本公開的一些實施方式涉及一種應(yīng)用虛擬電阻器技術(shù)的傳感器接口模塊。該傳感器接口模塊包括：比較器，具有第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和比較器輸出端；電流或電壓控制元件，具有被耦接至比較器輸出端的控制端子，以及被設(shè)置用于傳遞經(jīng)調(diào)制的電流或經(jīng)調(diào)制的電壓信號至傳感器接口模塊輸出端的輸出端；第一反饋通路，將電流或電壓控制元件的輸出端耦接至第一比較器輸入端；求和元件，具有第一求和輸入端、第二求和輸入端和求和輸出端，其中求和輸出端被耦接至所述第二比較器輸入端；電源電壓模塊，被配置為向所述第一求和輸入端提供電源電壓；以及第二反饋通路，將所述比較器輸出端耦接至所述第二求和輸入端。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及傳感器接口，具體地，涉及應(yīng)用虛擬電阻器技術(shù)的傳感器接口。
技術(shù)介紹
現(xiàn)代車輛包含有大量的傳感器陣列，諸如氣囊傳感器、輪胎壓力傳感器、發(fā)動機傳感器、安全帶傳感器以及很多其他的傳感器。例如，發(fā)動機傳感器能夠為發(fā)動機控制單元(engine control unit,E⑶)提供關(guān)于車輛發(fā)動機循環(huán)的數(shù)據(jù)。基于來自發(fā)動機傳感器的數(shù)據(jù)，ECU可以對發(fā)動機循環(huán)做出改變(例如，火花塞定時(timing)和/或燃料注入?yún)?shù))以優(yōu)化發(fā)動機性能。 隨著車輛傳感器數(shù)量的增加，對于汽車制造商來說集成正成為嚴峻的挑戰(zhàn)。例如，將E⑶連接到其對應(yīng)發(fā)動機傳感器的配線可能是幾米長。這些配線在汽車系統(tǒng)中是很重要的成本因素而且增加了車輛的整體重量。因此，一些例如諸如PSI5和DSI的傳統(tǒng)接線接口將配線數(shù)量限制在兩線。這些接口可以被應(yīng)用于汽車氣囊傳感器、傳動系系統(tǒng)、以及ABS輪速傳感器的非標準化脈寬調(diào)制(pulse width modulated, PWM)協(xié)議等中。然而，據(jù)專利技術(shù)人所知，傳統(tǒng)傳感器接口因一些原因還并不理想。因此，專利技術(shù)人已設(shè)計如下文所述的改進的傳感器接口。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術(shù)實施方式的一個方面，提供了一種傳感器接口模塊，其包括比較器，具有第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和比較器輸出端；電流或電壓控制元件，具有控制端子，被耦接至比較器輸出端；以及輸出端，被配置為將經(jīng)調(diào)制的電流或經(jīng)調(diào)制的電壓信號傳遞至傳感器接口模塊的輸出端；第一反饋通路，將電流或電壓控制元件的輸出端耦接至第一比較器輸入端；求和元件，具有第一求和輸入端、第二求和輸入端和求和輸出端，求和輸出端被耦接至第二比較器輸入端；電源電壓模塊，被配置為向第一求和輸入端提供電源電壓信號；以及第二反饋通路，將比較器輸出端耦接至第二求和輸入端。根據(jù)本專利技術(shù)實施方式的另一方面，提供了一種傳感器接口模塊，包括比較器，具有第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和比較器輸出端；電流或電壓控制元件，具有控制端子，被耦接至比較器輸出端；以及輸出端，被配置為傳遞經(jīng)調(diào)制的電流或經(jīng)調(diào)制的電壓信號至傳感器接口模塊的輸出端；第一反饋通路，將電流或電壓控制元件的輸出端耦接至第一比較器輸入端；第二反饋通路，將比較器輸出端耦接至第二比較器輸入端；以及第二反饋通路上的虛擬電阻元件。附圖說明圖I為根據(jù)一些實施方式的車輛傳感系統(tǒng)的方框圖。圖2為可被發(fā)送至車輛傳感系統(tǒng)傳感器的經(jīng)調(diào)制的電壓信號的波形圖。圖3為可從車輛傳感系統(tǒng)傳感器被發(fā)送的經(jīng)調(diào)制的電流信號的波形圖。圖4為包括實際電阻器并有一些缺陷的傳感器接口模塊的方框圖。圖5至圖6為示出圖4的傳感器接口模塊如何可以展示以配線網(wǎng)的諧振頻率進行不期望的衰減的波形圖。圖7為根據(jù)一些實施方式的傳感器接口模塊的方框圖。圖8為根據(jù)另一種實施方式的傳感器接口模塊的方框圖。圖9為根據(jù)另一種實施方式的傳感器接口模塊的方框圖。圖10至圖12示出使用圖9的調(diào)制單元的PSI5接收器的模擬結(jié)果。具體實施例方式現(xiàn)參照附圖描述所要求的主題，其中，通篇相似的參照數(shù)字用于指示相似的元件。在下面的描述中，為了解釋的目的，眾多的具體細節(jié)被闡述以提供對所要求的主題的透徹理解。然而，很明顯沒有這些具體細節(jié)，所要求的主題也是可以實踐的。本公開的各方面旨在提供傳感器接口模塊，該傳感器接口模塊將電源電壓傳遞到多個傳感器，并在多個傳感器與控制器(例如，ECU)之間交換數(shù)據(jù)信號。傳感器接口常采用虛擬電阻器而非實際電阻器，以限制功耗及制造成本。例如鑒于第一反饋通路幫助將傳感器接口的輸出調(diào)諧為目標信號(例如，來自控制單元的第一控制信號)，虛擬電阻器可以以乘法器的形式被設(shè)置在第二反饋通路。與帶有實際電阻器的傳感器接口模塊相比，帶有虛擬電阻器的傳感器接口模塊限制了制造成本和功耗。為了更好地理解本公開的一些方面，根據(jù)本公開的一些實施方式，圖I示出了包括傳感器接口模塊102的車輛傳感系統(tǒng)100。一方面，傳感器接口模塊102具有耦接至控制單元106 (例如，E⑶)的控制單元接口 104 ;另一方面，傳感器接口模塊102具有耦接至一對配線112和114的傳感器接口 108。這對配線被耦接至多個傳感器116 (例如，116a，116b，……116c)。為了抑噪和削弱線諧振，RC濾波器118被耦接至傳感器接口 108。為傳送信息至傳感器116，傳感器接口 102包括調(diào)制單元120，該調(diào)制單元調(diào)制電源電壓(例如，直流電源電壓)以向至少一個傳感器116傳送信息。為了從傳感器116接收信息，傳感器接口包括解調(diào)單元122，該解調(diào)單元解調(diào)經(jīng)調(diào)制的電流信號以從至少一個傳感器116接收信息。圖2示出調(diào)制單元(例如，圖I中的調(diào)制單元120)如何可以傳送經(jīng)調(diào)制的電壓信號200至傳感器。經(jīng)調(diào)制的電壓信號200被傳送以在高電源電壓(VHrcH)和低電源電壓(Vlow)之間變化。盡管也可以使用其他編碼方案，但在圖2的實例中，上升沿電壓階躍對應(yīng)于邏輯“0”，下降沿電壓階躍對應(yīng)于邏輯“I”。當數(shù)據(jù)不被傳送時，調(diào)制單元經(jīng)常向傳感器提供未經(jīng)調(diào)制(例如，直流)的電源電壓，從而通過這對配線給傳感器供電而不使用其他專用電源導(dǎo)線。圖3示出解調(diào)單元(例如，圖I中的解調(diào)單元122)如何可以評估經(jīng)調(diào)制的電流信號300以解碼由傳感器傳送的信息的一個實例。在圖3的實例中，數(shù)據(jù)比特可以被編碼為經(jīng)調(diào)制的電流信號300的符號(symbol)，其中每個符號由三個碼片組成并對四個數(shù)據(jù)比特編碼。解調(diào)單元可以對經(jīng)調(diào)制的電流信號300進行數(shù)字采樣以辨別(discern)在給定符號周期內(nèi)已經(jīng)傳送了符號中的哪個，進而解碼由傳感器傳送的數(shù)字比特流。圖4示出有一些缺點的調(diào)制單元400 (例如，圖I的調(diào)制單元120)更詳細的示意圖。從圖4中可以看到，在一側(cè)，調(diào)制單元400包括接口至控制單元404的控制單元接口402。在另一側(cè)，調(diào)制單元400包括傳感器接口 406，該傳感器接口 406接口至耦接至傳感器的一對配線408、410。調(diào)制單元400包括耦接至比較器414的第一輸入端的電源412。比較器414的輸出端被耦接至PID控制器416。PID控制器416的輸出端又被耦接至第一和第二數(shù)字控制電流源418、420。反饋通路422將調(diào)制單元400的輸出節(jié)點424耦接回比較器414的第二輸入端。在運行期間，調(diào)制單元400可以基于來自控制單元404的第一控制信號426改變輸出節(jié)點424上的其輸出電壓。具體地，426上的第一控制信號設(shè)定比較器輸入端428上的目標電壓。然后比較器414調(diào)整其在430上的誤差信號電壓(其設(shè)定由PID控制器416輸出的第二控制信號432)直到在輸出節(jié)點424上的調(diào)制單元的輸出電壓匹配目標電壓428為止。簡而言之，調(diào)制單元400接收426上的第一控制信號調(diào)節(jié)其在輸出節(jié)點424上的輸出電壓，以使輸出電壓追蹤(track)第一控制信號426，進而將期望的信號傳送至傳感器。盡管圖4的結(jié)構(gòu)某些方面是充分的，但其確實有一些缺陷。例如，由于不同的車輛 配線不同，在本構(gòu)造中PID控制器416無法容易地適配不同的電感和/或電容。例如，一個車輛可能需要較長的配線(例如，大的電容和電感)，而另一輛車可能需要較短的配線(例如，小的電容和電感)。從制造的角度看，單個PID控制器通用于這些不同的車輛是理想的。然而本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種傳感器接口模塊，包括：比較器，具有第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和比較器輸出端；電流或電壓控制元件，具有：控制端子，被耦接至所述比較器輸出端；以及輸出端，被配置為將經(jīng)調(diào)制的電流或經(jīng)調(diào)制的電壓信號傳遞至所述傳感器接口模塊的輸出端；第一反饋通路，將所述電流或電壓控制元件的所述輸出端耦接至所述第一比較器輸入端；求和元件，具有第一求和輸入端、第二求和輸入端和求和輸出端，所述求和輸出端被耦接至所述第二比較器輸入端；電源電壓模塊，被配置為向所述第一求和輸入端提供電源電壓信號；以及第二反饋通路，將所述比較器輸出端耦接至所述第二求和輸入端。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：迪爾克·哈默施密特，
申請(專利權(quán))人：英飛凌科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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