检测系统、传感器和微型计算机技术方案

本发明专利技术涉及一种检测系统、传感器和微型计算机。本公开旨在基于来自微型计算机的时钟信号输入来校正传感器的时钟信号的频率。检测系统包括传感器和微型计算机。所述传感器被配置成能够输出通过对基于时钟信号采样的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的采样数据。所述微型计算机生成时钟信号并且将所述时钟信号输出到所述传感器，并且从所述传感器读出所述采样数据。所述传感器基于所述时钟信号来校正所述时钟信号的频率。

【技术实现步骤摘要】
检测系统、传感器和微型计算机
本公开涉及一种检测系统、传感器和微型计算机。
技术介绍
近年来，已经使用从各种传感器采集数据并且处理所采集的数据的检测系统。已经提出的一个示例是处理由多个传感器所采集的数据的传感器系统(日本未审专利申请公开No.2015-228172)。在该系统中，在控制器、执行第一传感器和第二传感器中间的数据通信。在该示例中，控制器的第一输入端和第一传感器的输入/输出端被彼此连接。控制器的第二输入端和第二传感器的输入/输出端被彼此连接。第一传感器的输入/输出端和第二传感器的输入/输出端被彼此连接。第二传感器接收第一传感器信号，并且响应于输入第一传感器信号，串行地输出包括第二同步信号的第二传感器信号和基于第二同步信号的第二传感器数据。因此，在该系统中，从至少两个或两个以上传感器输出的数据变为在一个周期中所获得的从传感器输出的数据，并且这能够通过简单的传感器系统和简单的传感器实现。
技术实现思路
在前述配置中，然而，虽然当数据从传感器被输出时的定时能够彼此同步，但是当数据被采样时的定时可能不相同是可能的。在这种情况下，在传感器将指示检测的结果的模拟信号转换为数字信号之后，传感器输出数据。在这种情况下，模拟/数字转换根据时钟信号来执行，其用作采样定时的参考。因此，为了同步当数据在具有高精确度的多个传感器处被采样时的定时，要求维持在相应传感器中使用的时钟信号的频率的精确度。然而，传感器中的每个传感器通常不包括具有高精确度的晶体振荡电路等，因为其将导致功耗方面的增加和成本方面的增加。因此，通常使用简单的振荡电路(诸如环形振荡器)。然而，存在频率倾向于波动的简单振荡电路中的问题。其它问题和新颖特征从说明书的描述和附图将是明显的。根据一个实施例，检测系统包括：传感器，其被配置成能够输出通过对基于第一时钟信号采样的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的采样数据；以及微型计算机，其被配置成生成第二时钟信号并且将第二时钟信号输出到传感器，并且从传感器读出采样数据，其中，传感器基于第二时钟信号来校正第一时钟信号的频率。根据一个实施例，传感器被配置成能够输出通过对基于第一时钟信号采样的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的采样数据，其中，第一时钟信号的频率基于由微型计算机所生成的第二时钟信号来校正，并且采样数据由微型计算机读出。根据一个实施例，微型计算机被配置成生成第二时钟信号并且将第二时钟信号输出到传感器，其被配置成输出通过对基于第一时钟信号采样的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的采样数据，微型计算机还被配置成能够从传感器读出采样数据，其中，第一时钟信号的频率基于第二时钟信号由传感器校正。根据一个实施例，基于来自微型计算机的时钟信号输入校正传感器的时钟信号的频率是可能的。附图说明以上和其它方面、优点和特征从结合附图理解的某些实施例的以下描述将是更明显的，其中：图1是示意性地示出根据第一实施例的检测系统的基本配置的示图；图2是示意性地示出根据第一实施例的检测系统的配置的示图；图3是示出根据第一实施例的检测系统的操作定时的示图；图4是更详细地示出根据第一实施例的传感器的配置的示图；图5是示出频率/电压转换器的配置的示图；图6是示出电压保持电路的配置的示图；图7是示出振荡器的配置的示图；图8是示出当传感器已经意外地进入睡眠模式时的恢复操作的示图。图9是示出当微型计算机已经意外地进入睡眠模式时的恢复操作的示图。图10是示意性地示出根据第二实施例的检测系统的配置的示图；图11是示意性地示出根据第三实施例的检测系统的配置的示图；图12是示出根据第三实施例的检测系统的操作定时的示图；图13是示意性地示出根据第四实施例的检测系统的配置的示图；图14是示意性地示出根据第四实施例的检测系统的修改例的配置的示图；图15是示意性地示出根据第五实施例的检测系统的配置的示图；图16是示意性地示出根据第六实施例的检测系统的配置的示图；以及图17是示意性地示出根据第六实施例的检测系统的修改例的配置的示图。具体实施方式在下文中将参考附图解释本公开的特定实施例。在附图中，相同元件由相同附图标记表示，并且为了解释的清晰重复描述将根据需要被避免。第一实施例在下文中，参考附图，将解释本公开的实施例。图1是示意性地示出根据第一实施例的检测系统100的基本配置的示图。图2是示意性地示出根据第一实施例的检测系统100的配置的示图。检测系统100包括传感器1和微型计算机2。传感器1和微型计算机2能够彼此的数据通信。传感器1与微型计算机2之间的数据通信可以通过或者有线通信或者无线通信来执行。传感器1被配置成检测例如物理量(压力量或者加速度量)并且将检测的结果存储在内部存储器中。微型计算机2以这样的方式来配置：其能够从传感器1读出指示检测的结果的数据并且控制传感器1的操作。首先，传感器1将被解释。传感器1包括通信单元11、检测器12、振荡器13、模拟/数字(A/D)转换器14、存储器15和频率校正器16。通信单元11、振荡器13、模拟/数字(A/D)转换器14、存储器15和频率校正器16组成信号处理器1A，其是对来自检测器12的模拟信号执行A/D转换的A/D转换单元。通信单元11(该单元还被称为第一输入/输出接口)是用于执行与微型计算机2的数据通信的输入/输出装置。检测器12检测预定物理量(诸如压力量或者加速度量)并且输出检测的结果作为模拟信号AS。振荡器13通过振荡操作生成时钟信号CLK1并且将所生成的信号输出到A/D转换器14。在该实施例中，振荡器13具有相对地简单的配置并且由例如环形振荡器形成。在这种情况下，振荡器13具有振荡频率倾向于由于随时间的改变和环境改变而波动的特征。因此，为了将时钟信号CLK1的频率维持在预定值处，振荡器13被配置成能够根据来自频率校正器16的控制信号CON输入，调节时钟信号CLK1的频率。A/D转换器14在对基于从振荡器13接收到的时钟信号CLK1采样的模拟信号AS执行模拟/数字转换(A/D转换)并且输出在转换之后的数字信号作为采样数据SD。存储器15包括存储从A/D转换器14顺序地输出的采样数据SD的功能。存储器15根据来自微型计算机2的数据读取请求REQ经由通信单元11将被存储在其中的采样数据SD输出到微型计算机2。存储器15可以是例如FIFO(先入,先出)。频率校正器16经由通信单元11从微型计算机2接收时钟信号CLK2，并且基于时钟信号CLK2输出控制信号CON给振荡器13，控制信号CON用于校正从振荡器13输出的时钟信号CLK1的频率。校正时钟信号CLK1的频率的操作的细节稍后将被描述。其次，微型计算机2将被解释。如上文所描述的，微型计算机2被配置成能够从传感器1读取采样数据SD。微型计算机2包括通信单元21和时钟信号发生器22。微型计算机2还包括CPU和存储器，但是其未示出在附图中。通信单元21(该单元还被称为第二输入/输出接口)是执行与传感器1的数据通信的输入/输出装置。时钟信号发生器22包括例如振荡电路，并且基于振荡操作输出时钟信号CLK2，时钟信号CLK2用于提供在微型计算机2中的元件的处理。时钟信号CLK2还经由通信单元21连同例如读取请求REQ被输出到传感器1。如上文所描述的，已经被输入到传感器1的时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测系统，包括：传感器，所述传感器被配置成能够输出采样数据，所述采样数据是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换来生成的数字信号，所述模拟信号基于第一时钟信号被采样；以及微型计算机，所述微型计算机被配置成生成第二时钟信号并且将所述第二时钟信号输出到所述传感器，并且从所述传感器读出所述采样数据，其中，所述传感器基于所述第二时钟信号来校正所述第一时钟信号的频率。

【技术特征摘要】
2017.05.25 JP 2017-103835;2017.09.15 JP 2017-177551.一种检测系统，包括：传感器，所述传感器被配置成能够输出采样数据，所述采样数据是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换来生成的数字信号，所述模拟信号基于第一时钟信号被采样；以及微型计算机，所述微型计算机被配置成生成第二时钟信号并且将所述第二时钟信号输出到所述传感器，并且从所述传感器读出所述采样数据，其中，所述传感器基于所述第二时钟信号来校正所述第一时钟信号的频率。2.根据权利要求1所述的检测系统，其中，所述传感器包括：第一输入/输出接口，所述第一输入/输出接口被配置成执行与所述微型计算机的数据通信；检测器，所述检测器被配置成输出检测的结果作为所述模拟信号；振荡器，所述振荡器被配置成输出所述第一时钟信号，所述第一时钟信号的频率已经基于供应的控制信号被校正；频率校正器，所述频率校正器被配置成基于经由所述第一输入/输出接口从所述微型计算机接收到的所述第二时钟信号，输出所述控制信号；模拟/数字转换器，所述模拟/数字转换器被配置成基于所述第一时钟信号对所述模拟信号进行采样，对被采样的所述模拟信号执行模拟/数字转换，并且输出所述采样数据；以及存储器，所述存储器被配置成存储所述采样数据，并且所述微型计算机包括：时钟信号发生器，所述时钟信号发生器被配置成生成所述第二时钟信号；以及第二输入/输出接口，所述第二输入/输出接口被配置成执行与所述传感器的数据通信。3.根据权利要求2所述的检测系统，其中，当所述微型计算机从所述存储器读出所述采样数据时，所述微型计算机输出所述第二时钟信号。4.根据权利要求2所述的检测系统，其中，所述频率校正器包括：分频器，所述分频器被配置成对所述第二时钟信号的频率进行分频；第一频率/电压转换器，所述第一频率/电压转换器被配置成输出第一信号，所述第一信号指示所述第一时钟信号的频率；第二频率/电压转换器，所述第二频率/电压转换器被配置成输出第二信号，所述第二信号指示由所述分频器分频的信号的频率；差分放大器，所述差分放大器被配置成输出指示所述第一信号与所述第二信号之间的差分电压的信号；比较器，所述比较器被配置成将所述第二信号与具有预定值的信号相比较，并且输出指示比较的结果的开关信号；电压保持电路，所述电压保持电路被配置成根据所述开关信号保持从所述差分放大器输出的信号的电压；以及开关，所述开关被配置成根据所述开关信号将所述差分放大器的输出和所述电压保持电路的输出中的一个与所述振荡器连接，所述振荡器被连接到所述差分放大器的输出，这使得从所述差分放大器输出的信号的电压被输入到所述振荡器作为所述控制信号，并且所述振荡器被连接到所述电压保持电路的输出，这使得由所述电压保持电路保持的电压被输入到所述振荡器作为所述控制信号。5.根据权利要求4所述的检测系统，其中，当所述第二时钟信号从所述微型计算机被输入时，所述开关将所述差分放大器的输出与所述振荡器连接，并且当所述第二时钟信号未从所述微型计算机被输入时，所述开关将所述电压保持电路的输出与所述振荡器连接。6.根据权利要求2所述的检测系统，其中，所述微型计算机能够将重置信号输出到所述传感器，根据来自所述微型计算机的读取请求，所述存储器将指示已经接收到所述重置信号之后的所述数据的采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到所述微型计算机，并且所述微型计算机还包括运算电路，所述运算电路被配置成基于当所述重置信号已经被输出时的参考时间、所述传感器中的采样周期和接收到的所述串行数据，计算接收到的所述采样数据的采样时间。7.根据权利要求6所述的检测系统，其中，所述运算电路将下述值添加到所述参考时间以计算所述采样时间，所述值是通过将接收到的所述串行数据的值乘以所述采样周期获得的。8.根据权利要求7所述的检测系统，其中，所述运算电路还添加从当所述运算电路输出所述重置信号时到当所述串行数据被重置时的延迟时间，以计算所述采样时间。9.根据权利要求7所述的检测系统，其中，所述运算电路还添加基于所述第一时钟信号将所述模拟信号转换为所述采样数据所需的延迟时间，以计算所述采样时间。10.根据权利要求6所述的检测系...

【专利技术属性】
技术研发人员：芋川直，冈田纪雄，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP