传感器设备和方法技术

本公开的各实施例涉及传感器设备和方法。提供了传感器设备和对应的方法。当信号路径输出(COMP OUT)指示没有阈值穿越时，以基于时钟的时序执行诊断。在指示阈值穿越的情况下，以基于阈值穿越的时序执行诊断。基于阈值穿越的时序执行诊断。基于阈值穿越的时序执行诊断。

【技术实现步骤摘要】
传感器设备和方法


[0001]本申请涉及传感器设备以及对应的方法。在一些实施方式中，本申请涉及对传感器设备的诊断以及这种诊断的时序。

技术介绍

[0002]传感器设备被用在各种应用中，以测量物理量并且将表示物理量的信号输出到另外的设备。这种传感器设备例如被用在控制回路中，以基于从传感器设备输出的信号来控制装置或用于监控装置的正确操作。
[0003]传感器设备的一个示例是磁场传感器设备，其中物理量是磁场。这种磁场传感器设备通常包括：磁场传感器，例如，霍尔传感器或基于磁阻效应的传感器(xMR传感器)；信号处理电路装置，例如，滤波器或放大器；以及输出级，该输出级生成要被传送到另外的设备(例如，控制器)的输出信号。这种磁场传感器设备可以用于检测和测量运动，例如，旋转运动或线性运动。对于这种应用，磁体组件被提供给运动部件(例如，旋转轴或线性运动元件)，当运动部件运动时，该运动部件在磁场传感器设备的位置处生成经调制的磁场。
[0004]这种磁场传感器设备例如被用在汽车应用中以测量旋转速度，例如，轮速或发动机(例如，电动交通工具或混合动力交通工具中的电机)的速度。这种磁性传感器设备的其他应用包括磁性开关，例如，用于汽车应用中的雨刮器系统或车窗升降器。
[0005]在汽车领域或其他领域中的这种应用可能对安全性至关重要，例如，对于汽车或其部件的安全操作而言是重要的。在这种对安全性至关重要的应用中，可能期望或甚至要求由诊断电路监控传感器设备的正确操作，以便能够检测传感器设备的故障。
[0006]这种诊断或监控不应当影响传感器设备对物理量的测量。
[0007]在一些常规解决方案中，磁场传感器设备的操作在用于测量物理量的正常操作和诊断模式之间连续切换(以例如由一些时钟信号确定的间隔)，在该诊断模式中执行对传感器设备的诊断。但是，当传感器信号的内部采样在正常操作和诊断模式之间切换时，这种方法可能会引入或增加采样抖动(sampling jitter)。对于一些应用和传感器设备，该采样抖动可能会严重干扰由传感器设备输出的信号。

技术实现思路

[0008]提供了根据本专利技术的传感器设备以及根据本专利技术的方法。从属权利要求定义了另外的实施例。
[0009]根据一个实施例，提供了一种传感器设备，该传感器设备包括：
[0010]信号路径，被配置成生成信号路径输出，该信号路径输出指示传感器信号的阈值穿越，
[0011]诊断电路，被配置成执行对传感器设备的至少一部分的诊断，以及
[0012]诊断逻辑，被配置成：在信号路径输出指示没有阈值穿越的情况下，控制诊断电路以基于时钟的时序执行诊断，并且该诊断逻辑被配置成：在输出指示阈值穿越的情况下，控
制诊断电路以基于阈值穿越的时序执行诊断。
[0013]根据另一个实施例，提供了一种用于传感器设备诊断的方法，该方法包括：
[0014]在传感器设备的信号路径输出未指示传感器信号的阈值穿越的情况下，以基于时钟的时序来执行对传感器设备的至少一部分的诊断；以及
[0015]在信号路径输出指示传感器信号的阈值穿越的情况下，根据基于阈值穿越的时序来执行对传感器设备的至少一部分的诊断。
[0016]上面的
技术实现思路
仅旨在给出一些实施例的简要概述，并且不应当被解释为以任何方式进行限制。
附图说明
[0017]图1示出了图示根据一些实施例的传感器设备的框图。
[0018]图2示出了图示根据一些实施例的方法的流程图。
[0019]图3示出了图示一些实施例中的信号的时序图。
[0020]图4、图5A、图5B和图6示出了另外的时序图，以进一步说明一些实施例的操作。
[0021]图7示出了根据一个实施例的传感器设备的示意图。
具体实施方式
[0022]在下文中，将参考附图详细描述各种实施例。这些实施例仅出于说明性目的而被给出，而不应当以限制性含义理解。例如，尽管一个实施例可以被描述为包括多个特征(例如，组件、动作、事件、元件等)，但是在其他实施例中，这些特征中的一些特征可以被省略和/或可以由备选特征代替。此外，除了明确示出和描述的特征之外，还可以提供其他特征，例如在常规传感器设备和相关联的方法中使用的特征。
[0023]在该方面，本文讨论的实施例涉及传感器设备中的诊断的时序。诊断本身以及传感器设备可以以任何常规方式被实现，并且因此将仅被简要描述。
[0024]除非另外指出，否则来自不同实施例的特征可以被组合以形成另外的实施例。关于实施例中的一个实施例描述的变型或修改也可以被应用于其他实施例，因此将不再重复描述。
[0025]下面讨论的实施例使用磁场传感器设备作为传感器设备的一个示例。然而，本文讨论的技术也可以应用于其他传感器设备，特别是所感测的物理量可以重复穿过阈值(例如，具有振荡状行为的物理量)的传感器设备，例如，电流传感器或电压传感器。
[0026]现在转向附图，图1是图示根据一个实施例的传感器设备的框图。
[0027]图1的传感器设备包括基础结构10和信号路径14。基础结构涉及传感器设备的对传感器设备的操作(例如，信号路径14)有贡献的组件，但不是传感器的一部分。这种基础结构组件的非限制性示例包括：为信号路径提供功率和/或偏置电压或电流的供电电路、用于存储信息的寄存器、或针对静电放电的保护电路(ESD保护)。
[0028]在图1的实施例中，信号路径14包括霍尔板16，该霍尔板16作为磁场传感器的一个示例。霍尔板16可以根据所谓的旋转电流技术来操作，其中用于偏置霍尔传感器的端子和用于分接(tap)霍尔电压的端子随时间切换。由于这是用于操作霍尔板的常规技术，因此在此不再详细描述。这种旋转电流技术所需的偏置可以由基础结构10执行。代替霍尔传感器，
可以使用其他类型的磁场传感器，例如基于磁阻效应(例如，巨磁阻(GMR)或隧穿磁阻(TMR))的磁场传感器。这种传感器通常被称为xMR传感器。
[0029]霍尔板16的输出被提供给放大器17以进行放大。放大器17的输出被提供给比较器18，该比较器18检测放大器17的输出信号对阈值19的穿越(corssing)。“穿越”既可以指代从比阈值低的值穿越阈值，也可以指代从比阈值高的值穿越阈值。在一些实施例中，阈值19可以是零，使得比较器18检测零穿越。在背景部分中描述的速度传感器的情况下，类似零穿越的这种阈值穿越的频率可以对应于设备的速度(例如，旋转速度或线性运动)。应当注意，针对信号路径14示出的组件仅是示例，并且还可以提供其他组件，例如滤波器。
[0030]比较器18的输出被提供给诊断逻辑13。诊断逻辑13可以以对于执行和控制本文所讨论的功能的任何适当方式来实现，例如，使用专用集成电路(ASIC)、逻辑电路装置、现场可编程门阵列或任何其他合适的逻辑电路来实现。基于来自比较器18的输出信号COMP OUT，诊断逻辑13将信号提供给输出级110，然后该输出级110将信号Q输出，以由另外的设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器设备(70)，包括：信号路径(14)，被配置成生成信号路径输出(COMP OUT)，所述信号路径输出(COMP OUT)指示传感器信号的阈值穿越，诊断电路(11，12)，被配置成执行对所述传感器设备(70)的至少部分的诊断，以及诊断逻辑(13)，被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示没有阈值穿越的情况下，控制所述诊断电路(11，12)利用基于时钟的时序来执行诊断，并且所述诊断逻辑被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示阈值穿越的情况下，控制所述诊断电路(11，12)利用基于所述阈值穿越的时序执行诊断。2.根据权利要求1所述的传感器设备(70)，其中所述基于时钟的时序包括以规则的间隔执行诊断。3.根据权利要求1或2所述的传感器设备(70)，其中所述基于阈值穿越的时序包括在每第n个阈值穿越之后执行诊断，其中n是等于或大于1的整数。4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器设备(70)，其中用于诊断的持续时间短于所述阈值穿越的最小周期长度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述诊断逻辑(13)被配置成：如果所述诊断电路(11，12)检测到故障，则将所述传感器设备(70)的第一输出(Q)保持恒定。6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述诊断逻辑(13)被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示没有阈值穿越并且所述诊断电路(11，12)指示没有故障的情况下，在所述传感器设备(70)的第二输出(Q)处，基于所述时钟输出诊断脉冲(51)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述传感器设备(70)被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示阈值穿越并且所述诊断电路(11，12)没有检测到故障的情况下，在所述传感器设备(70)的第三输出(Q)处提供指示所述阈值穿越的输出信号(33)。8.根据权利要求5、6和7所述的传感器设备(70)，其中所述第一输出、所述第二输出和所述第三输出是相同的输出(Q)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述诊断电路(11，12)包括信号路径诊断电路(12)，所述信号路径诊断电路(12)被配置成执行对所述信号路径(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
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：