一种智能传感器系统架构的制作方法

文档序号:15170620发布日期:2018-08-14 17:55阅读:252来源:国知局

本实用新型实施例涉及传感器和人工智能技术领域,尤其涉及一种智能传感器系统架构。



背景技术:

随着技术的进步,人工智能作为一门正在迅速发展的学科,已被广泛地应用于图像或声音等数字信号处理。人工智能与传感器技术相结合,将会提高传感器的智能水平,也将是人工智能发展的一个重要方向。

现有技术中,人工智能与传感器技术相结合的方式主要表现于:智能设备的系统架构包括传感器和用于实现人工智能功能的系统级芯片(System on Chip,简称SoC),传感器和SoC之间通过数据线连接,传感器将传感信号通过数据线传输至SoC中进行虚拟化智能的判断或解析,例如苹果公司的人脸识别、华为公司的场景识别以及语义识别等。

然而,随着人工智能应用范围的扩展,目前的系统架构将会成为人工智能进一步发展的瓶颈,主要表现在以下三个方面:

(1)随着单位时间内从传感器传输到SoC的数据量不断增加,通过现有的数据线传输方式,将导致传输带宽受限、传输速率低的问题,虽然本领域技术人员采用传感器桥提升传输速率,但提升空间有限,反而会进一步增大时延。

(2)对传感器的传感信号进行人工智能处理的过程时延较大,不适用于自动/辅助驾驶等对时延比较敏感的应用领域,可应用范围小。

(3)传感信号数字化会产生信号失真,丢失的信息可能对后续人工智能操作造成不良影响。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种智能传感器系统架构,解决现有技术中传输速率低、传输时延大的问题。

本实用新型实施例提供了一种智能传感器系统架构,包括:传感器模块和人工智能处理模块,其中:

所述传感器模块和所述人工智能处理模块通过单片集成或者模组集成的方式相连;

所述传感器模块,用于获取测量信号,并将所述测量信号转换为电信号;

所述人工智能处理模块,用于根据所述传感器模块生成的所述电信号执行相应的人工智能处理操作。

本实用新型实施例通过将传感器模块和人工智能处理模块以单片集成或者模组集成的方式相连,突破了传感器模块与人工智能处理模块之间通过数据线连接的传统连接方式,能够降低传感器模块与人工智能处理模块之间的传输距离,进而有效地提升了数据传输速率,减少了数据传输的时延,能够对传感器模块生成的信号快速地执行人工智能操作,提高了人工智能化程度,优化了系统架构的设计,可应用范围广。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中的一种智能传感器的系统架构的结构示意图;

图2a为本实用新型实施例二中的一种智能传感器单片集成方式的结构示意图;

图2b为本实用新型实施例二中的一种智能传感器模组集成方式的结构示意图;

图2c为本实用新型实施例二中的一种智能传感器模组集成方式的结构示意图;

图3为本实用新型实施例三中的一种传感器模块的结构示意图;

图4为本实用新型实施例四中的一种人工智能处理模块的结构示意图;

图5a为本实用新型实施例五中的一种智能传感器系统架构的结构示意图;

图5b为本实用新型实施例五中的一种智能传感器系统架构的结构示意图;

图6a为本实用新型实施例六中的一种智能传感器系统架构的结构示意图;

图6b为本实用新型实施例六中的一种智能传感器系统架构的结构示意图;

图7为本实用新型实施例七中的一种智能传感器系统架构的结构示意图;

图8为本实用新型实施例八中的一种智能传感器系统架构的结构示意图;

图9为本实用新型实施例九中的一种用于实现智能传感器系统架构的方法的流程图;

图10是本实用新型实施例十中的一种智能传感器系统架构的实现装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种智能传感器的系统架构的结构示意图,本实施例可适用于通过智能传感器的系统架构来实现采集传感信号并执行人工智能操作的情况,该系统可以采用软件和/或硬件的方式实现,一般集成于智能终端设备中,例如,手机或者平板电脑等。

本实用新型实施例一的系统具体包括:传感器模块110和人工智能处理模块120,其中:

所述传感器模块110和所述人工智能处理模块120通过单片集成或者模组集成的方式相连。

具体的,传感器模块与人工智能处理模块可以集成在一个芯片中,或者传感器模块所在的芯片与人工智能处理模块所在的芯片进行模组集成。在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,当传感器模块与人工智能处理模块单片集成时,传感器模块与人工智能处理模块可以通过芯片上的金属走线传输数据,当传感器模块与人工智能处理模块模组集成时,传感器模块所在的芯片与人工智能处理模块所在的芯片可以通过连接板上的金属走线传输数据。实用新型人通过研究发现,集成于同一芯片上的传感器模块与人工智能处理模块通过金属走线传输数据或者处于不同芯片上的传感器模块与人工智能处理模块通过连接板上的金属走线传输数据,相较于传统的通过数据线传输数据的方式,传输速率大,传输时延小。

所述传感器模块110,用于获取测量信号,并将所述测量信号转换为电信号。

具体的,传感器模块可以包括至少一个传感单元,还可以进一步包括用于信号处理或信号控制的功能性电路。传感器模块中的至少一个传感单元可以用于采集不同种类的测量信号,例如,光信号、语音信号、温度信号、压力信号等,相应的,传感器模块可以具体用于图像传感、声音传感、温度传感、压力传感等。基于不同的应用场景,传感器模块可以根据实际应用的需求,获取相应种类的测量信号,传感器模块也可以同时获取一种或多种测量信号,本实用新型实施例对于传感器模块获取测量信号的具体种类以及种类的数量不做限制。

所述人工智能处理模块120,用于根据所述传感器模块110生成的所述电信号执行相应的人工智能处理操作。

具体的,人工智能处理模块可以划分为至少一个功能单元,各个功能单元能够执行对应的人工智能操作。人工智能操作可以包括人脸识别、虹膜识别、自然语言处理、以及语言识别等,人工智能处理模块可以根据传感器模块生成或输出的电信号,执行一种或几种人工智能操作。在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,人工智能处理模块可以包括人工智能处理器,也可以进一步包括数字信号处理器。人工智能处理器中可以根据预先存储的人工智能处理指令执行相应的人工智能处理操作,也可以根据中央处理器或应用处理器发送的人工智能处理指令执行相应的人工智能处理操作。人工智能处理模块与传感器模块相结合的方式,可以根据实际应用的条件具体设定,示例性地,如果处于对时延比较敏感的应用条件下,例如,自动驾驶环境中识别车辆前方有人后自动刹车,则人工智能处理模块中的人工智能处理器可以与传感器模块中的一部分功能性电路构成一体电路,在实现传感器模块功能的同时,执行人工智能处理操作,以节省时延。如果处于对其他数字信号处理没有要求的应用条件下,则人工智能处理模块中的人工智能处理器可以与传感器模块中模数转换电路构成一体电路,执行人工智能处理操作,并实现模数转换功能,以减小数字信号处理电路带来的额外时延。如果处于对时延或误差比较不敏感的应用条件下,人工智能处理模块中的人工智能处理器可以通过数字信号处理器与传感器模块相连,在执行相关的数字信号处理操作之后再执行人工智能处理操作。

本实施例中,以传感器模块应用在汽车辅助安全驾驶技术领域为例,可以在车辆上安装用于获取不同种类测量信号的传感器模块,示例性地,传感器模块可以包括红外传感单元、光电传感单元、微波雷达测距传感单元、以及激光雷达测距传感单元等,以获取车辆、道路、以及车辆周围状况等信息,结合人工智能处理模块,辅助驾驶人增加环境感知能力,并提供预警信号。

本实用新型实施例一提供的一种智能传感器系统架构,能够突破传感器模块与人工智能处理模块之间通过数据线连接的传统连接方式,通过优化系统架构的设计,降低传感器模块与人工智能处理模块之间的传输距离,进而有效地提升了数据传输速率,减少了数据传输的时延,能够对传感器模块获取的信号快速地执行人工智能操作,提高了人工智能化程度,可应用范围广。

实施例二

本实用新型实施例二以实施例一为基础进行了优化,具体是对智能传感器系统架构的进一步优化,图2a为本实用新型实施例二提供的一种智能传感器单片集成方式的结构示意图,参见图2a,本实用新型实施例二具体包括:

传感器模块210和人工智能处理模块220;

所述传感器模块210和所述人工智能处理模块220通过单片集成方式相连。

可选的,所述单片集成包括:所述传感器模块与所述人工智能处理模块集成于同一芯片中,且所述传感器模块与所述人工智能处理模块通过所述芯片中的金属走线相连,所述金属走线位于至少一个金属层上。

具体的,传感器模块与人工智能处理模块集成在同一芯片中,并通过芯片中的金属走线相连,金属走线可以位于同一金属层上,也可以位于不同的金属层上,本实用新型实施例对此并不限制。

所述传感器模块210和所述人工智能处理模块220通过模组集成方式相连。

可选的,所述模组集成包括:所述传感器模块与所述人工智能处理模块分别设置于不同独立芯片中,各所述独立芯片通过连接板上的金属走线连接,所述金属走线位于至少一个金属层上。

具体的,传感器模块所在的芯片与人工智能处理模块所在的芯片进行模组集成,可以理解为传感器模块所在的芯片与人工智能处理模块所在的芯片按照预设的距离集成到同一模组中,并通过两芯片间连接板的金属走线相连,金属走线可以位于同一金属层上,也可以位于不同的金属层上,本实用新型实施例对此并不限制。可以根据第一预设工艺参数制备传感器模块所在的芯片,可以根据第二预设工艺参数制备人工智能处理模块所在的芯片,第一预设工艺参数和第二预设工艺参数可以根据实际情况具体设定,例如,第一预设工艺参数可以设置为110nm,第二预设工艺参数可以设置为28nm,第二预设工艺参数也可以设置为10nm以下。通过不同的工艺参数制备传感器模块所在的芯片以及人工智能处理模块所在的芯片,能够提升整个模组的性价比,而且,通过模组集成的方式可以降低传感器模块与人工智能处理模块之间的噪声干扰。

图2b为本实用新型实施例二提供的一种智能传感器模组集成方式的结构示意图,参见图2b,所述传感器模块与所述人工智能处理模块分别设置于不同独立芯片中,各所述独立芯片通过连接板上的金属走线连接,包括:

所述连接板包括载板;

将所述传感器模块与所述人工智能处理模块并排封装于载板上,所述传感器模块与所述人工智能处理模块通过所述载板上的金属线连接。

具体的,载板可以包括玻璃板、硅板、有机材料板或、陶瓷材料板塑料板等,在传感器模块与人工智能处理模块进行模组集成的过程中,可以包括智能传感器系统架构的模块化设计,也可以包括制备工艺的模块化。

图2c为本实用新型实施例二提供的一种智能传感器模组集成方式的结构示意图,参见图2c,所述传感器模块与所述人工智能处理模块分别设置于不同独立芯片中,各所述独立芯片通过连接板上的金属走线连接,还包括:

所述连接板包括转接板;

将所述传感器模块所在的芯片与所述人工智能处理模块所在的芯片通过转接板进行叠层式三维封装,所述传感器模块与所述人工智能处理模块通过所述转接板上的金属线连接。

可选的,所述转接板包括硅通孔(Through Silicon Via,简称TSV)、玻璃通孔(Through Glass Via,简称TGV)或衬底通孔(Through Substrate Via,简称TSV)等。

具体的,通过对传感器模块所在的芯片与人工智能处理模块所在的芯片进行叠层式三维封装,实现传感器模块所在的芯片与人工智能处理模块所在的芯片的直接相连,两芯片之间通过金属通孔的方式相连,连接长度减小,以提升电信号传输速度,可以降低功耗,也可以减小模组面积,从而节约主板空间。

需要说明的是,模组集成的实现方式不限于并排封装和叠层式三维封装,可以根据实际情况的需求,例如,传输带宽的需求,时延需求,设备体积的需求,以及性价比等需求,选取具体的模组集成的实现方式,本实用新型实施例对此并不限制。

本实用新型实施例二提供的一种智能传感器系统架构,能够减小传感器模块与人工智能处理模块之间的传输距离,缩短了传输的时延,提升了传输速率,并且提升了传感器模块与人工智能处理模块之间的集成化程度,有助于智能设备的微型化,帮助提升用户的体验感。

实施例三

图3为本实用新型实施例三提供的一种传感器模块的结构示意图,本实用新型实施例三以上述各实施例为基础进行了优化改进,对传感器模块进行了进一步说明,如图3所示,本实用新型实施例三中的传感器模块具体包括:至少一个传感单元310、模拟信号处理电路320、以及模数转换电路330;

所述至少一个传感单元310,与所述模拟信号处理电路相连,用于接收测量信号,将所述测量信号转换为电信号,并将所述电信号传输至所述模拟信号处理电路。

具体的,至少一个传感单元可以获取一种或几种测量信号,并将测量信号转换为电信号。

所述模拟信号处理电路320,与所述模数转换电路相连,用于对所述电信号进行模拟信号处理,并将模拟处理结果传输至模数转换电路。

具体的,模拟信号处理电路可以对至少一个传感单元生成并输出的电信号进行模拟信号处理,例如,模拟信号处理可以包括信号调制、信号滤波、信号放大、以及对信号进行微积分、乘方、开方、除法运算等。

所述模数转换电路330,用于在时钟电路的控制下,将所述模拟处理结果转换为数字信号并输出。

具体的,模数转换电路通过对模拟信号进行采样和量化,可以将模拟信号转换为数字信号。

具体的,传感器模块中还可以包括时钟电路、控制电路以及接口电路等,本实施例中,以图像传感器(CMOS Image Sensor,简称CIS)为例,图像传感器可以包括像素单元阵列、模拟信号处理电路、模数转换电路、时序逻辑电路、控制电路、接口电路等,外界光照射像素单元阵列,发生光电效应,在像素单元阵列内产生相应的电荷,即,图像传感器获取光信号,并将光信号转换为电信号,对电信号进行模拟信号处理,在时钟电路的控制下,将所述模拟处理结果转换为数字信号,控制电路控制数字信号通过接口电路将数字信号传输至人工智能处理模块。

本实用新型实施例三提供了一种传感器模块,能够感受到被测量的信息,并将感受到的信息变换成为电信号或其它所需形式的信息输出,能够满足信息获取、传输、处理、存储、以及控制等需求,有助于自动检测和自动控制功能的实现。

实施例四

图4为本实用新型实施例四提供的一种人工智能处理模块的结构示意图,本实用新型实施例四以上述各实施例为基础进行了优化改进,对人工智能处理模块进行了进一步说明,如图4所示,本实用新型实施例四中的人工智能处理模块具体包括:数字信号处理器410以及至少一个人工智能处理器420;

所述数字信号处理器410,用于对所述电信号进行数字信号处理,并输出数字信号处理结果。

具体的,通过数字信号处理器可以对电信号进行数字信号处理,例如,对电信号进行数字滤波、离散变换以及谱分析等。以图像传感器为例,数字信号处理器可以对传感器模块生成的电信号进行自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、伽玛校正等操作。

所述至少一个人工智能处理器420,用于对电信号执行相应的人工智能处理操作。

本实用新型实施例四提供了一种人工智能处理模块,能够实现多种人工智能处理操作,改善了系统性能,提升了系统的运算能力,进而提升了智能设备的人工智能化程度。

实施例五

图5a为本实用新型实施例五提供的一种智能传感器系统架构的结构示意图,本实用新型实施例五以上述各实施例为基础进行了优化改进,具体是对传感器模块的各功能单元与人工智能处理模块的各功能单元的连接方式进行进一步说明,参见图5a,本实用新型实施例具体包括:

根据不同的应用场景以及实际需求,例如,时延需求、误差需求等,可以将传感器模块的各功能单元与人工智能处理模块的各功能单元进行不同的连接方式。

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,传感器模块具体包括:至少一个传感单元510、模拟信号处理电路520、以及模数转换电路530,人工智能处理模块具体包括:数字信号处理器540以及至少一个人工智能处理器550。

所述数字信号处理器540分别与所述传感器模块中的所述模数转换电路530的输出端以及所述人工智能处理器550的输入端相连,其中:

所述数字信号处理器540,用于根据所述传感器模块生成的所述电信号进行数字信号处理,并输出数字信号处理结果;

所述人工智能处理器550,用于根据所述数字信号处理结果,执行相应的人工智能处理操作。

具体的,数字信号处理器接收传感器模块中模数转换电路输出的电信号,并对电信号进行数字信号处理,至少一个人工智能处理器接收数字信号处理器生成的电信号,并对所述电信号执行人工智能操作。

图5b为本实用新型实施例五提供的一种智能传感器系统架构的结构示意图,参见图5b,在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,传感器模块具体包括:至少一个传感单元510、模拟信号处理电路520、以及模数转换电路530,人工智能处理模块具体包括:数字信号处理器540以及至少一个人工智能处理器550。

所述至少一个人工智能处理器550、所述数字信号处理器540、以及所述模数转换电路530直接相连构成数字处理与人工智能操作一体电路560;

所述数字处理与人工智能操作一体电路560用于根据所述模拟信号处理电路输出的所述模拟处理结果进行模数转换、数字信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。

具体的,数字处理与人工智能操作一体电路接收传感器模块中的模拟信号处理电路生成的电信号,并对电信号进行模数转换、数字信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。数字处理与人工智能操作一体电路对于模数转换、数字信号处理以及执行相应的人工智能处理操作的执行顺序不做限制,示例性地,对于模拟信号处理电路生成的电信号,可以在进行人工智能处理操作的同时,执行模数转换和数字信号处理的操作。例如,以汽车自动驾驶应用场景为例,如果车辆前方预设距离内检测到红外信号,则发出警报并自动刹车。本领域技术人员可知,模数转换操作会不可避免的产生误差。但是,在汽车自动驾驶应用场景中,误差对于发出警报或自动刹车可以产生不良影响,因此,当信号到达人工智能处理的条件时,则执行人工智能处理操作,并可以同时进行模数转换和数字信号处理,根据模数转换或数字信号处理的结果,人工智能处理器可以继续执行相应的人工处理操作,以减少传输时延和误差。

本实用新型实施例五提供了一种智能传感器系统架构,既能够实现强人工智能,也能够充分发挥数据处理的优势,提升了智能传感器系统的智能化程度,并可以减少传输时延,提升传输速率和传输带宽,能够满足特定应用场景的需求。

实施例六

图6a为本实用新型实施例六提供的一种智能传感器系统架构的结构示意图,本实用新型实施例六以上述各实施例为基础进行了优化改进,具体是对传感器模块的各功能单元与人工智能处理模块的各功能单元的连接方式进行进一步说明,参见图6a,本实用新型实施例具体包括:

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,传感器模块具体包括:至少一个传感单元610、模拟信号处理电路620、以及模数转换电路630,人工智能处理模块具体包括:至少一个人工智能处理器640。

所述人工智能处理器640的输入端与所述传感器模块中的所述模数转换电路630的输出端相连;

其中,所述人工智能处理器640,具体用于根据所述传感器模块中的模数转换电路输出的数字信号,执行相应的人工智能处理操作。

具体的,通过至少一个人工智能处理器获取传感器模块中的模数转换电路生成的电信号,并对电信号执行相应的人工智能处理操作。

图6b为本实用新型实施例六提供的一种智能传感器系统架构的结构示意图,参见图6b,在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,传感器模块具体包括:至少一个传感单元610、模拟信号处理电路620、以及模数转换电路630,人工智能处理模块具体包括:至少一个人工智能处理器640。

所述至少一个人工智能处理器640与所述传感器模块中的所述模数转换电路630直接相连,构成模数转换与人工智能操作一体电路650;

所述模数转换与人工智能操作一体电路650,用于根据所述模拟信号处理电路输出的所述模拟处理结果进行模数转换以及执行相应的人工智能处理操作。

具体的,模数转换与人工智能操作一体电路接收传感器模块中的模拟信号处理电路生成的电信号,并对电信号进行模数转换以及执行相应的人工智能处理操作。数字处理与人工智能操作一体电路对于模数转换以及执行相应的人工智能处理操作的执行顺序不做限制。人工智能处理器也可以具备执行数字信号处理的能力,在进行人工智能操作的过程中进行模数转换操作,可以理解为,人工智能处理器可以获取执行模数转换操作之前的电信号,或者执行模数转换操作过程中的中间信号,也可以获取执行模数转换操作之后的电信号。

本实用新型实施例六提供了一种智能传感器系统架构,既能够实现强人工智能,也能够充分发挥数据处理的优势,具有较高的智能水平,并可以减少传输时延,提升传输速率和传输带宽,能够满足特定应用场景的需求,符合用户的使用需求。

实施例七

图7为本实用新型实施例七提供的一种智能传感器系统架构的结构示意图,本实用新型实施例七以上述各实施例为基础进行了优化改进,具体是对传感器模块的各功能单元与人工智能处理模块的各功能单元的连接方式进行进一步说明,参见图7,本实用新型实施例具体包括:

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,传感器模块具体包括:至少一个传感单元710和模拟信号处理电路720;

所述至少一个传感单元710,与所述模拟信号处理电路相连,用于接收测量信号,将所述测量信号转换为电信号,并将所述电信号传输至所述模拟信号处理电路;

所述模拟信号处理电路720,用于根据所述至少一个传感单元输出的所述电信号进行模拟信号处理。

所述人工智能处理模块具体包括:至少一个人工智能处理器730,所述至少一个人工智能处理器730与所述传感器模块中的所述模拟信号处理电路720直接相连,构成模拟信号处理与人工智能操作一体电路740;

所述模拟信号处理与人工智能操作一体电路740,用于根据所述至少一个传感单元输出的所述电信号进行模拟信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。

具体的,模拟信号处理与人工智能操作一体电路接收传感器模块中的至少一个传感单元生成的电信号,并对电信号进行模拟信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。模拟信号处理与人工智能操作一体电路对于模拟信号处理以及执行相应的人工智能处理操作的执行顺序不做限制。人工智能处理器也可以具备执行模数转换、数字信号处理的能力,在进行人工智能操作的过程中进行模拟信号处理操作,可以理解为,人工智能处理器可以介入传感器模块中的模拟信号处理电路,人工智能处理器可以获取执行模拟信号处理操作之前的电信号,或者模拟信号处理操作过程中的中间信号,也可以获取执行模拟信号处理操作之后的电信号,以使人工智能操作的响应时延低。

本实用新型实施例七提供了一种智能传感器系统架构,能够将人工智能运算提前,进而提升了人工智能响应的时间,既能够实现强人工智能,也能够充分发挥数据处理的优势,具有较高的智能水平,并可以减少传输时延,提升传输速率和传输带宽,可应用范围广。

实施例八

图8为本实用新型实施例八提供的一种智能传感器系统架构的结构示意图,本实用新型实施例八以上述各实施例为基础进行了优化改进,具体是对传感器模块的各功能单元与人工智能处理模块的各功能单元的连接方式进行进一步说明,参见图8,本实用新型实施例具体包括:

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,传感器模块具体包括:至少一个传感单元810;

所述至少一个传感单元810,用于接收测量信号,将所述测量信号转换为电信号。

所述人工智能处理模块具体包括:至少一个人工智能处理器820;

所述至少一个人工智能处理器820与所述传感器模块中的所述至少一个传感单元810直接相连,构成传感与人工智能操作一体电路830;

所述传感与人工智能操作一体电路830用于将所述测量信号转换为所述电信号以及执行相应的人工智能处理操作。

具体的,传感与人工智能操作一体电路可以获取测量信号,在测量信号转换为电信号的过程中,进行相应的人工智能操作,可以理解为,人工智能处理器可以介入传感器模块中的至少一个传感单元,对于获取的传感信号可以直接进行人工智能处理操作,人工智能处理器也可以具备执行模拟信号处理、模数转换、数字信号处理的能力。

本实用新型实施例七提供了一种智能传感器系统架构,通过在测量信号转换为电信号的过程中,进行相应的人工智能操作,能够降低执行人工智能操作的时延,提升了智能设备的智能化程度,提升了系统的安全可靠性。

实施例九

图9为本实用新型实施例九提供的一种用于实现智能传感器系统架构的方法的流程图,本实施例可适用于根据传感器模块生成的电信号执行人工智能操作的情况,该方法可以由一种智能传感器系统架构的实现装置来执行,该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现,一般集成于人工智能处理模块中,例如,人工智能处理器等。本实用新型实施例九具体包括:

S910、获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号。

可选的,获取通过单片集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

获取集成于同一芯片中的所述传感器模块通过所述芯片中的金属走线传输的电信号。

具体的,当人工智能处理模块与传感器模块单片集成时,人工智能处理模块通过芯片中的金属走线接收传感器模块或者传感器模块中部分功能单元生成的电信号。

可选的,获取通过模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

获取不同芯片中的所述传感器模块通过连接板上的金属走线传输的电信号。

具体的,当人工智能处理模块与传感器模块模组集成时,人工智能处理模块通过两芯片之间的连接板的金属走线接收传感器模块或者传感器模块中部分功能单元生成的电信号。

S920、根据所述电信号执行相应的人工智能处理操作。

具体的,人工智能处理模块中可以包括至少一个人工智能处理器以及数字信号处理器,可以执行一种或多种人工智能处理操作,至少一个人工智能处理器可以用于实现语音识别、机器视觉、人脸识别和认知行为等。

本实施例中,根据不同的应用场景以及实际需求,例如,时延需求、误差需求等,可以将传感器模块的各功能单元与人工智能处理模块的各功能单元进行不同的连接方式。

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路;

当人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,至少一个人工智能处理器的输入端与所述模数转换电路的输出端相连时,则获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

通过至少一个人工智能处理器获取所述传感器模块中的所述模数转换电路生成的电信号。

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路;

当所述人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器以及数字信号处理器,所述数字信号处理器的输入端与所述模数转换电路的输出端相连,所述数字信号处理器的输出端与所述至少一个人工智能处理器相连时,则获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

通过至少一个人工智能处理器接收所述数字信号处理器生成的电信号。

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路;

当所述人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,所述至少一个人工智能处理器与所述模数转换电路直接相连构成模数转换与人工智能操作一体电路时,则获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

通过所述模数转换与人工智能操作一体电路,获取所述模拟信号处理电路生成的电信号;

根据所述电信号执行相应的人工智能处理操作包括:

根据所述模拟信号处理电路生成的电信号,进行模数转换以及执行相应的人工智能处理操作。

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路;

当所述人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器以及数字信号处理器,所述至少一个人工智能处理器、所述数字信号处理器、以及所述模数转换电路直接相连构成数字处理与人工智能操作一体电路时,则获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

通过所述数字处理与人工智能操作一体电路,获取所述模拟信号处理电路生成的电信号;

根据所述电信号执行相应的人工智能处理操作包括:

根据所述模拟信号处理电路生成的电信号,进行模数转换、数字信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,所述传感器模块包括至少一个传感单元和模拟信号处理电路;

当人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,所述至少一个人工智能处理器与所述模拟信号处理电路直接相连构成模拟信号处理与人工智能操作一体电路时,则获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

通过所述模拟信号处理与人工智能操作一体电路,获取所述至少一个传感单元生成的电信号;

根据所述电信号执行相应的人工智能处理操作包括:

根据所述至少一个传感单元生成的电信号,进行模拟信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。

在本实用新型实施例一个可选的实施方式中,所述传感器模块包括至少一个传感单元;

当人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,所述至少一个人工智能处理器与所述至少一个传感单元直接相连构成传感与人工智能操作一体电路时,则获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号包括:

通过所述传感与人工智能操作一体电路,获取测量信号,并将所述测量信号转换为电信号;

根据所述电信号执行相应的人工智能处理操作包括:

在所述测量信号转换为电信号的过程中,执行相应的人工智能处理操作。

本实用新型实施例就提供了一种用于实现智能传感器系统架构的方法,能够降低传感器模块与人工智能处理模块之间的传输距离,进而有效地提升了数据传输速率,减少了数据传输的时延,能够对传感器模块生成的信号快速地执行人工智能操作,提高了人工智能化程度,可应用范围广,可靠性高。

实施例十

图10是本实用新型实施例十中的一种智能传感器系统架构的实现装置的结构示意图,该装置可适用于根据传感器模块生成的电信号执行人工智能操作的情况,该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现,一般集成于人工智能处理模块中,例如,人工智能处理器等。如图10所示,装置包括:获取单元1010以及人工智能处理单元1020,其中:

获取单元1010,用于获取通过单片集成或者模组集成的方式相连的传感器模块生成的电信号;

人工智能处理单元1020,用于根据所述电信号执行相应的人工智能处理操作。

本实用新型实施例通过将传感器模块和人工智能处理模块以单片集成或者模组集成的方式相连,突破了传感器模块与人工智能处理模块之间通过数据线连接的传统连接方式,能够降低传感器模块与人工智能处理模块之间的传输距离,进而有效地提升了数据传输速率,减少了数据传输的时延,能够对传感器模块获取的信号快速地执行人工智能操作,提高了人工智能化程度,优化了系统架构的设计,可应用范围广。

在上述各实施例的基础上,所述获取单元可以包括:

第一获取子单元,用于当所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路,人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,至少一个人工智能处理器的输入端与所述模数转换电路的输出端相连时,通过至少一个人工智能处理器获取所述传感器模块中的所述模数转换电路生成的电信号;

所述人工智能处理单元可以包括:

第一人工智能处理子单元,用于根据所述模数转换电路生成的电信号,执行相应的人工智能处理操作。

在上述各实施例的基础上,所述获取单元还可以包括:

第二获取子单元,用于当所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路,所述人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器以及数字信号处理器,所述数字信号处理器的输入端与所述模数转换电路的输出端相连,所述数字信号处理器的输出端与所述至少一个人工智能处理器相连时,通过至少一个人工智能处理器接收所述数字信号处理器生成的电信号;

所述人工智能处理单元还可以包括:

第二人工智能处理子单元,用于根据所述数字信号处理器生成的电信号,执行相应的人工智能处理操作。

在上述各实施例的基础上,所述获取单元还可以包括:

第三获取子单元,用于当所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路,所述人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,所述至少一个人工智能处理器与所述模数转换电路直接相连构成模数转换与人工智能操作一体电路时,通过所述模数转换与人工智能操作一体电路,获取所述模拟信号处理电路生成的电信号;

所述人工智能处理单元还可以包括:

第三人工智能处理子单元,用于根据所述模拟信号处理电路生成的电信号,进行模数转换以及执行相应的人工智能处理操作。

在上述各实施例的基础上,所述获取单元还可以包括:

第四获取子单元,用于当所述传感器模块包括至少一个传感单元、模拟信号处理电路、以及模数转换电路,所述人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器以及数字信号处理器,所述至少一个人工智能处理器、所述数字信号处理器、以及所述模数转换电路直接相连构成数字处理与人工智能操作一体电路时,通过所述数字处理与人工智能操作一体电路,获取所述模拟信号处理电路生成的电信号;

所述人工智能处理单元还可以包括:

第四人工智能处理子单元,用于根据所述模拟信号处理电路生成的电信号,进行模数转换、数字信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。

在上述各实施例的基础上,所述获取单元还可以包括:

第五获取子单元,用于当所述传感器模块包括至少一个传感单元和模拟信号处理电路,人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,所述至少一个人工智能处理器与所述模拟信号处理电路直接相连构成模拟信号处理与人工智能操作一体电路时,通过所述模拟信号处理与人工智能操作一体电路,获取所述至少一个传感单元生成的电信号;

所述人工智能处理单元还可以包括:

第五人工智能处理子单元,用于根据所述至少一个传感单元生成的电信号,进行模拟信号处理以及执行相应的人工智能处理操作。

在上述各实施例的基础上,所述获取单元还可以包括:

第六获取子单元,用于当所述传感器模块包括至少一个传感单元,人工智能处理模块包括至少一个人工智能处理器,所述至少一个人工智能处理器与所述至少一个传感单元直接相连构成传感与人工智能操作一体电路时,通过所述传感与人工智能操作一体电路,获取测量信号,并将所述测量信号转换为电信号;

所述人工智能处理单元还可以包括:

第六人工智能处理子单元,用于在所述测量信号转换为电信号的过程中,执行相应的人工智能处理操作。

本实用新型实施例提供的智能传感器系统架构的实现装置可执行本实用新型任意实施例提供的智能传感器系统架构的实现方法,具备执行智能传感器系统架构的实现方法相应的功能模块和有益效果。

注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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