一种用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计制造技术

公开了一种用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计。该用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计包括：易失性高速工作存储器；第一处理单元，其连接至易失性高速工作存储器，第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在激活模式下，第一处理单元被开启并访问工作存储器，并且在非激活模式下，第一处理单元被关闭，其中，工作存储器具有在第一处理单元处于非激活模式的时段期间的存储器保持低功率模式；以及辅助电力连接，其被配置成在存储器保持低功率模式期间从电力管理电路系统向易失性高速工作存储器提供电力，其中，处理电路系统被设计成减少在存储器保持低功率模式下从易失性高速存储器到处理电路系统的其他部分的任何漏泄电流。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计
本技术涉及雷达物位计(RLG)。
技术介绍
最近一代的汽车雷达系统包括与合适的处理电路系统相结合的77GHz雷达收发器。这样的系统适于从12V电池电源接收电力，并且适于具有相对高的测量更新速率，例如每秒10次或甚至100次测量的数量级的测量更新速率。为了获得足够快的处理，软件代码以及数据被存储在快速(但是易失性的)存储器例如SRAM(静态随机存取存储器)中。使用在每次启动系统时由处理器执行的引导加载器(boot-loader)来将软件代码从非易失性存储器(例如闪速存储器)加载到SRAM中。典型的启动时间大约为1秒钟。这样的雷达系统通常具有相对宽的带宽，例如至少1GHz。这使得这样的雷达系统在罐或其他容器中的雷达物位测量的
中可能是很有用的，在上述
中，通常需要1GHz或更大的带宽以获得足够的分辨率和准确度。由于这些系统旨在用于汽车产业，因此制造量非常大，从而可以保持较低的制造成本。因此，如果这样的系统可以用于雷达物位测量，例如，用于监视罐或其他容器中的流体或固体的物位，则将会是有益的。注意，例如用于汽车产业的、大量生产的雷达系统不是一个新概念。然而，先前可用的系统已经在其他频率范围中例如在24GHz区域中操作，这些范围中，只有有限的带宽是公共可用的，即，从监管的角度来看是可允许的。因此，这样的先前可用的雷达系统尽管从成本的角度看是同样有益的，但对于高性能雷达物位测量而言，带宽不足。然而，RLG雷达系统的要求与汽车系统的要求显著不同。特别地，至关重要的是能量消耗的不同方面。虽然汽车中的雷达系统通常具有来自12V电源的或多或少的不受限电力，但许多雷达物位计通过从双线控制回路例如4mA至20mA的控制回路提取的能量来供电，在这种情况下，最坏情况下的可用功率被限制至几十mW。例如，在4mA的低控制电流和大约10V的可用电压下，仅有40mW可用于为RLG供电。在RLG中常规地使用能量储存装置来针对连续测量周期中的每一个周期的一些部分定期地提供更高的功率，但是在每秒一次测量或更多次测量的数量级的典型更新速率的情况下，针对测量周期可用的总能量也很有限。另一类别的雷达物位计是电池供电的，在这种情况下，可用功率可能更大，但是反而必须使能量消耗最小化，以确保电池的令人满意的使用寿命。如果在RLG中使用根据上文的雷达系统，则这些对能源消耗的限制引入了一些特定的挑战：1)雷达系统必须在每次测量之间关闭，以节省电力并积累能量。因此，对于每次测量，必须重复雷达系统的任何启动过程，例如将软件代码传送至快速存储器(SRAM)，从而将更新速率降低到可接受的程度以下。2)将软件代码从非易失性存储器传送至快速存储器所需的能量通常为100mWs(毫瓦秒)的数量级，例如大约400mWs。即使(给出足够时间的情况下)可以从4mA至20mA控制回路中提取这样的量的能量，也会需要非常大量的能量储存容量。这样的能量储存容量将与大的电路板面积和巨大成本相关联。
技术实现思路
本技术的一般目的是解决这些挑战并且提供一种雷达物位计，该雷达物位计具有适于大规模生产并且仍适于对功耗和能量消耗的特定要求的电路系统。例如，如果旨在针对汽车市场大量生产的雷达系统可以适于在雷达物位计中使用，则将在成本和空间方面表现出显著的优势。根据本技术的第一方面，该目的和其他目的通过用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计来实现，该雷达物位计包括：收发器电路系统，其被配置成生成和发送电磁发送信号并且接收电磁返回信号；处理电路系统，其连接至收发器电路系统，并且被配置成基于发送信号与返回信号之间的关系来确定填充物位；临时能量储存装置，其用于储存来自下述能量源的能量，该能量源被选择为以下中的至少一个：功率受限的电力接口(powerinterface)和本地的能量受限的能量源；电力管理电路系统，其被配置成向收发器电路系统和处理电路系统分配来自能量储存装置的电力；以及通信电路系统，其被连接以从处理电路系统接收测量数据并且将测量数据传送至雷达物位计的外部。处理电路系统包括：易失性高速工作存储器；第一处理单元，其连接至易失性高速工作存储器，第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在激活模式下，第一处理单元被开启并且访问工作存储器，并且在非激活模式下，第一处理单元被关闭，其中，工作存储器具有在第一处理单元处于非激活模式的时段期间的存储器保持低功率模式；以及辅助电力连接，其被配置成在存储器保持低功率模式期间从电力管理电路系统向易失性高速工作存储器供电，其中，处理电路系统被设计成减少在存储器保持低功率模式下从易失性高速存储器到处理电路系统的其他部分的任何漏泄电流。先前已知为易失性工作存储器例如SRAM设置存储器保持低功率模式。通过向工作存储器提供辅助电力连接，可以在第一处理单元关闭时也确保对工作存储器的连续供电。然而，如果工作存储器与第一处理单元集成在同一集成电路上，则这样的存储器保持低功率模式的功耗增大，并且该功耗可能太高而对RLG应用并不可行。这样的功耗的很大一部分可能是由从工作存储器到电路系统的其他部分例如第一处理单元的漏泄电流引起的。通过防止来自工作存储器的任何漏泄电流，可以将存储器保持低功率模式下的功耗降低到最小，从而使得可以在RLG应用中的测量之间保持高速工作存储器的存储。在一些情况下，代码的传送将仍然需要进行，例如在RLG第一次通电时或者在完全断电之后。因此，如果处理电路系统进一步被配置成在每个测量周期开始时对工作存储器执行验证，并且如果工作存储器内容不完整或不完备则发起从非易失性存储器至该工作存储器的软件代码的传送，则可能会是有利的。这样的功能将允许处理电路系统始终遵循相同的启动过程。如果确定需要传送代码，则将发起这样的传送。如果不是这样，则测量周期将会开始。在一个实施方式中，RLG包括：存储器加载电路系统，其与第一处理单元分离，被配置成在第一处理单元处于非激活模式时将软件代码从非易失性存储器传送到易失性高速工作存储器中，并且，辅助电源连接被配置成也向存储器加载电路系统提供电力。利用这种设计，存储器加载电路系统和工作存储器可以被单独供电，从而允许在不激活相对耗电的第一处理单元的情况下，将软件代码从非易失性存储器加载到易失性高速工作存储器中。如上面所提及的，在用于汽车应用的集成电路中，由通过第一处理单元(CPU)实现的启动加载器来执行从非易失性存储器至工作存储器的软件代码的传送。换言之，相对耗电的第一处理单元必须在整个存储器传送过程中处于激活状态。通过使用由单独的电源供电的单独的电路系统来执行存储器传送，可以显著减少存储器传送期间的功耗。例如，如上面所提及的，使用由第一处理单元执行的引导加载器来传送所需软件代码所需要的总能量可能高达400mWs。通过实现具有显著更低的功耗的、根据本技术的存储器加载电路系统，传送所需软件所需要的总能量可以减小到50mWs的数量级。应注意的是，如果可用功率为30mW至40mW的数量级(这是通过利用4mA至20mA控制回路来供电的RLG的典型最坏情况)，则与第一处理单元执行的引导加载器的情况下的大于30秒相比，存储器传送所需的时间将减少到大约5秒。在一个实施例中，RLG还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计，其特征在于，所述雷达物位计包括：收发器电路系统，其被配置成生成和发送电磁发送信号并且接收电磁返回信号；处理电路系统，其连接至所述收发器电路系统，并且被配置成基于所述发送信号与所述返回信号之间的关系来确定所述填充物位；临时能量储存装置，其用于储存来自下述能量源的能量，所述能量源被选择为以下中的至少一个：功率受限的电力接口和本地的能量受限的能量源；电力管理电路系统，其被配置成向所述收发器电路系统和所述处理电路系统分配来自所述能量储存装置的电力；以及通信电路系统，其被连接以从所述处理电路系统接收测量数据并且将所述测量数据传送至所述雷达物位计的外部，其中，所述处理电路系统包括：易失性高速工作存储器；第一处理单元，其连接至所述易失性高速工作存储器，所述第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在所述激活模式下，所述第一处理单元被开启并且访问所述工作存储器，并且在所述非激活模式下，所述第一处理单元被关闭，其中，所述工作存储器具有在所述第一处理单元处于非激活模式的时段期间的存储器保持低功率模式；以及辅助电力连接，其被配置成在所述存储器保持低功率模式期间从所述电力管理电路系统向所述易失性高速工作存储器提供电力，其中，所述处理电路系统被设计成减少在所述存储器保持低功率模式下从所述易失性高速工作存储器到所述处理电路系统的其他部分的任何泄漏电流。...

【技术特征摘要】
2017.06.02 US 15/612,1251.一种用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计，其特征在于，所述雷达物位计包括：收发器电路系统，其被配置成生成和发送电磁发送信号并且接收电磁返回信号；处理电路系统，其连接至所述收发器电路系统，并且被配置成基于所述发送信号与所述返回信号之间的关系来确定所述填充物位；临时能量储存装置，其用于储存来自下述能量源的能量，所述能量源被选择为以下中的至少一个：功率受限的电力接口和本地的能量受限的能量源；电力管理电路系统，其被配置成向所述收发器电路系统和所述处理电路系统分配来自所述能量储存装置的电力；以及通信电路系统，其被连接以从所述处理电路系统接收测量数据并且将所述测量数据传送至所述雷达物位计的外部，其中，所述处理电路系统包括：易失性高速工作存储器；第一处理单元，其连接至所述易失性高速工作存储器，所述第一处理单元具有激活模式和非激活模式，在所述激活模式下，所述第一处理单元被开启并且访问所述工作存储器，并且在所述非激活模式下，所述第一处理单元被关闭，其中，所述工作存储器具有在所述第一处理单元处于非激活模式的时段期间的存储器保持低功率模式；以及辅助电力连接，其被配置成在所述存储器保持低功率模式期间从所述电力管理电路系统向所述易失性高速工作存储器提供电力，其中，所述处理电路系统被设计成减少在所述存储器保持低功率模式下从所述易失性高速工作存储器到所述处理电路系统的其他部分的任何泄漏电流。2.根据权利要求1所述的用于确定罐中的物品的填充物位的雷达物位计，其特征在于，所述雷达物位计还包括：存储器加载电路系统，其与所述第一处理单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：米卡埃尔·克列曼，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：新型
国别省市：瑞典,SE