DE102018100427B4

DE102018100427B4 - Synchronisationsmechanismus für Hochgeschwindigkeitssensorschnittstelle

Info

Publication number: DE102018100427B4
Application number: DE102018100427.3A
Authority: DE
Inventors: Leo Aichriedler
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2038-01-11
Also published as: DE102018100427A1

Abstract

Sensor (205), der aufweist:eine oder mehr Komponenten, um:basierend auf einer Gruppe von durch den Sensor (205) empfangenen Synchronisationssignalen (105) ein Samplemuster zu bestimmen,wobei das Samplemuster eine erwartete Zeit für den Empfang eines bevorstehenden Synchronisationssignals (120) kennzeichnet; undbasierend auf dem Samplemuster eine Ausführung einer Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, auszulösen,wobei die Ausführung der Sensoroperation ausgelöst wird, bevor das bevorstehende Synchronisationssignal empfangen wird, wobei eine oder mehr Komponenten, wenn sie die Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, auslösen, dazu dienen:die Ausführung der Sensoroperation basierend auf einer Verzögerungszeit auszulösen, die den Sensor dazu veranlasst, nach dem Empfang eines vorangehenden Synchronisationssignals vor dem Auslösen der Ausführung der Sensoroperation zu warten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anwendung betrifft das Gebiet der Messtechnologie und Sensoren.
HINTERGRUND
Ein Sensor (z. B. ein Geschwindigkeitsensor, ein Positionssensor, ein Winkelsensor, ein Temperatursensor, ein Stromsensor und/oder dergleichen) kann verwendet werden, um eine Rückinformation in einem mechatronischen System zu liefern, indem er zum Beispiel als Schnittstelle zwischen der mechanischen Domäne und der elektrischen Domäne arbeitet. In einigen Fällen hängt eine physikalische Position des Sensors von mechanischen Beschränkungen des mechatronischen Systems wie beispielsweise verfügbarem physischen Platz, Zugänglichkeit zu einem zu erfassenden Ziel (z. B. einem Ziel-Rad, einem Ende einer Welle und/oder dergleichen) ab. Daher kann der Sensor bei einigen Anwendungen nicht in eine elektronische Steuereinheit (engl.: „electronic control unit“; ECU) integriert werden und muss als eigenständiger (d. h. entfernter) Sensor, der über eine verdrahtete Schnittstelle mit der ECU verbunden ist, arbeiten.
Aus DE 10 2016 209 888 A1 ist ein Kommunikationssystem bekannt, bei dem die in einer Sensorvorrichtung erfassten Daten an eine ECU übertragen werden. Die Sensorvorrichtung enthält einen Zähler, der - ausgelöst durch ein von der ECU empfangenes Synchronisationssignal - beginnt, aufwärts zu zählen. Wenn der Zählerstand einen Startwert erreicht, wird ein Erfassungswert eines Erfassungselements der Sensorvorrichtung abgetastet, in einer Sample-and-Hold-Schaltung gehalten, A/Dgewandelt und an die ECU übermittelt. Aus US 2009/0190571 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Messdaten von einem Sensor an eine Steuerung übertragen werden, wobei Synchronisierungssignale der Steuerung von dem Sensor empfangen werden, und auf der Basis des Empfangens der Synchronisierungssignale der Sensor in einen Synchronmodus gesetzt wird, in welchem der Sensor Datennachrichten, welche die Messdaten enthalten, an die Steuerung synchron mit dem Empfang der Synchronisierungssignale sendet. Aus US 2002/0103592 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung von Vorgangsabläufen bekannt, welche einen Sensor mit einer Verbindungseinheit umfasst, welche durch ein Bus-System mit einer Steuerung zur Steuerung der Vorgangsabläufe verbunden ist. Die Steuerung umfasst ebenfalls eine Verbindungseinheit, und Sensordaten werden an die Steuerung übertragen. Die Steuerung bearbeitet die Sensordaten zu gegebenen Synchronisierungszeitpunkten. Ein Trigger-Signal wird von der Steuerung durch das Bus-System an den Sensor übertragen, so dass die Sensordaten derart vorbereitet werden, dass sie zu den gegebenen Synchronisierungszeitpunkten bearbeitet werden können.
ÜBERBLICK
Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein Sensor eine oder mehr Komponenten enthalten, um ein Samplemuster basierend auf einer Gruppe von durch den Sensor empfangenen Synchronisationssignalen zu bestimmen, wobei das Samplemuster eine erwartete Zeit für den Empfang eines bevorstehenden Synchronisationssignals kennzeichnen kann; und, basierend auf dem Samplemuster, eine Ausführung einer zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation auszulösen, wobei die Ausführung der Sensoroperation ausgelöst werden kann, bevor das bevorstehende Synchronisationssignal empfangen wird. In einem Beispiel dienen eine oder mehr Komponenten, wenn sie die Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, auslösen, dazu, die Ausführung der Sensoroperation basierend auf einer Verzögerungszeit auszulösen, die den Sensor dazu veranlasst, nach dem Empfang eines vorangehenden Synchronisationssignals vor dem Auslösen der Ausführung der Sensoroperation zu warten. Alternativ dienen eine oder mehr Komponenten weiterhin dazu, das bevorstehende Synchronisationssignal zu empfangen; einen aktuellen Zeitpuffer basierend auf dem Empfang des bevorstehenden Synchronisationssignals zu bestimmen; und eine Verzögerungszeit, die zum Auslösen einer zu einem weiteren bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation gehört, basierend darauf, ob der aktuelle Zeitpuffer mit einem zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, selektiv einzustellen.
Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein System einen Sensor enthalten, um ein Samplemuster basierend auf einer Gruppe von durch den Sensor empfangenen Synchronisationssignalen zu bestimmen, wobei das Samplemuster eine Zeit, zu der erwartet wird, dass ein bevorstehendes Synchronisationssignal von dem Sensor empfangen wird, kennzeichnen kann; und, basierend auf dem Samplemuster, eine zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörende Sensoroperation auszuführen, wobei die Sensoroperation derart ausgeführt werden kann, dass Sensordaten, die zu der Sensoroperation gehören, bereitstehen, um bis zu der Zeit, zu der erwartet wird, dass das bevorstehende Synchronisationssignal empfangen wird, übertragen zu werden. In einem Beispiel dienen der Sensor, wenn er die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörende Sensoroperation ausführt, dazu, die Sensoroperation basierend auf einer Verzögerungszeit auszuführen, die den Sensor dazu veranlasst, nach dem Empfang eines vorangehenden Synchronisationssignals vor dem Auslösen der Sensoroperation zu warten. Alternativ dient der Sensor weiterhin dazu, das bevorstehende Synchronisationssignal zu empfangen; zu bestimmen, ob ein aktueller Zeitpuffer, der zum Empfang des bevorstehenden Synchronisationssignals gehört, mit einem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt; und eine Verzögerungszeit, die zum Auslösen einer zu einem weiteren, bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation gehört, basierend darauf, ob der aktuelle Zeitpuffer mit dem zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, selektiv einzustellen.
Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein Verfahren das Bestimmen eines Samplemusters basierend auf dem Empfang einer Gruppe von Synchronisationssignalen enthalten, wobei das Samplemuster eine erwartete Zeit für den Empfang eines bevorstehenden Synchronisationssignals kennzeichnen kann; und das Auslösen einer Ausführung einer zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation und basierend auf dem Samplemuster, wobei die Ausführung der Sensoroperation ausgelöst werden kann, bevor das bevorstehende Synchronisationssignal durch einen Sensor empfangen wird. In einem Beispiel weist das Verfahren weiterhin das Ausführen der Sensoroperation basierend auf einer Verzögerungszeit auf, die den Sensor dazu veranlasst, nach dem Empfang eines vorangehenden Synchronisationssignals vor dem Auslösen der Sensoroperation zu warten. Alternativ weist das Verfahren weiterhin auf: das Empfangen des bevorstehenden Synchronisationssignals; das Bestimmen eines aktuellen Zeitpuffers basierend auf dem Empfangen des bevorstehenden Synchronisationssignals; und das selektive Einstellen einer Verzögerungszeit, die zu dem Auslösen einer zu einem weiteren, bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation gehört, basierend darauf, ob der aktuelle Zeitpuffer mit einem zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt.
Figurenliste

Die 1A und 1B sind Diagramme eines Überblicks einer hierin beschriebenen Beispiel-Implementierung;
2 ist ein Diagramm einer Beispiel-Umgebung, in der die hierin beschriebenen Systeme und/oder Verfahren implementiert sein können;
3 ist ein Flussidagramm eines Beispiel-Prozesses zum Auslösen einer Sensoroperation, die zu einem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, basierend auf einem Samplemuster, das zum Empfang von Synchronisationssignalen gehört;
4 ist ein Diagramm einer zu dem in 3 gezeigten Beispiel-Prozess gehörenden Beispiel-Implementierung;
5 ist ein Flussidaramm eines Beispiel-Prozesses zur selektiven Einstellung einer Verzögerungszeit zum Auslösen einer zu einem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation.
6 ist ein Diagramm einer zu dem in 5 gezeigten Beispiel-Prozess gehörenden Beispiel-Implementierung; und
7 ist ein Diagramm, das eine Beispiel-Anwendung des hierin beschriebenen Sensorsystems veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung von Beispiel-Implementierungen bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen. In den verschiedenen Zeichnungen können dieselben Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Elemente bezeichnen.
Bei einer Schnittstelle zwischen einem Sensor und einer ECU (z. B. einer verdrahtete Schnittstelle zwischen einem entfernten Sensor und einer ECU) handelt es sich um eine wichtige Komponente in einem Sensorsystem. Zum Beispiel kann sich die Schnittstelle signifikant auf die Robustheit des Sensorsystems auswirken, da die Schnittstelle signifikant zu einer Gesamt-Ausfälle-pro-Zeit (engl.: „overall failure-intime (FIT)“)-Rate des Sensorsystems beiträgt, und sie kann sich durch Hinzufügen von Kosten zum Herstellen, Zusammenbauen und/oder Aufrechterhalten des Sensorsystems signifikant auf die Kosten des Sensorsystems auswirken. Als weiteres Beispiel kann die Schnittstelle die Ausführung des Sensorsystems signifikant beeinflussen, da die Schnittstelle als Flaschenhals für die Übertragung von Informationen in dem Sensorsystem wirken kann.
Im Hinblick auf die Auswirkung auf die Ausführung kann die Auswirkung auf das Sensorsystem in einigen Fällen durch eine Verbindungsbandbreite (z. B. eine verfügbare Brutto-Baud-Rate) und/oder Synchronisationsverluste zwischen dem Sensor und der ECU begrenzt sein. Das Problem mit der Verbindungsbandbreite kann in einigen Fällen gelöst werden, indem zukunftweisende Verbindungsschemata verwendet werden. Allerdings bleiben, was das erreichbare Verhalten des Sensorsystems betrifft, die Synchronisationsverluste zwischen dem Sensor und der ECU eine Hauptbegrenzung.
Im Allgemeinen kann die Informationsübertragung zwischen einem Sensor und einer ECU abgewickelt werden, indem der Sensor dazu ausgebildet ist, einen Strom von Sensordaten (hierin als kontinuierlicher Datenstrom bezeichnet) automatisch (z. B. ohne eine Anfrage von der ECU) bereitzustellen, oder indem der Sensor dazu ausgebildet ist, Sensordaten basierend auf einem Empfang einer Anfrage von der ECU bereitzustellen.
Im Fall eines kontinuierlichen Datenstroms werden sowohl die Samplezeit (z. B. eine Zeit, zu der der Sensor ein Sensorsignal sampled) als auch eine Zeit, zu der eine Übertragung von Sensordaten initiiert wird, durch einen Takt des Sensors bestimmt, der in einer Sensortaktdomäne arbeitet. Daher muss die ECU die Sensordaten in Echtzeit empfangen, selbst wenn die ECU die Sensordaten erst zu einem späteren Zeitpunkt (z. B. einer späteren Zeit, zu der die ECU dabei ist, unter Verwendung der Sensordaten eine Rechenoperation auszuführen) benötigt. Deshalb muss die ECU eine Operation ausführen, um die Sensordaten mit einem Takt der ECU 210, die in einer ECU-Taktdomäne, die sich von der Sensor-Taktdomäne unterscheidet, arbeitet, zu synchronisieren.
Bei der Verwendung eines derartigen Schemas besteht eine veränderliche Verzögerung zwischen dem das Sensorsignal sampelnden Sensor und der Verwendung der Sensordaten durch die ECU. Beitragende zu dieser Latenzzeit beinhalten eine Dauer, die der Sensor benötigt, um nach dem Sampeln des Sensorsignals eine Datenberechnung auszuführen, eine Dauer, die der Sensor benötigt, um die Sensordaten nach dem Ausführen der Datenberechnung zu übertragen, und eine „Warte“-Dauer zwischen der Vervollständigung der Übertragung der Sensordaten und der Verwendung der Sensordaten durch die ECU.
Aufgrund des asynchronen Betriebs des Sensors und der ECU (z. B. aufgrund des Betriebs in unterschiedlichen Taktdomänen) kann die Latenzzeit zwischen dem Ein- und Zweifachen einer Summe der Dauer, die der Sensor benötigt, um die Datenberechnung auszuführen, und der Dauer, die erforderlich ist, um die Sensordaten zu übertragen (hierin als Sensorzeit bezeichnet), variieren. In einem Fall, in dem die Sensoraktualisierungsrate (z. B. eine Rate, mit der eine Übertragung von Sensordaten durch den Sensor bereitgestellt wird) höher als eine ECU-Zykluszeit (z. B. eine Dauer, die die ECU benötigt, um einen Rechenzyklus auszuführen) ist, kann die Wartezeit zwischen null (z. B. wenn die Übertragung der Sensordaten exakt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Sensordaten durch die ECU verwendet werden müssen, abgeschlossen ist) und einer Dauer, die gleich der Sensorzeit ist, variieren. Wenn die Sensorzeit ein ganzzahliges Vielfaches der ECU-Zykluszeit ist, kann die Wartezeit theoretisch konstant bleiben. Allerdings ist das ganzzahlige Vielfache aufgrund von Toleranzen der Sensor- und der ECU-Taktdomänen nicht konstant und deshalb ändert sich die Wartezeit mit jedem Zyklus, was Veränderungen der Latenzzeit mit hineinbringt.
In einigen Fällen könnte die Latenzzeit durch Erhöhen einer Geschwindigkeit des Sensors (z. B. um eine Dauer zum Ausführen der Datenberechnung zu verringern) und/oder durch Erhöhen einer Bandbreite der Schnittstelle (z. B. um eine Dauer zum Übertragen der Sensordaten zu verringern) verringert werden. Hierbei kann, wenn die Dynamik des Sensorsystems bekannt ist, eine durch verschiedene Betriebsbedingungen verursachte Abweichung der Sensorzeit kompensiert werden, indem in die ECU ein Abschätzalgorithmus implementiert wird. Allerdings kann der veränderliche Teil der Latenzzeit (d. h. die Wartezeit) auf diese Weise nicht kompensiert werden. Im Ergebnis kann die Technik eines kontinuierlichen Datenstroms zur Informationsübertragung zwischen dem Sensor und der ECU ein unerwünscht hohes und/oder veränderliches Ausmaß an Synchronisationsfehlern bei der ECU (zwischen näherungsweise 0 Grad und 2,55 Grad für einen Winkelsensor) hineinbringen.
Die Konfiguration des Sensors, um Sensordaten basierend auf dem Empfang einer Anfrage von der ECU (d. h. anstelle eines kontinuierlichen Datenstroms) bereitzustellen, kann einen durch die Taktdomänen des Sensors und der ECU verursachten Synchronisationsfehler verringern oder eliminieren. Zum Beispiel kann die ECU dem Sensor unter Verwendung einer herkömmlichen Technik für ein derartiges Synchronisationsschema ein Synchronisationssignal zuführen. Hierbei veranlasst der Empfang des Synchronisationssignals durch den Sensor den Sensor dazu, ein Sensorsignal zu sampeln, eine Datenberechnung auszuführen und dann die Sensordaten an die ECU zu übertragen. In diesem Fall gibt es bei den durch die ECU dekodierten Sensordaten keinen Synchronisationsfehler (z. B. weil der Sensor basierend auf dem durch die ECU bereitgestellten Synchronisationssignal synchronisiert wird). Allerdings besitzt diese herkömmliche Technik eine Anzahl von Nachteilen.
Ein Nachteil der herkömmlichen Technik besteht darin, dass eine Auslastung eins Sensorschnittstellenbusses relativ gering ist, da während eines Zeitraums, zu dem der Sensor das Sensorsignal sampelt und die Datenberechnung ausführt, keine Kommunikation auf dem Bus stattfindet. Dies führt für eine gegebene Schnittstellenbandbreite auch zu einer Verringerung einer maximal möglichen Aktuali sierungsrate.
Ähnlich besteht ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Technik darin, dass, da die ECU bei jeder Aktualisierung zweimal auf den Sensorschnittstellenbus zugreifen muss (z. B. einmal, um das Synchronisationssignal bereitzustellen und dann erneut, um die Sensordaten zu empfangen), die Auslastungsrate des Sensorschnittstellenbusses verringert sein kann, da der Sensorschnittstellenbus zu einem erwarteten Zeitpunkt (z. B. einer Zeit, zu der die Sensordaten erwartet werden) verfügbar sein muss.
Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Technik besteht darin, dass die ECU das Synchronisationssignal deutlich bevor die Sensordaten durch den Sensor übertragen werden bereitstellt. In einigen Fällen bringt eine derartige Verzögerung die potentiellen Fehler in dem Sensorsystem mit hinein.
Noch ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Technik besteht darin, dass die ECU zwischen der Ausführung von zwei verschiedenen Operationen umschalten muss: Einer ersten Operation, die zum Bereitstellen des Synchronisationssignals gehört, und einer zweite Operation, die zum Empfangen und Verarbeiten der Sensordaten gehört. In einigen Fällen kann die Unterbrechung von einer Operation (z. B. der zweiten Operation), um auf eine andere Operation (z. B. die erste Operation) zu schalten, den Verbrauch von Rechenleistung durch die ECU erfordern und sollte deshalb, falls möglich, vermieden werden.
Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Technik besteht in einer Begrenzung einer erzielbaren Sensoraktualisierungsrate. Zum Beispiel kann bei einigen Sensorsystemen (z. B. einem Rotor-Positionssensor für eine Antriebsanwendung) eine relativ hohe Sensoraktualisierungsrate (z. B. alle 33 Mikrosekunden (µs) eine vollständigen Übertragung von Sensordaten erforderlich sein. Hierbei wird die Sensoraktualisierungsrate durch ein Ausmaß einer mit dem Empfang des Synchronisationssignals verbundenen Verzögerung, ein Ausmaß an Zeit zum Sampeln des Sensorsignals, ein Ausmaß an Zeit zum Ausführen der Berechnung und ein Ausmaß an Zeit zum Übertragen der Sensordaten beeinflusst. Bei einem typischen Sensor, der die oben beschriebene, herkömmliche Synchronisationstechnik verwendet, kann die Aktualisierungsrate zum Beispiel eine vollständige Übertragung näherungsweise alle 45 µs (oder schlechter) betragen. Daher kann es sein, dass eine relativ hohe Sensoraktualisierungsrate bei Verwendung der herkömmlichen Synchronisationstechnik nicht erreichbar ist.
Um zum Beispiel eine verbesserte (d. h. verglichen mit der herkömmlichen Technik) Sensoraktualisierungsrate zu ermöglichen, könnte entweder eine Dauer, die erforderlich ist, um die Sensordaten zu übertragen, oder eine Dauer, die erforderlich ist, um das Sensorsignal zu sampeln und die Berechnung auszuführen, verringert werden. Allerdings kann es sein, dass eine Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit aufgrund von Beschränkungen der Bandbreite nicht möglich ist oder zu unvernünftig hohen Kosten führen würde (z. B. die Änderung einer physikalischen Schicht). Ähnlich kann, während eine Verringerung einer Samplezeit und/oder einer Berechnungszeit mit schnellerer Signalverarbeitung erreicht werden kann, eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Signalverarbeitung ebenso zu unvernünftig hohen Kosten führen (z. B. die Implementierung einer verbesserten Verarbeitung, die Implementierung einer Parallelverarbeitung und/oder dergleichen).
Obwohl eine Anzahl von Techniken zur Regelung der Übertragung von Sensordaten existiert (z. B. inkrementelle Schnittstelle (engl.: „incremental interface“; IIF), eine serielle periphere Schnittstelle (engl.: „serial peripheral interface“; SPI), „single edge nibble transmission“ (SENT), „short pulse width modulation code“ (SPC), Pulsweitenmodulation (engl.: „pulse width modulation“; PWM), analog und/oder dergleichen) sind diese Techniken beachtenswerter Weise nicht dazu in der Lage, akzeptable Schnittstellenbandbreiten und/oder Immunität gegenüber elektromagnetischer Umgebung (engl.: „electromagnetic environment“; EME), die erforderlich ist, um von einem entfernten Sensor, der eine relativ hohe Aktualisierungsrate (z. B. 33 µs oder besser) benötigt, verwendet zu werden. Wenn eine relativ hohe Aktualisierungsrate benötigt wird, wird in einigen Fällen eine analoge Schnittstelle verwendet. Allerdings besitzt die analoge Schnittstelle, auch wenn die analoge Schnittstelle eine akzeptable Aktualisierungsrate bieten kann, eine Anzahl von Nachteilen. Zum Beispiel kann die analoge Schnittstelle zusätzliche Leitungen benötigen, um die Datenübertragung zu vereinfachen (z. B. zusätzliche Kosten und/oder Komplexität im Vergleich zu einer digitalen Schnittstelle), kann anfällig für elektromagnetische Verzerrungen sein, und/oder kann mit einer speziellen Datenverarbeitungstechnik (z. B. einer digitalen Verarbeitungstechnik), die in dem Sensorsystem verwendet wird, nicht kompatibel sein. Weiterhin kann es sein, dass die Analogschnittstelle nicht dazu in der Lage ist, eine andere zu dem Sensor gehörende Information zu übertragen. Zum Beispiel kann es sein, dass die analoge Schnittstelle nicht dazu in der Lage ist, eine zu dem Sensor gehörende Diagnoseinformation wie beispielsweise eine zu einer Selbstdiagnose gehörende Information, eine Temperaturinformation, eine Information, die zu einer Überprüfung eines Bereichs von Sensoreingangsdaten (z. B. einer magnetischen Feldstärke) und/oder dergleichen gehört, zu übertragen.
Einige hierin beschriebene Implementierungen bieten Techniken zur Synchronisation eines Sensors (z. B. eines entfernten Sensors) mit einer ECU über eine digitale Schnittstelle, während sie eine verbesserte Sensoraktualisierungsrate (z. B. verglichen mit der oben beschriebenen, herkömmlichen Synchronisationstechnik) bieten. Bei einigen Implementierungen kann eine derartige verbesserte Synchronisation erreicht werden, indem der Sensor, wie unten ausführlicher beschrieben, basierend auf einer selbsteinstellenden Auslösetechnik, die verwendet wird, um ein bevorstehendes Synchronisationssignal zu prognostizieren, konfiguriert wird.
Die 1A und 1B sind Diagramme eines Überblicks über eine hierin beschriebene Beispiel-Implementierung 100. Wie in 1A gezeigt ist ein Sensor über einen Sensorschnittstellenbus an eine ECU angeschlossen (z. B. so, dass der Sensor der ECU über den Sensorschnittstellenbus Sensordaten zuführen kann). Bei der Beispiel-Implementierung 100 ist der Sensor, um den Sensor mit der ECU zu synchronisieren, wie unten beschrieben dazu ausgebildet, Synchronisations-(Sync)-Signale zu prognostizieren (bevor derartige Signale durch die ECU bereitgestellt werden), um eine verbesserte Sensoraktualisierungsrate zu erlauben, während er eine Synchronisation über eine digitale Schnittstelle erzielt.
Wie durch Bezugszeichen 105 gezeigt führt die ECU (z. B. wenn das Sensorsystem hochfährt) dem Sensor eine Gruppe von Sync-Signalen (die z. B. ein erstes Sync-Signal und ein zweites Sync-Signal enthalten) zu. Zum Beispiel kann die ECU wie gezeigt ein erstes Sync-Signal liefern, das von dem Sensor zu einer ersten Zeit empfangen wird. Hierbei kann der Sensor eine Sensoroperation (z. B. das Sampeln eines Sensorsignals, das Berechnen von Sensordaten, etc.) ausführen, und er kann erste Sensordaten an die ECU übertragen (in 1A nicht gezeigt). Die ECU kann dann das zweite Sync-Signal, das von dem Sensor zu einer zweiten (z. B. späteren) Zeit empfangen wird, senden. Der Sensor kann noch einmal eine Sensoroperation ausführen und er kann zweite Sensordaten an die ECU übertragen (in 1A nicht gezeigt).
Wie durch Bezugszeichen 110 gezeigt kann der Sensor ein drittes (z. B. bevorstehendes) Sync-Signal basierend auf dem ersten Sync-Signal und dem zweiten Sync-Signal prognostizieren. Zum Beispiel kann der Sensor bei einigen Implementierungen basierend auf dem ersten und zweiten Sync-Signal ein Samplemuster bestimmen, das zu den von der ECU empfangenen Sync-Signalen gehört. Zum Beispiel kann das Samplemuster eine erwartete Dauer zwischen dem Empfang eines gegebenen Paares von Sync-Signalen von der ECU kennzeichnen. Hier kann der Sensor basierend auf dem Samplemuster mit den von der ECU empfangenen Sync-Signalen das dritte Sync-Signal prognostizieren. Zum Beispiel kann der Sensor basierend auf dem Samplemuster einen Zeitpunkt, zu dem der Sensor erwartet, das dritte Sync-Signal von der ECU zu empfangen, ermitteln.
Wie durch Bezugszeichen 115 gezeigt kann der Sensor basierend auf dem Prognostizieren des dritten Sync-Signals eine zu dem dritten Sync-Signal gehörende Sensoroperation auslösen. In anderen Worten, der Sensor kann damit beginnen, die Sensoroperation auszuführen, bevor der Sensor das dritte Sync-Signal von der ECU empfängt.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor die Sensoroperation basierend auf dem Zeitpunkt, zu dem der Sensor erwartet, das dritte Sync-Signal zu empfangen, auslösen. Zum Beispiel kann der Sensor eine Dauer, die der Sensor benötigt, um die Sensoroperation auszuführen (z. B. eine Dauer, die erforderlich ist, um ein Sensorsignal zu sampeln und Sensordaten zu berechnen) speichern, darauf Zugriff haben oder anderweitig bestimmen. Hierbei kann der Sensor, da der Sensor ermittelt hat, wann das dritte Sync-Signal erwartet wird, einen Zeitpunkt bestimmen, zu dem die zu dem dritten Sync-Signal gehörende Sensoroperation auszulösen ist, so dass dritte Sensordaten bei oder nahe dem Zeitpunkt, zu dem das dritte Sync-Signal empfangen wird, zur Übertragung bereitstehen. Daher kann der Sensor die zu dem dritten Sync-Signal gehörende Sensoroperation auslösen, bevor er das dritte Sync-Signal von der ECU empfängt. Ein ausführliches Beispiel einer derartigen Technik ist unten in Bezug auf 1B beschrieben.
Wie durch Bezugszeichen 120 gezeigt empfängt der Sensor das dritte Sync-Signal von der ECU. Hierbei können die dritten Sensordaten, da der Sensor die zu dem dritten Sync-Signal gehörende Sensoroperation ausgelöst hat, bevor er das dritte Sync-Signal empfängt, bei oder nahe der Zeit, zu der das dritte Sync-Signal empfangen wird, zur Übertragung bereitstehen. Somit kann der Sensor, wie durch Bezugszeichen 125 gezeigt, die dritten Sensordaten mit einer verringerten Verzögerung bereitstellen (d. h. nahezu sofort nach dem Empfang des dritten Sync-Signals).
1B ist ein Diagramm, dass die in 1A beschriebene Beispiel-Technik weiter veranschaulicht. Für die Zwecke von 1B hat der Sensor ein zum Empfang von Sync-Signalen von der ECU gehörendes Samplemuster bestimmt (z. B. eine erwartete Dauer zwischen dem Empfang eines gegebenen Sync-Signals und dem Empfang eines nächsten Sync-Signals).
Wie durch Bezugszeichen 130 gezeigt kann der Sensor basierend auf dem Samplemuster den Empfang eines Sync-Signals X prognostizieren und entsprechend eine zu dem Sync-Signal X gehörende Sensoroperation auslösen. Zum Beispiel kann der Sensor, um Sensordaten X bei oder nahe einem Zeitpunkt, zu dem der Sensor das Sync-Signal X empfängt, zur Übertragung bereitzuhaben, bestimmen, dass der Sensor die Ausführung einer Sensoroperation (z. B. das Bestimmen von Sensordaten X) zu einer Zeit tSampleX auszulösen hat. Es ist bemerkenswert, dass die Zeit tSampleX vor einer Zeit tSyncX, zu der die ECU das Sync-Signal X überträgt, liegt und deshalb vor einer Zeit, zu der der Sensor das Sync-Signal X empfängt. Wie gezeigt stehen die Sensordaten X zum Senden bereit, wenn der Sensor das Sync-Signal X über den Sensorschnittstellenbus empfängt (z. B. nach Rx SyncX), und der Sensor sendet Sensordaten X (z. B. unmittelbar nach dem Empfang des Sync-Signals X). Wie gezeigt kann der Sensor bei einigen Implementierungen dazu ausgebildet sein, einen Zeitpuffer zu implementieren, zum Beispiel um sicherzustellen, dass die Sensordaten X zum Senden bereitstehen, bevor das Sync-Signal X empfangen wird.
Wie durch Bezugszeichen 135 gezeigt kann der Sensor basierend auf dem Samplemuster den Empfang eines Sync-Signals X (d. h. eines nächsten Sync-Signals) prognostizieren und entsprechend eine zu dem Sync-Signal X gehörende Sensoroperation ausführen. Wie gezeigt kann der Sensor basierend auf dem Samplemuster das Auslösen der Ausführung der Sensoroperation bis zur Zeit tSampleY verzögern, um die Sensordaten Y bei oder nahe einem Zeitpunkt, zu dem der Sensor das Sync-Signal Y empfängt (z. B. nach dem Senden durch die ECU zur Zeit tSyncX), zum Senden bereitzuhaben. Auf diese Weise wird eine Menge an Latenz zwischen dem Sampeln des Sensorsignals und dem Senden der entsprechenden Sensordaten verringert. Weiterhin überlappt sich wie gezeigt ein Zeitraum, während dem der Sensor die Sensordaten Y bestimmt, mit einem Zeitraum, während dem der Sensor Sensordaten X sendet. In anderen Worten, „nächste“ Sensordaten können bestimmt werden, während „gegenwärtige“ Sensordaten gesendet werden, was, wie unten beschrieben, eine verbesserte Sensoraktualisierungsrate erlaubt.
Der Sensor kann auf die oben für die Übertragung von Sensordaten Y beschriebene Weise weitermachen und, wie durch Bezugszeichen 140 gezeigt, auf eine ähnliche Weise für die Prognose eines Sync-Signals Z und der Übertragung von zu dem Sync-Signal Z gehörenden Sensordaten Z weitermachen. Zusätzliche Einzelheiten betreffend die oben beschriebenen Prozesse werden unten beschrieben.
Auf diese Weise kann ein Sensor über eine digitale Schnittstelle mit einer ECU synchronisiert werden, während er eine (z. B. im Vergleich mit der oben beschriebenen, herkömmlichen Synchronisationstechnik) verbesserte Aktualisierungsrate erzielt.
Bei einigen Implementierungen wird eine Auslastungsrate eines Sensorschnittstellenbusses erhöht, da eine Verzögerung zwischen der Verwendung des Sensorschnittstellenbusses für die Übertragung eines Sync-Signals und eine Übertragung entsprechender Sensordaten verringert oder eliminiert wird. Weiterhin wird der Sensorschnittstellenbus effizienter verwendet, da ein Zeitpunkt, zu dem der Sensorschnittstellenbus für eine Übertragung durch den Sensor verfügbar sein sollte, der Übertragung des Sync-Signals nahe oder unverzüglich folgt.
Zusätzlich ist eine Dauer zwischen der Übertragung des Sync-Signals und einer Übertagung entsprechender Sensordaten verringert, was das Potential für Fehler in dem Sensorsystem verringert.
Darüber hinaus wird durch die Verwendung der hierin beschriebenen Techniken eine erzielbare Sensoraktualisierungsrate erhöht. Zum Beispiel wird durch das Prognostizieren eines Sync-Signals und das Auslösen einer Ausführung einer Sensoroperation auf die oben beschriebene Weise ein signifikantes, zu einem gegebenen Sensor-Zyklus gehörendes Ausmaß an Verzögerung eliminiert. Von daher wird die Rate, mit der der Sensor Zyklen des Bestimmens und Übertragens von Sensordaten vervollständig, verbessert, wobei eine relativ hohe Sensoraktualisierungsrate (z. B. eine vollständige Übertragung alle 33 µs oder besser) erleichtert wird.
Wie oben angegeben werden die 1A und 1B lediglich als ein Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und können sich von dem, was im Hinblick auf die 1A und 1B beschrieben wurde, unterscheiden.
2 ist ein Diagramm einer Beispiel-Umgebung 200, in der Techniken und Vorrichtungen, wie sie hierin beschrieben sind, implementiert sein können. Wie in 2 gezeigt kann die Umgebung 200 einen Sensor 205 enthalten, der über einen Sensorschnittstellenbus 215 (hierin als Bus 215 bezeichnet) an eine ECU 210 angeschlossen ist.
Der Sensor 205 enthält ein Gehäuse, das zu einer oder mehr Komponenten eines Sensors zum Messen von einer oder mehr Eigenschaften (z. B. einer Geschwindigkeit eines Objekts, einer Position eines Objekts, eines Winkels einer Rotation eines Objekts, einer Höhe eines Drucks, einer Temperatur, einer Stärke eines Stroms und/oder dergleichen) gehört. Wie gezeigt enthält der Sensor 205 eine Erfassungseinrichtung 220 und einen Transceiver (Tx/Rx) 225. Bei einigen Implementierungen ist der Sensor 205 von der ECU 210 entfernt und ist deshalb über den Bus 215 (z. B. über eine verdrahtete Verbindung) an die ECU 210 angeschlossen. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Sensor 205 um einen lokalen Sensor (z. B. so, dass der Sensor über eine kurze Verbindung an der ECU 210 angeschlossen ist, mit der ECU 210 auf demselben Chip integriert ist, und/oder dergleichen) handeln.
Die Erfassungseinrichtung 220 enthält eine Einrichtung, die dazu in der Lage ist, eine Erfassungsfunktion (z. B. ein Sensorsignal zu sampeln, Sensordaten zu berechnen und/oder zu bestimmen, und/oder dergleichen) auszuführen. Bei einigen Implementierungen ist die Erfassungseinrichtung 220 wie hierin beschrieben dazu in der Lage, Operationen, die zu einem mit dem Prognostizieren eines durch die ECU 210 bereitzustellen Sync-Signals gehören, und die Erfassungsfunktion basierend auf dem prognostizierten Sync-Signal auszulösen. Bei einigen Implementierungen kann die Erfassungseinrichtung 220 ein oder mehr Erfassungselemente, einen Analog-nach-Digital-Wandler (ADC), einen digitalen Signalprozessor (DSP), eine Speicherkomponente und eine digitale Schnittstelle, die die Ausführung der Erfassungsfunktion aktivieren und/oder die zu dem Prognostizieren eines Sync-Signals durch die Erfassungseinrichtung 220 gehörende Operation aktivieren, enthalten.
Der Transceiver 225 enthält eine Komponente, über die eine Einrichtung (z. B. der Sensor 205, die ECU 210) Informationen senden und empfangen kann. Zum Beispiel kann der Sendempfänger 225 einen differentiellen Transceiver oder eine Einrichtung ähnlichen Typs enthalten. Bei einigen Implementierungen enthält der Transceiver 225 eine Sende-(Tx)-Komponente, die es dem Sensor 205 erlaubt, eine Information (z. B. Sensordaten, eine Information, die eine mit dem Prognostizieren eines Sync-Signals verbundene Verzögerungszeit kennzeichnet, und/oder dergleichen) über den Bus an die ECU 210 zu senden, und eine Empfangs-(Rx)-Komponente, die es dem Sensor 205 erlaubt, von der ECU 210 über den Bus 215 Informationen (z. B. Sync-Signale) zu empfangen. Bei einigen Implementierungen kann der Transceiver 225 einen Leitungstreiber zum Aktivieren der Tx-Komponente (um Information zu übertragen) oder der Rx-Komponente (um Information zu empfangen) zu einer gegebenen Zeit enthalten. Bei einigen Implementierungen kann es sein, dass der Sensor 205 keinen Sendempfänger 225 enthält. Zum Beispiel kann es sein, dass der Sensor 205 keinen Sendempfänger 225 enthält, wenn es sich bei dem Sensor 205 um einen lokalen Sensor handelt und/oder wenn eine Länge einer Verbindung zwischen dem Sensor 205 und einer ECU 210 (z. B. verglichen mit einer Anwendung, bei der es sich bei dem Sensor 205 um einen entfernten Sensor handelt) relativ kurz ist.
Der Bus 215 enthält einen Sensorschnittstellenbus zum Übertragen von Informationen zwischen dem Sensor 205 und der ECU 210. Bei einigen Implementierungen kann der Bus 215 eine Verbindung (die z. B. eine oder mehr Leitungen und Verbinder enthält), über die der Sensor 205 mit der ECU 210 verbunden ist, aufweisen. Bei einigen Implementierungen kann der Bus 215 ein Set von Verbindungen enthalten, von denen jede zu einem oder mehr an die ECU 210 angeschlossenen Sensoren 205 gehört (z. B. wenn mehrere Sensoren 205 über einen oder mehr Busse 215 an die ECU 210 angeschlossen sind). Bei einigen Implementierungen kann eine gegebene Verbindung dazu in der Lage sein, ein Signal von der ECU 210 an einen Sensor 205 zu übertragen und ein Signal von dem Sensor 205 an die ECU 210 zu übertragen (z. B. über eine gemeinsame Leitung oder über eine andere Leitung).
Die ECU 210 enthält eine oder mehr Einrichtungen, die mit dem Steuern von einem oder mehr elektrischen Systemen und/oder elektrischen Subsystemen basierend auf Sensordaten, die durch den Sensor 205 bereitgestellt werden, verbunden sind. Wie gezeigt kann die ECU 210 einen Transceiver 225 und einen Controller (µC) 230 enthalten. Bei einigen Implementierungen kann der Controller 230 dazu in der Lage sein, das eine oder die mehr elektrischen Systeme und/oder elektrischen Subsysteme basierend auf durch den Sensor 205 übertragenen Sensordaten zu kalibrieren, zu steuern, einzustellen oder dergleichen. Zum Beispiel kann der Controller 230 bei einigen Implementierungen ein Elektronik-/Motorsteuermodul (engl.: „electronic/engine control module“; ECM), ein Leistungsstrangsteuermodul (engl.: „power control module“; PCM), ein Übertragungssteuermodul (engl.: „transmission control module“; TCM), ein Bremssteuermodul (engl.: „brake control module“; BCM oder EBCM), ein zentrales Steuermodul (engl.: „central control module“; CCM), ein zentrales Timingmodul (engl.: „central timing module“; CTM), ein allgemeines Elektronikmodul (engl.: „general electronic module“; GEM), ein Karosserie-Steuermodul (engl.: „body control module“; BCM), ein Federungssteuermodul (engl.: „supsension control module“; SCM) oder ein anderes elektrisches System oder elektrisches Subsystem eines Fahrzeugs enthalten.
Wie oben beschrieben enthält der Transceiver 225 eine Komponente, über die eine Einrichtung (z. B. der Sensor 205, die ECU 210) Information senden und empfangen kann. Bei einigen Implementierungen enthält der Transceiver 225 eine Tx-Komponente, die es der ECU 210 erlaubt, Information (z. B. Sync-Signale) über den Bus 215 an den Sensor 205 zu senden, und eine Rx-Komponente, die es der ECU 210 erlaubt, von dem Sensor 205 über den Bus 215 eine Information (z. B. Sensordaten, eine Information, die eine mit dem Prognostizieren eines Sync-Signals verbundene Verzögerungszeit kennzeichnet, und/oder dergleichen) zu empfangen. Bei einigen Implementierungen kann der Transceiver 225 einen Leitungstreiber zum Aktivieren der Tx-Komponente (um eine Information zu senden) oder der Rx-Komponente (um Information zu empfangen) zu einer gegebenen Zeit enthalten.
Die Anzahl und die Anordnung der in 2 gezeigten Vorrichtungen wird als Beispiel bereitgestellt. In der Praxis 1 können zusätzliche Einrichtungen und/oder Komponenten, weniger Einrichtungen und/oder Komponenten, andere Einrichtungen und/oder Komponenten oder anders angeordnete Einrichtungen und/oder Komponenten als die in 2 gezeigten vorhanden sein. Zum Beispiel kann die Umgebung 200 bei einigen Implementierungen mehrere Sensoren 205 enthalten, von denen jeder über einen oder mehr zugehörige Busse 215 an die ECU 210 angeschlossen ist. Darüber hinaus können zwei oder mehr Einrichtungen und/oder Komponenten, die in 2 gezeigt sind, innerhalb einer einzigen Einrichtung und/oder Komponente implementiert sein, oder eine einzelne Einrichtung und/oder eine einzelne Komponente, die in 2 gezeigt ist, kann als mehrere verteilte Einrichtungen und/oder Komponenten implementiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Set von Einrichtungen und/oder Komponenten (z. B. eine oder mehr Einrichtungen und/oder Komponenten) von 2 eine oder mehr Funktionen ausführen, die so beschrieben sind, dass sie durch ein anderes Set von Einrichtungen und/oder Komponenten von 2 ausgeführt werden.
3 ist ein Flussdiagramm eines Beispiel-Prozesses 300 zum Auslösen einer Sensoroperation, die zu einem bevorstehenden Sync-Signal gehört, basierend auf einem Samplemuster, das zum Empfangen von Sync-Signalen gehört. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehr Prozessblöcke von 3 durch den Sensor 205 ausgeführt werden.
Wie in 3 gezeigt kann der Prozess 300 das Bestimmen eines Samplemusters basierend auf einer Gruppe von empfangenen Synchronisationssignalen enthalten (Block 310). Zum Beispiel kann der Sensor 205 ein Samplemuster basierend auf einer Gruppe von von der ECU 210 empfangenen Sync-Signalen bestimmen.
Das Samplemuster kann ein Muster enthalten, das eine erwartete Dauer zwischen dem Empfang von durch die ECU 210 bereitgestellten Sync-Signalen kennzeichnet. Zum Beispiel kann das Samplemuster eine erwartete Dauer zwischen dem Empfang eines gegebenen Sync-Signals und eines nächsten Sync-Signals kennzeichnen (z. B. wenn Sync-Signale in einem regelmäßigen Intervall erwartet werden). Als weiteres Beispiel kann das Samplemuster eine erste erwartete Dauer zwischen dem Empfang eines ersten Sync-Signals und dem Empfang eines zweiten Sync-Signals, eine zweite erwartete Dauer zwischen dem Empfang eines zweiten Sync-Signals und dem Empfang eines dritten Sync-Signals, und eine dritte erwartete Dauer zwischen dem Empfang des dritten Sync-Signals und dem Empfang eines vierten Sync-Signals kennzeichnen (z. B. wenn die Sync-Signale in einer wiederholten Sequenz von drei verschiedenen Intervallen erwartet werden).
Bei einigen Implementierungen kann der Sender 205 das Samplemuster basierend auf dem Empfangen einer Gruppe von Sync-Signalen empfangen. Zum Beispiel kann der Sender 205 ein erstes Sync-Signal zu einer ersten Zeit, ein zweites Sync-Signal zu einer zweiten Zeit und ein drittes Sync-Signal zu einer dritten Zeit empfangen. Hierbei kann der Sensor 205 das Samplemuster als Durchschnitt (z. B. ein gewichteter Durchschnitt) einer Zeitdifferenz zwischen der dritten Zeit und der zweiten Zeit und einer Zeitdifferenz zwischen der zweiten Zeit und der ersten Zeit bestimmen. Zusätzlich oder alternativ kann der Sensor 205 das Samplemuster basierend auf dem Ermitteln eines (z. B. sich widerholenden) Musters von Zeitdifferenzen zwischen Paaren von Sync-Signalen bestimmen.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 das Samplemuster basierend auf dem Empfang zusätzlicher Sync-Signale aktualisieren und/oder modifizieren. Weiter mit dem oben beschriebenen Beispiel kann der Sensor 205 das Samplemuster als gewichteten Durchschnitt der Zeitdifferenz zwischen der dritten Zeit und der zweiten Zeit und der Zeitdifferenz zwischen der zweiten Zeit und der ersten Zeit bestimmen (z. B., wenn die Zeitdifferenz zwischen der dritten Zeit und der zweiten Zeit mehr Gewicht erhält als die Zeitdifferenz zwischen der zweiten Zeit und der ersten Zeit). Hierbei kann der Sensor 205 das Samplemuster auf das Empfangen eines vierten Sync-Signals zu einer vierten (z. B. späteren) Zeit hin durch Bestimmen eines gewichteten Durchschnitts einer Zeitdifferenz zwischen der vierten Zeit und der dritten Zeit, der Zeitdifferenz zwischen der dritten Zeit und der zweiten Zeit und der Zeitdifferenz zwischen der zweiten Zeit und der ersten Zeit aktualisieren (z. B. wenn die Zeitdifferenz zwischen der vierten Zeit und der dritten Zeit mehr Gewicht erhält als die Zeitdifferenz zwischen der dritten Zeit und der zweiten Zeit und die Zeitdifferenz zwischen der zweiten Zeit und der ersten Zeit).
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 das Samplemuster zum Beispiel bestimmen, wenn der der Sensor 205 einschaltet, hochfährt, einen Reset ausführt, und/oder dergleichen. Zum Beispiel kann der Sensor 205 nach dem Einschalten ein ersten Sync-Signal empfangen, eine zugehörige Sensoroperation ausführen, und erste Sensordaten bereitstellen. Der Sensor 205 kann dann ein zweites Sync-Signal empfangen, eine zugehörige Sensoroperation ausführen und zweite Sensordaten bereitstellen. Bei diesem Beispiel kann der Sensor 205 (z. B. zugleich mit der Ausführung der zu dem zweiten Sync-Signal gehörenden Sensoroperation) das Samplemuster basierend auf einer Empfangszeit des ersten Sync-Signals und einer Empfangszeit des zweiten Sync-Signals bestimmen. Wie unten beschrieben kann der Sensor 205 basierend auf dem Samplemuster eine erwartete Zeit für das Empfangen eines dritten Sync-Signals ermitteln und eine zu dem dritten Sync-Signal gehörende Sensoroperation (z. B. vor dem Empfang des dritten Sync-Signals) auslösen. Bei diesem Beispiel kann der Sensor 205 nach dem Empfang des dritten Sync-Signals das Samplemuster basierend auf einer Empfangszeit des dritten Sync-Signals aktualisieren, modifizieren, neu berechnen und/oder dergleichen.
Bei einigen Implementierungen kann das Samplemuster verwendet werden, um eine erwartete Zeit für das Empfangen eines bevorstehenden Synchronisationssignals zu ermitteln (z. B. eine Zeit, zu der der Sensor 205 erwarten kann, ein bevorstehenden Sync-Signal zu empfangen). Zum Beispiel kann der Sensor 205 die erwartete Zeit basierend auf dem Samplemuster und einer Zeit, zu der ein vorangehendes (z. B. letztes) Sync-Signal empfangen wurde, ermitteln. Als spezielles Beispiel kann der Sensor 205, wenn der Sensor 205 ein Sync-Signal zu einer bestimmten Zeit empfängt, eine erwartete Zeit, die zu dem bevorstehenden (z. B. nächsten) Sync-Signal gehört, bestimmen, indem er eine Dauer zwischen dem Empfangen von Sync-Signalen, die durch das Samplemuster gekennzeichnet werden, zu der bestimmten Zeit, zu der das Sync-Signal empfangen wurde, addiert. Hierbei kann als Ergebnis des Addierens der durch das Samplemuster gekennzeichneten Dauer zu der bestimmten Zeit, zu der das Sync-Signal empfangen wurde, die erwartete Zeit des bevorstehenden Sync-Signals ermitteln.
Wie weiterhin in 3 gezeigt ist, kann der Prozess 300 das Auslösen einer zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation basierend auf dem Samplemuster auslösen (Block 320). Zum Beispiel kann der Sensor 205 basierend auf dem Samplemuster eine Sensoroperation auslösen, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört. Bei einigen Implementierungen kann die Sensoroperation zum Beispiel das Sampeln eines Sensorsignals und das Berechnen von Sensordaten basierend auf dem Sampeln des Sensorsignals (hierin gemeinschaftlich als Bestimmen von Sensordaten bezeichnet) enthalten.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 die zu dem bevorstehenden Sync-Signal gehörende Sensoroperation basierend auf der erwarteten Zeit für das Empfangen des bevorstehenden Sync-Signals, die basierend auf dem Samplemuster ermittelt wird, auslösen. Zum Beispiel kann der Sensor 205 eine Dauer, die der Sensor 205 benötigt, um die Sensoroperation auszuführen (z. B. eine Dauer, die erforderlich ist, um ein Sensorsignal zu sampeln und Sensordaten zu berechnen) speichern, darauf Zugriff haben oder bestimmen. Als spezielles Beispiel kann der Sensor 205 bei einigen Implementierungen die Dauer, die der Sensor 205 benötigt, um die Sensoroperation auszuführen, basierend auf dem Mitteln der Dauern, die zu den verschiedenen Zyklen der Ausführung der Sensoroperation durch den Sensor 205 gehören, bestimmen. Bei einigen Implementierungen kann die Dauer, die der Sensor 205 benötigt, um die Sensoroperation auszuführen, für jeden Sensorzyklus relativ konsistent sein (z. B. so, dass der Sensor eine Information, die die Dauer kennzeichnet, speichert und die Information wiederverwenden kann).
Weiter mit dem obigen Beispiel kann der Sensor 205 basierend auf dem Samplemuster eine erwartete Zeit für das Empfangen des bevorstehenden Sync-Signals bestimmen. Hierbei kann der Sensor 205 basierend auf der Dauer, die der Sensor 205 benötigt, um die Sensoroperation auszuführen und der erwarteten Zeit für das Empfangen des bevorstehenden Sync-Signals eine Dauer, die der Sensor 205 warten sollte (z. B. eine Verzögerungszeit), bevor er die Ausführung der Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Sync-Signal gehört, auslöst, bestimmen. Bei einigen Implementierungen kann es sich bei der Verzögerungszeit um einen Dauer handeln, die der Sensor 205 nach der Vervollständigung eines Zyklus' der Sensoroperation (die z. B. zu einem vorangehend empfangenen Synchronisationssignal gehört) zu warten hat, bevor er einen weiteren Zyklus der Sensoroperation initiiert. Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 dazu ausgebildet sein, die Verzögerungszeit so zu bestimmen, dass Sensordaten, die zu dem bevorstehenden Sync-Signal gehören, zu oder nahe (z. B. vor) einer Zeit, zu der der Sensor 205 erwartet, das bevorstehende Sync-Signal zu empfangen, zur Übertragung bereitstehen. Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205, wie in Block 315 von 3 gezeigt, eine Dauer, die durch die Verzögerungszeit gekennzeichnet ist, zu warten, bevor er die Ausführung der Sensoroperation auslöst.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 dazu ausgebildet sein, in der Verzögerungszeit einen zusätzlichen Zeitpuffer (z. B. eine zusätzliche Dauer) zu implementieren, um sicherzustellen, dass die Sensordaten, die zu dem bevorstehenden Sync-Signal gehören, vor dem Sync-Signal zur Übertragung bereitstehen (z. B. um Timing-Fehler zu verhindern, eine späte Übertragung von Sensordaten zu verhindern, die Ausnutzung des Busses 215 zu verbessern, und/oder dergleichen). Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205, wie unten in Zusammenhang mit den 5 und 6 beschrieben, dazu ausgebildet sein, die Verzögerungszeit automatisch einzustellen, um sicherzustellen, dass der Zeitpuffer bereitgestellt wird.
Auf diese Weise kann der Sensor 205 das bevorstehenden Sensorsignal prognostizieren und vor dem Empfangen des bevorstehenden Sync-Signals eine zu dem bevorstehenden Sync-Signal gehörende Ausführung einer Sensoroperation auslösen.
Wie weiterhin in 3 gezeigt ist, kann der Prozess 300 das Übertragen von zu der Sensoroperation gehörenden Sensordaten nach dem Empfang des bevorstehenden Synchronisationssignals enthalten (Block 325). Zum Beispiel kann der Sensor 205 die zu der Sensoroperation gehörenden Sensordaten übertragen, nachdem der Sensor 205 das bevorstehende Synchronisationssignal empfängt (z. B. nachdem der Sensor 205 die Ausführung der Sensoroperation vervollständigt). Bei einigen Implementierungen können die Sensordaten, wie an anderer Stelle hierin beschrieben, eine Information, die einen zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden, aktuellen Zeitpuffer kennzeichnet, enthalten. Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensordaten während eines Zeitraums, der sich mit einem Zeitraum, während dem der Sensor 205 auf ein weiteres bevorstehenden Synchronisationssignal wartet, überlappt (d. h. gleichzeitig mit), übertragen.
Bei einigen Implementierungen kann der Prozess 30, wie in 3 gezeigt, im Zusammenhang mit dem Prognostizieren zusätzlicher (z. B. späterer) Synchronisationssignale wiederholt werden.
Auch wenn 3 Beispiel-Blöcke des Prozesses 300 zeigt, kann der Prozess 300 bei einigen Implementierungen zusätzliche Blöcke, weniger Blöcke, andere Blöcke oder anders angeordnete Blöcke als die in 3 gezeigten enthalten. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr der Blöcke des Prozesses 300 parallel ausgeführt werden.
4 ist ein Diagramm einer Beispiel-Implementierung 400, die zu dem Beispiel-Prozess 300 von 3 gehört. Für die Zwecke der Beispiel-Implementierung 400 hat der Sensor 205 basierend auf vorangehend empfangenen Sync-Signalen ein Samplemuster, das eine Dauer zwischen dem Empfangen eines gegebenen Paars von durch die ECU 210 bereitgestellten Sync-Signalen kennzeichnet, ermittelt.
Wie in einem unteren Teil der Aufgaben-Zeitschiene des Sensors 205 von 4 hat der Sensor 205 ein Ausführen einer Sensoroperation (CalcX), die zu einem Sync-Signal X gehört, basierend auf einem Prognostizieren des Empfangs des Sync-Signals X entsprechend dem Samplemuster ausgelöst. Wie in der Aufgaben-Zeitschiene der ECU 210 gezeigt überträgt die ECU 210 das Sync-Signal X(syncX), nachdem der Sensor 205 damit, die Sensordaten X zu bestimmen, begonnen hat. Wie durch die Kommunikations-Zeitschiene des Busses 215 gezeigt empfängt der Sensor 205 das Sync-Signal X über den Bus 215.
Wie weiterhin durch den unteren Teil der Aufgaben-Zeitschiene des Sensors 205 gezeigt stehen die Sensordaten X bereit, bevor der Sensor 205 das Sync-Signal X empfängt. Daher überträgt der Sensor 205 die Sensordaten X, wie durch den oberen Teil der Aufgaben-Zeitschiene des Sensors 205 und der Kommunikations-Zeitschiene des Busses 215 gezeigt, unmittelbar nach dem Empfang des Sync-Signals X (TransX). Wie weiterhin durch die Aufgaben-Zeitschiene der ECU 210 gezeigt kann die ECU 210 die Sensordaten X empfangen und eine oder mehr Operationen, die zu den Sensordaten X gehören (z. B. Vorverarbeitung, Vektorregelungsberechnung (engl.: „field oriented control (FOC) calculation“), Raumvektor PWM (engl.: „space vector PWM“; SVPWM), und/oder dergleichen) ausführen.
Wie weiterhin durch den unteren Teil der Aufgaben-Zeitschiene des Sensors gezeigt kann der Sensor 205 ein Sync-Signal Y (d. h. ein nächstes Sync-Signal) basierend auf dem Sampleintervall prognostizieren, und er kann eine zu dem Sync-Signal Y gehörende Sensoroperation (z. B. SampleX und CalcY) vor dem Empfangen des Sync-Signals Y auslösen. Wie gezeigt kann der Sensor 205 eine bestimmte Dauer (z. B. eine Verzögerungszeit) abwarten, bevor er die zu dem Sync-Signal Y gehörende Sensoroperation auslöst, so dass die Sensordaten Y zur Übertragung bereitstehen, bevor der Sensor 205 das Sync-Signal Y empfängt. Der Sensor 205 und die ECU 210 können auf eine Weise, die der oben beschriebenen ähnlich ist, weitermachen, um es der ECU 210 zu erlauben, Sensordaten Y und Sensordaten Z (z. B. die zu einem nachfolgenden Sync-Signal gehören) zu empfangen.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 wie unten beschrieben die Verzögerungszeit einstellen, um zu implementieren, dass ein Zeitpuffer, der zum Sicherstellen, dass ein gegebener Posten von Sensordaten, der zu einem prognostizierten Sync-Signal gehört, bis zu einer Zeit, zu der der Sensor 205 das prognostizierte Sync-Signal empfängt, zur Übertragung bereitsteht.
Wie oben beschrieben ist 4 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und können sich von dem, was im Hinblick auf 4 beschrieben wurde, unterscheiden.
5 ist ein Flussdiagramm eines Beispiel-Prozesses 500 zum selektiven Einstellen einer Verzögerungszeit zum Auslösen einer zu einem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehr Prozessblöcke von 5 durch den Sensor 205 ausgeführt werden.
Wie in 5 gezeigt kann der Prozess 500 das Starten eines Zählers beinhalten, wenn Sensordaten, die zu einem bevorstehenden Synchronisationssignal gehören, zur Übertragung bereitstehen (Block 510). Zum Beispiel kann der Sensor 205 einen Zähler starten, wenn Sensordaten, die zu einem bevorstehenden Sync-Signal gehören, zur Übertragung bereitstehen.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 den Zähler starten, wenn der Sensor 205 Sensordaten für ein bevorstehendes Sync-Signal bestimmt. Zum Beispiel kann der Sensor 205 bezugnehmend auf 4 den Zähler starten, wenn der Sensor 205 Sensordaten X, die zu dem bevorstehenden Sync-Signal X gehören, bestimmt (z. B. kann der Sensor 205 den Zähler am Ende CalcX-Blocks auf dem unten Teil der Aufgaben-Zeitschiene des Sensors 205 starten, bevor der Sensor 205 das Sync-Signal X empfängt).
Wie weiterhin in 5 gezeigt ist, kann der Prozess 500 das Stoppen des Zählers, wenn das bevorstehende Synchronisationssignal empfangen wird, beinhalten (Block 520). Zum Beispiel kann der Sensor 205 den Zähler stoppen, wenn das bevorstehende Sync-Signal empfangen wird.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 den Zähler stoppen, wenn der Sensor 205 das bevorstehende Sync-Signal empfängt. Zum Beispiel kann der Sensor 205 bezugnehmend auf 4 den Zähler stoppen, wenn der Sensor 205 das Sync-Signal X von der ECU 210 empfängt (z. B. kann der Sensor 205 den Zähler am Ende des SyncX-Blocks auf der Kommunikations-Zeitschiene des Busses 215 stoppen).
Wie weiterhin in 5 gezeigt ist, kann der Prozess 500 das Bestimmen, ob ein Wert des Zählers mit einem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, beinhalten (Block 530). Zum Beispiel kann der Sensor 205 bestimmen, ob ein Wert des Zählers mit einem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt.
Der Wert des Zählers repräsentiert eine Dauer zwischen einer Zeit, zu der Sensordaten, die zu einem Sync-Signal gehören, zur Übertragung bereitstehen, und einer Zeit, zu der ein Sync-Signal, das zum Übertragen der Sensordaten gehört, empfangen wird. In anderen Worten, der Zähler repräsentiert einen aktuellen Zeitpuffer zwischen einer Zeit, zu der eine Bestimmung von Sensordaten abgeschlossen ist, und einer Zeit, zu der die Sensordaten zu übertragen sind.
Der Ziel-Zeitpuffer kennzeichnet einen Ziel-Zeitpuffer, der durch den Sensor 205 zu implementieren ist, um zum Beispiel sicherzustellen, dass die Sensordaten, die zu dem bevorstehenden Sync-Signal gehören, vor dem Sync-Signal zur Übertragung bereitstehen (z. B. um Timing-Fehler zu verhindern, eine späte Übertragung von Sensordaten zu verhindern, die Auslastung des Busses 215 zu verbessern und/oder dergleichen). Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 eine Information, die den Ziel-Zeitpuffer kennzeichnet, speichern oder darauf Zugriff haben (z. B. kann der Ziel-Zeitpuffer auf dem Sensor 205 konfiguriert werden).
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 basierend auf den Vergleichen des Werts des Zählers und des Ziel-Zeitpuffers bestimmen, ob der Wert des Zählers (d. h. des aktuellen Zeitpuffers) mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt. Wenn zum Beispiel der Sensor 205 bestimmt, dass sich der Wert des Zählers um eine Dauer, die mehr als ein Schwellenwertbetrag (z. B. 0,2 µs, 0,5 µs, 2 µs und/oder dergleichen) ist, von dem Ziel-Zeitpuffer unterscheidet (z. B. kleiner als oder größer als dieser ist), dann kann der Sensor 205 bestimmen, dass der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer nicht übereinstimmt. Wenn der Sensor 205 als weiteres Beispiel bestimmt, dass sich der Wert des Zählers um eine Dauer, die kleiner oder gleich dem Schwellenwertbetrag ist, unterscheidet, dann kann der Sensor 205 bestimmen, dass der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt.
Wie weiterhin in 5 gezeigt ist, kann der Prozess 500 das selektive Einstellen einer Verzögerungszeit für das Auslösen einer zu einem anderen Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation basierend darauf, ob der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, beinhalten (Block 540). Zum Beispiel kann der Sensor 205 eine Verzögerungszeit zum Auslösen einer zu einem weiteren Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation basierend darauf, ob der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, selektiv einstellen.
Bei einigen Implementierungen kann, wenn der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, das selektive Einstellen der Verzögerungszeit beinhalten, das Einstellen der Verzögerungszeit zu unterlassen. Wenn zum Beispiel der Sensor 205 bestimmt, dass der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, dann kann es sein, dass keine Einstellung der Verzögerungszeit erforderlich ist (z. B. weil der Ziel-Zeitpuffer bereits durch den Sensor 205 implementiert ist).
Bei einigen Implementierungen kann, wenn der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer nicht übereinstimmt, das selektive Einstellen der Verzögerungszeit das Erhöhen oder Verringern der Verzögerungszeit, die zum Auslösen einer Sensoroperation für ein weiteres Sync-Signal (z. B. ein nächstes Sync-Signal) gehört, beinhalten. Wenn zum Beispiel der Sensor 205 bestimmt, dass der Wert des Zählers nicht mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt und der Wert des Zählers geringer als der Ziel-Zeitpuffer ist (d. h. dass der aktuelle Zeitpuffer um mehr als ein Schwellenwertbetrag geringer als der Ziel-Zeitpuffer ist), kann der Sensor 205 die Verzögerungszeit durch Verringern der Verzögerungszeit einstellen. Hierbei bewirkt der Sensor 205 durch Verringern der Verzögerungszeit, dass die zu dem anderen Sync-Signal gehörende Sensoroperation zu einer vergleichsweise früheren Zeit ausgelöst wird, was zu einem vergleichsweise längerem aktuellen Zeitpuffer führt, wenn der Sensor 205 zu dem anderen Syn-Signal gehörende Sensordaten überträgt.
Als weiteres Beispiel kann der Sensor 205, wenn der Sensor 205 bestimmt, dass der Wert des Zählers mit dem Ziel-Zeitpuffer nicht übereinstimmt und der Wert des Zählers größer als der Ziel-Zeitpuffer ist (d. h. dass der aktuelle Zeitpuffer um mehr als ein Schwellenwertbetrag länger als der Ziel-Zeitpuffer ist) die Verzögerungszeit durch Erhöhen der Verzögerungszeit einstellen. Hierbei bewirkt der Sensor 205 durch Erhöhen der Verzögerungszeit, dass die zu dem anderen Sync-Signal gehörende Sensoroperation zu einer vergleichsweise späteren Zeit ausgelöst wird, was zu einem vergleichsweise kürzeren aktuellen Zeitpuffer führt, wenn der Sensor 205 Sensordaten, die zu dem anderen Sync-Signal gehören, überträgt.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 die Verzögerungszeit einstellen, um zu bewirken, dass ein aktueller Zeitpuffer, der zu einem weiteren Sync-Signal gehört, mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt. Zum Beispiel kann der Sensor 205 die Uhrzeit (engl.: „day time“) um eine Dauer, die einer Differenz zwischen dem berechneten aktuellen Zeitpuffer und dem auf dem Sensor 205 konfiguriertem Ziel-Zeitpuffer entspricht, einstellen. Als weiteres Beispiel kann der Sensor 205 die Verzögerungszeit um einen bestimmten Betrag (z. B. einen auf dem Sensor 205 konfigurierten, inkrementellen Betrag, der kleiner als die Differenz zwischen dem berechneten aktuellen Zeitpuffer und dem Ziel-Zeitpuffer ist) anpassen.
Auf diese Weise kann der Sensor 205 die Verzögerungszeit selektiv einstellen, um sicherzustellen, dass Sensordaten, die zu einem bevorstehenden Sync-Signal gehören, vor dem Sync-Signal zur Übertragung bereitstehen, ohne eine unerwünschtes Aufkommen von Latenz zwischen der Ausführung einer Sensoroperation und einer Übertragung von zugehörigen Sensordaten hineinzubringen.
Bei einigen Implementierungen kann der Sensor 205 eine Information, die den Zählerwert kennzeichnet (d. h. eine Information, die eine Länge des aktuellen Zeitpuffers kennzeichnet), übertragen. Zum Beispiel kann der Sensor 205 zusätzlich zum Übertragen von Sensordaten, die zu einem gegebenen Sync-Signal gehören, eine Information, die den Zählerwert kennzeichnet, übertragen (z. B. im selben Daten-Ausgangsrahmen). Bei einigen Implementierungen kann die Information, die den Zählerwert kennzeichnet, durch die ECU 210 verwendet werden, um die Genauigkeit des Sensorsystems zum Beispiel durch Verringern des Latenzzeit-Jitters verbessern.
Der Prozess 500 kann, auch wenn 5 Beispiel-Blöcke des Prozesses 500 zeigt, bei einigen Implementierungen zusätzliche Blöcke, weniger Blöcke, andere Blöcke oder anders angeordnete Blöcke als jene in 5 gezeigten enthalten. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr der Blöcke des Prozesses 500 parallel ausgeführt werden.
6 ist ein Diagramm einer Beispiel-Implementierung 600, die zu dem Beispiel-Prozess 500 von 5 gehört. Bei einigen Implementierungen kann die Beispiel-Implementierung 600 in einer oder mehr Komponenten oder Einrichtungen, die in der oben beschriebenen Erfassungseinrichtung 220 enthalten sind, implementiert werden.
Wie in 6 gezeigt kann eine Komponente 605 (z. B. eine Setz-Rücksetz-(SR)-Komponente) einen Hinweis 650, der anzeigt, dass Sensordaten, die zu einem bevorstehenden Sync-Signal gehören, zur Übertragung bereitstehen, empfangen. Wie weiterhin gezeigt wird ein Ausgangssignal der Komponente 605 einer Komponente 610 (z. B. einem UND-Gatter), die auch einen Takt 655 empfängt, zugeführt. Hierbei startet ein Zähler 615 basierend auf dem Ausgangssignal der Komponente 605 als Reaktion auf den Hinweis 650, wobei der Zähler 615 basierend auf dem Takt 655 zu zählen beginnt.
Wie weiterhin gezeigt ist, kann die Komponente 605 (z. B. zu einer späteren Zeit) einen Hinweis 660, der anzeigt, dass das bevorstehende Sync-Signal, das zu den Sensordaten gehört, durch den Sensor 205 empfangen wurde, empfangen. Hierbei ändert ein Ausgangssignal der Komponente 605 als Reaktion auf den Hinweis 660 ein Ausgangssignal einer Komponente 610. Hierbei beendet der Zähler 615 basierend auf dem geänderten Ausgangssignal der Komponente 610 das Zählen.
Wie weiterhin gezeigt ist, gibt der Zähler 615, nachdem der Zähler 615 stoppt, einen Zählerwert 665, der ein Wert des Zählers 615 zu der Zeit, zu der Zähler 615 das Zählen stoppt, ist, aus. Wie gezeigt kann der Zähler 615 den Zählerwert 665 einer Komponente 620 (z. B. einem ersten Komparator) und einer Komponente 625 (z. B. einem zweiten Komparator) zuführen. Bei diesem Beispiel ist die Komponente 620 dazu ausgebildet, zu bestimmen, ob der Zählerwert 665 um mehr als ein Schwellenwertbetrag größer als ein Ziel-Zeitpuffer 670 ist, und die Komponente 625 ist dazu ausgebildet, zu bestimmen, ob der Zählerwert 665 um mehr als ein Schwellenwertbetrag geringer als der Ziel-Zeitpuffer 670 ist. Wie weiterhin gezeigt ist, kann der Zähler 615 bei einigen Implementierungen wie oben beschrieben den Zählerwert 665 zur Ausgabe mit den Sensordaten bereitstellen.
Weiter mit diesem Beispiel kann die Komponente 620, wenn die Komponente 620 bestimmt, dass der Zählerwert 665 um mehr als ein Schwellenwertbetrag größer als der Ziel-Zeitpuffer 670 ist, einer Verzögerungskomponente 630 ein Ausgangssignal zuführen, das bewirkt, dass eine Verzögerungszeit, die durch die Verzögerungskomponente 630 in Verbindung mit einer Sensoroperation für ein weiteres (z. B. nächstes) Sync-Signal implementiert ist, (z. B. um einen inkrementellen Betrag tDelay++) erhöht wird. Wenn die Komponente 620 umgekehrt bestimmt, dass der Zählerwert 665 nicht größer als der Ziel-Zeitpuffer 670 ist, kann die Komponente 620 kein derartiges Ausgangssignal bereitstellen.
Ähnlich kann die Komponente 325, wenn die Komponente 625 bestimmt, dass der Zählerwert 665 um mehr als der Schwellenwertbetrag geringer als der Ziel-Zeitpuffer 670 ist, der Verzögerungskomponente 630 ein Ausgangssignal zuführen, das bewirkt, dass die Verzögerungszeit (z. B. um einen inkrementellen betrag tDelay--) verringert wird. Wenn die Komponente 635 umgekehrt bestimmt, dass der Zählerwert 665 nicht geringer als der Ziel-Zeitpuffer 670 ist, kann die Komponente 625 kein derartiges Ausgangssignal bereitstellen.
Hierbei bewirkt die Verzögerungskomponente 630, dass der Sensor 205 eine Sensoroperation, die zu einem weiteren Sync-Signal gehört, entsprechend der auf der Verzögerungskomponente 630 gespeicherten Verzögerungszeit auslöst. Bei einigen Implementierungen kann der obige Prozess für mehrere (z. B. aufeinanderfolgende) Zyklen wiederholt werden, um bei Bedarf das Einstellen der Verzögerungszeit fortzusetzen.
Wie oben erläutert ist 6 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und können sich von dem, was im Zusammenhang mit 6 beschrieben wurde, unterscheiden.
7 ist ein Diagramm, das zu einer Beispiel-Anwendung 700 des hierin beschriebenen Sensorsystems gehört. Wie in 7 gezeigt kann das hierin beschriebene Sensorsystem in eine Motorsteueranwendung implementiert werden. Zum Beispiel kann die ECU bei einer derartigen Anwendung aus den oben beschriebenen Gründen von einem Motor getrennt sein. Somit kann ein Sensor (z. B. ein Wellenendrotorpositionssensor oder ein außerhalb der Welle befindlicher Rotorpositionssensor; engl.: „an endof-shaft rotor position sensor or an out-of-shaft rotor position sensor“) nicht in eine ECU eingebettet oder nahe dieser positioniert sein.
In einem derartigen Fall kann der Sensor über eine digitale Schnittstelle und, während er unter Verwendung der hierin beschriebenen Techniken (z. B. im Vergleich zu der herkömmlichen Synchronisationstechnik) eine verbesserte Sensoraktualisierungsrate erzielt, mit der ECU synchronisiert werden.
Wie oben erläutert wird 7 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und sie können sich von dem, was im Zusammenhang mit 7 beschrieben wurde, unterscheiden.
Einige hierin beschriebene Implementierungen stellen Techniken für Vorrichtungen zur Synchronisation eines Sensors (z. B. eines entfernten Sensors) mit einer ECU über eine digital Schnittstelle bereit, während sie (z. B. verglichen mit der oben beschriebenen, herkömmlichen Synchronisationstechnik) eine verbesserte Sensoraktualisierungsrate erzielen. Bei einigen Implementierungen kann eine derartige verbesserte Synchronisation durch Konfigurieren des Sensors basierend auf einer selbsteinstellenden Auslösetechnik, die verwendet wird, um ein bevorstehendes Synchronisationssignal, wie unten ausführlicher beschrieben, zu prognostizieren, erreicht werden.
Die vorangehende Offenbarung stellt eine Darstellung und Beschreibung zur Verfügung, sie ist jedoch nicht als abschließend gedacht oder dazu, die Implementierungen auf genau die offenbarte Form zu beschränken. Modifikationen und Variationen sind im Licht der obigen Offenbarung möglich oder können aus der Praxis der Implementierungen erzielt werden.
Einige Implementierungen sind hierin in Verbindung mit Schwellenwerten beschrieben. Wie hierin verwendet kann sich das Erfüllen eine Schwellenwertes darauf beziehen, dass ein Wert größer als der Schwellenwert, mehr als der Schwellenwert, höher als der Schwellenwert, größer oder gleich der Schwellenwert, kleiner als der Schwellenwert, weniger als der Schwellenwert, geringer als der Schwellenwert, kleiner oder gleich der Schwellenwert, gleich dem Schwellenwert etc. ist.
Selbst wenn spezielle Kombinationen von Merkmalen in den Ansprüchen dargelegt und/oder in der Beschreibung offenbart sind, sind diese Kombinationen nicht dazu gedacht, die Offenbarung der möglichen Implementierungen zu beschränken. Tatsächlich können diese Merkmale auf Arten, die nicht spezifisch in den Ansprüchen dargelegt und/oder in der Beschreibung offenbart sind, kombiniert werden. Obwohl jeder im Folgenden aufgelistete abhängige Anspruch von nur einem Anspruch direkt abhängen kann, beinhaltet die Offenbarung der möglichen Implementierungen jeden abhängigen Anspruch in Kombination mit jedem anderen Anspruch in dem Anspruchssatz.
Kein Element, keine Handlung oder keine Anweisung, die hierin verwendet werden, sollte als kritisch oder wesentlich ausgelegt werden, wenn es bzw. sie nicht explizit als derart beschrieben worden ist. Die Artikel „ein“ und „eine“, wie sie hierin verwendet werden, sind dazu gedacht, ein oder mehrere Elemente zu beinhalten, wobei sie synonym mit „ein oder mehrere“ verwendet werden können. Weiterhin ist der Ausdruck „Set“, wie er hier verwendet wird, dazu gedacht, ein oder mehrere Elemente (z. B. in Beziehung stehende Elemente, nicht in Beziehung stehende Elemente, eine Kombination aus in Beziehung stehenden Elementen und nicht in Beziehung stehenden Elementen usw.) zu beinhalten, wobei er synonym mit „ein oder mehrere“ verwendet werden kann. Wenn nur ein Element beabsichtigt ist, wird der Ausdruck „ein“ oder eine ähnliche Formulierung verwendet. Es ist vorgesehen, dass die Ausdrücke „weist auf“, „aufweisen“, „aufweisend“ oder dergleichen, wie sie hier verwendet werden, erweiterbare Ausdrücke darstellen. Ferner ist beabsichtigt, dass die Redewendung „basierend auf“, wenn nicht explizit anders dargelegt, „wenigstens teilweise basierend auf“ bedeutet.

Claims

Sensor (205), der aufweist: eine oder mehr Komponenten, um: basierend auf einer Gruppe von durch den Sensor (205) empfangenen Synchronisationssignalen (105) ein Samplemuster zu bestimmen, wobei das Samplemuster eine erwartete Zeit für den Empfang eines bevorstehenden Synchronisationssignals (120) kennzeichnet; und basierend auf dem Samplemuster eine Ausführung einer Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, auszulösen, wobei die Ausführung der Sensoroperation ausgelöst wird, bevor das bevorstehende Synchronisationssignal empfangen wird, wobei eine oder mehr Komponenten, wenn sie die Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, auslösen, dazu dienen: die Ausführung der Sensoroperation basierend auf einer Verzögerungszeit auszulösen, die den Sensor dazu veranlasst, nach dem Empfang eines vorangehenden Synchronisationssignals vor dem Auslösen der Ausführung der Sensoroperation zu warten.
Sensor (205), der aufweist: eine oder mehr Komponenten, um: basierend auf einer Gruppe von durch den Sensor (205) empfangenen Synchronisationssignalen (105) ein Samplemuster zu bestimmen, wobei das Samplemuster eine erwartete Zeit für den Empfang eines bevorstehenden Synchronisationssignals (120) kennzeichnet; und basierend auf dem Samplemuster eine Ausführung einer Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, auszulösen, wobei die Ausführung der Sensoroperation ausgelöst wird, bevor das bevorstehende Synchronisationssignal empfangen wird, wobei eine oder mehr Komponenten weiterhin dazu dienen: das bevorstehende Synchronisationssignal zu empfangen; einen aktuellen Zeitpuffer basierend auf dem Empfang des bevorstehenden Synchronisationssignals zu bestimmen; und eine Verzögerungszeit, die zum Auslösen einer zu einem weiteren bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation gehört, basierend darauf, ob der aktuelle Zeitpuffer mit einem zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, selektiv einzustellen.
Sensor gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem zwei oder mehr Komponenten weiterhin dazu dienen: das bevorstehende Synchronisationssignal (120) zu empfangen; und Sensordaten, die aus der Ausführung der Sensoroperation resultieren, basierend auf dem Empfang des bevorstehenden Synchronisationssignals zu übertragen.
Sensor gemäß Anspruch 3, bei dem die Sensordaten eine Information enthalten, die einen Zählerwert kennzeichnet, der einem aktuellen Zeitpuffer entspricht, der zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört.
Sensor gemäß Anspruch 3, bei dem eine oder mehr Komponenten, wenn sie Sensordaten übertragen, dazu dienen: Sensordaten während eines Zeitraums zu übertragen, der sich zumindest teilweise mit einem Zeitraum überlappt, während dem eine Ausführung einer Sensoroperation, die zu einem weiteren bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, ausgelöst wird.
Sensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine oder mehr Komponenten weiterhin dazu dienen: Sensordaten, die zu einem empfangenen Synchronisationssignal gehören, während eines Zeitraums zu übertragen, der sich zumindest teilweise mit einem Zeitraum überlappt, während dem die Ausführung der Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, ausgelöst wird.
Sensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem eine oder mehr Komponenten, wenn sie das Samplemuster bestimmen, dazu dienen: das Samplemuster basierend auf einer Zeitdifferenz zwischen einer Zeit, zu der das erste Synchronisationssignal empfangen wird, und einer Zeit, zu der das zweite Synchronisationssignal empfangen wird, zu bestimmen, wobei das erste Synchronisationssignal und das zweite Synchronisationssignal in der Gruppe von Synchronisationssignalen enthalten ist.
Sensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Sensoroperation weiterhin eine zum Sampeln eines Sensorsignals gehörende Operation ist.
System (200), das aufweist: einen Sensor (205), um: ein Samplemuster basierend auf einer Gruppe von durch den Sensor empfangenen Synchronisationssignalen (105) zu bestimmen, wobei das Samplemuster eine Zeit kennzeichnet, zu der erwartet wird, dass ein bevorstehendes Synchronisationssignal (120) durch den Sensor empfangen wird; und basierend auf dem Samplemuster eine Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal (120) gehört, auszuführen, wobei die Sensoroperation so ausgeführt wird, dass Sensordaten, die zu der Sensoroperation gehören, bereitstehen, um bis zu der Zeit, zu der erwartet wird, dass das bevorstehende Synchronisationssignal (120) empfangen wird, übertragen zu werden, wobei der Sensor (205), wenn er die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal (120) gehörende Sensoroperation ausführt, dazu dient: die Sensoroperation basierend auf einer Verzögerungszeit auszuführen, die den Sensor (205) dazu veranlasst, nach dem Empfang eines vorangehenden Synchronisationssignals (120) vor dem Auslösen der Sensoroperation zu warten.
System (200), das aufweist: einen Sensor (205), um: ein Samplemuster basierend auf einer Gruppe von durch den Sensor (205) empfangenen Synchronisationssignalen (105) zu bestimmen, wobei das Samplemuster eine Zeit kennzeichnet, zu der erwartet wird, dass ein bevorstehendes Synchronisationssignal (120) durch den Sensor (205) empfangen wird; und basierend auf dem Samplemuster eine Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal (120) gehört, auszuführen, wobei die Sensoroperation so ausgeführt wird, dass Sensordaten, die zu der Sensoroperation gehören, bereitstehen, um bis zu der Zeit, zu der erwartet wird, dass das bevorstehende Synchronisationssignal (120) empfangen wird, übertragen zu werden, wobei der Sensor (205) weiterhin dazu dient: das bevorstehende Synchronisationssignal (120) zu empfangen; zu bestimmen, ob ein aktueller Zeitpuffer, der zum Empfang des bevorstehenden Synchronisationssignals (120) gehört, mit einem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt; und eine Verzögerungszeit, die zum Auslösen einer zu einem weiteren, bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation gehört, basierend darauf, ob der aktuelle Zeitpuffer mit dem zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal (120) gehörenden Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt, selektiv einzustellen.
System gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem der Sensor (205) weiterhin dazu dient: das bevorstehenden Synchronisationssignal (120) zu empfangen; und die Sensordaten, die zu der Sensoroperation gehören, basierend auf dem empfangen des bevorstehenden Synchronisationssignals (120) zu übertragen, wobei die Sensordaten während eines Zeitraums übertragen werden, der sich zumindest teilweise mit einem Zeitraum überlappt, während dem der Sensor (205) eine Sensoroperation ausführt, die zu einem weiteren, bevorstehenden Synchronisationssignal gehört.
System gemäß Anspruch 11, bei dem die Sensordaten eine Information enthalten, die einen Zählerwert kennzeichnet, der einem aktuellen Zeitpuffer entspricht, der zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört.
System gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem der Sensor (205) weiterhin dazu dient: andere Sensordaten, die zu einem empfangenen Synchronisationssignal gehören, während eines Zeitraums, der sich zumindest teilweise mit einem Zeitraum überlappt, während dem die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal (120) gehörende Sensoroperation ausgeführt wird, zu übertragen.
System gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem der Sensor (205), wenn er das Samplemuster bestimmt, dazu dient: das Samplemuster basierend auf einer Zeitdifferenz zwischen einer Zeit, zu der ein erstes Synchronisationssignal empfangen wird, und einer Zeit, zu der ein zweites Synchronisationssignal empfangen wird, zu bestimmen, wobei das erste Synchronisationssignal und das zweite Synchronisationssignal in der Gruppe von Synchronisationssignalen enthalten sind.
System gemäß Anspruch 10, wobei das System (200), wenn es die Verzögerungszeit selektiv einstellt, dazu dient: das Einstellen der Verzögerungszeit zu unterlassen, wenn der aktuelle Zeitpuffer mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt; die Verzögerungszeit zu erhöhen, wenn der aktuelle Zeitpuffer nicht mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt und der aktuelle Zeitpuffer länger als der Ziel-Zeitpuffer ist; oder die Verzögerungszeit zu verringern, wenn der aktuelle Zeitpuffer mit dem Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt und der aktuelle Zeitpuffer kürzer als der Ziel-Zeitpuffer ist.
Verfahren, das aufweist: Bestimmen (310) eines Samplemusters basierend auf dem Empfangen einer Gruppe von Synchronisationssignalen, wobei das Samplemuster eine erwartete Zeit für das Empfangen eines bevorstehenden Synchronisationssignals kennzeichnet; und Auslösen (320), basierend auf dem Samplemuster, einer Ausführung einer Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, wobei die Ausführung der Sensoroperation ausgelöst wird, bevor das bevorstehende Synchronisationssignal durch einen Sensor empfangen wird, wobei das Verfahren weiterhin aufweist: Ausführen der Sensoroperation basierend auf einer Verzögerungszeit, die den Sensor dazu veranlasst, nach dem Empfang eines vorangehenden Synchronisationssignals vor dem Auslösen der Sensoroperation zu warten.
Verfahren, das aufweist: Bestimmen (310) eines Samplemusters basierend auf dem Empfangen einer Gruppe von Synchronisationssignalen, wobei das Samplemuster eine erwartete Zeit für das Empfangen eines bevorstehenden Synchronisationssignals kennzeichnet; und Auslösen (320), basierend auf dem Samplemuster, einer Ausführung einer Sensoroperation, die zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört, wobei die Ausführung der Sensoroperation ausgelöst wird, bevor das bevorstehende Synchronisationssignal durch einen Sensor empfangen wird, wobei das Verfahren weiterhin aufweist: Empfangen des bevorstehenden Synchronisationssignals; Bestimmen eines aktuellen Zeitpuffers basierend auf dem Empfangen des bevorstehenden Synchronisationssignals; und selektives Einstellen (540) einer Verzögerungszeit, die zu dem Auslösen einer zu einem weiteren, bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Sensoroperation gehört, basierend darauf, ob der aktuelle Zeitpuffer mit einem zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehörenden Ziel-Zeitpuffer übereinstimmt.
Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, das weiterhin aufweist: Empfangen des bevorstehenden Synchronisationssignals; und Übertragen (325) von Sensordaten, die aus der Ausführung der Sensoroperation resultieren, basierend auf dem Empfang des bevorstehenden Synchronisationssignals; wobei die Sensordaten während eines Zeitraums übertragen werden, der sich zumindest teilweise mit einem Zeitraum überlappt, während dem eine zu einem weiteren bevorstehenden Synchronisationssignal gehörende Sensoroperation ausgelöst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem die Sensordaten eine Information enthalten, die einen Zählerwert kennzeichnet, der einer Länge eines aktuellen Zeitpuffers entspricht, der zu dem bevorstehenden Synchronisationssignal gehört.