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检测系统、传感器和微型计算机

阅读:430发布:2023-02-24

专利汇可以提供检测系统、传感器和微型计算机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种检测系统、 传感器 和微型计算机。本公开旨在基于来自微型计算机的时钟 信号 输入来校正传感器的 时钟信号 的 频率 。检测系统包括传感器和微型计算机。所述传感器被配置成能够输出通过对基于时钟信号 采样 的 模拟信号 执行模拟/数字转换所生成的采样数据。所述微型计算机生成时钟信号并且将所述时钟信号输出到所述传感器,并且从所述传感器读出所述采样数据。所述传感器基于所述时钟信号来校正所述时钟信号的频率。,下面是检测系统、传感器和微型计算机专利的具体信息内容。

1.一种检测系统,包括:
传感器,所述传感器被配置成能够输出采样数据,所述采样数据是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换来生成的数字信号,所述模拟信号基于第一时钟信号被采样;以及
微型计算机,所述微型计算机被配置成生成第二时钟信号并且将所述第二时钟信号输出到所述传感器,并且从所述传感器读出所述采样数据,
其中,所述传感器基于所述第二时钟信号来校正所述第一时钟信号的频率
2.根据权利要求1所述的检测系统,其中,
所述传感器包括:
第一输入/输出接口,所述第一输入/输出接口被配置成执行与所述微型计算机的数据通信;
检测器,所述检测器被配置成输出检测的结果作为所述模拟信号;
振荡器,所述振荡器被配置成输出所述第一时钟信号,所述第一时钟信号的频率已经基于供应的控制信号被校正;
频率校正器,所述频率校正器被配置成基于经由所述第一输入/输出接口从所述微型计算机接收到的所述第二时钟信号,输出所述控制信号;
模拟/数字转换器,所述模拟/数字转换器被配置成基于所述第一时钟信号对所述模拟信号进行采样,对被采样的所述模拟信号执行模拟/数字转换,并且输出所述采样数据;以及
存储器,所述存储器被配置成存储所述采样数据,并且
所述微型计算机包括:
时钟信号发生器,所述时钟信号发生器被配置成生成所述第二时钟信号;以及第二输入/输出接口,所述第二输入/输出接口被配置成执行与所述传感器的数据通信。
3.根据权利要求2所述的检测系统,其中,当所述微型计算机从所述存储器读出所述采样数据时,所述微型计算机输出所述第二时钟信号。
4.根据权利要求2所述的检测系统,其中,
所述频率校正器包括:
分频器,所述分频器被配置成对所述第二时钟信号的频率进行分频;
第一频率/电压转换器,所述第一频率/电压转换器被配置成输出第一信号,所述第一信号指示所述第一时钟信号的频率;
第二频率/电压转换器,所述第二频率/电压转换器被配置成输出第二信号,所述第二信号指示由所述分频器分频的信号的频率;
差分放大器,所述差分放大器被配置成输出指示所述第一信号与所述第二信号之间的差分电压的信号;
比较器,所述比较器被配置成将所述第二信号与具有预定值的信号相比较,并且输出指示比较的结果的开关信号;
电压保持电路,所述电压保持电路被配置成根据所述开关信号保持从所述差分放大器输出的信号的电压;以及
开关,所述开关被配置成根据所述开关信号将所述差分放大器的输出和所述电压保持电路的输出中的一个与所述振荡器连接,
所述振荡器被连接到所述差分放大器的输出,这使得从所述差分放大器输出的信号的电压被输入到所述振荡器作为所述控制信号,并且
所述振荡器被连接到所述电压保持电路的输出,这使得由所述电压保持电路保持的电压被输入到所述振荡器作为所述控制信号。
5.根据权利要求4所述的检测系统,其中,
当所述第二时钟信号从所述微型计算机被输入时,所述开关将所述差分放大器的输出与所述振荡器连接,并且
当所述第二时钟信号未从所述微型计算机被输入时,所述开关将所述电压保持电路的输出与所述振荡器连接。
6.根据权利要求2所述的检测系统,其中,
所述微型计算机能够将重置信号输出到所述传感器,
根据来自所述微型计算机的读取请求,所述存储器将指示已经接收到所述重置信号之后的所述数据的采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到所述微型计算机,并且所述微型计算机还包括运算电路,所述运算电路被配置成基于当所述重置信号已经被输出时的参考时间、所述传感器中的采样周期和接收到的所述串行数据,计算接收到的所述采样数据的采样时间。
7.根据权利要求6所述的检测系统,其中,所述运算电路将下述值添加到所述参考时间以计算所述采样时间,所述值是通过将接收到的所述串行数据的值乘以所述采样周期获得的。
8.根据权利要求7所述的检测系统,其中,所述运算电路还添加从当所述运算电路输出所述重置信号时到当所述串行数据被重置时的延迟时间,以计算所述采样时间。
9.根据权利要求7所述的检测系统,其中,所述运算电路还添加基于所述第一时钟信号将所述模拟信号转换为所述采样数据所需的延迟时间,以计算所述采样时间。
10.根据权利要求6所述的检测系统,其中,每当从所述微型计算机请求读取时,所述串行数据连同对应的采样数据被输出到所述微型计算机。
11.根据权利要求6所述的检测系统,其中,每当从所述微型计算机请求读取时预定次数时,所述串行数据连同对应的采样数据被输出到所述微型计算机。
12.根据权利要求6所述的检测系统,包括多个传感器,其中,所述检测系统基于计算的所述采样时间,将同时由所述多个传感器采样的采样数据彼此相关联。
13.一种传感器,所述传感器被配置成能够输出采样数据,所述采样数据是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换来生成的数字信号,所述模拟信号基于第一时钟信号被采样,其中,
所述传感器基于由微型计算机生成的第二时钟信号来校正所述第一时钟信号的频率,并且
所述采样数据由所述微型计算机读出。
14.根据权利要求13所述的传感器,包括:
第一输入/输出接口,所述第一输入/输出接口被配置成执行与所述微型计算机的数据通信;
检测器,所述检测器被配置成输出检测的结果作为所述模拟信号;
振荡器,所述振荡器被配置成输出所述第一时钟信号,所述第一时钟信号的频率已经基于供应的控制信号被校正;
频率校正器,所述频率校正器被配置成基于经由所述第一输入/输出接口从所述微型计算机接收到的所述第二时钟信号,来输出所述控制信号;
模拟/数字转换器,所述模拟/数字转换器被配置成基于所述第一时钟信号对所述模拟信号进行采样,对被采样的所述模拟信号执行模拟/数字转换,并且输出所述采样数据;以及
存储器,所述存储器被配置成存储所述采样数据。
15.根据权利要求14所述的传感器,其中,
所述频率校正器包括:
分频器,所述分频器被配置成对所述第二时钟信号的频率进行分频;
第一频率/电压转换器,所述第一频率/电压转换器被配置成输出第一信号,所述第一信号指示所述第一时钟信号的频率;
第二频率/电压转换器,所述第二频率/电压转换器被配置成输出第二信号,所述第二信号指示由所述分频器分频的信号的频率;
差分放大器,所述差分放大器被配置成输出指示所述第一信号与所述第二信号之间的差分电压的信号;
比较器,所述比较器被配置成将所述第二信号与具有预定值的信号相比较,并且输出指示比较的结果的开关信号;
电压保持电路,所述电压保持电路被配置成根据所述开关信号保持从所述差分放大器输出的信号的电压;以及
开关,所述开关被配置成根据所述开关信号将所述差分放大器的输出和所述电压保持电路的输出中的一个与所述振荡器连接,其中,
所述振荡器被连接到所述差分放大器的输出,这使得从所述差分放大器输出的信号的电压被输入到所述振荡器作为所述控制信号,并且
所述振荡器被连接到所述电压保持电路的输出,这使得由所述电压保持电路保持的电压被输入到所述振荡器作为所述控制信号。
16.根据权利要求15所述的传感器,其中,
当所述第二时钟信号从所述微型计算机被输入时,所述开关将所述差分放大器的输出与所述振荡器连接,并且
当所述第二时钟信号未从所述微型计算机被输入时,所述开关将所述电压保持电路的输出与所述振荡器连接。
17.一种微型计算机,所述微型计算机被配置成生成第二时钟信号并且将所述第二时钟信号输出到传感器,所述传感器被配置成能够输出采样数据,所述采样数据是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换来生成的数字信号,所述模拟信号基于第一时钟信号被采样,所述微型计算机还被配置成能够从所述传感器读出所述采样数据,其中,所述第一时钟信号的频率由所述传感器基于所述第二时钟信号来校正。
18.根据权利要求17所述的微型计算机,包括:
时钟信号发生器,所述时钟信号发生器被配置成生成所述第二时钟信号;以及第二输入/输出接口,所述第二输入/输出接口被配置成执行与所述传感器的数据通信。
19.根据权利要求18所述的微型计算机,其中,当所述微型计算机从所述传感器读出所述采样数据时,所述微型计算机输出所述第二时钟信号。
20.根据权利要求18所述的微型计算机,其中,
所述微型计算机能将重置信号输出到所述传感器,
根据来自所述微型计算机的读取请求,所述传感器将指示已经接收到所述重置信号之后的所述数据的采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到所述微型计算机,并且所述微型计算机还包括运算电路,所述运算电路被配置成基于当所述重置信号已经被输出时的参考时间、所述传感器中的采样周期和接收到的所述串行数据,计算接收到的所述采样数据的采样时间。

说明书全文

检测系统、传感器和微型计算机

技术领域

[0001] 本公开涉及一种检测系统、传感器和微型计算机。

背景技术

[0002] 近年来,已经使用从各种传感器采集数据并且处理所采集的数据的检测系统。已经提出的一个示例是处理由多个传感器所采集的数据的传感器系统(日本未审专利申请公开No.2015-228172)。
[0003] 在该系统中,在控制器、执行第一传感器和第二传感器中间的数据通信。在该示例中,控制器的第一输入端和第一传感器的输入/输出端被彼此连接。控制器的第二输入端和第二传感器的输入/输出端被彼此连接。第一传感器的输入/输出端和第二传感器的输入/输出端被彼此连接。第二传感器接收第一传感器信号,并且响应于输入第一传感器信号,串行地输出包括第二同步信号的第二传感器信号和基于第二同步信号的第二传感器数据。因此,在该系统中,从至少两个或两个以上传感器输出的数据变为在一个周期中所获得的从传感器输出的数据,并且这能够通过简单的传感器系统和简单的传感器实现。发明内容
[0004] 在前述配置中,然而,虽然当数据从传感器被输出时的定时能够彼此同步,但是当数据被采样时的定时可能不相同是可能的。在这种情况下,在传感器将指示检测的结果的模拟信号转换为数字信号之后,传感器输出数据。在这种情况下,模拟/数字转换根据时钟信号来执行,其用作采样定时的参考。因此,为了同步当数据在具有高精确度的多个传感器处被采样时的定时,要求维持在相应传感器中使用的时钟信号的频率的精确度。然而,传感器中的每个传感器通常不包括具有高精确度的晶体振荡电路等,因为其将导致功耗方面的增加和成本方面的增加。因此,通常使用简单的振荡电路(诸如环形振荡器)。然而,存在频率倾向于波动的简单振荡电路中的问题。
[0005] 其它问题和新颖特征从说明书的描述和附图将是明显的。
[0006] 根据一个实施例,检测系统包括:传感器,其被配置成能够输出通过对基于第一时钟信号采样的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的采样数据;以及微型计算机,其被配置成生成第二时钟信号并且将第二时钟信号输出到传感器,并且从传感器读出采样数据,其中,传感器基于第二时钟信号来校正第一时钟信号的频率。
[0007] 根据一个实施例,传感器被配置成能够输出通过对基于第一时钟信号采样的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的采样数据,其中,第一时钟信号的频率基于由微型计算机所生成的第二时钟信号来校正,并且采样数据由微型计算机读出。
[0008] 根据一个实施例,微型计算机被配置成生成第二时钟信号并且将第二时钟信号输出到传感器,其被配置成输出通过对基于第一时钟信号采样的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的采样数据,微型计算机还被配置成能够从传感器读出采样数据,其中,第一时钟信号的频率基于第二时钟信号由传感器校正。
[0009] 根据一个实施例,基于来自微型计算机的时钟信号输入校正传感器的时钟信号的频率是可能的。

附图说明

[0010] 以上和其它方面、优点和特征从结合附图理解的某些实施例的以下描述将是更明显的,其中:
[0011] 图1是示意性地示出根据第一实施例的检测系统的基本配置的示图;
[0012] 图2是示意性地示出根据第一实施例的检测系统的配置的示图;
[0013] 图3是示出根据第一实施例的检测系统的操作定时的示图;
[0014] 图4是更详细地示出根据第一实施例的传感器的配置的示图;
[0015] 图5是示出频率/电压转换器的配置的示图;
[0016] 图6是示出电压保持电路的配置的示图;
[0017] 图7是示出振荡器的配置的示图;
[0018] 图8是示出当传感器已经意外地进入睡眠模式时的恢复操作的示图。
[0019] 图9是示出当微型计算机已经意外地进入睡眠模式时的恢复操作的示图。
[0020] 图10是示意性地示出根据第二实施例的检测系统的配置的示图;
[0021] 图11是示意性地示出根据第三实施例的检测系统的配置的示图;
[0022] 图12是示出根据第三实施例的检测系统的操作定时的示图;
[0023] 图13是示意性地示出根据第四实施例的检测系统的配置的示图;
[0024] 图14是示意性地示出根据第四实施例的检测系统的修改例的配置的示图;
[0025] 图15是示意性地示出根据第五实施例的检测系统的配置的示图;
[0026] 图16是示意性地示出根据第六实施例的检测系统的配置的示图;以及[0027] 图17是示意性地示出根据第六实施例的检测系统的修改例的配置的示图。

具体实施方式

[0028] 在下文中将参考附图解释本公开的特定实施例。在附图中,相同元件由相同附图标记表示,并且为了解释的清晰重复描述将根据需要被避免。
[0029] 第一实施例
[0030] 在下文中,参考附图,将解释本公开的实施例。图1是示意性地示出根据第一实施例的检测系统100的基本配置的示图。图2是示意性地示出根据第一实施例的检测系统100的配置的示图。
[0031] 检测系统100包括传感器1和微型计算机2。传感器1和微型计算机2能够彼此的数据通信。传感器1与微型计算机2之间的数据通信可以通过或者有线通信或者无线通信来执行。传感器1被配置成检测例如物理量(压量或者加速度量)并且将检测的结果存储在内部存储器中。微型计算机2以这样的方式来配置:其能够从传感器1读出指示检测的结果的数据并且控制传感器1的操作。
[0032] 首先,传感器1将被解释。传感器1包括通信单元11、检测器12、振荡器13、模拟/数字(A/D)转换器14、存储器15和频率校正器16。通信单元11、振荡器13、模拟/数字(A/D)转换器14、存储器15和频率校正器16组成信号处理器1A,其是对来自检测器12的模拟信号执行A/D转换的A/D转换单元。
[0033] 通信单元11(该单元还被称为第一输入/输出接口)是用于执行与微型计算机2的数据通信的输入/输出装置。
[0034] 检测器12检测预定物理量(诸如压力量或者加速度量)并且输出检测的结果作为模拟信号AS。
[0035] 振荡器13通过振荡操作生成时钟信号CLK1并且将所生成的信号输出到A/D转换器14。在该实施例中,振荡器13具有相对地简单的配置并且由例如环形振荡器形成。在这种情况下,振荡器13具有振荡频率倾向于由于随时间的改变和环境改变而波动的特征。因此,为了将时钟信号CLK1的频率维持在预定值处,振荡器13被配置成能够根据来自频率校正器16的控制信号CON输入,调节时钟信号CLK1的频率。
[0036] A/D转换器14在对基于从振荡器13接收到的时钟信号CLK1采样的模拟信号AS执行模拟/数字转换(A/D转换)并且输出在转换之后的数字信号作为采样数据SD。
[0037] 存储器15包括存储从A/D转换器14顺序地输出的采样数据SD的功能。存储器15根据来自微型计算机2的数据读取请求REQ经由通信单元11将被存储在其中的采样数据SD输出到微型计算机2。存储器15可以是例如FIFO(先入,先出)。
[0038] 频率校正器16经由通信单元11从微型计算机2接收时钟信号CLK2,并且基于时钟信号CLK2输出控制信号CON给振荡器13,控制信号CON用于校正从振荡器13输出的时钟信号CLK1的频率。校正时钟信号CLK1的频率的操作的细节稍后将被描述。
[0039] 其次,微型计算机2将被解释。如上文所描述的,微型计算机2被配置成能够从传感器1读取采样数据SD。微型计算机2包括通信单元21和时钟信号发生器22。微型计算机2还包括CPU和存储器,但是其未示出在附图中。
[0040] 通信单元21(该单元还被称为第二输入/输出接口)是执行与传感器1的数据通信的输入/输出装置。
[0041] 时钟信号发生器22包括例如振荡电路,并且基于振荡操作输出时钟信号CLK2,时钟信号CLK2用于提供在微型计算机2中的元件的处理。时钟信号CLK2还经由通信单元21连同例如读取请求REQ被输出到传感器1。如上文所描述的,已经被输入到传感器1的时钟信号CLK2被用于频率校正器16中的校正处理。
[0042] 图3示出了操作定时的一个示例。传感器1对在时间T1处从检测器12输出的信号(模拟信号AS)进行采样,通过A/D转换器14将信号转换为数字信号(采样数据SD),并且然后将经转换的信号保持在存储器15中。以类似的方式,传感器1对在时间T2处从检测器12输出的信号(模拟信号AS)进行采样,通过A/D转换器14将信号转换为数字信号(采样数据SD),并且然后将经转换的信号保持在存储器15中。然后,在微型计算机2的模式已经在时间T3处从睡眠模式改变到活动模式之后,微型计算机2将时钟信号CLK2和读取请求REQ输出到传感器1。在接收到读取请求REQ时,传感器1经由通信单元11将在T1和T2处保持在存储器15中的采样数据SD输出到微型计算机。在时间T4处,微型计算机2进入睡眠模式。以类似的方式,当微型计算机2在时间T8处进入活动模式时,时间T5、T6和T7处的采样数据SD从传感器1被输出。
[0043] 在该实施例中,时钟信号发生器22包括具有高精确度的能够稳定化时钟信号CLK2的频率的振荡电路(例如,晶体振荡电路或者利用高精确度调节的片上振荡电路),并且以这样的方式来配置:其具有比振荡器13的频率稳定性更高的频率稳定性。
[0044] 进一步地,微型计算机2具有基于时钟信号CLK2以时间序列布置从传感器1顺序地读出的多个采样数据SD并且分析这些数据的功能。
[0045] 然后,用于校正时钟信号CLK1的处理将被解释。图4是更详细地示出根据第一实施例的传感器1的配置的示图。如在图4中所示,频率校正器16包括分频器161、频率/电压转换器162、频率/电压转换器163、比较器164、差分放大器165、电压保持单元(电压保持电路)166和开关167。
[0046] 时钟信号CLK2经由通信单元11从微型计算机2被输入到分频器161。分频器161将时钟信号CLK2的频率除以预定比例n。即,当时钟信号CLK2的频率由f表示时,分频器161输出具有f/n的频率的分频信号CLKD。
[0047] 频率/电压转换器162(该转换器还被称为第一频率/电压转换器)将从振荡器13输出的时钟信号CLK1转换为电压信号V1(该信号还被称为第一信号)。图5示出了频率/电压转换器162的配置的一个示例。时钟信号CLKIN(该信号对应于CLK1)被输入到定时控制电路33。定时控制电路33基于时钟信号CLKIN生成充电信号CHR和放电信号DCHR。开关34以这样的方式来提供:其允许恒定电流电路32与电容器36之间的电传导,并且开关34被控制以由充电信号CHR接通或者关断。开关35以这样的方式来提供:其能够将电容器36和接地电势连接,并且开关35被控制以由放电信号DCHR接通或者关断。因此,根据时钟信号CLKIN,电荷通过从恒定电流电路32输出的电流在电容器36中被充电并且被保持在电容器36中的电荷被放电,由此根据时钟信号CLKIN的频率的电压VOUT(这对应于电压信号V1)被输出。
[0048] 频率/电压转换器(该转换器还被称为第二频率/电压转换器)163将分频信号CLKD的频率转换为电压信号V2(该信号还被称为第二信号)。频率/电压转换器163以与在图5中所示的频率/电压转换器162被配置的方式类似的方式来配置。
[0049] 比较器164将电压信号V2与预定电压Vth相比较并且将信号Vc(其是比较的结果)输出到电压保持电路166和开关167作为开关信号。
[0050] 电压信号V1被输入到差分放大器165的一个输入,并且电压信号V2被输入到差分放大器165的另一输入。例如,在该实施例中,电压信号V2被输入到差分放大器165的反相输入,并且电压信号V1被输入到差分放大器165的非反相输入。然后,差分放大器165输出指示电压信号V1与电压信号V2之间的差分电压的输出电压Vd。
[0051] 电压保持电路166根据信号Vc保持差分放大器165的输出电压Vd。图6示出了电压保持电路的配置的一个示例。开关42被控制以由信号Vc接通或者关断。当开关42处于ON状态时,输出电压Vd被应用到电容器43。当开关42处于OFF状态时,输出电压Vd的电压值被保持在电容器43中。已经保持的电压值由使用运算放大器41的电压跟随器电路输出作为电压Vh。
[0052] 开关167根据信号Vc将差分放大器165的输出端和电压保持电路166的输出端中的一个与振荡器13的控制端连接。图7示出了振荡器13的配置的一个示例。振荡器13包括环形振荡器,其中n(n是正奇数)个反相电路INV_1-INV_n以环形形状连接。电源电压从电压控制器被供应到反相电路中的每个反相电路。从电压控制电路31供应的电压值由控制信号CON控制,其使得每个反相电路的延迟量被改变,由此从振荡器13输出的时钟信号CLK1的频率被控制。
[0053] 如上文所描述的,微型计算机2的时钟信号发生器22不与传感器1同步操作。因此,时钟信号CLK1的频率与时钟信号CLK2无关地波动。另外,如上文所描述的,时钟信号CLK1的频率倾向于相对地容易地波动。因此,为了保证微型计算机2的数据的时间序列处理的精确度,时钟信号CLK1的频率需要基于时钟信号CLK2被维持在预定值处。当从微型计算机2接收到的时钟信号CLK1的振荡频率不能提前由传感器已知时,被用于通信的时钟的频率信息可以从微型计算机2被传送到传感器1。频率信息的传输可以在适合的定时处被执行。
[0054] 在以下描述中,校正时钟信号CLK1的频率的操作将被解释。
[0055] [1.当时钟信号CLK2被输入到传感器1时]
[0056] 当时钟信号CLK2被输入到传感器1时,频率/电压转换器163输出指示分频信号CLKD的频率的电压信号V2。
[0057] 输入到比较器164的预定电压Vth被设定到当时钟信号CLK2被输入时的电压信号V2变得大于电压Vth的这样的值。因此,在这种情况下,比较器164输出例如HIGH作为信号Vc。
[0058] 当信号Vc是HIGH时,开关167将振荡器13的控制端和差分放大器165的输出端连接。进一步地,在差分放大器165中,指示时钟信号CLK1的频率的电压信号V1与指示分频信号CLKD的频率的电压信号V2相比较,并且输出电压Vd(其是它们之间的差分电压)被输出作为控制信号CON。
[0059] 振荡器13增加或者减小时钟信号CLK1的频率以根据控制信号CON的值来输出,由此能够使时钟信号CLK1的频率与分频信号CLKD的频率一致。
[0060] [2.当将时钟信号CLK2输入到传感器1被停止时]
[0061] 当将时钟信号CLK2输入到传感器1被停止时,指示分频信号CLKD的频率的电压信号V2变为例如“0”。
[0062] 因此,电压信号V2变得小于电压Vth。因此,比较器164输出例如LOW作为信号Vc。
[0063] 当信号Vc是LOW时,电压保持电路166保持从差分放大器165输出的控制信号CON(即,输出电压Vd)。
[0064] 开关167将振荡器13的控制端和电压保持电路166的输出端连接。因此,具有由电压保持电路166保持的恒定电压Vh的控制信号CON被输入到振荡器13。因此,校正振荡器13中的时钟信号CLK1的频率的操作被中断。
[0065] [3.当时钟信号CLK2再次被输入到传感器1时]
[0066] 在这种情况下,如上文所描述的,校正振荡器13中的时钟信号CLK1的频率的操作被重新启动。
[0067] 然后,校正时钟信号CLK1的操作的示例将被解释。
[0068] [示例1:当传感器1已经意外地进入睡眠模式时]
[0069] 传感器1可以进入睡眠模式以便例如抑制功耗。在这种情况下,为了微型计算机2从传感器1读出数据,传感器1被启动并且时钟信号CLK1被校正。
[0070] 图8是示出当传感器已经意外地进入睡眠模式时的恢复操作的示图。
[0071] 步骤S11
[0072] 传感器1意外地进入睡眠模式。
[0073] 步骤S12
[0074] 微型计算机2将读取被存储在存储器15中的数据的读取请求REQ发送到传感器1。
[0075] 步骤S13
[0076] 微型计算机2确定是否存在对来自传感器1的读取请求的响应。
[0077] 步骤S14
[0078] 当不存在对来自传感器1的读取命令的响应时,微型计算机2将开始命令发送到传感器1。
[0079] 步骤S15
[0080] 在自从微处理器2已经发送开始命令预定时间段已经过去之后,过程返回步骤S12。
[0081] 步骤S16
[0082] 当已经存在对来自传感器1的读取命令的响应时,微型计算机2将时钟信号CLK2发送到传感器1。传感器1参考时钟信号CLK2并且执行校正时钟信号CLK1的操作。因此,时钟信号CLK1的频率被校正到期望值。
[0083] 步骤S17
[0084] 微型计算机2从传感器1读出预定采样数据SD。
[0085] [示例2:当微型计算机2已经意外地进入睡眠模式时]
[0086] 微型计算机2可以进入睡眠模式以便例如抑制功耗。在这种情况下,当微型计算机2从睡眠模式恢复时,时钟信号CLK1需要被校正。
[0087] 图9是示出当微型计算机2已经意外地进入睡眠模式时的恢复操作的示图。
[0088] 步骤S21
[0089] 微型计算机(MCU)2意外地进入睡眠模式。
[0090] 步骤S22
[0091] 微型计算机(MCU)2从睡眠模式恢复。
[0092] 步骤S23
[0093] 微型计算机2将读取请求REQ发送到传感器1并且输出时钟信号CLK2。传感器1参考时钟信号CLK2并且执行校正时钟信号CLK1的操作。因此,时钟信号CLK1的频率被校正到期望值。
[0094] 步骤S24
[0095] 微型计算机2从传感器1读出预定采样数据SD。
[0096] 如上文所讨论的,根据该配置,即使当从传感器1的振荡器13输出的时钟信号CLK1的频率波动时,时钟信号CLK1的频率也能够基于从微型计算机2供应的时钟信号CLK2被校正到适当的值。
[0097] 进一步地,当微型计算机2从具有与传感器1的那个类似的配置的多个传感器读出数据时,为了使相应传感器的数据的采样同步,相应传感器的时钟信号CLK1的相应频率需要是相同的。另一方面,在该配置中,微型计算机2将时钟信号CLK2输出到传感器中的每个传感器,并且传感器中的每个传感器能够对相应的时钟信号CLK1进行校正。因此,容易地校正每个传感器的时钟信号CLK1是可能的。
[0098] 而且,微型计算机2可以通过将例如必要的信号输出到传感器1来设定采样频率和时钟信号CLK1的频率。例如,微型计算机2设定传感器1中的采样频率和时钟信号CLK1的频率,由此传感器1能够设定时钟信号CLK2的分频比。不用说,微型计算机2能够设定传感器1中的时钟信号CLK2的分频比自身。
[0099] 第二实施例
[0100] 根据第二实施例的检测系统100将被解释。图10是示意性地示出根据第二实施例的检测系统200的配置的示图。检测系统200具有在其中根据第一实施例的检测系统100的微型计算机2由微型计算机3替换的配置。检测系统200被配置为用于基于用于计算当数据已经被采样时的时间的信息来计算数据的采样时间的系统,信息已经从传感器1由微型计算机3接收。进一步地,检测系统200的操作定时与在图3中所示的那个类似。
[0101] 除被包括在微型计算机2中的部件之外,微型计算机3包括操作单元(运算电路)23。运算电路23能够包括逻辑电路。进一步地,运算电路23能够通过由CPU(未示出)执行的程序来实现。
[0102] 在该实施例中,存储器15存储从A/D转换器14输出的采样数据SD,并且根据来自微型计算机3的请求REQ,经由通信单元11,输出将被输出的采样数据SD和串行数据SER,串行数据SER是指示当在重置采样数据SD之后数据已经被采样时的定时的信息。
[0103] 在图10中,作为示例,在重置之后的第一采样数据由SD1表示,在重置之后的第一串行数据由SER1表示,在重置之后的第二采样数据由SD2表示,在重置之后的第二串行数据由SER2表示,……,在重置之后的第i采样数据由SDi表示,并且在重置之后的第i串行数据由SERi表示。
[0104] 然后,用于计算微型计算机3的采样时间的操作将被解释。微型计算机3可以在当检测系统200被启动时的定时处或者在期望的定时处重置传感器1的存储器15的串行数据SER。
[0105] 特别地,微型计算机3输出重置信号RS。重置信号RS被输入到存储器15,并且串行数据SER被重置为“0”。在那之后,每当接收到采样数据时,由存储器15使串行数据SER增量,并且将串行数据SER添加到采样数据SD。
[0106] 当微型计算机3接收到采样数据SD和串行数据SER时,运算电路23参考串行数据SER并且计算当对应的采样数据SD已经被采样时的时间。在下文中,计算方法将被解释。
[0107] 如在以下表达式[1]中所示,微型计算机3将通过将采样周期Ps乘以指示采样的次数的串行数据SER的值N所获得的值添加到参考时间Tref,从而计算采样时间Ts。参考时间Tref是当微型计算机3已经将重置信号RS输出到传感器1时的时间。运算电路23保持例如当重置信号RS已经被输出的时间作为参考时间Tref,由此其能够根据需要对参考时间Tref进行参考。
[0108] Ts=Tref+N·Ps[1]
[0109] 进一步地,更准确地计算采样时间也是可能的。例如,存在在当数据实际上被采样时的定时与当微型计算机3计算采样时间时的定时之间的对于信号的传输和信号的处理所要求的延迟时间。由A/D转换器14中的A/D转换处理造成的延迟时间由TD1表示。由A/D转换处理造成的延迟时间此处意味着从时钟信号CLK1的上升沿或者下降沿到A/D转换的开始所要求的时间。进一步地,对于时间同步所要求的延迟时间由TD2表示。对于时间同步所要求的延迟时间TD2是从当微型计算机3输出重置信号RS时的时间到通过存储器15重置串行数据SER被完成时的时间所要求的时间。在这种情况下,采样时间Ts能够由以下表达式[2]计算。
[0110] Ts=Tref+N·Ps+TD1+TD2[2]
[0111] 虽然此处已经假定延迟时间TD1和延迟时间TD2,但是不用说,由另一因素引起的延迟时间可以酌情被添加。
[0112] 进一步地,关于被用于计算的采样周期和延迟时间的信息可以被存储在例如被提供在微型计算机3中的存储器(未示出)中。进一步地,采样周期可以通过将指示采样周期的信号从微型计算机3的存储器供应到传感器1在传感器1中被设定。
[0113] 如上文所描述的,根据该配置,除校正传感器1的时钟信号CLK1的频率之外,微型计算机3能够基于串行数据SER来计算采样数据SD的采样时间。因此,正确地获得采样数据SD的时间序列是可能的。
[0114] 进一步地,根据该配置,每当在传感器1中执行采样时串行数据SER被增量。因此,当微型计算机3从传感器1接收的采样数据缺失时,这使得串行数据SER的值也缺失。因此,未能被获得的采样数据的存在能够容易地被检测。在这种情况下,例如,微型计算机3可以请求传感器1输出未能再次被获得的采样数据。
[0115] 当微型计算机3从具有与传感器1的配置类似的配置的多个传感器读出采样数据时,为了在微型计算机3中将在相应的传感器中同时采样的采样数据彼此相关联,微型计算机3需要参考相应的传感器的采样数据的采样时间。另一方面,根据该配置,如上文所描述的,相应的传感器的采样数据的采样时间能够被计算,由此容易地将多个传感器中同时采样的采样数据彼此相关联是可能的。
[0116] 根据该配置,为了计算微型计算机3中的采样时间,串行数据SER从传感器1被输出到微型计算机3。因此,例如,不需要提供输出指示传感器1中的时间的数据的部分并且指示采样时间的时间数据自身不需要从传感器1被传送到微型计算机3。因此,该配置是有利的,因为减少传感器的大小并且改进从传感器待输出到微型计算机的数据的压缩率是可能的。
[0117] 第三实施例
[0118] 根据第三实施例的检测系统300将被解释。图11是示意性地示出根据第三实施例的检测系统300的配置的示图。检测系统300包括多个传感器。检测系统300包括微型计算机2、第一传感器4和第二传感器5。在该示例中,传感器4和5具有与检测系统100的传感器1的配置类似的配置。微型计算机2与检测系统100的微型计算机2类似。
[0119] 图12示出了操作定时的一个示例。第一传感器4将时间T9和时间T10处的采样数据SD保持在存储器中。第二传感器5将时间T11处的采样数据保持在存储器中。然后,在微型计算机2在时间T12处从睡眠模式进入活动模式之后,时钟信号CLK2和读取请求REQ被输出到第一传感器4。在接收到读取请求REQ时,第一传感器4将时间T9和T10处的采样数据SD输出到微型计算机2。进一步地,时钟信号CLK2和读取请求REQ被输出到第二传感器5。在接收到读取请求REQ时,第二传感器5将时间T11处的采样数据SD输出到微型计算机2。然后,微型计算机2在时间T3处进入睡眠模式。
[0120] 检测系统300是例如用于采集并且处理生物信息的系统。例如,传感器4是脉冲波传感器、检测生物脉冲波并且输出检测的结果作为采样数据SD4。例如,传感器5是心电图描记的传感器、检测活体的心电图并且输出检测的结果作为采样数据SD5。微型计算机2基于采样数据SD4和采样数据SD5,从心电图的峰与脉冲波的峰之间的相位差估计脉冲波的传播速度。
[0121] 因此,为了保证脉冲波的传播速度的估计精确度,由传感器采样的数据的时间的精确度变得重要。另一方面,根据该配置,传感器4和5的时钟频率能够以与检测系统100中的那些类似的方式来校正,由此增加采样数据的处理精确度是可能的。
[0122] 在该实施例中,根据第二实施例,微型计算机2可以由微型计算机3替换。在这种情况下,从多个传感器接收到的采样数据的采样时间可以被计算,由此更可靠地并且更准确地比较多个时间序列数据是可能的。
[0123] 第四实施例
[0124] 根据第四实施例的检测系统400将被解释。图13是示意性地示出根据第四实施例的检测系统400的配置的示图。检测系统400包括多个检测器12_0-12_n(n是等于或大于1的整数)、信号处理器6A和微型计算机2。由于微型计算机2与在第一实施例中所描述的那个类似,因而其描述将被省略。
[0125] 检测器12_0-12_n可以全部具有相同的类型或者可以是包括不同的类型的检测器。模拟信号AS0-ASn(其是从检测器12_0-12_n输出的信号)被输入到信号处理器6A。
[0126] 信号处理器6A包括通信单元11、振荡器13、A/D转换器14、存储器15、频率校正器16和复用器17。在该示例中,通信单元11、振荡器13、A/D转换器14、存储器15、频率校正器16和复用器17被组成为A/D转换单元以对模拟信号AS0-ASn(其是从检测器12_0-12_n输出的信号)执行A/D转换。由于通信单元11、振荡器13、A/D转换器14、存储器15和频率校正器16与第一实施例的那些类似,因而其描述将被省略。
[0127] 复用器17被配置成接收模拟信号AS0-ASn(其是从检测器12_0-12_n输出的信号),并且将模拟信号AS0-ASn中的任何一个输出到A/D转换器14。在这种情况下,复用器17可以接收例如时钟信号CLK1,并且基于时钟信号CLK1,在模拟信号AS0-ASn中间切换待输出的信号。
[0128] 复用器17可以包括待输入到复用器17的信号的采样和保持功能。在这种情况下,复用器17能够输出通过将模拟信号AS0-ASn采样同时酌情将它们切换所获得的信号。进一步地,包括模拟开关和电容器的采样和保持电路可以被提供例如在检测器12_0-12_n中的每个检测器与复用器17之间。在这种情况下,模拟开关可以并行地接通/关断,使得时间差未针对关于模拟信号AS0-ASn(其是从检测器12_0-12_n输出的信号)的采样定时的每个检测器被生成。当模拟信号AS0-ASn被采样时的定时可以例如基于时钟信号CLK1来确定。
[0129] 由于检测系统400的其它操作与根据第一实施例的检测系统100的那些操作类似,因而其描述将被省略。
[0130] 在该示例中,检测器12_0-12_n和信号处理器6A彼此物理地分离。然而,能够理解检测器12_0-12_n和信号处理器6A整体地组成对应于根据前述实施例的传感器的传感器6。换句话说,检测器可以被提供为信号处理器的外部部件。通过物理地将检测器与信号处理器分离,检测器可以在多个检测器中间选择或者一个检测器可以取决于应用由另一个替换,由此检测系统的配置的灵活性能够被改进。
[0131] 虽然来自检测器12_0-12_n的模拟信号AS0-ASn已经被描述,但是当其被输入到图13中的复用器17时,多个A/D转换器可以代替复用器17被提供。图14是示意性地示出检测系统401的配置的示图,其是根据第四实施例的检测系统400的修改例。如在图14中所示,检测系统401包括在其中检测系统400的信号处理器6A由信号处理器7A替换的配置。信号处理器
7A包括在其中信号处理器6A的A/D转换器14和复用器17由A/D转换器14_0-14_n替换的配置。
[0132] A/D转换器14_0-14_n分别地对模拟信号AS0-ASn进行采样,将模拟信号AS0-ASn转换为数字信号(采样数据SD0-SDn),并且然后将数字信号(采样数据SD0-SDn)输出到存储器15。在这种情况下,A/D转换器14_0-14_n中的仅一个基于从振荡器13供应的时钟信号CLK1,选择性地输出采样数据。然后,输出采样数据的A/D转换器根据时钟信号CLK1来切换,由此存储器15能够选择性地接收从A/D转换器14_0-14_n输出的采样数据SD0-SDn中的一个并且顺序地保持接收到的采样数据。
[0133] 由于检测系统401的其它操作与根据第一实施例的检测系统100的那些操作类似,因而其描述将被省略。
[0134] 也在这种情况下,检测器12_0-12_n与信号处理器7A物理地分离。然而,能够理解检测器12_0-12_n和信号处理器7A整体地组成对应于根据前述实施例的传感器的传感器7。换句话说,检测器可以被提供为信号处理器的外部部件。通过物理地将检测器与信号处理器分离,检测器可以在多个检测器中间选择或者一个检测器可以由另一个替换,由此检测系统的配置的灵活性能够被改进。
[0135] 从前述讨论,根据该配置,甚至当多个检测器被提供时,与第一实施例类似,响应于来自微型计算机的请求,采样数据能够从信号处理器被输出到微型计算机。
[0136] 虽然检测系统400在上文已经被描述为根据第一实施例的检测系统100的修改例,但是这仅是示例。不用说,多个检测器和复用器也可以被提供在根据第二实施例的检测系统200的传感器中。在第二实施例中,已经解释在其中微型计算机3的运算电路23使用表达式[2]在考虑延迟时间TD1和TD2的情况下计算采样时间Ts的示例。另一方面,根据该配置,切换从复用器待输出的信号所要求的时间或者在复用器等自身中发生的信号的延迟还可以被添加作为延迟时间以计算采样时间Ts。
[0137] 进一步地,不用说,多个检测器和多个A/D转换器也可以被提供在根据第二实施例的检测系统200的传感器中。
[0138] 进一步地,不用说,根据第三实施例的检测系统300的传感器可以由在该实施例中酌情描述的多个检测器和信号处理器替换。
[0139] 第五实施例
[0140] 根据第五实施例的检测系统500将被解释。图15是示意性地示出根据第五实施例的检测系统500的配置的示图。检测系统500是根据第四实施例的检测系统400的修改例,并且由振荡器13所参考的参考时钟CLKR由在信号处理器6A外部提供的振荡器50被供应到振荡器13。由于检测系统500的其它配置与检测系统400的那些操作类似,因而其描述将被省略。
[0141] 根据该配置,振荡器13能够输出时钟信号CLK1,其频率已经以这样的方式调节,使得其基于参考时钟CLKR酌情通过控制信号CON与微型计算机中的时钟信号CLK2的频率同步。
[0142] 在该示例中,检测器12_0-12_n和信号处理器6A彼此物理地分离。然而,与检测系统400类似,能够理解检测器12_0-12_n和信号处理器6A整体地组成对应于根据前述实施例的传感器的传感器6。换句话说,检测器可以被提供为信号处理器的外部部件。通过物理地将检测器与信号处理器分离,检测器可以在多个检测器中间选择或者一个检测器可以取决于应用由另一个替换,由此检测系统的配置的灵活性能够被改进。
[0143] 虽然检测系统500在上文已经被描述为根据第四实施例的检测系统400的修改例,但是这仅是示例。即,振荡器50还可以被提供在除根据第四实施例的检测系统400之外的检测系统中。
[0144] 第六实施例
[0145] 根据第六实施例的检测系统600将被解释。图16是示意性地示出根据第六实施例的检测系统600的配置的示图。检测系统600包括在其中根据第四实施例的检测系统400的信号处理器6A由微控制单元(MCU)8A替换的配置,其是信号处理器的一个方面。由于检测系统600的其它配置与检测系统400的那些配置类似,因而其描述将被省略。
[0146] 检测系统600通过由CPU所执行的计算通过检测系统400的频率校正器16实现频率校正功能。因此,如在图16中所示,在检测系统600的MCU 8A中,检测系统400的信号处理器6A的通信单元11和频率校正器16被移除,并且替代地提供总线61和CPU 62。由于振荡器13、A/D转换器14、存储器15和复用器17与检测系统400的那些类似,因而其描述将被省略。
[0147] 总线61以这样的方式来配置,使得地址信息和数据能够在振荡器13、A/D转换器14、存储器15和CPU 62中间交换。
[0148] CPU 62被配置成输出控制信号CON来以这样的方式控制振荡器13,使得基于从振荡器13输出的时钟信号CLK1和从微型计算机2输出的时钟信号CLK2,经由总线61,时钟信号CLK1的频率与振荡器13的时钟信号CLK2的频率同步。
[0149] 在该示例中,CPU 62能够接收从振荡器13输出的时钟信号CLK1和从微型计算机2输出的时钟信号CLK2。然后,CPU 62将时钟信号CLK1与时钟信号CLK2相比较,检测这些时钟信号的频率之间的偏差,并且基于检测的结果来输出控制信号CON。振荡器13根据已经接收的控制信号CON酌情调节时钟信号CLK1的频率。
[0150] 在该示例中,检测器12_0-12_n和信号处理器8A彼此物理地分离。然而,能够理解检测器12_0-12_n和信号处理器8A整体地组成对应于根据前述实施例的传感器的传感器8。换句话说,检测器可以被提供为信号处理器的外部部件。通过物理地将检测器与信号处理器分离,检测器可以在多个检测器中间选择或者一个检测器可以取决于应用由另一个替换,由此检测系统的配置的灵活性能够被改进。
[0151] 然后,检测系统600的修改例将被解释。图17是示意性地示出检测系统601的配置的示图,其是根据第六实施例的检测系统600的修改例。检测系统601包括在其中检测系统600的MCU 8A由MCU 9A替换的配置,其是信号处理器的一个形式。
[0152] 除在MCU 8A中被提供的部件之外,MCU 9A还包括通信单元71、直接存储器存取控制器(DMAC)72、只读存储器(ROM)73和计时器74。
[0153] 通信单元71被连接到总线61,并且包括与上文所描述的通信单元11的功能类似的功能。
[0154] DMAC 72可以执行经由CPU所执行的数据传送,并且能够例如代替CPU 62执行从存储器15到通信单元71的数据传送。因此,减少由CPU 62所执行的数据传送的负载是可能的。由DMAC执行的数据传送不限于该示例。
[0155] ROM 73存储例如定义CPU 62中的处理的程序和被用于处理的参数,并且CPU 62能够根据需要从ROM 62读出程序或者参数。
[0156] 计时器74经由总线61接收从振荡器13输出的时钟信号CLK1。进一步地,计时器74经由通信单元71和总线61接收从微型计算机2输出的时钟信号CLK2。计时器74能够通过计时器功能检测时钟信号CLK1和CLK2的脉冲宽度和频率。因此,计时器74检测时钟信号CLK1的频率相对于时钟信号CLK2的频率的偏差。CPU 62接收指示经由总线61由计时器74所检测的时钟信号CLK1的频率的偏差的数据DET,并且根据数据DET将控制信号CON输出到振荡器13,由此使时钟信号CLK1的频率相对于时钟信号CLK2的频率同步是可能的。
[0157] 由于检测系统601的其它配置和操作与检测系统400的那些配置和操作类似,因而其描述将被省略。
[0158] 在该示例中,检测器12_0-12_n和信号处理器9A彼此物理地分离。然而,能够理解检测器12_0-12_n和信号处理器9A整体地组成对应于根据前述实施例的传感器的传感器9。换句话说,检测器可以被提供为信号处理器的外部部件。通过物理地将检测器与信号处理器分离,检测器可以在多个检测器中间选择或者一个检测器可以取决于应用由另一个替换,由此检测系统的配置的灵活性能够被改进。
[0159] 根据该配置,代替包括电路的频率校正器16,通过CPU或微型计算机的计算处理被应用,由此与第一实施例到第五实施例类似,使时钟信号CLK1的频率相对于时钟信号CLK2的频率同步是可能的。
[0160] 不用说,与第四实施例类似,切换从复用器待输出的信号所要求的时间或在复用器自身等中发生的信号延迟还可以被添加作为延迟时间也来计算该配置中的采样时间Ts。进一步地,与第五实施例类似,由振荡器13所参考的参考时钟CLKR可以由在信号处理器外部提供的振荡器被供应到振荡器13。
[0161] 进一步地,不用说,与检测系统401类似,对应于检测器12_0-12_n的A/D转换器14_0-14_n也可以被提供在MCU 8A和9A中代替A/D转换器14和复用器17。
[0162] 其它实施例
[0163] 注意,本公开不限于上文陈述的实施例并且可以在不脱离本公开的精神的情况下酌情改变。虽然已经描述其包括第一实施例到第三实施例中的检测器和信号处理器的传感器,但是检测系统的配置不限于该示例。与第四实施例到第五实施例类似,不用说,检测器和信号处理器能够彼此物理地分离。换句话说,检测器可以被提供为信号处理器的外部部件。通过物理地将检测器与信号处理器分离,检测器可以在多个检测器中间选择或者一个检测器可以取决于应用由另一个替换,由此检测系统的配置的灵活性能够被改进。
[0164] 虽然在前述实施例中诸如数据、时钟信号和请求的信息在传感器或者信号处理器与微型计算机之间被传送和接收,但是信息的该传输和接收可以通过或者有线通信或者无线通信来执行。
[0165] 虽然在第二实施例中已经描述了串行数据SER,但是串行数据SER可能未添加到传感器输出的所有7采样数据SD。串行数据SER可以每当采样数据SD被输出预定次数时被添加到采样时间SD。例如,与先前的数据输出相比较增量“10”的串行数据SER可以每当采样数据SD被输出十次时被添加。然后,微型计算机3将采样周期的整数倍添加到所计算的采样时间,从而能够计算串行数据SER未被添加到的输出数据的采样时间。
[0166] 在前述描述中,在第二实施例中,不仅根据第一实施例的时钟信号CLK1的频率的校正而且基于串行数据SER计算数据的采样时间已经被描述。然而,在其中采样时间基于在第二实施例中所描述的串行数据SER来计算的配置未预先假定根据第一实施例的校正时钟信号CLK1的频率的配置的存在。即,根据第一实施例的校正时钟信号CLK1的频率的配置的缺少未禁止根据第二实施例的包括计算采样时间的配置的检测系统的实现。
[0167] 虽然由本发明人做出的本公开已经基于实施例详细地加以描述,但是不用说,本公开不限于上文已经陈述的实施例并且可以以各种方式改变而不脱离本公开的精神。
[0168] 虽然在第一实施例中已经参考图4描述频率校正器的配置,但是这仅是示例。另一配置可以酌情应用,只要类似控制信号能够被输出到振荡器。
[0169] 第一实施例和第二实施例可以被组合,如由本领域的普通技术人员期望的。
[0170] 虽然上文已经描述实施例,但是前述检测系统、传感器、微型计算机和校正检测系统的方法可以被描述如下。
[0171] (补充说明1)一种检测系统,包括:传感器,其被配置成能够输出采样数据,其是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的数字信号,模拟信号基于第一时钟信号被采样;以及微型计算机,其被配置成生成第二时钟信号并且将第二时钟信号输出到传感器,并且从传感器读出采样数据,其中,传感器基于第二时钟信号来校正第一时钟信号的频率。
[0172] (补充说明2)根据补充说明1的检测系统,其中,传感器包括:第一输入/输出单元(第一输入/输出接口),其被配置成执行与微型计算机的数据通信;检测器,其被配置成输出检测的结果作为模拟信号;振荡器,其被配置成输出第一时钟信号,其频率已经基于供应的控制信号来校正;频率校正器,其被配置成基于经由第一输入/输出接口从微型计算机接收到的第二时钟信号,输出控制信号;模拟/数字转换器,其被配置成基于第一时钟信号对模拟信号进行采样、对经采样的模拟信号执行模拟/数字转换并且输出采样数据;以及存储器,其被配置成存储采样数据,并且微型计算机包括:时钟信号发生器,其被配置成生成第二时钟信号;以及第二输入/输出单元(第二输入/输出接口),其被配置成执行与传感器的数据通信。
[0173] (补充说明3)根据补充说明2的检测系统,其中,微型计算机当其从存储器读出采样数据时输出第二时钟信号。
[0174] (补充说明4)根据补充说明2的检测系统,其中,频率校正器包括:分频器,其被配置成对第二时钟信号的频率进行分频;第一频率/电压转换器,其被配置成输出指示第一时钟信号的频率的第一信号;第二频率/电压转换器,其被配置成输出指示由分频器分频的信号的频率的第二信号;差分放大器,其被配置成输出指示第一信号与第二信号之间的差分电压的信号;比较器,其被配置成将第二信号与具有预定值的信号相比较并且输出指示比较的结果的开关信号;电压保持电路,其被配置成根据开关信号保持从差分放大器输出的信号的电压;开关,其被配置成根据开关信号将差分放大器的输出和电压保持电路的输出中的一个与振荡器连接,振荡器被连接到差分放大器的输出,其使得从差分放大器输出的信号的电压被输入到振荡器作为控制信号,并且振荡器被连接到电压保持电路的输出,其使得由电压保持电路保持的电压被输入到振荡器作为控制信号。
[0175] (补充说明5)根据补充说明4的检测系统,其中,开关当第二时钟信号从微型计算机被输入时将振荡器和差分放大器的输出连接,并且开关当第二时钟信号未从微型计算机被输入时将振荡器和电压保持电路的输出连接。
[0176] (补充说明6)根据补充说明2的检测系统,其中,微型计算机能够将重置信号输出到传感器,根据来自微型计算机的读取请求,存储器将指示已经接收到重置信号之后的数据的采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到微型计算机,并且微型计算机还包括运算电路,其被配置成基于当重置信号已经被输出时的参考时间、传感器中的采样周期和接收到的串行数据,计算接收到的采样数据的采样时间。
[0177] (补充说明7)根据补充说明6的检测系统,其中,运算电路将通过将接收到的串行数据的值乘以采样周期所获得的值添加到参考时间以计算采样时间。
[0178] (补充说明8)根据补充说明7的检测系统,其中,运算电路还添加从当运算电路输出重置信号时到当串行数据被重置的时的延迟时间以计算采样时间。
[0179] (补充说明9)根据补充说明7的检测系统,其中,运算电路还添加基于第一时钟信号将模拟信号转换为采样数据所需的延迟时间以计算采样时间。
[0180] (补充说明10)根据补充说明6的检测系统,其中,每当读取从微型计算机被请求时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0181] (补充说明11)根据补充说明6的检测系统,其中,每当读取从微型计算机被请求预定次数时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0182] (补充说明12)根据补充说明6的检测系统,包括多个传感器,其中,检测系统基于所计算的采样时间,将同时由多个传感器采样的采样数据彼此相关联。
[0183] (补充说明13)一种传感器,其被配置成能够输出采样数据,其是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的数字信号,模拟信号基于第一时钟信号被采样,其中,传感器基于由微型计算机所生成的第二时钟信号来校正第一时钟信号的频率,以及采样数据由微型计算机读出。
[0184] (补充说明14)根据补充说明13的传感器,包括:第一输入/输出接口,其被配置成执行与微型计算机的数据通信;检测器,其被配置成输出检测的结果作为模拟信号;振荡器,其被配置成输出第一时钟信号,其频率已经基于供应的控制信号来校正;频率校正器,其被配置成基于经由第一输入/输出接口从微型计算机接收到的第二时钟信号,输出控制信号;模拟/数字转换器,其被配置成基于第一时钟信号对模拟信号进行采样、对经采样的模拟信号执行模拟/数字转换并且输出采样数据;以及存储器,其被配置成存储采样数据。
[0185] (补充说明15)根据补充说明14的传感器,其中,微型计算机包括:时钟信号发生器,其被配置成生成第二时钟信号:以及第二输入/输出接口,其被配置成执行与传感器的数据通信。
[0186] (补充说明16)根据补充说明14的传感器,其中,微型计算机当其从存储器读出采样数据时输出第二时钟信号。
[0187] (补充说明17)根据补充说明14的传感器,其中,频率校正器包括:分频器,其被配置成对第二时钟信号的频率进行分频;第一频率/电压转换器,其被配置成输出指示第一时钟信号的频率的第一信号;第二频率/电压转换器,其被配置成输出指示由分频器分频的信号的频率的第二信号;差分放大器,其被配置成输出指示第一信号与第二信号之间的差分电压的信号;比较器,其被配置成将第二信号与具有预定值的信号相比较并且输出指示比较的结果的开关信号;电压保持电路,其被配置成根据开关信号保持从差分放大器输出的信号的电压;开关,其被配置成根据开关信号将差分放大器的输出和电压保持电路的输出中的一个与振荡器连接,其中振荡器被连接到差分放大器的输出,其使得从差分放大器输出的信号的电压被输入到振荡器作为控制信号,并且振荡器被连接到电压保持电路的输出,其使得由电压保持电路保持的电压被输入到振荡器作为控制信号。
[0188] (补充说明18)根据补充说明17的传感器,其中,开关当第二时钟信号从微型计算机被输入时将振荡器和差分放大器的输出连接,并且开关当第二时钟信号未从微型计算机被输入时将振荡器和电压保持电路的输出连接。
[0189] (补充说明19)根据补充说明14的传感器,其中,微型计算机能够将重置信号输出到传感器,根据来自微型计算机的读取请求,存储器将指示已经接收到重置信号之后的数据的采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到微型计算机,并且微型计算机还包括运算电路,其被配置成基于当重置信号已经被输出时的参考时间、传感器中的采样周期和接收到的串行数据,计算接收到的采样数据的采样时间。
[0190] (补充说明20)根据补充说明19的传感器,其中,运算电路将通过将接收到的串行数据的值乘以采样周期所获得的值添加到参考时间以计算采样时间。
[0191] (补充说明21)根据补充说明20的传感器,其中,运算电路还添加从当运算电路输出所述重置信号时到当串行数据被重置时的延迟时间以计算采样时间。
[0192] (补充说明22)根据补充说明20的传感器,其中,运算电路还添加基于第一时钟信号将模拟信号转换为采样数据所需的延迟时间以计算采样时间。
[0193] (补充说明23)根据补充说明19的传感器,其中,每当读取从微型计算机被请求时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0194] (补充说明24)根据补充说明19的传感器,其中,每当读取从微型计算机被请求预定次数时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0195] (补充说明25)根据补充说明19的传感器,其中,传感器基于所计算的采样时间,将同时由多个传感器采样的采样数据彼此相关联。
[0196] (补充说明26)一种微型计算机,其被配置成生成第二时钟信号并且将第二时钟信号输出到传感器,其被配置成能够输出采样数据,其是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的数字信号,模拟信号基于第一时钟信号被采样,微型计算机还被配置成能够从传感器读出采样数据,其中,第一时钟信号的频率基于第二时钟信号由传感器来校正。
[0197] (补充说明27)根据补充说明26的微型计算机,包括:时钟信号发生器,其被配置成生成第二时钟信号;以及第二输入/输出接口,其被配置成执行与传感器的数据通信。
[0198] (补充说明28)根据补充说明26的微型计算机,其中,传感器包括:第一输入/输出接口,其被配置成执行与微型计算机的数据通信;检测器,其被配置成输出检测的结果作为模拟信号;振荡器,其被配置成输出第一时钟信号,其频率已经基于供应的控制信号来校正;频率校正器,其被配置成基于经由第一输入/输出接口从微型计算机接收到的第二时钟信号,输出控制信号;模拟/数字转换器,其被配置成基于第一时钟信号对模拟信号进行采样、对经采样的模拟信号执行模拟/数字转换并且输出采样数据;以及存储器,其被配置成存储采样数据。
[0199] (补充说明29)根据补充说明28的微型计算机,其中,微型计算机当其从存储器读出采样数据时输出第二时钟信号。
[0200] (补充说明30)根据补充说明28的传感器,其中,频率校正器包括:分频器,其被配置成对第二时钟信号的频率进行分频;第一频率/电压转换器,其被配置成输出指示第一时钟信号的频率的第一信号;第二频率/电压转换器,其被配置成输出指示由分频器分频的信号的频率的第二信号;差分放大器,其被配置成输出指示第一信号与第二信号之间的差分电压的信号;比较器,其被配置成将第二信号与具有预定值的信号相比较并且输出指示比较的结果的开关信号;电压保持电路,其被配置成根据开关信号保持从差分放大器输出的信号的电压;开关,其被配置成根据开关信号将差分放大器的输出和电压保持电路的输出中的一个与振荡器连接,其中振荡器被连接到差分放大器的输出,其使得从差分放大器输出的信号的电压被输入到振荡器作为控制信号,并且振荡器被连接到电压保持电路的输出,其使得由电压保持电路保持的电压被输入到振荡器作为控制信号。
[0201] (补充说明31)根据补充说明30的微型计算机,其中,开关当第二时钟信号从微型计算机被输入时将振荡器和差分放大器的输出连接,并且开关当第二时钟信号未从微型计算机被输入时将振荡器和电压保持电路的输出连接。
[0202] (补充说明32)根据补充说明28的微型计算机,其中,微型计算机能够将重置信号输出到传感器,根据来自微型计算机的读取请求,存储器将指示已经接收到重置信号之后的数据的采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到微型计算机,并且微型计算机还包括运算电路,其被配置成基于当重置信号已经被输出时的参考时间、传感器中的采样周期和接收到的串行数据,计算接收到的采样数据的采样时间。
[0203] (补充说明33)根据补充说明7的微型计算机,其中,运算电路将通过将接收到的串行数据的值乘以采样周期所获得的值添加到参考时间以计算采样时间。
[0204] (补充说明34)根据补充说明33的微型计算机,其中,运算电路还添加从当运算电路输出所述重置信号时到当串行数据被重置时的延迟时间以计算采样时间。
[0205] (补充说明35)根据补充说明33的微型计算机,其中,运算电路还添加基于第一时钟信号将模拟信号转换为采样数据所需的延迟时间以计算采样时间。
[0206] (补充说明36)根据补充说明32的微型计算机,其中,每当读取从微型计算机被请求时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0207] (补充说明37)根据补充说明32的微型计算机,其中,每当读取从微型计算机被请求预定次数时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0208] (补充说明38)根据补充说明32的微型计算机,包括多个传感器,其中,微型计算机基于所计算的采样时间,将同时由多个传感器采样的采样数据彼此相关联。
[0209] (补充说明39)根据补充说明28的微型计算机,其中,微型计算机当其从传感器读出采样数据时输出第二时钟信号。
[0210] (补充说明40)根据补充说明28的微型计算机,其中,微型计算机能将重置信号输出到传感器,根据来自微型计算机的读取请求,传感器将指示已经接收到重置信号之后的数据的采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到微型计算机,并且微型计算机还包括运算电路,其被配置成基于当重置信号已经被输出时的参考时间、传感器中的采样周期和接收到的串行数据,计算接收到的采样数据的采样时间。
[0211] (补充说明41)一种校正检测系统的方法,包括:生成第二时钟信号;将第二时钟信号从从传感器读出采样数据的微型计算机输出到被配置成能够输出采样数据的传感器,其是通过对指示检测结果的模拟信号执行模拟/数字转换所生成的数字信号,模拟信号基于第一时钟信号被采样,并且使得传感器基于第二时钟信号来校正第一时钟信号的频率。
[0212] (补充说明42)根据补充说明41的校正检测系统的方法,其中,传感器包括:第一输入/输出接口,其被配置成执行与微型计算机的数据通信;检测器,其被配置成输出检测的结果作为模拟信号;振荡器,其被配置成输出第一时钟信号,其频率已经基于供应的控制信号来校正;频率校正器,其被配置成基于经由第一输入/输出接口从微型计算机接收到的第二时钟信号,输出控制信号;模拟/数字转换器,其被配置成基于第一时钟信号对模拟信号进行采样、对经采样的模拟信号执行模拟/数字转换并且输出采样数据;以及存储器,其被配置成存储采样数据,其中,微型计算机包括:时钟信号发生器,其被配置成生成第二时钟信号;以及第二输入/输出接口,其被配置成执行与传感器的数据通信。
[0213] (补充说明43)根据补充说明42的校正检测系统的方法,包括使得微型计算机当其从存储器读出采样数据时输出第二时钟信号。
[0214] (补充说明44)根据补充说明42的校正检测系统的方法,其中,频率校正器包括:分频器,其被配置成对第二时钟信号的频率进行分频;第一频率/电压转换器,其被配置成输出指示第一时钟信号的频率的第一信号;第二频率/电压转换器,其被配置成输出指示由分频器分频的信号的频率的第二信号;差分放大器,其被配置成输出指示第一信号与第二信号之间的差分电压的信号;比较器,其被配置成将第二信号与具有预定值的信号相比较并且输出指示比较的结果的开关信号;电压保持电路,其被配置成根据开关信号保持从差分放大器输出的信号的电压;开关,其被配置成根据开关信号将差分放大器的输出和电压保持电路的输出中的一个与振荡器连接,其中振荡器被连接到差分放大器的输出,其使得从差分放大器输出的信号的电压被输入到振荡器作为控制信号,并且振荡器被连接到电压保持电路的输出,其使得由电压保持电路保持的电压被输入到振荡器作为控制信号。
[0215] (补充说明45)根据补充说明44的校正检测系统的方法,包括使得开关当第二时钟信号从微型计算机被输入时将振荡器和差分放大器的输出连接,并且使得开关当第二时钟信号未从微型计算机被输入时将振荡器和电压保持电路的输出连接。
[0216] (补充说明46)根据补充说明44的校正检测系统的方法,其中,微型计算机能够将重置信号输出到传感器,方法使得根据来自微型计算机的读取请求,存储器将指示已经接收到重置信号之后的数据采样的次数的串行数据连同对应的采样数据输出到微型计算机,并且方法使得微型计算机基于当重置信号已经被输出时的参考时间、传感器中的采样周期和接收到的串行数据,计算接收到的采样数据的采样时间。
[0217] (补充说明47)根据补充说明46的校正检测系统的方法,包括将通过将接收到的串行数据的值乘以采样周期所获得的值添加到参考时间以计算采样时间。
[0218] (补充说明48)根据补充说明47的校正检测系统的方法,还包括添加从当重置信号被输出时到当串行数据被重置时的延迟时间以计算采样时间。
[0219] (补充说明49)根据补充说明47的校正检测系统的方法,还包括添加基于第一时钟信号将模拟信号转换为采样数据所需的延迟时间以计算采样时间。
[0220] (补充说明50)根据补充说明46的校正检测系统的方法,其中,每当读取从微型计算机被请求时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0221] (补充说明51)根据补充说明46的校正检测系统的方法,其中,每当读取从微型计算机被请求预定次数时,串行数据连同对应的采样数据被输出到微型计算机。
[0222] (补充说明52)根据补充说明46的校正检测系统的方法,其中,多个传感器被提供并且基于所计算的采样时间,将同时由多个传感器采样的采样数据彼此相关联。
[0223] 虽然已经依据若干实施例描述了本发明,但是本领域的技术人员将认识到,本发明可以利用权利要求书的精神和范围内的各种修改来实践并且本发明不限于上文所描述的示例。
[0224] 进一步地,权利要求的范围不由上文所描述的实施例限制。
[0225] 而且,应注意到,申请人的意图是即使在审查期间稍后被修改,也涵盖所有权利要求元素的等同物。
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