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与磁性传感器的可能传感器故障相关联的信息的传输.pdf

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磁性 传感器 可能 故障 相关 信息 传输
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摘要
申请专利号:

CN201610773689.0

申请日:

2016.08.31

公开号:

CN106483476A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G01R 33/02申请日:20160831|||公开
IPC分类号: G01R33/02; G01R35/00 主分类号: G01R33/02
申请人: 英飞凌科技股份有限公司
发明人: K.格拉姆比希勒; M.韦?#22266;?#26222;法尔
地址: 德国瑙伊比贝尔格市坎芘昂1-12号
优?#28909;ǎ?/td> 2015.09.01 US 14/842064
专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 申屠伟进;杜荔南
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610773689.0

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及与磁性传感器的可能传感器故障相关联的信息的传输。磁性传感器可在轮的旋转期间感测磁场。所感测的磁场可表示在旋转期间轮的轮廓。磁性传感器可基于所感测的磁场确定与磁性传感器或轮中的至少一个的可能故障相关联的信息。磁性传感器可传输相对应于在旋转期间轮的轮廓的第一组输出脉冲。第一组输出脉冲可在轮的旋转期间被传输。磁性传感器可传输对应于与可能故障相关联的信息的第二组输出脉冲。

权利要求书

1.一种磁性传感器,包括:
一个或多个部件,其配置成:
在轮的旋转期间感测磁场,
所感测的磁场表示在所述旋转期间所述轮的轮廓;
基于所感测的磁场确定与所述磁性传感器或所述轮中的至少一个的可能故障相关联
的信息;
传输对应于在所述旋转期间所述轮的轮廓的第一组输出脉冲,
所述第一组输出脉冲在所述轮的旋转期间被传输;以及
传输对应于与所述可能故障相关联的信息的第二组输出脉冲。
2.如权利要求1所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲包括第一组电压脉冲,而
所述第二组输出脉冲包括第二组电压脉冲,
所述第二组电压脉冲在对应于所述轮的特定节段的时间段期间被提供,以及
所述第二组电压脉冲和所述第一组电压脉冲经由所述磁性传感器的同一电压接口被
提供。
3.如权利要求1所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲包括第一组电压脉冲,而
所述第二组输出脉冲包括第二组电压脉冲,
所述第二组电压脉冲在对应于与所述轮相关联的一组间隙的一组时间段期间被提供,
以及
所述第二组电压脉冲和所述第一组电压脉冲经由所述磁性传感器的同一电压接口被
提供。
4.如权利要求1所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲包括一组电压脉冲,而所
述第二组输出脉冲包括一组电流脉冲。
5.如权利要求1所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲包括第一组电压脉冲,而
所述第二组输出脉冲包括第二组电压脉冲,
所述第二组电压脉冲经由所述磁性传感器的第一输出端子被提供,
所述第一组电压脉冲经由所述磁性传感器的第二输出端子被提供,
所述第一输出端子不同于所述第二输出端子。
6.如权利要求1所述的磁性传感器,其?#24615;?#25152;述磁性传感器的操作中,所述轮与机动车
辆的曲柄轴或凸轮轴相关联。
7.如权利要求1所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲在与在其期间所述第二
组输出脉冲被输出的时间段互补的时间段期间被输出,
所述第一组输出脉冲和所述第二组输出脉冲表示所述轮的完全旋转。
8.一种磁性传感器,包括:
一个或多个传感器部件,其配置成:
在轮的旋转期间感测对应于与所述轮相关联的轮廓信息的磁场;
基于所感测的磁场确定与所述磁性传感器或所述轮中的至少一个的操作状态相关联
的信息;
在所述磁轮的旋转期间输出表示与所述磁轮相关联的轮廓信息的第一组输出脉冲;以

输出表示与所述操作状态相关联的信息的第二组输出脉冲。
9.如权利要求8所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲包括第一组电压脉冲,而
所述第二组输出脉冲包括第二组电压脉冲,
所述第二组电压脉冲在对应于所述轮的参考区隙的时间段期间被提供,以及
所述第二组电压脉冲和所述第一组电压脉冲经由所述磁性传感器的同一电压接口被
提供。
10.如权利要求8所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲包括第一组电流脉冲,
而所述第二组输出脉冲包括第二组电流脉冲,
所述第一组电流脉冲和所述第二组电流脉冲经由所述磁性传感器的输出端子被提供。
11.如权利要求8所述的磁性传感器,其中与所述磁性传感器或所述轮的所述操作状态
相关联的所述信息包括与所述磁性传感器或所述轮相关联的安全状态信息或诊断信息的
至少一个位。
12.如权利要求8所述的磁性传感器,其中所述一个或多个传感器部件包括下列项中的
至少一个:
基于霍尔的传?#24615;?#20214;;
基于大磁阻(GMR)的传?#24615;?#20214;;
基于各向异性磁阻(AMR)的传?#24615;?#20214;;
基于隧道磁阻(TMR)的传?#24615;?#20214;;或
基于可变磁阻(VR)的传?#24615;?#20214;。
13.如权利要求8所述的磁性传感器,其中所述第一组输出脉冲和所述第二组输出脉冲
表示所述轮的完全旋转。
14.如权利要求8所述的磁性传感器,其中每次在不输出所述第二组输出脉冲时输出所
述第一组输出脉冲。
15.一种方法,包括:
通过磁性传感器在轮的旋转期间感测磁场,
所感测的磁场对应于在所述旋转期间所述轮的轮廓;
通过所述磁性传感器并基于所感测的磁场确定与所述磁性传感器或所述轮的可能故
障相关联的信息;
通过所述磁性传感器并在所述轮的所述旋转期间提供与所述轮的轮廓相关联的第一
组输出脉冲;以及
通过所述磁性传感器提供与和所述磁性传感器或所述轮的所述可能故障相关联的信
息相关联的第二组输出脉冲。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述第一组输出脉冲包括第一组电压脉冲,而所述
第二组输出脉冲包括第二组电压脉冲,
所述第二组电压脉冲在对应于与所述轮相关联的一组间隙的一组时间段期间被提供,
以及
所述第二组电压脉冲和所述第一组电压脉冲经由所述磁性传感器的同一传输接口被
提供。
17.如权利要求15所述的方法,其中所述轮包括多个齿,以及
其中所述第一组输出脉冲中的每个输出脉冲包括对应于所述轮的所述多个齿中的一
个齿的上升沿或下降沿。
18.如权利要求15所述的方法,其中所述轮包括多个齿,以及
其中所述第一组输出脉冲中的每个输出脉冲包括对应于所述轮的所述多个齿中的一
个齿的第一边沿的上升沿和对应于所述齿的第二边沿的下降沿。
19.如权利要求15所述的方法,其中所述第二组输出脉冲包括至少一个签名脉冲,
所述至少一个签名脉冲具有比所述第一组输出脉冲的最短输出脉冲短的脉冲长度。
20.如权利要求15所述的方法,其中提供所述第二组输出脉冲包括:
在输出所述第一组输出脉冲中的特定脉冲之后等待加载时间流逝;以及
当所述加载时间已经流逝时提供所述第二组输出脉冲,
所述第二组输出脉冲包括零个签名脉冲、一个签名脉冲或两个签名脉冲。

说明书

与磁性传感器的可能传感器故障相关联的信息的传输

背景技术

磁性传感器可感测由旋转磁轮产生或扭曲的磁场。磁性传感器可基于所感测的磁
场来输出用于在识别磁轮的位置、磁轮的旋转速度等中使用的信号。

发明内容

根据一些可能的实现,磁性传感器可包括一个或多个部件,其配置成:在轮的旋转
期间感测磁场,其中所感测的磁场可表示在旋转期间轮的轮廓;基于所感测的磁场确定与
磁性传感器或轮中的至少一个的可能故障相关联的信息;传输对应于在旋转期间轮的轮廓
的第一组输出脉冲,其中第一组输出脉冲可在轮的旋转期间被传输;以及传输对应于与可
能故障相关联的信息的第二组输出脉冲。

根据一些可能的实现,磁性传感器可包括一个或多个传感器部件,其配置成:在轮
的旋转期间感测对应于与轮相关联的轮廓信息的磁场;基于所感测的磁场确定与磁性传感
器或轮中的至少一个的操作状态相关联的信息;在磁轮的旋转期间输出表示与磁轮相关联
的轮廓信息的第一组输出脉冲;以及输出表示与操作状态相关联的信息的第二组输出脉
冲。

根据一些可能的实现,方法可包括通过磁性传感器在轮的旋转期间感测磁场,其
中所感测的磁场可对应于在旋转期间轮的轮廓;通过磁性传感器并基于所感测的磁场确定
与磁性传感器或轮的可能故障相关联的信息;通过磁性传感器并在轮的旋转期间提供与轮
的轮廓相关联的第一组输出脉冲;以及通过磁性传感器提供与和磁性传感器或轮的可能故
障相关联的信息相关联的第二组输出脉冲。

附图说明

图1A和1B是本文所述的示例实现的概述的图;

图2A和2B是其中本文所述的装置可被实现的示例环境的图;

图3是被包括在图2A和2B的示例环境中的磁性传感器的示例部件的图;

图4是用于传输对应于与磁性传感器和/或磁轮相关联的安全状态信息和/或诊断信息
的一组输出脉冲的示例过程的流程图;

图5A和5B是在对应于磁轮的参考区隙的时间段期间经由一组电压脉冲传输与磁性传
感器和/或磁轮相关联的安全状态信息和/或诊断信息的磁性传感器的示例实现的图;

图6是在对应于与磁轮相关联的一个或多个齿隙的时间?#25991;?#32463;由一组电压脉冲传输与
磁性传感器和/或磁轮相关联的安全状态信息和/或诊断信息的磁性传感器的示例实现的
图;

图7是分别经由与输出端子相关联的第一传输接口和与输出端子相关联的第二传输接
口来传输与磁轮相关联的轮廓信息和与磁性传感器和/或磁轮相关联的安全状态信息和/
或诊断信息的磁性传感器的示例实现的图;

图8是分别经由第一输出端子和第二输出端子来传输与磁轮相关联的轮廓信息和与磁
性传感器和/或磁轮相关联的安全状态信息和/或诊断信息的磁性传感器的示例实现的图;
以及

图9A和9B是传输包括变化的齿长度和齿隙宽度的与磁轮相关联的轮廓信息和与磁性
传感器和/或磁轮相关联的安全状态信息和/或诊断信息的磁性传感器的示例实现的图。

具体实施方式

示例实现的下列详细描述指附图。在不同附图中的相同参考数字可识别相同或相
似的元件。

磁性传感器可经由输出端子的传输接口(例如电压接口、电流接口等)传输与旋转
物体例如机动车辆的曲柄轴、机动车辆的凸轮轴等相关联的磁轮的轮廓信息。轮廓信息可
对应于在旋转期间磁轮的旋转位置。例如,磁性传感器可传输附接到曲柄轴的齿轮的轮廓
信息,其中每个齿可扭曲由磁性传感器感测的磁场。在这里,磁性传感器可通过传输对应于
齿轮的每个齿的脉冲(例如电压脉冲、电流脉冲等)来修改经由输出端子的传输接口提供的
信号(例如电压信号、电流信号等)。

在一些实现中,磁性传感器还可修改信号以指示磁轮的旋转的方向。例如,磁性传
感器可在磁轮在第一方向(例如前向方向)上旋转时传输具有第一脉冲长度(例如45微秒(μ
s))的电压脉冲并可在磁轮在第二方向(例如后向方向)上旋转时输出具有第二脉冲长度
(例如90 μs、135 μs等)的电压脉冲。在一些情况下,磁轮可包括在特定间隔处的一些齿,例
如在齿轮的圆周周围的在每六度处的60个齿。在一些情况下,磁轮可包括具有变化的长度
的一些齿和/或具有变化的长度的一些齿隙。可替换地,磁轮可以是包括一些交替极的编码
器轮(encoder wheel)。

在一些情况下,可以不形成齿轮的一个或多个齿(例如,齿59和齿60),以便创建比
齿隙宽度(例如在两个所形成的齿之间的宽度)更宽的参考区隙。参考区隙可?#24066;?#30005;子控制
单元(ECU)(其接收由磁性传感器传输的信号)识别(例如基于检测到在信号中的参考区隙)
紧接地跟随对应于所限定角度(例如零度)的参考区隙(例如齿1)的齿。ECU可接着基于检测
到齿轮在所限定角度处来校准旋转部分(例如曲柄轴、凸轮轴等)。在这里,在所接收的信号
中的每个随后的脉冲可指示旋转部分的角度增加了特定的数量(例如当齿轮包括58齿和两
齿参考区隙时是六度)。在一些实现中,例如在曲柄轴的情况下,信号的下降沿可用于传输
与齿轮相关联的轮廓信息。在一些实现中,例如在凸轮轴的情况下,信号的上升沿和下降沿
可用于传输与齿轮相关联的轮廓信息。

然而在汽车上下文中,功能安全标准可指示磁性传感器也应能够将与磁性传感器
和/或齿轮相关联的可能故障发信号到ECU。例如,对于包括曲柄轴传感器、凸轮轴传感器和
ECU的系统,ISO 26262指示曲柄轴传感器和/或凸轮轴传感器应能够独立地将可能的传感
器故障和/或操作状态发信号,以便针对任何类型的失效安全或失效操作汽车系统实现高
安全水平(例如,替代ECU,其基于比较由曲柄轴传感器和凸轮轴传感器和/或另一传感器例
如传动系统传感器传输的信号来检测可能的故障)。在这样的情况下,由此可见,磁性传感
器可能需要能够传输与磁性传感器的可能故障相关联的信息,例如安全状态信息、诊断信
息等。

本文所述的实现可?#24066;?#30913;性传感器传输与可能的故障相关联的安全状态信息和/
或诊断信息,而不损害磁性传感器传输与磁轮相关联的轮廓信息的能力。例如,本文所述的
实现可?#24066;?#30913;性传感器通过(例如在对应于与磁轮相关联的参考区的时间段期间、在对应
于与磁轮相关联的一个或多个齿隙的时间段期间、在磁轮的旋转期间的另一时间处等)传
输一个或多个电压脉冲和/或通过在磁轮的旋转期间输出一个或多个电流脉冲来传输安全
状态信息和/或诊断信息。

特别地,虽然在与齿轮和磁铁(例如被包括在磁性传感器中的反偏压磁铁)相关联
的磁性传感器的上下文中描述了本文所述的过程和/或方法,但这些过程和/或方法也可应
用于其它上下文,例如在由编码器轮产生和由磁性传感器感测的磁场的上下文中,在另一
物理测量原理的上下文中,例如使用由齿轮偏转的激光束的光学系统,等等。换句话说,本
文所述的实现可适用于使用轮(齿轮、编码器轮等)的特征来对位置信息和/或速度信息编
码(即独立于测量原理)的其它上下文。

图1A和1B是本文所述的示例实现100的概述的图。为了图1A的目的,磁性传感器定
位成感测与磁轮相关联的磁场,且磁轮包括在磁轮的圆周的第一节段上的一组齿和在磁轮
的圆周的第二节段上的参考区隙(例如没有任何齿的节段)。此外,假设磁性传感器配置成
向ECU并在轮的旋转期间提供表示磁轮的轮廓信息的信号(例如识别如由磁性传感器检测
的每个齿的信号)。

如图1A所示,磁轮可在特定的方向上旋转,且磁性传感器可感测(例如由磁性传感
器的磁铁产生并由磁轮的齿在旋转期间扭曲的)磁场。如所示,磁性传感器可基于在磁轮的
旋转期间感测的磁场来确定安全状态信息和/或诊断信息。安全状态信息可包括指示磁性
传感器已经检测到潜在问题同时继续传输轮廓信息的信息。诊断信息可包括识别由磁性传
感器检测的潜在问题的原因的信息。诊断信息还可包括可与总系统相关或指示系统问题但
可以不可以指示与磁性传感器相关联的问题或故障的传感器状态信息(例如温度、所测量
的磁场强度/通量?#26723;齲?br />

如在图1A中进一步示出的,磁性传感器可在与圆周的第一节段相关联的磁轮的旋
转期间传输(例如实时地、近实时地)表示与磁轮相关联的轮廓信息的信号。例如,如所示,
磁性传感器可通过输出与磁轮的每个齿相关联的特定?#20013;?#26102;间(例如45 μs、90 μs等)的脉
冲来修改信号(例如其中信号的每个下降沿可识别齿的端部)。

如图1B所示,磁性传感器可识别与圆周的第二节段相关联的参考区隙(例如通过
在磁轮的旋转期间检测在齿中的两个之间的较长间隙)。如进一步示出的,在对应于磁轮的
参考区隙的时间?#25991;冢?#20363;如在轮的相同旋转期间,在轮的随后旋转期间),磁性传感器可修
改信号以通过在与参考区隙相关联的时间段期间传输一个或多个脉冲来传输安全状态信
息和/或诊断信息。在这个示例中,ECU可配置成接收在与参考区隙相关联的时间段期间传
输的脉冲,并可基于参考区隙脉冲的脉冲长度来确定安全状态信息和/或诊断信息(例如通
过基于由ECU存储的信息将脉冲长度解译为位的序列)。

以这种方式,磁性传感器可传输与可能的磁性传感器故障相关联的安全状态信息
和/或诊断信息,而不损害磁性传感器传输与磁轮相关联的轮廓信息的能力。虽然在对应于
参考区隙的时间段期间输出脉冲的上下文中描述了示例实现100,但在一些实现中,磁性传
感器可在另一时间例如在对应于与磁轮相关联的一个或多个齿隙的时间段期间或在磁轮
的旋转期间的另一时间传输安全状态信息和/或诊断信息,如下所述。

图2A和2B是其中本文所述的装置可被实现的示例环境200的图。如图2A所示,环境
200可包括齿轮205、磁性传感器215、磁铁210和ECU 220。

齿轮205可包括轮,其包括一组齿。在一些实现中,齿轮205可在旋转期间扭曲磁铁
210的磁场,使得磁性传感器215可感测与磁铁210相关联的扭曲的磁场。在一些实现中,齿
轮205可由铁磁材料组成并可产生磁场。在一些实现中,齿轮205可附接至物体(将针对其测
量速度、旋转方向和/或位置)例如圆柱形结构(例如曲柄轴、凸轮轴、旋转圆柱体等)、轮结
构(例如与轮胎相关联)、轴(例如车轴)等或与其耦合。

在一些实现中,齿轮205可包括第一节段和第二节段,所述第一节?#20255;?#25324;在齿轮
205的圆周的第一部分周围的一组齿,所述第二节段没?#24615;?#40831;轮205的圆周的第二部分周围
的齿。在第一节?#25991;冢?#35813;组齿中的每个齿可分开特定的宽度(在本文中被称为齿隙),且第二
节段可具有大于一个齿隙(在本文中被称为参考区隙)的宽度。在一些实现中,例如在曲柄
轴上下文中,齿轮205可包括对称齿轮,其中齿轮205的齿具有相同的宽度,?#39029;?#36718;205的齿
隙具有相同的宽度(除了在参考区内以外)。在一些实现中,例如在凸轮轴上下文中,齿轮
205可包括非对称齿轮,其中齿轮205的齿具有变化的宽度和/或齿轮205的齿隙具有变化的
宽度(例如没有参考区)。

磁铁210可包括产生可由磁性传感器215感测的磁场的磁铁。在一些实现中,磁铁
210可定位成使得由磁铁210产生的磁场由齿轮205扭曲。附加地或可替换地,磁铁210可包
括反偏压磁铁和/或可位于磁性传感器215附近、被包括在磁性传感器215中和/或附接到磁
性传感器215。

磁性传感器215可包括与传感器例如磁阻(MR)传感器、霍尔效应传感器、可变磁阻
传感器(VRS)、磁通量闸门传感器等的一个或多个部件相关联的壳体。在一些实现中,磁性
传感器215可连接到ECU 220,使得磁性传感器215可经由一个或多个传输接口(例如电压接
口、电流接口等)和/或经由一个或多个输出端子向ECU 220传输轮廓信息、安全状态信息
和/或诊断信息。在一些实现中,磁性传感器215可包括三线传感器(例如包括一个输出端
子)、?#21335;?#20256;感器(例如包括两个输出端子)等。下面关于图3描述关于磁性传感器215的附加
?#38468;凇?br />

ECU 220可包括与控制一个或多个电气系统和/或电气子系统例如被包括在机动
车辆中的一个或多个电气系统和/或一个电气子系统相关联的设备。例如,ECU 220可包括
电子/引擎控制模块(ECM)、功?#35797;?#30410;控制模块(PCM)、传动系统控制模块(TCM)、制动控制模
块(BCM或EBCM)、中央控制模块(CCM)、中央定时模块(CTM)、一般电子模块(GEM)、主体控制
模块(BCM)、悬置控制模块(SCM)等。

在一些实现中,ECU 220可连接到磁性传感器215,使得ECU 220可经由一个或多个
传输接口和/或经由一个或多个输出端子接收与磁性传感器215相关联的轮廓信息、安全状
态信息和/或诊断信息。在一些实现中,ECU 220可能能够基于由磁性传感器215传输的信息
来校准、控制、调整等一个或多个电气系统和/或电气子系?#22330;?br />

如图2B所示,示例环境200可以可替换地包括磁性传感器215、ECU 220和编码器轮
225(例如,而不是齿轮205和磁铁210)。编码器轮225可包括具有至少两个交替极例如北极
和南极的磁极。在一些实现中,编码器轮225可产生磁场。在一些实现中,编码器轮225可附
接到物体(针对其将测量速度和/或位置)例如圆柱形结构(例如曲柄轴、凸轮轴、旋转圆柱
体等)、轮结构(例如与轮胎相关联)、轴(例如车轴)等或与其耦合。

在一些实现中,编码器轮225的交替极可以在编码器轮225的圆周的第一节段上
(例如与包括该组齿的齿轮205的第一节段可比?#24076;?#32780;编码器轮225的圆周的第二节段可以
只包括代表编码器轮225的参考区隙的交替极之一(例如与不包括任何齿的齿轮205的第二
节段可比?#24076;?br />

在图2A和2B中所示的装置的数量和布置作为示例被提供。在实践中,与在图2A和
2B中所示的那些装置相比,可以有附加的装置、更少的装置、不同的装置或不同地布置的装
置。此外,在图2A和2B中所示的一个或多个装置可在单个装置内实现,或在图2A和2B中所示
的单个装置可被实现为多个分布式装置。附加地或可替换地,环境200的一组装置(例如一
个或多个装置)可执行被描述为由环境200的另一组装置执行的一个或多个功能。

图3是被包括在图2A和2B的示例环境200中的磁性传感器215的示例部件的图。如
所示,磁性传感器215可包括感测元件310、模数转换器(ADC)320、数字信号处理器(DSP)
330、存储器部件340和数?#32440;?#21475;350。

感测元件310可包括用于感测施加到磁性传感器215的磁场的强度的一个或多个
部件。例如,感测元件310可包括基于霍尔效应操作的霍尔传感器。作为另一示例,感测元件
310可包括由磁阻材料(例如镍铁(NiFe))组成的磁阻(MR)传感器,其中磁阻材料的电阻可
取决于施加到磁阻材料的磁场的强度和/或方向。在这里,感测元件310可基于各向异性磁
阻(AMR)效应、大磁阻(GMR)效应、隧道磁阻(TMR)效应等来测量磁阻。作为附加的示例,感测
元件310可包括基于感应来操作的可变磁阻(VR)传感器。在一些实现中,感测元件310可向
ADC 320提供对应于外部磁场的模拟信号。

ADC 320可包括将来自感测元件310的模拟信号转换成数字信号的模数转换器。例
如,ADC 320可将从感测元件310接收的模拟信号转换成数字信号以由DSP 330处理。ADC
320可向DSP 330提供数字信号。在一些实现中,磁性传感器215可包括一个或多个ADC 320。

DSP 330可包括数字信号处理设备或数字信号处理设备的集合。在一些实现中,
DSP 330可从ADC 320接收数字信号并可处理数字信号以形成输出(例如去往ECU 220),例
如包括一组电压脉冲和/或一组电流脉冲的信号的形式的输出。

存储器340可包括只读存储器(ROM)(例如EEPROM)、随机存取存储器(RAM)和/或存
储用于由磁性传感器215使用的信息和/或指令的另一类型的动态或静态存储设备(例如闪
速存储器、磁性存储器、光学存储器等)。在一些实现中,存储器340可存储与由DSP 330执行
的处理相关联的信息。

数?#32440;?#21475;350可包括接口,磁性传感器215可经由该接口从另一设备例如ECU 220
接收信息和/或将信息提供到另一设备例如ECU 220。例如,数?#32440;?#21475;可向ECU 220提供由
DSP 330确定的输出电压、输出电流等的形式的输出。在一些实现中,磁性传感器215可包括
一组数?#32440;?#21475;,其?#24615;?#35813;组数?#32440;?#21475;中的一个或多个数?#32440;?#21475;可与磁性传感器215的一个
或多个输出端子相关联。

图3所示的部件的数量和布置作为示例被提供。在实践中,与在图3中所示的那些
部件相比,磁性传感器215可以包括附加的部件、更少的部件、不同的部件或不同地布置的
部件。附加地或可替换地,磁性传感器215的一组部件(例如一个或多个部件)可执行被描述
为由磁性传感器215的另一组部件执行的一个或多个功能。

图4是用于在磁轮的旋转期间传输对应于与磁轮相关联的安全状态信息和/或诊
断信息的一组输出脉冲的示例过程的流程图。虽然在齿轮205的形式的磁轮的上下文中描
述了示例过程400,示例过程400也可在编码器轮225的形式的磁轮的上下文中适用。

如图4所示,过程400可包括在磁轮的旋转期间感测磁场(块410)。例如,磁性传感
器215可在齿轮205的旋转期间感测磁场。

在一些实现中,由磁性传感器215感测的磁场可基于齿轮205的旋转而改变。例如,
假设磁性传感器215定位成感测由磁铁210产生的磁场,且磁铁210定位成使得由磁铁210产
生的磁场由齿轮205的每个齿扭曲(例如,磁场的强度当齿经过磁铁210时增加或减小)。在
这里,磁性传感器216可感测由磁铁210产生的磁场,其包括对应于齿轮205的齿的扭曲。

在一些实现中,磁性传感器215可基于所感测的磁场来传输轮廓信息,如下所述。
轮廓信息可包括对应于在旋转期间齿轮205的旋转位置的信息。附加地或可替换地,磁性传
感器215可基于所感测的磁场来确定并传输与磁性传感器215相关联的安全状态信息和/或
诊断信息,如下所述。

在一些实现中,例如在曲柄轴上下文中,磁性传感器215可基于所感测的磁场?#35789;?br />别齿轮205的参考区隙。例如,磁性传感器215可在齿轮205的多个旋转期间感测磁场,并可
基于所感测的磁场来确定与每个旋转相关联的对应于参考区隙的时间段(例如通过识别在
其期间没有齿被检测到的各时间段)。类似地,磁性传感器215可识别在齿轮205上的多个齿
(例如使得磁性传感器215可对齿计数,以便在稍后的时间识别完全旋转)。附加地或可替换
地,磁性传感器215可基于所感测的磁场?#35789;?#21035;与齿轮205相关联的一个或多个齿隙。

在一些实现中,例如在凸轮轴上下文中,磁性传感器215可基于所感测的磁场?#35789;?br />别齿轮205的最长齿隙。例如,磁性传感器215可在齿轮205的多个旋转期间感测磁场,并可
基于所感测的磁场来确定与每个旋转相关联的对应于在齿轮205的两个齿之间的最长齿隙
的时间段(例如通过识别在其期间没有齿被检测到的各时间段)。

如图4所示,过程400可基于所感测的磁场来确定与磁性传感器和/或磁轮相关联
的安全状态信息和/或诊断信息(块420)。例如,磁性传感器215可基于所感测的磁场来确定
与磁性传感器215和/或齿轮205相关联的安全状态信息和/或诊断信息(在本文被称为安全
状态/诊断信息)。在一些实现中,磁性传感器216可在齿轮205的旋转期间(例如实时地、近
实时地等)确定安全状态/诊断信息。附加地或可替换地,磁性传感器215可在稍后的时间
(例如在齿轮205的旋转之后,基于来自ECU 220的请求,等等)确定安全状态/诊断信息。

安全状态信息可包括指示磁性传感器215已经检测到与磁性传感器215和/或齿轮
205相关联的潜在问题的信息。例如,安全状态信息可包括指示基于所感测的磁场确定的用
于在识别齿轮205的旋转速度中使用的速度信号正接近或已达到速度信号阈值(例如其中
当速度信号满足速度信号阈值时,磁性传感器215可能不能够确保齿轮205的旋转速度的准
确确定)的信息。

作为另一示例,安全状态信息可包括指示基于所感测的磁场确定的用于在识别齿
轮205的旋转的方向中使用的方向信号正接近或已达到方向信号阈值(例如其中当方向信
号满足方向信号阈值时,磁性传感器215可能不能够确保齿轮205的方向的准确确定)的信
息。作为?#33267;?#19968;示例,安全状态信息可指示方向信号满足方向信号阈值(例如磁性传感器
215不能够确定旋转的方向)和/或速度信号不满足速度信号阈值(例如磁性传感器215可准
确地确定旋转的速度)。

作为再另一示例,安全状态信息可指示在齿轮205和磁性传感器215之间的空气间
隙在空气间隙阈值处或在其附近(例如其中当空气间隙阈值被满足时,磁性传感器215可能
不能够确保磁场的准确感测)。这些仅仅是安全状态信息的类型的一些示例。其它类型的安
全状态信息是可能的。

诊断信息可包括针对识别磁性传感器215检测到的潜在问题的原因的信息。例如,
诊断信息可包括识别在齿轮205的旋转期间的磁场的最低振幅(例如对应于特定的齿、可使
速度信号接近或达到速度信号阈值的最坏振幅)的信息。作为另一示例,诊断信息可包括识
别在齿轮205的旋转期间的方向信号的最低振幅(例如可使方向信号接近或达到方向信号
阈值的最坏信号振幅)的信息。

作为附加的示例,诊断信息可包括可以不直接与齿轮205的测量相关的信息的类
型,例如与磁性传感器215相关联的温度信息(例如由于GMR的线性度,GMR可用于得到与磁
性传感器215相关联的温度信息)。在这样的情况下,磁性传感器215可包括温度补偿功能,
其可使磁性传感器215能够传输作为诊断信息的指示温度阈值已经被满足的信息。

作为?#33267;?#19968;示例,诊断信息可包括传感器状态/失效信息,例如指示磁性传感器
215的供电电?#25925;?#21542;满足阈值的信息(例如当供电电?#22266;?#39640;时,当供电电?#22266;?#20302;时,等等)、
指示由磁性传感器215存储的数据被破坏(例如经由?#26469;?#30721;(ECC)、循环冗余校验(CRC)、奇
偶校验等)的信息等等。这些仅仅是诊断信息的类型的一些示例。其它类型的诊断信息是可
能的。

在一些实现中,诊断信息可包括磁性传感器215可在齿轮205的多个旋转期间传输
的数据记录。例如,假设磁性传感器215配置成在对应于齿轮205的参考区的时间段期间传
输信息的三位。此外,假设磁性传感器215配置成传输包括16位数据字的数据记录。在这个
示例中,数据记录可包括16位数据字,且磁性传感器215可以以下面所述的方式例如通过在
齿轮205的16个旋转中的每个内传输一位、在齿轮205的八个旋转中的每个内传输两位等来
在齿轮205的多个(例如连续)旋转期间传输数据记录。

在一些实现中,磁性传感器215可基于所感测的磁场来确定安全状态/诊断信息。
例如,磁性传感器215可在齿轮205的一个或多个旋转内感测磁场,并可基于分析对应于所
感测的磁场的?#36947;?#30830;定速度信号、方向信号等,并可相应地确定安全状态/诊断信息。

如图4所示,过程400可包括输出对应于磁轮的轮廓信息的第一组输出脉冲(块
430)。例如,磁性传感器215可输出对应于齿轮205的轮廓信息的第一组输出脉冲。在一些实
现中,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间输出第一组输出脉冲(例如实时地、近实时地
等)。附加地或可替换地,磁性传感器215可在另一时间处输出第一组输出脉冲。

在一些实现中,第一组输出脉冲可包括一组电压脉冲。例如,磁性传感器215可配
置成通过经由连接到ECU 220的输出端子的电压接口输出一组电压脉冲来将轮廓信息传输
到ECU 220,其中每个电压信号可对应于齿轮205的齿。在这里,在感测到齿的前沿时,磁性
传感器215可通过使经由电压接口传输的信号的电压在一时间?#25991;?#20174;第一水平(例如高水
平,例如5伏(V))改变到第二水平(例如低水平,例如0 V)来输出该组电压脉冲的一电压脉
冲。在一些实现中,如上所述,电压脉冲的时间段(即脉冲长度)可取决于齿轮205的旋转的
方向。例如,磁性传感器215可在齿轮205在前向方向上旋转时输出45 μs电压脉冲,并可在
齿轮在后向方向上旋转时提供90 μs电压脉冲。在这里,电压脉冲可以是不表示齿的宽度的
特定长度(即当磁性传感器215感测到齿的前沿时,磁性传感器215传输特定长度的脉冲)。
然而,在一些实现中,电压脉冲可表示齿的宽度(即磁性传感器215基于感测到齿的前沿和
齿的后沿来传输对应于齿长度的宽度的脉冲)。

可替换地,第一组输出脉冲可包括一组电流脉冲。例如,磁性传感器215可配置成
通过经由连接到ECU 220的输出端子的电流接口输出一组电流脉冲来将轮廓信息传输到
ECU 220,其中每个电流脉冲可对应于齿轮205的齿。在这里,磁性传感器215可通过使经由
电流接口传输的信号的电流在一时间?#25991;?#20174;第一水平(例如高水平,例如14毫安(mA))改变
到第二水平(例如低水平,例如7 mA)来输出该组电流脉冲的一电流脉冲。在一些实现中,如
上所述,脉冲长度可取决于齿轮205的旋转的方向。

如图4所示,过程400可包括输出表示安全状态信息和/或诊断信息的第二组输出
脉冲(块440)。例如,磁性传感器215可输出表示安全状态/诊断信息的第二组输出脉冲。在
一些实现中,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间例如在对应于参考区隙的时间段期
间、在对应于齿轮205的一个或多个齿隙的一个或多个时间段期间、与输出第一组输出脉冲
同时、基于来自ECU 200的请求等输出第二组输出脉冲,如下所述。

第二组输出脉冲可包括表示安全状态/诊断信息的一个或多个脉冲(例如电压脉
冲、电流脉冲等)。例如,磁性传感器215可存储或可以使用与对一个或多个电压脉冲的形式
的安全状态/诊断信息编码相关联的信息。在这里,磁性传感器215可经由电压接口输出表
示安全状态/诊断信息的该组电压脉冲。ECU 220可接收电压脉冲,并可解译(例如基于与对
安全状态/诊断信息编码相关联的信息)一个或多个电压脉冲,以便确安全状态/诊断信息。
在下面的示例中描述关于第二组输出脉冲的附加?#38468;凇?br />

在一些实现中,磁性传感器215可在对应于参考区隙的时间段期间输出第二组输
出脉冲。例如,假设磁性传感器215是包括供电端子、地端子和输出端子的三线传感器。此
外,假设磁性传感器215配置成经由与输出端子相关联的电压接口输出对应于与齿轮205相
关联的轮廓信息的第一组电压脉冲。在这个示例中,磁性传感器215可在对应于齿轮205的
参考区隙的时间段期间并经由与输出端子相关联的电压接口输出第二组电压脉冲。在一些
实现中,当磁性传感器215配置成在对应于参考区隙的时间段期间传输第二组输出脉冲时,
可减小与磁性传感器215相关联的成本(例如在处理资源中、在存储器资源中、在用?#30913;?#32622;
磁性传感器215和/或ECU 220的时间中等的货币成本)(例如因为可以不需要附加的接口
和/或端子)。

在一些实现中,第二组输出脉冲可包括表示安全状态/诊断信息的位的序列的单
个输出脉冲。例如,磁性传感器215可配置成在参考区隙时间段期间输出八个不同的脉冲长
度(例如45 μs、75 μs、105 μs、135 μs、165 μs、225 μs或255 μs)之一,其中多个不同的脉
冲长度中的每个可表示安全状态/诊断信息的三位的序列(例如000、001、010、100、011、
101、110或111)。作为另一示例,磁性传感器215可配置成输出16个不同的脉冲长度之一、32
个不同的脉冲长度之一、64个不同的脉冲长度之一等,其中16、32或64个不同的脉冲长度中
的每个分别表示四位、五位或六位的序列。

在一些实现中,齿轮205的旋转的最大?#24503;?#21487;决定可在与参考区隙相关联的时间
段期间由磁性传感器215输出的可能的不同脉冲长度的数量。例如,对于可在高达10,000转
每分钟(rpm)下旋转(即10千赫兹(kHz))的具有58齿和双齿参考区隙的齿轮205,参考区隙
可被限制到300 μs的最大值。因此,磁性传感器215可配置成输出表示三位的序列的八个多
个(eight multiple)不同的输出脉冲之一,如在上面的示例中所述的。作为其它示例,对于
可在高达5 kHz、2.5 kHz、1.25 kHz或625 Hz下旋转的齿轮205,参考区隙可分别被限制到
600 μs、1200 μs、2400 μs或4800 μs。在这些示例中,磁性传感器215可配置成输出分别表
示四位、五位、六位或七位的序列的16、32、64或128个不同的输出脉冲之一。

在一些实现中,输出脉冲可表示安全状态/诊断信息的一个或多个不同的位。例
如,当脉冲长度是表示信息的三位的八个可能的脉冲长度之一时,信息的第一位可包括安
全状态信息的第一位,第二位可包括安全状态信息的第二位,以及第三位可包括诊断信息
的位(例如单个位、被包括在数据记录中的位等)。磁性传感器215以其传输安全状态/诊断
信息的方式可以是可配置的。

附加地或可替换地,磁性传感器215可在对应于齿轮205的一个或多个齿隙的一个
或多个时间段期间输出第二组输出脉冲。例如,假设磁性传感器215是包括供电端子、地端
子和输出端子的三线传感器。此外,假设磁性传感器215配置成经由与输出端子相关联的电
压接口输出对应于与齿轮205相关联的轮廓信息的第一组电压脉冲,如上所述。在这个示例
中,磁性传感器215可在对应于齿轮205的一个或多个齿隙(例如对称齿轮205的多个齿隙、
非对称齿轮205的最长齿隙等)的时间段期间并经由与输出端子相关联的同一电压接口输
出第二组电压脉冲。在一些实现中,当磁性传感器215配置成在对应于参考齿隙的时间段期
间传输第二组输出脉冲时,可减小与磁性传感器215相关联的成本(例如在处理资源中、在
存储器资源中、在用?#30913;?#32622;磁性传感器215和/或ECU 220的时间中等的货币成本)(例如因
为可以不需要附加的接口和/或端子)。

作为特定的示例,假设磁性传感器215配置成基于检测到每个齿的端?#23458;?#36807;使经
由电压接口传输的信号的电压在一时间段(例如45 μs)内从第一水平(例如5V)改变到第二
水平(例如0 V)来输出第一组输出脉冲。在这里,磁性传感器215在输出第二组输出脉冲时
可使磁性传感器215在该时间段期间将信号的电压从第一水平改变到第三水平(例如2V)
(例如而不是从第一水平到第二水平)以表示安全状态/诊断信息的位。在这个示例中,ECU
220可配置成将在第三水平处的电压信号解译为第一值(例如1)并将在第二水平处的电压
信号解译为第二值(例如0)。

在另一示例实现中,磁性传感器215可配置成在第一水平(例如4V)或第二水平(例
如0V)处输出第一组输出脉冲和在第三水平(例如3V)或第四水平(例如1.5V)处输出第二组
输出脉冲。在这里,ECU 220可配置成将在第一水平或第二水平处的信号的电压解译为指示
磁性传感器215不正在提供任?#20255;?#20840;状态/诊断信息,但可配置成将在第三水平处的信号的
电压解译为安全状态/诊断信息的第一位值(例如1)并将在第四水平处的电压信号解译为
安全状态/诊断信息的第二位值(例如0)。附加地或可替换地,磁性传感器215可配置成在与
齿隙相关联的时间段期间使用另一调?#21697;?#26696;输出第二组输出电压。

附加地或可替换地,磁性传感器215可经由与第一组输出脉冲不同的传输接口输
出第二组输出脉冲。例如,假设磁性传感器215是包括供电端子、地端子和输出端子的三线
传感器。此外,假设磁性传感器215配置成经由输出端子的电压接口输出对应于与齿轮205
相关联的轮廓信息的一组电压脉冲,如上所述。在这个示例中,磁性传感器215可经由输出
端子的电流接口输出表示安全状态/诊断信息的一组电流脉冲。例如,磁性传感器215可经
由电流接口输出表示一个或多个开始位(例如初始字)、一个或多个错误检测位(例如循环
冗余校验(CRC)字)、安全状态/诊断信息的位的序列(例如数据字)和一个或多个停止位(例
如停止字)的一组电流脉冲。磁性传感器215可接着输出电流脉冲的附加组以传输安全状
态/诊断信息的附加位。在这里,磁性传感器215可在旋转期间和/或之后的任何时间(例如
同步地、异步地、基于来自ECU 220的请求等)输出该组电流脉冲,因为该组输出脉冲独立于
该组电流脉冲。以这种方式,磁性传感器215可经由单个输出端子的不同接口输出该组电压
脉冲?#36879;?#32452;电流脉冲。在一些实现中,当磁性传感器215配置成经由不同的传输接口传输第
二组输出脉冲时,时间(在其期间传输安全状态/诊断信息)的可用性可增加(例如因为第二
组输出脉冲的传输不需要基于第一组输出脉冲来被定时)。

附加地或可替换地,磁性传感器215可经由与第一组输出脉冲不同的输出端子输
出第二组输出脉冲。例如,假设磁性传感器215是包括供电端子、地端子、第一输出端子和第
二输出端子的?#21335;?#20256;感器。此外,假设磁性传感器215配置成经由第一输出端子输出对应于
与齿轮205相关联的轮廓信息的第一组电压脉冲,如上所述。在这个示例中,磁性传感器215
可经由第二输出端子输出表示安全状态/诊断信息的第二组电压脉冲。例如,磁性传感器
215可经由第二输出端子输出表示一个或多个开始位(例如初始字)、一个或多个错误检测
位(例如CRC字)、安全状态/诊断信息的位的序列(例如数据字)和一个或多个停止位(例如
停止字)的一组电压脉冲。在一些实现中,当磁性传感器215配置成经由不同的输出端子传
输第二组输出脉冲时,时间(在其期间传输安全状态/诊断信息)的可用性可增加(例如因为
第二组输出脉冲的传输不需要基于第一组输出脉冲来被定时)。

磁性传感器215可接着输出表示安全状态/诊断信息的附加位的附加组的输出脉
冲。在这里,磁性传感器215可在旋转期间和/或之后的任何时间(例如同步地、异步地、基于
来自ECU 220的请求等)输出第二组电压脉冲,因为第二组电压脉冲独立于第一组电压脉冲
被提供。以这种方式,磁性传感器215可分别经由第一输出端子和第二输出端子输出第一组
输出脉冲和第二组输出脉冲。在另一示例实现中,磁性传感器215可经由第一输出端子以第
一组电流脉冲的形式输出第一组输出脉冲和第二组输出脉冲并经由第二输出端子输出第
二组电流脉冲。在另一示例实现中,磁性传感器215可经由第一输出端子以一组电压脉冲的
形式输出第一组输出脉冲和第二组输出脉冲并经由第二输出端子输出一组电流脉冲。

在一些实现中,一个或多个上面的示例实现可组合以?#24066;?#30913;性传感器215提供安
全状态/诊断信息。例如,磁性传感器215可在与参考区隙相关联的时间段期间经由第一输
出端子输出表示安全状态/诊断信息的第一部分的一组电压脉冲,而同?#26412;?#30001;第二输出端
子输出表示安全状态/诊断信息的第二部分的一组电流脉冲。

在一些实现中,ECU 220可接收第二组输出脉冲,并可解译(例如基于由ECU 220存
储或可访问的信息)第二组输出脉冲以相应地确定安全状态/诊断信息。以这种方式,磁性
传感器215可传输安全状态信息和/或诊断信息而不损害磁性传感器215传输与齿轮205相
关联的轮廓信息的能力。

虽然图4示出过程400的示例块,在一些实现中,与在图4中描绘的那些块相比,过
程400可包括附加的块、更少的块、不同的块或不同地布置的块。附加地或可替换地,过程
400的两个或更多块可并?#26800;?#34987;执行。

图5A和5B是在对应于齿轮205的参考区的时间段期间经由一组电压脉冲传输与齿
轮205相关联的安全状态信息和/或诊断信息的磁性传感器215的示例实现500的图。为了示
例实现500的目的,假设磁性传感器215定位成感测由磁铁210产生并由齿轮205扭曲的磁
场,以及齿轮205包括在齿轮205的圆周的第一节段上的一组齿和在齿轮205的圆周的第二
节段上的参考区隙。此外,假设磁性传感器215配置?#19978;駿CU 220并在轮的旋转期间输出表
示齿轮205的轮廓信息的信号(例如识别如由磁性传感器215检测的每个齿的信号)。

如图5A所示,齿轮205可在特定的(例如顺时针)方向上旋转,且磁性传感器215可
感测由磁铁210产生并由齿轮205扭曲的磁场。如所示,磁性传感器215可基于在齿轮205的
旋转期间感测的磁场来确定与磁性传感器215和/或齿轮205相关联的安全状态信息和/或
诊断信息。

如在图5A中进一步示出的,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间传输表示齿轮
205的轮廓的信号。例如,如所示,磁性传感器215可通过输出与齿轮205的每个齿相关联的
45 μs电压脉冲来修改信号(例如其中信号的每个下降沿可识别齿的端部)。

如图5B所示,磁性传感器215可识别与齿轮205的圆周的第二节段相关联的参考区
隙。如进一步示出的,在对应于齿轮205的参考区隙的时间?#25991;冢?#30913;性传感器215可修改信号
以通过在与参考区隙相关联的时间段期间输出电压脉冲(例如具?#24615;?5 μs和300 μs(包括
端点)之间的脉冲长度)来传输安全状态/诊断信息。在这个示例中,ECU 220可配置成接收
与参考区隙相关联的电压脉冲,并可基于参考区隙脉冲的脉冲长度来确定安全状态/诊断
信息(例如通过基于由ECU存储的信息将脉冲长度解译为位的序列)。

如上面指示的,图5A和5B仅作为示例被提供。其它示例是可能的,且可不同于关于
图5A和5B所述的内容。

图6是在对应于与齿轮205相关联的一个或多个齿隙的时间?#25991;?#32463;由一组电压脉
冲传输与齿轮205相关联的安全状态信息和/或诊断信息的磁性传感器215的示例实现600
的图。为了示例实现600的目的,假设磁性传感器215定位成感测由磁铁210产生并由齿轮
205扭曲的磁场,以及齿轮205包括在齿轮205的圆周上的一组齿。此外,假设磁性传感器215
配置?#19978;駿CU 220并在轮的旋转期间输出表示齿轮205的轮廓信息的信号(例如识别如由磁
性传感器215检测的每个齿的信号)。

如图6所示,齿轮205可在特定的(例如顺时针)方向上旋转,且磁性传感器215可感
测例如由磁铁210产生并由齿轮205扭曲的磁场。如所示,磁性传感器215可基于在齿轮205
的旋转期间感测的磁场来确定与齿轮205相关联的轮廓信息和与磁性传感器215和/或齿轮
205相关联的安全状态信息和/或诊断信息。

如在图6中进一步示出的,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间传输表示齿轮
205的轮廓的信号。例如,如所示,磁性传感器215可通过输出与齿轮205的每个齿相关联的
45 μs电压脉冲(例如其中信号的每个下降沿可识别齿的端部)来修改信号。例如,磁性传感
器215可通过使信号的电压水平从第一水平(例如5V)改变到第二水平(例如0V)来输出第一
组电压脉冲中的每个电压脉冲。

如进一步在图6中所示的,磁性传感器215可识别齿轮205的圆周的每个齿隙。如所
示,在对应于齿轮205的齿隙的一个或多个时间段(例如在其期间第一组电压脉冲可被提供
的时间段)内,磁性传感器215可修改信号以通过根据由磁性传感器215存储或可访问的电
压调?#21697;?#26696;输出电压脉冲来传输安全状态/诊断信息。例如,磁性传感器215可通过使信号
的电压水平从第一水平(例如5V)改变到第三水平(例如1.5V)以表示安全状态/诊断信息的
第一位(例如0)和/或通过使信号的电压水平从第一水平改变到第四水平(例如3V)以表示
安全状态/诊断信息的第二位(例如1)来输出第二组电压脉冲中的每个电压脉冲。在这里,
第二组电压脉冲可超过第一组电压脉冲(例如使得只有当磁性传感器215不传输任?#20255;?#20840;
状态/诊断信息时,磁性传感器215才输出在第二水平处的信号)。

在这个示例中,ECU 220可配置成接收与齿隙相关联的电压脉冲,并可相应地确定
安全状态/诊断信息。例如,当电压脉冲在第二水平(例如0V)处时,ECU可确定磁性传感器
215不传输任?#20255;?#20840;状态/诊断信息。作为另一示例,当电压脉冲在第三水平(例如1.5V)处
时,ECU 220可确定磁性传感器215正传输具有第一位值(例如0)的安全状态/诊断信息。作
为最后的示例,当电压脉冲在第四水平(例如3V)处时,ECU 220可确定磁性传感器215正传
输具有第二位值(例如1)的安全状态/诊断信息。

如上面指示的,图6仅作为示例被提供。其它示例是可能的,且可不同于关于图6所
述的内容。

图7是分别经由输出端子的第一传输接口和输出端子的第二传输接口来传输与齿
轮205相关联的轮廓信息和与磁性传感器215和/或齿轮205相关联的安全状态/诊断信息的
磁性传感器215的示例实现700的图。为了示例实现700的目的,假设磁性传感器215定位成
感测由磁铁210产生并由齿轮205扭曲的磁场,以及齿轮205包括在齿轮205的圆周上的一组
齿。此外,假设磁性传感器215配置?#19978;駿CU 220并在轮的旋转期间输出表示齿轮205的轮廓
信息的信号(例如识别如由磁性传感器215检测的每个齿的信号)。

如图7所示,齿轮205可在特定的(例如顺时针)方向上旋转,且磁性传感器215可感
测由磁铁210产生并由齿轮205扭曲的磁场。如所示,磁性传感器215可基于在齿轮205的旋
转期间感测的磁场来确定与磁性传感器215和/或齿轮205相关联的安全状态信息和/或诊
断信息。

如在图7中进一步示出的,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间传输表示齿轮
205的轮廓的信号。例如,如所示,磁性传感器215可通过输出与齿轮205的每个齿相关联的
45 μs电压脉冲来修改经由磁性传感器215的输出端子传输的信号(例如其中信号的每个下
降沿可识别齿的端部)。

如进一步在图7中所示的,磁性传感器215也可传输表示安全状态/诊断信息的第
二组输出脉冲。例如,如由图7所示的,磁性传感器215可经由输出端子输出表示安全状态/
诊断信息的一组电流脉冲。在这里,磁性传感器215可经由输出端子输出表示初始字、CRC
字、安全状态/诊断信息的位的序列和停止字的一组电流脉冲。磁性传感器215可接着输出
表示安全状态/诊断信息的附加位的附加组的电流脉冲。如所示,磁性传感器215可在齿轮
205的旋转期间和/或之后的任何时间输出该组电流脉冲,因为该组电流脉冲经由与输出端
子相关联的不同传输接口(即独立于该组电压脉冲)而被提供。在这个示例中,ECU 220可配
置成接收该组电流脉冲,并可基于根据由ECU 220存储或可访问的电流调?#21697;槳附?#35793;该组
电流脉冲来确定安全状态/诊断信息。

如上面指示的,图7仅作为示例被提供。其它示例是可能的,且可不同于关于图7所
述的内容。

图8是分别经由第一输出端子和第二输出端子来传输与齿轮205相关联的轮廓信
息和与磁性传感器215和/或齿轮205相关联的安全状态信息/诊断信息的磁性传感器215的
示例实现800的图。为了示例实现800的目的,假设磁性传感器215定位成感测由磁铁210产
生并由齿轮205扭曲的磁场,以及齿轮205包括在齿轮205的圆周上的一组齿。此外,假设磁
性传感器215配置?#19978;駿CU 220并在轮的旋转期间输出表示齿轮205的轮廓信息的信号(例
如识别如由磁性传感器215检测的每个齿的信号)。

如图8所示,齿轮205可在特定的(例如顺时针)方向上旋转,且磁性传感器215可感
测由磁铁210产生如由齿轮205扭曲的磁场。如所示,磁性传感器215可基于在齿轮205的旋
转期间感测的磁场来确定与磁性传感器215和/或齿轮205相关联的安全状态信息和/或诊
断信息。

如在图8中进一步示出的,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间传输表示齿轮
205的轮廓的信号。例如,如所示,磁性传感器215可通过修改经由磁性传感器215的第一输
出端子传输的信号来传输第一组输出电压,以输出对应于齿轮205的每个齿的45 μs电压脉
冲(例如其中信号的每个下降沿可识别齿的端部)。

如进一步在图8中所示的,磁性传感器215也可传输表示安全状态/诊断信息的第
二组输出脉冲。例如,如由图8所示的,磁性传感器215可经由第二输出端子输出表示安全状
态/诊断信息的第二组电压脉冲。在这里,磁性传感器215可经由第二输出端子输出表示初
始字、CRC字、安全状态/诊断信息的位的序列和停止字的第二组电压脉冲。磁性传感器215
可接着经由第二输出端子输出表示安全状态/诊断信息的附加位的附加组的电压脉冲。如
所示,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间和/或之后的任何时间输出第二组电压脉冲,
因为第二组电压脉冲经由与第一组电压脉冲不同的输出端子(即独立于第一组电压脉冲)
而被提供。在这个示例中,ECU 220可配置成接收第二组电压脉冲,并可基于根据由ECU 220
存储或可访问的电压调?#21697;槳附?#35793;第二组电压脉冲来确定安全状态/诊断信息。

如上面指示的,图8仅作为示例被提供。其它示例是可能的,且可不同于关于图8所
述的内容。

图9A和9B是传输与具有变化的齿长度和齿隙宽度的齿轮205相关联的轮廓信息和
与磁性传感器和/或齿轮205相关联的安全状态信息和/或诊断信息的磁性传感器215的示
例实现900的图。为了示例实现900的目的,假设磁性传感器215定位成感测由磁铁210产生
并由齿轮205扭曲的磁场,以及齿轮205是包括在齿轮205的圆周上的具有变化的宽度的一
组齿和具有变化的宽度的一组齿隙的非对称齿轮。此外,假设磁性传感器215配置?#19978;駿CU
220并在齿轮205的旋转期间输出表示齿轮205的轮廓信息的信号(例如识别如由磁性传感
器215检测的每个齿的信号)。

如图9A所示,齿轮205可在特定的(例如顺时针)方向上旋转,且磁性传感器215可
感测由磁铁210产生并由齿轮205扭曲的磁场。如所示,磁性传感器215可基于在齿轮205的
旋转期间感测的磁场来确定与齿轮205相关联的轮廓信息和与磁性传感器215和/或齿轮
205相关联的安全状态信息和/或诊断信息。

如在图9A中进一步示出的,磁性传感器215可在齿轮205的旋转期间传输表示齿轮
205的轮廓的信号。例如,如所示,磁性传感器215可通过输出对应于齿轮205的每个齿的电
压信号来修改信号(例如其中信号的每个上升沿和下降沿可分别识别齿的前沿和后沿)。例
如,如所示,磁性传感器215可输出具有第一脉冲长度(例如ΔtZ1)的第一电压脉冲,其对应
于第一齿(具有分别被识别为1A和1B的前沿和后沿)。如进一步示出的,磁性传感器215可输
出具有第二脉冲长度(例如ΔtZ2)的第二电压脉冲,其对应于第二齿(具有分别被识别为2A
和2B的前沿和后沿)。如进一步示出的,磁性传感器215可输出具有第三脉冲长度(例如Δ
tZ3)的第三电压脉冲,其对应于第三齿(具有分别被识别为3A和3B的前沿和后沿)。

为了示例实现900的目的,假设磁性传感器215识别(例如基于齿轮205的多个旋
转)在第一齿和第二齿之间的齿隙(例如对应于时间ΔtG1)长过在第二齿和第三齿之间的齿
隙(例如对应于时间ΔtG2)、在第三齿和第四齿之间的齿隙(例如对应于时间ΔtG3)和齿轮
205的所有其它齿隙。因此,磁性传感器215可确定磁性传感器215在时间段ΔtG1期间传输安
全状态/诊断信息,且如图9A所示,可相应地传输安全状态/诊断信息。

图9B包括在时间段ΔtG1期间由磁性传感器215进行的安全状态/诊断信息的传输
的详细视图。如图9B所示,当传输安全状态诊断信息时,磁性传感器215可传输包括签名脉
冲和数据脉冲的电压脉冲的序列。

签名脉冲可包括指示磁性传感器215开始或停止安全状态/诊断信息的传输的脉
冲。与示例实现900相关联的签名脉冲被识别为具有ΔtS的签名脉冲长度的在图9B中的阴
影线区域。在一些实现中,签名脉冲可以具有比与齿轮205的最窄齿相关联的脉冲长度短的
脉冲长度(例如使得ECU 220不将签名脉冲视为齿的指示)。例如,关于示例实现900,签名脉
冲长度小于第三齿的宽度,使得ΔtS < ΔtZ3。因此,签名脉冲可确保安全状态/诊断信息的
安全传输。

在一些实现中,磁性传感器215可传输第一签名脉冲以指示安全状态/诊断信息的
传输将开始,且在经由一组数据脉冲传输安全状态/诊断信息之后可传输第二签名脉冲以
指示安全状态/诊断信息的传输完成。

在一些实现中,磁性传感器215可在等待在齿的后沿之后的一定量的时间(本文
中被称为加载时间)之后传输第一签名脉冲。例如,如图9B所示,磁性传感器215可在传输第
一签名脉冲之前等待在第一齿的后沿之后的时间ΔtL。在这里,如果ECU 220存储或可以使
用识别加载时间的信息,则ECU 220可以能够确定在最后一个齿之后接收的信息是否是签
名脉冲或与齿轮205的轮廓信息相关联的脉冲。例如,如果ECU 220在大约等于加载时间的
一定量的时间过去之后接收到脉冲,则ECU可确定该脉冲是签名脉冲。

如进一步示出的,在第一签名脉冲之后,磁性传感器可传输(例如具有如图9B所示
的脉冲长度ΔtD的)一个或多个数据脉冲。一个或多个数据脉冲可包括以与上面所述的方
式类似的方式编码的安全状态/诊断信息。在一些实现中,磁性传感器215可传输一个或多
个数据脉冲。附加地或可替换地,一个或多个数据脉冲可具有相同的脉冲长度或不同的脉
冲长度。在一些实现中,数据脉冲的脉冲长度可以比与齿轮205的最窄齿相关联的脉冲长度
长(例如因为磁性传感器220已经指示磁性传感器215正经由第一签名脉冲传输安全状态/
诊断信息,ECU 220将不将数据脉冲解译为轮廓信息)。可替换地,数据脉冲的脉冲长度可以
比与齿轮205的最窄齿相关联的脉冲长度短(例如当磁性传感器220在传输安全状态/诊断
信息之前不传输签名脉冲时)。在一些实现中,磁性传感器215可配置成在传输数据脉冲和/
或签名脉冲之后在传输附加的输出脉冲之前等待一定量的时间(例如在图9B中被识别为Δ
tI)。

如在图9B中进一步所示的,磁性传感器215可在传输安全状态/诊断信息之后传输
第二签名脉冲。如所示,磁性传感器215可传输第二签名脉冲,使得在磁性传感器215感测到
齿轮205的下一齿的前沿之前留下特定量的时间。以这种方式,磁性传感器215可安全地传
输非对称齿轮205的轮廓信息和安全状态/诊断信息。

在一些实现中,磁性传感器230可传输签名脉冲以指示安全状态/诊断信息的传输
将开始,且可以不传输另一签名脉冲。在这样的情况下,ECU 220可配置成确定当例如在签
名脉冲被接收到之后的特定量的时间流逝时安全状态/诊断信息的传输结束。在这里,ECU
220可配置成将在特定量的时间期间接收的脉冲识别为包括安全状态诊断信息的脉冲。

在一些实现中,磁性传感器230可以在传输安全状态/诊断信息之前不传输任何签
名脉冲。在这样的情况下,磁性传感器230可配置成在传输安全状态/诊断信息之前在齿的
后沿之后等待加载时间流逝。在这里,ECU 220可存储或可以使用识别加载时间的信息,使
得ECU 220在大约等于加载时间的一定量的时间之后(例如在与齿相关联的前一脉冲之后)
接收脉冲时将脉冲识别为包括安全状态/诊断信息。

如上面指示的,图9A和9B仅作为示例被提供。其它示例是可能的,且可不同于关于
图9A和9B所述的内容。

本文所述的实现可?#24066;?#30913;性传感器传输与可能的故障和/或操作状态相关联的安
全状态信息和/或诊断信息,而不损害磁性传感器传输与磁轮相关联的轮廓信息的能力。例
如,本文所述的实现可?#24066;?#30913;性传感器通过传输一个或多个电压脉冲(例如在对应于与磁
轮相关联的参考区的时间段期间、在对应于与磁轮相关联的一个或多个齿隙的时间段期
间、在磁轮的旋转期间的另一时间等)和/或通过在磁轮的旋转期间输出一个或多个电流脉
冲来传输安全状态信息和/或诊断信息。

前述公开提供说明和描述,但不意在为无遗漏的或将实现限制到所公开的精确形
式。修改和变化按照上面的公开是可能的,或可从实现的实践获取。

即使在权利要求中记载和/或在说明书中公开了特征的特定组?#24076;?#36825;些组合并不
意在限制可能的实现的公开。事实上,可以以没有明确在权利要求中记载和/或在说明书中
公开的方式来组合这些特征中的很多。虽然下面列出的每个从属权利要求可直接?#35272;?#20110;仅
仅一个权利要求,但可能实现的公开包括与权利要求组中的每个其它权利要求组合的每个
从属权利要求。

在本文使用的元件、动作或指令不应被解译为关键或必要的,除非这样明确地描
述。此外如在本文使用的,冠词“一”和“一个?#24065;?#22312;包括一个或多个项,并可与“一个或多个”
可互换地使用。此外,如在本文使用的,术语“组?#24065;?#22312;包括一个或多个项,并可与“一个或多
个”可互换地使用。在仅仅意图一个项的场?#24076;?#20351;用术语“一个”或类似的语言。此外,如在本
文使用的,术语“具有”、?#26114;?#26377;”、“拥有”等意在为开放式术语。此外,短语“基于?#24065;?#22312;意指
“至少部分地基于?#20445;?#38500;非明确地另有说明。

关于本文
本文标题:与磁性传感器的可能传感器故障相关联的信息的传输.pdf
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