[发明专利]应用虚拟电阻器技术的传感器接口

说明书

技术领域

本发明涉及传感器接口，具体地，涉及应用虚拟电阻器技术的传感器接口。

背景技术

现代车辆包含有大量的传感器阵列，诸如气囊传感器、轮胎压力传感器、发动机传感器、安全带传感器以及很多其他的传感器。例如，发动机传感器能够为发动机控制单元（engine control unit，ECU）提供关于车辆发动机循环的数据。基于来自发动机传感器的数据，ECU可以对发动机循环做出改变（例如，火花塞定时（timing）和/或燃料注入参数）以优化发动机性能。

随着车辆传感器数量的增加，对于汽车制造商来说集成正成为严峻的挑战。例如，将ECU连接到其对应发动机传感器的配线可能是几米长。这些配线在汽车系统中是很重要的成本因素而且增加了车辆的整体重量。因此，一些例如诸如PSI5和DSI的传统接线接口将配线数量限制在两线。这些接口可以被应用于汽车气囊传感器、传动系系统、以及ABS轮速传感器的非标准化脉宽调制（pulse width modulated，PWM）协议等中。

然而，据发明人所知，传统传感器接口因一些原因还并不理想。因此，发明人已设计如下文所述的改进的传感器接口。

发明内容

根据本发明实施方式的一个方面，提供了一种传感器接口模块，其包括：比较器，具有第一比较器输入端、第二比较器输入端和比较器输出端；电流或电压控制元件，具有：控制端子，被耦接至比较器输出端；以及输出端，被配置为将经调制的电流或经调制的电压信号传递至传感器接口模块的输出端；第一反馈通路，将电流或电压控制元件的输出端耦接至第一比较器输入端；求和元件，具有第一求和输入端、第二求和输入端和求和输出端，求和输出端被耦接至第二比较器输入端；电源电压模块，被配置为向第一求和输入端提供电源电压信号；以及第二反馈通路，将比较器输出端耦接至第二求和输入端。

根据本发明实施方式的另一方面，提供了一种传感器接口模块，包括：比较器，具有第一比较器输入端、第二比较器输入端和比较器输出端；电流或电压控制元件，具有：控制端子，被耦接至比较器输出端；以及输出端，被配置为传递经调制的电流或经调制的电压信号至传感器接口模块的输出端；第一反馈通路，将电流或电压控制元件的输出端耦接至第一比较器输入端；第二反馈通路，将比较器输出端耦接至第二比较器输入端；以及第二反馈通路上的虚拟电阻元件。

附图说明

图1为根据一些实施方式的车辆传感系统的方框图。

图2为可被发送至车辆传感系统传感器的经调制的电压信号的波形图。

图3为可从车辆传感系统传感器被发送的经调制的电流信号的波形图。

图4为包括实际电阻器并有一些缺陷的传感器接口模块的方框图。

图5至图6为示出图4的传感器接口模块如何可以展示以配线网的谐振频率进行不期望的衰减的波形图。

图7为根据一些实施方式的传感器接口模块的方框图。

图8为根据另一种实施方式的传感器接口模块的方框图。

图9为根据另一种实施方式的传感器接口模块的方框图。

图10至图12示出使用图9的调制单元的PSI5接收器的模拟结果。

具体实施方式

现参照附图描述所要求的主题，其中，通篇相似的参照数字用于指示相似的元件。在下面的描述中，为了解释的目的，众多的具体细节被阐述以提供对所要求的主题的透彻理解。然而，很明显没有这些具体细节，所要求的主题也是可以实践的。

本公开的各方面旨在提供传感器接口模块，该传感器接口模块将电源电压传递到多个传感器，并在多个传感器与控制器（例如，ECU）之间交换数据信号。传感器接口常采用虚拟电阻器而非实际电阻器，以限制功耗及制造成本。例如鉴于第一反馈通路帮助将传感器接口的输出调谐为目标信号（例如，来自控制单元的第一控制信号），虚拟电阻器可以以乘法器的形式被设置在第二反馈通路。与带有实际电阻器的传感器接口模块相比，带有虚拟电阻器的传感器接口模块限制了制造成本和功耗。

为了更好地理解本公开的一些方面，根据本公开的一些实施方式，图1示出了包括传感器接口模块102的车辆传感系统100。一方面，传感器接口模块102具有耦接至控制单元106（例如，ECU）的控制单元接口104；另一方面，传感器接口模块102具有耦接至一对配线112和114的传感器接口108。这对配线被耦接至多个传感器116（例如，116a，116b，……116c）。为了抑噪和削弱线谐振，RC滤波器118被耦接至传感器接口108。