传感器接口系统和方法技术方案

传感器接口系统包括：系统总线、总线主装置和传感器。总线主装置耦合到系统总线。总线主装置配置成在第一频带处提供电压调节并在第二平带内或在第二频带处执行数据传输。传感器也耦合到系统总线。传感器配置成接收或利用电压调节并在第二频带内或在第二频带处执行数据传输。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】传感器接口系统包括：系统总线、总线主装置和传感器。总线主装置耦合到系统总线。总线主装置配置成在第一频带处提供电压调节并在第二平带内或在第二频带处执行数据传输。传感器也耦合到系统总线。传感器配置成接收或利用电压调节并在第二频带内或在第二频带处执行数据传输。【专利说明】
本公开涉及传感器领域，更具体而言，涉及一种。
技术介绍
汽车系统是包括用以操作和监视操作汽车车辆的计算机和部件的复杂系统。该系统典型地包括控制和监视引擎操作等的处理器。该系统通常操作各种执行汽车功能的控制系统。通过监视，可以识别微小问题并在变成大问题之前进行校正。 汽车系统典型地使用双重目的的总线来缓和布线和成本。该总线向传感器和部件提供功率，并且也用于数据传输。通常，试图改善功率降级的数据传输的提供，并且类似地试图改善功率的数据传输降级的提供。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，提供一种汽车传感器接口系统，包括:系统总线；总线主装置，耦合到所述系统总线并配置成提供在第一频带处的电压调节作为经调节的电压并在第二频带处执行数据传输；以及至少一个传感器，耦合到所述系统总线并配置成从所述调节电压接收其功率并在所述第二频带内执行数据传输。 根据本公开的另一方面，提供一种传感器接口系统，包括:总线；收发器路径，耦合到所述总线并配置成将数据传输从第一频率范围向上偏移到第二频率范围。 根据本公开的又一方面，提供一种提供电压调节和数据传输的方法，所述方法包括:提供系统总线；在第一频带处产生电压调节；在第二频带处产生数据传输，其中所述第二带宽随着所述第一频带变化；以及将所述电压调节和所述数据传输提供给所述系统总线。 【专利附图】【附图说明】 图1是图示需要缓冲电容器的常规传感器接口的示图。 图2A是描绘常规传感器接口中信号的频谱位置的图。 图2B是描绘常规传感器接口的频率依赖关系的图。 图3是图示分离数据传输和电压调节的频带的传感器接口系统的示图。 图4A是描绘分离数据传输和电压调节的频带的传感器接口系统中信号的频谱位置的图。 图4B是描绘分离数据传输和电压调节的频带的传感器接口系统的频率依赖关系的图。 图5是图示在总线上提供电压调节和数据传输的方法的流程图。 【具体实施方式】 现在将参照附图描述本专利技术，其中贯穿整个附图使用类似的参考标号指代类似的元件，并且其中所示结构和器件并不一定按比例绘制。 公开了便于汽车系统且包括传感器接口的系统和方法。与足以匹配线路阻抗从而缓和谐振效应的传感器和总线主装置(master)的输入和输出阻抗相结合，该接口将数据传输从电压调节的带宽中排除。 图1是图示需要缓冲电容器的常规传感器接口 100的示图。该图表示了接口 100的操作。可以理解，为图示目的简化了该图并且可以呈现其它部件。 传感器接口 100包括总线主装置侧102以及从装置(slave)或传感器侧104。总线主装置侧102和传感器侧104通过总线118连接。总线主装置侧102也称为总线主装置102。类似地，传感器侧104也称为传感器104。这里，总线108是两线总线或接口。总线118用于功率供给和数据传输。总线118具有诸如120欧姆之类的总线线路阻抗和线路电感。线路电感基于长度，该长度的范围可以从数厘米到若干米。应认识到的是，除了总线主装置侧102和传感器侧104外，其它传感器和/或部件可以耦合到总线118。 总线主装置侧102包括电压源106、总线主装置电阻器108和主装置缓冲电容器110。主装置缓冲电容器连接到总线118的第一和第二端子。总线主装置电阻器108连接到电压源106、电容器110和总线118的第一端子。主装置缓冲电容器110使供给电压稳定并且辅助机电符合性(electro-mechanical compliance,EMC)。电容器110具有在约50nF以下的电容。总线主装置电阻器108便于端接阻抗并且具有约1-15欧姆的值。总线主装置侧102具有阻抗Zmastek，该阻抗Zmastek与线路阻抗相比相对较低。总线主装置电阻器108便于低频下的端接阻抗，而并联电容器在较高频率下占主导地位。 传感器侧104包括电流源112、传感器电阻器114和传感器缓冲电容器116。传感器电阻器114便于端接阻抗并且耦合到总线118的第三端子。传感器电阻器114具有1-50欧姆的阻抗。传感器缓冲电容器116连接到传感器电阻器和总线118的第四端子。传感器缓冲电容器116使供给电压稳定并且辅助EMC。电流源112并联连接到传感器缓冲电容器116。传感器侧104具有阻抗ZSUVE。传感器电阻器114便于端接阻抗并且影响Zslave,该阻抗Zslave在低频下相对较高并且当电容器越来越有效时在更高频率下变低。 通过电压调制执行总线主装置侧102的数据传输，而传感器侧104通过传感器侧104的电流消耗的调制执行数据传输。使用发射信号来发射数据。发射信号具有相对高的信号幅度以保护其免于失真。 数据速率和所得的传输频率较低。比特传输的高幅度和长持续时间的组合需要电压调节器必需能够跟随传感器侧104的传输信号引起的负载电流变化，以便避免调制期间供给电压的相对高的压降。因此，需要跟随与能够向传感器供给仅在窄范围中缓慢变化的电流消耗的普通电压供给相比强瞬态的高度复杂电压调节器。 总线主装置侧102需要是低阻抗或低欧姆，以便使供给电压稳定并且因此操作为高达调制信号频谱以上频率的电压源。传感器侧104理想地如电流源一样工作并且展现相对高的阻抗。具有低阻抗总线主装置侧102和高阻抗传感器侧104的该设置暗示着任一侧上有问题的线路端接设置、短路或开路。附加地，线路端接由于缓冲电容器的存在而变得更差，该缓冲电容器被用于使供给电压稳定并且符合机电要求。缓冲电容器的存在造成在相关的总线118频率处可见的阻抗。此外，由不充分端接带来的高反射因素导致谐振效应，该谐振效应出现在依赖于总线118长度的频率处。 图2A是描绘常规传感器接口中信号的频谱位置的图。提供这些位置作为由诸如上述接口 100之类的常规传感器接口产生的典型信号的示例。 该图描绘了沿着X轴的对数频率和沿着y轴的功率频谱密度范围⑵。该图包括供给信号202、传感器信号204、LC谐振信号206、EMC208和控制器信号210。 供给信号202是总线主装置的电压源的输出。供给信号202具有小的带宽、操作频率范围以及接近零的低频率。传感器信号204是由传感器侧104产生的信号。传感器信号204具有小的带宽并且位于某种程度上更高的频率处。然而，由于EMC谐振，传感器信号204需要相对大的幅度。因而，传感器信号204利用显著的功率。 LC谐振信号206示出有相对大的带宽。LC谐振信号206取决于缓冲/阻塞电容器110和116、线路电容和线路电感。应注意到，LC谐振信号206冲突并且可以使至少传感器信号204的一部分恶化。 控制器信号210是控制电压源106的信号。该信号具有相对大的带宽并且依赖于实际总线设置可以包括或排除LC谐振频率。这使得电压调节器的设计极其复杂化，因为这必需操控预先未知的非常不同的负载设置。EMC信号208表示传感器系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车传感器接口系统，包括：系统总线；总线主装置，耦合到所述系统总线并配置成提供在第一频带处的电压调节作为经调节的电压并在第二频带处执行数据传输；以及至少一个传感器，耦合到所述系统总线并配置成从所述调节电压接收其功率并在所述第二频带内执行数据传输。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·利维，H·威特施尼格，D·哈默施密特，W·谢尔，A·莫里西，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE