PSI5制造技术

本申请公开

【技术实现步骤摘要】
PSI5接口的信号解码方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及传感检测领域，特别涉及一种
PSI5
接口的信号解码方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]外设传感器接口（
Peripheral Sensor Interface
，
PSI5
）是一个用于汽车传感器的接口
。PSI5
是一种开放标准，目前已在数百万个安全气囊系统中得到验证，传感器数据可通过双线接口进行同步或异步传输，此接口同样适用于许多其它类型的汽车传感器
。
[0003]传感器数据按照预先设置的波特率，通过曼彻斯特码传输（高电平变为低电平表示“1”，反之则表示“0”，详见附图1）
。
由电流比较器将比较结果（高
、
低电平）经过滤波后，输出给解码器，解码器根据电平变化解出数据
。
[0004]然而在实际应用中，外围传感器在车身的位置较为分散，由于寄生电容
、
电感的存在，如果电流比较器使用单一的比较阈值，会导致各传感器的曼彻斯特码占空比不可控，若曼彻斯特码的占空比变化范围较大，可能导致解码失败，具体表现为无法识别曼彻斯特码或解出错误数据
。
此外，曼彻斯特码中出现毛刺也会导致解码失败，最终影响汽车安全气囊的正常使用
。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种
PSI5
接口的信号解码方法
、
装置
、
设备及存储介质，提升
PSI5
接口传输曼彻斯特码的解码准确性
。
[0006]一方面，本申请提供一种
PSI5
接口的信号解码方法，所述方法包括：监测当前帧
PSI5
接口的电流信号，根据电流比较器的初始电流阈值检测初始高电平的持续时长，并计算瞬时占空比；其中，当监测信号值低于电流比较器电流阈值对应的信号时为低电平，高于电流比较器电流阈值对应的信号时为高电平，瞬时占空比为目标波特率下基于初始高电平的持续时间计算的占空比；响应于瞬时占空比超过占空比阈值，基于瞬时占空比大小调节电流比较器的电流阈值，并确定出初始高低电平的参考时长；按照调整后电流比较器的电流阈值继续接收
PSI5
接口的电流信号，基于信号的上升和下降沿确定解码窗口，并基于初始高低电平的参考时长在解码窗口期内解码出帧数据
。
[0007]另一方面，本申请提供一种用于
PSI5
接口的电流比较器信号解码装置，所述装置包括：计算模块，用于监测当前帧
PSI5
接口的电流信号，根据电流比较器的初始电流阈值检测初始高电平的持续时长，并计算瞬时占空比；其中，当监测信号值低于电流比较器电流阈值对应的信号时为低电平，高于电流比较器电流阈值对应的信号时为高电平，瞬时占空比为目标波特率下基于初始高电平的持续时间计算的占空比；
阈值调整模块，用于响应于瞬时占空比超过占空比阈值，基于瞬时占空比大小调节电流比较器的电流阈值；解码模块，用于按照调整后电流比较器的电流阈值继续接收
PSI5
接口的电流信号，基于信号的上升和下降沿确定解码窗口，并基于初始高低电平和对应参考时长在解码窗口期内解码出帧数据
。
[0008]本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本申请通过给电流比较器设置阈值调整策略对帧数据的初始电平进行占空比检测，在初始电平信号超过期望时长时判断瞬时占空比超过占空比阈值，及时将电平其矫正，以达到合理的占空比范围，确保后续找出解码窗口和解码工序
。
在解码阶段利用调整后的阈值识别电平信号，根据曼彻斯特码的特点对数据的上升沿和下降沿定点识别，确定出各种数据的解码窗口，在解码窗口内对数据进行解码识别
。
该方案可以自适应调整电流比较器的电流阈值，对受干扰的电平信号调制获得相对稳定的解码窗口，然后执行解码操作，从一定程度上滤除的干扰信号，且提高了解码功能的准确性
。
附图说明
[0009]图1是曼彻斯特编码的电平信号示意图；图2是本申请实施例提供的
PSI5
接口的信号解码方法的场景示意图；图3是根据电流比较器的电流阈值转换后的波形图；图4是本申请实施例提供的
PSI5
接口的信号解码方法的流程图；图5是瞬时占空比大于占空比阈值时的电流阈值调整示意图；图6是瞬时占空比小于占空比阈值时的电流阈值调整示意图；图7是电流阈值调整前后各电平维持时长的显示示意图；图8是识别数据
00
的窗口检测示意图；图9是识别数据
01
的窗口检测示意图；图
10
是识别数据
10
的窗口检测示意图；图
11
是识别数据
11
的窗口检测示意图；图
12
是过滤毛刺信号的流程图；图
13
是用于
PSI5
接口的电流比较器信号解码装置的结构框图
。
具体实施方式
[0010]为使本申请的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述
。
[0011]在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上
。“和
/
或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，
A
和
/
或
B
，可以表示：单独存在
A
，同时存在
A
和
B
，单独存在
B
这三种情况
。
字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系
。
[0012]曼彻斯特编码
(Manchester)
又称裂相码
、
同步码
、
相位编码，是一种用电平跳变来表示1或0的编码方法，其变化规则很简单，即每个码元均用两个不同相位的电平信号表示，也就是一个周期的方波，但0码和1码的相位正好相反
。
[0013]图1是曼彻斯特编码的电平信号示意图，任意一个
bit
数据都需要通过一次电平跳
变表示，例如连续三个
bit
的是数据
001
，
Bit 0
（数据0）的电平信号从低电平跳变到高电平，而
Bit 1
仍然是数据0，其电平必须经过下降沿恢复低电平，从低电平再次向高电平跳变
。 Bit 2
（数据1）的电平信号则在高电平的基础上，从高电平跳变到低电平
。
[0014]图2是本申请实施例提供的
PSI5
接口的信号解码方法的场景示意图，汽车气囊或周身的传感器监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
PSI5
接口的信号解码方法，其特征在于，所述方法包括：监测当前帧
PSI5
接口的电流信号，根据电流比较器的初始电流阈值检测初始高电平的持续时长，并计算瞬时占空比；其中，当监测信号值低于电流比较器电流阈值对应的信号时为低电平，高于电流比较器电流阈值对应的信号时为高电平，瞬时占空比为目标波特率下基于初始高电平的持续时间计算的占空比；响应于瞬时占空比超过占空比阈值，基于瞬时占空比大小调节电流比较器的电流阈值，并确定出初始高低电平的参考时长；按照调整后电流比较器的电流阈值继续接收
PSI5
接口的电流信号，基于信号的上升和下降沿确定解码窗口，并基于初始高低电平的参考时长在解码窗口期内解码出帧数据
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前占空比大小调节电流比较器的电流阈值，包括：基于传感器波特率计算初始电流阈值下高低电平的期望时长；当初始高电平的持续时长大于期望时长，且瞬时占空比超过占空比阈值时，将初始电流阈值增大，缩小初始高电平的占空比；当初始高电平的持续时长小于期望时长，且瞬时占空比超过占空比阈值时，将初始电流阈值减小，放大占空比
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，初始电流阈值为
S0
，调整步长为
s
，对应调整电流
a
；当初始高电平的持续时长大于期望时长时，每次调整后的电流阈值后为
S0+a
；当初始高电平的持续时长小于期望时长时，每次调整电流阈值后为
S0
‑
a。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在每个帧数据的信号起始阶段设置两个连续的
00
数据作为起始数据的标志位，每个标志位对应的曼彻斯特码至少包括一个高电平和一个低电平，基于所述起始数据中第一个数据0进行瞬时占空比检测；所述确定出初始高低电平的参考时长，包括：当缩小初始高电平的占空比时，根据调整后的电流阈值
S0+a
计算第一个数据0的截止下降沿，并将数据0的上升沿到截止下降沿的时长确定为初始高电平的高电平参考时长
tH
，基于目标波特率和高电平参考时长
tH
计算获得初始低电平的低电平参考时长
tL
；当增大初始高电平的占空比时，根据调整后的电流阈值
S0
‑
a
计算第一个数据0的截止下降沿，并将数据0的上升沿到截止下降沿的时长确定为初始高电平的高电平参考时长
tH
，基于目标波特率和高电平参考时长
tH
计算获得初始低电平的低电平参考时长
tL。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述数据起始位中两个数据0对应上升沿的时间间隔设置为
tB
，根据目标波特率确定信号检测的有效时间为
α
*tB
；
α
为滤波系数；当帧数据中连续
bit
数据的间隔时间大于有效时间时，将其确定为无效数据过滤，不参与后续数据解码；当帧数据中连续
bit
数据的间隔时间不大于有效时间时，将其确定为有效数据，参与后续数据解码
。6.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于， 所述基于信号的上升和下降沿确定解码窗口，并基于初始高低电平和对应参考时长在解码窗口期内解码出帧数据，包括：以相邻两个数据的电平信号作为解码窗口，并第一个边沿信号作为解码窗口期的起始时刻开始计时；其中的数据0以上升沿触发计时，数据1以下降沿触发计时；将 [0, 1.5tH+tL]
时段作为数据0‑0的解码窗口期，并以其中的
[0, tH+0.5tL]
时段作
为第一个数据0的检测时段，
[tH+0.5tL, 1.5tH+tL]
时段作为第二个数据0的检测时段；当在
[tH+0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王重霖，顾盛，郑茳，肖佐楠，匡启和，王耀，汪建强，
申请(专利权)人：无锡国芯微高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：