本發(fā)明從一種具有傳感器數(shù)據(jù)緩沖器的傳感器系統(tǒng)出發(fā)，其中，所述傳感器數(shù)據(jù)緩沖器如此配置，使得傳感器數(shù)據(jù)以幀組織。

背景技術：

移動計算機設備(MCD)中的傳感器子系統(tǒng)必須能量有效地實現(xiàn)，以便例如保證長的電池運行時間。在MCD中，傳感器通常通過數(shù)字接口與應用處理器連接。應用處理器的為了讀取傳感器的測量的每一個結(jié)果的喚醒對于持久運行的應用、例如用于健康應用的計步器而言不夠能量有效。因此，傳感器當今實現(xiàn)緩存測量數(shù)據(jù)的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器、例如以FIFO存儲器形式的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器。應用處理器在喚醒周期中讀取所收集的測量數(shù)據(jù)。如果傳感器測量多于一個測量參量，則所述測量參量優(yōu)選存儲在一個共同的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器中，以便不同傳感器的數(shù)據(jù)的信息、例如順序以及必要時時間一致性保持。在傳感器中，例如可以測量加速度和轉(zhuǎn)速。圖1示出MCD中的這種傳感器系統(tǒng)。

如果在一個傳感器中可以測量所述多個測量參量，則通常需要測量可供使用的測量參量的僅僅一部分量。因此，通常求取并且在傳感器數(shù)據(jù)緩沖器存儲測量參量的僅僅一部分量。可能的是，所求取的并且待存儲的測量參量的所述部分量決定性地變化，例如在借助不同采樣頻率的測量參量中。可能的是，所求取的并且待存儲的測量參量的所述部分量不決定性地變化，例如在MCD對于一定的時間段完全不需要傳感器參量的情形中。

為了覆蓋測量參量的發(fā)生變化的部分量，當今的解決方案中的一些解決方案在傳感器數(shù)據(jù)緩沖器中保持用于所有可能的測量參量的存儲器空間。圖2A作為類型A示出對此的示例。示出傳感器數(shù)據(jù)緩沖器結(jié)構(gòu)，其對于陀螺儀數(shù)據(jù)和加速度計數(shù)據(jù)分別保留6個字節(jié)。測量數(shù)據(jù)以順序的數(shù)字表示，例如G5(6)代表第5。陀螺儀的采樣以6個字節(jié)的長度實現(xiàn)。以U表示的存儲器空間未被利用。該示例示出以下傳感器數(shù)據(jù)緩沖器，所述傳感器數(shù)據(jù)緩沖器具有陀螺儀的8個采樣并且具有加速度計的2個采樣。在該實例中，陀螺儀具有加速度計的四倍數(shù)據(jù)率。

現(xiàn)有技術中的另外的解決方案優(yōu)化存儲器空間利用，其方式是，它們確定如何將數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的協(xié)議。在圖2B中對于所述類型B示出同一示例。在此，MCD必須隱性地識別次序，數(shù)據(jù)以該次序存儲。

與此的偏差是不可能的。

上述類型A的傳感器數(shù)據(jù)緩存器具有以下不足：存儲器空間通常僅僅部分地被利用。這導致，MCD的應用處理器必須比當使用整個可供使用的存儲器空間時所需要的那樣更頻繁地被喚醒。借助類型B的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器能夠有效地實現(xiàn)具有測量參量的部分量的決定性變化的場景。但是，在每一次非決定性的變化時必須清除傳感器數(shù)據(jù)緩沖器并且數(shù)據(jù)丟失。此外，存在失去傳感器數(shù)據(jù)緩沖器與MCD之間的同步的風險，這可能容易地導致數(shù)據(jù)完整性錯誤。

在兩種類型A和B中，當傳感器參數(shù)變化時，必須刪除傳感器數(shù)據(jù)緩沖器。

在兩種類型A和B中，傳感器數(shù)據(jù)緩沖器中的數(shù)據(jù)與外部數(shù)據(jù)的同步是耗費的。但是，當陀螺儀必須與用于電子圖像穩(wěn)定的攝像機同步時，這例如可能是需要的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務是，實現(xiàn)一種傳感器數(shù)據(jù)緩沖器構(gòu)架，其盡可能統(tǒng)一現(xiàn)存解決方案的所有優(yōu)點，而不具有現(xiàn)存解決方案的缺點。此外，支持傳感器數(shù)據(jù)與外部事件的有效同步。

本發(fā)明的優(yōu)點

本發(fā)明涉及一種具有傳感器數(shù)據(jù)緩沖器的傳感器系統(tǒng)，其中，所述傳感器數(shù)據(jù)緩沖器如此配置，使得傳感器數(shù)據(jù)以幀組織。本發(fā)明的核心在于，傳感器數(shù)據(jù)緩沖器如此配置，使得數(shù)據(jù)幀具有頭部和傳感器數(shù)據(jù)區(qū)。有利地，這種傳感器系統(tǒng)在持續(xù)運行中能夠被重新配置，而不是必須刪除緩沖器中的數(shù)據(jù)或者不是必須重新啟動該系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的一種有利的構(gòu)型設置，頭部說明哪些測量參量包含在所述傳感器數(shù)據(jù)區(qū)中。在此有利的是，緊湊地使用存儲器，因為僅僅存儲以下數(shù)據(jù)：所述數(shù)據(jù)對于幀存在并且數(shù)據(jù)組成可以從幀到幀地變化。

根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的一種有利構(gòu)型設置，幀包含元數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的一種特別有利的構(gòu)型設置，幀包含用于傳感器數(shù)據(jù)的時間戳作為元數(shù)據(jù)。有利地，傳感器數(shù)據(jù)因此也可以在非實時數(shù)據(jù)傳輸時被分配給確定的時刻，由此尤其改善或者才完全能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)融合。

根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的一種特別有利的構(gòu)型設置，幀包含丟失的分組的數(shù)目作為元數(shù)據(jù)。有利地，借助所述信息可以辨識并且無效地解釋或者重新讀取丟失的分組。

根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的一種特別有利的構(gòu)型設置，幀包含傳感器的配置數(shù)據(jù)或者配置變化作為元數(shù)據(jù)。有利地，由此可以在持續(xù)的運行中傳達傳感器系統(tǒng)的配置以及配置的變化。

根據(jù)本發(fā)明的可重新配置的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器結(jié)構(gòu)不盡包含數(shù)據(jù)而且根據(jù)本發(fā)明附加地包含相應數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述。一個幀由數(shù)據(jù)的描述的信息塊——以下也稱作頭部——和數(shù)據(jù)組成。此外，頭部可以突出特定的控制幀，該特定的控制幀包含關于已變化的傳感器參數(shù)的信息。頭部包含關于在幀中包含哪些數(shù)據(jù)的信息，以便避免未使用的數(shù)據(jù)必須保持在緩沖器中，如其在類型A中的情形那樣。如果進行非決定性的變化，則這也在頭部中顯而易見并且緩沖器不是必須被清除，如在類型B中的那樣。

因此，當發(fā)生測量參量的部分量的非決定性變化時，不僅存儲器空間被有效地、幾乎與類型A那樣有效地被利用，而且不是必須清除傳感器數(shù)據(jù)緩沖器。

此外，能夠?qū)崿F(xiàn)與外部事件的有效同步，其方式是，在頭部中設置標記。所述事件例如通過外部引腳提供。經(jīng)典的應用情形例如是借助MCD的攝像機拍攝，與此同時所有幀與事件“Film”同步。

附圖說明

圖1：MCD中的傳感器系統(tǒng)；

圖2A和B：現(xiàn)有技術中的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器的配置的兩種類型；

圖3：根據(jù)本發(fā)明的具有幀的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器的構(gòu)造。

具體實施方式

傳感器數(shù)據(jù)緩沖器以幀存儲數(shù)據(jù)。幀包含頭部和測量數(shù)據(jù)或者其他信息。在頭部中定義涉及信息的哪種類型。幀可以包含多個傳感器參量的測量，所述測量數(shù)據(jù)已經(jīng)全部在同一時刻接收。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的具有幀的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器的構(gòu)造。除數(shù)據(jù)Ax(6)和Gy(6)以外，頭部包含Hi(1)。i是連續(xù)的索引，1是一個字節(jié)(示例性)的長度。

在該示例性的示例中，第一幀以一字節(jié)長的頭部H1(1)開始。所述幀還包含以下信息：在幀的數(shù)據(jù)部分中包含6字節(jié)的轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)據(jù)G1(6)和6字節(jié)的加速度傳感器數(shù)據(jù)A1(6)。第二幀以一個字節(jié)長的頭部H2(1)開始。所述幀包含以下信息：在幀的數(shù)據(jù)部分中包含6字節(jié)的轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)據(jù)G2(6)等。以下示例性示出，頭部可以如何構(gòu)造并且其如何定義數(shù)據(jù)的內(nèi)容。以下表格示出頭部格式的根據(jù)本發(fā)明的一種可能的實現(xiàn)：

域fh_mode、fh_parm和fh_ext描述頭部的類型、用于該類型的參數(shù)以及擴展。

無效(fh_mode＝ObOO)：

隨后的幀是無效的。也就是說，到達有效數(shù)據(jù)的尾部。

常規(guī)的幀(fh mode＝0bl0)：

域fh_parm示出，在常規(guī)的幀中包含哪些測量參量。因此例如也就是說，包含(不包含)用于傳感器X的數(shù)據(jù)‘1’(‘0’)。

域fh_ext<l:0>可以用于與外部事件的同步。

控制幀(fh mode＝0b01)：

控制幀不包含測量數(shù)據(jù)，而是包含描述事件或傳感器參數(shù)的變化的元數(shù)據(jù)?？赡苁且韵率纠涸跀?shù)據(jù)流中缺少幀、時間戳或者傳感器配置的變化、例如過濾器或數(shù)據(jù)率。

與外部事件的同步通過頭部中的標記實現(xiàn)，例如輸入引腳的值可以存儲在fh_ext域中。與MCD的同步通過以下方式確保：僅僅部分地由可重新配置的傳感器數(shù)據(jù)緩沖器讀取的幀在下一次讀取訪問時再次完全重復。因此，提供隱性的同步。