帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統的制作方法
帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統的制作方法
【專利摘要】能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并在維持該測量數比的狀態下自主地進行測量。包括：計數器(511)，其對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量；測量數比保持部(512)，其將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值；采樣定時生成部(513)，其被輸入計數器(511)的計數值以及由測量數比保持部(512)保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號；以及采樣部(515)，其基于采樣定時生成部(513)的采樣定時信號對由檢測部(514)檢測出的檢測信號進行采樣。
【專利說明】帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統，更詳細地說，涉及一種任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統。
【背景技術】
[0002]當前，廣泛應用著來自多個傳感器設備的傳感器數據，實際上以智能手機為代表在高功能移動設備等中也開始搭載如角速度傳感器設備、磁方位傳感器設備那樣的各種傳感器設備。另外，對能夠應用于導航系統的多個傳感器數據進行整合來進行位置估計的航位推算(DR/Dead Reckoning:自主導航)技術等的研究也在不斷推進，需要對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的技術。
[0003]這樣，在對多個傳感器設備進行整合處理的情況下，為了不妨礙用戶的利用并且使傳感器設備省電地進行動作，通過減輕獲取傳感器數據并進行處理的整合處理部的負荷以及對各傳感器設備進行最佳的測量管理來避免不需要或者非有效的測量很重要。
[0004]例如在專利文獻I中公開了一種為了減輕對整合處理部的負荷而獨立于該整合處理部自主地進行動作的傳感器設備。
[0005]圖1是以往的帶DR傳感器采樣功能的GPS接收器的結構圖，是專利文獻I所記載的GPS接收器。該GPS接收器自身不僅搭載GPS定位功能還搭載車載導航系統要求的其它功能，并且能夠以容易利用的方式對CPU(中央處理裝置)提供信息。在圖中，附圖標記8表示GPS天線，10表示CPU，12表示陀螺儀，14、16表示濾波器，20表示GPS接收器，22表示控制部，24表示A/D變換部，26表示計數器，100表示導航系統。
[0006]該專利文獻I所記載的GPS接收器具備:采樣單元，其以規定的周期對陀螺儀傳感器、車速脈沖、倒退信號等DR傳感器信號進行采樣；以及控制單元，其按照計算GPS定位解的每個周期，將該采樣單元采樣得到的多個采樣數據與以規定的周期計算的GPS定位解一起作為一幀的數據而輸出。在該控制單元將一幀的數據作為串行數據而輸出的情況下，CPU僅控制串行接口就能夠與GPS定位解一起獲取到DR傳感器的采樣數據。
[0007]也就是說，關于該專利文獻I所記載的GPS接收器，獨立于CPU的傳感器設備管理各傳感器設備的測量，將數據一起發送到CPU，由此削減以往通過CPU實現的整合處理部的處理。另外，以第一頻率(低)進行測量的GPS接收器具備以第二頻率(高)管理DR用各設備的測量的控制部，并以第一頻率一起發送到CPU。
[0008]在這種系統中，代替CPU而由主設備對各傳感器設備的測量進行控制管理，因此不對CPU附加負荷，能夠一邊以期望的頻率取得同步一邊進行測量。但是，僅是代替CPU的功能且必須設置具有這種功能的特定的設備，而無法使與主設備相連接的傳感器設備自主地進行動作。[0009]作為能夠完全自主地進行動作的傳感器設備，開發出了內部具備獨自的時鐘而各自自主地進行測量的傳感器設備。由此，不對CPU附加負荷而能夠以各傳感器設備所設定的各自的頻率自主地進行測量。但是，由于以獨自的時鐘進行動作，因此在傳感器設備之間測量定時產生偏移，存在無法取得同步這種問題。
[0010]因此，近年來，開發出了接收來自外部的觸發來取得測量定時的同步而自主地進行測量的傳感器設備。
[0011]例如，專利文獻2所記載的磁傳感器是能夠檢測來自外部的觸發而在各檢測部(傳感器)之間取得同步來進行采樣的磁傳感器。
[0012]圖2是用于說明專利文獻2所記載的磁傳感器的框圖。該磁傳感器9相當于磁傳感器9a、9b，具備多個磁檢測部Ila?11c、采樣處理部17a?17c、觸發檢測部13以及保持處理部19。構成為由采樣處理部17a?17c對多個磁檢測部Ila?Ilc的檢測信號分別進行采樣處理。另外，構成為由采樣處理部17a?17c進行了采樣處理的信號分別被輸入到保持處理部19，保持信號直到輸入下一個信號為止并適當地輸出到外部。另外，構成為采樣處理部17a?17c與輸入到觸發檢測部13的外部觸發信號同步地被驅動而僅進行一次采樣。另外，也能夠使磁傳感器Ila?Ilb的驅動電路與輸入到觸發檢測部13的外部觸發信號同步地進行驅動。此外，15表示控制部。
[0013]使用這種技術，不對CPU附加負荷而能夠一邊在傳感器設備之間取得同步一邊進行測量。但是，雖然存在如上述專利文獻2那樣在使用測量頻率相同的多個傳感器設備的情況下在傳感器設備之間使測量定時一致來取得同步并進行測量的技術，但是多數情況是在種類不同的傳感器設備之間，為了節省電力化、優化或者由于測量所需的時間不同而測量頻率、測量定時也不同。在該情況下，傳感器設備之間的測量定時產生偏移，因此在對各傳感器設備進行整合處理的情況下，需要進行數據偏移的校正處理來進行數據的對應。例如，舉出專利文獻3。在該專利文獻3中，根據測量定時的偏移設定延遲時間進行輸出，由此使傳感器設備之間的處理定時一致。
[0014]通常，在車載導航裝置中，將通過自主導航計算出的位置與由GPS(GlobalPositioning System:全球定位系統)計算出的位置進行合成來估計最佳位置。另外，在自主導航中，根據表示車輛速度的速度脈沖以及由陀螺儀、即角速度傳感器計測得到的車輛的轉彎角速度來更新上一次的定位位置，由此計算當前的位置。根據這種方式的導航裝置，即使在難以接收到來自GPS衛星的電波的隧道、地下停車場、高樓的樓谷之間，也能夠通過自主導航來導出本車位置。但是，前提是正確地獲取到基于速度脈沖的移動距離、來自陀螺儀的角速度、即方位。
[0015]上述專利文獻3所記載的導航裝置涉及以下一種導航裝置，即根據設置于移動體的角速度傳感器的輸出值以及從該角速度傳感器的輸出值變換為角速度的變換系數來導出移動體的角速度。導航裝置具備測量部，該測量部根據從衛星接收到的信號來周期地測量至少包含移動方向的方位和移動速度的測量數據，對角速度傳感器的輸出值的輸出定時進行調節，使其與該測量部中的測量數據的測量定時一致。上述導航裝置是以下裝置:在該情況下，根據角速度傳感器的輸出值的檢測定時與測量數據的測量定時的誤差，對角速度傳感器的輸出值的輸出定時進行調節，由此能夠降低檢測定時與測量定時的誤差。
[0016]但是，在這種方法中，需要預先通過實驗計算并設定用于校正測量定時的偏移的延遲時間，存在通用性差這種問題。
[0017]專利文獻1:日本特開2001-280974號公報
[0018]專利文獻2:日本特開2010-127857號公報
[0019]專利文獻3:日本特開2009-204603號公報
【發明內容】
[0020]如在上述專利文獻I至3中說明那樣，在對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的情況下，每個傳感器設備以最佳頻率且一邊取得同步一邊進行測量以及減輕傳感器數據的整合處理部的負荷很重要。
[0021]在此“取得同步”這個詞存在兩個觀點。在本發明中，區別使用該兩個觀點。首先，I)存在使傳感器設備之間基于測量頻率的測量次數的比不會產生偏移這種觀點。這是用于例如維持在某一傳感器設備進行η次測量期間某一設備進行m次測量這種測量數的比。由此，能夠準確地進行不同的傳感器設備之間的數據對應，因此這是必不可少的。接著，2)存在在傳感器設備之間使測量定時一致來進行測量這種觀點。上述專利文獻2和3中的同步基于這些觀點。關于測量定時，在時間上使其準確地一致并非必然是好的，在使用多個傳感器設備的情況下，也存在想要特意錯開定時來進行測量的情況。例如，在存在如果同時進行測量會導致干擾的多個傳感器設備的情況下，通過錯開測量定時能夠防止干擾。另外，如果一次使用所有傳感器設備進行測量會流過大量的電流，因此容易產生噪聲，通過錯開測量能夠將一次使用的電流抑制得低，同時也使電流值平滑化，因此能夠將噪聲抑制得低。
[0022]這樣，“取得同步”這個詞的兩個觀點中、特別是維持測量數的比這種觀點是重要的。因而，在本發明的以下說明中，只要沒有特別地事先說明，“取得同步”意味著以基于測量頻率的測量次數的比不產生偏移的方式進行測量。
[0023]另外，在本發明的說明書中使用了“采樣”這個詞，在考慮到傳感器設備也常使用的過采樣方法的情況下“采樣”存在兩個觀點。首先，I)是基于模擬信號在模擬數字變換器的入口被采樣/保持這一點的采樣。將該采樣稱為“AD變換的采樣”。2)是AD變換輸出的時間離散信號序列在之后以與AD變換的采樣不同的時間間隔被采樣。將該采樣稱為“數據收集時的采樣”。
[0024]在本發明中使用“采樣”這個詞的情況下，只要不特別地事先說明，是指“數據收集時的采樣”。在不使用過采樣方法的情況下，AD變換的采樣與數據收集時的采樣相同。在本發明中，說明了維持測量數的比這種觀點是重要的，而測量數的比被捕捉為上述“數據收集時的采樣”次數的比。
[0025]如上所述，在對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的情況下，以下三點很重要而成為課題:1)每個傳感器設備以最佳頻率進行測量；2)在傳感器設備之間維持基于測量頻率的測量次數的比(測量數比)來進行測量；以及3)減輕傳感器數據的整合處理部的負荷。
[0026]圖3公開了作為本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的前提的技術，是CPU具有對多個傳感器設備之間的測量定時進行管理的功能的傳感器數據處理系統的結構圖。
[0027]該傳感器數據處理系統由包括多個傳感器設備31、32、33的傳感器裝置30以及對來自該傳感器裝置30的測量數據進行處理的CPU35構成。接收來自外部的測量命令的第一傳感器設備31包括:檢測部311 ;測量部312，其接收來自外部的測量開始命令而開始檢測部311的測量；以及測量結果保持部313，其保持該測量部312的測量結果，將其測量數據發送到CPU35。其它第二傳感器設備32和第三傳感器設備33也具備與第一傳感器設備31相同的結構。
[0028]通過這種結構，首先，當測量命令從CPU35發送到第一傳感器設備31時，第一傳感器設備31開始進行測量。CPU35讀出第一傳感器設備31的測量結果保持部313所保持的測量結果作為測量數據。接著，當測量命令從CPU35發送到第二傳感器設備32時，第二傳感器設備32開始進行測量。CPU35從第二傳感器設備32讀出測量數據。最后，當測量命令從CPU35發送到第三傳感器設備33時，第三傳感器設備33開始進行測量。CPU35從第三傳感器設備33讀出測量數據。這樣通過CPU35對來自多個傳感器設備31、32、33的測量數據進行處理。在此，根據測量頻率來管理訪問各傳感器設備的定時。
[0029]這樣，CPU對多個傳感器設備的測量定時進行管理的系統是以下系統:在傳感器設備側，接收來自外部的命令而進行測量，在CPU側，以針對每個傳感器設備設定的測量頻率來管理測量定時，隨時訪問各傳感器設備來獲取數據。因此，存在對擔當整合處理部的所有功能的CPU的負荷大這種問題。因而，能夠解決上述I)和2)的問題，但是不能解決3)的問題。
[0030]圖4公開作為本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的前提的技術，是具備不需要由CPU管理測量定時而獨立具備時鐘來自主地進行測量的傳感器裝置的自主測量管理系統的結構圖。
[0031]該自主測量管理系統由包括多個傳感器設備41、42、43的傳感器裝置40以及對來自該傳感器裝置40的測量數據進行處理的CPU45構成。根據自己的時鐘開始進行測量的第一傳感器設備41包括:時鐘產生部414 ;計數器415，其對來自該時鐘產生部414的時鐘進行計數；以及比較部416，其將寄存器設定部417的設定值與計數器415的計數值進行比較。另外，傳感器設備41包括:測量開始命令生成部418，其根據來自該比較部416的比較值生成測量開始命令；測量部412，其接收來自該測量開始命令生成部418的測量開始命令而開始檢測部411的測量；以及測量結果保持部413，其保持該測量部412的測量結果(包含測量完成通知)，將其測量數據發送到CPU45。其它的第二傳感器設備42和第三傳感器設備43也具備與第一傳感器設備41相同的結構。
[0032]通過這種結構，各傳感器設備41、42、43自動地進行測量，當期望次數的測量結束時產生中斷信號。CPU45根據來自各傳感器設備41、42、43的中斷信號獲取測量數據。
[0033]這樣，具備各傳感器設備獨立具備時鐘而自主地進行測量的傳感器設備的自主測量管理系統是以下系統:在傳感器設備側，根據自己的時鐘自動地進行測量，當期望次數的測量結束時產生中斷信號。另外，自主測量管理系統是以下系統:在CPU側，根據來自傳感器設備的中斷信號來訪問各傳感器設備而獲取測量數據。在該情況下，各傳感器設備擔當整合處理部的大部分功能，因此存在減輕對CPU的負荷這種效果。另外，各傳感器設備還能夠設定各自最佳的測量頻率來進行測量。
[0034]然而，存在以下問題:在傳感器設備自主地管理測量的情況下，每個傳感器設備以獨自的時鐘進行動作所產生的、傳感器設備之間的測量數比的偏移隨著時間經過而增大。這是由于，即使以相同的測量頻率進行設定，也由于在各傳感器設備之間時鐘的動作頻率存在偏差而測量周期產生偏移。
[0035]圖5是由于各傳感器設備的時鐘存在偏差因此即使用相同的傳感器設備且設定為相同的測量頻率而測量周期也不一致的情況的說明圖。例如，在使用包含±1%的誤差(± 10 μ sec)而進行動作的IkHz的時鐘、以測量頻率IOOHz進行測量的情況下，一秒鐘偏移± 10msec、即一次測量次數。該偏移隨著時間經過進行累加而增大。因而，能夠解決上述I)和3)的課題，但是不能解決2)的課題。
[0036]并且，對使用了上述專利文獻2所記載的傳感器設備的情況進行研究。在該情況下，能夠在多個傳感器設備之間參照相同的觸發信號來自主地進行采樣，因此傳感器設備之間的測量數比不會隨著時間經過而產生偏移，并且還能夠減輕傳感器數據的整合處理部的負荷。然而，存在無法進行用于省電力化的、每個傳感器設備以與狀況相應的最佳頻率進行采樣這種問題。也就是說，能夠解決上述2)和3)的課題，但是不能解決I)的課題。
[0037]這樣，難以同時滿足在對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的情況下重要的、上述的三個重要課題，即，I)每個傳感器設備以最佳頻率進行測量；2)在傳感器設備之間維持基于測量頻率的測量次數的比(測量數比)來進行測量；以及3)減輕傳感器數據的整合處理部的負荷。
[0038]本發明是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統。
[0039]本發明是為了達到這種目的而完成的，第一發明是一種帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于，具備:計數器，其對計數命令進行計數，計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量；測量數比保持單元，其保持期望的測量數比的設定值；采樣定時生成單元，其根據計數器的計數值和由測量數比保持單元保持的測量數比的設定值，基于計數值與設定值的比較結果來生成采樣定時信號；以及采樣部，其基于采樣定時生成單元的采樣定時信號開始對由檢測部檢測出的各種信息的檢測信號進行采樣。
[0040]另外，第二發明的特征在于，在第一發明中，為了使基于采樣定時信號進行的采樣部的采樣開始延遲，使采樣定時生成單元與保持期望的測量開始延遲時間的延遲時間保持單元連接。
[0041]另外，第三發明的特征在于，在第一發明中，設置有保持檢測部動作開始時間信息的檢測部動作開始時間信息保持單元，并且設置有被輸入來自檢測部動作開始時間信息保持單元的檢測部動作開始時間信息和來自計數器的計數值的檢測部動作控制單元。
[0042]另外，第四發明的特征在于，在第一發明中，設置有生成計數命令的計數命令生成單元，并且，在利用計數命令生成單元生成的計數命令的情況下，對計數器輸入計數命令，同時還能夠將計數命令也輸出到外部。
[0043]另外，第五發明的特征在于，在第四發明中，用于將計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口。
[0044]另外，第六發明的特征在于，在第五發明中，用于將計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為I2C總線。
[0045]另外，第七發明的特征在于，在第五發明中，用于將計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為SPI總線。[0046]另外，第八發明的特征在于，在第五發明中，能夠對將計數命令生成單元生成的計數命令輸入到計數器的動作模式和將從外部輸入的計數命令輸入到計數器的動作模式進行切換。
[0047]另外，第九發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，傳感器數據處理部具有進行測量數比的設定并將測量數比的信息和計數命令發送到各傳感器設備的功能并且具有從各傳感器設備接收數據的功能。
[0048]另外，第十發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，與傳感器數據處理部相連接的主設備具有進行測量數比的設定并將測量數比的信息與計數命令發送到各傳感器設備的功能并且具有從各傳感器設備接收數據的功能。
[0049]另外，第十一發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，傳感器數據處理部具有進行測量數比等的設定并將測量數比的信息發送到各傳感器設備的功能以及從各傳感器設備接收數據的功能，傳感器設備中的任一個進行計數命令的生成和輸出。
[0050]另外，第十二發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成單元，從周期信號生成單元對各傳感器設備發送計數命令，傳感器數據處理部具有進行測量數比的設定并將測量數比的信息發送到各傳感器設備的功能以及從各傳感器設備接收數據的功能。
[0051]另外，第十三發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成部，從周期信號生成單元對各傳感器設備發送計數命令，各傳感器設備和傳感器數據處理部接收計數命令，各傳感器設備根據計數命令以所設定的測量數比自主地進行測量，傳感器數據處理部對接收到的計數命令進行計數，如果達到所設定的次數則從對應的各傳感器設備獲取數據。
[0052]根據本發明，能夠提供一種任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0053]圖1是以往的帶DR傳感器采樣功能的GPS接收器的結構圖。
[0054]圖2是用于說明專利文獻2所記載的磁傳感器的框圖。
[0055]圖3公開了作為本發明所涉及的多個傳感器設備之間的信號同步裝置的前提的技術，是CPU對多個傳感器設備之間的測量定時進行管理的測量定時管理系統的結構圖。
[0056]圖4公開了作為本發明所涉及的多個傳感器設備之間的信號同步裝置的前提的技術，是具備不由CPU對測量定時進行管理而獨立具備時鐘來自主地進行測量的傳感器設備的自主測量管理系統的結構圖。[0057]圖5是由于各傳感器設備的時鐘存在偏差因此即使用相同的傳感器設備且設定為相同的測量頻率也產生偏移、使測量周期不一致而在時間上測量數比的偏移增大的情況的說明圖。
[0058]圖6是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例1的結構圖。
[0059]圖7是用于說明圖6示出的結構圖中的各部的信號流的圖。
[0060]圖8是表示圖7中的各部的信號的圖。
[0061]圖9是使多個傳感器設備之間能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的信號同步裝置的說明圖。
[0062]圖10是各傳感器設備分別具備相同頻率的時鐘的情況下的說明圖。
[0063]圖11是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例2的結構圖。
[0064]圖12是用于說明圖11示出的結構圖中的各部的信號流的圖。
[0065]圖13是表示圖12中的各部的信號的圖。
[0066]圖14是能夠設定、保持多個傳感器設備之間的測量開始時刻的延遲時間的情況下的說明圖。
[0067]圖15是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3的結構圖。
[0068]圖16是用于說明圖15示出的結構圖中的各部的信號流的圖。
[0069]圖17是表示圖16中的各部的信號的圖。
[0070]圖18A是本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3中的、能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比且還能夠以延遲時間設定、保持各檢測部的動作開始時刻和結束時刻的情況下的說明圖，是表示測量數比為I時的圖。
[0071]圖18B是本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3中的、能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比且還能夠以延遲時間設定、保持各檢測部的動作開始時刻和結束時刻的情況下的說明圖，是表示測量數比為4時的圖。
[0072]圖19是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的結構圖。
[0073]圖20是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的變更例的結構圖。
[0074]圖21是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的進一步的變更例的結構圖。
[0075]圖22是能夠任意地設定、保持圖19示出的傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖。
[0076]圖23是能夠任意地設定、保持圖20和圖21示出的傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖。
[0077]圖24A是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0078]圖24B是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0079]圖24C是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0080]圖24D是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0081]圖24E是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0082]圖24F是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0083]圖25是用于說明本發明的實施例5所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0084]圖26是用于說明圖25示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將I2C總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0085]圖27是用于說明圖25示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將SPI總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0086]圖28是用于說明本發明的實施例6所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0087]圖29是用于說明本發明的實施例7所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0088]圖30是用于說明本發明的實施例8所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0089]圖31是用于說明本發明的實施例9所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
【具體實施方式】
[0090]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發明的各實施例。
[0091]實施例1
[0092]圖6是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例1的結構圖，在圖中，附圖標記51表示傳感器設備,511表示計數器,512表示測量數比保持部,513表示米樣定時生成部，514表不檢測部,515表不米樣部。該傳感器設備51相當于圖3中的各傳感器設備31、32、33，并且，相當于圖4中的各傳感器設備41、42、43。在該圖6中僅示出一個傳感器設備。
[0093]本發明的實施例1所涉及的傳感器設備51包括計數器511和測量數比保持部512，該計數器511對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量，該測量數比保持部512將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值。另外，傳感器設備51包括采樣定時生成部513和采樣部515，該采樣定時生成部513被輸入計數器511的計數值和由測量數比保持部512保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號，該采樣部515根據采樣定時生成部513的采樣定時信號對由檢測部514檢測出的檢測信號進行采樣。來自該傳感器設備51的測量數據被發送到CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0094]圖7是用于說明圖6示出的結構圖中的各部的信號流的圖。圖8是表示圖7中的各部的信號的圖。在圖8中，示出包含多個傳感器設備(傳感器1、傳感器2、傳感器3)的情況的例子。在圖8中，最上部示出的兩個信號(rstrutrg)是從外部對所有傳感器設備共用輸入的信號。接著，在表示為傳感器1、傳感器2、傳感器3的各分割線的下面示出的四個信號(elk、trg_sync、trg_count、smpl_org)是各傳感器設備獨立保持的內部信號。最后，在表示為傳感器1、2、3的分割線的下面示出的四個信號(trg、smpll、smpl2、smpl3)是為了容易看清多個傳感器設備之間的同步的樣子而再次示出上面示出的信號，trg與最上部的trg相同，smpll至3與各傳感器設備傳感器I至3的smpl_org分別相同。
[0095]各傳感器設備以分別獨立的具備土 10%精度的IKHz的內部時鐘(elk)進行動作。另外，作為測量數比(s2)分別保持有1、2、3這種值。并且，被輸入IOOHz的共用的計數命令(trg)。在本例中，計數命令以I比特的信號來實現。各傳感器設備以各自的內部時鐘取入計數命令，生成一個時鐘周期的成為有效的內部計數命令(trg_Sync)。并且，在內部計數命令每次成為有效時使計數命令計數器的值(trg_Count，Si)遞增I。對于計數命令計數器的值，當與測量數比(s2)的值-1 一致時，根據計數命令計數器復位信號(s3)而被復位至O。當在計數命令計數器被復位的狀態下內部計數命令成為有效時，一個時鐘周期的內部基本采樣信號(smpl_0rg)成為有效，該信號成為采樣定時生成部513的輸出即采樣信號(s4)。
[0096]通過這種結構，能夠任意地設定多個傳感器設備之間的測量數比，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0097]圖10是各傳感器設備分別具備相同頻率的時鐘的情況的說明圖，是使用更簡略的圖來進一步說明實施例1的動作的圖。在圖10中，各傳感器設備啟動的時刻分散，并且時鐘的周期也存在偏差。
[0098]此時，當考慮將第一至第三傳感器設備的測量數比設為1、1、2的情況時，在第一傳感器設備中，在將測量周期tl設定為T的情況下，在第二、第三傳感器設備中，將測量周期t2、t3分別設定為T、2T。在以往技術的傳感器設備的情況下，由于時鐘的頻率偏差而測量周期產生偏移，因此分別不會準確地成為Τ、2Τ，結果是測量數比隨著時間而偏移。另外，在啟動時刻也存在偏移的情況下，測量定時也產生偏移。圖9的左側示出該狀況。即使是這種狀況，如果經由圖6示出的結構進行處理，則也如圖9的右側所示，能夠在分別維持測量周期Τ、2Τ的狀態下進行測量，在傳感器設備之間測量數比不產生偏移。另外，在傳感器設備之間還能夠使測量定時一致。
[0099]這樣，根據圖6示出的實施例1的結構，能夠任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0100]實施例2
[0101]在上述實施例1的例子中，除了在傳感器設備之間維持測量數比來進行測量以夕卜，測量定時也在各傳感器設備的時鐘偏差的范圍內一致。然而，在發明要解決的問題中如上所述考慮在傳感器設備之間想要特意地錯開測量定時的情況，從而還能夠設定測量定時的延遲很重要。
[0102]圖11是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例2的結構圖，是能夠設定、保持各檢測部的測量開始時刻的延遲時間的傳感器設備的結構圖。在圖中，附圖標記61表示傳感器設備,611表示計數器,612表示測量數比保持部,613表示采樣定時生成部，614表示檢測部，615表示采樣部，616表示延遲時間保持部。
[0103]本發明的實施例2所涉及的傳感器設備61包括計數器611和測量數比保持部612，該計數器611對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量，該測量數比保持部612將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值。另外，傳感器設備61包括采樣定時生成部613和采樣部615，該采樣定時生成部613被輸入計數器611的計數值與由測量數比保持部612保持的測量數比的設定值，以計數值與設定值一致為起點，在經過延遲時間保持部616的延遲時間之后生成采樣定時信號，該采樣部615根據采樣定時生成部613的采樣定時信號對由檢測部614檢測出的檢測信號進行采樣。
[0104]也就是說，為了使采樣部615根據采樣定時信號進行的采樣的開始延遲，使采樣定時生成部613與保持期望的測量開始延遲時間的延遲時間保持部616連接。來自該傳感器設備61的測量數據被發送到CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0105]通過這種結構，保持期望延遲時間的延遲時間保持部616和采樣定時生成部613根據計數值和所保持的測量數比在經過延遲時間之后生成采樣開始的定時。
[0106]圖12是用于說明圖11示出的結構圖中的各部的信號流的圖。圖13是表示圖12中的各部的信號的圖。在圖13中，示出包含多個傳感器設備(傳感器1、傳感器2、傳感器3)的情況的例子。在圖13中，最上部示出的兩個信號(rstrutrg)是從外部對所有傳感器設備共用輸入的信號。接著，在表示為傳感器1、傳感器2、傳感器3的各分割線的下面示出的六個信號(從elk至Smpl_trg_dly)是各傳感器設備獨立保持的內部信號。最后，在表示為傳感器1、2、3的分割線的下面示出的四個信號(trg、smpll、smpl2、smpl3)是為了容易看清多個傳感器設備之間的同步的樣子而再次示出上面示出的信號，trg與最上部的trg相同，smpll至3與各傳感器設備傳感器I至3的smpl_trg_dly分別相同。
[0107]各傳感器設備以分別獨立的具有±10%精度的IKHz的內部時鐘(elk)進行動作。另外，作為測量數比(s2)，分別保持有5、5、5這種值。延遲時間信息(al、a2)是決定最終的采樣定時的信息，以從內部基本采樣信號(smpl_org)起的延遲時間來指定。在此,延遲時間(al)是表示從內部基本采樣信號起延遲多少個計數命令來進行采樣的值，延遲時間(a2)是表示在延遲al個計數命令之后還延遲多少個時鐘來進行采樣的值。在本例中，al保持0、1、2這種值，a2保持0、0、0這種值(O是不延遲而進行動作)。并且，被輸入IOOHz的共用的計數命令(trg)。在本例中，計數命令以I比特的信號來實現。
[0108]各傳感器設備以各自的內部時鐘取入計數命令，生成一個時鐘周期的成為有效的內部計數命令(trg_Sync)。并且在內部計數命令每次成為有效時使計數命令計數器的值(trg_count,sl)遞增I。對于計數命令計數器的值，當與測量數比(s2)的值_1 一致時，根據計數命令計數器復位信號(s3)而被復位至O。當在計數命令計數器被復位的狀態下內部計數命令成為有效時，一個時鐘周期的內部基本采樣信號(smpl_0rg)成為有效。在從該信號成為有效的定時起第al個內部計數命令成為有效的定時之后時鐘動作了 a2次的定時，一個時鐘周期的成為有效的信號成為采樣定時生成部613的輸出、即采樣信號(smpl_trg_dly, s4)ο
[0109]圖14是能夠設定、保持多個傳感器設備之間的測量開始時刻的延遲時間的情況下的說明圖。能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比，還能夠設定、保持各傳感器設備的測量開始時刻的延遲時間。這在想要使采樣時間每次錯開少許以避免傳感器之間相互干擾的情況下等是有用的。另外，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0110]實施例3
[0111]圖15是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3的結構圖，是對圖6示出的實施例1添加了檢測部動作開始時間信息保持部和檢測部動作控制部的結構圖。在圖中，附圖標記71表示傳感器設備，711表示計數器，712表示測量數比保持部，713表示采樣定時生成部，714表示檢測部，715表示采樣部，716表示檢測部動作開始時間信息保持部，717表示檢測部動作控制部。
[0112]本發明的實施例3所涉及的傳感器設備71包括計數器711、測量數比保持部712以及檢測部動作開始時間信息保持部716，該計數器711對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量，測量數比保持部712將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值，該檢測部動作開始時間信息保持部716保持期望的檢測部動作開始時間信息。另外，傳感器設備71包括檢測部動作控制部717、采樣定時生成部713以及采樣部715，該檢測部動作控制部717根據來自計數器711的計數值和來自檢測部動作開始時間信息保持部716的檢測部動作開始時間信息來控制檢測部714的動作，該采樣定時生成部713被輸入計數器711的計數值和由測量數比保持部712保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號，該采樣部715根據采樣定時生成部713的采樣定時信號對由檢測部714檢測出的檢測信號進行采樣。來自該傳感器設備71的測量數據被發送至CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0113]圖16是用于說明圖15示出的結構圖中的各部的信號流的圖。圖17是表示圖16中的各部的信號的圖。在圖17中，示出包含多個傳感器設備(傳感器1、傳感器2、傳感器3)的情況的例子。在圖17中，最上部示出的兩個信號(rstrutrg)是從外部對所有傳感器設備共用輸入的信號。接著，在表示為傳感器1、傳感器2、傳感器3的各分割線的下面示出的四個(從elk至smpl_org)或者五個(從elk至power_enable)的信號是各傳感器設備獨立保持的內部信號。最后，在表示為傳感器1、2、3的分割線的下面示出的六個信號(從trg至smpl3)是為了容易看清多個傳感器設備之間的同步和各傳感器設備的檢測部動作的樣子而再次示出上面示出的信號。trg與最上部的trg相同，smpll至3與各傳感器設備傳感器I至3的smpl_org分別相同,power_enable2和3與傳感器設備傳感器2和3的power_enable 分別相同。
[0114]各傳感器設備以分別獨立的具有±10%精度的IKHz的內部時鐘(elk)進行動作。另外，作為測量數比(s2)而分別保持有5、5、5這種值。檢測部動作開始時間信息(al、a2)是用于決定檢測部動作開始時間的信息，以從內部基本采樣信號(smpl_org、s4)起的延遲時間來指定。在此，延遲時間(al)是表示從內部基本采樣信號起延遲多少個計數命令而開始動作的值，延遲時間(a2)是表示在延遲al個計數命令之后還延遲多少個時鐘的值。在本例中，al分別保持有0、1、2這種值，a2分別保持有0、0、0這種值。并且，被輸入IOOHz的共用的計數命令(trg)。在本例中，計數命令以I比特的信號來實現。[0115]各傳感器設備以各自的內部時鐘來取入計數命令，生成一個時鐘周期的成為有效的內部計數命令(trg_Sync)。并且在內部計數命令每次成為有效時使計數命令計數器的值(trg_count, Si)遞增I。對于計數命令計數器的值，當與測量數比(s2)的值-1 一致時根據計數命令計數器復位信號(s3)而被復位至O。當在計數命令計數器被復位的狀態下內部計數命令成為有效時，一個時鐘周期的內部基本采樣信號(smpl_0rg)成為有效。該信號成為米樣定時生成部713的輸出即米樣信號(s4)。
[0116]由檢測部動作控制部717對從采樣信號成為有效的定時起第al個內部計數命令成為有效的定時之后時鐘動作了 a2次的定時進行檢測，來開始檢測部714的動作。然后，在下一個采樣結束時(例如采樣信號的下降沿)停止檢測部714，待機直到再下一次的動作開始的定時為止。
[0117]圖18A和圖18B是本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3中的能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比且還能夠以延遲時間設定、保持各檢測部的動作開始時刻和結束時刻的情況的說明圖，圖18A示出測量數比為I時的情況，圖18B示出測量數比為4時的情況。
[0118]能夠比采樣定時提前所設定的時間使檢測部開始進行動作，如果到達采樣定時則沒有延遲地開始進行采樣，在采樣定時外時將檢測部設為停止模式等。
[0119]實施例4
[0120]圖19是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的結構圖，是對圖6示出的實施例1的計數器附加了計數命令生成部的結構圖。在圖中，附圖標記81表示傳感器設備，811表示計數器,812表示測量數比保持部,813表示采樣定時生成部，814表示檢測部,815表示采樣部,816表示計數命令生成部,817表示計數命令輸出控制部(Sffl)。
[0121]本發明的實施例4所涉及的傳感器設備81包括:計數器811，其對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量；計數命令生成部816，其生成計數命令；以及計數命令輸出控制部817，其對是否將所生成的計數命令作為傳感器設備之間的同步用計數命令來利用進行控制。另外，傳感器設備81包括:測量數比保持部812，其將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值；采樣定時生成部813，其被輸入計數器811的計數值與由測量數比保持部812保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號；以及采樣部815，其根據采樣定時生成部813的采樣定時信號對由檢測部814檢測出的檢測信號進行采樣。來自該傳感器設備81的測量數據被發送到CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0122]也就是說，在設置用于生成計數命令的計數命令生成部816并且利用該計數命令生成部816生成的計數命令的情況下，將計數命令輸入到計數器811，同時還能夠向外部輸出計數命令。在計數命令輸出端與計數命令生成部816之間設置計數命令輸出控制部(SW1)817，計數命令輸入端與計數器811的線相連接，計數命令輸出端與計數命令生成部816的線相連接。
[0123]通過這種結構，如后述的圖25至圖31示出的傳感器數據處理系統那樣，能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。另外，一邊按照在內部生成的計數命令進行動作一邊進行還能夠將相同的計數命令也提供給外部的計數命令輸出控制，因此還將所生成的計數命令也輸出到外部的傳感器，由此能夠成為傳感器設備之間取得同步的主設備。附圖標記101、102、103表示多個傳感器設備。
[0124]圖20是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的變更例的結構圖，是對圖6示出的實施例1的計數器附加了計數命令生成部的結構圖。在圖19中具備計數命令輸入端與計數命令輸出端，但是在圖20中僅具備計數命令輸入輸出端，計數命令輸出控制部(SW1)817被設置于計數命令輸入輸出端與計數命令生成部816之間。也就是說，是將圖19示出的計數命令輸出與計數命令輸入各自的接口設為共用的結構圖。
[0125]本發明的實施例4的變更例所涉及的傳感器設備能夠實現兩個動作以在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量。首先，在作為傳感器設備之間取得同步的主設備而進行動作的情況下(SW1接通)，將從內部的計數命令生成單元生成的計數命令輸入到計數器，同時還能夠輸出到外部。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸出。接著，在追隨外部的主設備在傳感器設備之間取得同步而進行動作的情況下(SWl斷開)，將從外部經由計數命令輸入輸出接口輸入的計數命令輸入到計數器。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸入。
[0126]也就是說，用于將計數命令生成部816生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口。
[0127]通過這種結構，不需要將傳感器設備的接口分為輸入用與輸出用，與圖19示出的結構相比，能夠更簡單地實現相同的功能。由此，得到不僅使各個傳感器設備的結構變得簡單且使傳感器數據處理系統整體的結構更簡單這種效果。
[0128]圖21是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的進一步變更例的結構圖，是對圖6示出的實施例1的計數器附加了計數命令生成部的結構圖。與圖20同樣地僅具備計數命令輸入輸出端，但是在計數命令輸入輸出端與計數器之間設置有SW2。也就是說，是能夠從內部的計數命令生成部816和計數器811切斷圖20示出的實施例的計數命令輸入輸出接口的結構圖。
[0129]實施例4的進一步變更例所涉及的傳感器設備能夠實現三個動作以在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量。首先，在作為傳感器設備之間取得同步的主設備而進行動作的情況下(SWl和SW2均接通)，將從內部的計數命令生成部816生成的計數命令輸入到計數器811，同時還能夠輸出到外部。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸出。接著，在追隨外部的主設備在傳感器設備之間取得同步而進行動作的情況下(Sffl斷開，SW2接通)，將從外部經由計數命令輸入輸出接口輸入的計數命令輸入到計數器811。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸入。并且，在不與外部的傳感器設備同步而獨立進行動作的情況下(SWl接通，SW2斷開)，將從內部的計數命令生成部816生成的計數命令輸入到計數器811，但是該命令不被輸出到外部。在該情況下，從內部的計數命令生成部816和計數器811切斷計數命令輸入輸出接口。
[0130]通過這種結構，即使在將連接多個傳感器設備的物理性連接固定的狀態下，通過切換各傳感器設備的動作模式，也能夠實現多個主設備?從設備的結構。
[0131]也就是說，能夠對將計數命令生成部816生成的計數命令輸入到計數器811的動作模式與將從外部輸入的計數命令輸入到計數器811的動作模式進行切換。[0132]另外，用于將計數命令生成部816生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且還能夠為I2C總線。該“I2C”為串行總線，使用于嵌入式系統、便攜式電話機等，是Inter-1ntegrated Circuit的簡稱,通常標記為I2C,被稱為“I2C”。此外，后述的圖26示出使用了 I2C總線的數據處理系統。
[0133]另外，用于將計數命令生成部816生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且還能夠為SPI總線。該“SPI”為串行外設接口(Serial Peripheral Interface),是計算機內部使用的將設備彼此連接的總線。是與并行總線相比連接端子數少即可實現的串行總線的一種，利用于進行較低速的數據傳送的設備。此外，后述的圖27示出使用了 SPI總線的數據處理系統。
[0134]圖22是圖19示出的能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖，示出了具備計數命令輸入端與計數命令輸出端的多個傳感器設備101、102、103的關系。
[0135]圖23是圖20和圖21示出的能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖，示出了僅具備計數命令輸入輸出端的多個傳感器設備101、102、103的關
系O
[0136]圖24A至圖24F是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖，在圖中，CC表示計數命令生成部，C表示計數器，M表示主設備，S表示從設備。另外，圖中的布線中的實線表示傳感器設備之間的物理性連接，虛線表示通過切換各傳感器設備的動作模式而實現的計數命令生成部與計數器之間的最終連接。根據圖24A至圖24F可知，即使在將傳感器設備之間的物理性連接固定的狀態下，通過切換各傳感器設備的動作模式，也能夠實現多個主設備?從設備的結構。
[0137]這樣，能夠提供一種能夠任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備。
[0138]圖25至圖31是用于說明上述本發明的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0139]實施例5
[0140]圖25是用于說明本發明的實施例5所涉及的使用了傳感器設備的情況下的數據處理系統的框圖。在圖中，附圖標記101至103表示傳感器設備，110表示MCU(傳感器數據處理部)。此外，實線表示測量數比等的設定內容、其它命令，虛線表示計數命令，一點劃線表示數據。
[0141]在此，MCU(Micro Controller Unit:微型控制器)是指在一個集成電路中集成計算機系統的、嵌入用的微處理器。主要使用于電子設備的控制等。與通常的微處理器不同，MCU本身搭載了 ROM、RAM等存儲器、I/O關聯等很多外圍功能。因此，與將ROM等作為獨立的部件進行搭載的情況相比，能夠抑制用于構建系統的成本。在本發明中，作為傳感器數據處理部而發揮功能。
[0142]本實施例5由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103和連接該各傳感器設備101、102、103的MCUllO構成。該MCUllO具有設定測量數比等并將其信息發送到各傳感器設備101、102、103的功能、生成計數命令并發送到各傳感器設備101、102、103的功能以及從各傳感器設備101、102、103接收數據的功能。
[0143]圖26是用于說明圖25示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將I2C總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0144]各傳感器設備101、102、103和MCUllO具備I2C的接口，通過I2C進行通信。由MCUllO設定測量數比，發送到各傳感器設備101、102、103。各傳感器設備101、102、103具有與固有地址不同的廣播用地址，各傳感器設備101、102、103用廣播用地址來同時接收從MCUllO發送的計數命令。各傳感器設備101、102、103根據計數命令，以所設定的測量數比自主地進行測量，當測量結束時設置中斷標志。當檢測到測量結束的中斷標志時，MCUllO取入數據。
[0145]實施例6
[0146]圖28是用于說明本發明的實施例6所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0147]本實施例6由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103、連接該各傳感器設備101、102、103的主設備111以及能夠發送和接收數據并能夠設定測量數比等的MCUl 10構成。主設備111具有以下功能JfWMCUllO得到的測量數比等信息發送到各傳感器設備101、102、103 ;生成計數命令并發送到各傳感器設備101、102、103 ;從各傳感器設備101、102、103接收數據；以及與MCUllO之間發送和接收數據。
[0148]實施例7
[0149]圖29是用于說明本發明的實施例7所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0150]本實施例7由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103以及連接該各傳感器設備101、102、103的MCUllO構成。該MCUllO具有設定測量數比等并將其信息發送到各傳感器設備101、102、103的功能以及從各傳感器設備101、102、103接收數據的功能，但是不具有生成計數命令的功能。傳感器設備中的任一個設備生成與輸出計數命令。
[0151]圖26是用于說明圖29示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將I2C總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0152]也就是說，在本實施例中，各傳感器設備具有與固有的從設備地址不同的廣播用的共用的從設備地址。另外，M⑶也可以具備該共用的從設備地址。首先，由于設定各傳感器設備的測量數比，因此MCUllO成為I2C主設備，針對各傳感器設備，使用各傳感器設備的固有地址開始寫入模式下的數據發送。
[0153]接著，指示傳感器設備中的一個生成計數命令，因此MCU成為I2C主設備，針對相應的傳感器設備，使用該傳感器設備的固有地址開始寫入模式下數據發送。之后，被指示生成計數命令的傳感器設備根據自己管理的定時，作為I2C主設備而針對共用的廣播用地址開始計數命令的寫入模式下的數據發送。各傳感器設備同時接收。在各傳感器設備中，對從該傳感器設備發送的計數命令進行計數，以所設定的測量數比自主地進行測量。
[0154]在MCUllO也共享廣播用地址的情況下，MCUllO還能夠掌握接收到了幾次計數命令，根據該信息來獲知要從各傳感器設備收集數據的定時。因此，MCUllO在要收集數據的適當的定時成為I2C主設備，針對各傳感器設備，使用各傳感器設備的固有地址開始讀取模式下的數據發送。由此，所指定的各傳感器設備將測量數據發送到MCU110，因此MCUllO能夠收集測量數據。
[0155]另外，各傳感器設備還能夠對MCUllO通知測量結束。作為通知單元，考慮設置中斷標志，或者各傳感器設備成為I2C主設備而開始MCU寫入模式下的數據發送等。MCUllO在檢測到測量結束的通知時，取入數據。并且，通過各傳感器設備成為I2C主設備而指示MCU寫入模式下的數據發送，還能夠自動地發送測量數據。
[0156]圖27是用于說明圖29示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將SPI總線使用于一個接口的情況下的系統結構圖。在該圖27中，CPU以及從設備I和從設備2具備SPI接口而通過SPI總線進行通信。從CPU對從設備I和從設備2進行設定。
[0157]在本實施例中，各傳感器設備與MCU(CPU) 110串聯連接，從設備選擇信號線(SS)與串行時鐘信號線(SCK)在各傳感器設備之間共享。在該結構的情況下，從MCUllO來看，各傳感器設備的設定寄存器、數據寄存器等能夠視為一個長移位寄存器。
[0158]首先，設定各傳感器設備的測量數比，因此MCUllO成為SPI主設備。此時，MCUllO的串行時鐘信號端子(SCK)為輸出端子。另外，傳感器設備的從設備選擇信號端子(SS)和串行時鐘信號端子(SCK)均為輸入端子。MCUllO通過CTRL端子使在傳感器設備之間共享的從設備選擇信號線(SS)有效。該從設備選擇信號還被輸入到MCUllO自己的從設備選擇信號輸入端子(SS)，但是MCUllO在該時間點作為SPI主設備而進行動作，因此MCUllO的動作不受任何影響。
[0159]在該狀態下，MCUllO使用串行時鐘信號端子和串行輸出信號端子訪問所有傳感器設備的設定寄存器串聯連接得到的寄存器鏈，設定測量數比。并且，進行以下設定:指示傳感器設備中的一個設備生成計數命令的設定，以及設定要發送測量數據的期望的定時(以計數幾次進行發送來指定)和要發送的期望的測量數據數。
[0160]如果完成到此為止的操作，則MCUllO解除主設備狀態，將自己設定為從設備模式。在以后的狀態中，MCUllO的串行時鐘信號端子(SCK)為輸入端子。另外，被設定為生成計數命令的傳感器設備將自己的從設備選擇信號端子(SS)和串行時鐘信號端子(SCK)變更為輸出端子。
[0161]被設定為生成計數命令的傳感器設備根據自己管理的定時，作為SPI主設備而將計數命令輸出到從設備選擇信號線(SS)。將計數命令例如設為從設備選擇信號線(SS)的下降沿。各傳感器設備同時接收該計數命令。在各傳感器設備中，對計數命令進行計數，以所設定的測量數比自主地進行測量。
[0162]并且，被設定為生成計數命令的傳感器設備如果檢測到要發送所設定的測量數據的定時，則在使從設備選擇信號線(SS)有效的狀態下，對串行時鐘信號線(SCK)送出與要發送的測量數據數對應的時鐘信號。由此，從所有傳感器設備的數據寄存器串聯連接得到的寄存器鏈對MCU依次傳送測量數據，MCU能夠收集期望的測量數據。
[0163]在串聯連接的SPI總線結構中，在從傳感器設備對MCUllO發送數據的定時，還能夠從MCUllO對傳感器設備發送數據。因此，在MCUllO想要變更測量數據的結構的情況下等，通過發送期望的設定信息，能夠從傳感器設備收回SPI主設備的權限。
[0164]實施例8[0165]圖30是用于說明本發明的實施例8所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0166]本實施例8由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103、連接該各傳感器設備101、102、103的MCUllO以及生成計數命令的外部的周期信號生成部112構成。該周期信號生成部112對各傳感器設備101、102、103發送計數命令。MCUllO具有設定測量數比等并將其信息發送到各傳感器設備101、102、103的功能以及從各傳感器設備101、102、103接收數據的功能。
[0167]實施例9
[0168]圖31是用于說明本發明的實施例9所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖，示出圖30示出的實施例8的其它實施例。
[0169]本實施例9由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103、連接該各傳感器設備101、102、103的MCUl 10以及生成計數命令的外部的周期信號生成部112構成，MCUl 10設定測量數比，將其信息發送到各傳感器設備101、102、103。準備計數命令接收用的線，從外部的周期信號生成部112對各傳感器設備101、102、103發送計數命令，由各傳感器設備101、102、103和MCUllO接收。各傳感器設備101、102、103根據計數命令以所設定的測量數比自主地進行測量。MCUllO對接收到的計數命令進行計數，如果到達所設定的次數則從對應的各傳感器設備101、102、103取入數據。
[0170]這樣，能夠提供一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，該帶采樣功能的傳感器設備能夠任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比并在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0171]附圖標記的i兌明
[0172]8:GPS 天線;9、9a、9b:磁傳感器;10:主 CPU ;lla、llb、llc:磁檢測部；12:陀螺儀；13:觸發檢測部；15、22:控制部；17a、17b、17c:采樣處理部；19:保持處理部；14、16:濾波器；20:GPS接收器；24:A/D變換部；26:計數器;31、32、33、41、42、43:傳感器設備；30,40:傳感器裝置;35、45 =CPU ;51、61、71、81:傳感器設備；100:導航系統;101、102、103:傳感器設備；110:MCU (傳感器數據處理部)；111:主設備；112:周期信號生成部；311、411:檢測部；312、412:測量部；313、413:測量結果保持部；414:時鐘產生部；415:計數器；416:比較部；417:寄存器設定部；418:測量開始命令生成部；511、611、711、811:計數器；512、612、712、812:測量數比保持部;513、613、713、813:采樣定時生成部;514、614、714、814:檢測部；515、615、715、815:采樣部；616:延遲時間保持部；716:檢測部動作開始時間信息保持部；717:檢測部動作控制部；816:計數命令生成部；817:計數命令輸出控制部(開關)。
【權利要求】
1.一種帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于，具備: 計數器，其對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量； 測量數比保持單元，其保持期望的測量數比的設定值； 采樣定時生成單元，其根據上述計數器的計數值和由上述測量數比保持單元保持的上述測量數比的設定值，基于上述計數值與上述設定值的比較結果來生成采樣定時信號；以及 采樣部，其基于上述采樣定時生成單元的采樣定時信號開始對由檢測部檢測出的各種信息的檢測信號進行采樣。
2.根據權利要求1所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 為了使基于上述采樣定時信號進行的上述采樣部的采樣開始延遲，使該采樣定時生成單元與保持期望的測量開始延遲時間的延遲時間保持單元連接。
3.根據權利要求1所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 設置有保持檢測部動作開始時間信息的檢測部動作開始時間信息保持單元，并且設置有被輸入來自該檢測部動作開始時間信息保持單元的檢測部動作開始時間信息和來自上述計數器的計數值的檢測部動作控制單元。
4.根據權利要求1所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 設置有生成計數命令的計數命令生成單元，并且，在利用該計數命令生成單元生成的計數命令的情況下，對上述計數器輸入該計數命令，同時還能夠將該計數命令也輸出到外部。
5.根據權利要求4所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 用于將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口。
6.根據權利要求5所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 用于將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為I2C總線。
7.根據權利要求5所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 用于將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為SPI總線。
8.根據權利要求5所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 能夠對將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸入到上述計數器的動作模式和將從外部輸入的計數命令輸入到上述計數器的動作模式進行切換。
9.一種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，該傳感器數據處理部具有進行上述測量數比的設定并將該測量數比的信息和計數命令發送到各上述傳感器設備的功能并且具有從各上述傳感器設備接收數據的功能。
10.一種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，與該傳感器數據處理部相連接的主設備具有進行上述測量數比的設定并將該測量數比的信息與計數命令發送到各上述傳感器設備的功能并且具有從各上述傳感器設備接收數據的功倉泛。
11.一種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，該傳感器數據處理部具有進行上述測量數比等的設定并將該測量數比的信息發送到各上述傳感器設備的功能以及從各上述傳感器設備接收數據的功能，上述傳感器設備中的任一個進行計數命令的生成和輸出。
12.—種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成單元，從該周期信號生成單元對各上述傳感器設備發送計數命令，上述傳感器數據處理部具有進行上述測量數比的設定并將該測量數比的信息發 送到各上述傳感器設備的功能以及從各上述傳感器設備接收數據的功能。
13.—種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成部，從該周期信號生成單元對各上述傳感器設備發送計數命令，各上述傳感器設備和上述傳感器數據處理部接收該計數命令，各傳感器設備根據計數命令以所設定的上述測量數比自主地進行測量，上述傳感器數據處理部對接收到的計數命令進行計數，如果達到所設定的次數則從對應的各上述傳感器設備獲取數據。
【文檔編號】G01D21/00GK103733030SQ201280038104
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年2月24日 優先權日:2012年2月24日
【發明者】山下昌哉, 小林士朗, 小泉修, 赤木優子 申請人:旭化成微電子株式會社
【專利摘要】能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并在維持該測量數比的狀態下自主地進行測量。包括：計數器(511)，其對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量；測量數比保持部(512)，其將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值；采樣定時生成部(513)，其被輸入計數器(511)的計數值以及由測量數比保持部(512)保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號；以及采樣部(515)，其基于采樣定時生成部(513)的采樣定時信號對由檢測部(514)檢測出的檢測信號進行采樣。
【專利說明】帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統，更詳細地說，涉及一種任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統。
【背景技術】
[0002]當前，廣泛應用著來自多個傳感器設備的傳感器數據，實際上以智能手機為代表在高功能移動設備等中也開始搭載如角速度傳感器設備、磁方位傳感器設備那樣的各種傳感器設備。另外，對能夠應用于導航系統的多個傳感器數據進行整合來進行位置估計的航位推算(DR/Dead Reckoning:自主導航)技術等的研究也在不斷推進，需要對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的技術。
[0003]這樣，在對多個傳感器設備進行整合處理的情況下，為了不妨礙用戶的利用并且使傳感器設備省電地進行動作，通過減輕獲取傳感器數據并進行處理的整合處理部的負荷以及對各傳感器設備進行最佳的測量管理來避免不需要或者非有效的測量很重要。
[0004]例如在專利文獻I中公開了一種為了減輕對整合處理部的負荷而獨立于該整合處理部自主地進行動作的傳感器設備。
[0005]圖1是以往的帶DR傳感器采樣功能的GPS接收器的結構圖，是專利文獻I所記載的GPS接收器。該GPS接收器自身不僅搭載GPS定位功能還搭載車載導航系統要求的其它功能，并且能夠以容易利用的方式對CPU(中央處理裝置)提供信息。在圖中，附圖標記8表示GPS天線，10表示CPU，12表示陀螺儀，14、16表示濾波器，20表示GPS接收器，22表示控制部，24表示A/D變換部，26表示計數器，100表示導航系統。
[0006]該專利文獻I所記載的GPS接收器具備:采樣單元，其以規定的周期對陀螺儀傳感器、車速脈沖、倒退信號等DR傳感器信號進行采樣；以及控制單元，其按照計算GPS定位解的每個周期，將該采樣單元采樣得到的多個采樣數據與以規定的周期計算的GPS定位解一起作為一幀的數據而輸出。在該控制單元將一幀的數據作為串行數據而輸出的情況下，CPU僅控制串行接口就能夠與GPS定位解一起獲取到DR傳感器的采樣數據。
[0007]也就是說，關于該專利文獻I所記載的GPS接收器，獨立于CPU的傳感器設備管理各傳感器設備的測量，將數據一起發送到CPU，由此削減以往通過CPU實現的整合處理部的處理。另外，以第一頻率(低)進行測量的GPS接收器具備以第二頻率(高)管理DR用各設備的測量的控制部，并以第一頻率一起發送到CPU。
[0008]在這種系統中，代替CPU而由主設備對各傳感器設備的測量進行控制管理，因此不對CPU附加負荷，能夠一邊以期望的頻率取得同步一邊進行測量。但是，僅是代替CPU的功能且必須設置具有這種功能的特定的設備，而無法使與主設備相連接的傳感器設備自主地進行動作。[0009]作為能夠完全自主地進行動作的傳感器設備，開發出了內部具備獨自的時鐘而各自自主地進行測量的傳感器設備。由此，不對CPU附加負荷而能夠以各傳感器設備所設定的各自的頻率自主地進行測量。但是，由于以獨自的時鐘進行動作，因此在傳感器設備之間測量定時產生偏移，存在無法取得同步這種問題。
[0010]因此，近年來，開發出了接收來自外部的觸發來取得測量定時的同步而自主地進行測量的傳感器設備。
[0011]例如，專利文獻2所記載的磁傳感器是能夠檢測來自外部的觸發而在各檢測部(傳感器)之間取得同步來進行采樣的磁傳感器。
[0012]圖2是用于說明專利文獻2所記載的磁傳感器的框圖。該磁傳感器9相當于磁傳感器9a、9b，具備多個磁檢測部Ila?11c、采樣處理部17a?17c、觸發檢測部13以及保持處理部19。構成為由采樣處理部17a?17c對多個磁檢測部Ila?Ilc的檢測信號分別進行采樣處理。另外，構成為由采樣處理部17a?17c進行了采樣處理的信號分別被輸入到保持處理部19，保持信號直到輸入下一個信號為止并適當地輸出到外部。另外，構成為采樣處理部17a?17c與輸入到觸發檢測部13的外部觸發信號同步地被驅動而僅進行一次采樣。另外，也能夠使磁傳感器Ila?Ilb的驅動電路與輸入到觸發檢測部13的外部觸發信號同步地進行驅動。此外，15表示控制部。
[0013]使用這種技術，不對CPU附加負荷而能夠一邊在傳感器設備之間取得同步一邊進行測量。但是，雖然存在如上述專利文獻2那樣在使用測量頻率相同的多個傳感器設備的情況下在傳感器設備之間使測量定時一致來取得同步并進行測量的技術，但是多數情況是在種類不同的傳感器設備之間，為了節省電力化、優化或者由于測量所需的時間不同而測量頻率、測量定時也不同。在該情況下，傳感器設備之間的測量定時產生偏移，因此在對各傳感器設備進行整合處理的情況下，需要進行數據偏移的校正處理來進行數據的對應。例如，舉出專利文獻3。在該專利文獻3中，根據測量定時的偏移設定延遲時間進行輸出，由此使傳感器設備之間的處理定時一致。
[0014]通常，在車載導航裝置中，將通過自主導航計算出的位置與由GPS(GlobalPositioning System:全球定位系統)計算出的位置進行合成來估計最佳位置。另外，在自主導航中，根據表示車輛速度的速度脈沖以及由陀螺儀、即角速度傳感器計測得到的車輛的轉彎角速度來更新上一次的定位位置，由此計算當前的位置。根據這種方式的導航裝置，即使在難以接收到來自GPS衛星的電波的隧道、地下停車場、高樓的樓谷之間，也能夠通過自主導航來導出本車位置。但是，前提是正確地獲取到基于速度脈沖的移動距離、來自陀螺儀的角速度、即方位。
[0015]上述專利文獻3所記載的導航裝置涉及以下一種導航裝置，即根據設置于移動體的角速度傳感器的輸出值以及從該角速度傳感器的輸出值變換為角速度的變換系數來導出移動體的角速度。導航裝置具備測量部，該測量部根據從衛星接收到的信號來周期地測量至少包含移動方向的方位和移動速度的測量數據，對角速度傳感器的輸出值的輸出定時進行調節，使其與該測量部中的測量數據的測量定時一致。上述導航裝置是以下裝置:在該情況下，根據角速度傳感器的輸出值的檢測定時與測量數據的測量定時的誤差，對角速度傳感器的輸出值的輸出定時進行調節，由此能夠降低檢測定時與測量定時的誤差。
[0016]但是，在這種方法中，需要預先通過實驗計算并設定用于校正測量定時的偏移的延遲時間，存在通用性差這種問題。
[0017]專利文獻1:日本特開2001-280974號公報
[0018]專利文獻2:日本特開2010-127857號公報
[0019]專利文獻3:日本特開2009-204603號公報
【發明內容】
[0020]如在上述專利文獻I至3中說明那樣，在對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的情況下，每個傳感器設備以最佳頻率且一邊取得同步一邊進行測量以及減輕傳感器數據的整合處理部的負荷很重要。
[0021]在此“取得同步”這個詞存在兩個觀點。在本發明中，區別使用該兩個觀點。首先，I)存在使傳感器設備之間基于測量頻率的測量次數的比不會產生偏移這種觀點。這是用于例如維持在某一傳感器設備進行η次測量期間某一設備進行m次測量這種測量數的比。由此，能夠準確地進行不同的傳感器設備之間的數據對應，因此這是必不可少的。接著，2)存在在傳感器設備之間使測量定時一致來進行測量這種觀點。上述專利文獻2和3中的同步基于這些觀點。關于測量定時，在時間上使其準確地一致并非必然是好的，在使用多個傳感器設備的情況下，也存在想要特意錯開定時來進行測量的情況。例如，在存在如果同時進行測量會導致干擾的多個傳感器設備的情況下，通過錯開測量定時能夠防止干擾。另外，如果一次使用所有傳感器設備進行測量會流過大量的電流，因此容易產生噪聲，通過錯開測量能夠將一次使用的電流抑制得低，同時也使電流值平滑化，因此能夠將噪聲抑制得低。
[0022]這樣，“取得同步”這個詞的兩個觀點中、特別是維持測量數的比這種觀點是重要的。因而，在本發明的以下說明中，只要沒有特別地事先說明，“取得同步”意味著以基于測量頻率的測量次數的比不產生偏移的方式進行測量。
[0023]另外，在本發明的說明書中使用了“采樣”這個詞，在考慮到傳感器設備也常使用的過采樣方法的情況下“采樣”存在兩個觀點。首先，I)是基于模擬信號在模擬數字變換器的入口被采樣/保持這一點的采樣。將該采樣稱為“AD變換的采樣”。2)是AD變換輸出的時間離散信號序列在之后以與AD變換的采樣不同的時間間隔被采樣。將該采樣稱為“數據收集時的采樣”。
[0024]在本發明中使用“采樣”這個詞的情況下，只要不特別地事先說明，是指“數據收集時的采樣”。在不使用過采樣方法的情況下，AD變換的采樣與數據收集時的采樣相同。在本發明中，說明了維持測量數的比這種觀點是重要的，而測量數的比被捕捉為上述“數據收集時的采樣”次數的比。
[0025]如上所述，在對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的情況下，以下三點很重要而成為課題:1)每個傳感器設備以最佳頻率進行測量；2)在傳感器設備之間維持基于測量頻率的測量次數的比(測量數比)來進行測量；以及3)減輕傳感器數據的整合處理部的負荷。
[0026]圖3公開了作為本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的前提的技術，是CPU具有對多個傳感器設備之間的測量定時進行管理的功能的傳感器數據處理系統的結構圖。
[0027]該傳感器數據處理系統由包括多個傳感器設備31、32、33的傳感器裝置30以及對來自該傳感器裝置30的測量數據進行處理的CPU35構成。接收來自外部的測量命令的第一傳感器設備31包括:檢測部311 ;測量部312，其接收來自外部的測量開始命令而開始檢測部311的測量；以及測量結果保持部313，其保持該測量部312的測量結果，將其測量數據發送到CPU35。其它第二傳感器設備32和第三傳感器設備33也具備與第一傳感器設備31相同的結構。
[0028]通過這種結構，首先，當測量命令從CPU35發送到第一傳感器設備31時，第一傳感器設備31開始進行測量。CPU35讀出第一傳感器設備31的測量結果保持部313所保持的測量結果作為測量數據。接著，當測量命令從CPU35發送到第二傳感器設備32時，第二傳感器設備32開始進行測量。CPU35從第二傳感器設備32讀出測量數據。最后，當測量命令從CPU35發送到第三傳感器設備33時，第三傳感器設備33開始進行測量。CPU35從第三傳感器設備33讀出測量數據。這樣通過CPU35對來自多個傳感器設備31、32、33的測量數據進行處理。在此，根據測量頻率來管理訪問各傳感器設備的定時。
[0029]這樣，CPU對多個傳感器設備的測量定時進行管理的系統是以下系統:在傳感器設備側，接收來自外部的命令而進行測量，在CPU側，以針對每個傳感器設備設定的測量頻率來管理測量定時，隨時訪問各傳感器設備來獲取數據。因此，存在對擔當整合處理部的所有功能的CPU的負荷大這種問題。因而，能夠解決上述I)和2)的問題，但是不能解決3)的問題。
[0030]圖4公開作為本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的前提的技術，是具備不需要由CPU管理測量定時而獨立具備時鐘來自主地進行測量的傳感器裝置的自主測量管理系統的結構圖。
[0031]該自主測量管理系統由包括多個傳感器設備41、42、43的傳感器裝置40以及對來自該傳感器裝置40的測量數據進行處理的CPU45構成。根據自己的時鐘開始進行測量的第一傳感器設備41包括:時鐘產生部414 ;計數器415，其對來自該時鐘產生部414的時鐘進行計數；以及比較部416，其將寄存器設定部417的設定值與計數器415的計數值進行比較。另外，傳感器設備41包括:測量開始命令生成部418，其根據來自該比較部416的比較值生成測量開始命令；測量部412，其接收來自該測量開始命令生成部418的測量開始命令而開始檢測部411的測量；以及測量結果保持部413，其保持該測量部412的測量結果(包含測量完成通知)，將其測量數據發送到CPU45。其它的第二傳感器設備42和第三傳感器設備43也具備與第一傳感器設備41相同的結構。
[0032]通過這種結構，各傳感器設備41、42、43自動地進行測量，當期望次數的測量結束時產生中斷信號。CPU45根據來自各傳感器設備41、42、43的中斷信號獲取測量數據。
[0033]這樣，具備各傳感器設備獨立具備時鐘而自主地進行測量的傳感器設備的自主測量管理系統是以下系統:在傳感器設備側，根據自己的時鐘自動地進行測量，當期望次數的測量結束時產生中斷信號。另外，自主測量管理系統是以下系統:在CPU側，根據來自傳感器設備的中斷信號來訪問各傳感器設備而獲取測量數據。在該情況下，各傳感器設備擔當整合處理部的大部分功能，因此存在減輕對CPU的負荷這種效果。另外，各傳感器設備還能夠設定各自最佳的測量頻率來進行測量。
[0034]然而，存在以下問題:在傳感器設備自主地管理測量的情況下，每個傳感器設備以獨自的時鐘進行動作所產生的、傳感器設備之間的測量數比的偏移隨著時間經過而增大。這是由于，即使以相同的測量頻率進行設定，也由于在各傳感器設備之間時鐘的動作頻率存在偏差而測量周期產生偏移。
[0035]圖5是由于各傳感器設備的時鐘存在偏差因此即使用相同的傳感器設備且設定為相同的測量頻率而測量周期也不一致的情況的說明圖。例如，在使用包含±1%的誤差(± 10 μ sec)而進行動作的IkHz的時鐘、以測量頻率IOOHz進行測量的情況下，一秒鐘偏移± 10msec、即一次測量次數。該偏移隨著時間經過進行累加而增大。因而，能夠解決上述I)和3)的課題，但是不能解決2)的課題。
[0036]并且，對使用了上述專利文獻2所記載的傳感器設備的情況進行研究。在該情況下，能夠在多個傳感器設備之間參照相同的觸發信號來自主地進行采樣，因此傳感器設備之間的測量數比不會隨著時間經過而產生偏移，并且還能夠減輕傳感器數據的整合處理部的負荷。然而，存在無法進行用于省電力化的、每個傳感器設備以與狀況相應的最佳頻率進行采樣這種問題。也就是說，能夠解決上述2)和3)的課題，但是不能解決I)的課題。
[0037]這樣，難以同時滿足在對來自多個傳感器設備的傳感器數據進行整合處理的情況下重要的、上述的三個重要課題，即，I)每個傳感器設備以最佳頻率進行測量；2)在傳感器設備之間維持基于測量頻率的測量次數的比(測量數比)來進行測量；以及3)減輕傳感器數據的整合處理部的負荷。
[0038]本發明是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統。
[0039]本發明是為了達到這種目的而完成的，第一發明是一種帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于，具備:計數器，其對計數命令進行計數，計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量；測量數比保持單元，其保持期望的測量數比的設定值；采樣定時生成單元，其根據計數器的計數值和由測量數比保持單元保持的測量數比的設定值，基于計數值與設定值的比較結果來生成采樣定時信號；以及采樣部，其基于采樣定時生成單元的采樣定時信號開始對由檢測部檢測出的各種信息的檢測信號進行采樣。
[0040]另外，第二發明的特征在于，在第一發明中，為了使基于采樣定時信號進行的采樣部的采樣開始延遲，使采樣定時生成單元與保持期望的測量開始延遲時間的延遲時間保持單元連接。
[0041]另外，第三發明的特征在于，在第一發明中，設置有保持檢測部動作開始時間信息的檢測部動作開始時間信息保持單元，并且設置有被輸入來自檢測部動作開始時間信息保持單元的檢測部動作開始時間信息和來自計數器的計數值的檢測部動作控制單元。
[0042]另外，第四發明的特征在于，在第一發明中，設置有生成計數命令的計數命令生成單元，并且，在利用計數命令生成單元生成的計數命令的情況下，對計數器輸入計數命令，同時還能夠將計數命令也輸出到外部。
[0043]另外，第五發明的特征在于，在第四發明中，用于將計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口。
[0044]另外，第六發明的特征在于，在第五發明中，用于將計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為I2C總線。
[0045]另外，第七發明的特征在于，在第五發明中，用于將計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為SPI總線。[0046]另外，第八發明的特征在于，在第五發明中，能夠對將計數命令生成單元生成的計數命令輸入到計數器的動作模式和將從外部輸入的計數命令輸入到計數器的動作模式進行切換。
[0047]另外，第九發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，傳感器數據處理部具有進行測量數比的設定并將測量數比的信息和計數命令發送到各傳感器設備的功能并且具有從各傳感器設備接收數據的功能。
[0048]另外，第十發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，與傳感器數據處理部相連接的主設備具有進行測量數比的設定并將測量數比的信息與計數命令發送到各傳感器設備的功能并且具有從各傳感器設備接收數據的功能。
[0049]另外，第十一發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，傳感器數據處理部具有進行測量數比等的設定并將測量數比的信息發送到各傳感器設備的功能以及從各傳感器設備接收數據的功能，傳感器設備中的任一個進行計數命令的生成和輸出。
[0050]另外，第十二發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成單元，從周期信號生成單元對各傳感器設備發送計數命令，傳感器數據處理部具有進行測量數比的設定并將測量數比的信息發送到各傳感器設備的功能以及從各傳感器設備接收數據的功能。
[0051]另外，第十三發明是一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，其特征在于，將第一至第八發明中的任一項所記載的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成部，從周期信號生成單元對各傳感器設備發送計數命令，各傳感器設備和傳感器數據處理部接收計數命令，各傳感器設備根據計數命令以所設定的測量數比自主地進行測量，傳感器數據處理部對接收到的計數命令進行計數，如果達到所設定的次數則從對應的各傳感器設備獲取數據。
[0052]根據本發明，能夠提供一種任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備以及使用了該傳感器設備的傳感器數據處理系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0053]圖1是以往的帶DR傳感器采樣功能的GPS接收器的結構圖。
[0054]圖2是用于說明專利文獻2所記載的磁傳感器的框圖。
[0055]圖3公開了作為本發明所涉及的多個傳感器設備之間的信號同步裝置的前提的技術，是CPU對多個傳感器設備之間的測量定時進行管理的測量定時管理系統的結構圖。
[0056]圖4公開了作為本發明所涉及的多個傳感器設備之間的信號同步裝置的前提的技術，是具備不由CPU對測量定時進行管理而獨立具備時鐘來自主地進行測量的傳感器設備的自主測量管理系統的結構圖。[0057]圖5是由于各傳感器設備的時鐘存在偏差因此即使用相同的傳感器設備且設定為相同的測量頻率也產生偏移、使測量周期不一致而在時間上測量數比的偏移增大的情況的說明圖。
[0058]圖6是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例1的結構圖。
[0059]圖7是用于說明圖6示出的結構圖中的各部的信號流的圖。
[0060]圖8是表示圖7中的各部的信號的圖。
[0061]圖9是使多個傳感器設備之間能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的信號同步裝置的說明圖。
[0062]圖10是各傳感器設備分別具備相同頻率的時鐘的情況下的說明圖。
[0063]圖11是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例2的結構圖。
[0064]圖12是用于說明圖11示出的結構圖中的各部的信號流的圖。
[0065]圖13是表示圖12中的各部的信號的圖。
[0066]圖14是能夠設定、保持多個傳感器設備之間的測量開始時刻的延遲時間的情況下的說明圖。
[0067]圖15是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3的結構圖。
[0068]圖16是用于說明圖15示出的結構圖中的各部的信號流的圖。
[0069]圖17是表示圖16中的各部的信號的圖。
[0070]圖18A是本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3中的、能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比且還能夠以延遲時間設定、保持各檢測部的動作開始時刻和結束時刻的情況下的說明圖，是表示測量數比為I時的圖。
[0071]圖18B是本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3中的、能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比且還能夠以延遲時間設定、保持各檢測部的動作開始時刻和結束時刻的情況下的說明圖，是表示測量數比為4時的圖。
[0072]圖19是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的結構圖。
[0073]圖20是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的變更例的結構圖。
[0074]圖21是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的進一步的變更例的結構圖。
[0075]圖22是能夠任意地設定、保持圖19示出的傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖。
[0076]圖23是能夠任意地設定、保持圖20和圖21示出的傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖。
[0077]圖24A是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0078]圖24B是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0079]圖24C是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0080]圖24D是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0081]圖24E是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0082]圖24F是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖。
[0083]圖25是用于說明本發明的實施例5所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0084]圖26是用于說明圖25示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將I2C總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0085]圖27是用于說明圖25示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將SPI總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0086]圖28是用于說明本發明的實施例6所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0087]圖29是用于說明本發明的實施例7所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0088]圖30是用于說明本發明的實施例8所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0089]圖31是用于說明本發明的實施例9所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
【具體實施方式】
[0090]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發明的各實施例。
[0091]實施例1
[0092]圖6是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例1的結構圖，在圖中，附圖標記51表示傳感器設備,511表示計數器,512表示測量數比保持部,513表示米樣定時生成部，514表不檢測部,515表不米樣部。該傳感器設備51相當于圖3中的各傳感器設備31、32、33，并且，相當于圖4中的各傳感器設備41、42、43。在該圖6中僅示出一個傳感器設備。
[0093]本發明的實施例1所涉及的傳感器設備51包括計數器511和測量數比保持部512，該計數器511對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量，該測量數比保持部512將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值。另外，傳感器設備51包括采樣定時生成部513和采樣部515，該采樣定時生成部513被輸入計數器511的計數值和由測量數比保持部512保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號，該采樣部515根據采樣定時生成部513的采樣定時信號對由檢測部514檢測出的檢測信號進行采樣。來自該傳感器設備51的測量數據被發送到CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0094]圖7是用于說明圖6示出的結構圖中的各部的信號流的圖。圖8是表示圖7中的各部的信號的圖。在圖8中，示出包含多個傳感器設備(傳感器1、傳感器2、傳感器3)的情況的例子。在圖8中，最上部示出的兩個信號(rstrutrg)是從外部對所有傳感器設備共用輸入的信號。接著，在表示為傳感器1、傳感器2、傳感器3的各分割線的下面示出的四個信號(elk、trg_sync、trg_count、smpl_org)是各傳感器設備獨立保持的內部信號。最后，在表示為傳感器1、2、3的分割線的下面示出的四個信號(trg、smpll、smpl2、smpl3)是為了容易看清多個傳感器設備之間的同步的樣子而再次示出上面示出的信號，trg與最上部的trg相同，smpll至3與各傳感器設備傳感器I至3的smpl_org分別相同。
[0095]各傳感器設備以分別獨立的具備土 10%精度的IKHz的內部時鐘(elk)進行動作。另外，作為測量數比(s2)分別保持有1、2、3這種值。并且，被輸入IOOHz的共用的計數命令(trg)。在本例中，計數命令以I比特的信號來實現。各傳感器設備以各自的內部時鐘取入計數命令，生成一個時鐘周期的成為有效的內部計數命令(trg_Sync)。并且，在內部計數命令每次成為有效時使計數命令計數器的值(trg_Count，Si)遞增I。對于計數命令計數器的值，當與測量數比(s2)的值-1 一致時，根據計數命令計數器復位信號(s3)而被復位至O。當在計數命令計數器被復位的狀態下內部計數命令成為有效時，一個時鐘周期的內部基本采樣信號(smpl_0rg)成為有效，該信號成為采樣定時生成部513的輸出即采樣信號(s4)。
[0096]通過這種結構，能夠任意地設定多個傳感器設備之間的測量數比，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0097]圖10是各傳感器設備分別具備相同頻率的時鐘的情況的說明圖，是使用更簡略的圖來進一步說明實施例1的動作的圖。在圖10中，各傳感器設備啟動的時刻分散，并且時鐘的周期也存在偏差。
[0098]此時，當考慮將第一至第三傳感器設備的測量數比設為1、1、2的情況時，在第一傳感器設備中，在將測量周期tl設定為T的情況下，在第二、第三傳感器設備中，將測量周期t2、t3分別設定為T、2T。在以往技術的傳感器設備的情況下，由于時鐘的頻率偏差而測量周期產生偏移，因此分別不會準確地成為Τ、2Τ，結果是測量數比隨著時間而偏移。另外，在啟動時刻也存在偏移的情況下，測量定時也產生偏移。圖9的左側示出該狀況。即使是這種狀況，如果經由圖6示出的結構進行處理，則也如圖9的右側所示，能夠在分別維持測量周期Τ、2Τ的狀態下進行測量，在傳感器設備之間測量數比不產生偏移。另外，在傳感器設備之間還能夠使測量定時一致。
[0099]這樣，根據圖6示出的實施例1的結構，能夠任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0100]實施例2
[0101]在上述實施例1的例子中，除了在傳感器設備之間維持測量數比來進行測量以夕卜，測量定時也在各傳感器設備的時鐘偏差的范圍內一致。然而，在發明要解決的問題中如上所述考慮在傳感器設備之間想要特意地錯開測量定時的情況，從而還能夠設定測量定時的延遲很重要。
[0102]圖11是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例2的結構圖，是能夠設定、保持各檢測部的測量開始時刻的延遲時間的傳感器設備的結構圖。在圖中，附圖標記61表示傳感器設備,611表示計數器,612表示測量數比保持部,613表示采樣定時生成部，614表示檢測部，615表示采樣部，616表示延遲時間保持部。
[0103]本發明的實施例2所涉及的傳感器設備61包括計數器611和測量數比保持部612，該計數器611對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量，該測量數比保持部612將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值。另外，傳感器設備61包括采樣定時生成部613和采樣部615，該采樣定時生成部613被輸入計數器611的計數值與由測量數比保持部612保持的測量數比的設定值，以計數值與設定值一致為起點，在經過延遲時間保持部616的延遲時間之后生成采樣定時信號，該采樣部615根據采樣定時生成部613的采樣定時信號對由檢測部614檢測出的檢測信號進行采樣。
[0104]也就是說，為了使采樣部615根據采樣定時信號進行的采樣的開始延遲，使采樣定時生成部613與保持期望的測量開始延遲時間的延遲時間保持部616連接。來自該傳感器設備61的測量數據被發送到CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0105]通過這種結構，保持期望延遲時間的延遲時間保持部616和采樣定時生成部613根據計數值和所保持的測量數比在經過延遲時間之后生成采樣開始的定時。
[0106]圖12是用于說明圖11示出的結構圖中的各部的信號流的圖。圖13是表示圖12中的各部的信號的圖。在圖13中，示出包含多個傳感器設備(傳感器1、傳感器2、傳感器3)的情況的例子。在圖13中，最上部示出的兩個信號(rstrutrg)是從外部對所有傳感器設備共用輸入的信號。接著，在表示為傳感器1、傳感器2、傳感器3的各分割線的下面示出的六個信號(從elk至Smpl_trg_dly)是各傳感器設備獨立保持的內部信號。最后，在表示為傳感器1、2、3的分割線的下面示出的四個信號(trg、smpll、smpl2、smpl3)是為了容易看清多個傳感器設備之間的同步的樣子而再次示出上面示出的信號，trg與最上部的trg相同，smpll至3與各傳感器設備傳感器I至3的smpl_trg_dly分別相同。
[0107]各傳感器設備以分別獨立的具有±10%精度的IKHz的內部時鐘(elk)進行動作。另外，作為測量數比(s2)，分別保持有5、5、5這種值。延遲時間信息(al、a2)是決定最終的采樣定時的信息，以從內部基本采樣信號(smpl_org)起的延遲時間來指定。在此,延遲時間(al)是表示從內部基本采樣信號起延遲多少個計數命令來進行采樣的值，延遲時間(a2)是表示在延遲al個計數命令之后還延遲多少個時鐘來進行采樣的值。在本例中，al保持0、1、2這種值，a2保持0、0、0這種值(O是不延遲而進行動作)。并且，被輸入IOOHz的共用的計數命令(trg)。在本例中，計數命令以I比特的信號來實現。
[0108]各傳感器設備以各自的內部時鐘取入計數命令，生成一個時鐘周期的成為有效的內部計數命令(trg_Sync)。并且在內部計數命令每次成為有效時使計數命令計數器的值(trg_count,sl)遞增I。對于計數命令計數器的值，當與測量數比(s2)的值_1 一致時，根據計數命令計數器復位信號(s3)而被復位至O。當在計數命令計數器被復位的狀態下內部計數命令成為有效時，一個時鐘周期的內部基本采樣信號(smpl_0rg)成為有效。在從該信號成為有效的定時起第al個內部計數命令成為有效的定時之后時鐘動作了 a2次的定時，一個時鐘周期的成為有效的信號成為采樣定時生成部613的輸出、即采樣信號(smpl_trg_dly, s4)ο
[0109]圖14是能夠設定、保持多個傳感器設備之間的測量開始時刻的延遲時間的情況下的說明圖。能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比，還能夠設定、保持各傳感器設備的測量開始時刻的延遲時間。這在想要使采樣時間每次錯開少許以避免傳感器之間相互干擾的情況下等是有用的。另外，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0110]實施例3
[0111]圖15是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3的結構圖，是對圖6示出的實施例1添加了檢測部動作開始時間信息保持部和檢測部動作控制部的結構圖。在圖中，附圖標記71表示傳感器設備，711表示計數器，712表示測量數比保持部，713表示采樣定時生成部，714表示檢測部，715表示采樣部，716表示檢測部動作開始時間信息保持部，717表示檢測部動作控制部。
[0112]本發明的實施例3所涉及的傳感器設備71包括計數器711、測量數比保持部712以及檢測部動作開始時間信息保持部716，該計數器711對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量，測量數比保持部712將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值，該檢測部動作開始時間信息保持部716保持期望的檢測部動作開始時間信息。另外，傳感器設備71包括檢測部動作控制部717、采樣定時生成部713以及采樣部715，該檢測部動作控制部717根據來自計數器711的計數值和來自檢測部動作開始時間信息保持部716的檢測部動作開始時間信息來控制檢測部714的動作，該采樣定時生成部713被輸入計數器711的計數值和由測量數比保持部712保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號，該采樣部715根據采樣定時生成部713的采樣定時信號對由檢測部714檢測出的檢測信號進行采樣。來自該傳感器設備71的測量數據被發送至CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0113]圖16是用于說明圖15示出的結構圖中的各部的信號流的圖。圖17是表示圖16中的各部的信號的圖。在圖17中，示出包含多個傳感器設備(傳感器1、傳感器2、傳感器3)的情況的例子。在圖17中，最上部示出的兩個信號(rstrutrg)是從外部對所有傳感器設備共用輸入的信號。接著，在表示為傳感器1、傳感器2、傳感器3的各分割線的下面示出的四個(從elk至smpl_org)或者五個(從elk至power_enable)的信號是各傳感器設備獨立保持的內部信號。最后，在表示為傳感器1、2、3的分割線的下面示出的六個信號(從trg至smpl3)是為了容易看清多個傳感器設備之間的同步和各傳感器設備的檢測部動作的樣子而再次示出上面示出的信號。trg與最上部的trg相同，smpll至3與各傳感器設備傳感器I至3的smpl_org分別相同,power_enable2和3與傳感器設備傳感器2和3的power_enable 分別相同。
[0114]各傳感器設備以分別獨立的具有±10%精度的IKHz的內部時鐘(elk)進行動作。另外，作為測量數比(s2)而分別保持有5、5、5這種值。檢測部動作開始時間信息(al、a2)是用于決定檢測部動作開始時間的信息，以從內部基本采樣信號(smpl_org、s4)起的延遲時間來指定。在此，延遲時間(al)是表示從內部基本采樣信號起延遲多少個計數命令而開始動作的值，延遲時間(a2)是表示在延遲al個計數命令之后還延遲多少個時鐘的值。在本例中，al分別保持有0、1、2這種值，a2分別保持有0、0、0這種值。并且，被輸入IOOHz的共用的計數命令(trg)。在本例中，計數命令以I比特的信號來實現。[0115]各傳感器設備以各自的內部時鐘來取入計數命令，生成一個時鐘周期的成為有效的內部計數命令(trg_Sync)。并且在內部計數命令每次成為有效時使計數命令計數器的值(trg_count, Si)遞增I。對于計數命令計數器的值，當與測量數比(s2)的值-1 一致時根據計數命令計數器復位信號(s3)而被復位至O。當在計數命令計數器被復位的狀態下內部計數命令成為有效時，一個時鐘周期的內部基本采樣信號(smpl_0rg)成為有效。該信號成為米樣定時生成部713的輸出即米樣信號(s4)。
[0116]由檢測部動作控制部717對從采樣信號成為有效的定時起第al個內部計數命令成為有效的定時之后時鐘動作了 a2次的定時進行檢測，來開始檢測部714的動作。然后，在下一個采樣結束時(例如采樣信號的下降沿)停止檢測部714，待機直到再下一次的動作開始的定時為止。
[0117]圖18A和圖18B是本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例3中的能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比且還能夠以延遲時間設定、保持各檢測部的動作開始時刻和結束時刻的情況的說明圖，圖18A示出測量數比為I時的情況，圖18B示出測量數比為4時的情況。
[0118]能夠比采樣定時提前所設定的時間使檢測部開始進行動作，如果到達采樣定時則沒有延遲地開始進行采樣，在采樣定時外時將檢測部設為停止模式等。
[0119]實施例4
[0120]圖19是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的結構圖，是對圖6示出的實施例1的計數器附加了計數命令生成部的結構圖。在圖中，附圖標記81表示傳感器設備，811表示計數器,812表示測量數比保持部,813表示采樣定時生成部，814表示檢測部,815表示采樣部,816表示計數命令生成部,817表示計數命令輸出控制部(Sffl)。
[0121]本發明的實施例4所涉及的傳感器設備81包括:計數器811，其對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量；計數命令生成部816，其生成計數命令；以及計數命令輸出控制部817，其對是否將所生成的計數命令作為傳感器設備之間的同步用計數命令來利用進行控制。另外，傳感器設備81包括:測量數比保持部812，其將測量數比設定為期望的測量數比，以多個傳感器設備各自對應的方式保持測量數比的設定值；采樣定時生成部813，其被輸入計數器811的計數值與由測量數比保持部812保持的測量數比的設定值，在計數值與設定值一致之后生成采樣定時信號；以及采樣部815，其根據采樣定時生成部813的采樣定時信號對由檢測部814檢測出的檢測信號進行采樣。來自該傳感器設備81的測量數據被發送到CPU(未圖示)來進行信號處理。
[0122]也就是說，在設置用于生成計數命令的計數命令生成部816并且利用該計數命令生成部816生成的計數命令的情況下，將計數命令輸入到計數器811，同時還能夠向外部輸出計數命令。在計數命令輸出端與計數命令生成部816之間設置計數命令輸出控制部(SW1)817，計數命令輸入端與計數器811的線相連接，計數命令輸出端與計數命令生成部816的線相連接。
[0123]通過這種結構，如后述的圖25至圖31示出的傳感器數據處理系統那樣，能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比，能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。另外，一邊按照在內部生成的計數命令進行動作一邊進行還能夠將相同的計數命令也提供給外部的計數命令輸出控制，因此還將所生成的計數命令也輸出到外部的傳感器，由此能夠成為傳感器設備之間取得同步的主設備。附圖標記101、102、103表示多個傳感器設備。
[0124]圖20是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的變更例的結構圖，是對圖6示出的實施例1的計數器附加了計數命令生成部的結構圖。在圖19中具備計數命令輸入端與計數命令輸出端，但是在圖20中僅具備計數命令輸入輸出端，計數命令輸出控制部(SW1)817被設置于計數命令輸入輸出端與計數命令生成部816之間。也就是說，是將圖19示出的計數命令輸出與計數命令輸入各自的接口設為共用的結構圖。
[0125]本發明的實施例4的變更例所涉及的傳感器設備能夠實現兩個動作以在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量。首先，在作為傳感器設備之間取得同步的主設備而進行動作的情況下(SW1接通)，將從內部的計數命令生成單元生成的計數命令輸入到計數器，同時還能夠輸出到外部。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸出。接著，在追隨外部的主設備在傳感器設備之間取得同步而進行動作的情況下(SWl斷開)，將從外部經由計數命令輸入輸出接口輸入的計數命令輸入到計數器。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸入。
[0126]也就是說，用于將計數命令生成部816生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口。
[0127]通過這種結構，不需要將傳感器設備的接口分為輸入用與輸出用，與圖19示出的結構相比，能夠更簡單地實現相同的功能。由此，得到不僅使各個傳感器設備的結構變得簡單且使傳感器數據處理系統整體的結構更簡單這種效果。
[0128]圖21是用于說明本發明所涉及的帶采樣功能的傳感器設備的實施例4的進一步變更例的結構圖，是對圖6示出的實施例1的計數器附加了計數命令生成部的結構圖。與圖20同樣地僅具備計數命令輸入輸出端，但是在計數命令輸入輸出端與計數器之間設置有SW2。也就是說，是能夠從內部的計數命令生成部816和計數器811切斷圖20示出的實施例的計數命令輸入輸出接口的結構圖。
[0129]實施例4的進一步變更例所涉及的傳感器設備能夠實現三個動作以在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量。首先，在作為傳感器設備之間取得同步的主設備而進行動作的情況下(SWl和SW2均接通)，將從內部的計數命令生成部816生成的計數命令輸入到計數器811，同時還能夠輸出到外部。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸出。接著，在追隨外部的主設備在傳感器設備之間取得同步而進行動作的情況下(Sffl斷開，SW2接通)，將從外部經由計數命令輸入輸出接口輸入的計數命令輸入到計數器811。在該情況下，計數命令輸入輸出接口的方向為命令的輸入。并且，在不與外部的傳感器設備同步而獨立進行動作的情況下(SWl接通，SW2斷開)，將從內部的計數命令生成部816生成的計數命令輸入到計數器811，但是該命令不被輸出到外部。在該情況下，從內部的計數命令生成部816和計數器811切斷計數命令輸入輸出接口。
[0130]通過這種結構，即使在將連接多個傳感器設備的物理性連接固定的狀態下，通過切換各傳感器設備的動作模式，也能夠實現多個主設備?從設備的結構。
[0131]也就是說，能夠對將計數命令生成部816生成的計數命令輸入到計數器811的動作模式與將從外部輸入的計數命令輸入到計數器811的動作模式進行切換。[0132]另外，用于將計數命令生成部816生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且還能夠為I2C總線。該“I2C”為串行總線，使用于嵌入式系統、便攜式電話機等，是Inter-1ntegrated Circuit的簡稱,通常標記為I2C,被稱為“I2C”。此外，后述的圖26示出使用了 I2C總線的數據處理系統。
[0133]另外，用于將計數命令生成部816生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且還能夠為SPI總線。該“SPI”為串行外設接口(Serial Peripheral Interface),是計算機內部使用的將設備彼此連接的總線。是與并行總線相比連接端子數少即可實現的串行總線的一種，利用于進行較低速的數據傳送的設備。此外，后述的圖27示出使用了 SPI總線的數據處理系統。
[0134]圖22是圖19示出的能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖，示出了具備計數命令輸入端與計數命令輸出端的多個傳感器設備101、102、103的關系。
[0135]圖23是圖20和圖21示出的能夠任意地設定、保持傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的傳感器數據處理系統的框圖，示出了僅具備計數命令輸入輸出端的多個傳感器設備101、102、103的關
系O
[0136]圖24A至圖24F是表示具備圖21示出的結構的傳感器設備之間的各種連接關系的系統結構圖，在圖中，CC表示計數命令生成部，C表示計數器，M表示主設備，S表示從設備。另外，圖中的布線中的實線表示傳感器設備之間的物理性連接，虛線表示通過切換各傳感器設備的動作模式而實現的計數命令生成部與計數器之間的最終連接。根據圖24A至圖24F可知，即使在將傳感器設備之間的物理性連接固定的狀態下，通過切換各傳感器設備的動作模式，也能夠實現多個主設備?從設備的結構。
[0137]這樣，能夠提供一種能夠任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比并能夠在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量的帶采樣功能的傳感器設備。
[0138]圖25至圖31是用于說明上述本發明的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0139]實施例5
[0140]圖25是用于說明本發明的實施例5所涉及的使用了傳感器設備的情況下的數據處理系統的框圖。在圖中，附圖標記101至103表示傳感器設備，110表示MCU(傳感器數據處理部)。此外，實線表示測量數比等的設定內容、其它命令，虛線表示計數命令，一點劃線表示數據。
[0141]在此，MCU(Micro Controller Unit:微型控制器)是指在一個集成電路中集成計算機系統的、嵌入用的微處理器。主要使用于電子設備的控制等。與通常的微處理器不同，MCU本身搭載了 ROM、RAM等存儲器、I/O關聯等很多外圍功能。因此，與將ROM等作為獨立的部件進行搭載的情況相比，能夠抑制用于構建系統的成本。在本發明中，作為傳感器數據處理部而發揮功能。
[0142]本實施例5由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103和連接該各傳感器設備101、102、103的MCUllO構成。該MCUllO具有設定測量數比等并將其信息發送到各傳感器設備101、102、103的功能、生成計數命令并發送到各傳感器設備101、102、103的功能以及從各傳感器設備101、102、103接收數據的功能。
[0143]圖26是用于說明圖25示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將I2C總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0144]各傳感器設備101、102、103和MCUllO具備I2C的接口，通過I2C進行通信。由MCUllO設定測量數比，發送到各傳感器設備101、102、103。各傳感器設備101、102、103具有與固有地址不同的廣播用地址，各傳感器設備101、102、103用廣播用地址來同時接收從MCUllO發送的計數命令。各傳感器設備101、102、103根據計數命令，以所設定的測量數比自主地進行測量，當測量結束時設置中斷標志。當檢測到測量結束的中斷標志時，MCUllO取入數據。
[0145]實施例6
[0146]圖28是用于說明本發明的實施例6所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0147]本實施例6由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103、連接該各傳感器設備101、102、103的主設備111以及能夠發送和接收數據并能夠設定測量數比等的MCUl 10構成。主設備111具有以下功能JfWMCUllO得到的測量數比等信息發送到各傳感器設備101、102、103 ;生成計數命令并發送到各傳感器設備101、102、103 ;從各傳感器設備101、102、103接收數據；以及與MCUllO之間發送和接收數據。
[0148]實施例7
[0149]圖29是用于說明本發明的實施例7所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0150]本實施例7由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103以及連接該各傳感器設備101、102、103的MCUllO構成。該MCUllO具有設定測量數比等并將其信息發送到各傳感器設備101、102、103的功能以及從各傳感器設備101、102、103接收數據的功能，但是不具有生成計數命令的功能。傳感器設備中的任一個設備生成與輸出計數命令。
[0151]圖26是用于說明圖29示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將I2C總線使用于一個計數命令輸入輸出接口的情況下的系統結構圖。
[0152]也就是說，在本實施例中，各傳感器設備具有與固有的從設備地址不同的廣播用的共用的從設備地址。另外，M⑶也可以具備該共用的從設備地址。首先，由于設定各傳感器設備的測量數比，因此MCUllO成為I2C主設備，針對各傳感器設備，使用各傳感器設備的固有地址開始寫入模式下的數據發送。
[0153]接著，指示傳感器設備中的一個生成計數命令，因此MCU成為I2C主設備，針對相應的傳感器設備，使用該傳感器設備的固有地址開始寫入模式下數據發送。之后，被指示生成計數命令的傳感器設備根據自己管理的定時，作為I2C主設備而針對共用的廣播用地址開始計數命令的寫入模式下的數據發送。各傳感器設備同時接收。在各傳感器設備中，對從該傳感器設備發送的計數命令進行計數，以所設定的測量數比自主地進行測量。
[0154]在MCUllO也共享廣播用地址的情況下，MCUllO還能夠掌握接收到了幾次計數命令，根據該信息來獲知要從各傳感器設備收集數據的定時。因此，MCUllO在要收集數據的適當的定時成為I2C主設備，針對各傳感器設備，使用各傳感器設備的固有地址開始讀取模式下的數據發送。由此，所指定的各傳感器設備將測量數據發送到MCU110，因此MCUllO能夠收集測量數據。
[0155]另外，各傳感器設備還能夠對MCUllO通知測量結束。作為通知單元，考慮設置中斷標志，或者各傳感器設備成為I2C主設備而開始MCU寫入模式下的數據發送等。MCUllO在檢測到測量結束的通知時，取入數據。并且，通過各傳感器設備成為I2C主設備而指示MCU寫入模式下的數據發送，還能夠自動地發送測量數據。
[0156]圖27是用于說明圖29示出的框圖中的動作的系統結構圖，是將SPI總線使用于一個接口的情況下的系統結構圖。在該圖27中，CPU以及從設備I和從設備2具備SPI接口而通過SPI總線進行通信。從CPU對從設備I和從設備2進行設定。
[0157]在本實施例中，各傳感器設備與MCU(CPU) 110串聯連接，從設備選擇信號線(SS)與串行時鐘信號線(SCK)在各傳感器設備之間共享。在該結構的情況下，從MCUllO來看，各傳感器設備的設定寄存器、數據寄存器等能夠視為一個長移位寄存器。
[0158]首先，設定各傳感器設備的測量數比，因此MCUllO成為SPI主設備。此時，MCUllO的串行時鐘信號端子(SCK)為輸出端子。另外，傳感器設備的從設備選擇信號端子(SS)和串行時鐘信號端子(SCK)均為輸入端子。MCUllO通過CTRL端子使在傳感器設備之間共享的從設備選擇信號線(SS)有效。該從設備選擇信號還被輸入到MCUllO自己的從設備選擇信號輸入端子(SS)，但是MCUllO在該時間點作為SPI主設備而進行動作，因此MCUllO的動作不受任何影響。
[0159]在該狀態下，MCUllO使用串行時鐘信號端子和串行輸出信號端子訪問所有傳感器設備的設定寄存器串聯連接得到的寄存器鏈，設定測量數比。并且，進行以下設定:指示傳感器設備中的一個設備生成計數命令的設定，以及設定要發送測量數據的期望的定時(以計數幾次進行發送來指定)和要發送的期望的測量數據數。
[0160]如果完成到此為止的操作，則MCUllO解除主設備狀態，將自己設定為從設備模式。在以后的狀態中，MCUllO的串行時鐘信號端子(SCK)為輸入端子。另外，被設定為生成計數命令的傳感器設備將自己的從設備選擇信號端子(SS)和串行時鐘信號端子(SCK)變更為輸出端子。
[0161]被設定為生成計數命令的傳感器設備根據自己管理的定時，作為SPI主設備而將計數命令輸出到從設備選擇信號線(SS)。將計數命令例如設為從設備選擇信號線(SS)的下降沿。各傳感器設備同時接收該計數命令。在各傳感器設備中，對計數命令進行計數，以所設定的測量數比自主地進行測量。
[0162]并且，被設定為生成計數命令的傳感器設備如果檢測到要發送所設定的測量數據的定時，則在使從設備選擇信號線(SS)有效的狀態下，對串行時鐘信號線(SCK)送出與要發送的測量數據數對應的時鐘信號。由此，從所有傳感器設備的數據寄存器串聯連接得到的寄存器鏈對MCU依次傳送測量數據，MCU能夠收集期望的測量數據。
[0163]在串聯連接的SPI總線結構中，在從傳感器設備對MCUllO發送數據的定時，還能夠從MCUllO對傳感器設備發送數據。因此，在MCUllO想要變更測量數據的結構的情況下等，通過發送期望的設定信息，能夠從傳感器設備收回SPI主設備的權限。
[0164]實施例8[0165]圖30是用于說明本發明的實施例8所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖。
[0166]本實施例8由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103、連接該各傳感器設備101、102、103的MCUllO以及生成計數命令的外部的周期信號生成部112構成。該周期信號生成部112對各傳感器設備101、102、103發送計數命令。MCUllO具有設定測量數比等并將其信息發送到各傳感器設備101、102、103的功能以及從各傳感器設備101、102、103接收數據的功能。
[0167]實施例9
[0168]圖31是用于說明本發明的實施例9所涉及的使用了多個傳感器設備的情況下的傳感器數據處理系統的框圖，示出圖30示出的實施例8的其它實施例。
[0169]本實施例9由具有本發明的功能的各傳感器設備101、102、103、連接該各傳感器設備101、102、103的MCUl 10以及生成計數命令的外部的周期信號生成部112構成，MCUl 10設定測量數比，將其信息發送到各傳感器設備101、102、103。準備計數命令接收用的線，從外部的周期信號生成部112對各傳感器設備101、102、103發送計數命令，由各傳感器設備101、102、103和MCUllO接收。各傳感器設備101、102、103根據計數命令以所設定的測量數比自主地進行測量。MCUllO對接收到的計數命令進行計數，如果到達所設定的次數則從對應的各傳感器設備101、102、103取入數據。
[0170]這樣，能夠提供一種使用了帶采樣功能的傳感器設備的傳感器數據處理系統，該帶采樣功能的傳感器設備能夠任意地設定、保持多個傳感器設備之間的測量數比并在維持所設定的傳感器設備之間的測量數比的狀態下自主地進行測量。
[0171]附圖標記的i兌明
[0172]8:GPS 天線;9、9a、9b:磁傳感器;10:主 CPU ;lla、llb、llc:磁檢測部；12:陀螺儀；13:觸發檢測部；15、22:控制部；17a、17b、17c:采樣處理部；19:保持處理部；14、16:濾波器；20:GPS接收器；24:A/D變換部；26:計數器;31、32、33、41、42、43:傳感器設備；30,40:傳感器裝置;35、45 =CPU ;51、61、71、81:傳感器設備；100:導航系統;101、102、103:傳感器設備；110:MCU (傳感器數據處理部)；111:主設備；112:周期信號生成部；311、411:檢測部；312、412:測量部；313、413:測量結果保持部；414:時鐘產生部；415:計數器；416:比較部；417:寄存器設定部；418:測量開始命令生成部；511、611、711、811:計數器；512、612、712、812:測量數比保持部;513、613、713、813:采樣定時生成部;514、614、714、814:檢測部；515、615、715、815:采樣部；616:延遲時間保持部；716:檢測部動作開始時間信息保持部；717:檢測部動作控制部；816:計數命令生成部；817:計數命令輸出控制部(開關)。
【權利要求】
1.一種帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于，具備: 計數器，其對計數命令進行計數，該計數命令用于在多個傳感器設備之間維持測量數比來進行測量； 測量數比保持單元，其保持期望的測量數比的設定值； 采樣定時生成單元，其根據上述計數器的計數值和由上述測量數比保持單元保持的上述測量數比的設定值，基于上述計數值與上述設定值的比較結果來生成采樣定時信號；以及 采樣部，其基于上述采樣定時生成單元的采樣定時信號開始對由檢測部檢測出的各種信息的檢測信號進行采樣。
2.根據權利要求1所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 為了使基于上述采樣定時信號進行的上述采樣部的采樣開始延遲，使該采樣定時生成單元與保持期望的測量開始延遲時間的延遲時間保持單元連接。
3.根據權利要求1所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 設置有保持檢測部動作開始時間信息的檢測部動作開始時間信息保持單元，并且設置有被輸入來自該檢測部動作開始時間信息保持單元的檢測部動作開始時間信息和來自上述計數器的計數值的檢測部動作控制單元。
4.根據權利要求1所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 設置有生成計數命令的計數命令生成單元，并且，在利用該計數命令生成單元生成的計數命令的情況下，對上述計數器輸入該計數命令，同時還能夠將該計數命令也輸出到外部。
5.根據權利要求4所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 用于將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口。
6.根據權利要求5所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 用于將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為I2C總線。
7.根據權利要求5所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 用于將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸出到外部的接口與用于從外部輸入計數命令的接口為一個接口并且為SPI總線。
8.根據權利要求5所述的帶采樣功能的傳感器設備，其特征在于， 能夠對將上述計數命令生成單元生成的計數命令輸入到上述計數器的動作模式和將從外部輸入的計數命令輸入到上述計數器的動作模式進行切換。
9.一種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，該傳感器數據處理部具有進行上述測量數比的設定并將該測量數比的信息和計數命令發送到各上述傳感器設備的功能并且具有從各上述傳感器設備接收數據的功能。
10.一種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，與該傳感器數據處理部相連接的主設備具有進行上述測量數比的設定并將該測量數比的信息與計數命令發送到各上述傳感器設備的功能并且具有從各上述傳感器設備接收數據的功倉泛。
11.一種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，該傳感器數據處理部具有進行上述測量數比等的設定并將該測量數比的信息發送到各上述傳感器設備的功能以及從各上述傳感器設備接收數據的功能，上述傳感器設備中的任一個進行計數命令的生成和輸出。
12.—種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成單元，從該周期信號生成單元對各上述傳感器設備發送計數命令，上述傳感器數據處理部具有進行上述測量數比的設定并將該測量數比的信息發 送到各上述傳感器設備的功能以及從各上述傳感器設備接收數據的功能。
13.—種傳感器數據處理系統，其特征在于， 將根據權利要求1至8中的任一項所述的傳感器設備與傳感器數據處理部組合，并具備進行計數命令生成的外部的周期信號生成部，從該周期信號生成單元對各上述傳感器設備發送計數命令，各上述傳感器設備和上述傳感器數據處理部接收該計數命令，各傳感器設備根據計數命令以所設定的上述測量數比自主地進行測量，上述傳感器數據處理部對接收到的計數命令進行計數，如果達到所設定的次數則從對應的各上述傳感器設備獲取數據。
【文檔編號】G01D21/00GK103733030SQ201280038104
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年2月24日 優先權日:2012年2月24日
【發明者】山下昌哉, 小林士朗, 小泉修, 赤木優子 申請人:旭化成微電子株式會社
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