[發(fā)明專利]傳感器接口收發(fā)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310099210.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103365204A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.哈默施密特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B11/42
• 分類號(hào): G05B11/42
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;王忠忠

背景技術(shù)

現(xiàn)代交通工具包括大量的傳感器，諸如氣囊傳感器、輪胎壓力傳感器、引擎?zhèn)鞲衅鳌踩珟鞲衅骱驮S多其他的傳感器。例如，氣囊傳感器將關(guān)于交通工具的操作的數(shù)據(jù)（例如輪速、減速度等等）提供給氣囊控制單元（ACU）。基于接收自氣囊傳感器的數(shù)據(jù)，ACU可以確定應(yīng)當(dāng)何時(shí)展開(kāi)交通工具內(nèi)的氣囊。

隨著交通工具傳感器的數(shù)量增加，集成對(duì)于汽車(chē)制造商而言正變成一個(gè)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。例如，將ACU連接到其相應(yīng)的氣囊傳感器的導(dǎo)線可能為數(shù)米長(zhǎng)。這些導(dǎo)線是汽車(chē)系統(tǒng)中的顯著的成本因素并且對(duì)交通工具的總體重量產(chǎn)生貢獻(xiàn)。由此，一些常規(guī)的布線接口（諸如例如PSI5和DSI）將導(dǎo)線的數(shù)量限制為雙線。遺憾的是，在缺乏反制措施的情況下，這些導(dǎo)線的電感和電容可能在由這些導(dǎo)線的電感和電容設(shè)定的諧振頻率處引起噪聲。

在一些常規(guī)的實(shí)現(xiàn)方式中，可以將RLC濾波器（其包括電阻器以及可選的與電阻器并聯(lián)的旁路電感器）設(shè)置在ECU（例如諸如引擎控制單元之類的電子控制單元）與其相應(yīng)傳感器之間。該RLC濾波器可以被設(shè)計(jì)成衰減諧振頻率處的噪聲，從而幫助改進(jìn)交通工具感測(cè)系統(tǒng)的性能。

附圖說(shuō)明

圖1a為交通工具感測(cè)系統(tǒng)的框圖。

圖1b為可以傳輸至交通工具感測(cè)系統(tǒng)的傳感器的調(diào)制輸出電壓信號(hào)的波形圖。

圖1c為可以從交通工具感測(cè)系統(tǒng)的傳感器傳輸?shù)恼{(diào)制傳感器電流信號(hào)的波形圖。

圖2為依照一些實(shí)施例的傳感器接口模塊的框圖。

圖3為被配置成基于調(diào)制波形模式的壓擺率（slew?rate）改變虛擬電阻的傳感器接口模塊的框圖。

圖4a為示出與參考電壓值相比壓擺率增強(qiáng)如何改變接口模塊的輸出電壓的曲線圖。

圖4b為圖解說(shuō)明圖4a中所示壓擺率增強(qiáng)機(jī)制的狀態(tài)和產(chǎn)生的反應(yīng)的表格。

圖5a-5c為示出壓擺率增強(qiáng)如何提高調(diào)制輸出電壓信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)圖。

圖6為被配置成基于調(diào)制傳感器電流信號(hào)的帶外能量改變虛擬電阻的傳感器接口模塊的框圖。

圖7a-7b為示出在電磁注射到連接的布線網(wǎng)絡(luò)中期間基于調(diào)制傳感器電流信號(hào)的帶外能量改變電阻如何降低傳輸器的功耗的信號(hào)圖。

圖8a-8b為示出基于調(diào)制傳感器電流信號(hào)的帶外能量改變電阻如何降低振蕩的信號(hào)圖。

圖9為被配置成基于壓擺率和帶外能量改變虛擬電阻的傳感器接口模塊的框圖。

圖10為具有物理電阻性元件的傳感器接口模塊的框圖的框圖。

圖11為改進(jìn)ECU架構(gòu)中的傳感器接口模塊的性能的示例性方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照附圖描述要求保護(hù)的主題，其中相似的附圖標(biāo)記始終用來(lái)表示相似的元件。在以下描述中，出于解釋的目的，闡述了許多特定的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)于要求保護(hù)的主題的透徹理解。然而，可以顯然的是，可以在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施要求保護(hù)的主題。

為了更好地領(lǐng)會(huì)本公開(kāi)的一些方面，圖1a示出了包括傳感器接口模塊102的交通工具感測(cè)系統(tǒng)100。傳感器接口模塊102具有耦合到控制單元106（例如ECU）的控制單元接口104以及耦合到導(dǎo)線配對(duì)110、112的傳感器接口108，所述導(dǎo)線配對(duì)連接到一定數(shù)量的傳感器114（例如114a,…114n）。為了限制噪聲并且衰減線諧振，將RLC網(wǎng)絡(luò)116耦合到傳感器接口108。

為了將信息傳輸?shù)絺鞲衅?14，傳感器接口模塊102包括調(diào)制單元118，該調(diào)制單元調(diào)制供應(yīng)電壓（例如DC供應(yīng)電壓的變化）以便將信息傳輸至傳感器114中的至少一個(gè)。圖1b示出了調(diào)制單元118如何可以通過(guò)在高供應(yīng)電壓（V_HIGH）與低供應(yīng)電壓（V_LOW）之間改變控制電壓而將調(diào)制輸出電壓信號(hào)124傳輸至傳感器的一個(gè)實(shí)例。在圖1b的實(shí)例中，上升沿電壓轉(zhuǎn)變與邏輯“0”相應(yīng)并且下降沿電壓轉(zhuǎn)變與邏輯“1”相應(yīng)，但是也可以使用其他的編碼方案。當(dāng)數(shù)據(jù)未被傳輸時(shí)，調(diào)制單元118經(jīng)常將未調(diào)制的（例如DC）供應(yīng)電壓提供給傳感器114。

為了接收來(lái)自傳感器114的信息，傳感器接口包括解調(diào)單元120，該解調(diào)單元對(duì)調(diào)制傳感器電流信號(hào)解調(diào)以便接收來(lái)自傳感器114中的至少一個(gè)的信息。可以將物理接口層122置于調(diào)制單元118和解調(diào)單元120與導(dǎo)線110和112之間以便允許由并聯(lián)連接到調(diào)制單元118的解調(diào)單元120進(jìn)行電流測(cè)量。