöriger Software bereitgestellt werden. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen dedizierten Prozessor, durch einen einzigen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl einzelner Prozessoren bereitgestellt werden, von denen einige oder alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Jedoch ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei weitem nicht ausschließlich auf zur Ausführung von Software fähige Hardware bezogen begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor- (DSP-) Hardware, Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA = Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM = Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) einschließen. Auch kann sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, eingeschlossen sein.
Ein Blockdiagramm kann z. B. ein detailliertes Schaltungsdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise kann ein Ablaufdiagramm, ein Flussdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist. In der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert sein, die Mittel zum Ausführen von jedem der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Es versteht sich, dass die Offenbarung vielfacher, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollte, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig angegeben ist, z. B. aus technischen Gründen. Durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teil-Schritte, -Funktionen, -Prozesse oder -Operationen einschließen oder in diese aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.
Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.

Claims

Eine Sensorsteuerung (10) für ein Sensormodul (100), umfassend: zumindest eine Schnittstelle (12), um die Sensorinformation von dem Sensormodul (100) zu erhalten und um ein Sensorsignal an einen Sensorsignalempfänger (200) zu senden; und ein Steuerungsmodul (14) zum: Steuern der Schnittstelle (12), Erhalten der Sensorinformation von dem Sensormodul (100) Erzeugen des Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation, und Senden des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger (200) wobei das Sensorsignal zwei Signalflanken aufweist, die ein vorbestimmtes Synchronisierungszeitintervall anzeigen, und wobei das Sensorsignal ferner zumindest einen Datensignalabschnitt umfasst, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß Anspruch 1, wobei das Sensorsignal ferner einen Komplementärabschnitt umfasst, wobei sich der Komplementärabschnitt zwischen dem zumindest einen Datensignalabschnitt und einer Signalflanke der zwei Signalflanken befindet.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß Anspruch 2, wobei sich der Komplementärabschnitt von dem zumindest einen Datensignalabschnitt zu der einen Signalflanke der zwei Signalflanken erstreckt.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei eine kombinierte Länge des zumindest einen Datensignalabschnitts und des Komplementärabschnitts einem Intervall zwischen den zwei Signalflanken entspricht.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Komplementärabschnitt eine Prüfsummeninformation bezogen auf den zumindest einen Datensignalabschnitt aufweist.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß Anspruch 5, wobei eine Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls durch die Prüfsummeninformation angezeigt wird.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sensorsignal zwei Datensignalabschnitte umfasst, die sich zwischen den zwei Signalflanken befinden.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sensorsignal eine oder mehrere Übertragungsnachrichten aufweist, wobei jede Übertragungsnachricht der einen oder mehreren Übertragungsnachrichten zwei Signalflanken aufweist, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall und zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet, anzeigen.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß Anspruch 8, wobei die zwei Signalflanken eine erste frühere Signalflanke und eine zweite spätere Signalflanke aufweisen, wobei jede Übertragungsnachricht der einen oder mehreren Übertragungsnachrichten zumindest einen Datensignalabschnitt umfasst, der sich nach der zweiten späteren Signalflanke befindet.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zumindest eine Datensignalabschnitt auf einer Pulsweitenmodulationscodierung basiert, und/oder wobei in dem Sensorsignal enthaltene Information durch fallende Signalflanken angezeigt wird.
Die Sensorsteuerung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zumindest eine Datensignalabschnitt Information bezogen auf die Sensorinformation oder Steuerungsinformation umfasst, und/oder wobei jeder Datensignalabschnitt des zumindest einen Datensignalabschnitts einem Nibble entspricht, und/oder wobei das Steuerungsmodul (14) ausgebildet ist zum Senden des Sensorsignals ansprechend auf zumindest eines von einer Triggerflanke, einem Triggerimpuls oder eine Anfragenachricht, die durch den Sensorempfänger (200) initiiert wird.
Ein Sensorsignalempfänger (200), umfassend: eine Schnittstelle (22), um ein Sensorsignal von einer Sensorsteuerung (10) zu empfangen; und ein Steuerungsmodul (24) zum: Steuern der Schnittstelle (22) und Decodieren des Sensorsignals basierend auf einem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, wobei das Sensorsignal zwei Signalflanken aufweist, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen, und wobei das Sensorsignal ferner zumindest einen Datensignalabschnitt umfasst, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Der Sensorsignalempfänger (200) gemäß Anspruch 12, wobei das Sensorsignal zwei oder mehrere Übertragungsnachrichten aufweist, wobei jede Übertragungsnachricht der zwei oder mehreren Übertragungsnachrichten zwei Signalflanken aufweist, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall und zumindest einen Datensignalabschnitt, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet, anzeigen.
Der Sensorsignalempfänger (200) gemäß Anspruch 13, wobei das Steuerungsmodul (24) ausgebildet ist zum Decodieren einer aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehreren Übertragungsnachrichten basierend auf dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, das durch die zwei Signalflanken einer vorherigen Übertragungsnachricht der zwei oder mehreren Übertragungsnachrichten angezeigt wird, oder wobei das Steuerungsmodul (24) ausgebildet ist zum Decodieren einer aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehreren Übertragungsnachrichten basierend auf dem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, das durch die zwei Signalflanken der aktuellen Übertragungsnachricht der zwei oder mehreren Übertragungsnachrichten angezeigt wird.
Der Sensorsignalempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei für jede Übertragungsnachricht der zwei oder mehreren Übertragungsnachrichten die zwei Signalflanken eine erste frühere Signalflanke und eine zweite spätere Signalflanke aufweisen, und wobei jede Übertragungsnachricht durch die jeweilige zweite spätere Signalflanke terminiert wird.
Der Sensorsignalempfänger (200) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Steuerungsmodul (24) ausgebildet ist zum Überwachen einer Genauigkeit des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls und zum Initiieren einer Sicherheitsmaßnahme, wenn die Genauigkeit einen Genauigkeitsschwellenwert verletzt.
Der Sensorsignalempfänger (200) gemäß Anspruch 15, wobei das Sensorsignal ferner einen Komplementärabschnitt aufweist, wobei sich der Komplementärabschnitt zwischen dem zumindest einen Datensignalabschnitt und einer Signalflanke der zwei Signalflanken befindet, wobei der Komplementärabschnitt eine Prüfsummeninformation bezogen auf den zumindest einen Datensignalabschnitt aufweist, wobei eine Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls durch die Prüfsummeninformation angezeigt wird, wobei das Steuerungsmodul (24) ausgebildet ist zum Bestimmen der Länge des vorbestimmten Synchronisierungszeitintervalls basierend auf der Prüfsummeninformation.
Ein Sensorsystem (300), umfassend: eine Sensorsteuerung (10); ein Sensormodul (100); und einen Sensorsignalempfänger (200), wobei die Sensorsteuerung (10) ausgebildet ist zum Erhalten einer Sensorinformation von dem Sensormodul (100), zum Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf der Sensorinformation und zum Senden des Sensorsignals an den Sensorsignalempfänger (200), wobei der Sensorsignalempfänger (200) ausgebildet ist zum Empfangen des Sensorsignals von der Sensorsteuerung (10) und zum Decodieren des Sensorsignals basierend auf einem vorbestimmten Synchronisierungszeitintervall, wobei das Sensorsignal zwei Signalflanken aufweist, die das vorbestimmte Synchronisierungszeitintervall anzeigen, und wobei das Sensorsignal ferner zumindest einen Datensignalabschnitt umfasst, der sich zwischen den zwei Signalflanken befindet.
Das Sensorsystem (300) gemäß Anspruch 18, wobei der Sensorsignalempfänger (200) ausgebildet ist zum Bereitstellen des decodierten Sensorsignals an ein Fahrzeug.
Das Sensorsystem (300) gemäß einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei das Sensormodul (100) zumindest ein Element der Gruppe von einem Automobilsensor, einem Hall-Sensor, einem Temperatursensor, einem Winkelsensor, einem Drucksensor, einem Luftstromsensor, einem Positionssensor und einem piezoelektrischen Sensor umfasst.