[发明专利]旋转速率传感器、传感器装置、用于运行旋转速率传感器的方法和用于运行传感器装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的旋转速率传感器。 

背景技术

这种旋转速率传感器通常是公知的。例如由文献DE 195 19 488 A1已知一种具有第一和第二振动质量的旋转速率传感器，其中，利用激励器件将第一和第二振动质量分别激励至工作振动，第一振动质量的第一科里奥利偏转和第二振动质量的第二科里奥利偏转分别利用分析处理器件被检测并且为了确定旋转速率相应被差分地分析处理。在此它涉及所谓的有源传感器，因为为了测量科里奥利偏转第一和第二振动质量必需持续地被激励至工作振动。因此当不存在要被测量的旋转速率时旋转速率传感器也消耗能量。 

发明内容

与现有技术相比按照并列权利要求的按照本发明的旋转速率传感器、按照本发明的传感器装置、按照本发明的用于运行旋转速率传感器的方法和按照本发明的用于运行传感器装置的方法的优点是，只要在旋转速率传感器上出现中断信号，则旋转速率传感器的能耗降低。以有利的方式将中断信号通过中断接口直接施加在旋转速率传感器本身上，由此直接引起工作振动的频率和/或振幅的降低以减小旋转速率传感器的能耗，而无需附加的外部的控制单元、如微控制器或处理器来接通旋转速率传感器的节能模式。通过这种方式一方面节省这种外部控制单元的能耗，另一方面显著更快地(尤其无需通过外部的控制单元的绕道路径)引起旋转速率传感器上的能耗降低。此外可能的是，外部的控制单元在时间上在旋转速率传感器之前已经置于节能模式中，由此可进一步降低总能耗。在此有利地将中断 接口相对简单地、成本有利地且结构空间紧凑地集成到旋转速率传感器中。工作振动的频率和/或振幅的降低在本发明的意义上尤其意味着，旋转速率传感器从运行模式被置于节能模式、尤其“睡眠模式”或者“低能耗模式”中，在睡眠模式中完全关停工作振动(频率和振幅基本等于零)，在低能耗模式中工作振动以降低的能耗工作(频率和/或振幅与正常运行模式相比降低)。中断信号优选由外部部件产生，外部部件尤其包括无源传感器，由此通过外部部件引起的能耗小于通过旋转速率传感器在运行模式中引起的能耗。无源传感器包括例如加速度传感器，当没有测量到加速力和/或测到的加速力不超过确定的阈值时，加速度传感器在中断接口上产生中断信号。通过这种方式优选保证，不出现可由旋转速率传感器测到的旋转速率并因此有理由将旋转速率传感器置于节能模式中，在此不会“忽略”要测量的旋转速率。该旋转速率传感器优选包括微机械的旋转速率传感器，其中衬底包括半导体衬底、尤其是硅。中断接口优选包括旋转速率传感器的连接管脚，它起到电触点并且尤其起到简单的插接触点的作用。 

本发明的有利扩展结构和改进方案可由从属权利要求以及借助于附图的描述得出。

按照一种优选的实施形式规定，旋转速率传感器具有电路单元，该电路单元与中断接口并且与驱动单元功能耦联，其中，电路单元被配置用于检测中断信号并且电路单元被这样地配置用于根据中断信号控制驱动单元，使得在检测到中断信号时降低工作振动的频率和/或振幅。以有利的方式通过电路单元这样控制驱动单元，使得旋转速率传感器的能耗在检测到中断信号时无延迟地被降低。在此电路单元尤其利用简单且特别低能耗的电和/或电子的电路实现，但是变换地也可以设想使用ASIC(Application Specified Integrated Circuit)和/或微控制器作为电路单元。驱动单元优选包括例如呈指形电极驱动器和/或电容板驱动器形式的电容式驱动器，使得由驱动单元利用静电的交互作用驱动振动质量(seismischen Masse)至工作振动。在此优选利用驱动单元的电极与振动质量的配对电极之间的交变电压感应出静电的交互作用。该电路单元特别优选配置用于降低交变电压的频率和/或振幅和/或关断交变电压，只要在中断接口上检测到中断信号。 

按照一种优选的实施形式规定，旋转速率传感器被配置用于当在中断 接口上的中断信号消失时接通工作振动和/或将频率和/或振幅提高到初始值。以有利的方式，只要在中断接口上不再出现中断信号，就将旋转速率传感器从节能模式中重新唤醒并且返回到其运行模式中，在该运行模式中由旋转速率传感器精确地检测旋转速率。例如只要外部部件和尤其加速度传感器检测到相应的加速度信号，该加速度信号充分证实要被测量的旋转速率的存在性，就实现这个唤醒过程，以便将旋转速率传感器置于运行模式中。