用于区别多个多维磁场传感器的数据的设备和方法技术

实施例涉及用于区别多个多维磁场传感器（120）的数据的设备（200）和方法。第一传感器装置（100‑1）包括第一磁场源（110‑1）和第一多维磁场传感器（120‑1），其中第一磁场源和第一磁场传感器以表征第一传感器装置的第一方式彼此相对地布置。至少一个第二传感器装置（100‑2）包括第二磁场源（110‑2）和第二多维磁场传感器（120‑2），其中第二磁场源和第二磁场传感器以表征第二传感器装置的第二方式彼此相对地布置。

【技术实现步骤摘要】
用于区别多个多维磁场传感器的数据的设备和方法
本公开的实施例涉及用于区别（Unterscheidung）多个多维磁场传感器的数据的设备和方法，所述磁场传感器例如可以在探测不同开关的开关位置（Schalterstellung）的范围中被使用。
技术介绍
尤其可以使用多维（multidimensional）磁场传感器、诸如多维磁阻传感器或者霍尔传感器，用以检测开关的位置（Position）。在此，多维磁场传感器被理解为以下传感器：所述传感器可以检测在多于一个维度或者方向上的磁场分量，并且例如作为空间坐标（多维坐标）或空间矢量（长度、角度）表示或者传输所述磁场分量。在机动车辆或者作功机械中，磁场传感器可以借助于控制设备或者微控制器系统（英语：ElectronicControlUnit（电子控制单元），ECU）对多个开关、诸如转向柱上开关或者操纵杆（Kontroll-Stick）进行检测。在一些应用中，所述开关或者分配给所述开关的磁场传感器可以经由共同的物理接口、诸如数据总线（或通常传感器总线）与控制设备耦合。然而在一些情况下这样的共同的物理接口可能引起差错，所述差错导致：位置传感器的传感器数据错误地被请求/传输，并且控制设备将所述数据分配给错误的传感器。因此存在对以下方案的需求，所述方案不仅能够避免有错误的传感器分配，而且假如例如用于避免的设备（例如在总线上的寻址、传感器标识（Sensor-Identifikation）等）由于暂时的或者持久的干扰失灵的话，特别是（vorallem）能够可靠地识别（或者诊断）差错情况。
技术实现思路
按照第一方面，本公开的实施例提供用于区别多个多维磁场传感器的数据的设备。所述设备包括第一传感器装置，所述第一传感器装置具有第一磁场源和第一多维磁场传感器。第一磁场源和第一磁场传感器以表征第一传感器装置的第一方式彼此相对地布置。所述设备此外包括至少一个第二传感器装置，所述第二传感器装置具有第二磁场源和第二多维磁场传感器。第二磁场源和第二磁场传感器以表征第二传感器装置的第二方式彼此相对地布置。例如考虑永磁体、电磁体、磁极转子作为磁场源，但是也考虑其他对象、诸如齿轮作为磁场源，所述其他对象通过其在电磁总系统中的运动影响磁场。多维磁场传感器例如可以包括2维（2D）或3维（3D）霍尔传感器。此外，也考虑2D或3DxMR传感器，其中术语“xMR”概括不同的磁阻现象、诸如AMR（英语：AnisotropicMagneto-Resistance（各向异性磁阻））、GMR（英语：GiantMagneto-Resistance（巨磁阻））、TMR（英语：TunnelMagneto-Resistance（隧道磁阻））或者CMR（英语：ColossalMagneto-Resistance（超巨磁阻））。如已经提及的，数据在此情况下可以以绝对坐标（笛卡尔或者非笛卡尔）、矢量（具有长度和角度）或者两者的组合的方式被提供。但是所述数据通常总是可以被换算成分别另外的表示形式。在一些实施例中，相应的传感器装置的磁场源和磁场传感器这样彼此相对地布置，使得多维磁场传感器的与预定义的空间分量相对应的传感器信号分量明确地标识相应的传感器装置。如果例如以3维笛卡尔坐标系为基础，那么例如与三个空间坐标x、y或z相对应的传感器信号分量能够（könnte）明确地标识相应的传感器装置，也即例如传感器信号的z分量能够明确地标识相应的传感器装置。在一些实施例中，也可以以矢量方式检测、表示或者传送磁场的空间分量或者传感器信号分量。至少两个与三个空间坐标x、y或z相对应的传感器信号分量在一些实施例中也可以作为矢量被检测、表示或传送。代替笛卡尔坐标，作为空间分量因此也可以使用其他坐标系的特性、诸如仿射坐标、矢量空间（空间矢量）、极坐标等。在一些实施例中，多维磁场传感器的其他传感器信号分量作为与预定义的空间分量相对应的传感器信号分量被设置用于检测在相应传感器装置的磁场源和磁场传感器之间的相对位置。如果例如以3维笛卡尔坐标系为基础，那么例如与z分量相对应的传感器信号分量能够明确地标识相应的传感器装置，并且与x分量和y分量相对应的传感器信号分量能够被设置用于检测在相应传感器装置的磁场源和磁场传感器之间的相对位置。在一些实施例中，所述设备被构造，用以分别将与所有可检测的空间分量相对应的所有传感器信号分量从相应的磁场传感器共同地传送给传感器信号检测单元。如果例如以3维笛卡尔坐标系为基础，那么因此与x分量、y分量和z分量相对应的传感器信号分量可以共同地、也即基本上同时地被发送给传感器信号检测单元。在一些实施例中，所述设备此外包括传感器信号检测单元，所述传感器信号检测单元被构造，用以基于第一多维磁场传感器的与预定义的空间分量（例如z分量）相对应的传感器信号分量明确地标识（identifizieren）第一传感器装置，并且用以基于第二多维磁场传感器的与预定义的空间分量（例如z分量）相对应的传感器信号分量明确地（eindeutig）标识第二传感器装置。传感器信号检测单元例如可以是控制设备（ECU）的部分。在一些实施例中，传感器信号检测单元被构造，用以当第一多维磁场传感器的与预定义的空间分量相对应的传感器信号分量处于预定义的第一取值范围之内时，标识第一传感器装置，并且用以当第二多维磁场传感器的与预定义的空间分量相对应的传感器信号分量处于预定义的第二取值范围之内时，标识第二传感器装置。在一些实施例中，传感器信号检测单元被构造，用以基于第一磁场传感器的至少一个其他传感器信号分量来求取（ermitteln）在第一磁场源和第一磁场传感器之间的第一相对位置，其中所述至少一个其他传感器信号分量对应于由第一磁场传感器所检测的磁场的至少一个其他空间分量，并且用以基于第二磁场传感器的至少一个其他传感器信号分量来求取在第二磁场源和第二磁场传感器之间的第二相对位置，其中所述至少一个其他传感器信号分量对应于由第二磁场传感器所检测的磁场的至少一个其他空间分量或者空间矢量，其中所述第一相对位置和所述第二相对位置可以被区别。在一些实施例中，传感器信号检测单元经由数据总线与第一和第二传感器装置耦合。数据总线例如可以是所谓的现场总线。现场总线是以下总线系统，所述总线系统在设施（Anlage）中为了通信的目的将现场设备、例如测针（传感器）和执行机构（执行元件）与可编程控制器（Automatisierungsgerät）连接。用于在机动车辆或者作功机械中使用的现场总线系统的示例是CAN（控制器局域网络（ControllerAreaNetwork））、LIN（局域互联网络（LocalInterconnectNetwork））或者FlexRay。在一些实施例中，第一磁场源包括第一磁体并且第二磁场源包括第二磁体。第一磁体的磁极在第一传感器装置的原始位置中以表征第一传感器装置的第一方式相对于第一多维磁场传感器布置。第二磁体的磁极在第二传感器装置的原始位置中以表征第二传感器装置的第二方式相对于第二多维磁场传感器布置。在一些实施例中，第一磁体在第一传感器装置的原始位置中相对于第一多维磁场传感器具有以下极性，所述极性与第二磁体在第二传感器装置的原始位置中相对于第二多维磁场传感器所具有的极性相反。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于区别多个多维磁场传感器（120）的数据的设备（200；300；400；500），包括：第一传感器装置（100‑1），所述第一传感器装置包括第一磁场源（110‑1）和第一多维磁场传感器（120‑1），其中所述第一磁场源和所述第一磁场传感器以表征所述第一传感器装置的第一方式彼此相对地布置；至少一个第二传感器装置（100‑2），所述第二传感器装置包括第二磁场源（110‑2）和第二多维磁场传感器（120‑2），其中所述第二磁场源和所述第二磁场传感器以表征所述第二传感器装置的第二方式彼此相对地布置。

【技术特征摘要】
2016.01.08 DE 102016100254.21.用于区别多个多维磁场传感器（120）的数据的设备（200；300；400；500），包括：第一传感器装置（100-1），所述第一传感器装置包括第一磁场源（110-1）和第一多维磁场传感器（120-1），其中所述第一磁场源和所述第一磁场传感器以表征所述第一传感器装置的第一方式彼此相对地布置；至少一个第二传感器装置（100-2），所述第二传感器装置包括第二磁场源（110-2）和第二多维磁场传感器（120-2），其中所述第二磁场源和所述第二磁场传感器以表征所述第二传感器装置的第二方式彼此相对地布置。2.按照权利要求1所述的设备（200；300；400；500），其中所述相应的传感器装置（100-1；100-2）的所述磁场源（110-1；110-2）和所述磁场传感器（120-1；120-2）彼此相对地布置，使得所述多维磁场传感器的与预定义的空间分量相对应的传感器信号分量明确地标识所述相应的传感器装置。3.按照权利要求2所述的设备（200；300；400；500），其中所述多维磁场传感器（120-1；120-2）的以下传感器信号分量被设置用于检测在所述相应的传感器装置的磁场源（110-1；110-2）和磁场传感器（120-1；120-2）之间的相对位置，即所述传感器信号分量不同于与所述预定义的空间分量相对应的所述传感器信号分量。4.按照上述权利要求之一所述的设备（200；300；400；500），其中所述设备被构造用于分别将与所有可检测的空间分量相对应的所有传感器信号分量从所述相应的磁场传感器（120-1；120-2）共同地传送给传感器信号检测单元（210）。5.按照上述权利要求之一所述的设备（200；300；400；500），此外包括：传感器信号检测单元（210），所述传感器信号检测单元（210）被构造，用以基于所述第一多维磁场传感器（120-1）的与预定义的空间分量相对应的传感器信号分量明确地标识所述第一传感器装置（100-1），并且用以基于所述第二多维磁场传感器（120-2）的与所述预定义的空间分量相对应的传感器信号分量明确地标识所述第二传感器装置（100-2）。6.按照权利要求5所述的设备（200；300；400；500），其中所述传感器信号检测单元（210）被构造，用以当所述第一多维磁场传感器的与所述预定义的空间分量相对应的所述传感器信号分量处于预定义的第一取值范围之内时，标识所述第一传感器装置（100-1），并且用以当所述第二多维磁场传感器的与所述预定义的空间分量相对应的所述传感器信号分量处于预定义的第二取值范围之内时，标识所述第二传感器装置（100-2）。7.按照权利要求5或6所述的设备（200；300；400；500），其中所述传感器信号检测单元（210）被构造，用以基于所述第一磁场传感器（120-1）的至少一个其他传感器信号分量来求取在第一磁场源（110-1）和第一磁场传感器（120-1）之间的第一相对位置，其中所述第一磁场传感器（120-1）的所述至少一个其他传感器信号分量对应于由所述第一磁场传感器所检测的磁场的至少一个其他空间分量，并且，用以基于所述第二磁场传感器（120-2）的至少一个其他传感器信号分量来求取在第二磁场源（110-2）和第二磁场传感器（120-2）之间的第二相对位置，其中所述第二磁场传感器（120-2）的所述至少一个其他传感器信号分量对应于由所述第二磁场传感器所检测的磁场的至少一个其他空间分量。8.按照权利要求4至7之一所述的设备（200；300；400；500），其中所述传感器信号检测单元（210）经由数据总线（150）与所述第一和所述第二传感器装置（100-1；100-2）耦合。9.按照上述权利要求之一所述的设备（200；300；400；500），其中所述第一磁场源（110-1）包括第一磁体并且所述第二磁场源（110-2）包括第二磁体，其中所述第一磁体的磁极在所述第一传感器装置（100-1）的原始位置中以表征所述第一传感器装置的第一方式相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：W舍尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE