传感器组件和用于发送数据信号的方法
【技术领域】
[0001]各实施例涉及传感器系统领域并且特别是涉及用于发送具有关于传感器数据值的信息的数据信号的传感器组件以及所属方法。
【背景技术】
[0002]在传感器中期望可靠地传输测量值用以进一步处理。在此值得期望的是，传感器信号和测量结果通过传输没有失真并且传输以一个速度实现，该速度使得测量值的变化是可再现的。
[0003]因此存在如下需求，即能够在需要时快速并无失真地传输传感器信号或测量值。
【发明内容】
[0004]按照本发明的装置和方法考虑到该需求。
[0005]一些实施例涉及传感器组件，其具有以下特征:存储单元，用于存储传感器组件的传感器数据值；以及发送单元，所述发送单元用于以一个数据传输率发送具有关于存储的传感器数据值的信息的数据信号到外部接收器，所述数据传输率依赖于由传感器组件产生的时钟信号的时钟频率。发送单元根据在由外部接收的控制信号中的触发信息来发送具有关于存储的传感器数据值的信息的数据信号。
[0006]一些实施例涉及传感器组件，其具有以下特征:脉冲信号发生器，用于产生内部时钟信号；以及发送单元，用于以第一数据传输率发送数据信号。所述第一数据传输率小于或等于由外部接收的控制信号的数据传输率或频率。在接收由外部接收的控制信号中的触发信息之后所述发送单元以第二数据传输率发送数据信号，所述第二数据传输率依赖于所述内部时钟信号的时钟频率。所述第二数据传输率高于所述由外部接收的控制信号的数据传输率或频率。
[0007]一些实施例涉及用于传感器组件的数据传输的方法，包括:(在存储单元中)存储所述传感器组件的传感器数据值；以及以一个数据传输率(由发送单元)发送具有关于存储的传感器数据值的信息的数据信号到外部接收器，所述数据传输率依赖于由所述传感器组件产生的时钟信号的时钟频率。根据在由外部接收的控制信号中的触发信息与所述控制信号的时钟或频率异步地发送所述具有关于存储的传感器数据值的信息的数据信号。
【附图说明】
[0008]以下参照附图进一步阐明各实施例。其中:
[0009]图1a示出了具有外部接收器的传感器组件的结构；
[0010]图1b示出了具有外部接收器和AD转换器的传感器组件的结构；
[0011]图1c示出了具有时钟发生器和两个数据传输率的传感器组件的结构；
[0012]图1d示出了用于传感器组件的数据传输的方法的流程图；
[0013]图2示出了快速读取模式(Fast read out mode)的电气信号曲线；
[0014]图3示出了具有开始信息和结束信息的电气信号曲线；以及
[0015]图4示出了具有数据信号传输的触发命令的电气信号曲线。
【具体实施方式】
[0016]在示出各实施例的附图的以下描述中，相同的附图标记表示相同或相似的组件。此外总结的附图标记用于这样的组件和对象，所述组件和对象多次在一个实施例或在附图中出现，然而关于一个或多个特征被共同描述。以相同或总结的附图标记描述的组件或对象能够关于单个、多个或所有特征例如其尺寸相同然而如果必要也不同地实现，只要由说明书没有例如以其他方式明确或隐含地产生
[0017]在下文中进一步阐明实施例。
[0018]图1a示出了传感器组件10的一个实施例，该传感器组件具有如下特征:存储单元13，用于存储传感器组件10的传感器数据值(例如由传感器组件10测量的测量变量的测量值或者其他传感器信息，如传感器状态或传感器识别)；以及发送单元14，用于以一个数据传输率发送具有关于存储的传感器数据值的信息的数据信号到外部接收器16，所述数据传输率依赖于由传感器组件10产生的时钟信号的时钟频率。发送单元I根据在由外部接收的控制信号中的触发信息发送数据信号，其具有关于存储的传感器数据值的信息(传感器数据信息)。
[0019]此外，将传感器数据值描述为由传感器组件10测量的测量变量的测量值，即使传感器数据值也能够涉及其他传感器内部的数据。
[0020]传感器能够是例如一种技术元件，该技术元件能够确定/测量物理或化学环境条件并且能够对其进行定性检测或定量测量。物理/化学变量能够被检测并且转换为电气信号，所述电气信号相应于其定量的测量变量并且形成测量值并且例如称为传感器信号。
[0021]一个元件(传感器组件)能够是例如技术复合体的单独部件。该复合体的功能例如能够是通过传感方式检测环境条件。属于传感器组件的也能够是再处理单元，特别是发送单元，该发送单元能够提供测量值，例如以数据信号的形式。传感器组件能够离散地以不同元件构成，所述不同元件相互分开地制造以及连接或者集成，例如作为整体制造的电路。传感器组件也能够包含另外的功能性，如传感器数据的进一步处理例如以便适合地提供数据信号或用于暂存测量值的存储单元。
[0022]存储单元13能够例如用于数据的存储(暂存)，以便消除在数据的存在也就是存储的时刻与读取之间的时间延迟。例如模拟测量信号能够转换为数字测量值并且由存储单元13以数字方式存储。否则该单元(为该单元确定数据)必须准确地在数据存在的时刻提取该数据。在传感器的情况下能够存储该传感器提供的测量值。存储单元也能够存储多个同时或以时间顺序测量的测量值。存储器自身例如能够以不同寄存器或存储单元实现。
[0023]发送单元14能够用于将数据传送/传输到接收器。发送单元14例如也能够是收发单元，以便发送数据信号并且接收控制信号。发送单元14例如能够将数字存储的测量值通过数字调制(例如供电电流或电压或者通过自身的连接端)发送到接收器16。例如电流或开漏(open drain)的数字调制能够在没有外部时钟的情况下实现，以便发送具有数字存储的测量值的信息的数据信号。备选地对于数字存储的测量值的传输也能够通过模拟数据信号实现模拟传输。
[0024]接收器16能够是一种单元/装置/构件，其将数据用于确定的目的。为了传输信号提供模拟或数字方法。在数字传输技术中例如能够利用确定的协议，该协议定义如何传输数据，从而发送器和接收器相互理解。
[0025]存储单元13和发送单元14能够例如实现在一个共同壳体中的不同半导体基底上或者在一个共同的印刷电路板上或者集成在相同的半导体基底上。
[0026]数据信号例如能够包含关于所谓的数据字符的信息，该数据字符例如由多个位组成。数据字符能够具有任意多个位。例如能够对于数据传输(例如在传感器的情况下)应用14位数据(或来自4至40位的一个范围)，用于起始、停止和奇偶校验的每一个位产生该数据。
[0027]关于测量值的信息能够是测量值的一部分、整个测量值自身或改变的例如进一步处理的测量值，也就是一个基于测量的值。
[0028]外部例如表示传感器模块之外的单元或者至少接收单元16的定位。接收器16或者收发器能够以与传感器组件10的任意间隔设置并且例如有线地将控制信号发送到传感器组件并且由传感器组件10接收数据信号。备选地，传感器、发送器和接收单元也能够例如集成在一个壳体中。独立于设置能够利用提出的协议，通过该协议在发送单元14与外部接收器16之间传送数据。
[0029]数据传输率表示例如传输/发送各个位的速度。一个位的传输能够以时钟信号起动，该时钟信号由时钟生成器(例如时钟)生成，该时钟生成器例如输出具有确定频率(时钟频率)的时钟时间。该时钟(如果必要作为电脉冲)也能够单一地或者以可变的时钟频率出现。
[0030]触发信息例如是如下信息，该信息引起:发送单元在接收到该信息之后如此做出反应，使得在该数据信号中关于测量值的信息的发送过程开始和实施，该触发信息驱控或触发(驱动用以发送数据信号)发送单元。该触发信息位于在控制信号中，该控制信号由外部提供给传感器组件(例如发送单元)。触发信息能够是模拟信号或数字数据信号，后者例如表示为单个位或数据字符。
[0031]例如一个系统能够如此设置，即发送单元和接收器在一个模式下以一个确定的(例如缓慢的)速度相互通信。例如接收器发送用于输出新的测量值的命令到发送单元。在传感器内部持续测量当前测量值并且当前测量值被提供在存储单元的存储器中。在获得该命令之后将刚刚存在的测量值发送到接收器。这能够例如逐位地进行，也就是说如果数据信号(例如命令或触发信息)的一个位由接收器发送到发送单元，那么发送单元相反地发送其数据信号的一个位到接收器。时钟能够通过时钟生成器一一其例如借助于时钟发生器生成一一预定并且由外部提供给发送单元或者来自内部(例如由传感器组件的内部)。备选地时钟例如能够通过专门的数据信号预定并且内部时钟通过时钟恢复(Clock-Recovery)产生。
[0032]一个新的接口能够实现更快速的数据传输。在此能够应用传感器组件自身生成的时钟频率，以便输出数据。该内部时钟频率能够是自由的或者与一个外部时钟(例如控制信号或外部时钟信号的时钟)同步化。例如能够由外部时钟频率(例如借助于来自触发信号(31)的时钟恢复)或者另一内部时钟频率转换。该内部时钟频率能够独立于外部影响。如此能够在接收触发信号时以内部时钟频率起动数据传输。能够按照应用来限定传输哪些数据。例如能够读取不同的寄存器。例如能够通过命令27选择应该读取哪个寄存器，或者也能够通过另一控制信号选