[发明专利]具有模拟输出的多样传感器测量

说明书

本公开的各实施例涉及具有模拟输出的多样传感器测量。所描述的技术通过实现多样的模拟传感器接口架构，解决与依赖于数字传输协议的常规冗余传感器测量系统相关联的等待时间和冗长处理时间的问题。所描述的架构可以有利地使用若干传感器测量路径，传感器测量路径可以彼此独立或共享任何适当数量的公共部件来提供变化的冗余水平。关于不同类型的模拟传输协议的使用，模拟接口可以提供信号分集，模拟接口可以包括不同的信令接口(例如，差分与单端)、不同的传输接口(例如，电压与电流接口)和/或使用不同的信号化方案。

技术领域

本文描述的各方面通常涉及传感器接口架构，并且更具体地涉及 冗余和/或多样的模拟接口架构。

背景技术

某些应用，诸如车辆中的功能安全系统，例如利用冗余来传输传 感器测量数据。传感器测量数据可以表示由一个或多个传感器测量的 物理量，物理量的接收和处理对于确保满足此类安全要求至关重要。 例如，汽车安全完整性等级(ASIL)是ISO 26262限定的风险分类方 案，并且被用于限定道路车辆的功能安全性。这样的功能安全要求通 常指定用于检测IC/传感器级别的故障、并且通常经由电子控制单元 (ECU)进行传输和处理来将该信息提供给适用系统的最小时段。但 是，当前系统依赖于传感器与ECU之间的数字接口，这增加了系统 等待时间。这些附加的延迟给确保满足这样严格的ASIL最小时段带 来了困难。因此，电流传感器测量接口不足。

发明内容

再次，常规的传感器接口系统依赖于传感器与ECU之间的数字 接口，从而增加了系统等待时间，并为确保满足功能安全应用的ASIL 最小时段带来了附加困难。因此，本文描述的实施例通过实现冗余和 /或多样的模拟传感器接口架构来解决这些问题。这样做消除了由于将 模拟数据转换为数字传输协议、以及对内容进行数字处理来恢复经编 码的传感器数据测量值而引起的延迟。因此，本文所述的模拟传感器 接口实施例通过减少相关系统内的调节回路的等待时间(即，传感器 测量数据的改变与系统对经更新的传感器测量数据做出反应所需时 间之间的最小“停滞时间”)，提供了优于常规数字传感器接口的优 点。这样做在系统级(例如，P2S)提供了明显的优势，因为减少的 等待时间缩短了调节回路中的停滞时间，从而实现了将内部故障更快 地通过信号通知给ECU。换言之，由于新的环境行为，本文描述的实 施例促进了电气和机械行为的更有效和更快的适配。具体地，与数字 协议(在0.5ms-5.0ms的范围内)相比，使用模拟输出接口有利地促 进了非常小的协议等待时间(在μs范围内)。

为此，本文所述的实施例实现了模拟传感器接口架构，模拟传感 器接口架构提供了变化的级别的冗余和/或信号分集。例如，并且如以 下进一步详细解释的，每个模拟传感器接口可以根据不同类型的模拟 数据传输协议来传输相应的模拟信号。这些模拟数据传输协议可以涵 盖用于生成所传输的模拟信号的接口类型(例如，通过使用电流或电 压接口)以及用于表示模拟信号值的不同信号化方案的使用(例如， 所传输的模拟信号具有将物理感测量表示为彼此相反的电压值)。

附加冗余可以经由与专用测量路径和/或(多个)传感器耦合的每 个模拟传感器接口来引入，单独的传感器测量数据信号从专用测量路 径和/或(多个)传感器接收，并且被用于传输指示每个相应接收的传 感器测量数据的单独模拟信号。此外，每个模拟传感器接口连同它们 分别耦合的传感器测量路径可以在单片集成电路内彼此物理隔离。换 言之，本文所述的实施例可以利用单个单片集成电路(IC)，从而避 免了使用具有多于一个管芯的IC的需求，与多管芯IC相比，这提供 了易于制造并降低成本的附加优势。

附图说明

并入本文并构成说明书一部分的附图图示了本公开的各方面，并 且与说明书一起进一步用于解释各方面的原理，并使得本领域的技术 人员能够制造和使用各方面。

图1图示了常规数字传感器接口架构的示例。

图2A图示了根据本公开的一个或多个实施例的模拟传感器接口 架构的第一配置的示例。