传感器

申请号 CN201721215298.3 申请日 2017-09-20 公开(公告)号 CN207676339U 公开(公告)日 2018-07-31
申请人 半导体元件工业有限责任公司; 发明人 J·J·伯廷;
摘要 本实用新型涉及一种 传感器 模 块 。本实用新型要解决的技术问题之一是提供用于使用两个或更少的电耦接来操作数据并将数据传送到处理器的 电子 传感器模块。在一些实施方案中,传感器模块包括被配置为捕获数据的传感器,以及耦接到传感器并且被配置为处理由传感器捕获的数据以形成经处理数据的传感器 接口 。传感器模块还可包括 电流 消耗配置部件和晶体管,该晶体管耦接到电流消耗配置部件并且被配置为控制电流消耗配置部件以输出经处理数据。
权利要求

1.一种传感器,包括:
传感器,其被配置为捕获数据;
传感器接口,其耦接到所述传感器,并且被配置为对由所述传感器捕获的所述数据进行处理以形成经处理的数据;
电流消耗配置部件;和
晶体管,其耦接到所述电流消耗配置部件,并且被配置为对所述电流消耗配置部件进行控制以输出所述经处理的数据。
2.根据权利要求1所述的传感器模块,其中,所述传感器模块被配置为耦接到处理器,并且其中,所述晶体管被配置为对所述电流消耗配置部件进行控制以将所述经处理的数据输出到所述处理器。
3.根据权利要求2所述的传感器模块,其中,所述传感器模块被进一步配置为,在所述传感器捕获数据并且所述传感器接口对由所述传感器捕获的所述数据进行处理时,从所述处理器汲取第一电流幅值。
4.根据权利要求3所述的传感器模块,其中,所述传感器模块被进一步配置为经由仅一条电线直接耦接到所述处理器,所述电线被配置为从所述处理器向所述传感器模块提供功率,并且将所述经处理的数据从所述传感器模块传送到所述处理器。
5.根据权利要求3所述的传感器模块,其中,所述晶体管被配置为对所述电流消耗配置部件进行控制,以在所述第一电流幅值和小于所述第一电流幅值的第二电流幅值之间交替所述传感器模块的电流汲取,以将所述经处理的数据传送到所述处理器。
6.根据权利要求5所述的传感器模块,其中,所述第一电流幅值表示二进制一,并且其中,所述第二电流幅值表示二进制零。
7.根据权利要求5所述的传感器模块,其中,所述第二电流幅值是所述传感器模块的最小电流汲取。
8.根据权利要求2所述的传感器模块,其中,所述传感器模块被配置为经由两条或更少的电线耦接到所述处理器,并且其中,所述两条或更少的电线选自:电源电线和接地电线。
9.根据权利要求1所述的传感器模块,其中,所述传感器是汽车传感器。
10.根据权利要求9所述的传感器模块,其中,所述传感器是汽车传感器。

说明书全文

传感器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电子电路,并且尤其涉及一种传感器模块。

背景技术

[0002] 与处理器通信的传感器可相对于处理器远程地定位。在一些情况下,这些远程位置可能具有有限的电接入,并且可能涉及用于在传感器和处理器之间提供电连接性的高成本。因此,对于一些传感器,可能有利的是减少在传感器和处理器之间提供连接性的电线的数目。对于一些传感器,还可能有利的是使传感器所消耗的功率的量最小化。然而,具有最小功率消耗的此类减少的连接可能难以实现。实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题之一是提供用于使用两个或更少的电耦接来操作数据并且将数据传送到处理器的电子传感器模块。
[0004] 本文所公开的实施方案中的至少一些涉及传感器模块,该传感器模块包括:被配置为捕获数据的传感器;耦接到传感器并且被配置为处理由传感器捕获的数据以形成经处理数据的传感器接口电流消耗配置部件;以及耦接到电流消耗配置部件并且被配置为控制电流消耗配置部件以输出经处理数据的晶体管。
[0005] 在一个实施方案中,传感器模块被配置为耦接到处理器,并且晶体管被配置为控制电流消耗配置部件以将经处理数据输出到处理器。
[0006] 在一个实施方案中,传感器模块被进一步配置为在传感器捕获数据并且传感器接口处理由传感器捕获的数据时从处理器汲取第一电流幅值。
[0007] 在一个实施方案中,传感器模块被进一步配置为经由仅一条电线直接耦接到处理器,并且电线被配置为从处理器向传感器模块提供功率并且将经处理数据从传感器模块传送到处理器。
[0008] 在一个实施方案中,晶体管被配置为控制电流消耗配置部件以在第一电流幅值和小于第一电流幅值的第二电流幅值之间交替传感器模块的电流汲取,以将经处理数据传送到处理器。
[0009] 在一个实施方案中,第一电流幅值表示二进制一,并且其中第二电流幅值表示二进制零。
[0010] 在一个实施方案中,第二电流幅值是传感器模块的大致最小电流汲取。
[0011] 在一个实施方案中,传感器模块被配置为经由两条或更少的电线耦接到处理器,并且其中两条或更少的电线选自:电源电线和接地电线。
[0012] 在一个实施方案中,传感器是汽车传感器。
[0013] 在一个实施方案中,传感器是汽车压力传感器
[0014] 本实用新型的有益效果之一是提供用于使用两个或更少的电耦接来操作数据并且将数据传送到处理器的电子传感器模块。附图说明
[0015] 在附图和下面的描述中公开了当传感器使用两条或更少的电线耦接到处理器时将数据从传感器传送到处理器的各种实施方案。在附图中:
[0016] 图1是包括用于同步多个开关事件的控制电路的电路的概念框图
[0017] 图2是根据各种实施方案的传感器模块的框图。
[0018] 图3是根据各种实施方案的传感器的电流消耗的曲线图。
[0019] 图4是根据各种实施方案的用于捕获数据并且将数据从传感器模块传送到处理器的方法的流程图
[0020] 然而,应当理解,附图中给定的具体实施方案以及对它们的详细描述并不限制本实用新型。相反,这些实施方案和详细描述为普通技术人员提供了分辨替代形式、等价形式和修改形式的基础,这些替代形式、等价形式和修改形式与给定实施方案中的一个或多个实施方案一起被包含在所附权利要求书的范围内。

具体实施方式

[0021] 传感器可用于从远离处理器的位置向处理器提供有用的数据。例如,温度或降传感器可位于暴露于环境的位置,并且可耦接到包封在外壳内的处理器以将数据提供给处理器。作为另一个示例,汽车中的压力传感器可位于汽车的车轮或轮胎附近,并且可被耦接到位于汽车的其他地方的处理器以将数据提供给处理器。如本文所用,传感器是适合于捕获数据并将该数据传送到处理器的任何电子部件和/或机械部件或部件的组合。同样如本文所用,处理器是任何形式的处理元件,诸如处理器、微处理器、中央处理单元(CPU)、嵌入式处理器、数字信号处理器、数字逻辑、或适用于利用数据(诸如由传感器传送的数据)接收和/或执行操作的任何其他电结构。传感器可经由一条或多条通信线(例如,电线)耦接到处理器。因此,在一些实施方案中,传感器的使用可涉及多种成本(例如,将传感器耦接到处理器的通信线的每单位距离的材料成本以及用于由传感器消耗以捕获和/或传送数据的系统中的可用功率量的功率成本)。在一些系统(例如,其中电力受限或被认为具有高成本的系统)中,可能期望最小化当捕获数据和/或向处理器传送数据时由传感器消耗的电流量。还可能期望通过使将传感器耦接到处理器的通信线的数量最小化来最小化与传感器的使用相关联的材料成本的量。
[0022] 本文所公开的是用于将数据从传感器传送到处理器的实施方案。更准确地讲,当传感器经由两个或更少的耦接耦接到处理器时,至少一些实施方案涉及以低功率将数据从传感器传送到处理器。所公开的实施方案中的至少一些可提供传感器,该传感器向处理器传送数据,同时消耗大致等于或小于由传感器捕获数据所使用的电流幅值的电流幅值。例如,在一些实施方案中,传感器可在3mA电流限制内捕获数据并将该数据传送给处理器。所公开的实施方案中的至少一些还可提供传感器,当传感器通过两条或更少的通信线耦接到处理器时,该传感器将数据传送到处理器。例如,在一些实施方案中,当传感器经由两条通信线(例如,由传感器使用以从处理器汲取电流幅值以用于操作传感器的电源或源极线和地线)耦接到处理器时,传感器可在电源线上将数据传送到处理器。作为另一个示例,在一些实施方案中,当传感器经由一条通信线(例如,电源或源极线)耦接到处理器并且耦接到处理器也耦接到其的公共接地平面(例如,当汽车中使用传感器和处理器时汽车的耦接到地面电源的金属表面)时,传感器可在电源线上将数据传送到处理器。在一些实施方案中,传感器可通过改变由传感器从处理器汲取的电流幅值(例如,基于对应于数字逻辑电平或其他预定义值的多个值或电平来改变由传感器汲取的电流幅值)来在电源线上将数据传送到处理器。
[0023] 图1是根据各种实施方案的包括传感器模块110和处理器120的系统100的框图。传感器模块110可经由电源通信线130耦接到处理器120。传感器模块110也可任选地经由接地通信线140耦接到处理器120,使得传感器模块110经由两个耦接来直接耦接到处理器120。另选地,传感器模块110可任选地耦接到处理器120也任选地耦接到其的公共接地平面150,使得传感器模块110经由仅一个耦接来直接耦接到处理器120。如本文所用,通用代表性部件A和B之间的直接耦接可指示唯一地在部件A和部件B之间的耦接,而没有其他中间部件。
例如,在一些实施方案中,直接耦接可由在部件A的第一端部处以及在部件B的第二端部处的电线耦接来表征。相反,在部件A和B之间的间接耦接可指示部件A和B通过中间部件耦接,部件A和部件B均独立、直接或间接地耦接到该中间部件。例如,在一些实施方案中,间接耦接可由各自单独、直接或间接耦接到公共接地平面的部件A和部件B表征。
[0024] 处理器120可经由电源通信线130向传感器模块110提供功率(例如,电压幅值和电流幅值)。电压幅值和/或电流幅值可相对于接地通信线140或公共接地平面150来确定,这取决于在系统100中使用哪个接地参考源。在一些实施方案中,由处理器120向传感器模块110提供的电流幅值可通过由传感器模块110汲取并且在传感器模块110的操作期间消耗的电流幅值来确定。传感器模块110可被配置为在传感器模块110的数据捕获操作期间从处理器110汲取大致恒定的电流幅值。传感器可被进一步配置为通过操纵在传感器模块110的数据传送操作期间由传感器模块110汲取的电流幅值来将数据传送到处理器120。例如,传感器可被配置为在数据捕获操作期间消耗大致恒定的XmA。当传送数据时,消耗大致XmA的传感器模块110可由处理器120解释为逻辑电平高值(例如,数字“1”),并且消耗大致X-YmA的传感器模块110可由处理器120解释为逻辑电平低值(例如,数字“0”),其中Y是逻辑电平高值和逻辑电平低值之间的预定义间隙。例如,当传送数据时消耗大致3mA的传感器120可被解释为逻辑电平高,并且当传送数据时消耗大致1mA的传感器120可被解释为逻辑电平低。
以这种方式,传感器模块110可通过操纵由传感器模块110消耗的电流幅值来将数据传送到处理器120。
[0025] 值X和Y可为导致传感器模块110的期望操作的任何合适的电流幅值。此外,虽然传感器模块110在上文中论述为指示两个单独的值(例如,逻辑电平高值和逻辑电平低值),但传感器模块110可被配置为通过操纵在传感器模块110的数据传送操作期间由传感器模块110汲取的电流幅值来指示任何数量的电平。例如,传感器模块110可被配置为通过根据处理器120已知的预先确定或预定义的电平来操纵在传感器模块110的数据传送操作期间由传感器模块110汲取的电流幅值来指示三个值、四个值、五个值等等。
[0026] 另外,通过经由电源通信线130与处理器120通信,在一些实施方案中,与不经由电源通信线将数据传送到处理器的常规传感器实施方式相比,传感器模块110可减少与向处理器120提供数据相关联的成本。例如,在一些实施方案中,代替单独或专用的数据通信线,经由电源通信线130将数据从传感器模块110传送到处理器120可通过以下方式减少与从传感器模块110向处理器120提供数据相关联的成本:使得专用数据通信线在存在电源通信线130的情况下不需要和/或冗余。
[0027] 图2是根据各种实施方案的传感器模块200的框图。在一些实施方案中,传感器模块200可实现为如上所述的传感器模块110,以捕获数据并且将数据传送到处理器,诸如处理器120。传感器模块200可包括前端210、传感器220、传感器接口230、多个晶体管(例如,晶体管240A,240B,240C和240D),以及电流源250。前端210可包括多个电子部件,所述电子部件可被配置为支持传感器模块200的操作。例如,前端210可包括可包括一个或多个稳压器、一个或多个数据存储部件(例如,能够存储由传感器220测量并且/或者由传感器接口230处理的数据的数字逻辑结构)、一个或多个参考电压发生器,和/或可支持传感器模块200的操作的任何其他电子部件。前端210可直接或间接耦接到传感器220、传感器接口230、晶体管240A,240B,240C或240D中的任一个,以及/或者电流源250。例如,前端210可耦接到晶体管
240A以控制晶体管240A(例如,使得晶体管240A可以基本上类似于开关的方式运行)以控制电力到传感器220和传感器接口230的流动。前端210还可耦接到晶体管240B以控制晶体管
240B来控制电力到电流源250的流动。
[0028] 传感器220可为能够基于一个或多个机械或电测量(例如,与靠近传感器220的区域或状况有关)来捕获和输出电信号的任何传感器,其类型在本文中不受限制。例如,传感器220可为数字传感器、模拟传感器或两者的组合,并且可以是例如惠斯通电桥、压力传感器、温度传感器、位置传感器(例如,全球定位卫星(GPS)或其他位置确定传感器)、高度传感器、湿度传感器或者可捕获与靠近传感器的区域或状况有关的数据的其他类似传感器。传感器220可耦接到前端210、传感器接口230和/或支持传感器220的操作或者与传感器220交互的其他电子部件中的一者或多者。因此,在一些实施方案中,传感器220可捕获数据并且将数据传输到数据存储部件(例如,前端210的数字逻辑结构)以存储数据以用于稍后的传输、处理或其他形式的使用。在其他实施方案中,传感器220可捕获数据并且将数据传输到传感器接口230。传感器接口230可包括一个或多个电子部件,其被配置为处理、操纵、或以其他方式与从传感器220接收的数据进行交互以形成基于从传感器220接收的数据的经处理数据。传感器接口230的一个或多个电子部件在本文中不受限制,但可包括例如模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、放大器滤波器数字信号处理电路、模拟信号处理电路,或者可适用于与从传感器220接收的数据进行交互的其他电子部件中的任意一者或多者。传感器接口230可耦接到前端210并且被配置为将经处理数据传输到前端210的一个或多个电子部件(例如,前端210的数字逻辑结构),以用于在处理之后和/或在从传感器模块200传输到另一个电子部件(例如,处理器)之前的数据存储。
[0029] 前端210可被配置为当传感器220不在捕获数据时和/或当传感器接口230不在处理从传感器220接收的数据以例如将传感器模块200配置为从处理器汲取大致最小的电流幅值时,将传感器220和传感器接口230转换到低功率模式。在一些实施方案中,由传感器模块200从处理器汲取的最小电流幅值可被定义为当传感器模块200被供电但是不在捕获和/或处理数据时(例如,当仅有前端210从处理器汲取电流时)可由传感器模块200汲取的最小电流幅值。在一些实施方案中,前端210可通过将不足以使晶体管240A允许电力流动到传感器220或传感器接口230(例如,通过晶体管240A的电子流)的电压幅值传输到晶体管240A来将传感器220和传感器接口230转换到低功率模式,从而将传感器220和传感器接口230有效地从传感器模块200的电路解耦。前端210可将传感器220和传感器接口230转换到低功率模式以使得传感器模块200能够将数据(例如,存储在前端210的数字逻辑结构中的数据)从传感器模块200传送到另一个电子部件(例如,处理器)。将传感器220和传感器接口230转换到低功率模式可使得传感器模块200能够以大致等于或小于传感器220正在捕获数据和/或传感器接口230正在处理从传感器220接收的数据时所消耗的功率幅值的功率消耗幅值来传送数据。
[0030] 一旦处于较低功率模式,传感器模块200可将数据传送到另一个电子部件(例如,为了清楚起见,如下面的讨论中使用的处理器)。在一些实施方案中,传感器模块200可将数据(例如,由传感器210捕获的数据和/或由传感器模块220处理的数据)从可能位于前端210的数据存储部件(例如,数字逻辑结构)传送。数据可通过例如控制和/或操纵由传感器模块200从处理器汲取的电流幅值来传送。例如,处理器可监测由传感器模块200汲取的电流幅值。因为传感器模块200可被配置为当传感器模块200不在传送数据时从处理器汲取大致恒定的电流幅值,所以如果由传感器模块200汲取的电流幅值在预定义时间段内减小时,则在一些实施方案中,处理器可将所汲取的电流幅值的减小解释为传感器模块200正在开始传送数据的指示。
[0031] 当处理器确定传感器模块200已经开始传送数据时,处理器可以预定义间隔对传感器模块200所汲取的电流幅值进行采样,直到处理器确定传感器模块200已停止传送数据(例如,基于由传感器模块200传输的停止指示)。由传感器模块200汲取的电流幅值的每个样本可对应于由传感器模块200传送的数据的数据点。例如,在处理器确定传感器模块200已经开始传送数据之后,处理器可在第一时间对由传感器模块200汲取的电流幅值进行采样以接收由传感器模块200传送的数据的第一值,并且可在第二时间对由传感器模块200汲取的电流幅值进行采样以接收由传感器模块200传送的数据的第二值。因此,传感器模块200可被配置为汲取大致恒定的电流幅值以表示由传感器模块200传送的数据的第一值,并且可被配置为汲取大致最小电流幅值以表示由传感器模块200传送的数据的第二值。因此,在一些实施方案中,传感器模块200可被配置为以小于或等于在获取和/或处理被传送的数据时所消耗的电流幅值的电流消耗幅值来传送数据。另选地,传感器模块200可被配置为基于由传感器模块200从处理器汲取的任何预定义电流幅值来表示任意数量的预定义值。例如,传感器模块200可被配置为基于由传感器模块200从处理器汲取的电流幅值来表示二进制值、模拟值或任何其他合适的值。通常,传感器模块200可通过在映射到传感器模块200和处理器两者均已知的预定义值的任何数量的预定义电流幅值之间操纵传感器模块200的电流汲取来将数据传送到处理器,并且多个映射或预定义值在本文中不受限制。例如,在一些实施方案中,传感器模块200可通过操纵传感器模块200的在3mA和1m之间的电流汲取来将数据传送到处理器。
[0032] 传感器模块200可通过选择性地激活或去激活电流源250来操纵在低功率模式期间从处理器汲取的电流幅值。虽然电流源250被示为具有一个值的单个电流源,但是如上对于对应数量的预定义数据值的传送所述,任何数量的预定义幅值的电流源可并联放置并且选择性地激活或去激活以传送来自传感器模块200的相应数据值。在一些实施方案中,电流源250可通过以下方式选择性地激活和去激活:例如经由机械开关(例如,继电器)或用作电开关的固态部件(例如,晶体管)将电流源250与传感器模块250的电路耦接或解耦。另选地,在一些实施方案中,代替电流源250或除了电流源250之外,传感器模块200可包括电流消耗配置部件。电流消耗配置部件可为可能影响由传感器模块200从处理器汲取的电流幅值的任何一个或多个电子部件(例如,直接和/或间接地串联和/或并联耦接)。例如,在一些实施方案中,电流消耗配置部件可为一个或多个电阻器或其他电子部件,其可被选择性地激活和去激活(或者切换到并且切换出传感器模块200的电路)以影响由传感器模块200从处理器汲取的电流幅值。
[0033] 传感器模块200可被配置为至少部分地基于电流源250从处理器汲取大致恒定的电流幅值。例如,在一些实施方案中,电流源250可为用于调节传感器模块200的电流消耗(例如,由传感器模块200从处理器汲取的电流)的参考电流。例如,晶体管240A(在一些实施方案中,其可具有大致100个单位的晶体管宽度)可由前端210控制,如上所述,以将传感器220和传感器接口230有效地与传感器模块200的电路耦接或解耦(例如,将传感器模块转换到低功率模式,或者从低功率模式转换)。因此,流过晶体管240A的电流可大致等于由传感器220和传感器接口230汲取的总电流。在一些实施方案中,晶体管240B可具有大致1个单位的晶体管宽度,使得流过晶体管240A的电流的大致1/100将流过晶体管240B。因此,晶体管
240B可感测由传感器模块200使用的电流幅值以捕获和/或处理数据(例如,通过传感器220和/或传感器接口230)。因此,传感器220、传感器接口230、晶体管240A和晶体管240B的组合可消耗大致等于由传感器220和传感器接口230汲取的总电流的101倍的电流幅值。
[0034] 在一些实施方案中,晶体管240C可具有大致1个单位的晶体管宽度,并且可确定由晶体管240B感测到的电流和电流源250的参考电流之间的差值。例如,流过晶体管240C的电流可大致等于电流源250的参考电流和由晶体管240B感测到的电流之间的差值。在一些实施方案中,晶体管240D可具有大致100个单位的晶体管宽度,并且可被配置为将流过晶体管240C的电流乘以大致100(例如,作为晶体管240D与晶体管240C的晶体管宽度的比率的结果)。因此,晶体管240C和晶体管240D的组合可消耗大致等于电流源250的参考电流的101倍的电流幅值。在一些实施方案中,晶体管240A,240B,240C和240D中的每个晶体管可为p型金属化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。另选地,在其他实施方案中,晶体管240A,240B,
240C和240D可各自根据另一合适的方法或工艺来构造,并且可以相应地修改传感器模块
200的电路的配置。另外,虽然晶体管240A,240B,240C和240D中的每个晶体管被示为p型MOSFET,但在一些实施方案中,晶体管240A,240B,240C和240D可包括根据多种方法或工艺构造的晶体管。另外,晶体管240A,240B,240C和240D的宽度可以基于用于构造晶体管240A,
240B,240C和240D的工艺类型(例如,微米工艺、纳米工艺等)而改变的通用单元来表示。
[0035] 在一些实施方案中,在图2中示出并且在上文描述的晶体管240A,240B,240C和240D以及电流源250的配置使得传感器模块200的最大电流消耗根据电流源250的特征来被编程或预先确定。例如,基于晶体管240A,240B,240C和240D以及电流源250的配置,可以不考虑传感器220或传感器接口230来确定传感器模块250的电流消耗,其可能具有随着时间、负载、温度等的变化而波动的电流消耗。因此,可以将电流源250的参考电流的幅值选择为大于由传感器220和传感器接口230汲取的最大总电流,使得当在活动状态下(例如,当不处于低功率模式时)捕获和/或处理数据时的传感器模块200的电流消耗基于电流源250大致恒定。
[0036] 虽然传感器模块200示出了适用于实现所公开的实施方案中的至少一些实施方案的电路部件的一种可能配置,但是可以提供相同或相似功能的电路的其他配置也旨在被包括在本实用新型的范围内。例如,其中传感器模块200基于电路部件的另一种配置维持来自处理器的大致恒定的电流汲取(例如,其用作传感器模块200的电力源或电源)的实施方案也旨在被包括在本实用新型的范围内。
[0037] 图3是根据各种实施方案的传感器的电流消耗的曲线图300。例如,在一些实施方案中,曲线图300可代表传感器模块200的电流消耗(例如,汲取的电流幅值)。曲线图300的水平轴线可代表时间(例如,秒、微秒、皮秒、纳秒等),并且曲线图300的竖直轴线可代表由传感器汲取的电流(例如,安培、毫安、微安等)。在由T1指示的时间段期间,传感器可处于活动状态(例如,捕获数据和/或处理捕获的数据)。当传感器已经完成捕获和/或处理数据时,在一些实施方案中,数据可在活动状态期间被存储到数据存储装置。如曲线图300所示,传感器可在活动状态(例如,最大电流)期间从处理器(例如,处理器110)汲取大致恒定的电流幅值。例如,在活动状态期间,在一些实施方案中,传感器可从处理器汲取大致3mA的电流。
[0038] 在传感器在活动状态下捕获和/或处理数据并将数据保存之后,传感器可转换到低功率状态,在该低功率状态下,传感器的一个或多个部件与电源解耦,如上所述。例如,传感器的一个或多个部件可与电源解耦,使得传感器可从处理器汲取大致最小电流幅值。例如,在时间段T2期间,传感器可从活动状态转换到低功率状态。在一些实施方案中,由传感器从处理器汲取的最小电流幅值可大致为1mA。
[0039] 在时间段T3期间,传感器可经由将传感器耦接到处理器的电源线来将数据传送到处理器。例如,传感器可通过操纵由传感器汲取的电流幅值来传送数据以表示由传感器存储的数据的值,如上所述。在时间段T3开始时,传感器可在预定义的时间段内从处理器汲取最小电流幅值,以向处理器指示来自传感器的数据的传送正在开始。预定义时间段可以是传感器和处理器两者均已知的任何合适的时间段,其持续时间在本文中不受限制。在时间段T3期间,传感器在活动状态期间可操纵汲取的恒定电流之间的由传感器汲取的电流幅值(例如,以表示所存储数据的第一值,诸如逻辑电平高值或二进制“一”)以及最小电流幅值(例如,以表示所存储数据的第二值,诸如逻辑电平低值或二进制“零”)。在所存储数据由传感器传输或传送到处理器结束时,处理器可在预定义的时间段内从处理器汲取最小电流幅值,以向处理器指示来自传感器的数据的传送结束。预定义时间段可以是传感器和处理器两者均已知的任何合适的时间段,其持续时间在本文中不受限制,并且可与指示来自传感器的数据的传送正在开始的预定义时间段大致相同或不同。
[0040] 在时间段T4期间,在将数据传送到处理器之后,传感器可通过将先前未耦接的部件重新耦接到电源而从低功率状态转换到活动状态。一旦传感器在时间段T4结束时处于活动状态,传感器便可重复其捕获数据、处理和存储数据以及传送数据的过程。例如,在时间段T4结束时,传感器可如上所述重复其过程,从时间段T1开始,使得时间段T1,T2,T3和T4形成由回路中的传感器执行的顺序序列。
[0041] 图4是根据各种实施方案的用于捕获数据并且将数据从传感器模块传送到处理器的方法400的流程图。方法400可由传感器模块(诸如传感器模块200)执行,其被配置为捕获并传送数据。在步骤410处,传感器模块可激活传感器模块的传感器以捕获数据。例如,传感器模块可通过控制晶体管以使得晶体管允许电流从处理器流动到传感器来激活传感器。任选地,在捕获数据之后,传感器模块可使用传感器接口来处理和/或操纵数据。在步骤420处,传感器模块可激活电流源以通过传感器模块维持第一电流幅值的大致恒定电流汲取。应当注意到,在一些实施方案中,步骤420可在步骤410之前进行或与其大致同时进行。传感器模块可经由可将传感器模块耦接到处理器的第一电线来汲取第一电流幅值的大致恒定的电流汲取,以至少从处理器向传感器模块提供功率。
[0042] 在步骤430处,传感器模块可存储由传感器捕获并且/或者由传感器接口处理的数据。例如,传感器模块可将数据存储在一个或多个数据存储装置(例如,上文讨论的前端210的数字逻辑结构)中,以使得传感器模块能够在稍后的时间以及/或者当传感器和/或传感器接口与处理器解耦时传送(例如,传输和/或输出)数据。在步骤440处,在数据被捕获并且存储之后,传感器模块可去激活传感器。在一些实施方案中,传感器模块可去激活传感器以进入低功率模式,如上所述。传感器模块可例如通过控制晶体管以使得晶体管禁止电流从处理器流动到传感器来去激活传感器。
[0043] 在步骤450处,传感器模块可基于在步骤430处存储的数据来选择性地去激活和重新激活电流源,以传送所存储的数据。传感器模块可经由第一电线将所存储的数据传送到处理器,使得第一电线也可将传感器模块耦接到处理器以将数据从传感器模块传送到处理器。传感器模块可选择性地去激活和重新激活电流源以表示在步骤430处存储的数据的值,例如,使得所存储数据的第一值由被激活的电流源表示,并且所存储数据的第二值由被去激活的电流源表示。例如,在一些实施方案中,第一值可为逻辑“一”,并且第二值可为逻辑“零”。在一些实施方案中,传感器模块可通过控制晶体管以分别禁止或允许电流流动到电流源或者从电流源流动来选择性地去激活和重新激活电流源。在一些实施方案中,传感器模块可在电流源被激活时消耗大致3mA的电流,并且可在电流源被去激活时消耗大致1mA的电流。在一些实施方案中,在传感器模块可基于在步骤430处存储的数据来选择性地去激活和重新激活电流源以传送所存储的数据之后,该方法还可包括例如通过返回到步骤410以重复方法400来重新激活用于捕获第二数据的传感器。
[0044] 本文所公开的实施方案中的至少一些涉及用于捕获数据并且将数据从传感器模块传送到处理器的方法,包括:激活传感器模块的传感器以捕获数据;当传感器被激活时激活电流源以通过传感器模块经由第一电线维持第一电流幅值的大致恒定的电流汲取,该第一电线被配置为将传感器模块耦接到处理器以向传感器模块提供功率;存储数据;在数据被捕获并且存储之后去激活传感器;以及基于所存储数据的内容来选择性地去激活和重新激活电流源以经由第一电线将所存储的数据从传感器模块传送到处理器。可以各种方式补充此类实施方案,包括通过以任何顺序并且以任何组合添加以下概念中的任一者:其中基于所存储的数据的内容来选择性地去激活和重新激活电流源包括去激活电流源以传送所存储数据的第一值并且重新激活电流源以表示所存储数据的第二值;其中为了将所存储的数据从传感器模块传送到处理器,该方法还包括汲取小于第一电流幅值的第二电流幅值以表示第一值并且汲取第一电流幅值以表示第二值;其中第二电流幅值为传感器模块的大致最小电流汲取;其中选择性地去激活和重新激活电流源包括控制晶体管以去激活和重新激活电流源;还包括在经由电线将所存储的数据从传感器模块传送到处理器之后激活传感器以捕获第二数据;并且其中第一电流幅值为大致3毫安(mA)并且第二电流幅值为大致1mA。
[0045] 本文所公开的实施方案中的至少一些涉及一种系统,包括:处理器;以及传感器模块,该传感器模块耦接到处理器并且被配置为从处理器汲取第一电流幅值以捕获数据,传感器模块包括:电流源;被配置为捕获数据的传感器;以及晶体管,该晶体管被配置为控制电流源以将数据从传感器模块传送到处理器,其中晶体管在第一电流幅值和第二电流幅值之间交替传感器模块的电流汲取。可以各种方式补充此类实施方案,包括通过以任何顺序并且以任何组合添加以下概念中的任一者:其中第二电流幅值小于第一电流幅值;并且其中为了将数据传送到处理器,传感器模块汲取第一电流幅值以表示第一数据值并且汲取第二电流幅值以表示第二数据值;其中第一数据值是逻辑高值并且第二数据值是逻辑低值;其中为了控制电流源,晶体管选择性地激活并去激活电流源;其中传感器是汽车压力传感器;并且其中传感器模块被配置为经由两条或更少的电线耦接到处理器;并且其中两条或更少的电线选自:电源电线和接地电线。
[0046] 一旦完全理解了上述公开的内容,对于本领域技术人员来说许多其他变型形式和修改形式就将变得显而易见。以下权利要求书被解释为旨在包含所有此类变型形式、修改形式和等同形式。除非另有说明,否则“大致”意指所述值或参考值的+/-10%。另外,术语“或”应当被解释为包含的含义。
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