传感器和数字通信方法与流程

本公开一般涉及适用于汽车应用的数字通信总线，并且更具体地涉及时钟同步方法和采用此类方法的传感器。

背景技术：

1、现代汽车配备有大量种类繁多的传感器。例如，轿车通常配备有马达方位传感器以监测发动机转速、估计燃料消耗以及提供发动机诊断。传统上，此类“高速”传感器采用具有用于同相输出信号和正交相位输出信号的模拟接口的解析器。为了提供针对电磁干扰和发射的防护，使用相对昂贵的滤波器保持电磁相容性，输出信号中的每个输出信号通常经绞合线对作为差分信号进行输送。虽然用于此类传感器的数字接口潜在地以降低的实施成本提供更稳健的操作，但是适用于汽车环境的现有数字总线无法支持必要的数据速率。

技术实现思路

1、因此，本文公开了适用于汽车应用的数字通信总线以及使用该总线及其相关联通信方法的总线控制器和传感器。

2、根据本公开的一个方面，提供了一种传感器，该传感器包括：时钟信号发生器；总线接口，该总线接口耦接到差分信号导体以检测来自总线控制器的周期性同步脉冲；以及控制器，该控制器将来自时钟信号发生器的时钟信号与周期性同步脉冲调准，总线接口在周期性同步脉冲之间向总线控制器发送数字数据并使用时钟信号来控制符号转变。

3、在一个实施方案中，在该传感器中，控制器使用同步脉冲的前沿来确定时钟信号的周期。

4、在一个实施方案中，在该传感器中，控制器使用同步脉冲的后沿来设定时钟信号的相位。

5、在一个实施方案中，在该传感器中，作为所述调准的一部分，控制器在总线接口开始发送数字数据之前执行粗略校准阶段，并且在总线接口开始发送数字数据之后执行自适应跟踪阶段，控制器调节时钟信号的周期以匹配同步脉冲的周期的1/n，n为整数。

6、在一个实施方案中，在该传感器中，该传感器进一步包括独立于所述时钟信号收集测量结果的换能器电子器件，控制器使用时钟信号来捕获所述测量结果并从其导出数字数据。

7、根据本公开的另一个方面，提供了一种数字通信方法，该数字通信方法包括：生成本地时钟信号；将本地时钟信号与来自总线控制器的周期性同步脉冲调准；以及在周期性同步脉冲之间向总线控制器发送数字数据并使用时钟信号来控制符号转变。

8、在一个实施方案中，在该数字通信方法中，所述调准包括从周期性同步脉冲的前沿导出时钟信号的周期。

9、在一个实施方案中，在该数字通信方法中，所述调准进一步包括基于周期性同步脉冲的后沿来设定时钟信号的相位。

10、在一个实施方案中，在该数字通信方法中，该数字通信方法进一步包括：使用时钟信号来捕获从测量结果导出数字数据的独立获取的测量结果。

11、在一个实施方案中，在该数字通信方法中，所捕获的测量结果包括时间戳信息。

技术特征：

1.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括：

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述控制器使用所述同步脉冲的前沿来确定所述时钟信号的周期。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的传感器，其特征在于，所述控制器使用所述同步脉冲的后沿来设定所述时钟信号的相位。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的传感器，其特征在于，作为所述调准的一部分，所述控制器在所述总线接口开始发送数字数据之前执行粗略校准阶段，并且在所述总线接口开始发送数字数据之后执行自适应跟踪阶段，所述控制器调节所述时钟信号的周期以匹配所述同步脉冲的周期的1/n，n为整数。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器进一步包括独立于所述时钟信号收集测量结果的换能器电子器件，所述控制器使用所述时钟信号来捕获所述测量结果并从所述测量结果导出所述数字数据。

6.一种数字通信方法，其特征在于，所述数字通信方法包括：

7.根据权利要求6所述的数字通信方法，其特征在于，所述调准包括从所述周期性同步脉冲的前沿导出所述时钟信号的周期。

8.根据权利要求7所述的数字通信方法，其特征在于，所述调准进一步包括基于所述周期性同步脉冲的后沿来设定所述时钟信号的相位。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的数字通信方法，其特征在于，所述数字通信方法进一步包括：使用所述时钟信号来捕获独立获取的测量结果，其中所述数字数据是从所述测量结果导出的。

10.根据权利要求9所述的数字通信方法，其特征在于，所捕获的测量结果包括时间戳信息。

技术总结
本发明涉及一种传感器和数字通信方法。本文提供了一种适用于汽车应用的数字通信总线以及使用该总线及其相关联通信方法的总线控制器和传感器。一种例示性传感器包括：时钟信号发生器；总线接口，该总线接口耦接到差分信号导体以检测来自总线控制器的周期性同步脉冲；以及控制器，该控制器将来自该时钟信号发生器的时钟信号与该周期性同步脉冲调准。该总线接口在该周期性同步脉冲之间向该总线控制器发送数字数据，从而使用该时钟信号来控制符号转变。

技术研发人员：让-保罗·安娜·约瑟夫·合埃格蒙,约翰内斯·沃伦霍尔特,彼得·胡斯
受保护的技术使用者：半导体元件工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15