KR102487048B1 - 마스터 구성 요소의 공유 통신 노드를 이용한 마스터 및 슬레이브 구성 요소들 사이의 신호 전송 - Google Patents

Abstract

네트워크 슬레이브 장치는 2지점간 네트워크 프로토콜에 따라 통신 버스 상에서 통신을 위해 트랜스시버를 포함한다. 상기 네트워크 슬레이브 장치는 상기 네트워크상의 네트워크 슬레이브 장치를 식별하도록 어드레스를 가질 수 있다. 또한, 상기 트랜스시버에 의해 수신되는 명령들의 시리즈를 처리하고, 상기 명령들의 시리즈 내의 명령의 위치가 상기 네트워크 슬레이브 장치의 어드레스에 대응하는 경우에 상기 명령에 응답하도록 구성되는 통신 회로를 가질 수 있다. 상기 네트워크상에서 통신하는 마스터 장치는 상기 2지점간 네트워크 프로토콜에 따라 상기 명령들의 시리즈를 전송할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 2지점간 프로토콜은 SENT 프로토콜이다.

Description

마스터 구성 요소의 공유 통신 노드를 이용한 마스터 및 슬레이브 구성 요소들 사이의 신호 전송

본 발명은 마스터 구성 요소의 공유 통신 노드를 이용하는 마스터 및 슬레이브 구성 요소들 사이의 신호 전송(signaling)에 관한 것이다.

센서들은 시스템의 다양한 매개 변수들을 모니터하는 데 사용된다. 예를 들면, 차량 시스템들 내에서, 동력 조향 모듈, 연료 주입 모듈 및 잠김 방지 브레이크 모듈과 같은 컨트롤 모듈과 연관된 물품(article)의 전류, 속도, 각도, 선형 위치 및 회전 방향과 같은 매개 변수들이 흔히 모니터된다. 상기 센서 출력 신호는 센서 출력 신호를 처리하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)과 같은 시스템 컨트롤러에 제공되며, 상기 컨트롤 모듈의 원하는 동작을 위한 피드백 신호를 발생시킬 수 있다. 통상적으로, 상기 센서는 상기 감지된 매개 변수를 주기적으로 업데이트하며, 상기 컨트롤러는 처리를 위해 요구되는 경우에 데이터를 위해 상기 센서를 폴링(poll)한다.

본 발명은 마스터 구성 요소의 공유 통신 노드를 이용하는 마스터 및 슬레이브 구성 요소들 사이의 신호 전송과 관련된다.

일 실시예에 있어서, 네트워크 슬레이브 장치(network slave device)는 2지점간(point-to-point) 네트워크 프로토콜에 따라 통신 버스 상에서 통신하기 위한 트랜스시버(transceiver)를 포함한다. 상기 네트워크 슬레이브 장치는 상기 네트워크상의 상기 네트워크 슬레이브 장치를 식별하는 어드레스를 가질 수 있다. 또한, 상기 트랜스시버에 의해 수신되는 명령들의 시리즈를 처리하고, 상기 명령들의 시리즈 내의 명령의 위치가 상기 네트워크 슬레이브 장치의 어드레스에 대응되는 경우에 상기 명령에 응답하도록 구성되는 통신 회로를 포함할 수 있다.

특징들은 하나 또는 그 이상의 다음 사항들을 포함할 수 있다. 상기 2지점간 통신 프로토콜 SENT 프로토콜이 될 수 있다. 상기 네트워크 슬레이브 장치는 메모리를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 어드레스는 상기 메모리 내에 저장된다. 상기 슬레이브 장치는 자기장 센서를 포함할 수 있고, 홀 효과 요소(Hall effect element)들 및/또는 GMR 요소, TMR 요소, MTJ 요소, 스핀-밸브(spin-valve) 또는 이들의 결합과 같은 자기 저항 요소(magnetoresistive element)들이 될 수 있는 자기장 센싱 요소들을 포함할 수 있다. 상기 명령들은 상기 자기장 센서에 의해 검출되는 자기장을 나타내는 데이터에 대한 요구들을 포함할 수 있다. 상기 네트워크 슬레이브 장치는 마스터 장치(master device)에 의해 전송되는 명령들을 숫자를 카운트하도록 구성되는 카운터(counter)를 포함할 수 있다. 상기 네트워크 슬레이브 장치는 상기 카운터를 리셋함에 의해 리셋 명령에 응답하도록 구성될 수 있고 및/또는 수신되는 명령들의 숫자가 상기 통신 버스에 연결되는 슬레이브 장치들의 숫자와 부합되거나 초과할 때에 상기 카운터를 리셋하도록 구성될 수 있다. 상기 명령들은 측정을 수행하는 샘플 명령, 측정 데이터를 전송하는 데이터 요구 명령, 셀프-테스트(self-test)를 수행하는 진단 명령, 카운터를 리셋하는 리셋 명령, 또는 이들의 결합의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 상기 샘플 명령은 하나의 소정의 길이의 펄스를 포함할 수 있고, 상기 진단 명령은 제2의 소정의 길이의 펄스를 포함할 수 있으며, 상기 데이터 요구 명령은 제3의 소정의 길이의 펄스를 포함할 수 있고, 상기 리셋 명령은 제4의 소정의 길이의 펄스를 포함할 수 있다. 상기 명령들은 브로드캐스트(broadcast) 명령들을 포함할 수 있으며, 브로드캐스트 명령들은 하나 또는 그 이상의 각각의 측정들을 수행하는 샘플 명령, 하나 또는 그 이상의 각각의 셀프-테스트들을 수행하는 진단 명령, 상기 슬레이브 장치의 카운터를 리셋하는 리셋 명령, 또는 이들의 결합의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

상기 네트워크 슬레이브 장치는 상기 슬레이브 장치의 어드레스에 대응하는 지연 기간으로 상기 명령들에 응답을 전송하는 것을 지연시키도록 구성될 수 있다. 상기 네트워크 슬레이브 장치는 다른 네트워크 슬레이브 장치로부터의 응답의 지연 기간을 읽고, 상기 지연 기간에 기초하여 상기 시리즈 내의 현재 위치를 결정하도록 더 구성될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 시스템은 통신 버스에 연결되고, 상기 통신 버스 상에서 명령들의 시리즈를 전송하도록 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 구성되는 마스터 장치를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 상기 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 상기 통신 버스에 연결될 수 있다. 각각의 상기 슬레이브 장치들은 각각의 상기 슬레이브 장치들은 상기 각각의 슬레이브 장치를 식별하는 각각의 어드레스를 가질 수 있고, 상기 각각의 슬레이브 장치의 각각의 어드레스에 매치되는 상기 시리즈 내의 위치를 갖는 상기 명령들의 시리즈 내의 명령에 응답하도록 구성될 수 있다.

특징들은 다음 사항들의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 상기 마스터 장치 및 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 SENT 프로토콜과 같은 상기 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 구성될 수 있다. 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 자기장 센서들이 될 수 있다. 상기 명령들은 상기 자기장 센서들의 적어도 하나에 의해 검출되는 자기장을 나타내는 데이터에 대한 요구를 포함할 수 있다. 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 각기 상기 마스터 장치에 의해 전송되는 명령들의 숫자를 카운트하도록 구성되는 카운터를 포함할 수 있다. 상기 마스터 장치는, 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들에 의해 수신될 때, 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들의 카운터들을 리셋하는 리셋 명령을 전송하도록 구성될 수 있다. 각각의 슬레이브 장치는 상기 각각의 슬레이브 장치들의 카운터가 상기 각각의 슬레이브 장치의 어드레스에 매치될 때에 명령들에 응답하도록 구성될 수 있다. 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 상기 마스터 장치에 의해 전송되는 명령들의 숫자가 상기 통신 버스에 연결되는 슬레이브 장치들의 숫자들에 매치되거나 초과할 때에 이들의 카운터들을 리셋하도록 구성될 수 있다. 상기 명령들은 측정을 수행하는 샘플 명령; 셀프-테스트를 수행하는 진단 명령 및 카운터를 리셋하는 리셋 명령의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 상기 샘플 명령은 하나의 소정의 길이의 펄스를 포함할 수 있고, 상기 진단 명령은 제2의 소정의 길이의 펄스를 포함할 수 있으며, 상기 리셋 명령은 제3의 소정의 길이의 펄스를 포함할 수 있다. 상기 마스터 장치는 브로드캐스트 명령들을 상기 통신 버스에 연결되는 모든 상기 슬레이브 장치들에 전송하도록 더 구성될 수 있다. 상기 브로드캐스트 명령들은 어드레스를 포함하지 않는 명령들을 포함할 수 있다. 상기 브로드캐스트 명령들은 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 하나 또는 그 이상의 각각의 측정들을 수행하도록 명령하는 샘플 명령, 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 하나 또는 그 이상의 각각의 셀프-테스트들을 수행하도록 명령하는 진단 명령, 그리고 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 상기 각각의 슬레이브 장치들의 각각의 카운터들을 리셋하도록 명령하는 리셋 명령의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 상기 슬레이브 장치들은 상기 슬레이브 장치의 어드레스에 대응하는 기간으로 상기 명령들에 대해 응답을 전송할 수 있다. 상기 슬레이브 장치들은 다른 슬레이브 장치로부터의 응답의 지연 기간을 읽고, 상기 지연 기간에 기초하여 상기 시리즈 내의 현재 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 방법은 1선식(one-wire) 통신 버스에 연결되는 마스터 장치에 의해 명령들의 시리즈를 전송하는 단계를 포함한다. 선택된 슬레이브 장치는 상기 명령들의 시리즈 내의 상기 명령의 위치가 상기 선택된 슬레이브 장치의 어드레스에 매치되는 경우에 상기 명령들의 하나에 응답할 수 있다.

특징들은 다음 사항들의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 상기 마스터 장치 및 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 SENT 프로토콜과 같은 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 구성될 수 있다. 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 자기장 센서들이 될 수 있다. 상기 명령들의 시리즈를 전송하는 단계는 상기 자기장 센서들의 적어도 하나에 의해 검출되는 자기장을 나타내는 데이터에 대한 요구들을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 통신 버스에 연결되는 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들에 의해 상기 명령들을 카운트하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 명령들을 카운트하는 단계는 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치의 각각의 카운터들을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들에 의해 수신될 때, 상기 마스터 장치에 의해 상기 각각의 카운터들을 리셋하는 리셋 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 마스터 장치에 의해 전송되는 명령들의 숫자가 상기 통신 버스에 연결되는 슬레이브 장치들의 숫자에 매치되거나 초과하는 경우에 상기 카운트를 다시 시작하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 명령들을 전송하는 단계는 측정을 수행하는 샘플 명령, 측정 데이터를 전송하는 데이터 요구 명령, 셀프-테스트를 수행하는 진단 명령, 그리고 카운터를 리셋하는 리셋 명령의 하나 또는 그 이상을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 샘플 명령을 전송하는 단계는 하나의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 진단 명령을 전송하는 단계는 제2의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 데이터 요구 명령을 전송하는 단계는 제3의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 리셋 명령을 전송하는 단계는 제4의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 브로드캐스트 명령들을 상기 통신 버스에 연결되는 모든 상기 슬레이브 장치들에 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 브로드캐스트 명령들은 어드레스를 포함하지 않는 명령들을 포함할 수 있다. 상기 브로드캐스트 명령들을 전송하는 단계는 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 하나 또는 그 이상의 각각의 측정들을 수행하도록 명령하는 샘플 명령, 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 하나 또는 그 이상의 각각의 셀프-테스트들을 수행하도록 명령하는 진단 명령, 그리고 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 상기 각각의 슬레이브 장치들의 각각의 카운터들을 리셋하도록 명령하는 리셋 명령의 하나 또는 그 이상을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 응답하는 단계는 상기 슬레이브 장치의 어드레스에 대응하는 지연 기간으로 상기 명령들에 대한 응답을 지연하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 네트워크 슬레이브 장치에 의해 다른 네트워크 슬레이브 장치로부터의 응답의 지연 기간을 읽는 단계 및 상기 지연 기간에 기초하여 상기 시리즈 내의 현재 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

도 1은 컨트롤러의 통신 노드를 공유하는 센서들을 갖는 센서 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1의 센서 시스템 내에서의 사용에 적합할 수 있는 자기장 센서를 나타내는 블록도이다.
도 3은 SENT 신호 포맷을 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 트리거 신호의 컨트롤 하에서 센서 데이터 저장 및 각각의 센서들에 의한 각각의 시리얼 데이터 신호의 전송의 타이밍을 예시하기 위해 도 1의 복수의 센서들로 전송되는 트리거 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 5a는 선택된 센서로부터의 데이터 검색에 이용되는 트리거 신호의 예를 나타낸다.
도 5b는 선택된 센서로부터의 데이터 검색에 이용되는 트리거 신호의 다른 예를 나타낸다.
도 6a는 센서에서 데이터를 저장하기 위한 제1 트리거 신호 및 통신 노드를 이용하여 센서로부터의 데이터를 검색하는 데 이용되는 제2 트리거 신호의 예의 타이밍도이다.
도 6b는 센서에서 데이터를 저장하기 위한 제1 트리거 신호 및 통신 노드를 이용하여 센서로부터의 데이터를 검색하는 데 이용되는 제2 트리거 신호의 다른 예의 타이밍도이다.
도 7은 어드레스들을 포함하는 통신 노드 상에서 마스터 및 슬레이브 사이의 전송의 타이밍도이다.
도 8은 어드레스들을 포함하는 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 다른 전송의 타이밍도이다.
도 9는 통신 노드 상에서 마스터 및 슬레이브 사이의 샘플 펄스/명령을 포함하는 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 10은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 샘플 펄스/명령을 포함하는 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 11은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 진단 펄스/명령을 포함하는 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 12는 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 진단 펄스/명령을 포함하는 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 13은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브 사이의 응답들의 소정의 시퀀스를 포함하는 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 14는 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브 사이의 응답들 및 리셋 타임아웃의 소정의 시퀀스를 포함하는 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 15는 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 응답 지연 시간들을 갖는 응답들의 소정의 시퀀스를 포함하는 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 16은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 응답들의 소정의 시퀀스를 포함하는 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 17은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 응답들 및 샘플 펄스/명령의 소정의 시퀀스를 포함하는 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 18은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 응답들 및 샘플 펄스/명령의 소정의 시퀀스를 포함하는 또 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 19는 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 응답들 및 진단 펄스/명령의 소정의 시퀀스를 포함하는 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 20은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 응답들 및 진단 펄스/명령의 소정의 시퀀스를 포함하는 또 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도 21은 통신 노드 상에서 마스터 및 다중의 슬레이브들 사이의 응답들 및 카운터 리셋 펄스/명령의 소정의 시퀀스를 포함하는 다른 전송 시퀀스의 타이밍도이다.
도면들에서 동일한 부호들은 동일한 요소들을 나타낸다.

여기에 사용되는 바에 있어서, "자기장 센싱 요소(magnetic field sensing element)"라는 용어는 자기장을 감지할 수 있는 다양한 전자 요소들을 기술하는 데 사용된다. 상기 자기장 센싱 요소, 이에 한정되는 것은 아니지만, 홀 효과 요소(Hall Effect element), 자기저항 요소(magnetoresistance element) 또는 자기트랜지스터(magnetotransistor)를 포함할 수 있다. 알려진 바와 같이, 다른 유형들의 홀 효과 요소들, 예를 들면, 평면형 홀(planar Hall) 요소, 수직형 홀(vertical Hall) 요소 및 원형 수직 홀(circular vertical Hall: CVH) 요소가 존재한다. 또한, 알려진 바와 같이, 다른 유형들의 자기저항 요소들, 예를 들면 안티몬화인듐(InSb)과 같은 반도체 자기저항 요소, 거대 자기저항(GMR) 요소, 예를 들면 스핀 밸브(spin valve), 이방성 자기저항(AMR) 요소, 터널링 자기저항(TMR) 요소, 자기 터널 접합(MTJ), 스핀-밸브(spin-valve) 등이 존재한다. 상기 자기장 센싱 요소는 단일의 요소가 될 수 있거나, 선택적으로는 다양한 구성들, 예를 들면, 하프 브리지 또는 풀(휘스톤(Wheatstone)) 브리지로 배열되는 둘 또는 그 이상의 자기장 센싱 요소들을 포함할 수 있다. 장치 유형 및 다른 응용 요구 사항들에 따라, 상기 자기장 센싱 요소는 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)과 같은 IV족 반도체 물질, 또는 갈륨-비소(GaAs), 혹은 예를 들면, 안티몬화인듐(InSb)과 같은 인듐 화합물과 같은 III-V족 반도체 물질로 이루어진 장치가 될 수 있다.

알려진 바와 같이, 전술한 자기장 센싱 요소들의 일부는 상기 자기장 센싱 요소를 지지하는 기판에 대해 평행한 최대 감도의 축을 갖는 경향이 있고, 전술한 자기장 센싱 요소들의 다른 것들은 상기 자기장 센싱 요소를 지지하는 기판에 대해 직교하는 최대 감도의 축을 갖는 경향이 있다. 특히, 평면형 홀 요소들은 기판에 대해 직교하는 감도의 축들을 갖는 경향이 있는 반면, 금속계 또는 금속성 자기저항 요소들(예를 들면, GMR, TMR, AMR, 스핀-밸브, 선형 스핀-밸브 등)과 수직형 홀 요소들은 기판에 대해 평행한 감도의 축들을 갖는 경향이 있다.

해당 기술 분야의 숙련자는 기판(예를 들면, 반도체 기판)이 상기 자기장 센싱 요소를 "지지하는" 것으로 설명되지만, 상기 자기장 센싱 요소의 유형에 따라 상기 요소가 상기 액티브 기판 표면 "상부에" 또는 "상에" 배치될 수 있거나, 상기 반도체 기판 "내에" 또는 그 "일부로서" 형성될 수 있는 점을 이해할 것이다. 성명의 간편성을 위하여, 여기에 설명되는 실시예들이 임의의 적절한 유형의 자기장 센싱 요소들을 활용하지만, 이러한 요소들은 상기 기판에 의해 지지되는 것으로 설명될 것이다.

여기에 사용되는 바에 있어서, "자기장 센서(magnetic field sensor)"라는 용어는 일반적으로 다른 회로들과 결합하여 자기장 센싱 요소를 사용하는 회로를 기술하는 데 사용된다. 자기장 센서들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 자기장의 방향의 각도를 감지하는 각도 센서, 전류를 운반하는 도체에 의해 운반되는 전류에 의해 발생되는 자기장을 감지하는 전류 센서, 강자성 물체의 근접을 감지하는 자기 스위치, 상기 자기장 센서가 백-바이어스(back-biased)되거나 다른 자석과 결합되어 사용되는 경우에 통과하는 강자성 물품들, 예를 들면 링 자석 또는 강자성 타겟(예를 들면, 기어 톱니들)의 자기 도메인들을 감지하는 회전 검출기, 그리고 자기장의 자기장 밀도를 감지하는 자기장 센서를 포함하는 다양한 응용들에 사용된다.

여기에 사용되는 바에 있어서, "타겟(target)"이라는 용어는 자기장 센서 또는 자기장 센싱 요소에 의해 감지되거나 검출되는 대상을 기술하는 데 사용된다. 타겟은 강자성 또는 자성이 될 수 있다

여기에 사용되는 바에 있어서, "소정의"라는 용어는 값이나 설정되거나 고정되는 신호 또는 값을 언급하는 데 사용된다. 실시예들에 있어서, 상기 소정의 값 또는 신호는 제조의 시점에서 공장 내에서나 외부 수단들, 예를 들면, 이후의 프로그래밍에 의해 설정된다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "결정된"이라는 용어는 값 또는 신호에 대해 언급될 때에 제조 후의 동작 동작에 회로에 의해 확인되는 값 또는 신호를 언급하는 데 사용된다.

컨트롤러들이 많은 경우들에서 상기 센서 보다 상당히 빠른 보다 빠른 속도도 동작함에 따라, 상기 컨트롤러가 상기 센서 출력 데이터 전송을 동기화하여 가장 새로운 이용 가능한 데이터가 상기 컨트롤러에 의한 이용을 위해 제공되는 이점을 가지게 된다. 상기 센서 출력 데이터 전송을 동기화하는 것이 중요할 뿐만 아니라, 다중 센서들이 사용될 때에 상기 센서 데이터의 샘플링의 동기화도 중요하다. 따라서, 다중 센서들로부터의 정보는 동일한 시간의 시점에서 데이터 소스에서 유래될 수 있다.

여기서는 슬레이브 구성 요소(slave component)들이 마스터 구성 요소(master component)의 단일 통신 노드를 공유하게 하기 위한 기술들이 설명된다. 일 예에서, 다중의 슬레이브 구성 요소들이 상기 통신 노드로부터 상기 슬레이브 구성 요소들로 송신되는 하나의 트리거(trigger)에 차례로 대응한다. 트리거 신호는 또한 명령 신호로 언급될 수 있다. 다른 예에서, 상기 슬레이브 구성 요소들은 상기 통신 노드로부터 송신되는 하나의 트리거에 대응하여 이들의 데이터를 유지하며, 상기 데이터는 다른 트리거 신호에 의해 이후의 시간에 읽어진다. 상기 데이터는 상기 통신 노드로부터 전송되고, 응답을 위해 특정한 슬레이브 구성 요소를 선택하는 데 사용되는 맨체스터 부호화 입력(Manchester encoded input)을 이용하여 읽어질 수 있다. 상기 데이터는 또한, 예를 들면 SENT 메시지와 같은 2지점간(point-to-point) 시리얼 데이터 프로토콜(serial data protocol)(즉, 단일 마스터 및 단일 슬레이브 프로토콜)을 이용하여 읽어질 수 있다.

비록 센서들이 슬레이브 구성 요소들을 나타내도록 사용되지만, 해당 기술 분야의 숙련자는 사용될 수 있는 슬레이브 구성 요소들의 다른 예들이 존재하는 점을 이해할 것이다. 또한, 여기서 구체적으로 설명되지 않는 다른 센서들, 컨트롤러들 및 다른 시스템들의 실시예들은 2013년 11월 5일에 등록되었고, 본 출원의 출원인과 출원인이 동일하며, 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 제8,577,634호(발명의 명칭: "센서 데이터를 동기화하기 위한 시스템들 및 방법들(Systems and Methods for Synchronizing Sensor Data)")에 기재되어 있다.

도 1을 참조하면, 시스템(10)은 컨트롤 모듈(control module)(12)에 의해 제어될 수 있는 물품(article)(18)과 연관된 매개 변수를 감지하도록 구성되는 센서들(14a-14N)을 포함한다. 각각의 상기 센서들(14a-14N)은 각각의 양방향 노드(16a-16N)를 가지며, 센서 데이터를 발생시키고, 업데이트하며, 선택적으로 저장(예를 들면, 래치(latch))하도록 구성된다. 상기 센서들(14a-14N)은 또한 상기 컨트롤러(20)의 통신 노드(21)로부터의 트리거 신호(24)에 대응하고 상기 각각의 양방향 노드(16a-16N)에서 수신되는 상기 각각의 양방향 노드(16a-16n)로부터의 각각의 시리얼 데이터 신호(26a-26N) 내에서 시스템 컨트롤러(20)의 통신 노드(21)에 통신하도록 구성된다. 상기 센서들(14a-14N)은 전원 또는 전압 바이어스(voltage bias)인 Vcc 연결(25)을 통해 상기 컨트롤러(20)에 더 연결된다. 상기 컨트롤러(20)는 상기 물품(18)을 제어하는 이용을 위해 피드백 신호(22)를 상기 컨트롤 모듈(12)에 제공할 수 있다.

상기 센서들(14a-14N)은 상기 트리거 신호에 대응하여 상기 센서 데이터를 추가적으로 저장할 수 있다. 통신 버스들인 OUT1, OUT2, …, OUTN은 상기 센서(14a-14N) 및 상기 컨트롤러(20)의 통신 노드(21) 사이에 연결될 수 있다. 여기서 더 설명되는 바와 같이, 각각의 상기 센서들(14a-14N) 적어도 상기 통신 노드(21)에 접속하는 다른 센서들(14a-14N)로부터의 신호들을 모니터하도록 구성된다. 따라서, 상기 통신 노드(21)는 공유 노드이다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 통신 노드(21)가 공유 버스도 될 수 있는 점이 이해될 것이다.

이러한 배치로서, 전달되는 센서 데이터는 상기 센서 출력 데이터가 상기 시리얼 데이터 신호들(26a-26N) 내에 제공되는 동일한 노드들인 상기 양방향 노드들(16a-16N)에서 수신되는 상기 트리거 신호(24)에 의해 동기화된다. 이러한 방식으로의 센서 데이터 동기화는 센서 출력 데이터 지연 속도(latency)를 감소시킬 수 있고, 그렇지 않으면 상기 센서에 의한 외부 동기화 신호의 수신을 허용하도록 요구되는 센서 연결들의 숫자를 감소시킬 수 있다. 감소된 핀 카운트(pin count)는 비용과 회로 면적을 감소시킬 뿐만 아니라, 전자기 간섭(EMI)의 효과들을 감소시킨다. 상기 데이터 저장 기능 및 상기 출력 데이터 전송 기능 모두가 이러한 방식으로 동기화되는 일부 실시예들에 있어서, 상기 센서 출력 데이터의 시기에서의 애매성들이 감소되거나 제거될 수 있다(예를 들면, 다중 센서들이 단일 트리거를 이용하는 동일한 시간에서 이들의 데이터를 샘플링하는 것으로 일컬어진다).

상기 센서들(14a-14N)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 전류, 속도, 각도, 선형 위치, 회전 카운트(예를 들면, 각도 센서들 또는 조향 휠(steering wheel) 응용들을 위한) 및 회전 방향을 포함하여 물품(18)의 다양한 매개 변수들을 감지할 수 있다. 예를 들면, 상기 컨트롤 모듈(12)은 차량 동력 조향 모듈이 될 수 있고, 이 경우에 상기 물품(18)은 상기 조향 유닛과 연관된 자석이 될 수 있으며, 상기 센서(14a)는 상기 휠 또는 조향 칼럼의 각도를 결정하도록 상기 컨트롤러(20)에 의한 사용을 위해 상기 자석과 연관된 자기장의 강도를 감지할 수 있다. 다른 예에서, 상기 컨트롤 모듈(12)은 연료 주입 모듈이 될 수 있고, 이 경우에 상기 물품(18)은 캠샤프트 기어가 될 수 있으며, 상기 기어와 연관된 자기장 강도는 상기 센서들(14a-14N)에 의해 감지될 수 있고, 상기 기어의 회전의 속도 및/또는 상기 기어의 회전 위치를 결정하도록 상기 컨트롤러에 의해 사용될 수 있다. 그러나 보다 일반적으로, 상기 센서들(14a-14N)은 예시적인 실시예들에서 자기장 강도와 같이 상기 물품과 연관된 특성을 감지하며, 상기 컨트롤러(20)는 회전의 속도 또는 방향과 같은 상기 원하는 매개 변수 정보에 도달하도록 상기 센서 출력 데이터를 처리한다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 설명되는 개념들이 도시된 바와 같은 폐쇄 루프(closed loop) 시스템들 및 개방 루프(open loop) 시스템들을 포함하여 다양한 시스템들, 센서들, 물품들, 컨트롤 모듈들, 감지된 특성들, 그리고 매개 변수들에 대한 응용성을 가지는 점을 이해할 것이다.

상기 컨트롤러(20)는 상기 센서 시스템(10) 및 그 응용에 따라 다양한 형태들을 취할 수 있다. 예를 들면, 차량 시스템의 경우, 상기 컨트롤러(20)는 차량 안정성 및 동작의 다양한 측면들을 제어하기 위해 프로세서(30), 메모리(32) 및 트랜스시버(transceiver)(34)를 포함하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)이 될 수 있다.

상기 센서 양방향 노드들(16a-16N)에서 상기 센서들(14a-14N)에 의해 제공되는 상기 시리얼 데이터 신호들(26a-26N)은 표준 단일 방향 신호 포맷을 가진다. 적합한 단일 방향 신호 포맷들은 SENT(Single-Edge Nibble Transmission), 시리얼 주변 인터페이스(Serial Peripheral Interface: SPI), 주변 시리얼 인터페이스 5(PSI5) 및 적층간 회로(Inter-Integrated Circuit: I²C)을 포함한다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 시리얼 데이터 신호들(26a-26N)은 그 개시 사항들이 전체적으로 여기에 참조로 포함되고, 도 3과 함께 대체로 설명되는 바와 같이 미국 자동차 기술학회(Society of Automotive Engineers: SAE) J2916 사양에 의해 정의되는 바와 같은 상기 SENT 포맷으로 존재한다. 일 예에서, 상기 시리얼 데이터 신호는 시리얼 2진 신호 및 펄스 폭 변조(PWM) 신호의 하나 또는 그 이상을 포함한다. 그러나, 상기 시리얼 데이터 신호는 다음에 논의되는 바와 같이 다른 포맷들도 포함할 수 있다.

각각의 상기 센서들(14a-14N)은 가외성(redundancy)을 위하거나 다중 센서들이 다중의 CVH 센서 다이(sensor die)로의 방향 검출 및 각도 검출을 위한 것과 같이 원하는 데이터를 제공하도록 필요한 센서 시스템들 내에 바람직할 수 있는 바와 같이 단일 컨트롤 모듈(12)과 연관된 단일의 물품(18)의 동일한 특성을 감지할 수 있다. 선택적으로는, 각 센서(14a-14N)는 물품들이 동일하거나 다른 컨트롤 모듈들과 연관되는 동일하거나 다른 물품들과 연관된 다른 특성을 감지할 수 있다.

앞서 논의되고 다음에 설명하는 바와 같이, 상기 센서 데이터는 상기 양방향 노드(예를 들면, 16a-16N)에서 수신되는 트리거 신호(예를 들면, 24)(컨트롤러(예를 들면, 20)의 통신 노드(예를 들면, 21)로부터 전송된)의 검출에 대응하여 시리얼 데이터 신호(예를 들면, 26a-26N)에 전달되며, 선택적으로나 추가적으로 상기 트리거 신호의 방향에 대응하여 저장된다. 센서 데이터 저장 및 전송 기능들 모두가 상기 트리거 신호에 대응하여 일어나는 실시예들에 있어서, 상기 데이터 저장 및 데이터 통신 기능들이 상기 트리거 신호(24)의 동일한 특징의 방향에 대응하여 발생될 수 있어, 상기 트리거 신호(24)에 의한 상기 저장 및 데이터 통신 기능들의 공통적인 컨트롤을 야기한다. 선택적으로는, 상기 센서 데이터는 상기 트리거 신호(24)의 제1 특징의 방향에 대응하여 저장될 수 있고, 상기 저장된 데이터는 상기 트리거 신호(24)의 제2 특징의 방향에 대응하여 상기 시리얼 데이터 신호(26a-26N)에 전달될 수 있어, 상기 트리거 신호(24)에 의한 상기 저장 및 데이터 통신 기능들의 독립적인 컨트롤을 야기한다. 이러한 독립적인 컨트롤 기능들은 모든 센서의 샘플을 가지고 동일한 시간에서 상기 센서 데이터를 저장(즉, 유지)하지만, 상기 컨트롤러에 의한 처리를 위해 가장 적합한 것과 같이 다른 시간들에서 상기 저장된 센서 데이터를 전달하는 복수의 센서들이 동일한 매개 변수를 감지하도록 사용되는(예를 들면, 가외성을 위해) 시스템들에서 특히 유리할 수 있다.

동일한 요소들을 동일한 참조 부호들로 나타낸 도 2를 참조하면, 예시적인 센서(14a)는 여기서는 홀 효과 요소(예를 들면, 원형 수직 홀)와 같은 자기장 센싱 요소인 센싱 요소(40)를 포함한다. 자기저항 요소들(예를 들면, 거대 자기저항(GMR) 요소, 이방성 자기저항(AMR) 요소, 터널링 자기저항(TMR) 요소, 자기 터널 접합(MTJ) 요소, 스핀 밸브 요소, 안티몬화 인듐(InSb) 센서, 갈륨 비소(GaAs) 센서) 및 원형 수직 홀 요소와 같은 다른 유형들의 자기장 센싱 요소들도 적합하다. 또한, 상기 센싱 요소(40)는 온도, 압력 등과 같은 다른 유형들의 특징들을 감지할 수 있다. 상기 센싱 요소(40)는 싱글 엔드형(single ended) 또는 차동 배열이 될 수 있고, 다양한 알려진 구성들로 하나 또는 그 이상의 개개의 센싱 요소들을 포함할 수 있다.

상기 자기장 센싱 요소(40)는 다음의 회로들의 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있고, 상기 시리얼 데이터 신호(26a)를 통해 상기 컨트롤러(20)(도 1)에 제공되는 센서 데이터를 발생시키는 인터페이스 신호 처리 회로부(interface signal processing circuitry)에 연결된다. 증폭기(amplifier)(44)는 감지되는 상기 자기장 범위를 설정하게 하며, 다른 증폭기(48)는 오프셋(offset)의 코스 조정(course adjustment)을 허용할 수 있다. 예시적인 일 실시예에 있어서, 상기 자기장 범위는 대략 +/- 100가우스(Gauss) 내지 +/- 2250가우스 사이로 선택될 수 있다. 오프셋은 상기 감지된 자기장 신호(즉, 상기 센싱 요소(40)의 출력)가 영(zero)의 자기장에 중심을 두는 정도로 언급된다. 상기 증폭기(48)의 출력은 도시된 바와 같이 필터링된 신호를 기준(64)으로부터 정도 기준 전압(precision reference voltage) 및 클록 발생기(clock generator)(136)로부터 클록 신호(138)를 수신하는 아날로그-디지털(A/D) 컨버터(56)에 제공하도록 여기서는 주파수 중복방지 필터(anti-aliasing filter)(52)에 의해 필터링된다. 여기서, 상기 A/D 컨버터(56)는 상기 감지된 자기장의 레벨을 나타내는 12-비트 출력을 다른 필터 여기서는 저역 통과 필터(low pass filter)(60)로 제공하도록 구성되는 제1 컨버터(56a)를 포함한다.

상기 센서(14a)는 온도로 인한 변화들에 대한 상기 감지된 자기장 신호를 보상하도록 온도 보상 회로(temperature compensation circuit)(70)를 포함할 수 있다. 이를 위하여, 온도 센서(68)는 상기 센서(14a)의 주위 온도를 감지하고, 도시된 바와 같이 상기 온도를 나타내는 아날로그 신호를 A/D 컨버터(56b)에 제공한다. 컨버터(56b)는, 예를 들면, 상기 주위 온도를 나타내는 12-비트 출력 신호를 상기 온도 보상 회로(70)에 제공한다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 온도 보상 회로(70)는 장치 감도 및 오프셋 상의 온도 변화들의 유해한 효과들을 제거하기 위하여 온도 보정 방정식에 컨버터(56b)로부터의 상기 온도 신호의 폴리노미얼 피트(polynomial fit)를 구현하며, 여기서 감도는 가우스 레벨로의 변화 당 출력 신호 레벨의 변화를 언급한다.

상기 온도 보상 회로(70)의 출력은 이득 및 오프셋 조정을 위해 다양한 종래의 기술들을 채용할 수 있는 이득/오프셋 트림 회로(gain/offset trim circuit)(74)에 연결된다. 선형화 회로(linearization circuit)(78)는 비선형의 자기장들에 대응하여 상기 센서 출력을 선형화하도록 사용된다. 이를 위하여, 상기 출력 신호 범위는 삼십 이개의 세그먼트(segment)들과 같은 소정의 숫자의 세그먼트로 나누어지며, 상기 선형화 회로(78)는 선형화 계수 인자를 각 세그먼트에 인가한다. 상기 선형화 계수들은 2012년 1월 8일에 등록되었고, 양수인이 본 출원의 양수인과 동일하며, 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 제8,350,563호(발명의 명칭: "자기장 센서 및 온도에 대한 감도 및/또는 오프셋을 조정하는 자기장 센서에 사용되는 방법(Magnetic Field Sensor and Method Used in a Magnetic Field Sensor that Adjusts a Sensitivity and/or an Offset Over Temperature)")에 기재되어 있는 바와 같이 EEPROM 내의 룩-업 테이블(look-up table) 내에 저장될 수 있다.

상기 선형화 회로(78)의 출력에 연결되는 클램프 회로(clamp circuit)(82)는 신호 제한을 허용하며, 래치(86)로 처리되는 디지털 센서 데이터를 이에 따라 제공한다.

상기 래치(86)는 상기 인터페이스 회로부로부터 디지털 센서 데이터를 수신하고 저장(즉, 래치)한다. 상기 래치(86)는 상기 디지털 센서 데이터가 저장되게 하도록 상기 양방향 노드(16a)에서 수신되는 트리거 신호(예를 들면, 도 1의 24)에 대응할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 트리거 신호(24)의 완충 버전(buffered version)(즉, 신호 106)이 상기 래치(86)의 컨트롤 노드(88)에 제공되며, 상기 래치(86)에 의한 검출을 위해 상기 완충 트리거 신호를 포함한다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 데이터는 상기 트리거 신호(24)와 독립적으로 상기 래치(86)에 의해 저장된다. 상기 래치의 출력 노드는 도시된 바와 같이 인코더(encoder)(90)에 연결된다.

상기 인코더(90)는 상기 양방향 노드(16a)에서 수신되는 상기 트리거 신호(24)에 대응하여 상기 양방향 노드(16a)에서 상기 시리얼 데이터 신호(26a) 내의 여기서는 디지털 센서 데이터인 상기 센서 데이터를 전달하도록 구성된다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 시리얼 데이터 신호(26a)는 표준의 단일 방향 신호 포맷을 가지며, 특히 상기 SENT 포맷을 가진다. 보다 구체적으로는, 상기 트랜스시버에 의해 상기 인코더의 컨트롤 노드(92)로 제공되는 신호(106)는 상기 인코너에 의한 검출을 위해 상기 트리거 신호를 포함한다. 상기 인코더(90)는 트랜스시버(94)를 통해 상기 양방향 센서 노드(16a)에서 상기 시리얼 데이터 신호(26a)를 제공한다.

앞서의 설명의 관점으로부터, 예시적인 실시예에서, 상기 래치(86)가 상기 트리거 신호(24)에 대응하여 디지털 센서 데이터를 저장하며, 상기 시리얼 데이터 신호(26a)가 디지털 신호인 점이 명백해질 것이다. 그러나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 선택적으로는 상기 센서 데이터가 이에 따라 아날로그 회로부 및 기술들에 의해 아날로그 형태로 상기 컨트롤러(20) 내에 저장될 수 있고 및/또는 전달될 수 있는 점을 이해할 것이다.

또한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 센서 데이터가 전용의 저장 장치로 종래의 방식으로 "샘플링되고 저장되지" 않을 수 있는 점을 이해할 것이다. 일 예에서, 상기 래치(86)가 소거될 수 있고, 완충 신호(106) 형태의 상기 트리거 신호(24)가 상기 A/D 컨버터(56a)의 컨트롤 노드(도 2에 실선으로 도시된 바와 같이)로 제공될 수 있으며, 이 경우에 상기 센서 데이터의 발생 및/또는 업데이트가 유리할 수 있기 때문에 상기 트리거 신호(24)에 대응하여 상기 A/D 내에서 일어난다.

상기 센서(14a)는 프로그램 가능한 레지스터(register)들이 프로그램 가능한 특징들에 대한 사용자 선택들을 저장하는 EEPROM(100)을 포함한다. 다른 실시예들에 있어서, 센서(14a)는 EEPROM(110)을 대체하거나 추가적으로 플래시(FLASH) 메모리, RAM, 또는 다른 유형의 ROM과 같은 다음 형태의 메모리를 포함할 수 있다. 실시예들에 있어서, EEPROM(100) 및/또는 다른 유형의 메모리는 온-칩(on-chip) 메모리, 즉 센서(14a)를 포함하는 다양한 회로들을 지지하는 동일한 반도체 기판이 될 수 있는 반도체 기판에 의해 지지되는 메모리가 될 수 있다. 다양한 계획들이 상기 컨트롤러(20) 및 상기 센서(14a) 사이의 통신을 프로그래밍하기에 적합할 수 있다.

맨체스터 부호화 계획이 상기 컨트롤러(20)가 쓰기 접근(Write Access) 명령, 쓰기(Write) 명령, 읽기(Read) 명령과 같은 명령들을 상기 Vcc 연결(25)을 통해 상기 센서(14a)로 전송하도록 이용될 수 있다. 읽기 명령에 대응하여, 상기 센서(14a)는 상기 요구된 데이터를 포함하는 버스 OUT1을 통해 읽기 확인응답(Read Acknowledge) 신호로 응답할 수 있다.

각 센서는 2지점간 네트워크 프로토콜, 상기 네트워크 슬레이브 장치(network slave device)를 확인하는 어드레스(address), 그리고 상기 트랜스시버에 의해 수신되는 명령들을 처리하고 상기 명령 내에 포함되는 어드레스가 상기 슬레이브 장치의 어드레스와 매치될 경우에 상기 통신 버스 상으로의 전송을 위해 응답을 발생시키도록 구성되는 통신 회로에 따라 통신 버스 상의 통신을 위한 트랜스시버를 포함할 수 있다. 상기 어드레스는, 예를 들면 EEPROM와 같은 상기 센서의 메모리 내에 저장될 수 있다.

시리얼 디코더(serial decoder)(110)를 포함하는 통신 회로 및 트랜스시버는 상기 Vcc 신호 레벨(예를 들면, 5볼트-8볼트의 신호를 갖는)을 로직 신호로 전환하며, 시리얼 인터페이스(112)는 결과적인 로직 신호를 2진 명령 신호로 해독한다. 예를 들면, 쓰기 명령의 경우, 상기 시리얼 인터페이스(112)의 출력에서의 2진 명령 신호는 EEPROM 컨트롤러(108)에 써지는 상기 레지스터의 어드레스 및 써지는 상기 데이터를 나타낸다. 쓰기 접근 명령은 쓰기를 위해 상기 장치를 해제한다. 읽기 명령의 경우, 상기 시리얼 인터페이스(112)의 2진 신호 출력은 상기 선택된 레지스터의 내용들을 상기 양방향 노드(16a)에서의 통신을 위해 상기 트랜스시버에 나타낸다.

상기 EEPROM에 쓰기 위하여, 상기 컨트롤러(20)(도 1)는 상기 양방향 노드(16a)를 하이 임피던스(high impedance) 상태로 만들도록 디세이블(Disable) 출력 명령을 전송한다. 상기 컨트롤러(20)는 또한 상기 EEPROM 게이트들 상의 전압을 부스트(boost)하기 위해 하이 전압 펄스들을 상기 센서로 전송한다. 이를 위하여, 펄스 검출기(pulse detector)(98)는 상기 양방향 노드(16a) 및 상기 EEPROM 컨트롤러(108)에 연결된다. 쓰기가 완료된 후, 상기 컨트롤러(20)는 상기 양방향 노드(16a)를 그 하이 임피던스 상태로부터 상기 감지된 자기장을 나타내는 값으로 가져가도록 인에이블(Enable) 출력 명령을 전송한다. 바람직하게는, 상기 양방향 노드(16a)는 또한 상기 읽기 확인응답 신호가 돌아온 이후까지 읽기 명령이 전송되기 전에 하이 임피던스 상태로 만들어진다.

상기 센서(14a)의 다양한 특징들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 상기 증폭기(44)를 통한 자기장 범위, 상기 증폭기(48)를 통한 코스 오프셋 트림, 상기 필터(60)를 통한 대역폭 등을 포함하여 상술한 방식으로 프로그램 가능하다. 본 발명에 따르면, 센서 데이터 통신 모드 또한 프로그램 가능하다. 구체적으로, 상기 센서(14a)는 상기 센서 데이터가 종래의 방식(상기 컨트롤러에 의한 임의의 동기화와 독립적으로)으로나 본 발명(상기 센서 양방향 노드(16a)에서 상기 컨트롤러(20)로부터의 트리거 신호(24)의 수신에 대응하여) 상기 컨트롤러에 전달되는 지를 지시하도록 프로그램될 수 있다. 추가적인 프로그램 가능한 특징들은 다음에 설명되는 바와 같이 상기 SENT 신호 포맷과 관련된다.

상기 센서(14a)의 추가적인 특징들은 부족전압/과전압 폐쇄 회로(undervoltage/overvoltage lockout circuit)(120) 및 파워-온 리셋(power-on reset: POR) 회로(124)를 포함할 수 있다. 상기 부족전압/과전압 폐쇄 회로(120)는 상기 Vcc 신호(25)의 전압 레벨을 감지하여, 소정의 범위가 초과되는(상기 메인 인터페이스(SENT) 상의 어드레스가 할당된 장치 외부에서 읽을 수 있는 온도 센서 정보와 함께 이들 유형들의 폴트(fault)들인) 경우에 에러 신호를 상기 맨체스터 컨트롤 블록(104)으로 전송한다. 또한, 상기 어드레스가 할당되고/공유된 장치 내의 특정 레지스터들/EEPROM도 써질 수 있다. 상기 POR 회로(124)는 Vcc가 적절한 전압 레벨에 도달할 때까지 동력 인가에 따라 임계 회로부를 일시 정지시킨다.

상기 센서(14a)는 여기서는 아날로그 전단부(front-end portion)(140) 및 디지털 서브시스템(144)의 집적 회로의 형태로 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 아날로그 전압 조절기(voltage regulator)(128)는 상기 아날로그 전단부(140)에 조절된 전압을 제공하며, 디지털 조절기(132)는 상기 디지털 서브시스템들(144)에 동력을 인가한다. 클록 발생기(136)는 클록 신호들을 상기 A/D 컨버터(56) 및 상기 마스터 컨트롤러(104)에 제공한다. 그러나 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 회로 기능들이 아날로그 방식으로나 디지털 회로부로 구현되고, 신호들이 변화될 수 있는 특정한 구성을 이해할 것이다, 또한, 상기 집적 회로 센서(14a) 상에서 수행되는 것으로 도시되는 회로 기능들은 별도의 회로들(예를 들면, 추가적인 집적 회로들 또는 회로 기판들) 상에서 구현될 수 있다.

도 3을 또한 참조하면, 상기 센서(14a-14N)에 의해 전달되는 시리얼 데이터 신호들(26a-26N)은 예시적인 SENT 신호 포맷과 같은 표준 단일 방향 신호 포맷을 가질 수 있다. SENT 신호(150)는 상기 전송 모듈(여기서는, 상기 센서(14a))에 의해 반복적으로 전송되는 펄스들의 시퀀스(sequence)로 구성된다. 종래의 SENT 신호(150)는 동기화/보정 부분(152), 상태 및 시리얼 통신 부분(154), 데이터 부분(158) 그리고 검사 합(Checksum)(또는 순환 중복 검사(cyclic redundancy check: CRC) 부분(160)의 적어도 네 개의 부분들을 포함할 수 있다. "틱(tick)"은 상기 명목 클록 신호 주기를 언급하며, "니블(nibble)"은 4비트이다. 각 니블은 로우 및 하이 상태에 대한 특정된 시간을 가진다. 상기 로우 상태 지속은 디폴트(default) 5 틱들에 의하며, 상기 하이 상태 지속은 상기 니블의 정보 값에 의해 지시된다. 상기 동기화/교정 부분(152)은 상기 SENT 메시지의 시작을 확인하며, 항상 56 틱들의 펄스 지속을 가진다. 상태 및 시리얼 통신 부분(154)은 상기 컨트롤러(20)에 상기 센서 상태 또는 특징들(부품 숫자들이나 에러 코드 정보)을 알리며, 4비트를 제공하도록 12 내지 27 틱들의 지속을 가진다. 상기 데이터 부분(158)은 여섯까지의 데이터의 니블들을 포함하며, 각 니블은 0부터 15까지의 범위인 값들로 4비트를 포함한다. 따라서, 각 데이터 니블은 12부터 27까지의 틱들의 펄스 지속을 가진다. 데이터 니블들의 숫자는 각 응용을 위해 고정될 수 있지만, 응용들 사이에서 변화될 수 있다. 두 12비트 값들을 전송하기 위하여, 도시된 바와 같이 6 데이터 니블들이 전달된다.

상기 SENT 신호(150)는 상기 양방향 센서 노드(16a)를 통한 양방향 통신을 허용하기 위하여 본 발명과 관련되어 사용되는 선택적인 휴지 부분(pause portion)(164)을 포함한다. 대체로, 상기 휴지 부분(164)은 상기 출력 버스인 OUT1(도 1) 상의 비활성(inactivity)의 기간, 또는 달리 말하면 상기 시리얼 데이터 신호(26a)(도 1)가 비활성이 되거나 높은 시간에 대응된다. 통상적으로, 상기 휴지 부분(164)은 때때로 상기 SENT 신호를 원하는 경우에 일정한 길이까지 연장시키도록 사용된다. 사용자는 전술한 바와 같은 프로그래밍 계획을 통해 특정의 원하는 프레임 속도를 프로그램할 수 있다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 출력 버스인 OUT1 상의 비활성이 선택적으로 로우(풀다운(pull down)) 신호 레벨에 대응될 수 있는 점을 이해할 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 휴지 부분(164)은 상기 휴지 부분 동안에 상기 센서 양방향 노드(16a)에서 수신되는 상기 트리거 신호(24)가 상기 센서의 데이터 함수들을 컨트롤하게 하여 상기 출력 버스인 OUT1 상의 양방향 통신을 허용하는 데 사용된다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 SENT 신호 휴지 부분(164)이 데이터도 컨트롤 정보도 상기 센서에 의해 전송되지 않을 때에 상기 신호의 일부를 나타내며, 이에 따라 보다 일반적으로는 상기 비활성 전송 부분(164)으로 언급될 수 있는 점을 이해할 것이다.

상기 SENT 신호 포맷의 다양한 측면들은, 예를 들면, 도 2의 EEPROM(100) 내에서 사용자 프로그램될 수 있다. 예들로서, SENT_STATUS 매개 변수는 4비트의 상태 및 시리얼 통신 부분(154)에 대한 원하는 포맷을 지시하도록 이용될 수 있고, SENT_SERIAL 매개 변수는 8비트의 짧은 시리얼 메시지 포맷, 12비트의 향상된 시리얼 메시지 포맷, 또는 16비트의 보다 향상된 시리얼 메시지 포맷을 포함하여 상기 SENT 사양에 따른 연속하는 SENT 메시지들 내에 구현되는 시리얼 데이터 신호에 대한 원하는 포맷을 선택하는 데 이용될 수 있다. SENT_DATA 매개 변수는 상기 데이터 니블들 내에서 전달되는 상기 특정한 센서 데이터를 명시하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 SENT_DATA 매개 변수의 하나의 값이 세 데이터 니블들이 자기장 데이터를 나타내고, 세 데이터 니블들이 온도 데이터를 나타내도록 지시할 수 있다. SENT_TICK 매개 변수는 상기 명목 틱 시산을 명시하는 데 이용될 수 있다. SENT_LOVAR 매개 변수는 각 니블 내에 고정된 로우 상태 시간을 가지는 것으로부터 대신하여 고정된 상기 하이 상태 시간을 가지는 것까지 상기 SENT 표준으로부터 벗어나게 하는 데 이용될 수 있다. 그리고 SENT_FIXED 매개 변수는 각 니블의 상기 고정된 부분의 다른 정해진 길이를 명시하여 상기 SENT으로부터 벗어나게 하는 데 이용될 수 있다.

SENT_UPDATE 매개 변수는 원하는 데이터 통신 모드를 지정하는 데 이용된다. 데이터 통신의 하나의 모드에서, 센서 데이터는 상기 트리거 신호(24)의 제1 특징의 검출에 대응하여 저장되며, 상기 트리거 신호(24)(예를 들면, 도 5 참조)의 제2 특징의 검출에 대응하여 전달된다. 다른 예들에서, 상기 트리거 신호(24)의 단일 특징의 검출에 대응하여 센서 데이터 모두가 상기 컨트롤러(20)(도 1)로 저장되고 전달된다. 상기 트리거 신호가 단지 상기 센서 데이터를 발생시키고/업데이트하는 것을 컨트롤하는 모드(도 2의 A/D 컨버터(56)를 통해서와 같이), 상기 트리거 신호가 단지 상기 시리얼 데이터 신호들(26a-26N) 및 임의의 센서 데이터 발생/업데이트의 통신을 컨트롤하거나 및/또는 전용의 센서 데이터 저장이 상기 트리거 신호와 독립적으로 일어나는 모드, 이들 센서 기능들의 임의의 조합이 상기 트리거 신호에 의해 제어되는 모드와 같이 상기 트리거 신호가 특정 센서 회로부(클록 발생기(136), 레지스터들 또는 카운터들과 같은)를 재설정하는 모드, 또는 상기 시리얼 데이터 신호(26a)가 상기 선택적인 휴지 부분(164)을 포함하지 않는 모드와 같은 다른 데이터 통신 모드들도 가능하다. 예를 들면, 상기 트리거 신호는 선택적으로 단지 하나의 이러한 기능(데이터 샘플링, 저장 또는 통신) 또는 센서 데이터 저장, 업데이트, 재설정 및 전송 기능들의 임의의 조합을 컨트롤할 수 있다.

도 4를 또한 참조하면, 데이터 통신의 하나의 모드에서, 센서 데이터는 상기 센서 양방향 노드에서 수신되는 트리거 신호의 검출에 대응하여 저장되고, 상기 컨트롤러에 전달된다. 도 4는 상기 센서 시스템(10)(도 1)을 위한 상기 컨트롤러(20)로부터 상기 센서들(14a-14N)까지의 신호 전송(171)을 도시한다. 각 센서(14a-14N)는 센서 데이터를 저장하기 위한 수신된 트리거 신호(96)의 하강 에지(falling edge)로서 도 4에 도시된 바와 같은 제1 특징(210)에 대응하고, 시리얼 데이터 신호 내의 상기 저장된 센서 데이터를 전송하기 위한 상기 수신된 트리거 신호의 상승 에지(rising edge)로서 도 4에 도시된 바와 같은 제2 특징(214)에 대응한다. 상기 제1 특징(210)은 상기 센서들에 의한 데이터의 샘플링을 트리거하도록 다중의 장치들에 대한 트리거 메커니즘으로서 센서들(예를 들면, 선형 및 각도 센서들)에 의해 이용될 수 있다.

상기 센서들(14a-14N)은 여기서는 하강 에지인 상기 트리거 신호의 제1 특징(210a)을 검출하고, 샘플링하며 대응하여 상기 래치(86) 내의 이들의 각각의 센서 데이터를 저장한다. 상기 센서들(14a-14N)은 여기서는 상승 에지인 상기 트리거 신호의 제2 특징(214a)을 더 검출한다. 각 센서(14a-14N)는 미리 구성된 순서에 기초하여 차례로(연속하여) 응답한다. 특정한 일 예에서, 센서(14a)는 SENT 메시지(224a)를 전송하고, 센서(14a)가 상기 SENT 메시지(224a)를 전송한 후, 상기 센서(14b)는 SENT 메시지(224b)를 전송하는 등과 같이 상기 센서(14N)로 최후의 SENT 메시지(224N)를 전송한다.

상기 제1 센서는 미리 구성된 순서로 시리얼 데이터 신호에 응답할 수 있지만, 나머지 센서들은 그 메시지를 전송할 수 있을 때를 결정하도록 다른 센서들로부터의 상기 시리얼 데이터 신호들의 모니터링을 시작한다. 일 예에서, 상기 미리 구성된 순서는 상기 EEPROM 또는 다른 유형의 불휘발성 장치 내에 저장될 수 있다. 일 예에 있어서, 다음의 센서가 상기 미리 구성된 순서로 이전의 센서로부터 유래되는 특정된 양의 시간 내에 매시지가 존재하지 않는 것으로 판단하는 사건에서, 상기 다음의 센서는 그 시리얼 데이터 신호 및 상기 이전의 센서로부터 상기 메시지를 검출하지 않았던 통지로 응답한다. 일 예에 있어서, 각 센서는 그 상태 니블 내의 이의 식별(어드레스 또는 식별자 비트 스트림(identifier bit stream))을 보고할 수 있다. 다른 예들에서, 특정 장치의 어드레스에 기초하여 상기 센서는 단지 홀 자기장 데이터 이상을 제공할 수 있다. 상기 센서는, 예를 들면, 읽기 모드 명령에 있을 경우에 온도 센서 데이터 또는 에러 플래그(error flag) 상태를 더 제공할 수 있다.

다른 예들에서, 상기 센서들(14a-14N)은 상기 다른 센서들에 의해 전송되는 메시지들을 들을 수 있다. 예를 들면, 상기 센서들은 상기 센서의 값들이 매치되어야 하는 경우에 이들의 출력 값들을 레지스터 개연성 에러와 비교할 수 있다. 다른 예들에서, 다른 정보가 센서들 사이의 온도 값들과 같이 비교될 수 있다.

이러한 실시예에서 이용되는 상기 트리거 신호 특징들이 특정한 방향의 신호 에지인 반면, 이에 한정되는 것은 아니지만, 하나 또는 그 이상의 신호 펄스들(즉, 제1 및 제2의 방향, 대향하는 에지 방향들), 동일하거나 다른 방향들의 다중의 에지 방향들 등을 포함하여 다양한 다른 신호 특징들이 선택적으로 이용될 수 있다.

다른 예들에서, 상기 컨트롤러(20)로부터의 트리거 신호는 데이터를 포함하는 상기 센서 구성 요소들(14a-14N)로부터의 응답을 필요로 하지 않는다. 일 예에서, 응답은 요구되지 않는다. 또 다른 예에서, 상기 센서 구성 요소들(14a-14N)은 데이터를 포함하지 않는 응답을 전송할 수 있으며, 오히려, 상기 응답은, 예를 들면, 상기 트리거 신호가 상기 센서에 의해 수신되었던 것을 나타내는 확인 신호이다.

특정한 일 예에서, 트리거 신호는 상기 컨트롤러로부터 생성되는 많은 토글링 펄스(toggling pulse)들을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 펄스들은 적은 숫자의 틱들로 분리된다. 또 다른 특정한 예에서, 트리거 신호는 상기 센서들(14a-14N)에 의해 이용되지 않는 어드레스를 포함하는 경우에 이용될 수 있다. 특정한 일 예에서, 센서들은 어드레스들 00, 01 및 10을 가지며, 11은 트리거 신호로 사용된다. 예를 들면, 상기 트리거 신호는 모든 장치들이 이러한 특정 시간에서 상기 자기장 레벨을 샘플링하도록 지시할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 상기 트리거 신호가 상기 센서들(14a-14N)이 이들의 데이터를 저장하지만, 상기 데이터를 상기 컨트롤러(20)에 전송하지 않도록 지시할 경우, 그러면 추가적인 트리거 신호가 상기 데이터를 검색하는 데 이용된다. 특히, 제2 트리거 신호는 하나의 특정한 센서 또는 상기 센서들(14a-14N)의 서브세트에서 검출될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 트리거 신호는 맨체스터 부호화 신호가 될 수 있다. 상기 통신 노드(21)로부터 신호들을 수신하는 상기 센서들(14a-14N)이 상기 부호화 신호를 들을 것이며, 어드레스가 할당되는 센서가 그 데이터를 전송하는 것을 상기 센서가 인식할 경우. 예를 들면, 상기 센서는 시리얼 데이터 신호를 송신한다. 도 5a는 특정한 일 예를 도시하며, 여기서 두 제로들이 상기 센서 응답을 허용하도록 부분으로 이어지는 2비트 센서 어드레스를 수반하는 로우(row)로 전송된다.

도 5b를 참조하면, 다른 특정한 예에서, 상기 어드레스 비트들은 센서 장치 내의 내부 레지스터들을 처리하도록 단지 2비트로부터 예를 들면, 8비트까지 확장될 수 있다. 예를 들면, 상기 어드레스 필드(Address field)의 첫 번째 2비트는 상기 특정 슬레이브 장치를 처리하기 위한 것일 수 있으며, 다음의 2비트는 코드화된 읽기/쓰기 메시지를 나타내는 데 사용될 수 있고, 그러면 나머지 4비트는 상기 장치 내의 내부 레지스터/EEPROM을 처리하기 위해 사용될 수 있다.

도 6a를 참조하면, 상기 센서들(14a-14N)로부터 데이터를 검색하는 다른 예에서, 시리얼 데이터 신호 메시지는 상기 컨트롤러(20)로부터 상기 센서들(14a-14N)로 전송될 수 있지만, 상기 센서들의 하나로 대체될 수 있다. 예를 들면, 상기 시리얼 데이터 신호는 도 3에서 설명한 바와 같은 SENT 메시지가 될 수 있다. 상기 선택된 센서는 상기 컨트롤러(20)가 할 수 있는 동일한 방식으로 상기 SENT 메시지를 해석할 수 있다. 도 6a는 상기 센서들(14a-14N)이 이들의 데이터를 저장하도록 쌍기 신호들의 하강 에지(310)를 포함하는 전송 신호(300)를 도시한다. 상기 컨트롤러(20)는 SENT 메시지(336) 내의 그 데이터를 전송하여 응답하도록 상기 센서들(14a-14N)의 하나를 트리거하는 SENT 메시지(324)를 전송한다. 예를 들면, 상기 SENT 메시지는 하나 또는 그 이상의 니블들에 수반하는 동기화를 위해 오십육의 틱들을 포함하는 도 3에서 설명된 SENT 신호(150)이다. 일 예에서, 상기 컨트롤러(20)로부터의 SENT 메시지(324)는 응답하도록 상기 원하는 센서의 어드레스를 포함한다. 예를 들면, 니블은 4비트 어드레스를 포함할 수 있다. 일 예에서, 상기 SENT 메시지(324)는 순환 중복 검사(CRC)를 포함할 수 있다.

도 6b를 참조하면, 다른 예에서, 전송 신호(400)는 상기 센서들(14a-14N)이 이들의 데이터를 저장하도록 신호들의 하강 에지(410)를 포함한다. 상기 컨트롤러(20)는 SENT 메시지(436) 내의 그 데이터를 전송하여 응답하도록 상기 센서들(14a-14N)의 하나를 트리거하는 맨체스터 메시지(424)(예를 들면, 도 5a 및 도 5b에 설명된 바와 같이)를 전송한다.

도 7을 참조하면, 마스터로 기능하는 컨트롤러(20) 및 슬레이브로 기능하는 센서 사이의 시리얼 데이터 통신(700)이 상기 SENT 프로토콜과 같은 2지점간(즉, 단일 마스터 및 단일 슬레이브) 프로토콜에 따라 전송될 수 있다. 이러한 예에서, 상기 센서는 어드레스 "1"을 가질 수 있고, 어드레스 "1"을 포함하는 컨트롤러(20)로부터의 통신들에 응답하도록 구성될 수 있다. 명료성을 위해, 상기 어드레스 1을 갖는 센서는 "센서 1"로 언급될 수 있고, 어드레스 2를 갖는 센서는 "센서 2"로 언급될 수 있는 등이 될 수 있다.

상기 컨트롤러(20)는 명령을 이러한 예에서는 센서인 슬레이브 장치로 전송한다. 상기 명령은 요구 펄스 및 어드레스를 포함할 수 있어, 매칭되는 어드레스를 갖는 센서가 그 데이터를 컨트롤러(20)로 전송하는 것을 요구한다. 상기 명령은 요구 펄스(702)를 상기 버스 상으로(예를 들면, 양방향 노드들(16a-16N) 상으로) 전송하는 컨트롤러(20)로 시작될 수 있다. 요구 펄스(702)에 이어서, 컨트롤러(20)는 상기 버스 상의 센서들의 하나 또는 그 이상을 식별하는 어드레스(704)를 전송할 수 있다. 상기 어드레스는 센서를 식별하는 토글링 펄스들의 시리즈가 될 수 있거나, 다른 실시예에서, 상기 어드레스는 상기 센서들의 하나에 대응되는 지속을 갖는 단일 펄스가 될 수 있다. 전자의 경우, 각 센서는 펄스들 및/또는 펄스 에지들 또는 전이들의 고유한 카운트 값과 연관될 수 있고, 상기 전송된 어드레스의 펄스들 및/또는 펄스 에지들의 숫자와 연관된 센서는 컨트롤러(20)에 응답할 수 있다. 후자의 경우, 각 센서는 고유한 지속과 연관되며, 상기 전송된 어드레스 펄스의 지속과 연관된 센서는 컨트롤러(20)에 응답할 수 있다.

도 7에 도시된 예에서, 컨트롤러(20)는 상기 어드레스 "1"을 갖는 센서로부터의 응답을 요구하는 것을 나타내도록 단일의 하이 펄스 및 단일의 로우 펄스를 전송한다. 상기 어드레스(704)에 상기 메시지의 종료를 나타내는 엔드 신호(710)가 수반될 수 있다. 엔드 신호(710)를 발생시키기 위하여, 컨트롤러(20)는 어드레스 펄스의 지속보다 긴 소정의 기간(예를 들면, 어드레스 펄스(706 또는 708)의 경우보다 긴 지속) 동안에 상기 버스 상의 전압을 하이(또는 선택적으로는 로우)로 유지할 수 있다.

요구(702)를 수신한 후, 각각의 상기 센서들은 어드레스(704) 내의 토글 펄스들의 숫자를 카운트할 수 있다. 선택적으로는, 각 센서는 어드레스 신호(704)의 하강 및/또는 상승 에지들의 숫자를 카운트할 수 있다. 상기 센서들이 엔드 신호(710)를 수신할 때, 각 센서는 상기 어드레스(즉, 상기 카운트)가 그 자신의 어드레스와 매치되는 지를 결정할 수 있다. 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서는 이후에 데이터(712)를 상기 컨트롤러로 전송함에 의해 상기 요구에 응답할 수 있다.

도 8에 있어서, 시리얼 데이터 통신(800)은 상기 버스 상에서 로우로 끌어지는 엔드 신호(802)를 포함한다. 도 7과 유사하게, 컨트롤러(20)는 어드레스 신호(806)가 수반되는 요구 신호(804)를 전송할 수 있다. 어드레스 신호(806)는 상기 센서들의 하나 또는 그 이상의 어드레스를 나타내는 토글링 펄스들의 시리즈를 포함할 수 있다. 어드레스 신호(806)에 이어 엔드 신호(802)가 존재한다. 이러한 예에서, 엔드 신호(802)를 발생시키기 위해, 컨트롤러(20)는 상기 버스를 소정의 기간 동안에 로우로 이끈다. 상기 엔드 신호의 지속은 상기 엔드 신호를 상기 어드레스 펄스들의 하나와 구별하도록 상기 어드레스 신호(806)의 펄스들의 지속보다 길 수 있다. 엔드 신호(802)가 로우로 향해지기 때문에, 하나의 펄스만이 상기 "1"의 어드레스를 나타내도록 어드레스 신호(806) 내에 필요하다. 컨트롤러(20)가 어드레스 "3"을 갖는 센서를 처리하고 있었을 경우, 예를 들면, 이후에 컨트롤러(20)는 상기 버스 상으로 전송할 수 있다.

요구(804)를 수신한 후, 각각의 상기 센서들은 어드레스 신호(806) 내의 토글 펄스들의 숫자를 카운트할 수 있다. 선택적으로는, 각 센서는 어드레스 신호(806)의 하강 및/또는 상승 에지들의 숫자를 카운트할 수 있다. 상기 센서들이 엔드 신호(802)를 수신할 때, 각 센서는 상기 어드레스가 그 자신의 어드레스와 매치되는 지를 결정할 수 있다. 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서는 이후에 데이터(808)를 상기 컨트롤러로 전송함에 의해 상기 요구에 응답할 수 있다.

도 9를 이제 참조하면, 전송 시퀀스(transmission sequence)(900)는 센서들(14a-14N)로부터의 데이터를 위해 컨트롤러(20)로부터의 요구들의 시리즈를 포함할 수 있다. 전송 시퀀스(900)는 브로드캐스트(broadcast) 메시지(즉, 상기 버스 상의 슬레이브 장치들로 전송되는 메시지나 명령)가 될 수 있는 샘플 펄스(902)로 시작될 수 있다. 샘플 펄스(902)는 측정을 수행하기 위해 임의의 또는 모든 센서들(14a-14N)을 지시하는 명령으로 기능할 수 있다. 동기 샘플 펄스(synchronous sample pulse)(902)는 로우로 끌어지거나, 선택적으로는 하이로 끌어지는 펄스가 될 수 있으며, 틱들에서 소정의 또는 알려진 지속을 가질 수 있다. 센서들(14a-14N)에 의해 수신될 때, 상기 펄스는 상술한 바와 같이 특징(예를 들면, 상기 자기장)을 감지하고 기록하게 하는 명령으로 기능할 수 있다. 상기 센서들은 이후에 나중의 전송을 위해 내부 메모리 또는 레지스터 내에 상기 측정을 저장할 수 있다.

샘플 펄스(902) 후, 컨트롤러(20)는 상기 센서들이 컨트롤러(20)에 상기 측정을 전송하는 것을 요구할 수 있다. 도시된 예에서, 샘플 펄스(902)가 전송된 후, 컨트롤러(20)는 요구 펄스(904)를 양방향 노드들(16a-16N) 상으로 전송한다. 요구 펄스(904)를 전송하기 위해, 컨트롤러(20)는 소정의 양의 시간 동안에 양방향 노드들(16a-16N) 상의 전압을 로우(또는 선택적으로는 하이)로 향하게 할 수 있다.

각 요구 펄스에 이어서, 컨트롤러(20)는 센서가 그 측정을 전송함에 의해 응답해야 하는 것을 나타내는 어드레스를 전송할 수 있다. 상기 어드레스는 상기 버스 상의 토글링 펄스들의 시리즈가 될 수 있다. 예를 들면, 요구 펄스(906)를 수반하는 어드레스 "1"은 하나의 토글: 하나의 로우 펄스(910)가 수반되는 하나의 하이 펄스(908)를 포함할 수 있다. 요구 펄스(912)를 수반하는 상기 어드레스 "2"는 두 토글들: 로우 펄스(916)가 수반되는 하이 펄스(914), 다른 로우 펄스(920)가 수반되는 다른 하이 펄스(918)를 포함할 수 있다. 상기 어드레스 "3"은 세 토글들을 포함할 수 있고, 상기 어드레스 "4"는 4 토글들을 포함할 수 있는 등이 될 수 있다. 각각의 이들 토글 펄스들은 소정의 지속을 가질 수 있다. 상기 어드레스가 전송된 후, 컨트롤러(20)는 전술한 바와 같이 엔드 신호를 전송할 수 있다. 상기 어드레스 "0"은 샘플 펄스(904)에 후속되는 토글들이 없는 것으로 도시된 바와 같은 제로 토글들을 포함할 수 있다. 이 경우, 샘플 펄스(904)는 도 7 및 도 8의 엔드 신호(710, 802)와 같은 엔드 신호가 즉시 수반될 수 있다.

각 센서는 상기 요구 펄스들, 어드레스들 및 엔드 신호를 수신할 수 있고, 상기 어드레스가 그 자신의 어드레스와 매치되는 지를 결정할 수 있다. 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서는 컨트롤러(20)에 의해 수신되는 상기 버스 상으로 전송함에 의해 상기 요구에 응답할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 어드레스 0이 전송된 후, 센서 0이 데이터(922)를 상기 버스 상으로 전송하여 응답하며; 어드레스 1이 전송된 후, 센서 1이 데이터(924)를 상기 버스 상으로 전송하여 응답하는 등이 된다.

비록 상기 컨트롤러(20)로부터 전송된 어드레스들이 오름차순(즉, 어드레스 "1", 이후에 어드레스 "2", 이후에 어드레스 "3" 등)으로 도시되지만, 컨트롤러(20)는 상기 센서들을 임의의 원하는 순서로 처리할 수 있다. 상기 순서에 관계없이, 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서가 응답할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 소정의 순서의 어드레스들이 요구될 수 있다.

유사하게, 일 실시예에서, 상기 샘플 펄스(902)는 상기 전송 시퀀스의 시작에서 나타날 필요는 없다. 도 10을 참조하면, 전송 시퀀스(900)와 유사하게, 전송 시퀀스(1000)는 센서들(14a-14N)로부터의 데이터를 위해 컨트롤러(20)로부터 요구들의 시리즈를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 컨트롤러(20)는 명령(1004) 및 명령(1006) 사이의 샘플 펄스(1002)를 전송한다. 샘플 펄스(1002)는 상술한 바와 같이 모든 센서들이 측정하도록 명령할 수 있다. 샘플 펄스(1002)가 전송된 후, 컨트롤러(20)는 상기 센서들에 대한 데이터를 위해 계속하여 요구들을 전송할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 샘플 펄스(1002)는 컨트롤러(20)가 그렇지 않으면 상기 센서로부터 데이터를 요구하기 위해 전송할 수 있는 상기 요구 펄스(예를 들면, 도 7에서의 요구 펄스(702))를 대체할 수 있다. 요구 펄스가 수반되는 샘플 펄스를 전송하는 것 보다는 상기 요구 펄스를 상기 샘플 펄스로 대체하는 것이 상기 버스 상에서 통신 시간을 감소시킬 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 샘플 펄스(1002)에 어드레스를 덧붙이는 것은 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서만이 측정하게 하도록 지시할 수 있다. 이 경우, 어드레스 2가 수반되는 샘플링된 펄스(1002)는 상기 어드레스 2를 갖는 센서가 측정을 수행하게 하도록 할 수 있다.

도 11을 이제 참조하면, 컨트롤러(20)는 상기 센서들이 셀프-테스트(self-test)들(셀프-진단 테스트(self-diagnostic test)들로도 언급됨)을 개시하도록 진단 명령을 상기 센서들에 전송할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 진단 명령은 진단 펄스(1102)를 포함한다. 컨트롤러(20)는 소정의 지속 동안에 상기 버스를 로우(또는 선택적으로는 하이)로 유지함에 의해 진단 펄스(1102)를 전송할 수 있다. 진단 펄스(1102)의 지속은 펄스들의 유형들 또는 메시지들 또는 명령들의 다른 유형들을 구별하도록 샘플 펄스(902)의 지속과 다를 수 있다. 상기 센서들이 진단 펄스(1102)를 수신할 때, 각 센서는 상기 센서가 적절하게 동작하고 있는 지를 결정하기 위해 셀프-진단 테스트들을 수행할 수 있다. 상기 센서들에 진단 테스트들을 수행하기 위한 충분한 시간을 허용하기 위하여, 진단 펄스(1102)에 진단 시간(1103)이 수반될 수 있으며, 여기서 컨트롤러(20)는 어떤 추가적인 요구들을 전송하지 않는다. 진단 시간(1103)의 지속은 상기 센서들이 이들의 진단 테스트들을 수행하고 완료하게 하기에 충분한 소정의 시간이 될 수 있다. 특정 센서의 어드레스가 수반되는 경우보다는 진단 시간(1103)이 수반되는 진단 펄스(1102)를 전송하는 것이 상기 버스 상의 모든 센서들이 셀프-진단 테스트들을 수행해야 하는 점을 나타낼 수 있다.

진단 시간(1103)에 이어서, 컨트롤러(20)는 may send 명령들 to 상기 센서들(예를 들면, 상기 어드레스 "0"을 갖는 센서에 어드레스 할당된 명령(1104) 및 상기 어드레스 "1"을 갖는 센서에 어드레스 할당된 명령(1106)). 상기 어드레스 할당된 센서들은 컨트롤러(20)로 데이터를 전송(예를 들면, 데이터 전송(1108) 및 데이터 전송(1110))함에 의해 응답할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 진단 요구(1102)를 수신한 후에 상기 센서들에 의해 전송되는 데이터 전송들(1108, 1110)은 상기 진단 테스트들의 결과들을 포함할 수 있다. 이들 결과들의 수신에 따라, 컨트롤러(20)는 이들의 진단 테스트들을 센서들이 통과하였던 것 및 실패하였던 것을 결정할 수 있다. 어떤 센서들이 상기 테스트에 실패하였을 경우, 컨트롤러(20)가 경보나 비상을 울릴 수 있다. 예를 들면, 상기 센서들의 하나 또는 그 이상이 잠금 방지 브레이크 시스템("ABS")과 같은 자동차 시스템에 연결되는 자동차 환경에서, 컨트롤러(20)는 상기 자동차의 컴퓨터에 상기 ABS를 사용하지 못하게 할 수 있고, 운전자에게 경고를 개시할 수 있거나, 임의의 다른 적절한 동작을 취하게 할 수 있는 경보를 전송할 수 있다.

특정 센서의 어드레스가 수반되는 것 보다는 진단 시간(1103)이 수반되는 진단 펄스(1102)를 전송하는 것이 상기 버스 상의 모든 센서들이 셀프-진단 테스트들을 수행해야 하는 점을 나타낼 수 있다. 이에 비하여, 어드레스가 수반되는 진단 펄스를 전송하는 것은 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서만이 셀프-진단 테스트들을 수행해야 하는 점을 나타낼 수 있다.

도 12를 참조하면, 진단 펄스(1202)는 어드레스(1204)를 수반할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 진단 펄스 및 어드레스가 상기 센서들에 의해 수신될 때, 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서만이 셀프-진단 테스트들을 개시할 것이다. 도시된 예에서, 어드레스(1204)는 상기 어드레스 "1"이다. 따라서, 진단 펄스(1202) 및 어드레스(1204)가 수신될 때, 상기 어드레스 "1"을 갖는 센서가 셀프-진단 테스트들을 수행할 것인 반면. 다른 센서들은 정상적인 동작을 계속한다.

상기 센서 1이 진단 테스트들을 수행하고 있지만, 컨트롤러(20)는 상기 어드레스 "0"을 갖는 센서로 전송되는 펄스(1206)와 같은 하나 또는 그 이상의 요구들을 다른 센서들로 전송할 수 있다. 상기 매칭되는 어드레스를 갖는 센서는 데이터 전송(1208)(측정 데이터 또는 다른 요구된 데이터를 포함할 수 있는)으로 응답할 수 있다. 진단 시간(1210)이 경과하였던 후, 컨트롤러(20)는 명령(1212)을 센서 1로 전송할 수 있고, 상기 센서는 그 진단 테스트들의 결과들을 갖는 데이터(1214)를 컨트롤러(20)로 전송함에 의해 응답할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 센서가 진단 펄스(1102 또는 1202)를 수신한 후, 상기 센서에 의해 전송되는 다음의 데이터는 그 셀프-진단 테스트 결과들을 포함할 것이다.

도 13을 참조하면, 컨트롤러(20)는 상기 센서들에 대한 어드레스 할당 없이 요구들을 전송할 수 있다. 이와 같은 실시예에 있어서, 상기 센서들은 각기 어드레스를 가질 수 있으며, 상기 시퀀스 내의 명령의 일부가 상기 센서들의 어드레스와 매치될 경우에 상기 시퀀스 내의 명령에 응답할 수 있다. 전송 시퀀스(1300)에서, 컨트롤러는 트리거 펄스들(1302a-1302N)의 시리즈를 전송한다. 각 트리거 펄스 후, 센서는 소정의 순서로 응답한다. 예를 들면, 상기 제1 트리거 펄스(1302a) 후, 상기 어드레스 1을 갖는 센서가 데이터(1304a)를 전송함에 의해 응답하고, 상기 제2 트리거 펄스(1302b) 후, 상기 센서어드레스 2를 갖는 센서가 데이터(1304b)를 전송함에 의해 응답하는 등이 된다. 상기 모든 센서들이 이들의 데이터를 전송하였던 후, 상기 시퀀스가 반복될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 각 센서는 얼마나 많은 센서들이 상기 버스 상에서 동작하고 있는 가에 대한 지식(예를 들면, 메모리 또는 레지스터 내에 저장된 데이터)을 가진다. 각 센서는 또한 컨트롤러(20)에 의해 전송되는 트리거 펄스들의 숫자를 카운트하기 위해 카운터(counter)를 포함할 수 있다. 각 트리거 펄스(1302a-1302N) 후, 상기 센서들은 전송된 트리거 펄스들의 숫자의 추적을 유지하도록 이들의 카운터를 증가시킬 수 있다. 센서가 트리거 펄스(1302a-1302N)를 수신하고, 상기 센서의 카운터가 상기 센서의 어드레스와 매치되는 경우, 상기 센서는 그 데이터를 컨트롤러(20)에 전송함에 의해 상기 트리거 펄스에 응답할 수 있다. 따라서, 상기 센서들은 라운드-로빈(round-robin) 방식으로 상기 컨트롤러(20)로부터의 요구에 응답할 수 있다.

각각의 상기 센서들의 카운터들은 상기 카운트가 상기 버스 상에서 활성인 센서들의 숫자에 도달하거나 초과할 때에 리셋되도록 구성될 수 있다. 상기 버스 상의 모든 센서들이 요구들에 응답하였던 후, 상기 카운터들이 리셋되며, 상기 시퀀스는 상기 어드레스 1을 갖는 센서로부터의 응답으로 다시 시작을 개시한다.

도 14를 참조하면, 컨트롤러(20)는 모든 센서들이 이들의 카운터들을 리셋하도록 명령하는 리셋 명령(1402)을 전송할 수 있다. 상기 리셋 명령(1402)은 소정의 지속을 갖는 상기 버스 상의 펄스(하이 또는 로우)가 될 수 있다. 도 14의 예에서, 상기 어드레스 2를 갖는 센서가 데이터(1404)를 전송한 후, 상기 리셋 신호(1402)가 상기 버스 상에 나타나며, 모든 센서들의 카운터들이 리셋되므로 상기 시퀀스가 시작으로부터 다시 출발한다. 따라서, 컨트롤러(20)에 의해 전송되는 다음의 트리거 펄스(1406)에 대응하여, 상기 시퀀스 내의 제1 센서(즉 센서 1)가 데이터(1408)를 컨트롤러(20)에 전송하여 응답한다. 다음의 트리거 펄스 후, 상기 시퀀스 내의 다음의 센서(즉, 센서 2)가 데이터를 전송하는 등이 된다.

도 15를 참조하면, 상기 센서들은 상기 센서의 어드레스에 대응하는 소정의 시간으로 이들의 응답을 지연시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 트리거 펄스(1502)에 대응하여, 상기 어드레스 1을 갖는 센서는 응답(1504)을 전송하기 전에 시간 T1 동안에 지연시킬 수 있다. 유사하게, 상기 제2 트리거 펄스(1506)에 대응하여, 상기 어드레스 2를 갖는 센서는 응답(1508)을 전송하기 전에 시간 T2 동안에 지연시킬 수 있다. 마찬가지로, 상기 어드레스 3을 갖는 센서는 시간 T3으로 지연시킬 수 있고, 상기 어드레스 4를 갖는 센서는 시간 T4로 지연시킬 수 있는 등이 된다. 각 지연 시간(지연 시한으로도 언급됨) T1-TN은 상기 응답을 전송하는 상기 센서를 식별하도록 컨트롤러(20) 및/또는 상기 센서들에 의해 이용될 수 있는 고유의 지속을 가질 수 있다. 예를 들면, 하나의 센서가 요구에 응답하는 것을 실패하는 경우, 컨트롤러(20)는 후속하는 응답의 소스를 식별할 수 있고, 상기 시퀀스가 순서에서 벗어났던 것을 결정할 수 있다. 상기 컨트롤러는 이후에 상기 센서들(상술한 바와 같이)을 리셋할 수 있고, 에러 메시지를 발생시킬 수 있거나, 임의의 다른 적절한 동작을 취할 수 있다.

추가적으로 또는 선택적으로, 예를 들면, 센서가 일부 시간 동안에 관찰되는 버스 상에 있지 않거나, 컨트롤러(20)에 의해 전송되는 하나 또는 그 이상의 트리거 펄스들을 수신하지 않거나, 처리하지 않을 경우, 상기 시퀀스의 카운트를 잃을 수 있다. 이러한 상황에서, 상기 센서는 센서가 현재 컨트롤러(20)에 응답하고 있는 것을 결정하도록 다른 센서들의 응답들로부터 지연 시간을 읽을 수 있다. 현재의 응답에 기초하여, 상기 센서는 언제 컨트롤러(20)에 응답해야 하는 지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 센서 6이 간섭으로 인해 컨트롤러(20)로부터의 하나 또는 그 이상의 트리거 펄스들을 관찰할 수 없었고, 그 카운트를 잃는 것으로 가정한다. 또한, 상기 컨트롤러(20)가 트리거 펄스를 전송하고, 상기 센서 3이 응답하는 것으로 가정한다. 센서 6은 센서 3의 응답을 관찰할 수 있고, 상기 지연 시간을 읽을 수 있으며, 상기 지연 시간에 기초하여 센서 3이 직전에 응답하였던 것을 결정할 수 있다. 센서 6은 이후에 그 카운터를 3으로 리셋할 수 있으므로 상기 시퀀스의 적절한 카운트를 가지며, 시간이 도래할 때에 상기 시퀀스 내의 여섯 번째 트리거 펄스에 응답할 수 있다. 이는 하나 또는 그 이상의 센서들이 상기 시퀀스 내의 이들의 위치를 잃을 경우에 상기 센서들을 리셋하기 위해 컨트롤러(20)에 대한 필요성을 소거할 수 있거나 감소시킬 수 있다.

도 16을 참조하면, 상기 센서들은 상기 시퀀스 내의 소정의 지점에서 측정을 하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 시퀀스가 시작되거나 다시 시작되고, 컨트롤러(20)가 상기 시퀀스 내의 제1 트리거 펄스(1602)를 전송한 후, 상기 버스 상의 모든 센서들이 측정을 수행할 수 있다(상술한 바와 같이). 상기 센서들은 상기 시퀀스 동안의 임의의 지점, 예를 들면, 상기 시퀀스의 종료, 상기 시퀀스의 중간의 지점 등에서 측정하도록 구성될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 각 센서는 상기 시퀀스 내의 다른 지점에서 측정하도록 구성될 수 있다. 상기 어드레스 2를 갖는 센서가, 예를 들면, 상기 제1 트리거(1602) 후에 상기 제2 트리거(1604)가 수신되는 시간까지 측정하도록 구성될 수 있으므로, 상기 어드레스 2를 갖는 센서는 컨트롤러(20)로 전송될 수 있는 새롭게 샘플링된 데이터를 가진다. 유사하게, 상기 어드레스 3을 갖는 센서는 상기 두 번째 트리거 후에 측정하도록 구성될 수 있고, 상기 어드레스 4를 갖는 센서는 상기 세 번째 트리거 후에 등이 될 수 있다.

도 17을 이제 참조하면, 다른 실시예에서, 컨트롤러(20)는 동기 샘플 펄스(1702)를 상기 시퀀스(1700)의 개시에서 상기 센서들에 전송할 수 있다. 동기 샘플 펄스(1702)는, 전술한 바와 같이, 상기 센서들에 의해 수신될 때에 모든 센서들이 측정하도록 명령할 수 있는 명령이 될 수 있다. 동기 샘플 펄스(1702)를 전송하기 위하여, 컨트롤러(20)는 소정의 양의 시간 동안에 상기 버스를 로우(또는 선택적으로는 하이)로 유지할 수 있다. 동기 샘플 펄스(1702)의 지속이 전술한 리셋 펄스들의 경우와 다를 수 있으므로 상기 센서들이 다른 유형들의 펄스들을 구별할 수 있다.

도 18을 참조하면, 상기 동기 샘플 펄스는 상기 시퀀스의 개시에 나타날 필요가 없으며, 상기 컨트롤러에 의해 전송되는 임의의 트리거 펄스 및/또는 센서에 의해 전송되는 응답 사이에 삽입될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(20)는 상기 어드레스 1을 갖는 센서로부터의 응답(1804) 후에 동기 샘플 펄스(1802)를 삽입할 수 있다. 컨트롤러(20)는 또한 상기 시퀀스 내의 임의의 지점에 동기 샘플 펄스를 삽입할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 동기 샘플 펄스(1802)는, 예를 들면 트리거 펄스(1806 또는 1808)와 같은 트리거 펄스를 대체할 수 있다. 도 18에 있어서, 동기 샘플 펄스(1802)가 그렇지 않으면 상기 시퀀스(1800) 내의 제2 위치에 나타날 수 있는 상기 트리거 펄스를 대체하였다. 이러한 예에서, 동기 트리거 펄스(1802)는 두 가지 기능들을 수행할 수 있다-상기 버스 상의 모든 센서들이 측정하게 하는 동기 트리거 펄스로 기능할 수 있고, 상기 시퀀스(1800) 내의 다음 센서가 그 데이터를 컨트롤러(20)로 전송하도록 명령하는 트리거로 기능할 수 있다. 실시예들에 있어서, 동기 샘플 펄스(1802)는 상기 시퀀스(1800) 내의 임의의 트리거 펄스를 대체하도록 이용될 수 있다.

도 19를 이제 참조하면, 전송 시퀀스(1900)는 진단 펄스(1902)를 포함한다. 컨트롤러(20)는 소정의 지속 동안에 상기 버스를 로우(또는 선택적으로는 하이)로 유지하여 진단 펄스(1102)를 전송할 수 있다. 진단 펄스(1102)의 지속은 상기 펄스들의 유형을 구별하도록 동기 샘플 펄스(1702) 및 리셋 펄스(1402)의 지속과 다를 수 있다. 진단 펄스(1902)는 상기 센서가 적절하게 동작하고 있는 지를 결정하기 위해 상기 센서들에 의해 수신될 때에 각 센서가 셀프-진단 테스트들 수행하도록 지시하는 명령이 될 수 있다. 상기 센서들에게 진단 테스트들을 수행하기 위한 충분한 시간을 허용하기 위해, 진단 펄스(1902)에 진단 시간(1904)이 수반될 수 있으며, 그 시간 동안에 컨트롤러(20)는 임의의 추가적인 요구들을 전송하지 않는다. 진단 시간(1904)의 지속은 상기 센서들이 이들의 진단 테스트들을 수행하고 완료하게 하기에 충분한 소정의 시간이 될 수 있다.

진단 시간(1904)에 이어서, 컨트롤러(20)는 상기 센서들에 트리거 펄스들(예를 들면, 트리거 펄스(1906))을 전송하는 것을 시작할 수 있으며, 이들은 상술한 바와 같이 시퀀스(1800) 내의 트리거 펄스의 일부가 상기 센서의 어드레스와 매치되는 경우에 데이터를 컨트롤러(20)로 전송함에 의해 응답할 수 있다. 진단 펄스(1902)를 수신한 후, 각 센서에 의해 전송되는 다음의 데이터 전송은 상기 센서에 의해 수행되는 셀프-진단 테스트의 결과들을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 컨트롤러(20)는 시퀀스(1900)의 시작에서 진단 펄스(1902)를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 진단 펄스는 리셋 명령으로도 기능할 수 있고; 상기 센서들이 상기 진단 펄스를 수신할 때에 이들이 이들의 카운터들을 리셋할 수 있으므로 상기 전송 시퀀스가 새로이 시작된다. 다른 실시예들에 있어서, 컨트롤러(20)는 상기 전송 시퀀스의 중간에서 진단 펄스를 전송할 수 있다.

도 20을 참조하면, 전송 시퀀스(2000)는 상기 전송 시퀀스의 중간에서 진단 펄스(2002)를 전송하는 컨트롤러(20)의 예를 제공한다. 이러한 예에서, 상기 진단 펄스(2002)는 단일 센서가 셀프-진단 테스트들을 수행하도록 명령하는 데 이용될 수 있다. 컨트롤러(20)는 트리거 펄스(2004)를 전송하고, 센서 1로부터 데이터(2006)를 수신한다. 데이터(2006)에 이어서, 컨트롤러(20)는 그렇지 않으면 데이터(2006)에 후속되는 상기 트리거 펄스 대신에 진단 펄스(2002)를 전송한다. 진단 펄스(2002)가 상기 시퀀스 내의 제2 위치에서 나타나기 때문에, 센서 2는 진단 펄스(2002)를 수신할 수 있고, 셀프-진단 테스트들을 개시할 수 있다. 상기 버스 상의 임의의 다른 센서들은 상기 진단 펄스가 상기 시퀀스 내의 위치 2에서만 나타나기 때문에 셀프-진단 테스트들을 개시하지 않고 정상적으로 동작을 계속할 수 있다.

전술한 바와 같이, 셀프-진단 테스트들을 수행하는 것은 추가 시간을 요구할 수 있다. 따라서, 센서 2는 그 셀프-진단 테스트 결과들을 전송함에 의해 컨트롤러(20)에 즉시 응답하지 않을 것이다. 오히려, 센서 2는 상기 시퀀스가 다시 시작된 후에 그 테스트 결과들로 응답할 것이다. 이러한 예에서, 상기 버스 상에서 동작하는 네 개의 센서들이 존재하는 점에 유의한다. 이에 따라, 네 개의 트리거 펄스들 후, 상기 시퀀스가 다시 시작될 것이다. 따라서, 센서 2가 셀프-진단 테스트들을 수행하고 있는 동안, 컨트롤러(20)는 트리거 펄스들(예를 들면, 상기 시퀀스(2010) 내의 위치 3, 상기 시퀀스의 위치 4의 트리거 펄스들(2008))을 계속하여 전송할 수 있고, 상기 센서들로부터 데이터를 수신할 수 있다.

다음의 트리거 펄스(2012)는 위치 1에 있으며, 상기 전송 시퀀스를 다시 개시한다. 따라서, 센서 1은 데이터(2018)를 전송함에 의해 트리거 펄스(2012)에 응답한다. 다음의 트리거 펄스(2020)는 센서 2가 그 데이터를 전송하게 하도록 명령한다. 센서 2가 이전의 시퀀스 내의 진단 펄스(2002)에 대응하여 셀프-진단 테스트들을 개시하였기 때문에, 센서 2는 상기 센서 2의 셀프-진단 테스트들로부터의 결과들을 포함할 수 있는 데이터(2022)를 전송함에 의해 트리거 펄스(2020)에 응답할 수 있다.

다른 실시예들에 있어서, 상기 전송 시퀀스의 중심의 진단 펄스(2002)는 상기 버스 상의 모든 센서들이 셀프-진단 테스트들을 개시하게 할 수 있다.

도 21을 이제 참조하면, 컨트롤러(20)는 소정의 기간 동안에 상기 버스를 로우(또는 선택적으로는 하이)로 유지함에 의해 카운터 리셋 펄스(2102)를 상기 센서들로 전송할 수 있다. 카운터 리셋 펄스(2102)의 지속은 다음 유형들의 펄스들로부터의 카운터 리셋 펄스(2102)를 구별하기 위해 전술한 진단 펄스들, 트리거 펄스들, 또는 다른 펄스들의 경우와 다를 수 있다.

카운터 리셋 펄스(2102)는 리셋 명령으로 기능할 수 있으며, 전송 시퀀스(2100) 내의 임의의 지점에서 전송될 수 있다. 상기 센서들에 의해 수신될 때, 상기 센서들이 이들의 카운터들을 전송할 수 있으므로 상기 전송 시퀀스(2100)가 개시로부터 다시 시작될 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 리셋 펄스(2102)는 센서 1이 전송된 데이터(2104)를 가진 후에 전송된다. 리셋 펄스(2102)는 이후에 전송 시퀀스(2100)가 다시 시작되게 하므로 다음의 트리거 펄스(2106)는 상기 시퀀스 내의 첫 번째 트리거 펄스이고, 후속되는 데이터(2108)가 센서 1에 의해 다시 전송된다.

상술한 바에서는 본 발명의 주제인 다양한 개념들, 구조들 및 기술들을 예시하는 데 기여하는 다양한 실시예들을 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 이들 개념들, 구조들 및 기술들을 포괄하는 다른 실시예들도 사용될 수 있는 점이 명백해질 것이다.

이에 따라, 본 발명의 범주가 설시된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허 청구 범위의 사상과 범주에 의해 한정되는 것으로 이해되어야 할 것이다. 여기서 설명되는 상이한 실시예들의 요소들은 앞서 구체적으로 설시하지 않은 다른 실시예들을 구현하도록 결합될 수 있다.

Claims (50)

1. 네트워크 슬레이브 장치(network slave device)에 있어서,
   2지점간(point-to-point) 네트워크 프로토콜에 따라 통신 버스 상에서 통신하기 위한 트랜스시버(transceiver)를 포함하고;
   상기 트랜스시버에 의해 수신되는 명령들의 시리즈를 처리하고, 상기 명령들의 시리즈 내의 명령의 위치가 상기 네트워크 슬레이브 장치의 어드레스에 대응되는 경우에 상기 명령에 응답하도록 구성되는 통신 회로를 포함하며, 상기 어드레스는 상기 네트워크 슬레이브 장치를 식별하고;
   마스터 장치(master device)에 의해 전송되는 명령들의 숫자를 카운트하도록 구성되는 카운터(counter)를 포함하며, 상기 네트워크 슬레이브 장치는 수신되는 명령들의 숫자가 상기 통신 버스에 연결되는 슬레이브 장치들의 숫자와 매치되거나 초과할 때에 상기 카운터를 리셋하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 2지점간 통신 프로토콜은 SENT(Single Edge Nibble Transmission) 프로토콜인 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 메모리를 더 포함하며, 상기 어드레스는 상기 메모리 내에 저장되는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 슬레이브 장치는 자기장 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 자기장 센서는 자기장 센싱 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 자기장 센싱 요소들은 홀 효과 요소(Hall effect element)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 자기장 센싱 요소들은 자기 저항 요소(magnetoresistive element)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 자기저항 요소들은 거대 자기 저항(GMR) 요소, 터널링 자기저항(TMR) 요소, 자기 터널 접합(MTJ) 요소, 스핀-밸브(spin-valve) 또는 이들의 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
9. 제 4 항에 있어서, 상기 명령들은 상기 자기장 센서에 의해 검출되는 자기장을 나타내는 데이터에 대한 요구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터를 리셋함에 의해 리셋 명령에 응답하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 명령들은 측정을 수행하는 샘플 명령, 측정 데이터를 전송하는 데이터 요구 명령, 셀프-테스트(self-test)를 수행하는 진단 명령, 카운터를 리셋하는 리셋 명령, 또는 이들의 결합 중의 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 샘플 명령은 하나의 소정의 길이의 펄스를 포함하고, 상기 진단 명령은 제2의 소정의 길이의 펄스를 포함하며, 상기 데이터 요구 명령은 제3의 소정의 길이의 펄스를 포함하고, 상기 리셋 명령은 제4의 소정의 길이의 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 명령들은 브로드캐스트(broadcast) 명령들을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 명령들은 하나 또는 그 이상의 각각의 측정들을 수행하는 샘플 명령, 하나 또는 그 이상의 각각의 셀프-테스트들을 수행하는 진단 명령, 상기 슬레이브 장치의 카운터를 리셋하는 리셋 명령, 또는 이들의 결합 중의 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 슬레이브 장치의 어드레스에 대응하는 지연 기간으로 상기 명령들에 응답을 전송하는 것을 지연시키도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
16. 네트워크 슬레이브 장치에 있어서,
    2지점간 네트워크 프로토콜에 따라 통신 버스 상에서 통신하기 위한 트랜스시버를 포함하고;
    상기 트랜스시버에 의해 수신되는 명령들의 시리즈를 처리하고, 상기 명령들의 시리즈 내의 명령의 위치가 상기 네트워크 슬레이브 장치의 어드레스에 대응되는 경우에 상기 명령에 응답하도록 구성되는 통신 회로를 포함하며, 상기 어드레스는 상기 네트워크 슬레이브 장치를 식별하고,
    상기 네트워크 슬레이브 장치는 다른 네트워크 슬레이브 장치로부터의 응답의 지연 기간을 읽고, 상기 지연 기간에 기초하여 상기 명령들의 시리즈 내의 현재 위치를 결정하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 슬레이브 장치.
17. 통신 버스에 연결되고, 상기 통신 버스 상에서 명령들의 시리즈를 전송하기 위해 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하며;
    상기 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 상기 통신 버스에 연결되는 하나 또는 그 이상의 센서들을 포함하고, 각각의 상기 센서들은 상기 각각의 센서를 식별하는 각각의 어드레스를 가지며, 상기 각각의 센서의 각각의 어드레스에 매치되는 명령들의 시리즈 내의 위치를 갖는 상기 명령들의 시리즈 내의 명령에 응답하도록 구성되며,
    상기 하나 또는 그 이상의 센서들은 각기 상기 컨트롤러에 의해 전송되는 명령들의 숫자를 카운트하도록 구성되는 카운터를 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 센서들은 상기 컨트롤러에 의해 전송되는 명령들의 숫자가 상기 통신 버스에 연결되는 센서들의 숫자에 매치되거나 초과할 때에 각자의 카운터들을 리셋하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 컨트롤러 및 상기 하나 또는 그 이상의 센서들은 상기 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 2지점간 통신 프로토콜은 SENT 프로토콜인 것을 특징으로 하는 시스템.
20. 제 17 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 센서들은 자기장 센서들인 것을 특징으로 하는 시스템.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 명령들은 상기 자기장 센서들 중의 적어도 하나에 의해 검출되는 자기장을 나타내는 데이터에 대한 요구를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
22. 제 17 항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 하나 또는 그 이상의 센서들에 의해 수신될 때, 상기 하나 또는 그 이상의 센서들의 카운터들을 리셋하는 리셋 명령을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
23. 제 17 항에 있어서, 상기 각각의 센서는 상기 각각의 센서의 카운터가 상기 각각의 센서의 어드레스에 매치될 때에 상기 명령들에 응답하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
24. 제 17 항에 있어서, 상기 명령들은 측정을 수행하는 샘플 명령, 셀프-테스트를 수행하는 진단 명령 그리고 카운터를 리셋하는 리셋 명령 중의 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 샘플 명령은 하나의 소정의 길이의 펄스를 포함하고, 상기 진단 명령은 제2의 소정의 길이의 펄스를 포함하며, 상기 리셋 명령은 제3의 소정의 길이의 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
26. 제 17 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 브로드캐스트 명령들을 상기 통신 버스에 연결되는 모든 상기 센서들에 전송하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 명령들은 어드레스를 포함하지 않는 명령들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
28. 제 26 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 명령들은 모든 상기 각각의 센서들이 하나 또는 그 이상의 각각의 측정들을 수행하도록 명령하는 샘플 명령, 모든 상기 각각의 센서들이 하나 또는 그 이상의 각각의 셀프-테스트들을 수행하도록 명령하는 진단 명령, 그리고 모든 상기 각각의 센서들이 상기 각각의 센서들의 각각의 카운터들을 리셋하도록 명령하는 리셋 명령 중의 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
29. 제 17 항에 있어서, 상기 센서들은 상기 센서들의 어드레스에 대응하는 기간으로 상기 명령들에 대해 응답을 전송하는 것을 지연하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
30. 통신 버스에 연결되고, 상기 통신 버스 상에서 명령들의 시리즈를 전송하기 위해 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하며;
    상기 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 상기 통신 버스에 연결되는 하나 또는 그 이상의 센서들을 포함하고, 각각의 상기 센서들은 상기 각각의 센서를 식별하는 각각의 어드레스를 가지며, 상기 각각의 센서의 각각의 어드레스에 매치되는 상기 명령들의 시리즈 내의 위치를 갖는 상기 명령들의 시리즈 내의 명령에 응답하도록 구성되고,
    상기 하나 또는 그 이상의 센서들은 다른 슬레이브 장치로부터의 응답의 지연 기간을 읽고, 상기 지연 기간에 기초하여 상기 시리즈 내의 현재 위치를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
31. 1선식(one-wire) 통신 버스에 연결되는 마스터 장치에 의해 명령들의 시리즈를 전송하는 단계;
    상기 명령들의 시리즈 내의 명령의 위치가 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들 중의 선택된 슬레이브 장치의 어드레스에 매치되는 경우에 상기 선택된 슬레이브 장치에 의해 상기 명령들 중의 하나에 응답하는 단계;
    상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들에 의해 수신될 때, 상기 마스터 장치에 의해 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들의 각각의 카운터들을 리셋하는 리셋 명령을 전송하는 단계; 및
    상기 마스터 장치에 의해 전송되는 명령들의 숫자가 상기 통신 버스에 연결되는 슬레이브 장치들의 숫자에 매치되거나 초과할 때에 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들에 의해 각각의 카운트를 다시 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 마스터 장치 및 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 2지점간 통신 프로토콜에 따라 상기 통신 버스 상에서 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 제 32 항에 있어서, 상기 2지점간 통신 프로토콜은 SENT 프로토콜인 것을 특징으로 하는 방법.
34. 제 31 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들은 자기장 센서들인 것을 특징으로 하는 방법.
35. 제 34 항에 있어서, 상기 명령들의 시리즈를 전송하는 단계는 상기 자기장 센서들 중의 적어도 하나에 의해 검출되는 자기장을 나타내는 데이터에 대한 요구들을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
36. 제 31 항에 있어서, 상기 통신 버스에 연결되는 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치들에 의해 상기 명령들을 카운트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
37. 제 36 항에 있어서, 상기 명령들을 카운트하는 단계는 상기 하나 또는 그 이상의 슬레이브 장치의 각각의 카운터들을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
38. 제 31 항에 있어서, 상기 명령들을 전송하는 단계는 측정을 수행하는 샘플 명령, 측정 데이터를 전송하는 데이터 요구 명령, 셀프-테스트를 수행하는 진단 명령, 그리고 카운터를 리셋하는 리셋 명령 중의 하나 또는 그 이상을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
39. 제 38 항에 있어서, 상기 샘플 명령을 전송하는 단계는 하나의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 진단 명령을 전송하는 단계는 제2의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 데이터 요구 명령을 전송하는 단계는 제3의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 리셋 명령을 전송하는 단계는 제4의 소정의 길이의 펄스를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
40. 제 31 항에 있어서, 브로드캐스트 명령들을 상기 통신 버스에 연결되는 모든 상기 슬레이브 장치들에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
41. 제 40 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 명령들은 어드레스를 포함하지 않는 명령들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
42. 제 40 항에 있어서, 상기 브로드캐스트 명령들을 전송하는 단계는 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 하나 또는 그 이상의 각각의 측정들을 수행하도록 명령하는 샘플 명령, 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 하나 또는 그 이상의 각각의 셀프-테스트들을 수행하도록 명령하는 진단 명령, 그리고 모든 상기 각각의 슬레이브 장치들이 상기 각각의 슬레이브 장치들의 각각의 카운터들을 리셋하도록 명령하는 리셋 명령 중의 하나 또는 그 이상을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
43. 제 31 항에 있어서, 상기 응답하는 단계는 상기 슬레이브 장치의 어드레스에 대응하는 지연 기간으로 상기 명령들에 대한 응답을 지연하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
44. 1선식 통신 버스에 연결되는 마스터 장치에 의해 명령들의 시리즈를 전송하는 단계;
    적어도 하나의 네트워크 슬레이브 장치에 의해 다른 네트워크 슬레이브 장치로부터의 응답의 지연 기간을 읽는 단계 및 상기 지연 기간에 기초하여 상기 명령들의 시리즈 내의 현재 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 명령들의 시리즈 내의 명령의 현재 위치가 상기 적어도 하나의 네트워크 슬레이브 장치의 어드레스에 매치될 경우에 상기 적어도 하나의 네트워크 슬레이브 장치에 의해 상기 명령들 중의 하나에 응답하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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