用于高可用性角度传感器的安全机制制造技术

本公开的各实施例总体上涉及用于高可用性角度传感器的安全机制。在一些实现中，一种角度传感器可以基于从第一组感测元件接收的第一传感器值确定物体的角位置。第一传感器值包括磁场的第一x分量和磁场的第一y分量。角度传感器可以基于从第二组感测元件接收的第二传感器值确定物体的角位置。第二传感器值包括磁场的第二x分量和磁场的第二y分量。角度传感器可以执行一组安全检查，包括基于第一x分量和第二x分量执行x分量检查以及基于第一y分量和第二y分量执行y分量检查。角度传感器可以提供该组安全检查的结果的指示。供该组安全检查的结果的指示。供该组安全检查的结果的指示。

【技术实现步骤摘要】
用于高可用性角度传感器的安全机制


[0001]本公开的各实施例总体上涉及用于高可用性角度传感器的安全机制。

技术介绍

[0002]角度传感器可以包括感测由目标物体产生或扭曲的磁场的不同分量(例如，x分量和y分量)的强度的一组感测组件。角度传感器可以基于磁场的分量的强度来确定目标物体的角位置，并且可以提供指示由角度传感器确定的角位置的输出。

技术实现思路

[0003]在一些实现中，一种角度传感器包括用于基于来自第一组感测元件的第一传感器值确定角位置的第一角度测量路径，其中第一传感器值包括磁场的第一x分量和磁场的第一y分量；用于基于来自第二组感测元件的第二传感器值确定角位置的第二角度测量路径，其中第二传感器值包括磁场的第二x分量和磁场的第二y分量；用于执行一组安全检查的安全路径，该组安全检查包括：基于第一x分量和第二x分量的x分量检查、以及基于第一y分量和第二y分量的y分量检查；以及用于提供该组安全检查的结果的指示的输出组件。
[0004]在一些实现中，一种传感器系统包括用于获取与物体的旋转相关联的第一传感器值的第一组感测元件，其中第一传感器值包括磁场的第一x分量和磁场的第一y分量；用于获取与物体的旋转相关联的第二传感器值的第二组感测元件，其中第二传感器值包括磁场的第二x分量和磁场的第二y分量；用于基于第一传感器值确定角位置的第一角度测量路径；用于基于第二传感器值确定角位置的第二角度测量路径；用于执行一组安全检查的安全路径，该组安全检查包括：基于第一x分量和第二x分量的x分量检查、以及基于第一y分量和第二y分量的y分量检查；以及用于提供该组安全检查的结果的指示的输出组件。
[0005]在一些实现中，一种方法包括由系统基于从第一组感测元件接收的第一传感器值确定物体的角位置，其中第一传感器值包括磁场的第一x分量和所述磁场的第一y分量；由该系统基于从第二组感测元件接收的第二传感器值确定物体的角位置，其中第二传感器值包括磁场的第二x分量和磁场的第二y分量；由该系统执行一组安全检查，其中执行该组安全检查包括：基于第一x分量和第二x分量执行x分量检查，以及基于第一y分量和第二y分量执行y分量检查；以及由该系统提供该组安全检查的结果的指示。
附图说明
[0006]图1A和图1B是如本文中描述的与包括用于角度传感器的安全机制的系统的示例操作相关联的图；
[0007]图2A
‑
图2C是如本文中描述的包括用于角度传感器的安全机制的系统的示例实现的图；
[0008]图3是示出本文中描述的角度传感器的示例硬件元件的图；以及
[0009]图4是与用于角度传感器的安全机制相关的示例过程的流程图。
具体实施方式
[0010]以下示例实现的详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元素。
[0011]角度传感器可以被设计为在给定应用中确定目标物体(例如，可旋转物体)的角位置。例如，角度传感器可以用于电子动力转向(EPS)应用以确定转向柱的角位置。在一些应用中，可能需要确保角度传感器的功能安全。
[0012]一般而言，功能安全可以定义为不存在由于角度传感器的故障行为(例如，系统故障、随机故障等)引起的危险而导致的不合理风险(例如，对系统、对环境、对人等)。在汽车领域，汽车安全完整性等级(ASIL)方案用于规定角度传感器的功能安全要求。ASIL方案是由国际归一化组织(ISO)26262标准(题为“道路车辆功能安全”)定义的风险分类方案，该方案为量产汽车中的电气和/或电子系统的功能安全提供了标准。ASIL分类定义了符合ISO 26262标准所需要的安全要求。ASIL是通过查看车辆操作场景的严重性、暴露度和可控性对潜在危害进行风险分析来建立的。该危害的安全目标进而指导ASIL要求。该标准确定了四个ASIL等级：ASIL A、ASIL B、ASIL C、ASIL D。ASIL D规定最高完整性要求，而ASIL A规定最低完整性要求。具有低风险(并且因此不需要符合ISO 26262的安全措施)的危害被标识为质量管理(QM)。在一些情况下，希望或要求角度传感器达到高ASIL。例如，可能希望或要求在给定应用中使用的角度传感器达到ASIL B、ASIL C或ASIL D。为了确保角度传感器的功能安全，应当实现一种允许标识和发信号通知故障行为的安全机制。
[0013]本文中描述的一些实现提供了一种用于角度传感器的安全机制。在一些实现中，角度传感器包括用于基于来自第一组感测元件的传感器值确定角位置的第一角度测量路径、以及用于基于来自第二组感测元件的传感器值确定角位置的第二角度测量路径。第一组感测元件和第二组感测元件可以是相同或不同类型的感测元件。例如，第一组感测元件可以是一组磁阻(MR)感测元件(例如，一组各向异性磁阻(AMR)元件、巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件等)，第二组感测元件可以是相同的一组MR感测元件、不同的一组MR感测元件或一组基于霍尔的感测元件(例如，基于霍尔效应进行操作的一组感测元件)。
[0014]第一组感测元件和第二组感测元件中的每个可以包括被配置为获取用于确定目标物体的角位置的相应组传感器值的一个或多个组件。一组传感器值可以包括指示角位置的y分量的信号的值(也称为正弦值)和指示角位置的x分量的信号的值(也称为余弦值)。角度传感器包括用于基于由第一组感测元件和第二组感测元件测量的正弦值和余弦值来执行与第一角度测量路径和/或第二角度测量路径相关联的一组安全检查的安全路径。该组安全检查可以包括比较从第一角度测量路径接收的余弦值和从第二角度测量路径接收的余弦值的x分量检查。该组安全检查还可以包括比较从第一角度测量路径接收的正弦值和从第二角度测量路径接收的正弦值的y分量检查。在一些实现中，安全路径使得能够检测故障(例如，在第一角度测量路径中或在第二角度测量路径中)路径，从而提高角度传感器的功能安全性。
[0015]图1A和图1B是如本文中描述的与包括用于角度传感器102的安全机制的系统100的示例操作相关联的图。如图1A所示，系统100包括角度传感器102，该角度传感器102包括角度测量路径104、角度测量路径106、安全路径108和数字输出组件110。如图进一步所示，系统100包括控制器112。下面描述系统100的组件，然后描述系统100的示例操作。在一些实
现中，角度测量路径104、角度测量路径106和安全路径108被集成在单片半导体器件(例如，单个芯片)上。
[0016]角度测量路径(例如，角度测量路径104、角度测量路径106)包括与基于一组传感器值确定目标物体(未示出)的角位置theta(θ)相关联的一个或多个组件。例如，该组传感器值可以包括指示角位置θ的y分量的信号的值(也称为正弦值)和指示角位置θ的x分量的信号的值(也称为余弦值)。这里，给定角度测量路径可以基于y分量和x分量(例如，通过计算y分量除以x分量的反正切)来确定目标物体的角位置θ。
[0017]在一些实现中，角度测量路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种角度传感器，包括：第一角度测量路径，用于基于来自第一组感测元件的第一传感器值确定角位置，其中所述第一传感器值包括磁场的第一x分量和所述磁场的第一y分量；第二角度测量路径，用于基于来自第二组感测元件的第二传感器值确定所述角位置，其中所述第二传感器值包括所述磁场的第二x分量和所述磁场的第二y分量；安全路径，用于执行一组安全检查，所述一组安全检查包括：基于所述第一x分量和所述第二x分量的x分量检查，以及基于所述第一y分量和所述第二y分量的y分量检查；以及输出组件，用于提供所述一组安全检查的结果的指示。2.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述一组安全检查还包括以下项中的一项或多项：与所述第一角度测量路径相关联的第一向量长度检查；与所述第二角度测量路径相关联的第二向量长度检查；或者与在所述第一角度测量路径上确定的角位置和在所述第二角度测量路径上确定的角位置相关联的比较检查。3.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述第一角度测量路径上的测量范围不同于所述第二角度测量路径上的测量范围。4.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述安全路径用于：确定与所述第一x分量和所述第一y分量相关联的第一向量长度以及与所述第二x分量和所述第二y分量相关联的第二向量长度；基于所述第一向量长度对所述第一x分量和所述第一y分量进行归一化，以生成归一化的第一x分量和归一化的第一y分量；基于所述第二向量长度对所述第二x分量和所述第二y分量进行归一化，以生成归一化的第二x分量和归一化的第二y分量；基于所述归一化的第一x分量和所述归一化的第二x分量执行所述x分量检查；以及基于所述归一化的第一y分量和所述归一化的第二y分量执行所述y分量检查。5.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述第一组感测元件是第一组磁阻MR感测元件，并且所述第二组感测元件是第二组MR感测元件，所述第二组MR感测元件的类型不同于所述第一组MR感测元件的类型。6.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述第一组感测元件和所述第二组感测元件是相同类型的感测元件，并且其中所述安全路径用于：基于比较所述第一x分量和所述第二x分量执行所述x分量检查；以及基于比较所述第一y分量和所述第二y分量执行所述y分量检查。7.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述第一组感测元件是一组磁阻MR感测元件并且所述第二组感测元件是一组基于霍尔的感测元件。8.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述第一组感测元件是一组电感感测元件并且所述第二组感测元件是一组磁性感测元件。9.根据权利要求1所述的角度传感器，其中所述第一组感测元件是第一组电感感测元件并且所述第二组感测元件是第二组电感感测元件。
10.一种传感器系统，包括：第一组感测元件，用于获取与物体的旋转相关联的第一传感器值，其中所述第一传感器值包括磁场的第一x分量和所述磁场的第一y分量；第二组感测元件，用于获取与所述物体的所述旋转相关联的第二传感器值，其中所述第二传感器值包括所述磁场的第二x分量和所述磁场的第二y分量；第一角度测量路径，用于基于所述第一传感器值确定角位置；第二角度测量路径，用于基于所述第二传感器值确定所述角位置；安全路径，用于执行一组安全检查，所述一组安全检查包括：基于所述第一x分量和所述第二x分量的x分量检查，以及基于所述第一y分量和所述第二y分量的y分量检查；以及输出组件，用于提供所述一组安全检查的结果的指示。11.根据权利要求10所述的传感器...

【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：