优化无线位置传感器的使用制造技术

本公开涉及优化无线位置传感器的使用。公开了用于优化利用无线位置传感器的方法、装置和计算机程序产品。在特定实施例中，无线位置传感器的控制器接收来自无线位置传感器的磁场相关传感器的输出。磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度。在该示例中，所记录的强度对应于机械部件沿定向路径的位置。根据该实施例，控制器生成输出与一个或多个预定义运动签名的比较，并且基于该比较，确定是否改变无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。

Optimize the use of wireless position sensor

【技术实现步骤摘要】
优化无线位置传感器的使用
本公开涉及无线位置传感器。
技术介绍
目前市场上可用的无线传感器解决方案有限。与创建无线传感器相关联的关键挑战之一是电池的有限功率容量。鉴于电池技术的局限性，必须使用独特的替代方案来优化电子设计和功率管理。大多数传感解决方案的功率要求远远超过标准电池的容量。
技术实现思路
公开了用于优化无线位置传感器的使用的方法、装置和计算机程序产品。在特定实施例中，无线位置传感器的控制器接收来自无线位置传感器的磁场相关传感器的输出。磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件上的磁体的磁场强度。在本例中，所记录的强度对应于机械部件沿定向路径的位置。根据本实施例，控制器生成输出与一个或多个预定义运动签名的比较，并且基于该比较，确定是否改变无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。如附图所示，本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将通过以下对本专利技术的示例性实施例的更具体的描述而显而易见，其中类似的附图标记通常表示本专利技术的示例性实施例的类似部分。附图说明为了使那些所公开的技术所属领域的普通技术人员更容易理解如何制作和使用所公开的技术，可以参考以下附图。图1是优化利用的无线位置传感器的装置的说明性实施例的框图。图2描绘了根据本公开的至少一个实施例的优化利用的无线位置传感器的说明性实施例的拆解视图。图3描绘了包括附接到制动卡钳支架的图2的无线位置传感器的装置的等距视图。图4是描绘由图3的装置中的无线位置传感器检测到的卡钳位置变化的曲线图。图5是描绘由图3的装置中的无线位置传感器检测到的卡钳位置变化的另一曲线图。图6是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的特定说明性实施例的流程图。图7是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的第二说明性实施例的流程图。图8是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的第三说明性实施例的流程图。图9是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的第四说明性实施例的流程图。具体实施方式本公开描述了优化的无线位置传感器的利用。无线位置传感器可以被配置为使用磁场相关传感器来监测和测量机械部件的运动。根据本专利技术的实施例，无线位置传感器还可以被配置为使用磁场相关传感器的输出来识别使用机械部件时的模式，这可用于识别无线位置传感器正在工作的条件。如下面将详细说明的，无线位置传感器可以被配置为基于对无线位置传感器正在工作的条件的识别来改变无线位置传感器内的一个或多个部件的工作状态。例如，如果无线位置传感器被配置为监测汽车制动卡钳的运动，则磁场相关传感器的输出可以指示该运动，但也可以包括有助于识别汽车是否运动的数据。该信息可能相关，因为如果汽车不运动，则汽车的主控制器可能无法接收来自无线位置传感器的传输。如果主控制器不能接收传输，则无线位置传感器可以通过将位置传感器内的无线通信器保持在低功率状态下并在汽车运动时存储运动数据一段时间从而能够接收传输来降低其电池消耗。通过识别无线位置传感器正在工作的条件，可以将无线位置传感器配置为实现省电特征以提高部件的有效利用，从而降低无线位置传感器的总体电池消耗。除了上述使用磁场相关传感器的输出来实现省电特征优点外，另一个优点是磁场相关传感器的双重利用。具体地，通过利用磁场相关传感器(磁场相关传感器的第一目的是监测机械部件的位置)来实现第二目的，即提供有助于就部件的工作状态的变化作出决定的数据，增加了无线位置传感器的总体利用率，而不必添加额外的传感器(例如加速度计)，以提供适用于作出关于部件的工作状态的决定的数据。通过以下结合阐述本专利技术的代表性实施例的附图对某些实施例的详细描述，本文公开的装置和方法的其它优点和其它特征对于本领域技术人员而言将更显而易见。本文使用类似的附图标记来表示类似的部分。此外，定义取向的词，例如“上”和“下”，仅用于帮助描述部件之间相对于彼此的位置。例如，部分的“上”表面仅用于描述与该部分的“下”表面分离的表面。不使用表示取向的词来描述绝对取向(即，“上”部分必须始终位于顶部)。图1是包括优化利用的无线位置传感器(104)的装置(100)的说明性实施例的框图。在图1的示例中，无线位置传感器(104)包括耦合到控制器(112)的磁场相关传感器(110)，控制器(112)耦合到无线通信器(118)。磁场相关传感器被配置为在外部磁场存在下作出反应，并且记录磁场部件的强度。磁场相关传感器的示例包括但不限于各向异性磁阻(AMR)传感器。各向异性磁阻率是特定材料(如坡莫合金-镍铁磁合金)的特性，其电阻率取决于所施加的磁场的强度和方向。AMR效应产生于磁化和自旋轨道相互作用的同时作用，其具体机制取决于材料。例如，这可能是由于电子在磁化方向(由所施加的磁场控制)发生s-d散射的较大概率而产生的。净效应(在大多数材料中)是当电流方向与所施加的磁场平行时，电阻具有最大值。AMR传感器使用该特性测量磁场强度。AMR传感器的示例配置包括四个磁阻板，这些磁阻板组合成平衡惠斯通电桥。当磁场被引入到传感器时，取决于电流和磁场矢量之间的角度，与磁场平行的传感器电阻元件的灵敏轴在电阻率上偏移。偏移使惠斯通电桥不平衡。根据传感器平面中的X、Y场方向和电阻器中的电流流动方向，每个部件的磁阻板都有助于改变惠斯通电桥的差分输出电压。该电流流动方向是通过电阻器路径的对准给出的，或是通过短路触点(巴伯极)强制为另一方向。在该示例中，AMR传感器将磁场强度记录为惠斯通电桥的输出端子之间的电压偏移。输出电压可表示为以下等式：ΔV＝SxVsxM,其中S是传感器的灵敏度(例如，1mV/V/G)；Vs是电桥的电源电压；并且M是以高斯为单位的磁场大小。在图1的示例中，磁场相关传感器(110)被配置为测量附接到机械部件(150)的磁体(102)的磁场强度。在该示例中，当机械部件(150)沿定向路径(130)运动时，磁体(102)离磁场相关传感器(110)更近或更远。定向路径的示例可以包括几何平移和角位移。当磁体(102)靠近磁场相关传感器(110)时，磁体(102)施加到磁场相关传感器(110)的电阻元件的磁场强度增加，使得磁场相关传感器(110)的输出改变。当磁体(102)远离磁场相关传感器(110)并且磁体(102)施加到磁场相关传感器(110)的电阻元件的磁场强度减小时，磁场相关传感器(110)的输出相反地改变。即，磁场相关传感器(110)的输出记录附接在机械部件(150)上的磁体(102)的磁场强度。在该示例中，所记录的强度对应于机械部件沿定向路径(130)的位置。也就是说，输出提供对磁体102(进而机械部件(150))沿定向路径(130)的相对运动长度的指示。使用磁场相关传感器监测和测量机械部件的运动可用于多种应用。例如，无线位置传感器(104)可以附接到卡钳支架上，并且磁体(102)可以附接到浮动制动卡钳上，使得磁体(102)在垂直于制动卡钳的制动盘的轴向方向上进行位移或运动。在该示例中，磁场相关传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种优化无线位置传感器的使用的方法，所述方法包括：/n由无线位置传感器的控制器接收来自所述无线位置传感器的磁场相关传感器的输出，所述磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度，所记录的强度与所述机械部件沿定向路径的位置相对应；/n由所述控制器生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较；以及/n基于所述比较，由所述控制器确定是否改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。/n

【技术特征摘要】
20181026 US 16/171,5701.一种优化无线位置传感器的使用的方法，所述方法包括：
由无线位置传感器的控制器接收来自所述无线位置传感器的磁场相关传感器的输出，所述磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度，所记录的强度与所述机械部件沿定向路径的位置相对应；
由所述控制器生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较；以及
基于所述比较，由所述控制器确定是否改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器唤醒所述无线位置传感器的无线通信器，并且由所述控制器使用所述无线通信器向接收器发送与所述输出相对应的数据。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定不改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器存储所述输出，直到确定改变所述一个或多个部件的所述工作状态为止。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定预定义运动签名；并且
所述方法还包括：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变从所述磁场相关传感器对所述输出进行采样的频率。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定预定义运动签名；并且
所述方法还包括：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变与所述输出相对应的数据被发送到接收器的频率。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，改变部件的工作状态包括：将所述部件从低功率工作状态切换至正常工作状态。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁场相关传感器是各向异性磁阻(AMR)传感器。


8.一种用于优化无线位置传感器的使用的装置，所述装置包括计算机处理器和可操作地耦合到所述计算机处理器的计算机存储器，所述计算机存储器包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤：
由无线位置传感器的控制器接收来自所述无线位置传感器的磁场相关传感器的输出，所述磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度，所记录的强度与所述机械部件沿定向路径的位置相对应；
由所述控制器生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较；以及
基于所述比较，由所述控制器确定是否改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。


9.根据权利要求8所述的装置，还包括在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤的计算机程序指令：响应于确定改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器唤醒所述无线位置传感器的无线通信器，并且由所述控制器使用所述无线通信器向接收器发送与所述输出相对应的数据。


10.根据权利要求8所述的装置，还包括在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤的计算机程序指令：响应于确定不改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器存储所述输出，直到确定改变所述一个或多个部件的所述工作状态为止。


11.根据权利要求8所述的装置，其中，生成所述输出与一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·J·海德，爱德华·F·奥布莱恩，阿迪亚·巴拉苏布拉曼尼亚，内文·R·莫利诺，马克·达菲，
申请(专利权)人：森萨塔电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US