JP2016111501A - Sensor and output method of sensor data and sensor system - Google Patents

Sensor and output method of sensor data and sensor system Download PDF

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Yoshiyasu Nishimura
好康 西村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor of simple configuration capable of reducing ambiguity of the time interval of sensor data outputted, and capable of transmitting sensor data without lowering the transfer rate.SOLUTION: A sensor includes a sensor unit 11 where sensor data is updated at a first rate, a time data generation unit 15 for outputting the time data related to the update timing of the sensor data at the first rate, and an output unit 16 for outputting the sensor data and time data while converting into a serial message, at a second rate slower than the first rate, and dependent on the length of a message outputted. In particular, the sensor is suitable for transmitting data by SENT standard.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、センサ及びセンサデータの出力方法並びにセンサシステムに関し、車載通信規格に対応したセンサ及びセンサデータの出力方法並びセンサシステムに関する。   The present invention relates to a sensor, a sensor data output method, and a sensor system, and more particularly to a sensor and sensor data output method that correspond to an in-vehicle communication standard and a sensor system.

従来から、車載センサや、車載センサを用いた制御装置、車載センサを用いたシステムなどが知られている。具体的には、制御対象に関する電流、速度、角度、位置、回転方向、回転数、回転角などをセンサが検出し、検出したセンサ信号に基づいて制御が行われている。
車載センサと制御装置との通信規格として、PSI5(Peripheral Sensor Interface 5)通信、DSI(Distributed System Interface)通信、SENT(Single Edge Nibble Transmission)規格などの様々な車載通信規格がある。このような車載センサの通信規格に対応して、様々なセンサが提案されている。その一つとして、同期化信号の時間を基準として換算したデータをシリアル通信するセンサがある。
Conventionally, in-vehicle sensors, control devices using in-vehicle sensors, systems using in-vehicle sensors, and the like are known. Specifically, a sensor detects a current, a speed, an angle, a position, a rotation direction, a rotation speed, a rotation angle, and the like related to a control target, and control is performed based on the detected sensor signal.
There are various in-vehicle communication standards such as PSI5 (Peripheral Sensor Interface 5) communication, DSI (Distributed System Interface) communication, SENT (Single Edge Nimble Transmission) standard as communication standards between the in-vehicle sensor and the control device. Various sensors have been proposed in response to such communication standards for in-vehicle sensors. One of them is a sensor that serially communicates data converted based on the time of the synchronization signal.

例えば、非特許文献1では、同期化信号を基準としたセンサデータを通信するSENT通信が記載されている。
図1は、非特許文献1で開示されている形態のタイミングチャートの一例を示す図である。
パラレルのセンサデータがDATA1から順にDATA8まである場合に、DATA1とDATA6をシリアル変換し、制御部へ送信する場合の例である。
メッセージ1は、同期化信号の時間を基準として、状態信号、Signal1(センサデータ)、Signal2、CRC信号を含んでいる。Signal1としては、取り込んだDATA1を含んでいる。
For example, Non-Patent Document 1 describes SENT communication that communicates sensor data based on a synchronization signal.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a timing chart in the form disclosed in Non-Patent Document 1.
In this example, DATA1 and DATA6 are serially converted and transmitted to the control unit when parallel sensor data is sequentially from DATA1 to DATA8.
The message 1 includes a status signal, Signal1 (sensor data), Signal2, and CRC signal based on the time of the synchronization signal. Signal1 includes the captured DATA1.

メッセージ2は、同期化信号の時間を基準として、状態信号、Signal1(センサデータ)、Signal2、CRC信号を含んでおり。Signal1としては、取り込んだDATA6を含んでいる。
しかしながら、センサデータ値を出力パルス幅に換算して出力するので、メッセージの時間的な長さが変化するPWM方式の通信方式であるため、前に送信されたセンサデータと後に送信されたセンサデータとの時間間隔が不明となる。
Message 2 includes a status signal, Signal1 (sensor data), Signal2, and CRC signal based on the time of the synchronization signal. Signal1 includes the captured DATA6.
However, since the sensor data value is converted into the output pulse width and output, it is a PWM communication method in which the time length of the message changes. Therefore, the sensor data transmitted before and the sensor data transmitted later The time interval between and becomes unknown.

図2は、縦軸がセンサデータ値及びセンサ信号を示す図で、横軸が時間を示している。図2に示す通り、DATA1に対するDATA6又はDATAXの時間間隔が不明である。それにより、出力されるセンサデータに、実際に物理量をセンシングしたセンサ信号に対する誤差が生じることもある。
それを解消するため、非特許文献1には、CRC信号の後に、メッセージ長を揃えるためのPause Pulseを追加する構成が開示されている。それにより、メッセージの時間間隔を一定にすることができる。
また、例えば、特許文献1及び2には、双方向ノードを備えたセンサにおいて、制御部からのトリガ信号に応じてセンサデータを出力する方法が開示されている。
In FIG. 2, the vertical axis indicates sensor data values and sensor signals, and the horizontal axis indicates time. As shown in FIG. 2, the time interval of DATA6 or DATAX with respect to DATA1 is unknown. As a result, an error may occur in sensor data that is actually sensed from the sensor signal.
In order to solve this problem, Non-Patent Document 1 discloses a configuration in which Pause Pulse for aligning the message length is added after the CRC signal. Thereby, the time interval of messages can be made constant.
For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a method of outputting sensor data according to a trigger signal from a control unit in a sensor having a bidirectional node.

特開2013−546096号公報JP 2013-546096 A 米国特許出願公開2009/0046773号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0046773

SENT − Single Edge Nibble Transmission for Automotive Applications , SAE J2716 JAN2010SENT-Single Edge Nibble Transmission for Automotive Applications, SAE J2716 JAN2010

しかしながら、非特許文献1の方法では、余分な信号を追加する構成であるため、センサ出力のデータ転送レートが遅くなってしまうことが懸念される。
また、特許文献1及び2のセンサは、双方向ノード、つまり、入出力端子が必要となるため、構成が複雑となる。また、外乱ノイズがトリガ信号と認識されてしまい、センサが誤動作する可能性もある。加えて、制御側からのトリガ信号の待ち時間が生じるため、実際のセンサ信号に対して遅延が生じることとなる。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、出力されるセンサデータの時間間隔の不明瞭を低減でき、また、転送レートも低下させずにセンサデータを送信することが可能な、簡素な構成のセンサ及びセンサデータの出力方法並びにセンサシステムを提供することにある。
However, since the method of Non-Patent Document 1 is a configuration in which an extra signal is added, there is a concern that the data transfer rate of the sensor output will be slow.
Further, the sensors of Patent Documents 1 and 2 require a bidirectional node, that is, an input / output terminal, and thus the configuration is complicated. In addition, disturbance noise may be recognized as a trigger signal, and the sensor may malfunction. In addition, since a waiting time for the trigger signal from the control side occurs, a delay occurs with respect to the actual sensor signal.
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to reduce ambiguity in the time interval of sensor data to be output, and to reduce sensor data without lowering the transfer rate. An object of the present invention is to provide a sensor, a sensor data output method, and a sensor system having a simple configuration that can be transmitted.

本発明の第1の態様においては、第1のレートでセンサデータが更新されるセンサ部と、前記センサデータの更新タイミングに関連する時間データを前記第1のレートで出力する時間データ生成部と、第1のレートよりも遅く、出力するメッセージ長に応じた第2のレートで、センサデータと時間データをシリアルのメッセージへ変換して出力する出力部と、を備えるセンサである。
本発明の第2の態様においては、第1のレートでセンサデータを更新するステップと、前記第1のレートでセンサデータの更新回数をカウントするステップと、前記センサデータと前記更新回数を前記第1のレートよりも遅い第2のレートで同期して取得するステップと、取得したセンサデータと更新回数を、同期化信号の基準時間に基づいて換算するステップと、前記同期化信号、換算したセンサデータ及び更新回数を含む出力データを単方向出力端子へシリアルで出力するステップと、を有するセンサデータの出力方法である。
In the first aspect of the present invention, a sensor unit that updates sensor data at a first rate, and a time data generation unit that outputs time data related to the update timing of the sensor data at the first rate, The sensor includes an output unit that converts the sensor data and the time data into a serial message at a second rate that is slower than the first rate and that corresponds to the output message length.
In the second aspect of the present invention, the step of updating the sensor data at a first rate, the step of counting the number of sensor data updates at the first rate, the sensor data and the number of updates are A step of acquiring synchronously at a second rate slower than the rate of 1, a step of converting the acquired sensor data and the number of updates based on a reference time of the synchronization signal, the synchronization signal, and the converted sensor Outputting the output data including the data and the number of updates to the unidirectional output terminal serially.

本発明の第3の態様においては、同期化信号、前記同期化信号を基準として換算されたセンサデータ、及び、前記センサデータの更新タイミングに関連し、前記同期化信号を基準として換算された時間データ、を含む出力データがシリアルで入力される入力端子と、前記同期化信号の時間を基準としてセンサデータ及び時間データを復元するデコーダと、前記復元された時間データと同期化信号に基づいて、前のセンサデータと後のセンサデータのデータ間隔を算出するデータ間隔算出部と、前記データ間隔と復元されたセンサデータに基づいて演算を行う演算部と、を備える制御部である。   In the third aspect of the present invention, the synchronization signal, the sensor data converted with reference to the synchronization signal, and the time converted with reference to the synchronization signal in relation to the update timing of the sensor data. Based on the input terminal to which output data including data is serially input, a decoder that restores sensor data and time data with reference to the time of the synchronization signal, and the restored time data and the synchronization signal, The control unit includes a data interval calculation unit that calculates a data interval between the previous sensor data and the subsequent sensor data, and an operation unit that performs an operation based on the data interval and the restored sensor data.

本発明の第4の態様においては、センサデータを出力するセンサ部と、前記センサデータを出力する時間データ生成部と、同期化信号、及び、前記センサデータと前記時間データを同期化信号の時間を基準として換算した信号を含む出力データをシリアルで出力する出力部と、を備えるセンサと、前記同期化信号を基準としてセンサデータ及び時間データを復元するデコーダと、前記復元された時間データと同期化信号に基づいて、前のセンサデータと後のセンサデータのデータ間隔を算出するデータ間隔算出部と、前記データ間隔と復元されたセンサデータに基づいて演算を行う演算部と、を備える制御部と、を備えるセンサシステムである。   In the fourth aspect of the present invention, a sensor unit that outputs sensor data, a time data generation unit that outputs the sensor data, a synchronization signal, and a time of the synchronization signal between the sensor data and the time data. An output unit that serially outputs output data including a signal converted with reference to a reference, a decoder that restores sensor data and time data with reference to the synchronization signal, and a synchronization with the restored time data A control unit comprising: a data interval calculation unit that calculates a data interval between the previous sensor data and the subsequent sensor data based on the activation signal; and a calculation unit that performs an operation based on the data interval and the restored sensor data And a sensor system comprising:

本発明の第5の態様においては、センサデータを更新するステップと、センサデータの更新回数をカウントするステップと、前記センサデータと前記更新回数を同期して取得するステップと、取得したセンサデータと更新回数を、同期化信号の基準時間に基づいて換算するステップと、前記同期化信号、換算したセンサデータ及び更新回数を単方向出力端子へシリアルで出力するステップと、前記センサデータ及び前記更新回数を、前記同期化信号に基づいて復元するステップと、前記同期化信号と前記更新回数に基づいて、前記センサデータの取得間隔を算出するステップと、前記取得間隔と前記センサデータに基づいてフィルタ処理するステップと、を備えるセンサデータの演算方法である。
なお、上述した態様は、本発明の必要な特徴的な構成のすべてを記載したものではなく、その他の構成を組み合わせることにより本発明を構成することも可能である。
In the fifth aspect of the present invention, the step of updating the sensor data, the step of counting the number of updates of the sensor data, the step of acquiring the sensor data and the number of updates synchronously, the acquired sensor data, A step of converting the number of updates based on a reference time of the synchronization signal, a step of serially outputting the synchronization signal, the converted sensor data and the number of updates to a unidirectional output terminal, and the sensor data and the number of updates A step of restoring based on the synchronization signal, a step of calculating an acquisition interval of the sensor data based on the synchronization signal and the number of updates, and a filtering process based on the acquisition interval and the sensor data And a step of calculating sensor data.
In addition, the aspect mentioned above does not describe all the necessary characteristic configurations of the present invention, and the present invention can be configured by combining other configurations.

本発明によれば、出力されるセンサデータの時間間隔の不明瞭を低減でき、また、データの転送レートも低下させずにセンサデータを送信することが可能な、簡素な構成のセンサ及びセンサデータの出力方法並びにセンサシステムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the ambiguity of the time interval of sensor data to be output, and it is possible to transmit sensor data without lowering the data transfer rate, and a sensor having a simple configuration and sensor data An output method and a sensor system can be provided.

非特許文献1で開示されている形態のタイミングチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing chart of the form currently disclosed by the nonpatent literature 1. 縦軸がセンサデータ値及びセンサ信号を示す図である。The vertical axis represents sensor data values and sensor signals. 本発明に係る制御部とセンサを備えたセンサシステムを示す図である。It is a figure which shows the sensor system provided with the control part and sensor which concern on this invention. 出力データのデータフォーマットの一例であるSENT規格で表されるデータの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the data represented by the SENT specification which is an example of the data format of output data. (a)乃至(d)は、本実施形態のセンサにおけるタイミングチャートを示す図である。(A) thru | or (d) is a figure which shows the timing chart in the sensor of this embodiment. 縦軸がセンサデータ値及びセンサ信号を示す図である。The vertical axis represents sensor data values and sensor signals. 本発明に係るセンサの実施形態1を説明するための回路ブロック図である。It is a circuit block diagram for demonstrating Embodiment 1 of the sensor which concerns on this invention. 図7に示した演算部の回路ブロック図である。FIG. 8 is a circuit block diagram of a calculation unit illustrated in FIG. 7. (a)乃至(f)は、図7に示したセンサのタイミングチャートを示す図である。(A) thru | or (f) is a figure which shows the timing chart of the sensor shown in FIG. 本発明に係るセンサの実施形態2を説明するための回路ブロック図である。It is a circuit block diagram for demonstrating Embodiment 2 of the sensor which concerns on this invention. 本発明に係るセンサの実施形態3を説明するための回路ブロック図である。It is a circuit block diagram for demonstrating Embodiment 3 of the sensor which concerns on this invention. 本発明に係るセンサの実施形態4を説明するための回路ブロック図である。It is a circuit block diagram for demonstrating Embodiment 4 of the sensor which concerns on this invention.

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかであろう。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴的な構成の組み合わせの全てを含むものである。
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。ただし、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
In the following detailed description, numerous specific specific configurations are described to provide a thorough understanding of embodiments of the invention. However, it will be apparent that other embodiments may be practiced without limitation to such specific specific configurations. Further, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, but include all combinations of characteristic configurations described in the embodiments.
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in all the drawings in the present specification, the same reference numerals are given to portions corresponding to each other, and description of the overlapping portions will be omitted as appropriate.

<センサシステム>
図3は、本発明に係る制御部とセンサを備えたセンサシステムを示す図である。
センサ1は、磁場、電流、角速度などの物理量を検知したセンサデータを含む出力データを制御部2へ出力する。制御部2は、入力される出力データに基づいて制御対象を制御する。例えば、磁気センサで構成されたEPS(電動パワーステアリング)トルクセンサを用いた電動パワーステアリングシステムなどが挙げられる。ハンドルが動くことによる磁場の変化を磁場センサが検知して出力データを制御部2であるECU(エンジン制御ユニット)へ出力する。ECUは、受け取った出力データに基づいてハンドルを制御する。それによって滑らかな動作を実現することができる。ECUでは、フィルタリングなどのデータ処理を行ってもよい。
<Sensor system>
FIG. 3 is a diagram showing a sensor system including a control unit and a sensor according to the present invention.
The sensor 1 outputs output data including sensor data obtained by detecting a physical quantity such as a magnetic field, current, and angular velocity to the control unit 2. The control unit 2 controls the control target based on the input output data. For example, an electric power steering system using an EPS (electric power steering) torque sensor constituted by a magnetic sensor may be used. A magnetic field sensor detects a change in the magnetic field due to the movement of the handle, and outputs output data to an ECU (engine control unit) that is the control unit 2. The ECU controls the handle based on the received output data. Thereby, a smooth operation can be realized. The ECU may perform data processing such as filtering.

<SENTフォーマット>
図4は、出力データのデータフォーマットの一例であるSENT(Single Edge Nibble Transmission)規格(SAE J2716規格)で表されるデータの例を示す図である。
SENT規格は、センサのデジタル出力として、立下りエッジから次の立下りエッジまでの時間によって、データを通信する方式である。なおSENT規格は、センサのデジタル出力データとして、tickと呼ばれる単位時間幅の数を用い、出力信号の立下りエッジから次の立下りエッジまでの時間に換算してデータを通信する方式である。
最初の立下りエッジから2番目の立下りエッジまでの時間が同期化信号(Synchronization/Calibration)を示している。たとえば、1tickを3μsとすると、図4において同期化信号は56ticksであるため、168μsを示している。この同期化信号が、以降の信号の基準の時間となる。
<SENT format>
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of data represented by a SENT (Single Edge Nibble Transmission) standard (SAE J2716 standard), which is an example of a data format of output data.
The SENT standard is a method for communicating data as a digital output of a sensor according to the time from a falling edge to the next falling edge. The SENT standard is a method of communicating data by converting the time from the falling edge of the output signal to the next falling edge using the number of unit time width called tick as the digital output data of the sensor.
The time from the first falling edge to the second falling edge indicates a synchronization signal (Synchronization / Calibration). For example, if 1 tick is 3 μs, the synchronization signal is 56 ticks in FIG. This synchronization signal becomes a reference time for subsequent signals.

2番目の立下りエッジから3番目の立下りエッジまでの時間が状態信号(Status&Communication)を示している。
3番目の立下りエッジ以降は、センサデータなどの送信したいデータを示している(Signal1/Data1、Signal1/Data2、Signal1/Data3、Signal2/Data1、Signal2/Data2、Signal2/Data3)。前述の同期化信号の時間を基準として、データ値を立下りから次の立下りまでの時間として換算して通信することとなる。したがって、データ値によって、送信したいデータを出力する時間は変動することとなる。
The time from the second falling edge to the third falling edge indicates the status signal (Status & Communication).
After the third falling edge, data to be transmitted such as sensor data is indicated (Signal1 / Data1, Signal1 / Data2, Signal1 / Data3, Signal2 / Data1, Signal2 / Data2, Signal2 / Data3). Communication is performed by converting the data value as the time from the fall to the next fall based on the time of the synchronization signal. Therefore, the time for outputting the data to be transmitted varies depending on the data value.

そして、誤り検出符号である誤り検出信号(CRC/Checksum)が出力される。この誤り検出信号は、センサデータに誤信号等が含まれていないかを確認するための信号である。
以上の通り、同期化信号の時間を基準として換算したデータをシリアル通信するセンサの場合、送信するセンサデータ値によって、同期化信号からCRC信号までのメッセージ長が変化することとなる。
Then, an error detection signal (CRC / Checksum) that is an error detection code is output. This error detection signal is a signal for confirming whether an error signal or the like is included in the sensor data.
As described above, in the case of a sensor that serially communicates data converted based on the time of the synchronization signal, the message length from the synchronization signal to the CRC signal changes depending on the sensor data value to be transmitted.

<実施形態>
本実施形態のセンサは、第1のレートでセンサデータが更新されるセンサ部と、センサデータの更新タイミングに関連する時間データを第1のレートで出力する時間データ生成部と、第1のレートよりも遅く、メッセージ長に応じた第2のレートで同期化信号及びセンサデータと時間データを同期化信号の時間を基準として換算した信号を含む出力データ(メッセージ)をシリアルで出力する出力部と、を備える。
<Embodiment>
The sensor of the present embodiment includes a sensor unit that updates sensor data at a first rate, a time data generation unit that outputs time data related to sensor data update timing at a first rate, and a first rate. An output unit that serially outputs output data (message) including a signal obtained by converting the synchronization signal, the sensor data, and the time data at a second rate corresponding to the message length with the time of the synchronization signal as a reference. .

図5(a)乃至(d)は、本実施形態のセンサにおけるタイミングチャートを示す図である。
センサデータが、DATA1から順に第1のレート(更新レート)で更新される。その更新に応じて時間データであるタイムスタンプが時間データ生成部から出力される。そして、外部出力するデータを取得するタイミングで、センサデータ(図5(a))と時間データ(図5(b))が出力部に取り込まれる。取り込まれたセンサデータと時間データが、同期化信号を基準として換算されて、出力データとしてシリアルで外部出力される。取得するタイミング(図5(c))は、更新レートよりも遅く、外部出力されるメッセージ長に応じた第2のレート(出力レート)に対応する。
出力データ(図5(d))であるメッセージ1は、同期化信号、状態信号、センサデータ(DATA1)、時間データ(タイムスタンプ1)、CRC信号を含んでいる。
FIGS. 5A to 5D are timing charts in the sensor of the present embodiment.
The sensor data is updated at the first rate (update rate) in order from DATA1. In response to the update, a time stamp that is time data is output from the time data generation unit. Then, sensor data (FIG. 5A) and time data (FIG. 5B) are taken into the output unit at the timing of acquiring data to be output externally. The acquired sensor data and time data are converted on the basis of the synchronization signal and serially output as output data. The acquisition timing (FIG. 5C) is slower than the update rate and corresponds to the second rate (output rate) corresponding to the message length output to the outside.
Message 1 that is output data (FIG. 5D) includes a synchronization signal, a status signal, sensor data (DATA1), time data (timestamp 1), and a CRC signal.

出力データであるメッセージ2は、同期化信号、状態信号、センサデータ(DATA6)、時間データ(タイムスタンプ6)、CRC信号を含んでいる。
メッセージが順次連続してシリアルで外部出力される。
このように、センサデータの更新又は取り込まれるタイミングに関連する時間データを生成し、センサデータ及び時間データを、同期化信号を基準としたシリアル通信を行う形態である。
それによって、出力されるセンサデータの時間間隔の不明瞭を低減でき、また、データの転送レートも低下させずにセンサデータを送信することが可能となる。
Message 2 which is output data includes a synchronization signal, a status signal, sensor data (DATA 6), time data (time stamp 6), and a CRC signal.
Messages are serially output serially and externally.
In this manner, time data related to the timing at which sensor data is updated or taken in is generated, and serial communication is performed on the sensor data and the time data with reference to the synchronization signal.
As a result, the ambiguity of the time interval of the sensor data to be output can be reduced, and the sensor data can be transmitted without reducing the data transfer rate.

図6は、縦軸がセンサデータ値及びセンサ信号を示す図で、横軸が時間を示している。図6に示す通り、出力されるセンサデータに対応する時間データを制御部へ送信することが可能となるため、DATA1に対するDATA6又はDATAXの時間間隔の不明瞭を低減できる。それにより、出力されるセンサデータに、実際に物理量をセンシングしたセンサ信号に対する誤差も低減できる。
例えば、磁気センサで構成されたEPSトルクセンサを用いた電動パワーステアリングシステムにおいて、制御対象であるハンドルを切った場合を想定する。本実施形態では、センサデータの間隔を制御部がわかるため、実際の信号に対する誤差を低減でき、滑らかな動作を実現できる。さらに、制御部であるECUでフィルタリングなどのデータ処理するようなシステムの場合、データ間隔に関する情報があることで、精度よくデータ処理を行える。それにより、フィルタ処理において、所望のフィルタ特性を得ることができ、誤差要因も削減できる。
In FIG. 6, the vertical axis indicates sensor data values and sensor signals, and the horizontal axis indicates time. As shown in FIG. 6, it is possible to transmit time data corresponding to the output sensor data to the control unit, so that it is possible to reduce ambiguity in the time interval of DATA6 or DATAX with respect to DATA1. Thereby, the error with respect to the sensor signal which actually sensed the physical quantity can be reduced in the output sensor data.
For example, in an electric power steering system using an EPS torque sensor composed of a magnetic sensor, a case is assumed where a handle that is a control target is turned off. In the present embodiment, since the control unit knows the sensor data interval, an error with respect to an actual signal can be reduced, and a smooth operation can be realized. Furthermore, in the case of a system in which data such as filtering is processed by an ECU that is a control unit, the data processing can be performed with high accuracy because there is information on the data interval. Thereby, in the filter processing, desired filter characteristics can be obtained, and error factors can be reduced.

また、制御部からのトリガ信号を使用する形態ではないため、単方向出力端子のセンサとすることができる。そのため、簡素な構成であり、また、外乱ノイズがトリガ信号と認識されてしまうことによるセンサの誤動作も低減できる。加えて、制御側からのトリガ信号の待ち時間がないため、実際のセンサ信号に対する遅延も低減できる。それにより、実際のセンサ信号に対する誤差も低減することができるため、よりタイミング良く制御対象を制御できる。   Moreover, since it is not the form which uses the trigger signal from a control part, it can be set as the sensor of a unidirectional output terminal. Therefore, the sensor has a simple configuration, and sensor malfunction due to disturbance noise being recognized as a trigger signal can be reduced. In addition, since there is no waiting time for the trigger signal from the control side, the delay with respect to the actual sensor signal can be reduced. Thereby, since an error with respect to an actual sensor signal can be reduced, the control target can be controlled with better timing.

<実施形態1>
図7は、本発明に係るセンサの実施形態1を説明するための回路ブロック図である。本実施形態1のセンサは、センサ素子11と増幅器12とAD変換器13と演算部14とカウンタ15と出力部16と単方向出力端子17とを備える。なお、単方向出力端子17は、外部で電源電圧ノードに対してプルアップ抵抗18が接続されている。
センサ素子11は、ホール素子等の磁気センサ、電流センサ、加速度センサ、角速度センサ、圧力センサ等、物理量を検知して出力する素子である。増幅器12は、センサ素子11から出力される信号を増幅して出力する。
AD変換器13は、増幅器12で増幅されたアナログ信号をデジタル信号へAD変換する。演算部14は、デジタル信号に所定の演算を行ってセンサデータを出力する。
<Embodiment 1>
FIG. 7 is a circuit block diagram for explaining Embodiment 1 of the sensor according to the present invention. The sensor according to the first embodiment includes a sensor element 11, an amplifier 12, an AD converter 13, a calculation unit 14, a counter 15, an output unit 16, and a unidirectional output terminal 17. The unidirectional output terminal 17 is externally connected to a pull-up resistor 18 with respect to the power supply voltage node.
The sensor element 11 is an element that detects and outputs a physical quantity, such as a magnetic sensor such as a Hall element, a current sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or a pressure sensor. The amplifier 12 amplifies and outputs the signal output from the sensor element 11.
The AD converter 13 AD converts the analog signal amplified by the amplifier 12 into a digital signal. The calculation unit 14 performs a predetermined calculation on the digital signal and outputs sensor data.

図8は、図7に示した演算部の回路ブロック図である。
演算部14は、デジタル演算部31とセンサデータ格納部32から構成され、デジタル信号をデジタル演算部31で演算し、演算された信号がセンサデータ格納信号に応じてセンサデータ格納部32に格納される。格納された信号がセンサデータとして出力されることとなる。つまり、センサデータ格納信号に応じてセンサデータが更新されて出力される。センサデータの更新タイミングに関連する信号であれば、センサデータ格納信号に代えて、演算部14における演算が完了した演算完了信号であってもよい。
FIG. 8 is a circuit block diagram of the arithmetic unit shown in FIG.
The calculation unit 14 includes a digital calculation unit 31 and a sensor data storage unit 32. The digital calculation unit 31 calculates a digital signal, and the calculated signal is stored in the sensor data storage unit 32 according to the sensor data storage signal. The The stored signal is output as sensor data. That is, the sensor data is updated and output according to the sensor data storage signal. As long as the signal is related to the update timing of the sensor data, a calculation completion signal that has been calculated by the calculation unit 14 may be used instead of the sensor data storage signal.

時間データ生成部であるカウンタ15は、センサデータの更新に応じてカウント値を更新する。具体的には、センサデータ格納部32でセンサデータが更新される毎にカウンタ値を更新する。
上述した図7は、演算部のセンサデータ格納信号に応じてカウント値が更新される形態である。センサデータの更新タイミングに対応する時間データを生成できる。
出力部16は、センサデータ取得部23とカウンタ値取得部(時間データ取得部)21とエンコーダ22と出力ドライバ25と制御回路24とを備える。
The counter 15 that is a time data generation unit updates the count value in accordance with the update of the sensor data. Specifically, the counter value is updated every time the sensor data is updated in the sensor data storage unit 32.
FIG. 7 described above is a form in which the count value is updated according to the sensor data storage signal of the calculation unit. Time data corresponding to the update timing of the sensor data can be generated.
The output unit 16 includes a sensor data acquisition unit 23, a counter value acquisition unit (time data acquisition unit) 21, an encoder 22, an output driver 25, and a control circuit 24.

センサデータ取得部23とカウンタ値取得部21は、制御回路24からの取得タイミングに関する取得制御信号に応じて、センサデータ格納部32及びカウンタ15からの出力信号をそれぞれ取得する。センサデータとカウント値を同じタイミングでそれぞれ取得するように構成すれば、センサデータの更新タイミングに一致した時間データを出力するようにできる。なお、取得タイミングとしては、同期化信号が出力される区間において、区間の後半のタイミング等が挙げられる。
エンコーダ22は、制御回路24からの制御信号に応じて、取得したセンサデータ及び時間データを同期化信号の時間を基準として換算して出力ドライバへシリアルに出力する。また、同期化信号、状態信号、CRC信号となる信号を出力ドライバへシリアルで出力する。
The sensor data acquisition unit 23 and the counter value acquisition unit 21 respectively acquire output signals from the sensor data storage unit 32 and the counter 15 according to the acquisition control signal related to the acquisition timing from the control circuit 24. If the sensor data and the count value are acquired at the same timing, time data that matches the update timing of the sensor data can be output. Note that the acquisition timing includes, for example, the latter half of the section in the section where the synchronization signal is output.
The encoder 22 converts the acquired sensor data and time data according to the control signal from the control circuit 24 on the basis of the time of the synchronization signal and serially outputs it to the output driver. In addition, a signal that becomes a synchronization signal, a status signal, and a CRC signal is serially output to the output driver.

出力ドライバ25は、エンコーダ22からの信号に基づいて、同期化信号、状態信号、センサデータ、時間データ、CRC信号をシリアルで出力する。
図9(a)乃至(f)は、図7に示したセンサのタイミングチャートを示す図である。
センサデータ格納部32に、センサデータ格納信号に応じてセンサデータ(図9(a))であるDATA1から順に更新される。
センサデータの更新タイミングに合わせて、センサデータ格納信号によりカウント値(図7(b))があらかじめ設定された値から順にカウントアップする。
Based on the signal from the encoder 22, the output driver 25 serially outputs a synchronization signal, a status signal, sensor data, time data, and a CRC signal.
9A to 9F are diagrams illustrating timing charts of the sensor illustrated in FIG.
The sensor data storage unit 32 is updated in order from DATA1, which is sensor data (FIG. 9A), in accordance with the sensor data storage signal.
In synchronization with the update timing of the sensor data, the count value (FIG. 7B) is counted up in order from the preset value by the sensor data storage signal.

制御回路24の取得タイミング(図7(c))に関する取得制御信号に応じて、センサデータ取得部23にセンサデータ(DATA1、DATA6)(図7(d))が格納され、カウンタ値取得部21にカウント値(1、6)(図7(e))が格納される。
格納されたデータを、同期化信号を基準として単方向出力端子17から出力データ(図7(f))が出力される。
以上の通り、出力データとしてセンサデータが取得されたタイミングに関する時間情報も同時に送信する。なお、時間データは、状態信号として出力してもよく、また、時間データを出力してからセンサデータを出力する構成であってもよい。
Sensor data (DATA1, DATA6) (FIG. 7 (d)) is stored in the sensor data acquisition unit 23 according to the acquisition control signal related to the acquisition timing (FIG. 7 (c)) of the control circuit 24, and the counter value acquisition unit 21. The count value (1, 6) (FIG. 7E) is stored.
With respect to the stored data, output data (FIG. 7 (f)) is output from the unidirectional output terminal 17 with reference to the synchronization signal.
As described above, time information related to the timing at which sensor data is acquired as output data is also transmitted simultaneously. The time data may be output as a status signal, or the sensor data may be output after the time data is output.

<実施形態2>
図10は、本発明に係るセンサの実施形態2を説明するための回路ブロック図である。図中符号26は制御部を示している。なお、図7と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態2は、演算部14からのセンサデータ格納信号ではなく、AD変換器13からの演算部14に出力するタイミングを生成している信号であり、AD変換完了又はAD変換結果が更新する信号により、カウンタがカウント値を更新する形態である。
<Embodiment 2>
FIG. 10 is a circuit block diagram for explaining Embodiment 2 of the sensor according to the present invention. Reference numeral 26 in the figure denotes a control unit. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
The second embodiment is not a sensor data storage signal from the calculation unit 14 but a signal that generates a timing to be output from the AD converter 13 to the calculation unit 14, and AD conversion completion or AD conversion result is updated. In this mode, the counter updates the count value according to the signal.

<実施形態3>
図11は、本発明に係るセンサの実施形態3を説明するための回路ブロック図である。なお、図10と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態3は、センサデータ取得部23とカウンタ値取得部21の取得タイミングを制御部26がそれぞれ制御する形態である。
同じ時間でそれぞれのデータを取り込む形態であっても、異なるタイミングでデータを取り込む形態であってもよい。
<Embodiment 3>
FIG. 11 is a circuit block diagram for explaining Embodiment 3 of the sensor according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
In the third embodiment, the control unit 26 controls the acquisition timing of the sensor data acquisition unit 23 and the counter value acquisition unit 21.
Even if it is a form which takes in each data at the same time, a form which takes in data at a different timing may be sufficient.

<実施形態4>
図12は、本発明に係るセンサの実施形態4を説明するための回路ブロック図で、図11に示した制御部26の回路ブロック図である。本実施形態4の制御部26は、センサからの出力データに演算を行う形態である。なお、図中符号27は出力端子を示している。
制御部26は、入力端子19とデコーダ部40と格納部42とデータ演算部50とを備える。
<Embodiment 4>
FIG. 12 is a circuit block diagram for explaining Embodiment 4 of the sensor according to the present invention, and is a circuit block diagram of the control unit 26 shown in FIG. The control part 26 of this Embodiment 4 is a form which calculates to the output data from a sensor. In the figure, reference numeral 27 denotes an output terminal.
The control unit 26 includes an input terminal 19, a decoder unit 40, a storage unit 42, and a data calculation unit 50.

入力端子19には、センサからの、同期化信号、センサデータ及び時間データを含む出力データがシリアルで入力される。
デコーダ41は、同期化信号の時間を基準として、センサデータ、時間データを復元(デコード)する。また、CRC信号を用いて、誤り検出を実施する機能を有する形態であってもよい。
復元された信号は、格納部42に格納される。格納部42は、基準時間格納部421と時間データ格納部422とセンサデータ格納部423とを有する。
Output data including synchronization signals, sensor data, and time data from the sensor is serially input to the input terminal 19.
The decoder 41 restores (decodes) the sensor data and time data with reference to the time of the synchronization signal. Moreover, the form which has a function which implements an error detection using a CRC signal may be sufficient.
The restored signal is stored in the storage unit 42. The storage unit 42 includes a reference time storage unit 421, a time data storage unit 422, and a sensor data storage unit 423.

基準時間格納部421は、同期化信号から得られる復元の基準となる基準時間を格納する。または、基準時間の1単位を格納する形態であってもよい。例えば、SENT通信であれば、同期化信号の基準時間の単位である1tickの長さに関するデータを格納する。
時間データ格納部422は、復元された時間データを格納する。具体的には、カウント値を格納する。
センサデータ格納部423は、復元されたセンサデータを格納する。なお、格納部42は、復元された状態信号を格納してもよい。
The reference time storage unit 421 stores a reference time that is a reference for restoration obtained from the synchronization signal. Alternatively, one unit of the reference time may be stored. For example, in the case of SENT communication, data related to the length of 1 tick which is a unit of the reference time of the synchronization signal is stored.
The time data storage unit 422 stores the restored time data. Specifically, the count value is stored.
The sensor data storage unit 423 stores the restored sensor data. The storage unit 42 may store the restored state signal.

データ演算部50は、格納部42に格納されたデータに基づいて演算を行う。データ演算部50は、データ間隔演算部51と補間演算部52とフィルタ演算部53とを有する。
データ間隔演算部51は、基準時間格納部421からの出力と時間データ格納部からの出力に基づいて、センサから出力されるセンサデータの間隔を演算する。つまり、センサデータを取得した取得間隔に関する情報を算出する。具体的には、SENT通信であれば、1tickの長さとメッセージ間のカウンタ値の差に基づいてデータ間隔を演算する。図5及び図6のタイミングチャートであれば、DATA1とDATA6のデータ間隔を、カウンタ値の差である5(カウント値6−カウント値1)と、1tickの長さである3μsから算出する。
The data calculation unit 50 performs a calculation based on the data stored in the storage unit 42. The data calculation unit 50 includes a data interval calculation unit 51, an interpolation calculation unit 52, and a filter calculation unit 53.
The data interval calculation unit 51 calculates the interval of sensor data output from the sensor based on the output from the reference time storage unit 421 and the output from the time data storage unit. That is, the information regarding the acquisition interval at which the sensor data is acquired is calculated. Specifically, in the case of SENT communication, the data interval is calculated based on the difference between the length of 1 tick and the counter value between messages. In the timing charts of FIGS. 5 and 6, the data interval between DATA1 and DATA6 is calculated from 5 (count value 6−count value 1) which is the difference between the counter values and 3 μs which is the length of 1 tick.

SENT通信の場合、データを読み出す過程で、同期化信号から1tickの長さを測定する。その情報も用いることにより、正確なセンサデータ更新間隔を知ることができる。予め設定されている1tickの長さから、実際に測定された1tickの長さが異なる場合であっても、実際に測定した1tickの長さを基に、センサデータ間隔を算出するため、正確な値が得られる。
さらに、例えば、電源起動時の初回に1、二回目以降0となるような時間情報が、センサからの出力データに含まれている場合、データ間の間隔だけでなく、電源起動時からの時間を知ることができるため、より高度な情報処理が可能となる。
In the case of SENT communication, in the process of reading data, the length of 1 tick is measured from the synchronization signal. By using the information, an accurate sensor data update interval can be known. Even if the actually measured 1 tick length is different from the preset 1 tick length, the sensor data interval is calculated based on the actually measured 1 tick length. A value is obtained.
Furthermore, for example, when time information that is 1 at the first power-on time and 0 after the second time is included in the output data from the sensor, not only the interval between data but also the time from the power-up time. Therefore, more advanced information processing becomes possible.

補間演算部52は、センサデータ格納部423からの出力とデータ間隔演算部51の出力に基づいて、得られたセンサデータ間のデータを補間する演算を行う。本実施形態4では、データの間隔がわかるため、より精度よくデータの間を補間することができる。図6において、センサ信号が線形に変化する場合を想定すると、DATA1とDATA6の間を、データ間隔に基づいて1次の近似曲線によりデータを補間することができる。補間の演算方法は、1次補間以外にも、0次補間などがある。また、データ間隔がわかるため、補間した各データが等間隔となるように補間することも可能である。つまり、補間演算部52で、等間隔でサンプリングされたデータに復元する。なお、センサからの出力データに、温度情報が含まれる場合は補正演算を実施してもよい。
フィルタ演算部53は、補間演算部52の出力に対してフィルタ処理を行う。また、等間隔でデータを補間した場合、サンプリングタイミングを等間隔とすることができる。
なお、制御部の出力端子27は、単方向出力端子でも、双方向出力端子であってもよい。
Based on the output from the sensor data storage unit 423 and the output of the data interval calculation unit 51, the interpolation calculation unit 52 performs a calculation for interpolating data between the obtained sensor data. In the fourth embodiment, since the data interval is known, it is possible to interpolate between the data with higher accuracy. In FIG. 6, assuming that the sensor signal changes linearly, data can be interpolated between DATA1 and DATA6 by a first-order approximation curve based on the data interval. In addition to the primary interpolation, there are zero-order interpolations as the interpolation calculation method. Further, since the data interval is known, it is also possible to perform interpolation so that each interpolated data becomes equal intervals. That is, the interpolation calculation unit 52 restores data sampled at equal intervals. In addition, when temperature information is included in the output data from the sensor, a correction calculation may be performed.
The filter calculation unit 53 performs filter processing on the output of the interpolation calculation unit 52. In addition, when data is interpolated at equal intervals, the sampling timing can be equal.
The output terminal 27 of the control unit may be a unidirectional output terminal or a bidirectional output terminal.

<本実施形態5>
本実施形態5のセンサシステムは、センサデータを出力するセンサ部と、センサデータを出力する時間データ生成部と、同期化信号、及び、センサデータと時間データを同期化信号の時間を基準として換算した信号を含む出力データをシリアルで出力する出力部と、を備えるセンサと、同期化信号を基準としてセンサデータ及び時間データを復元するデコーダと、復元された時間データと同期化信号に基づいて、前のセンサデータと後のセンサデータのデータ間隔を算出するデータ間隔算出部と、データ間隔と復元されたセンサデータに基づいて演算を行う演算部と、を備える制御部と、を備える。
センサの単方向出力端子と制御部の入力端子が1本のノードで接続され、そのノードには電源電圧ノードに対するプルアップ抵抗が接続される。
センサの出力部は、接地電位と単方向出力端子との間に接続される出力ドライバであるNMOSを有する。
<Embodiment 5>
The sensor system of the fifth embodiment converts a sensor unit that outputs sensor data, a time data generation unit that outputs sensor data, a synchronization signal, and the sensor data and the time data based on the time of the synchronization signal. Based on the restored time data and the synchronization signal, a sensor including an output unit that serially outputs output data including the received signal, a decoder that restores the sensor data and the time data on the basis of the synchronization signal, And a control unit including a data interval calculation unit that calculates a data interval between the previous sensor data and the subsequent sensor data, and a calculation unit that performs a calculation based on the data interval and the restored sensor data.
A unidirectional output terminal of the sensor and an input terminal of the control unit are connected by one node, and a pull-up resistor for a power supply voltage node is connected to the node.
The output part of the sensor has an NMOS which is an output driver connected between the ground potential and the unidirectional output terminal.

<本実施形態6>
本実施形態6のセンサデータの送信方法は、センサデータを更新するステップと、センサデータの更新回数をカウントするステップと、センサデータと更新回数を同期して取得するステップと、取得したセンサデータと更新回数を、同期化信号の基準時間に基づいて換算するステップと、同期化信号、換算したセンサデータ及び更新回数を含む出力データを連続して単方向出力端子へシリアルで出力するステップと、を有する。
<Sixth Embodiment>
The sensor data transmission method according to the sixth embodiment includes a step of updating sensor data, a step of counting the number of updates of sensor data, a step of acquiring sensor data and the number of updates in synchronization, and the acquired sensor data The step of converting the number of updates based on the reference time of the synchronization signal, and the step of serially outputting the synchronization signal, the converted sensor data, and output data including the number of updates to the unidirectional output terminal. Have.

<本実施形態7>
本実施形態7のセンサデータの演算方法は、センサデータを更新するステップと、センサデータの更新回数をカウントするステップと、センサデータと更新回数を同期して取得するステップと、取得したセンサデータと更新回数を、同期化信号の基準時間に基づいて換算するステップと、同期化信号、換算したセンサデータ及び更新回数を単方向出力端子へシリアルで出力するステップと、センサデータ及び前記更新回数を、前記同期化信号に基づいて復元するステップと、同期化信号と前記更新回数に基づいて、前記センサデータの取得間隔を算出するステップと、取得間隔と前記センサデータに基づいてフィルタ処理するステップと、を有する。
<Seventh Embodiment>
The sensor data calculation method of the seventh embodiment includes a step of updating sensor data, a step of counting the number of updates of sensor data, a step of acquiring sensor data and the number of updates in synchronization, and the acquired sensor data The step of converting the update count based on the reference time of the synchronization signal, the step of serially outputting the synchronization signal, the converted sensor data and the update count to the unidirectional output terminal, the sensor data and the update count, Restoring based on the synchronization signal, calculating the sensor data acquisition interval based on the synchronization signal and the number of updates, filtering based on the acquisition interval and the sensor data, Have

<本実施形態8>
本実施形態8のセンサは、単方向出力ノードを備え、同期化信号、同期化信号を基準として換算されたセンサデータ、及び、センサデータの更新タイミングに関連し、同期化信号を基準として換算された時間データ、誤り検出信号(CRC信号)を含む出力データを単方向出力ノードへシリアルで連続して出力するように構成される。
<Embodiment 8>
The sensor of the eighth embodiment includes a unidirectional output node, and is converted with reference to the synchronization signal, the sensor data converted with reference to the synchronization signal, and the update timing of the sensor data. The output data including the time data and the error detection signal (CRC signal) is continuously output serially to the unidirectional output node.

<本実施形態9>
本実施形態9の通信システムは、データを出力するセンサ部と、データを出力する時間データ生成部と、同期化信号、及び、データと時間データを同期化信号の時間を基準として換算した信号を含む出力データをシリアルで出力する出力部と、を備える送信部と、同期化信号を基準としてデータ及び時間データを復元するデコーダと、復元された時間データと同期化信号に基づいて、前のデータと後のデータのデータ間隔を算出するデータ間隔算出部と、データ間隔と復元されたデータに基づいて演算を行う演算部と、を備える受信部と、を備える。
<Ninth Embodiment>
The communication system according to the ninth embodiment includes a sensor unit that outputs data, a time data generation unit that outputs data, a synchronization signal, and a signal obtained by converting data and time data with reference to the time of the synchronization signal. An output unit that serially outputs output data, a transmission unit, a decoder that restores data and time data with reference to the synchronization signal, and the previous data based on the restored time data and synchronization signal And a data interval calculation unit that calculates the data interval of the subsequent data, and a reception unit that includes an operation unit that performs an operation based on the data interval and the restored data.

本実施形態のセンサシステムは、センサを複数備える構成であってもよい。
なお、本実施形態の説明では、オープンドレインNMOSで説明したが、CMOSで出力ドライバを構成してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の技術的範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることも可能であり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
The sensor system of this embodiment may be configured to include a plurality of sensors.
In the description of the present embodiment, the open drain NMOS has been described, but the output driver may be configured by CMOS.
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the technical scope of this invention is not limited to the technical scope as described in embodiment mentioned above. It is possible to add various changes or improvements to the above-described embodiments, and it is possible to add such changes or improvements to the technical scope of the present invention. it is obvious.

1 センサ
2 制御部
11 センサ素子
12 増幅器
13 AD変換器
14 演算部
15 カウンタ
16 出力部
17 単方向出力端子
18 プルアップ抵抗
19 入力端子
21 カウンタ値取得部
22 エンコーダ
23 センサデータ取得部
24 制御回路
25 出力ドライバ
26 制御部
27 出力端子
31 デジタル演算部
32 センサデータ格納部
40 デコーダ部
42 格納部
50 データ演算部
41 デコーダ
42 格納部
421 基準時間格納部
422 時間データ格納部
423 センサデータ格納部
50 データ演算部
51 データ間隔演算部
52 補間演算部
53 フィルタ演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor 2 Control part 11 Sensor element 12 Amplifier 13 AD converter 14 Calculation part 15 Counter 16 Output part 17 Unidirectional output terminal 18 Pull-up resistor 19 Input terminal 21 Counter value acquisition part 22 Encoder 23 Sensor data acquisition part 24 Control circuit 25 Output driver 26 Control unit 27 Output terminal 31 Digital operation unit 32 Sensor data storage unit 40 Decoder unit 42 Storage unit 50 Data operation unit 41 Decoder 42 storage unit 421 Reference time storage unit 422 Time data storage unit 423 Sensor data storage unit 50 Data operation Unit 51 Data interval calculation unit 52 Interpolation calculation unit 53 Filter calculation unit

Claims (16)

第1のレートでセンサデータが更新されるセンサ部と、
前記センサデータの更新タイミングに関連する時間データを前記第1のレートで出力する時間データ生成部と、
第1のレートよりも遅く、出力するメッセージ長に応じた第2のレートで、センサデータと時間データをシリアルのメッセージへ変換して出力する出力部と、
を備えるセンサ。
A sensor unit in which sensor data is updated at a first rate;
A time data generation unit that outputs time data related to the update timing of the sensor data at the first rate;
An output unit that converts the sensor data and time data into a serial message at a second rate that is slower than the first rate and that corresponds to the message length to be output;
Comprising a sensor.
前記出力部は、前記第2のレートでセンサデータと時間データを取得して、シリアルのメッセージへ変換する請求項1に記載のセンサ。   The sensor according to claim 1, wherein the output unit acquires sensor data and time data at the second rate, and converts the acquired sensor data and time data into a serial message. 前記出力部は、センサデータと時間データを、同期化信号の時間を基準として換算して、シリアルのメッセージへ変換する請求項1又は2に記載のセンサ。   The sensor according to claim 1, wherein the output unit converts the sensor data and time data into a serial message by converting the time of the synchronization signal as a reference. 前記出力部は、前記同期化信号、前記センサデータと前記時間データが換算された信号、及び、誤り検出信号を含む出力データを連続してシリアルで出力する請求項3に記載のセンサ。   The sensor according to claim 3, wherein the output unit continuously outputs the synchronization signal, a signal obtained by converting the sensor data and the time data, and output data including an error detection signal serially. 前記出力部は、更新されたセンサデータとその更新タイミングに関連する時間データを同期して取得する取得部を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のセンサ。   The sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the output unit includes an acquisition unit that acquires updated sensor data and time data related to the update timing in synchronization. 前記出力部は、
前記センサデータを取得するセンサデータ取得部と、
前記時間データを取得する時間データ取得部と、
前記センサデータと前記時間データを同期して取得するように前記センサデータ取得部と前記時間データ取得部を制御する制御部と、
取得したセンサデータと時間データを、同期化信号を基準とした信号へ変換するエンコーダと、
前記エンコーダの出力に基づいてシリアルで外部出力する出力ドライバと、を有する請求項1〜5のいずれか一項に記載のセンサ。
The output unit is
A sensor data acquisition unit for acquiring the sensor data;
A time data acquisition unit for acquiring the time data;
A control unit for controlling the sensor data acquisition unit and the time data acquisition unit so as to acquire the sensor data and the time data synchronously;
An encoder that converts the acquired sensor data and time data into a signal based on a synchronization signal;
The sensor according to claim 1, further comprising: an output driver that outputs serially based on an output of the encoder.
前記時間データ生成部は、前記センサデータの更新回数をカウントするカウンタである請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサ。   The sensor according to claim 1, wherein the time data generation unit is a counter that counts the number of updates of the sensor data. 前記センサ部は、前記センサデータを格納するセンサデータ格納部を備え、
前記センサデータ格納部に、センサデータが格納される毎に、前記カウンタがカウントする請求項7に記載のセンサ。
The sensor unit includes a sensor data storage unit that stores the sensor data,
The sensor according to claim 7, wherein the counter counts every time sensor data is stored in the sensor data storage unit.
単方向出力端子を備え、前記出力部は前記単方向出力端子へシリアルで出力する請求項1〜8のいずれか一項に記載のセンサ。   The sensor according to claim 1, further comprising a unidirectional output terminal, wherein the output unit outputs serially to the unidirectional output terminal. 第1のレートでセンサデータを更新するステップと、
前記第1のレートでセンサデータの更新回数をカウントするステップと、
前記センサデータと前記更新回数を前記第1のレートよりも遅い第2のレートで同期して取得するステップと、
取得したセンサデータと更新回数を、同期化信号の基準時間に基づいて換算するステップと、
前記同期化信号、換算したセンサデータ及び更新回数を含む出力データを単方向出力端子へシリアルで出力するステップと、
を有するセンサデータの出力方法。
Updating the sensor data at a first rate;
Counting the number of sensor data updates at the first rate;
Obtaining the sensor data and the update count synchronously at a second rate slower than the first rate;
Converting the acquired sensor data and the number of updates based on the reference time of the synchronization signal;
Serially outputting the synchronization signal, converted sensor data, and output data including the number of updates to a unidirectional output terminal;
A method for outputting sensor data.
同期化信号、前記同期化信号を基準として換算されたセンサデータ、及び、前記センサデータの更新タイミングに関連し、前記同期化信号を基準として換算された時間データ、を含む出力データがシリアルで入力される入力端子と、
前記同期化信号の時間を基準としてセンサデータ及び時間データを復元するデコーダと、
前記復元された時間データと同期化信号に基づいて、前のセンサデータと後のセンサデータのデータ間隔を算出するデータ間隔算出部と、
前記データ間隔と復元されたセンサデータに基づいて演算を行う演算部と、
を備える制御部。
Output data including a synchronization signal, sensor data converted using the synchronization signal as a reference, and time data converted using the synchronization signal as a reference related to the update timing of the sensor data are serially input. Input terminal
A decoder that restores sensor data and time data with reference to the time of the synchronization signal;
A data interval calculation unit for calculating a data interval between the previous sensor data and the subsequent sensor data based on the restored time data and the synchronization signal;
A calculation unit that performs a calculation based on the data interval and the restored sensor data;
A control unit.
前記演算部は、前記データ間隔に基づいて、前の復元されたセンサデータと後のセンサデータの間のデータを補間演算する請求項11に記載の制御部。   The control unit according to claim 11, wherein the calculation unit interpolates data between the previously restored sensor data and the subsequent sensor data based on the data interval. 前記演算部は、前記データ間隔に基づいて、前の復元されたセンサデータと後のセンサデータの間のデータを等間隔で補間演算する請求項12に記載の制御部。   The control unit according to claim 12, wherein the calculation unit performs an interpolation calculation on data between the previously restored sensor data and the subsequent sensor data at equal intervals based on the data interval. 前記時間データは、センサデータの更新回数をカウントするカウンタ値である請求項11〜13のいずれか一項に記載の制御部。   The control unit according to claim 11, wherein the time data is a counter value that counts the number of updates of sensor data. センサデータを出力するセンサ部と、前記センサデータを出力する時間データ生成部と、同期化信号、及び、前記センサデータと前記時間データを同期化信号の時間を基準として換算した信号を含む出力データをシリアルで出力する出力部と、を備えるセンサと、
前記同期化信号を基準としてセンサデータ及び時間データを復元するデコーダと、前記復元された時間データと同期化信号に基づいて、前のセンサデータと後のセンサデータのデータ間隔を算出するデータ間隔算出部と、前記データ間隔と復元されたセンサデータに基づいて演算を行う演算部と、を備える制御部と、
を備えるセンサシステム。
Output data including a sensor unit that outputs sensor data, a time data generation unit that outputs the sensor data, a synchronization signal, and a signal obtained by converting the sensor data and the time data on the basis of the time of the synchronization signal An output unit that serially outputs a sensor,
A decoder that restores sensor data and time data based on the synchronization signal, and a data interval calculation that calculates a data interval between the previous sensor data and the subsequent sensor data based on the restored time data and the synchronization signal. And a control unit that performs a calculation based on the data interval and the restored sensor data; and
A sensor system comprising:
センサデータを更新するステップと、
センサデータの更新回数をカウントするステップと、
前記センサデータと前記更新回数を同期して取得するステップと、
取得したセンサデータと更新回数を、同期化信号の基準時間に基づいて換算するステップと、
前記同期化信号、換算したセンサデータ及び更新回数を単方向出力端子へシリアルで出力するステップと、
前記センサデータ及び前記更新回数を、前記同期化信号に基づいて復元するステップと、
前記同期化信号と前記更新回数に基づいて、前記センサデータの取得間隔を算出するステップと、
前記取得間隔と前記センサデータに基づいてフィルタ処理するステップと、
を備えるセンサデータの演算方法。
Updating the sensor data;
Counting the number of sensor data updates;
Obtaining the sensor data and the update count synchronously;
Converting the acquired sensor data and the number of updates based on the reference time of the synchronization signal;
Serially outputting the synchronization signal, converted sensor data and the number of updates to a unidirectional output terminal;
Restoring the sensor data and the number of updates based on the synchronization signal;
Calculating an acquisition interval of the sensor data based on the synchronization signal and the update count;
Filtering based on the acquisition interval and the sensor data;
A method for calculating sensor data.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11005506B2 (en) 2017-10-26 2021-05-11 Denso Corporation Communication apparatus
CN114290865A (en) * 2020-10-07 2022-04-08 丰田自动车株式会社 Predictive vibration damping control apparatus and method for vehicle
US11897302B2 (en) 2020-10-07 2024-02-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Preview damping control apparatus and method for a vehicle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11005506B2 (en) 2017-10-26 2021-05-11 Denso Corporation Communication apparatus
CN114290865A (en) * 2020-10-07 2022-04-08 丰田自动车株式会社 Predictive vibration damping control apparatus and method for vehicle
JP2022061856A (en) * 2020-10-07 2022-04-19 トヨタ自動車株式会社 Preview damping control apparatus and method for vehicle
JP7367652B2 (en) 2020-10-07 2023-10-24 トヨタ自動車株式会社 Vehicle preview vibration damping control device and method
US11897302B2 (en) 2020-10-07 2024-02-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Preview damping control apparatus and method for a vehicle
CN114290865B (en) * 2020-10-07 2024-03-29 丰田自动车株式会社 Vehicle foreseeable vibration damping control device and method
US11945273B2 (en) 2020-10-07 2024-04-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Preview damping control apparatus and method for a vehicle

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