DE102018132826A1

DE102018132826A1 - Sensorsystem, Sensorvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung

Info

Publication number: DE102018132826A1
Application number: DE102018132826.5A
Authority: DE
Inventors: Christoph Krall; Dirk Hammerschmidt; Michael Strasser
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-06-27
Also published as: CN109947073A; US10348417B1; US20190199451A1; CN109947073B

Abstract

Ein Sensorsystem mit einer kommunikativ mit einem Sensorbus zu einem Empfängerschaltkreis oder einer Verarbeitungskomponente gekoppelten Sensorvorrichtung vergrößert die Datenrate von Sensorübertragungen auf der Basis des Sensorkommunikationsprotokolls. Bei der Sensorvorrichtung kann es sich um ein SPC-Protokoll (Short Pulse Width Modulation (PWM) Code) oder ein SENT-Protokoll (Single Edge Nibble Transmission) handeln. Eine erste Vielzahl von Sensorwerten kann auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas konfiguriert werden, und eine zweite Vielzahl von Sensorwerten auf der Basis eines zweiten Kommunikationsschemas des Kommunikationsprotokolls innerhalb einer Sensorübertragung. Ferner kann eine Angabe von Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls über die Übertragung zum Sensorbus bereitgestellt und entsprechend durch die Empfänger- oder Verarbeitungsschaltkreise des Sensorbusses verarbeitet werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung liegt auf dem Gebiet der Sensoren, Systeme und Vorrichtungen und Verfahren zum Betrieb solcher Vorrichtungen und betrifft spezieller die Vergrößerung von Datenraten und das Ermöglichen automatischer Protokolldetektion in SPC- und SENT-Sensoren.
HINTERGRUND
Sensoren wie Geschwindigkeits- oder Positionssensoren dienen zur Bereitstellung von Rückmeldungsinformationen in mechatronischen Systemen und werden somit als Schnittstelle zwischen der mechanischen und elektrischen Domäne verwendet. In vielen Fällen wird die Positionierung eines Sensors durch mechanische Beschränkungen bestimmt, zum Beispiel den verfügbaren konstruierten Platz oder die Zugänglichkeit von Erfassungszielen (Zielrad, Wellenende usw.). In den meisten Anwendungen kann deshalb der Sensor nicht in die elektronische Steuereinheit (ECU) eingebettet werden, kann aber als selbstständiger Sensor (Satellitensensor) arbeiten, der durch eine (verdrahtete) Schnittstelle mit der Steuereinheit verbunden werden muss.
Im Hinblick auf Leistungsfähigkeit stellt die Sensorschnittstelle in vielen herkömmlichen Systemen den „Engpass“ für den Informationstransfer dar. Während die Erfassungsinformationen (z.B. Erfassungs- und Diagnostikdaten) am Sensorort mit viel höherer Auflösung (bezüglich Zeit und/oder Genauigkeit) verfügbar sind, können sie aufgrund fehlender Verbindungsbandbreite nicht mit dieser Auflösung transferiert und in der ECU verwendet werden. Außerdem stellen viele herkömmliche Schnittstellen nur eine unidirektionale Datenverbindung (z.B. Sensor zu ECU, aber nicht umgekehrt) bereit, so dass eine dynamische Einstellung von Sensorparametern oder sogar Synchronisation zwischen Sensor und ECU nicht möglich ist, was zu einer Verschlechterung der Leistungsfähigkeit des gesamten Systems führt. Als Letztes sind die meisten herkömmlichen Verbindungsschemata Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Sensor und ECU. In diesen Situationen führen komplexe Systeme, die mehrere entfernte Sensoren umfassen, zu komplexen Kabelbäumen.
Kraftfahrzeugsysteme erhöhen weiter die Komplexität, um neuen Anforderungen im Hinblick auf Emission und Sicherheit zu genügen. Diese können neue Probleme mit Bezug auf Motor- und Systemeffizienz verhindern. Um weiter über sichere und zuverlässige Systeme in Kraftfahrzeugprodukten zu verfügen, während ihre Komplexität zunimmt und die Kosten sinken, werden intelligentere digitale Sensoren verlangt. Das digitale Kommunikationsprotokoll SENT (Single Edge Nibble Transmission) ist eine vielversprechende kostengünstige Lösung für Kommunikation zwischen Sensorsatelliten und einem Mikrocontroller. SPC (Short PWM Code) stellt anwendungsrelevante Funktionalitäten bereit, die in SENT nicht enthalten sind, während dem ursprünglichen Protokoll immer noch soweit wie möglich gefolgt wird. SPC fügt jedoch Bidirektionalität, Synchronizität und Busfähigkeit hinzu. Das SPC-Protokoll kann versuchen, die SENT-Kommunikationsverbindung im Hinblick auf Funktionalität, Leistungsfähigkeit und Kosteneffizienz zu erweitern.
Sensorsysteme können im Allgemeinen Pin-zu-Pin-Schnittstellen für Sensoren verwenden. Typische Implementierungen sind asymmetrische Spannungsschnittstellen (mit drei Leitungen pro Sensor, wie SENT (Single Edge Nibble Transmission), SPC (Short PWM Code (Pulsbreitenmodulation) usw.) oder Stromschnittstellen (mit zwei Leitungen pro Sensor, wie etwa die bei ABS (Antiblockiersystem) oder Getriebegeschwindigkeitssensoren verwendeten). Herkömmliche Schnittstellenvarianten umfassen digitale Spannungsschnittstellen, analoge Spannungsschnittstellen, einfache Stromschnittstellen und komplexe Stromschnittstellen.
In digitalen Spannungsschnittstellen ist SENT eine universelle Schnittstelle, die zum Transfer eines digitalen Datenstroms zur ECU (z.B. unidirektional) ohne Synchronisation und Busfähigkeit verwendet wird. SPC kann eine Erweiterung von SENT repräsentieren, die Synchronisation und Basisbusfähigkeit ermöglicht. Die Implementierung der Bitübertragungsschichtschnittstelle kann einfach sein, so dass die verfügbare Bandbreite (und deshalb die resultierende Baudrate) der Schnittstelle begrenzt sein kann (20kBaud). Aufgrund der einfachen Implementierung weist die Schnittstelle eine hohe Anfälligkeit auf, wenn sie elektromagnetischen Störungen (EMI) oder elektrostatischer Entladung (ESD) ausgesetzt wird. Ein großer Vorteil von SENT/SPC kann die niedrige Komplexität der Bitübertragungsschicht und die Möglichkeit sein, digitale Daten zu transferieren, die sowohl Erfassungs- als auch Diagnostikdaten umfassen. Aufgrund der niedrigen Aktualisierungsrate kann es jedoch für viele Anwendungen (z.B. Rotorpositionserfassung) unzureichend sein.
KURZFASSUNG
Es werden ein Sensorsystem nach Anspruch 1, eine Sensorvorrichtung nach Anspruch 10 und ein Verfahren nach Anspruch 16 bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausführungsformen.
Figurenliste

1 ist eine Blockdarstellung eines Sensorsystems gemäß einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
2 ist eine Blockdarstellung von Komponenten einer Sensorvorrichtung gemäß einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
3 ist eine weitere Blockdarstellung eines Sensorsystems gemäß einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
4 ist eine Darstellung eines Stromsignaltimings einer Sensorübertragung gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
5 ist eine Darstellung von Signalformen einer Sensorübertragung gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
6 ist eine weitere Blockdarstellung einer Sensorübertragung mit zwei Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
7 ist eine weitere Blockdarstellung einer Sensorübertragung mit verschiedenen Modifikationen der Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
8 ist eine weitere Blockdarstellung einer Sensorübertragung mit verschiedenen Modifikationen der Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
9 ist eine weitere Blockdarstellung einer Sensorübertragung mit verschiedenen Modifikationen der Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
10 ist eine weitere Blockdarstellung einer Sensorübertragung mit verschiedenen Modifikationen der Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
11 ist eine Blockdarstellung eines Sensorübertragungs-Synchronisationspulses in einem (Sub-)Rahmen mit verschiedenen Modifikationen von Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
12 ist eine Blockdarstellung eines Sensorübertragungs-Synchronisationspulses in einem (Sub-)Rahmen mit verschiedenen Modifikationen von Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
13 ist eine weitere Blockdarstellung einer Sensorübertragung mit verschiedenen Modifikationen von Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.
14 ist ein Prozessfluss einer Sensorübertragung mit verschiedenen Modifikationen von Protokollschemata gemäß verschiedenen Aspekten oder Ausführungsformen, die hier beschrieben werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei durchweg gleiche Bezugszahlen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen, und wobei die dargestellten Strukturen und Vorrichtungen nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind.
Im vorliegenden Gebrauch sollen sich die Ausdrücke „Komponente“, „System“, „Schnittstelle“ und dergleichen auf eine computerbezogene Entität, Hardware, Software (z.B. bei Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Eine Komponente kann zum Beispiel ein Prozessor, ein auf einem Prozessor laufender Prozess, eine Steuerung, ein Objekt, eine ausführbare Datei, ein Programm, eine Speichervorrichtung und/oder ein Computer mit einer Verarbeitungsvorrichtung sein. Zur Veranschaulichung kann auch eine auf einem Server laufende Anwendung und der Server eine Komponente sein. In einem Prozess können eine oder mehrere Komponenten residieren, und eine Komponente kann auf einem Computer lokalisiert und/oder zwischen zwei oder mehr Computern verteilt sein. Es kann hier eine Menge von Elementen oder eine Menge anderer Komponenten beschrieben werden, wobei der Ausdruck „Menge“ als „eines oder mehrere“ gedeutet werden kann.
Ferner können diese Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Speichermedien aus ausgeführt werden, auf denen verschiedene Datenstrukturen gespeichert sind, wie zum Beispiel mit einem Modul. Die Komponenten können über lokale und/oder entfernte Prozesse kommunizieren, wie etwa gemäß einem Signal, das ein oder mehrere Datenpakete aufweist (z.B. Daten von einer Komponente, die mit einer anderen Komponente in einem lokalen System, einem verteilten System und/oder über ein Netzwerk, wie etwa das Internet, ein lokales Netzwerk, ein großflächiges Netzwerk oder ein ähnliches Netzwerk mit anderen Systemen über das Signal interagiert). Eine Komponente kann auch als Maschine bezeichnet werden.
Als ein anderes Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung mit spezifischer Funktionalität sein, die durch mechanische/Maschinenteile bereitgestellt wird, die durch elektrische oder elektronische Schaltkreise betrieben werden, wobei die elektrischen oder elektronischen Schaltkreise durch eine Softwareanwendung oder eine Firmwareanwendung, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird, betrieben werden können. Der eine oder die mehreren Prozessoren können sich innerhalb oder außerhalb der Vorrichtung befinden und können mindestens einen Teil der Software- oder Firmwareanwendung ausführen. Als weiteres Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung sein, die spezifische Funktionalität mittels elektronischer Komponenten ohne mechanische Teile bereitstellt; die elektronischen Komponenten können einen oder mehrere Prozessoren enthalten, um Software und/oder Firmware auszuführen, die mindestens teilweise die Funktionalität der elektronischen Komponenten vermittelt.
Die Verwendung des Worts beispielhaft soll Konzepte auf konkrete Weise darlegen. Wie in der vorliegenden Anmeldung verwendet, soll der Ausdruck „oder“ nicht ein exklusives „oder“, sondern ein inklusives „oder“ bedeuten. Das heißt, sofern es nicht anderweitig spezifiziert wird oder aus dem Kontext klar ist, soll „X verwendet A oder B“ beliebige der natürlichen inklusiven Permutationen bedeuten. Das heißt, wenn X A verwendet; X B verwendet oder X sowohl A als auch B verwendet, ist „X verwendet A oder B“ unter beliebigen der obigen Beispiele erfüllt. Außerdem sollten die Artikel „ein“ und „eine“, sowie sie in der vorliegenden Anmeldung und in den angefügten Ansprüchen gebraucht werden, im Allgemeinen als „eines oder mehrere“ aufgefasst werden, sofern es nicht anderweitig spezifiziert oder aus dem Kontext klar ist, dass es sich auf eine Singularform bezieht. Soweit die Ausdrücke „beinhalten“, „beinhaltet“, „aufweisen“, „aufweist“, „mit“ oder Varianten davon entweder in der ausführlichen-Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen diese Ausdrücke ferner auf ähnliche Weise wie der Ausdruck „umfassend“ einschließend sein.
Im vorliegenden Gebrauch kann sich der Ausdruck „Schaltkreise“ auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (geteilt, dediziert oder gruppiert) und/oder Speicher (geteilt, dediziert oder gruppiert), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, beziehen oder Teil davon sein oder diese umfassen. Bei einigen Ausführungsformen können die Schaltkreise in einem oder mehreren Software- oder Firmwaremodulen implementiert sein bzw. den Schaltkreisen zugeordnete Funktionen können durch diese implementiert werden. Bei einigen Ausführungsformen können Schaltkreise Logik umfassen, die mindestens teilweise in Hardware betreibbar ist.
EINLEITUNG
Analoge Spannungsschnittstellen gewährleisten hohe Bandbreite und maximale Flexibilität im Hinblick auf Systemintegration. Bei Verwendung als externe Sensorschnittstelle leiden analoge Verbindungen unter hoher Anfälligkeit (z.B. gegenüber Spannungsbelastung, EMI, ESD) und einer hohen Anzahl von Signalleitungen (insbesondere für Differenzsignalverläufe), sowie einem Fehlen von Fähigkeit, zusätzliche (z.B. diagnostische) Daten zu transferieren. Ein Hauptvorteil von Stromschnittstellen ist der Umstand, dass der Informationstransfer über die Sensorversorgungsleitungen durchgeführt werden kann, was typischerweise zu einer Zweidrahtschnittstelle führt.
Bei einfachen Stromschnittstellen weisen die kostengünstigen Implementierungen der Bitübertragungsschicht im Hinblick auf EMI und ESD einen ähnlichen Grad der Anfälligkeit auf, wie er auf den oben beschriebenen Spannungsschnittstellen zu sehen ist. Bei herkömmlichen Implementierungen werden mehrere Protokolle verwendet, die von einer einfachen Pulsfolge, die bestimmte Positionsindizes widerspiegeln (z.B. Getriebegeschwindigkeitssensoren) bis zu fortschrittlichen proprietären Protokollen reichen, die eine begrenzte Menge von Diagnostikdaten in den Datenstrom aufnehmen (z.B. das für Radgeschwindigkeitssensoren verwendete VDA-Protokoll).
Angesichts der oben beschriebenen Unzulänglichkeiten werden verschiedene Komponenten und Techniken offenbart, die es einem Sensorsystem, das eine Sensorvorrichtung umfasst, die mit einem Sensorbus oder einer Schnittstelle mit einem Motor/einer elektronischen Steuereinheit (ECU) oder einer anderen Steuerung verbunden ist, ermöglichen, Datenraten zu vergrößern und EMI-Probleme zu verringern. Zum Beispiel kann ein Sensor kommunikativ mit einer Sensorschnittstelle gekoppelt sein und eine Sensorübertragung mit Sensordaten auf der Basis einer erfassten Eigenschaft (Kenngröße, wie etwa Temperatur, Druck, Fluss, Richtung, magnetische Eigenschaft, Polarität oder dergleichen) eines physikalischen Parameters (Eigenschaft) (z.B. Magnetismus, Wärme, Optik, Kraft oder ein anderer Parameter) erzeugen.
Die ECU kann kommunikativ mit der Sensorschnittstelle gekoppelt sein, um die Sensorübertragung zu empfangen. Als Reaktion auf den Empfang der Sensorübertragung kann die ECU verschiedene Aspekte/Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls der Sensorübertragung bestimmen. Zum Beispiel kann die ECU auf der Basis des Sensorkommunikationsprotokolls oder verschiedener Modifikationen des Protokolls bestimmen, ob ein oder mehrere erste Sensorwerte der Sensordaten zusammen mit einem oder mehreren anderen zweiten Sensorwerten übertragen werden.
Gemäß verschiedenen Aspekten/Ausführungsformen getrennte Codierung der Bit in ansteigenden und fallenden Flanken für Einzel- und Zweikanalsensoren, die verschiedene Werte, Datenwörter oder andere Nutzinformationsdaten repräsentieren können, zum Beispiel gemäß verschiedenen entsprechenden Perioden ansteigender und fallender Flanken oder denselben als Wiederholungen zur Vergrößerung der Zuverlässigkeit. Dies kann ermöglichen, dass das Sensorkommunikationsprotokoll vollständig rückwärtskompatibel mit dem existierenden SPC/SENT-Signalisierungsschema wird, und bietet einem veralteten Empfänger die Gelegenheit, zumindest die in den fallenden Flanken enthaltenen Informationen zu decodieren. Außerdem kann ein Empfänger der Version der nächsten Generation auch einen zweiten Kanal, eine Menge zusätzlicher Sensorwerte, die in den ansteigenden Flanken derselben Übertragung enthalten sind, detektieren und auch eine oder mehrere weitere Modifikationen des Übertragungsprotokolls detektieren.
Das aktuelle SPC-Übertragungsschema kann insbesondere die Zeit zwischen fallenden Flanken des Kommunikationssignals benutzen und somit eine kurze Niedrig-Zeit am Anfang eines Nibbles einführen. Dasselbe kann für das SENT-Sensorprotokoll gelten. Die Sensorkommunikation kann durch Benutzung der ansteigenden Flanken weiter verbessert werden, um die Datenrate der Übertragung zu vergrößern, zusammen mit anderen vorliegenden Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls.
Um rückwärtskompatibel zu bleiben, ergeben nicht alle möglichen Kombinationen der zu übertragenden Datensymbole ein rückwärtskompatibles Datenrahmenformat. In den ansteigenden Flanken können drei Bit codiert werden, um Rückwärtskompatibilität sicherzustellen. Vorliegende Aspekte/Ausführungsformen können die Menge an Datennibbles weiter verringern, um auch die Übertragungsgeschwindigkeit zu vergrößern. Dementsprechend kann es möglich sein, dass ein Sendeempfänger detektiert, welche Protokollversion das am Eingang anliegende Signal bietet. Außerdem kann der Synchronisationsrahmen eine sehr lange Zeit in Anspruch nehmen, in der der Sendeempfänger und Sensor auf das Synchronisieren der Takte warten, wodurch die Kommunikationsgeschwindigkeit verlangsamt wird. Zusätzliche Aspekte, Ausführungsformen oder Einzelheiten der Offenbarung werden nachfolgend ausführlicher unter Bezugnahme auf Figuren zur Überwindung solcher Unzulänglichen beschrieben.
Mit Bezug auf 1 ist eine Blockdarstellung eines Systems 100 gemäß verschiedenen hier offenbarten Aspekten dargestellt, das schnelle und robuste Kommunikation mit Sensoren ermöglicht. Das System 100 kann eine ECU 110, einen Sensorbus bzw. eine Sensorschnittstelle 120 und einen oder mehrere Sensoren 1301-130N umfassen. Obwohl die hier offenbarten spezifischen Beispiele für Ausführungsformen Fahrzeugsensorsysteme (z.B. in Verbindung mit Motoren, Getrieben usw.) betreffen, kann das System 100 in vielfältigen Umgebungen implementiert werden, um Sensordaten von im Wesentlichen beliebigen Kenngrößen/Parametern/Eigenschaften abzutasten (z.B. Positionen/Winkel, Temperaturen, Magnetfelder, Ströme, Änderungsraten davon; chemische Kenngrößen wie Anwesenheit, Abwesenheit oder Konzentration einer Substanz; usw.) und diese Sensordaten über die hier besprochene schnelle Schnittstelle zu übermitteln.
Die ECU 110 kann mit dem Sensorbus 120 (z.B. über einen Differenz-Sendeempfänger) gekoppelt sein und kann über den Sensorbus 120 mit den Sensoren 130i kommunizieren. Die ECU 110 kann ein Synchronisationssignal erzeugen und ausgeben. Das Synchronisationssignal bzw. der Synchronisationspuls kann sowohl Abtastung durch mindestens einen der Sensoren 130i auslösen als auch zum Synchronisieren des einen oder der mehreren Sensoren 130i mit einem gemeinsamen Takt (z.B. dem Takt der ECU usw.) verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen (z.B. Ausführungsformen mit mehr als einem Sensor 130i) kann das Synchronisationssignal ein Adressenelement (z.B. ein oder mehrere Bit) umfassen, das den Sensor oder die Sensoren 130i, der bzw. die Sensordaten abtasten soll, angeben kann. Zum Beispiel kann das Synchronisationssignal mindestens ein Synchronisationsbit (z.B. ein dominantes Bit zur Synchronisation) umfassen, das (bei einigen Ausführungsformen, z.B. denen mit mehreren Sensoren 130i usw.) von dem Adressenelement gefolgt werden kann, das ein oder mehrere Adressenbit umfassen kann, wobei die Anzahl der Adressenbit die Maximalzahl der Sensoren und/oder Sensorkombinationen bestimmt, die eindeutig in dem System identifiziert werden können (z.B. können für 1 Bit zwei Sensoren oder Sensorkombinationen eindeutig identifiziert werden, für 2 Bit vier, für 3 Bit acht usw.).
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Länge des Synchronisationspulses dieselbe oder eine andere Länge als Datenrahmen sein, die durch den einen oder die mehreren Sensoren 130i (die bei solchen Ausführungsformen Datenrahmen konstanter Länge aufweisen können) übertragen werden, und die Adresseninformationen können im Tastverhältnis des Rahmens enthalten sein, das die Anzahl der Adressenbit auf der Basis der gemeinsamen Länge der Datenrahmen und des Synchronisationspulses bestimmen kann.
Der Sensorbus 120 kann ein asymmetrischer Bus oder ein Differenz-Bus sein (und die ECU 110 und die Sensoren 130i können Differenz-Sendeempfänger mit Empfangs-/Sendeschaltkreisen zum Senden und Empfangen über den Sensorbus 120 aufweisen) oder mit Voll- oder Halbduplex-Kommunikationseigenschaften versehen sein. Kommunikation über, den Sensorbus 120 (z.B. von Synchronisationssignalen, Sensordaten usw.) kann beliebige von vielfältigen Leitungscodierungen verwenden, wie zum Beispiel eine NRZ-Codierung (Non-Return-To-Zero), die Varianten von NRZ umfassen kann, wie etwa NRZI (NRZ inverted) usw.
Der eine oder die mehreren Sensoren 130i können auch SPC- oder SENT-Sensoren sein, die mit dem Sensorbus 120 gekoppelt sind (wobei z.B. jeder über einen zugeordneten Differenz-Sendeempfänger gekoppelt sein kann, der in einem Modul dieses Sensors 130i enthalten oder eine diskrete Komponente sein kann). Der eine oder die mehreren Sensoren 130i können das Synchronisationssignal empfangen und können als Reaktion auf das Synchronisationssignal Sensordaten (z.B. über ein Sensorelement) abtasten. Außerdem können der eine oder die mehreren Sensoren 130i die abgetasteten Sensordaten an den Sensorbus 120 ausgeben, auf dem sie durch die ECU 110 empfangen werden können.
Bei einigen Ausführungsformen (z.B. Ausführungsformen mit mehr als einem Sensor 130i) kann jeder Sensor 130i einer oder mehreren Adressen zugeordnet sein (z.B. einer für den Sensor eindeutigen Adresse und/oder einer oder mehreren anderen Adressen, die mit mindestens einem Sensor geteilt werden). Bei solchen Ausführungsformen kann ein Synchronisationssignal ein Adressenelement umfassen, das eine ausgewählte Adresse angibt, und beim Empfang des Synchronisationssignals kann jeder der ausgewählten Adresse zugeordnete Sensor 130i zugeordnete Sensordaten abtasten. In verschiedenen Aspekten, bei denen mindestens zwei Sensoren 130i der ausgewählten Adresse zugeordnet sind, kann diese Abtastung gleichzeitig für jeden der mindestens zwei der ausgewählten Adresse zugeordneten Sensoren 130i stattfinden. In einigen Aspekten kann das Synchronisationssignal von der ECU 110 ein rundgesendetes Synchronisationssignal sein (z.B. über Aufnahme eines spezifischen Adressenelements, das für das rundgesendete Synchronisationssignal designiert wird), wobei jeder der Sensoren 130i Sensordaten als Reaktion auf das rundgesendete Synchronisationssignal abtastet.
Jeder Sensor 130i, der als Reaktion auf das Synchronisationssignal Sensordaten abgetastet hat, kann dann die abgetasteten Sensordaten an den Sensorbus 120 ausgeben. In verschiedenen Aspekten kann das Ausgeben der Sensordaten als Reaktion auf das Synchronisationssignal erfolgen, wobei die Sensordatenausgabe zum Beispiel auf dem Timing des Synchronisationssignals basiert. Außerdem kann jeder Sensor 130i, der Sensordaten an den Sensorbus 120 ausgibt, ein oder mehrere Neusynchronisationsbit ausgeben (z.B. am Anfang oder anderweitig in einigen oder allen der Datenrahmen usw.), die zur Ermöglichung von Taktsynchronisation verwendet werden können. Bei einigen Ausführungsformen können alle Datenrahmen eine konstante Länge aufweisen, während bei anderen Ausführungsformen einige Datenrahmen (z.B. die aus einer ersten Menge von einem oder mehreren Sensoren usw.) eine andere Länge als einige andere Datenrahmen (z.B. die von einer zweite Menge von einem oder mehreren Sensoren usw.) aufweisen können.
Bei Ausführungsformen, bei denen mehr als ein Sensor 130i Sensordaten auf der Basis eines einzigen Synchronisationssignals (das z.B. ein Adressenelement umfasst, das jedem der mehreren Sensoren 130i zugeordnet ist) abtastet, können diese mehreren Sensoren 130i ihre jeweiligen Sensordaten an verschiedenen Zeitpunkten ausgeben (z.B. sequentiell, mit oder ohne dass einer unmittelbar nach dem anderen ausgibt usw.). Die Reihenfolge des Ausgebens von Sensordaten kann vorbestimmt sein, zum Beispiel auf der Basis von Adressen, die den Sensoren 130i eindeutig zugeordnet sind (z.B. in der Reihenfolge zunehmender oder abnehmender Adresse).
In einem Aspekt kann die Kommunikationsplattform bzw. können die Ressourcen 130 elektronische Komponenten mit zugeordneten Schaltkreisen umfassen, die Verarbeitung und Manipulation von Empfangssignal(en) und anderen zu übertragenden Signalen bereitstellen. Die Kommunikationsplattform 130 kann ferner einen Empfänger/Sender oder Sendeempfänger 116 umfassen, der Signale senden und empfangen und/oder eine oder mehrere Verarbeitungsoperationen an solchen Signalen ausführen kann (z.B. Umwandlung von analog in digital beim Empfang, Umwandlung von digital in analog bei Übertragung usw.). Zusätzlich kann der Sendeempfänger 116 einen einzelnen Datenstrom in mehrere parallele Datenströme aufteilen oder die umgekehrte Operation ausführen.
Mit Bezug auf 2 ist eine Blockdarstellung einer Sensorvorrichtung 200, eingerichtet zum Kommunizieren über eine Sensorschnittstelle gemäß verschiedenen hier offenbarten Aspekten, dargestellt. Der Sensor 200 kann eine Differenzvorrichtung 210 oder einen anderen Empfänger/Senderschaltkreise/einen Sendeempfänger 210 und ein Sensorelement 220 umfassen. In verschiedenen Aspekten kann der Sensor 200 als Sensor in Verbindung mit Systemen, Verfahren und Vorrichtungen, die hier besprochen werden, wie etwa in dem System 100, eingesetzt werden.
Der Sendeempfänger 210 kann Empfangs-/Sendeschaltkreise zum Verarbeiten/Erzeugen von Daten umfassen. Der Sendeempfänger 210 kann mit einem Sensorbus 120 oder dergleichen gekoppelt sein. Der Sendeempfänger 210 kann Daten über eine Differenz-Leitungscodierung, wie etwa eine NRZ-Codierung oder andere Codierung, senden und empfangen. Zum Beispiel kann der Sendeempfänger 210 Synchronisationssignale (wie z.B. die von einer ECU wie etwa der ECU 110 usw.) empfangen und kann abgetastete Sensordaten senden (die z.B. zusammen mit einem oder mehreren Neusynchronisationsbit usw. gesendet werden können). In einigen Aspekten können abgetastete Sensordaten als Reaktion auf das Synchronisationssignal gesendet werden (z.B. mindestens teilweise auf der Basis des Timings des Synchronisationssignals usw.).
Als Reaktion darauf, dass der Sendeempfänger 210 ein Synchronisationssignal empfängt, kann das Sensorelement 220 Sensordaten (z.B. Werte, die einer oder mehreren erfassten Kenngrößen/Eigenschaften eines physikalischen Parameters (mechanischen, optischen, magnetischen Parameters oder dergleichen) zugeordnet sind) abtasten.
Der Sensor 200 sowie ein anderer ähnlich in der vorliegenden Offenbarung abgebildeter Sensor kann als rückwärtskompatibel mit SPC/SENT-Sensorkommunikationsprotokollen arbeiten und dem Empfänger ermöglichen, eine Protokollvariante zu detektieren, um die Übertragungsparameter einzustellen, um die Geschwindigkeit der Schnittstelle und die EMI-Leistungsfähigkeit zu verbessern.
Mit Bezug auf 3 ist eine Blockdarstellung einer Verbindung von Sensor zu ECU, die eine Sensorschnittstelle 330 verwendet, die ein Differenz- oder asymmetrischer Bus zur Ermöglichung von Kommunikation zwischen dem Sensor 320 und der ECU 310 sein kann, gemäß verschiedenen hier beschriebenen Aspekten dargestellt. Der Sensor 320 kann ein Sensorelement 332 umfassen, das eine Eigenschaft eines physikalischen Parameters oder eine Kenngröße einer physikalischen Eigenschaft erfasst, und über eine oder mehrere Verarbeitungskomponenten 324 die Sensorübertragung auf der Basis erfasster Daten aus einer Änderung oder einem Maß für die physikalische Eigenschaft/Kenngröße des physikalischen Parameters/der Eigenschaft erzeugen. Die ECU kann einen Mikrocontroller 312 umfassen, der einen oder mehrere Prozessoren zum Verarbeiten/Decodieren der Sensordaten der Übertragungen umfasst.
Der Prozessor bzw. die Prozessoren 324/312 können Anweisungen umfassen. Anweisungen können Software, ein Programm, eine Anwendung, ein Applet, eine App oder anderen ausführbaren Code umfassen, um zu bewirken, dass mindestens irgendwelche der Prozessoren 324/312 eine beliebige oder mehrere der hier besprochenen Methodologien ausführen. Die Anweisungen können ganz oder teilweise in mindestens einem der Prozessoren 324/312 residieren (z.B. in dem Cache-Speicher des Prozessors), in den Speicher-/Speicherungsvorrichtungen oder in einer beliebigen geeigneten Kombination davon. Ferner kann ein beliebiger Teil der Anweisungen in die Hardwareressourcen von einer beliebigen Kombination der Peripherievorrichtungen und/oder der Datenbanken transferiert werden. Dementsprechend können der Speicher der Prozessoren 324/312, die Speicher-/Speicherungsvorrichtungen, die Peripherievorrichtungen und die Datenbanken Beispiele für computerlesbare und maschinenlesbare Medien sein.
In Aspekten können hier beschriebene Ausführungsformen einen digitalen Signalsendeempfänger als Bitübertragungsschicht für Sensordatenübertragung oder eine Sendeempfänger-/Empfänger-/Sendeschaltkreiskomponente verwenden. In verschiedenen Ausführungsformen/Aspekten, die hier beschrieben werden, kann eine anwendungsspezifische Sicherungsschicht (z.B. ein Stapel) verwendet werden, die als Schnittstelle zu entfernten Sensoren mit signifikant verringertem Overhead optimiert ist. Neben dem Vorteil verringerter Hardware-/Softwarekomplexität kann das Vorsehen von dedizierten Synchronisations- (und Neusynchronisations-)Bit (z.B. im Gegensatz zur Verwendung von Bitstopfung) vorhersehbare Rahmenlängen sicherstellen, was bei Erfassungsanwendungen den Vorteil bereitstellt, vorhersehbare Schnittstellen-Latenzzeiten zu ermöglichen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann jeder Sensor eine konstante Rahmenlänge verwenden. Als Alternative können bei anderen Ausführungsformen einige oder alle der Sensoren von anderen Sensoren verschiedene Rahmenlängen verwenden.
Mit Bezug auf 4 ist ein Beispiel für ein Sensorübertragungsprotokoll 400 für Kommunikation über eine Sensorschnittstelle gemäß verschiedenen hier beschriebenen Aspekten dargestellt. Obwohl 4 und andere Figuren spezifische Beispiele für Übertragungsprotokolle 400 demonstrieren, die in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen verwendet werden, um hier beschriebene Aspekte zu veranschaulichen, können bei anderen Ausführungsformen Übertragungsprotokolle mit anderen Kenngrößen verwendet werden. Zum Beispiel kann der Sensor 320 SPC/SENT-Sensorkommunikationsprotokoll(e) benutzen, die nur die Zeit zwischen fallenden Flanken des Kommunikationssignals verwenden und somit am Anfang eines Datennibbles eine kurze Niedrig-Zeit einführen. Außerdem können die ansteigenden Flanken auch als ein zweiter Kanal oder ein zweites Kommunikationsschema des Protokolls benutzt werden, um die Datenrate der Übertragung zu vergrößern.
Um rückwärtskompatibel zu bleiben, ergeben nicht alle möglichen Kombinationen der zu übertragenden Datensymbole ein rückwärtskompatibles Datenrahmenformat. In den ansteigenden Flanken können zum Beispiel nur drei Bit codiert werden, um Rückwärtskompatibilität sicherzustellen. Vorliegende Aspekte/Ausführungsformen können die Menge an Datennibbles weiter verringern und die Übertragungsgeschwindigkeit vergrößern.
In verschiedenen Aspekten stellt das Codierungsschema die Möglichkeit eines voll rückwärtskompatiblen SENT/SPC-Signals für Einzel-/Zweikanal-Datensensorübertragung bereit. Über eine CRC-Prüfung kann die automatische Detektion von Codierung in der ECU 110 möglich sein, und ein Empfänger kann detektieren, welches Protokoll oder welche Modifikation des Protokolls in dem Sensor 320 erzeugt wird.
Die SPC-Kommunikation kann insbesondere verschiedene Arten von Kommunikation in der Industrie für Sensoren, wie etwa SAE SENT, einem formulierten Standard per Vereinbarung, der Einheitszeiten (UT) verwendet, ermöglichen. Eine UT ist die Zeitbasis für das Protokoll. SAE SENT verwendet derzeit 3 µs als feste UT. Dies kann langsam sein und etwa einen Sensorwert pro Millisekunde erlauben. Ein anderer Nachteil ist hier, dass nicht unbedingt mehrere Sensoren in dem Standard adressiert werden, so dass nur ein Sensor und ein Empfänger miteinander kommunizieren können.
SPC kann insbesondere die Lösung für eine Signalisierungsstruktur bereitstellen, die dafür eingerichtet werden kann, verschiedene Sensoren zu adressieren, um Daten von ihnen zu erhalten. Die Verwendung von mehreren Sensoren in einem Bus kann verwendet werden und Kabel sparen, indem nicht ein Kabel für jeden Sensor vorliegt; somit reicht nur eine Busleitung und kann außerdem immer noch verschiedene Sensorwerte auslesen. Es wird jedoch eine Vergrößerung der Datenübertragung und Übertragungseffizienz verlangt.
Sensordaten können mit logischen Informationen codiert werden, die durch Spannungsmodulation gemäß dem dargestellten SPC-Protokoll transferiert werden. Andere Implementierungen können als Alternative oder zusätzlich Strommodulation verwenden. Gemäß SPC kann die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden fallenden Flanken den Wert von etwa einem Vier-Bit-Datennibble definieren, um somit Zahlen zwischen 0 und 15 zu repräsentieren. Die Datennibbles transportieren die Nutzinformationen oder Sensordaten von der Sensorvorrichtung 320 (220) zu der ECU 310. Die Gesamtübertragungszeit eines Datenrahmens hängt deshalb von den übertragenen Datenwerten, d.h. vom Inhalt, ab. Eine einzelne fallende Flanke kann als eine Signalform definiert werden, die durch einen Niedrig-Puls oder eine Niedrig-Zeit gegeben wird, der bzw. die mehr als vier Einheitszeiten (UT) andauert, gefolgt von einem Hoch-Puls, der eine im Protokoll definierte vorbestimmte Zeit dauert, wie etwa 7 Einheitszeiten, was zum Beispiel null codieren könnte. Um dementsprechend eine Eins („1“) zu übertragen, können neun Einheitzeiten die Dauer auf der Hoch-Zeit sein, was bis 15 oder 7 + 15 zunehmen kann, um 22 UT auf der Hoch-Position zu geben, wodurch das Nibble als Teil der Codierung länger erweitert wird. Ein Empfänger (z.B. die ECU 310) kann wiederum die Informationen durch Messen von Zeiten zwischen Übertragungen von hoch zu niedrig decodieren oder verarbeiten. Der Hoch-Puls kann eingegeben werden, indem ein Signal über einer vorbestimmten Schwelle auf der verdrahteten Verbindung angelegt wird, während der Niedrig-Puls durch ein Signal unter derselben Schwelle oder unter einer anderen Schwelle gegeben werden kann. Alle im Protokoll definierten Werte oder Zeiten können auch Vielfache der Einheitszeit UT sein.
Mit Bezug auf 5 ist ein anderes Übertragungsprotokoll 400 für Kommunikation über eine Sensorschnittstelle gemäß verschiedenen hier beschriebenen Aspekten dargestellt. Der Rahmen (z.B. Einzelübertragung 400) kann zum Abtastzeitpunkt nach Leitungsleerlauf mit einem Triggerpuls der ECU beginnen, wodurch die Datenübertragung des Slave (z.B. der Sensoren 0 bis 4 oder einer anderen Anzahl, abhängig von der Länge) eingeleitet werden kann. Wie in dem obigen Beispiel von 4 umfasst die Sensorübertragung 500 den Triggerpuls, den Synchronisationspuls (Synch), ein Status-Nibble, Sensordaten, einschließlich einer ersten Menge von Datenwerten (Datenwert 1), die in den fallenden Flanken codiert werden, und einer zweiten Menge von Datenwerten (Datenwert 2), codiert in den ansteigenden Flanken, einen rollenden Zähler (CNTR) bzw. zyklische Redundanzprüfung (CRC 1) und eine Pause. Dem Triggerpuls kann eine Synchronisationsperiode von etwa 56 UT folgen, mit der die Sensorvorrichtung zum Beispiel mit dem Takt des ECU-Prozessors 312 synchronisiert. Die Daten des Sensors beginnen mit einem Status-Nibble, das zwischen etwa 12-27 UT oder mehr betragen kann. Dem Status-Nibble können Daten-Nibbles folgen, wobei zum Beispiel jedes der Daten-Nibbles zwischen etwa 12-27 UT oder mehr dauert, wobei die Daten-Nibbles zum Beispiel die Sensordaten enthalten, z.B. einen Hall-Wert/Temperaturinformationen/einen anderen Eigenschaftswert. Den Daten-Nibbles kann zum Beispiel ein CRC-Nibble folgen, das zwischen etwa 12-27 UT dauert. Der Datenrahmen kann durch einen Endpuls oder Pausenpuls abgeschlossen werden.
Der Triggerpuls, insbesondere die Niedrig-Zeit des Triggerpulses, kann zur Übertragung von Daten von der ECU zur Sensorvorrichtung verwendet werden. Gemäß einigen Ausführungsformen wird ein erster Schlüssel unter Verwendung des Triggerpulses von der ECU zu der Sensorvorrichtung übertragen. Ein Triggerpuls ist nicht auf eine einzige Signalform/Übertragung beschränkt, die von einem hohen zu einem niedrigen Zustand und danach wieder zurück zum niedrigen Zustand übergeht (eine einzelne fallende Flanke). Weitere Ausführungsformen können abhängig von der konkreten Implementierung auch mehr als eine fallende Flanke als Triggerpuls verwenden. Allgemein ausgedrückt ist ein Triggerpuls eine Signalwellenform, die übertragen wird, um einen Datenrahmen einer Kommunikationsübertragung zu starten, und er hängt von dem gewählten Protokoll und seiner konkreten Implementierung ab.
Bei einer Ausführungsform können die fallenden Flanken der Übertragung derart mit Datenwerten konfiguriert/codiert werden, dass die Datenzeiten von fallenden (hoch zu niedrig) zu fallenden (hoch zu niedrig) Flanken gemessen werden. Außerdem können auch die ansteigenden Flanken in der Übertragung mit anderen Datenwerten konfiguriert werden, so dass zum Beispiel bei der Verarbeitung der Sensordaten über die Schnittstelle 330 Datenzeiten von ansteigenden (niedrig zu hoch) zu ansteigenden (niedrig zu hoch) Flanken gemessen werden. Diese Operationen können die Datenrate signifikant vergrößern, indem zwei verschiedene Varianten oder Sensorkommunikationsschemata in einer einzigen Sensorübertragung gemäß einem gegebenen Sensorkommunikationsprotokoll (z.B. SPC/SENT-Protokoll) konfiguriert/verarbeitet werden.
In einem anderen Aspekt bzw. einer anderen Ausführungsform ist am Ende der Übertragung 500 eine zyklische Redundanzprüfung vorgesehen, so dass der Empfänger oder die ECU 310 entscheiden kann, ob die übertragenen Daten korrekt übertragen wurden oder nicht, sowie ob eine bestimmte Modifikation oder zusätzliche Schemata an dem Sensorkommunikationsprotokoll in der Sensorübertragung durch die Sensorvorrichtung 320 konfiguriert sind. Außerdem könnte ein rollender Zähler gegebenenfalls als Zählmechanismus benutzt werden. Dementsprechend kann eine Detektionsoperation durch die ECU 310 implementiert oder durch die Sensorvorrichtung 320 in der Sensorübertragung getriggert werden. Hierbei könnte die ECU 310 nur Datenwerte aus einer einzigen CRC (wie in der CRC 1/Daten des rollenden Zählers, die dem codierten Datenwert 1 zugeordnet sind, gezeigt) verwenden, um die zyklische Redundanzprüfung zu berechnen und dann auf der Basis dieser Berechnung zu bestimmen, ob der Datenwert zu den ansteigenden Flanken zu verwenden ist oder nicht.
In dem Beispiel von 6 können Sensorwerte von Sensordaten in Sensorübertragungen 600 durch die Sensorvorrichtung (z.B. den Sensor 320 oder einen anderen vorliegenden Sensor) durch Benutzung der fallenden Flanken 605 für eine Menge von Sensorwerten und der ansteigenden Flanken 602 für eine andere, zweite Menge von Sensorwerten erzeugt/konfiguriert werden. In der unteren Signalform 606 befindet sich ein Beispiel für das Konfigurieren der fallenden Flanken zur Codierung von null für die ganze Zeit und Vergrößern des Werts von 0,1, 2, 3, 4, 5 bis zu 7 an den ansteigenden Flanken. Um Kompatibilität mit dem veralteten Standard aufrechtzuerhalten, kann die Niedrig-Zeit einen vordefinierten Wert aufweisen, und die Hoch-Zeit kann dann variieren oder zum Beispiel zunehmen, um Datenwerte bis zu etwa 7 in den ansteigenden Flanken zu codieren. Andernfalls können die Signalform 606 oder Sensorübertragungen mit den Sensordaten zu lang sein, und die Flanken können anfangen, verloren zu gehen oder zu verschwinden. In vorliegenden Aspekten können Datenwerte somit gemäß verschiedenen Sensorprotokollschemata oder Modifikationen des Protokolls in derselben Übertragung codiert werden. Datenwerte können als Teil des SPC-Protokollformats einer Übertragung in den fallenden Flanken codiert werden, und ein oder mehrere Datenwerte auf den ansteigenden Flanken.
Mit Bezug auf 7 ist ein anderes Übertragungsprotokoll eines Rahmens 700 zur Kommunikation über eine Sensorschnittstelle gemäß verschiedenen hier beschriebenen Aspekten dargestellt. Die Sensorvorrichtung 320 (220) kann zum Beispiel Datennibbles mit bis zu etwa vier Bit Datenwert wie gezeigt erzeugen und übertragen. Durch Verwendung von 12-Bit-Datennibbles können die bestimmten Codierungsschemata implementiert werden. Aus SPC kommt ein Triggerpuls, ein Synchronisationspuls und das Status- und Steuernibble durch Codieren von Datenwerten in fallenden Flanken und ansteigenden Flanken. Eine Menge von Flanken (z.B. die fallenden Flanken) können konstant sein, um den standardmäßigen oder veralteten Vorrichtungen zu entsprechen, wie bei einem herkömmlichen SPC-Signal, Verwendung für drei Nibbles, die jeweils vier Bit Datenwert enthalten. Dies gibt Datenwert Nummer eins mit 12 Bit. Andererseits oder in einem zusätzlichen Schema können auch die ansteigenden Flanken die übrigen drei Bit Daten codieren, so wie wir es zuvor gesehen haben, und durch Verwenden von vier der Datennibbles könnten wir tatsächlich einen zweiten Datenwert aufnehmen. Für einen veralteten SPC-Empfänger, der die ansteigenden Flanken der Sensordaten nicht wirklich betrachtet, können die Sensordaten also flexibel sein, um sie an eine gewisse Stelle für die Codierung zusätzlicher Daten zu setzen und somit die Geschwindigkeit und die Datenrate des gesamten Sensors 320 zur Steuerung 310 tatsächlich zu verbessern.
Um die zwei Datenströme völlig zu trennen und um die Fehlerdetektionsfähigkeit zu vergrößern, kann man auch eine zweite CRC-Prüfung an den in den ansteigenden Flanken codierten Daten hinzufügen. Dies könnte mit einer Erweiterung des Rahmens auf den Pausenpuls, die den Standard einhält, einhergehen. Dann könnten beide Ströme getrennt behandelt werden, und der Empfänger könnte entsprechend eingerichtet werden, das zweite Datenwort zu unterstützen.
Mit diesem Rahmen 700 kann eine derzeit existierende SPC/SENT-Empfängerschnittstelle (z.B. 330) mit Empfangssteuerung 312 zumindest alle in den fallenden Flanken codierten Daten wie spezifiziert detektieren. Falls jedoch in den ansteigenden Flanken enthaltene Daten für die CRC-Berechnung betrachtet werden, stimmt die CRC einer Standardübertragung nicht überein und die ECU 310 oder Steuerung 312 davon kann gemäß vorliegenden Aspekten detektieren, dass entweder Fehler aufgetreten sind oder ob es auch codierte Daten auf den ansteigenden Flanken gibt. Falls ein Fehler aufgetreten ist, entweder durch falsche CRC-Übereinstimmung oder Betrieb des rollendes Zählers, könnte ein Empfänger der nächsten Generation Decodierung der Daten ansteigender Flanken einleiten und die CRC neu berechnen, um zu sehen, ob dies der Fall ist. Wenn auch im zweiten Fall eine CRC-Nichtübereinstimmung auftritt oder eine andere Identifikation eines Fehlers durch rollenden Zähler oder ein anderweitig nicht ordnungsgemäßer zugeordneter Parameter in Bezug auf Übertragungsintegrität, sind Fehler in der Datenübertragung geschehen; wenn nicht, können beide Schemata des Protokolls benutzt werden, um verschiedene Mengen von Sensorwerten zu verarbeiten, die zusammen in einer selben Übertragung übermittelt werden.
In einem anderen Aspekt bzw. einer anderen Ausführungsform sind am Ende der Übertragung 700 mindestens zwei zyklische Redundanzprüfungen vorgesehen, so dass der Empfänger oder die ECU 310 entscheiden kann, ob die übertragenen Daten korrekt übertragen wurden oder nicht, und mit welchem Schema oder mit welcher Modifikation des Sensorkommunikationsprotokolls. Dementsprechend kann eine Detektionsoperation durch die ECU 310 implementiert oder durch die Sensorvorrichtung 320 durch die Sensorübertragung mit mehr als einer CRC/einem Wert des rollenden Zählers getriggert werden. Die ECU 310 könnte auch Datenwerte von mehreren CRC (wie in der CRC 1/Daten rollender Zähler, die dem codierten Datenwert 1 zugeordnet sind, und mit CRC 2/rollendem Zähler, der dem codierten Datenwert 2 zugeordnet ist, als getrenntes Schema oder getrennter Kanal der Übertragung gezeigt) zur Berechnung der zyklischen Redundanzprüfung zur Bestimmung eines Übertragungsfehlers verwenden und dann auf der Basis dieser Berechnung bestimmen, ob der Datenwert zu den ansteigenden Flanken zu verwenden ist oder nicht, und bestimmen, ob die Sensorvorrichtung 320 mit zwei Kanälen oder verschiedenen Schemata bei der Sensorübertragung arbeitet.
Zum Beispiel kann die Sensorvorrichtung 320 (220 oder eine beliebige andere vorliegende) den Datenwert 1 und den Datenwert 2 zur Berechnung oder Codierung der CRC benutzen. Wenn die ECU 310 oder ein anderer Empfänger einen herkömmliche Empfänger umfasst, der nur fallende Flanken betrachtet, würde sie bzw. er sofort eine Nichtübereinstimmung zwischen der CRC, die sie bzw. er empfängt und die berechnet wird, um zu verifizieren, ob die Daten korrekt sind, erhalten. In einem zweiten Schritt könnte der Empfänger dann weitere Operationen verarbeiten, um auch die ansteigenden Flanken zu finden, die darin gespeicherten Informationen zu decodieren und kann dann ferner die CRC in einer zweiten Operation neu berechnen. Wenn die empfangene SPC/SENT-Übertragung empfangen wird und die neu berechneten Werte aus der zweiten CRC-Berechnung übereinstimmen, weiß er dann, dass auch in den ansteigenden Flanken Informationen codiert sind, und kann die Verarbeitung von Sensordaten aus der Übertragung fortsetzen, um dadurch auch eine Datenrate der Übertragungen verglichen mit veralteten Protokollen zu vergrößern.
Mit Bezug auf 8 ist ein Beispiel für eine Sensorübertragung 800 auf der Basis einer Modifikation oder Variante des Sensorkommunikationsprotokolls dargestellt. Wie oben umfasst die Sensorübertragung 800 den Triggerpuls, den Synchronisationspuls (Synch), ein Status-Nibble, Sensordaten, einschließlich einer ersten Menge von Datenwerten (Datenwert 1), die in den fallenden Flanken codiert werden, und einer zweiten Menge von Datenwerten (Datenwert 2), codiert in den ansteigenden Flanken, einen rollenden Zähler (cntr) bzw. eine zyklische Redundanzprüfung (CRC 1) und eine Pause.
In einem anderen Aspekt können die hier beschriebenen Sensorübertragungen, wie etwa die Sensorübertragung 800, etwa 16 Bit betragen, in einer Menge, die dem Datenwert 1 zugeordnet ist. Außerdem können weitere 16 Bit einen zweiten Kanal oder ein zweites Datenschema in derselben Übertragung definieren, deren Länge auch ungefähr 16 Bit beträgt. Im Gegensatz zu der obigen Beschreibung kann eine Erweiterung der Datenwerte oder Mengen von Sensordaten von etwa 12 Bit auf etwa 16 entweder in dem Kanal/Schema des Datenwert 1, des Datenwerts 2 oder beiden erzeugt werden, was ein zusätzlicher oder alternativer anderer Aspekt der anderen Ausführungsformen der hier beschriebenen SPC/SENT-Sensorkommunikations-Protokollübertragung sein kann.
Für die Übertragung 800 mit 16 Bit Daten könnte der Datenrahmen (oder die gesamte Übertragung oder die gesamten Datennutzinformationen) um ein Datennibble erweitert werden. Da im ungünstigsten Fall nur 3 Bit in den Datennibbles auf den ansteigenden Flanken codiert werden können (um immer noch den Standard einzuhalten), kann die Datencodierung der ansteigenden Flanken auf den Synch-Puls erweitert werden/diesen überlappen, um genug Datensymbole zu erzielen. Dadurch entsteht die Möglichkeit, 18 Bit zur Codierung zu verwenden und 2 Extrabit zu verwenden, um die Zuverlässigkeit und Länge der CRC zu vergrößern. Wieder könnte dieses Übertragungsschema völlig rückwärtskompatibel mit einer derzeitigen SPC/SENT-Empfängerimplementierung sein.
In einem Aspekt kann Einleitung des zweiten Datenwerts in dem Synch-Puls erfolgen. Dies würde ermöglicht, weil es für einen herkömmlichen Sensor oder Empfänger nur wichtig ist, dass diese Zeit von der fallenden Flanke zur nächsten fallenden Flanke einen konstanten Wert aufweist. Der Rest ist die ansteigende Flanke, die tatsächlich flexibel für die Wahl der Sensorvorrichtung konfiguriert werden kann. Außerdem kann, wenn der Empfänger (z.B. die ECU 310) nichts mit den ansteigenden Flanken anfangen kann, er immer noch die in den fallenden Flanken enthaltenen Datenwerte detektieren.
Mit Bezug auf 9 ist eine Sensorübertragung 900 gemäß verschiedenen Aspekten von SPC/SENT-Sensorkommunikationsprotokollen dargestellt. Bei SPC- oder SENT-Sensorübermittlungen kann ein Status-Nibble zuerst übertragen werden, so dass es Informationen enthält, dass es der Sensorvorrichtung (z.B. 320, 220 oder dergleichen) immer noch gut geht. Wenn sich zum Beispiel die Sensorvorrichtung 320 selbst überwacht, kann sie selbst eine Statusangabe bereitstellen. Wenn zum Beispiel die Sensorvorrichtung 320 einen Magnetfeldwert als eine Eigenschaft eines magnetischen physischen Parameters/Zustands mit einem Temperaturerfassungselement daran misst (als Teil des Sensorelements 322 oder Micro 324 oder kommunikativ damit gekoppelt), kann die Sensorvorrichtung 320 sich selbst überwachen und prüfen, ob der Sensor innerhalb seiner Spezifikationen arbeitet. Zum Beispiel könnte sie dann angeben, dass der Sensor bei einem gemessenen Wert für eine Bestimmung durch sich selbst/die ECU 310 verwendet wird, ob er wirklich zuverlässig ist oder nicht und innerhalb der Spezifikation arbeitet.
In anderen Aspekten könnte die Temperatur in dem Status-Nibble enthalten sein, und weil für veraltete Vorrichtungen drei Bit in den ansteigenden Flanken codiert werden, um rückwärtskompatibel zu bleiben, kann ein Temperatur- oder Eigenschaftswert in mindestens den ansteigenden Flanken der Übertragung des Status-Nibbles erweitert werden. Für das Nibble bzw. die Nibbles mit Temperatur oder einer anderen Eigenschaft aus dem herkömmlichen SPC muss es auch nur auf einem bestimmten Wert in dem System bleiben, um eine bestimmte Länge gemäß dem übertragenen Datensymbol zu betragen, aber eine Einstellung der ansteigenden Flanke dieses Symbols kann immer noch möglich sein. Der Rahmen oder die Übertragung kann dann aus zwei Extra-Nibbles bestehen, die 8 Bit Temperaturinformationen enthalten. Dies bietet auch die Möglichkeit, die 16 Bit des sekundären Sensorwerts in den ansteigenden Flanken zu codieren, während der Temperaturwert an mindestens einen der Datenwerte 1/2 als 8 Bit in etwa zwei Nibbles angehängt wird.
Als Alternative oder zusätzlich kann der Temperaturwert zur Überwachung der Integrität der Sensorvorrichtung 320 durch die ECU 310 an 12 Bit Daten als den Datenwert 1/2 angehängt werden, was mit der einhergehenden Beschreibung in anderen obigen Aspekten veranschaulicht wird. Ähnlich könnten 8 Bit vor dem CRC-Nibble angehängt werden, wobei, wenn die Temperatur gültig ist oder eine vorbestimmte Schwelle entsprechend der Temperatur oder einer Eigenschaft des Sensors erfüllt, die CRC als Reaktion als Teil einer zweiteiligen Datenkontrollprüfung über den empfangenen Werten berechnet werden.
Mit Bezug auf 10 ist eine Sensorübertragung 1000 gemäß verschiedenen Aspekten von SPC/SENT-Sensorkommunikationsprotokollen dargestellt. Hier kann ein zusätzlicher Mechanismus zum augenblicklichen Detektieren der Verwendung eines modifizierten Protokolls durch die Sensorvorrichtung 320 erzeugt werden, zum Beispiel mit der Konfiguration von Extrapulsen in dem Synchronisationspuls (bezeichnet als „Synch-Puls 2.0“) wie gezeigt.
Die Sensorübertragung oder der Sensorrahmen, die bzw. der zum Beispiel durch die Sensorvorrichtung 320 erzeugt wird, ist ein Beispiel für eine andere Ausführungsform mit der Konfiguration des Synch-Pulses 2.0 als Rahmen innerhalb der Übertragung oder Subrahmen. Für den Synch-Puls wie oben offenbart ist es in erster Linie wichtig, dass die Zeit von der ersten fallenden Flanke zu einer anderen fallenden Flanke einen konstanten Wert darin aufweist. Wenn also der Empfänger, die ECU 310 oder der Prozessor 312 tatsächlich weiß, dass es einige ansteigende Flanken gibt, die dazwischenkommen, könnte er bzw. sie tatsächlich auch basierend darauf, wie viele Extrapulse in diesem zeitkonkreten Subrahmen oder Rahmen innerhalb der Übertragung als der Synch-Puls 2.0 kommen, einige Informationen herausfinden.
In einem Aspekt kann der Synch-Puls dafür eingerichtet werden, anzugeben, welcher Modus, welches Schema der Modifikation des Sensorkommunikationsprotokolls zum Beispiel durch die Sensorvorrichtung 320 konfiguriert wird. Zum Beispiel könnte der ECU 310 eine Vielzahl von Modi oder Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls angegeben werden. Eine Angabe oder Extrapuls(e) in dem Synch-Puls als Synch-Puls 2.0 könnte umfassen, ob ansteigende Flanken zwischen einander verwendet werden, um die Datenrate der Sensorübertragung zu vergrößern, oder nicht, sowie eine Anzahl anderer Modifikationen, die durch einen oder mehrere verschiedene Extrapulse zwischen ansteigenden Flanken des Synch-Pulses angegeben werden können.
Mit Bezug auf 11 ist ein Beispiel für den Synch-Puls 2.0 (1100), sowie er in der Übertragung 1000 von 10 demonstriert wird, dargestellt. Eine Vergrößerung der Anzahl übertragener Datenbit kann durch die Sensorvorrichtung 320 konfiguriert und zum Beispiel durch die ECU 310 verarbeitet werden, um eine bestimmte Modifikation zu bestimmen.
Bei den obigen Schemata kann der Synch-Puls seine Länge behalten, um mit existierenden SENT/SPC-Empfängern oder Mikrocontroller-/Prozessorkomponenten 312 rückwärtskompatibel zu bleiben. Der Hauptunterschied bei dem Schema 1100 von 11, wodurch es nicht mehr völlig rückwärtskompatibel mit einem existierenden SPC/SENT-Empfänger wird, ist eine vergrößerte Anzahl von Signalflanken im Synchronisationspuls. Ein neuer Empfänger könnte dafür eingerichtet werden, n fallende Flanken in dem Synchronisationspuls zu ignorieren und auf eine Zeit zu synchronisieren, die durch die erste fallende Flanke und die folgende n-te fallende Flanke definiert wird. Durch Ignorieren von N-1 Flanken im Synchronisationspuls kann auch ein Kommunikationsmodus codiert werden, d.h. der Empfänger könnte automatisch N Konfigurationen schalten, die durch mehrere Pulse in der Synch-Periode ausgewählt werden. Dies ist in der folgenden Figur visuell dargestellt, wobei jeder Inkrementpuls aus K UT Niedrig-Signal oder K UT Hoch-Signal besteht.
Dies könnte auf allgemeine Weise formuliert werden, indem zum Beispiel tatsächlich N zusätzliche fallende Flanken für den Puls betrachtet werden, wobei N eine positive ganze Zahl von 1 oder mehr ist. Wenn zum Beispiel eine Flanke Teil des Synch-Pulses ist, könnte eine zusätzliche fallende Flanke dem Mikrocontroller 312 oder dem Empfänger ermöglichen, zu bestimmen/zu verarbeiten, dass eine Sensorvorrichtung 320 über den Schnittstellenbus 330 mit einer bestimmten Protokollvariante sendet. Insbesondere könnte es eine Niedrig-Zeit von K Einheitszeiten und/oder eine Hoch-Zeit von K Einheitszeiten darüber in dem Synchronisationspuls von insgesamt 56 UT geben. In dem vorliegenden Beispiel kann eine typische fallende Flanke für den Synch-Puls erzeugt werden, und dann eine folgende Flanke zum Schließen des Synch-Pulses, sowie dazwischen eine Variation oder verschiedene Pulse, die eine oder mehrere fallende Flanken umfassen, die durch den Empfänger 310 empfangen werden können. Abhängig davon, wie viele Extrapulse empfangen werden, könnte der Empfänger implizit bestimmen, ob der Sensor entweder die 12 Bit oder entweder die 16 Bit oder eine andere Menge als Teil von Datenwert 1/Datenwert 2 bzw. mehrerer Datenwerte sendet.
In einem Aspekt könnte die Anzahl verschiedener Extrapulse etwa acht oder mehr betragen, wie zum Beispiel etwa sechzehn verschiedene Modifikationen oder Angaben einer verschiedenen Abwandlung des Sensorprotokolls für die ECU 310. Wie für Durchschnittsfachleute erkennbar ist, könnten auch andere Angaben oder Anzahlen benutzt werden. Die verschiedenen Modifikationen könnten Angaben von Größe, Länge, mehreren Datenwerten oder Kanälen/Schemata der Übertragung, eine Eigenschaft (z.B. Temperatur), die anwesend ist oder nicht, oder ein Wert davon sein oder auch SPC/SENT oder eine bestimmte andere Modifikation des Sensorprotokolls der Sensorübertragung.
Mit Bezug auf 12 ist ein weiteres Beispiel für den Synch-Puls 2.0 dargestellt. Ein alternativer Synch-Puls könnte verwendet werden, wenn die in einer im Synch-Rahmen enthaltenen Pulsbreite codierten Daten zum Übertragen eines zusätzlichen Datennibbles verwendet werden. Dieses Nibble kann die Informationen einer benutzten Protokollversion enthalten, was auch dem Empfänger die Möglichkeit bietet, automatisch zu detektieren, welche Codierung in dem übertragenen Datenrahmen verwendet wird. Dort wird das Datenwort so codiert, dass die Länge des Gesamt-Synch-Pulses gleichbleibt, und die Codierung des zusätzlichen Datenworts wird durch herkömmliches Codieren eines Initialisierungs-Nibbles (kann die Protokollvariante oder andere Informationen enthalten), gefolgt von der Umkehrung dieser Bitcodierung erzielt werden, um die Daten doppelt zu übertragen und die Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu vergrößern.
Und hierdurch könnte man diese Protokollversion hier in dem Synch-Puls tatsächlich doppelt codieren, indem entweder ein Puls-Schalter übertragen wird, der eine Protokollversion 1 angibt, und der zweite Puls, der das Protokoll mit fünfzehn minus eins (15-1) codiert. Es werden die Daten also zweimal übertragen, und wenn beide Werte übereinstimmen, weiß der Empfänger tatsächlich, welche Protokollversion (z.B. Protokollversion 1) hier einige Redundanz aufzuweisen hat, und vergrößert die Zuverlässigkeit des Systems.
Zum Beispiel kennt oder bestimmt hier die ECU 310 das 15-1 und bestimmt, dass es vielleicht 16 Modi gibt und dies 15-1 ist, und weiß also auch, dies ist Protokoll 1 oder ein erster Modus. Im ersten Abschnitt überträgt die Übertragung 1, und im zweiten Abschnitt 15-1, oder in einem anderen Beispiel 2 und 15-2, um Protokoll 2 anzugeben oder abzuleiten.
Mit Bezug auf 13 ist ein weiteres Beispiel einer Sensorübertragung auf der Basis eines Kommunikationssensorprotokolls oder einer Modifikation davon dargestellt. Hier kann die Übertragung 1300 bzw. der Rahmen eine Offset-SENT-SPC-Kommunikation benutzen. Wie oben besprochen können, um rückwärtskompatibel zu bleiben, Probleme bei der Codierung von mehr als 3 Bit auf den ansteigenden Flanken aus Rückwärtskompatibilitäts- oder Legacy-Gründen entstehen. Andernfalls könnte zum Beispiel ein Signal erhalten werden, das immer null ist. Hinsichtlich 6 und der Signalform 600 wird dementsprechend, wenn einer der Pulse gleitet, ein kürzeres Signal entstehen, das immer null gibt, und kann nur bis sieben gehen, von 0 bis 7, was tatsächlich drei Bit sind, und somit acht verschiedene Zustände repräsentieren. Wenn sie noch weiter vorangetrieben wird, könnte die Übertragung tatsächlich bereits eine ansteigende Flanke und fallende Flanke eliminieren, so dass überhaupt nichts mehr detektiert werden kann. Durch Erweitern der standardisierten SENT/SPC-Einheitszeiten um ein konstantes Offset, so dass die Codierung von vier Bit in den ansteigenden Flanken dann ermöglicht wird, könnten jedoch nur neun Einheitszeiten als Offset des herkömmlichen Signals benutzt werden. Dadurch vergrößert sich dagegen auch die Zeit, die für jedes Nibble vorliegt, weil ein längeres Warten implementiert wird, aber die Datenrate vergrößert sich vorteilhaft um einen Faktor 2.
Es folgt eine Tabelle zur Angabe, dass es sich um ein konstantes Offset von neun Einheitszeiten, das zur Codierung hinzugefügt wird, handelt, und somit weiter ein verkürztes Gesamtsignal ermöglicht, weil die Codierung der Datenwerte nicht wirklich an den Datennibbles benutzt oder auf das Status-Nibble erweitert wird oder auch auf den rollenden Zähler/CRC.
Wobei die Repräsentation von „0“ = 12 UT, „1“ = 13 UT, ... „F“ = 27 UT nicht mehr gültig ist. Um Codierung von 4 Bit in den ansteigenden Flanken zu erlauben, wird eine neuartige Definition der Anzahl von UT für ein Symbol benutzbar. In der vorliegenden Offenbarung kann die Zunahme zum Beispiel um 9 UT folgendermaßen konfiguriert werden:

DATA SENT Rev. 4 / SPCC [UT] Offset SENT / SPC [UT]

„0“ 12 21

„1“ 13 22

... ... ...

„F“ 27 36
Dies ist nur ein Vorschlag, das mindestmögliche Offset hinzuzufügen, es wären jedoch andere vergrößerte Offsets auch möglich, verringern aber die Datenrate. Angesichts dieses Vorschlags kann die Vergrößerung der Signalzeit zum Übertragen derselben Datenwörter als +57% berechnet werden, wobei mit diesem eine Zunahme übertragener Bit um +100% einhergeht.
Vorteile der vorliegenden Aspekte und Ausführungsformen wären Ermöglichung von mindestens zwei Arten von Sensorsignalen, zweikanaligen Sensor-/zwei Sensor-Datenwerten auf den ansteigenden und fallenden Flanken, ansteigenden und/oder fallenden Flanke. Die Sensorsysteme können die Protokollversion durch den Busmaster durch mindestens zwei Mechanismen ermöglichen: durch diesen CRC-Mechanismus oder durch diesen Synch-Puls auf die Null mit zusätzlichen Flanken. Die ersten zwei vorgeschlagenen Verfahren können mit existierendem SPC-Protokoll völlig rückwärtskompatibel sein, so dass ein Sensor, der beide Flanken benutzt, auch teilweise von einem Empfänger verstanden würde, der nur die fallenden Flanken decodiert. Statt Vergrößerung der Geschwindigkeit durch Verringern der Einheitszeiten, wie etwa durch Verwendung von 3 Mikrosekunden, Verwendung einer Mikrosekunde, wodurch das Ganze viel kürzer wird, können die Daten gemäß verschiedenen Schemata oder Modi verschieden übertragen werden und Probleme mit der elektromagnetischen Kompatibilität können als Ergebnis reduzierter UT vermieden werden, während die Datenrate auch vergrößert wird.
Obwohl die in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Verfahren als eine Reihe von Schritten oder Ereignissen veranschaulicht und beschrieben werden, versteht sich, dass die dargestellte Anordnung solcher Schritte oder Ereignisse nicht im einschränkenden Sinne aufzufassen ist. Zum Beispiel können einige Schritte in anderer Reihenfolge und/oder gleichzeitig mit anderen Schritten oder Ereignissen außer den hier dargestellten und/oder beschriebenen auftreten. Außerdem müssen nicht alle dargestellten Schritte erforderlich sein, um einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung zu implementieren. Ferner können ein oder mehrere der hier abgebildeten Schritte in einem oder mehreren getrennten Schritten und/oder einer oder mehreren getrennten Phasen ausgeführt werden.
Mit Bezug auf 14 ist ein Prozessfluss 1400 für ein Verfahren einer Sensorvorrichtung zur Erzeugung einer Sensorübertragung gemäß verschiedenen Aspekten/Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, dargestellt.
In 1402 wird der Prozessfluss eingeleitet mit Erfassung einer Kenngröße/Eigenschaft einer physischen Eigenschaft/eines physischen Parameters über ein Sensorelement eingeleitet.
In 1404 verarbeitet der Sensor die Sensordaten auf der Basis der Eigenschaft des physischen Parameters.
In 1406 umfasst der Prozessfluss 1400 ferner Erzeugen einer ersten Vielzahl von Sensorwerten auf der Basis eines ersten Kommunikationskanals einer Sensorübertragung.
In 1408 erzeugt die Sensorvorrichtung (z.B. 320, 220 oder ein anderer Sensor) eine zweite Vielzahl von Sensorwerten auf der Basis eines zweiten Kommunikationskanals derselben Sensorübertragung wie bei der ersten Vielzahl.
In 1410 umfasst das Verfahren Leiten der Sensorübertragung mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten und der zweiten Vielzahl von Sensorwerten zu einem Sensorbus auf der Basis des SPC-Protokolls (Short Pulse Width Modulation (PWM) Code) oder des SENT-Protokolls (Single Edge Nibble Transmission).
Bei einer Ausführungsform können die Operationen des Sensors und entsprechend Prozessoperationen durch die ECU 310, die die Übertragung empfängt, Vergrößern einer Datenrate des Sensorbusses durch Erzeugen der Sensorübertragung auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas und eines zweiten Kommunikationsschemas des SPC-Protokolls oder des SENT-Protokolls umfassen. Ferner kann die Sensorvorrichtung 320 einen oder mehrere zusätzliche Pulse innerhalb eines Synchronisationspulses der Sensorübertragungen erzeugen, um zwischen mehreren Kommunikationsmodi zu unterscheiden.
In einem anderen Aspekt kann die erste Vielzahl von Sensorwerten mit fallenden Flanken der Sensorübertragung und die zweite Vielzahl von Sensorwerten mit ansteigenden Flanken der Sensorübertragung codiert werden.
Als Alternative oder zusätzlich kann der Prozessfluss Bereitstellen von zyklischen Redundanzprüfungen (CRC) oder eines rollenden Zählers in Verbindung mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten, die in fallenden Flanken der Sensorübertragung codiert sind, und/oder der zweiten Vielzahl von Sensorwerten, die in ansteigenden Flanken der Sensorübertragung codiert sind; und Bereitstellen einer Sensortemperatur mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten oder der zweiten Vielzahl von Sensorwerten umfassen.
Angesichts der Signalübertragungen, die durch die Sensorvorrichtung 320 erzeugt werden können, hätte ein herkömmliches SPC-Signal nicht einen Datenwert Nummer zwei oder eine zweite Menge von Datenwerten, so dass sie einen Triggerpuls, einen Synch-Puls, ein Status-Nibble, drei Datennibbles und dann eine CRC, die alle übertragenen Daten sichert, umfassen würde und in einer veralteten ECU oder Steuerung dementsprechend verarbeitet würde. Unter Konfigurierung ihrer Codierung auf den ansteigenden Flanken und auch dem Wunsch, natürlich diesen ersten Datenwert zu sichern, können das Status-Nibble, der Datenwert eins, der Datenwert zwei konfiguriert oder in die CRC-Erzeugung berechnet werden, um eine andere CRC zu erhalten, als die, die nur das Status-Nibble und den Datenwert eins aufweist. Dies ist tatsächlich nun die Grundlage, auf der ein Empfänger detektieren könnte, wo es einige zusätzliche Bit und Codierung in dem Signal gibt. Der Empfänger (z.B. ECU 310) empfängt das Status-Nibble und alle Datenwerte, und berechnet dann auch eine CRC und vergleicht diese beiden, wobei, wenn sie nicht übereinstimmen, zwei Optionen verarbeitet werden können: ein aufgetretener Fehler oder es ist ein bestimmter zusätzlicher Datenwert in dem Signal codiert. Dann könnte der Empfänger tatsächlich mit diesem Wissen nochmal laufen und könnte auch versuchen, die codierten drei Bit in den ansteigenden Flanken zu finden. Dann könnte er tatsächlich die CRC nehmen oder neu berechnen, um zu sehen, ob die Neuberechnung übereinstimmt, und bei Übereinstimmung weiß er, dass der Sensor dieses Datencodierungsschema benutzt. Dies würde also die Komplexität im Empfänger ein wenig vergrößern, würde aber im Fall eines zusätzlichen 16-Bit-Datenwerts einen zusätzlichen Datenwert bieten, und der Empfänger könnte tatsächlich dies lediglich auf der Basis der vorliegenden CRC-Berechnung von selbst detektieren.
Beispiele können Gegenstände wie ein Verfahren, Mittel zum Ausführen von Schritten oder Blöcken des Verfahrens oder mindestens ein maschinenlesbares Medium umfassen, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch eine Maschine ausgeführt werden, bewirken, dass die Maschine Schritte des Verfahrens oder einer Vorrichtung oder eines Systems zur gleichzeitigen Kommunikation unter Verwendung von mehreren Kommunikationstechnologien gemäß hier beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen ausführt.
Beispiel 1 ist ein Sensorsystem, umfassend: eine kommunikativ mit einer Sensorschnittstelle gekoppelte Sensorvorrichtung, eingerichtet zum Erzeugen einer Sensorübertragung, die Sensordaten auf der Basis einer erfassten Eigenschaft eines physikalischen Parameters umfasst; und eine kommunikativ mit der Sensorschnittstelle gekoppelte elektronische Steuereinheit (ECU), eingerichtet zum Empfangen der Sensorübertragung, Bestimmen eines Sensorkommunikationsprotokolls der Sensorübertragung, Bestimmen eines oder mehrerer erster Sensorwerte der Sensordaten aus der Sensorübertragung und Bestimmen eines oder mehrerer zweiter Sensorwerte der Sensordaten aus der Sensorübertragung auf der Basis des Sensorkommunikationsprotokolls.
Beispiel 2 umfasst den Gegenstand von Beispiel 1, wobei das Sensorsystem nach Anspruch 1, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist zum selektiven Vergrößern einer Datenrate der Sensorschnittstelle durch Erzeugen der Sensorübertragung auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas und eines zweiten Kommunikationsschemas des Sensorkommunikationsprotokolls.
Beispiel 3 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-2, wobei beliebige Elemente gegebenenfalls aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die ECU ferner eingerichtet ist zum Erzeugen einer Bestimmung, ob das erste Kommunikationsschema des Sensorkommunikationsprotokolls alleine oder zusammen mit dem zweiten Kommunikationsschema des Sensorkommunikationsprotokolls verwendet wird, als Reaktion auf eine zyklische Redundanzprüfung (CRC) oder einen rollenden Zähler und Bestimmen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte und des einen oder der mehreren zweiten Sensorwerte der Sensordaten auf der Basis der Bestimmung.
Beispiel 4 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-3, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist um Erzeugen der Sensorübertragung, wobei das Sensorkommunikationsprotokoll ein Protokoll des Typs Short Pulse Width Modulation (PWM) Code bzw. SPC oder ein Protokoll des Typs Single Edge Nibble Transmission bzw. SENT umfasst, das eine definierte Anzahl von Nibbles mit einer Anzahl von Bit zur Übermittlung der Sensordaten umfasst.
Beispiel 5 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-4, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die ECU ferner eingerichtet ist zum Bestimmen, dass das Sensorkommunikationsprotokoll der Sensorübertragung ein erstes Kommunikationsschema und ein zweites Kommunikationsschema, die verschiedene Sensorwerte als der eine oder die mehreren ersten Sensorwerte bzw. der eine oder die mehreren zweiten Sensorwerte übermitteln, auf der Basis einer Neuberechnung einer CRC als Reaktion auf eine einen Fehler angebende anfängliche Berechnung oder eine Nichtübereinstimmung mit den Sensordaten der Sensorübertragung.
Beispiel 6 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-5, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die ECU eingerichtet ist zum Bestimmen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte der Sensordaten aus der Sensorübertragung auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas des Sensorkommunikationsprotokolls, das eine Codierung von fallenden zu fallenden Flanken der Sensorübertragung umfasst, und Bestimmen des einen oder der mehreren zweiten Sensorwerte auf der Basis eines zweiten Kommunikationsschemas des Sensorkommunikationsprotokolls, das eine andere Codierung von ansteigenden zu ansteigenden Flanken der Sensorübertragung umfasst.
Beispiel 7 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-6, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist zum Erzeugen einer ersten CRC und des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte in den fallenden zu fallenden Flanken der Sensorübertragung und einer zweiten CRC und des einen oder der mehreren zweiten Sensorwerte in den ansteigenden zu ansteigenden Flanken der Sensorübertragung.
Beispiel 8 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-7, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist zum Erzeugen eines Temperaturwerts zusätzlich zu und in Verbindung mit dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten oder dem einen oder den mehreren zweiten Sensorwerten der Sensorübertragung, der eine aktuelle Temperatur der Sensorvorrichtung angibt.
Beispiel 9 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 1-8, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei der Temperaturwert etwa acht Bit umfasst, der eine oder die mehreren ersten Sensorwerte etwa zwölf oder etwa sechzehn Bit umfassen und der eine oder die mehreren zweiten Sensorwerte etwa zwölf oder etwa sechzehn Bit umfassen.
Beispiel 10 ist eine Sensorvorrichtung, umfassend: ein Sensorelement, eingerichtet zum Erfassen einer Eigenschaft eines physikalischen Parameters; eine mit dem Sensorelement gekoppelte Sensorschnittstelle, eingerichtet zum Bereitstellen von Sensordaten für Sendeschaltkreise zum Senden der Sensordaten auf einer Sensorübertragung; und eine oder mehrere mit dem Sensorelement und der Sensorschnittstelle gekoppelte Verarbeitungskomponenten, eingerichtet zum Erzeugen der Sensorübertragung auf der Basis der Sensordaten und eines Sensorkommunikationsprotokolls und Erzeugen eines oder mehrerer erster Sensorwerte der Sensordaten und eines oder mehrerer zweiter Sensorwerte der Sensordaten auf der Basis verschiedener Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls.
Beispiel 11 umfasst den Gegenstand von Beispiel 10, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Erzeugen verschiedener Kanäle der Sensorübertragung entsprechend einem ersten Kommunikationsschema und einem zweiten Kommunikationsschema, die die verschiedenen Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls umfassen, wobei das erste Kommunikationsschema auf fallenden Flanken der Sensorübertragung basiert und das zweite Kommunikationsschema auf ansteigenden Flanken der Sensorübertragung basiert.
Beispiel 12 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 10-11, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Erzeugen der Sensorübertragung mit einem Synchronisationspuls, der einen oder mehrere zusätzliche Pulse umfasst, die verschiedene Kommunikationsmodi angeben, die die Sensorübertragung konfigurieren.
Beispiel 13 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 10-12, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei mindestens einer der verschiedenen Kommunikationsmodi Erzeugen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte in fallenden Flanken und Wiederholen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte in ansteigenden Flanken der Sensorübertragung auf der Basis des Sensorkommunikationsprotokolls umfasst, um die Zuverlässigkeit zu vergrößern.
Beispiel 14 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 10-13, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Erzeugen der Sensorübertragung, die etwa zwölf Bit oder etwa sechzehn Bit und einen Temperaturwert umfasst, entsprechend dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten und/oder dem einen oder den mehreren zweiten Sensorwerten.
Beispiel 15 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 10-14, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Codieren von drei oder weniger Bit auf ansteigenden Flanken entsprechend dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten oder dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten auf der Basis eines Protokolls des Typs Short Pulse Width Modulation (PWM) Code bzw. SPC oder eines Protokolls des Typs Single Edge Nibble Transmission bzw. SENT und Erzeugen eines Offset-SPC oder -SENT, um mehr als drei Bit auf den ansteigenden Flanken entsprechend dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten oder dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten zu codieren.
Beispiel 16 ist ein Verfahren einer Sensorvorrichtung, umfassend: Erfassen einer Eigenschaft eines physikalischen Parameters über ein Sensorelement; Verarbeiten von Sensordaten auf der Basis der Eigenschaft des physikalischen Parameters; Erzeugen einer ersten Vielzahl von Sensorwerten auf der Basis eines ersten Kommunikationskanals einer Sensorübertragung; Erzeugen einer zweiten Vielzahl von Sensorwerten auf der Basis eines zweiten Kommunikationskanals der Sensorübertragung; und Leiten der Sensorübertragung mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten und der zweiten Vielzahl von Sensorwerten zu einem Sensorbus auf der Basis eines SPC-Protokolls (Short Pulse Width Modulation (PWM) Code) oder eines SENT-Protokolls (Single Edge Nibble Transmission).
Beispiel 17 umfasst den Gegenstand von Beispiel 16, ferner umfassend: selektives Vergrößern einer Datenrate des Sensorbusses durch Erzeugen der Sensorübertragung auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas und eines zweiten Kommunikationsschemas des SPC-Protokolls oder des SENT-Protokolls.
Beispiel 18 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 16-17, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, ferner umfassend: Erzeugen eines oder mehrerer zusätzlicher Pulse in einem Synchronisationspuls der Sensorübertragungen, um zwischen mehreren Kommunikationsmodi zu unterscheiden.
Beispiel 19 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 16-18, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, ferner umfassend: Codieren der ersten Vielzahl von Sensorwerten mit fallenden Flanken der Sensorübertragung und der zweiten Vielzahl von Sensorwerten mit ansteigenden Flanken der Sensorübertragung.
Beispiel 20 umfasst den Gegenstand eines der Beispiele 16-19, wobei gegebenenfalls beliebige Elemente aufgenommen oder weggelassen werden, ferner umfassend: Bereitstellen einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC) und/oder eines rollenden Zählers, in Verbindung mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten, die in fallenden Flanken der Sensorübertragung codiert werden, und/oder der zweiten Vielzahl von Sensorwerten, die in ansteigenden Flanken der Sensorübertragung codiert werden; und Bereitstellen einer Sensortemperatur mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten oder der zweiten Vielzahl von Sensorwerten.
Anwendungen (z.B. Programmmodule können Routinen, Programme, Komponenten, Datenstrukturen usw. umfassen, die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Darüber hinaus ist für Fachleute erkennbar, dass die offenbarten Operationen mit anderen Systemkonfigurationen praktiziert werden können, darunter Einzelprozessor- oder Mehrprozessorsysteme, Minicomputer, Zentralrechner sowie Personal Computers, in der Hand gehaltene Datenverarbeitungsvorrichtungen, mikroprozessorgestützte oder programmierbare Verbraucherelektronik und dergleichen, die jeweils wirksam mit einer oder mehreren zugeordneten mobilen oder persönlichen Datenverarbeitungsvorrichtungen gekoppelt sein können.
Eine Datenverarbeitungsvorrichtung kann typischerweise vielfältige computerlesbare Medien umfassen. Computerlesbare Medien können beliebige verfügbare Medien sein, auf die der Computer zugreifen kann, und umfassen sowohl flüchtige als auch nichtflüchtige Medien, wechselbare und nichtwechselbare Medien. Als Beispiel und nicht als Beschränkung können computerlesbare Medien Computerspeicherungsmedien und Kommunikationsmedien umfassen. Computerspeicherungsmedien umfassen sowohl flüchtige als auch nichtflüchtige, wechselbare und nichtwechselbare Medien, die in einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zur Speicherung von Informationen, wie etwa computerlesbaren Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder anderen Daten, implementiert sind. Computerspeicherungsmedien (z.B. ein oder mehrere Datenspeicher) wären etwa, aber ohne Beschränkung darauf, RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder andere Speichertechnologie, CR-ROM, DVD (Digital Versatile Disc) oder andere optische Datenträgerspeicherung, Magnetkassetten, Magnetband, magnetische Datenträgerspeicherung oder andere magnetische Speicherungsvorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium, mit dem die gewünschten Informationen gespeichert werden können und auf das der Computer zugreifen kann.
Kommunikationsmedien verkörpern typischerweise computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten in einem modulierten Datensignal wie einer Trägerwelle oder einem anderen Transportmechanismus und umfassen beliebige Informationsablieferungsmedien. Der Ausdruck „moduliertes Datensignal“ bedeutet ein Signal, bei dem eine oder mehrere seiner Kenngrößen dergestalt gesetzt oder geändert werden, dass Informationen in dem Signal codiert werden. Beispielsweise und nicht als Beschränkung umfassen Kommunikationsmedien verdrahtete Medien wie ein verdrahtetes Netzwerk oder eine direkt verdrahtete Verbindung und drahtlose Medien wie akustische, HF-, Infrarot- und andere drahtlose Medien. Es sollten auch Kombinationen von beliebigen der obigen im Umfang computerlesbarer Medien enthalten sein.
Es versteht sich, dass hier beschriebene Aspekte durch Hardware, Software, Firmware oder eine beliebige Kombination davon implementiert werden können. Bei Implementierung in Software können Funktionen als eine oder mehrere Anweisungen oder Code auf einem computerlesbaren Medien gespeichert oder darüber übertragen werden. Computerlesbare Medien umfassen sowohl Computerspeicherungsmedien als auch Kommunikationsmedien, darunter beliebige Medien, die Transfer eines Computerprogramms von einem Ort zum anderen ermöglichen. Ein Speicherungsmedium kann ein beliebiges verfügbares Medium sein, auf das ein Vielzweck- oder Spezialcomputer zugreifen kann. Als Beispiel und nicht als Beschränkung können solche computerlesbaren Medien RAM, ROM, EEPROM, CR-ROM oder andere optische Datenträgerspeicherung, magnetische Datenträgerspeicherung oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium umfassen, das zum Tragen oder Speichern von gewünschten Programmcodemitteln in Form von Anweisungen oder Datenstrukturen verwendet werden kann und auf das ein Vielzweck- oder Spezialcomputer oder ein Vielzweck- oder Spezialprozessor zugreifen kann. Außerdem wird jede Verbindung ordnungsgemäß als computerlesbares Medium bezeichnet. Wenn zum Beispiel Software von einer Website, einem Server oder einer anderen entfernten Quelle unter Verwendung eines Koaxialkabels, eines faseroptischen Kabels, einer verdrillten Doppelleitung, eines digitalen Teilnehmeranschlusses (DSL) oder unter Verwendung von drahtlosen Technologien wie Infrarot, Funk und Mikrowelle übertragen wird, sind Koaxialkabel, faseroptisches Kabel, verdrillte Doppelleitung, DSL oder drahtlose Technologien wie Infrarot, Funk und Mikrowelle in der Definition von Medium enthalten. Datenträger und Disc umfasst im vorliegenden Gebrauch CD (Compact Disc), Laserdisc, optische Disc, DVD (Digital Versatile Disc), Diskette und Blu-Ray-Disc, wobei Datenträger Daten gewöhnlich magnetisch reproduzieren, während Discs Daten optisch mit Lasern reproduzieren. Es sollten auch Kombinationen des Obigen im Umfang von computerlesbaren Medien enthalten sein.
Verschiedene veranschaulichende Logiken, Logikblöcke, Module und Schaltkreise, die in Verbindung mit hier offenbarten Aspekten beschrieben sind, können mit einem Mehrzweckprozessor, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einem vor Ort programmierbaren Gate-Array (FPGA) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, einer diskreten Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder einer beliebigen Kombination davon, die zum Durchführen hier beschriebener Funktionen gestaltet ist, implementiert oder durchgeführt werden. Ein Mehrzweckprozessor kann ein Mikroprozessor sein, aber alternativ dazu kann ein Prozessor ein beliebiger herkömmlicher Prozessor, Controller, Mikrocontroller oder eine Zustandsmaschine sein. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Rechenvorrichtungen, zum Beispiel eine Kombination eines DSP und eines Mikroprozessors, mehrerer Mikroprozessoren, eines oder mehrerer Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder eine beliebige andere solche Konfiguration, implementiert werden. Zusätzlich kann wenigstens ein Prozessor ein oder mehrere Module umfassen, das/die dazu funktionsfähig ist/sind, eine oder mehrere der hier beschriebenen Handlungen und/oder Aktionen durchzuführen.
Für eine Softwareimplementierung können hier beschriebene Techniken mit Modulen (z. B. Prozeduren, Funktionen und so weiter) implementiert werden, die hier beschriebene Funktionen durchführen. Softwarecodes können in Speichereinheiten gespeichert und durch Prozessoren ausgeführt werden. Eine Speichereinheit kann innerhalb eines Prozessors oder extern zu einem Prozessor, wobei eine Speichereinheit in diesem Fall durch verschiedene Mittel, wie in der Technik bekannt, kommunikativ mit dem Prozessor gekoppelt sein kann, implementiert werden. Ferner kann wenigstens ein Prozessor ein oder mehrere Module beinhalten, die dazu funktionsfähig sind, hier beschriebene Funktionen durchzuführen.
Hier beschriebene Techniken können für verschiedene Drahtloskommunikationssysteme, wie etwa CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA und andere Systeme, verwendet werden. Die Ausdrücke „System“ und „Netz“ werden oft austauschbar verwendet. Ein CDMA-System kann eine Funktechnologie, wie etwa Universal Terrestrial Radio Access (UTRA), CDMA2000 usw., implementieren. UTRA beinhaltet Wideband-CDMA (W-CDMA) und andere Varianten von CDMA. Ferner deckt CDMA2000 den IS-2000-, IS-95- und IS-856-Standard ab. Ein TDMA-System kann eine Funktechnologie, wie etwa Global System for Mobile Communications (GSM), implementieren. Ein OFDMA-System kann eine Funktechnologie, wie etwa Evolved UTRA (E-UTRA), Ultra Mobile Broadband (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM usw., implementieren. UTRA und E-UTRA sind Teil von Universal Mobile Telecommunication System (UMTS). 3GPP Long Term Evolution (LTE) ist eine Version von UMTS, die E-UTRA verwendet, das OFDMA auf einem Downlink und SC-FDMA auf einem Uplink verwendet. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE und GSM sind in Dokumenten von einer Organisation mit dem Namen „3rd Generation Partnership Project“ (3GPP) beschrieben. Außerdem sind CDMA2000 und UMB in Dokumenten von einer Organisation mit dem Namen „3rd Generation Partnership Project 2“ (3GPP2) beschrieben. Ferner können solche Drahtloskommunikationssysteme zusätzlich Peer-to-Peer(z. B. Mobil-zu-Mobil)-ad-hoc-Netzwerksysteme beinhalten, die oft nichtgepaarte nichtlizensierte Spektren, 802.xx-Wireless-LAN, BLUETOOTH und beliebige andere kurz- oder langreichweitige Drahtloskommunikationstechniken, wie etwa zum Beispiel Millimeterwellenbänder in dem Bereich von 30 GHz bis 300 GHz, verwenden.
Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA), das eine einzige Trägermodulation und einen Frequenzdomänenausgleich verwendet, ist eine Technik, die mit den offenbarten Aspekten genutzt werden kann. SC-FDMA weist eine ähnliche Leistungsfähigkeit und im Wesentlichen eine ähnliche Gesamtkomplexität wie jene eines OFDMA-Systems auf. Ein SC-FDMA-Signal weist aufgrund seiner inhärenten Einzelträgerstruktur ein niedrigeres Spitze-zu-Durchschnitt-Leistungsverhältnis (PAPR: Peak-To-Average Power Ratio) auf. SC-FDMA kann in Uplink-Kommunikationen genutzt werden, wo ein niedrigeres PAPR einem Mobilendgerät einen Vorteil hinsichtlich einer Übertragungsleistungseffizienz bringen kann.
Zudem können verschiedene hier beschriebene Aspekte oder Merkmale als ein Verfahren, eine Einrichtung oder ein Herstellungsartikel unter Verwendung von Standardprogrammier- und/oder Konstruktionstechniken implementiert werden. Der wie vorliegend verwendete Ausdruck „Herstellungsartikel“ soll ein Computerprogramm einschließen, das von einer/einem beliebigen computerlesbaren Einrichtung, Träger oder Medien zugänglich ist. Zum Beispiel können computerlesbare Medien unter anderem magnetische Speichervorrichtungen (z. B. eine Festplatte, eine Diskette, Magnetstreifen usw.), optische Discs (z. B. Compact Disc (CD), Digital Versatile Disc (DVD) usw.), Smart-Cards und Flash-Speichervorrichtungen (z. B. EPROM, Karte, Stick, Key-Drive usw.) beinhalten. Außerdem können verschiedene hier beschriebene Speichermedien eine oder mehrere Vorrichtungen und/oder andere maschinenlesbare Medien zum Speichern von Informationen repräsentieren. Der Ausdruck „maschinenlesbares Medium“ kann ohne Einschränkung darauf drahtlose Kanäle und verschiedene andere Medien, die zum Speichern, Enthalten und/oder Tragen einer (von) Anweisung(en) und/oder Daten in der Lage sind, beinhalten. Außerdem kann ein Computerprogrammprodukt ein computerlesbares Medium beinhalten, das eine/einen oder mehrere Anweisungen oder Codes aufweist, die dazu funktionsfähig sind, einen Computer zum Durchführen von hier beschriebenen Funktionen zu veranlassen.
Ferner können die in Verbindung mit hier offenbarten Aspekten beschriebenen Handlungen und/oder Aktionen eines Verfahrens oder Algorithmus direkt in Hardware, in einem Softwaremodul, das durch einen Prozessor ausgeführt wird, oder einer Kombination davon umgesetzt werden. Ein Softwaremodul kann in einem RAM-Speicher, Flash-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, Registern, einer Festplatte, einer entfernbaren Disk, einer CD-ROM oder einer beliebigen anderen Form eines in der Technik bekannten Speichermediums vorliegen. Ein Beispiel eines Speichermediums kann mit einem Prozessor gekoppelt sein, so dass der Prozessor Informationen aus einem Speichermedium lesen und Informationen in dieses schreiben kann. Alternativ kann ein Speichermedium integral mit einem Prozessor sein. Ferner können bei manchen Aspekten ein Prozessor und Speichermedium in einem ASIC vorliegen. Außerdem kann ein ASIC in einem Benutzerendgerät vorliegen.
Alternativ können ein Prozessor und Speichermedium als diskrete Komponenten in einem Benutzerendgerät vorliegen. Außerdem können bei manchen Aspekten die Handlungen und/oder Aktionen eines Verfahrens oder Algorithmus als ein/eine oder eine beliebige Kombination oder Satz von Codes und/oder Anweisungen auf einem maschinenlesbaren Medium und/oder computerlesbaren Medium vorliegen, das in ein Computerprogrammprodukt eingebunden sein kann.
Die obige Beschreibung veranschaulichter Ausführungsformen der Gegenstandsoffenbarung, einschließlich dessen, was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht erschöpfend sein oder die offenbarten Ausführungsformen auf die offenbarten genauen Formen beschränken. Während spezielle Ausführungsformen und Beispiele hier zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifikationen möglich, die als innerhalb des Schutzumfangs solcher Ausführungsformen und Beispiele betrachtet werden, wie ein Fachmann erkennt.
Während der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen und gegebenenfalls entsprechenden Figuren beschrieben wurde, versteht es sich in dieser Hinsicht, dass andere ähnliche Ausführungsformen verwendet oder Modifikationen und Hinzufügungen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, um die gleiche, eine ähnliche, alternative oder ersetzende Funktion zu dem offenbarten Gegenstand ohne Abweichung von diesem durchzuführen. Daher sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf eine beliebige einzige hier beschriebene Ausführungsform beschränkt sein, sondern sollte vielmehr in der Bedeutung und dem Schutzumfang der angehängten Ansprüche unten eingerichtet werden.
Es ist beabsichtigt, mit besonderer Berücksichtigung der verschiedenen von den oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Vorrichtungen, Schaltkreisen, Systemen usw.) durchgeführten Funktionen, dass die Ausdrücke (die einen Bezug auf ein „Mittel“ beinhalten), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, soweit nicht anders angegeben, irgendeiner Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente durchführt (die z. B. funktional äquivalent ist), selbst wenn sie der offenbarten Struktur strukturell nicht äquivalent ist, die die Funktion in den vorliegend veranschaulichten Beispielen für Implementierungen der Erfindung durchführt. Außerdem kann zwar ein bestimmtes Merkmal bezüglich nur einer von mehreren Implementierungen offenbart worden sein, doch kann ein derartiges Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie dies für eine beliebige gegebene oder eine bestimmte Anwendung wünschenswert und vorteilhaft sein kann.

Claims

Sensorsystem, umfassend: eine kommunikativ mit einer Sensorschnittstelle gekoppelte Sensorvorrichtung, eingerichtet zum Erzeugen einer Sensorübertragung, die Sensordaten auf der Basis einer erfassten Eigenschaft eines physikalischen Parameters umfasst; und eine kommunikativ mit der Sensorschnittstelle gekoppelte elektronische Steuereinheit, eingerichtet zum Empfangen der Sensorübertragung, zum Bestimmen eines Sensorkommunikationsprotokolls der Sensorübertragung, zum Bestimmen eines oder mehrerer erster Sensorwerte der Sensordaten aus der Sensorübertragung und zum Bestimmen eines oder mehrerer zweiter Sensorwerte der Sensordaten aus der Sensorübertragung auf der Basis des Sensorkommunikationsprotokolls.
Sensorsystem nach Anspruch 1, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist zum selektiven Vergrößern einer Datenrate der Sensorschnittstelle durch Erzeugen der Sensorübertragung auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas und eines zweiten Kommunikationsschemas des Sensorkommunikationsprotokolls.
Sensorsystem nach Anspruch 2, wobei die elektronische Steuereinheit ferner eingerichtet ist zum Erzeugen einer Bestimmung, ob das erste Kommunikationsschema des Sensorkommunikationsprotokolls alleine oder zusammen mit dem zweiten Kommunikationsschema des Sensorkommunikationsprotokolls verwendet wird, als Reaktion auf eine zyklische Redundanzprüfung oder einen rollenden Zähler und zum Bestimmen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte und des einen oder der mehreren zweiten Sensorwerte der Sensordaten auf der Basis der Bestimmung.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist zum Erzeugen der Sensorübertragung, wobei das Sensorkommunikationsprotokoll ein Protokoll des Typs Short Pulse Width Modulation Code, SPC, oder ein Protokoll des Typs Single Edge Nibble Transmission, SENT, umfasst, das eine definierte Anzahl von Nibbles mit einer Anzahl von Bits zur Übermittlung der Sensordaten umfasst.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die elektronische Steuereinheit ferner eingerichtet ist zum Bestimmen, dass das Sensorkommunikationsprotokoll der Sensorübertragung ein erstes Kommunikationsschema und ein zweites Kommunikationsschema umfasst, die verschiedene Sensorwerte als der eine oder die mehreren ersten Sensorwerte bzw. der eine oder die mehreren zweiten Sensorwerte übermitteln, auf der Basis einer Neuberechnung einer zyklischen Redundanzprüfung als Reaktion auf eine einen Fehler angebende anfängliche Berechnung oder eine Nichtübereinstimmung mit den Sensordaten der Sensorübertragung.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die elektronische Steuereinheit eingerichtet ist zum Bestimmen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte der Sensordaten aus der Sensorübertragung auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas des Sensorkommunikationsprotokolls, das eine Codierung von fallenden zu fallenden Flanken der Sensorübertragung umfasst, und zum Bestimmen des einen oder der mehreren zweiten Sensorwerte auf der Basis eines zweiten Kommunikationsschemas des Sensorkommunikationsprotokolls, das eine andere Codierung von ansteigenden zu ansteigenden Flanken der Sensorübertragung umfasst.
Sensorsystem nach Anspruch 6, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist zum Erzeugen einer ersten zyklischen Redundanzprüfung und des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte in den fallenden zu fallenden Flanken der Sensorübertragung und einer zweiten zyklischen Redundanzprüfung und des einen oder der mehreren zweiten Sensorwerte in den ansteigenden zu ansteigenden Flanken der Sensorübertragung.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Sensorvorrichtung ferner eingerichtet ist zum Erzeugen eines Temperaturwerts zusätzlich zu und in Verbindung mit dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten oder dem einen oder den mehreren zweiten Sensorwerten der Sensorübertragung, der eine aktuelle Temperatur der Sensorvorrichtung angibt.
Sensorsystem nach Anspruch 8, wobei der Temperaturwert etwa acht Bit umfasst, der eine oder die mehreren ersten Sensorwerte etwa zwölf oder etwa sechzehn Bit umfassen und der eine oder die mehreren zweiten Sensorwerte etwa zwölf oder etwa sechzehn Bit umfassen.
Sensorvorrichtung, umfassend: ein Sensorelement, eingerichtet zum Erfassen einer Eigenschaft eines physikalischen Parameters; eine mit dem Sensorelement gekoppelte Sensorschnittstelle, eingerichtet zum Bereitstellen von Sensordaten für Sendeschaltkreise zum Senden der Sensordaten auf einer Sensorübertragung; und eine oder mehrere mit dem Sensorelement und der Sensorschnittstelle gekoppelte Verarbeitungskomponenten, eingerichtet zum Erzeugen der Sensorübertragung auf der Basis der Sensordaten und eines Sensorkommunikationsprotokolls und zum Erzeugen eines oder mehrerer erster Sensorwerte der Sensordaten und eines oder mehrerer zweiter Sensorwerte der Sensordaten auf der Basis verschiedener Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Erzeugen verschiedener Kanäle der Sensorübertragung entsprechend einem ersten Kommunikationsschema und einem zweiten Kommunikationsschema, die die verschiedenen Modifikationen des Sensorkommunikationsprotokolls umfassen, wobei das erste Kommunikationsschema auf fallenden Flanken der Sensorübertragung basiert und das zweite Kommunikationsschema auf ansteigenden Flanken der Sensorübertragung basiert.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Erzeugen der Sensorübertragung mit einem Synchronisationspuls, der einen oder mehrere zusätzliche Pulse umfasst, die verschiedene Kommunikationsmodi angeben, die die Sensorübertragung konfigurieren.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 12, wobei mindestens einer der verschiedenen Kommunikationsmodi ein Erzeugen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte in fallenden Flanken und Wiederholen des einen oder der mehreren ersten Sensorwerte in ansteigenden Flanken der Sensorübertragung auf der Basis des Sensorkommunikationsprotokolls umfasst, um die Zuverlässigkeit zu vergrößern.
Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Erzeugen der Sensorübertragung, die etwa zwölf Bit oder etwa sechzehn Bit und einen Temperaturwert umfasst, entsprechend dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten und/oder dem einen oder den mehreren zweiten Sensorwerten.
Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, wobei die eine oder mehreren Verarbeitungskomponenten ferner eingerichtet sind zum Codieren von drei oder weniger Bit auf ansteigenden Flanken entsprechend dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten oder dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten auf der Basis eines Protokolls des Typs Short Pulse Width Modulation Code, SPC, oder eines Protokolls des Typs Single Edge Nibble Transmission, SENT, und Erzeugen eines Offset-SPC oder -SENT, um mehr als drei Bit auf den ansteigenden Flanken entsprechend dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten oder dem einen oder den mehreren ersten Sensorwerten zu codieren.
Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung, umfassend: Erfassen einer Eigenschaft eines physikalischen Parameters über ein Sensorelement; Verarbeiten von Sensordaten auf der Basis der Eigenschaft des physikalischen Parameters; Erzeugen einer ersten Vielzahl von Sensorwerten auf der Basis eines ersten Kommunikationskanal einer Sensorübertragung; Erzeugen einer zweiten Vielzahl von Sensorwerten auf der Basis eines zweiten Kommunikationskanals der Sensorübertragung; und Leiten der Sensorübertragung mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten und der zweiten Vielzahl von Sensorwerten zu einem Sensorbus auf der Basis eines Protokolls des Typs Short Pulse Width Modulation Code, SPC, oder eines Protokolls des Typs Single Edge Nibble Transmission, SENT.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend: selektives Vergrößern einer Datenrate des Sensorbusses durch Erzeugen der Sensorübertragung auf der Basis eines ersten Kommunikationsschemas und eines zweiten Kommunikationsschemas des SPC-Protokolls oder des SENT-Protokolls.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, ferner umfassend: Erzeugen eines oder mehrerer zusätzlicher Pulse in einem Synchronisationspuls der Sensorübertragungen, um zwischen mehreren Kommunikationsmodi zu unterscheiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-18, ferner umfassend: Codieren der ersten Vielzahl von Sensorwerten mit fallenden Flanken der Sensorübertragung und der zweiten Vielzahl von Sensorwerten mit ansteigenden Flanken der Sensorübertragung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-19, ferner umfassend: Bereitstellen einer zyklischen Redundanzprüfung und/oder eines rollenden Zählers, in Verbindung mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten, die in fallenden Flanken der Sensorübertragung codiert werden, und/oder der zweiten Vielzahl von Sensorwerten, die in ansteigenden Flanken der Sensorübertragung codiert werden; und Bereitstellen einer Sensortemperatur mit der ersten Vielzahl von Sensorwerten oder der zweiten Vielzahl von Sensorwerten.