[发明专利]使用多个信号路径的传感器自诊断

说明书

相关申请

本申请是2010年9月24日提交的美国申请序列号12/889,749的部分继续申请（CIP），所述美国申请序列号12/889,749以其整体通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般地涉及集成电路（IC）传感器，并且更具体地涉及使用多个通信信号路径的IC传感器自诊断。

背景技术

作为汽车电子领域中的发展的部分，汽车驾驶技术中的最新趋势是比如安全带和安全气囊那样的已建立的被动安全系统将由诸如防抱死制动系统（ABS）、电子稳定性程序（ESP）和电动转向系统之类的主动安全系统展开，以提供范围日益增加的驾驶员辅助功能性。由于这种情况在传动系统中已经有一段时间，因此系统复杂度在此也持续增加，以便检测危险驾驶情形并且通过由控制系统进行的主动干预而促成事故避免。随着不间断的技术进步，这些趋势预计将在未来继续并且变得更强。

结果得到的具有安全相关功能性的电子组件数目中的显著增加已引起可靠性和系统可用性方面的前所未有的要求。为了能够实现这一点而同时满足成本目标，希望开发出用于通过集成的测试方法连同冗余性进行功能自监视的高效方法。同时，希望设计方法学中的进步以便能够在早期标识和避免安全系统中的可能弱点。例如在磁场传感器的领域中，这已通过引入安全完整性水平（SIL）标准而完成。

为了满足汽车领域中的SIL标准，希望实现和使用对应的自测试（包括不仅在启动时而且还在正常操作期间的内建自测试）以及自动监视结构或对应的冗余功能块和/或信号路径。常规的磁传感器系统，特别是线性霍尔测量系统，已使用单通道模拟主信号路径。利用该概念来满足安全关键型应用中的SIL要求在技术上是非常困难的，或者也许甚至是不可能的。因此，利用仅一个传感器系统来覆盖安全要求不再是可能的。因此，其它常规解决方案已使用两个等同的冗余磁场传感器来满足SIL要求。显然，这些解决方案的值得注意的缺陷是用于并非一个而是两个传感器的成本的对应加倍。另外其它的解决方案提出在信号频率范围之外的经定义的叠加测试信号，诸如具有附加片上导体回路的磁场传感器或具有与传感器的叠加静电耦合的压力传感器。

仍然需要满足SIL和/或其它适用安全标准的可靠且成本高效的传感器系统。

附图说明

鉴于结合附图对本发明的各种实施例的以下详细描述，可以更加完整地理解本发明，在所述附图中：

图1描绘了根据实施例的系统框图。

图2描绘了根据实施例的系统框图。

虽然本发明适合于各种修改和可替换形式，但是其细节已在附图中作为示例示出，并且将被详细描述。然而，应当理解的是，意图不是将本发明限制于所描述的特定实施例。相反，意图是涵盖落在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同方案和可替换方案。

具体实施方式

实施例涉及用于使用多个信号路径进行传感器自诊断的系统和方法。在实施例中，传感器是磁场传感器，并且系统和/或方法被配置成满足或超过相关安全或其它工业标准，诸如SIL标准。

图1描绘了根据实施例的传感器系统100的概念框图。系统100包括第一传感器102和第二传感器104，每一个传感器与数字信号处理器（DSP）103通信。在实施例中，第一传感器102、第二传感器104和DSP 103包括在单个芯片105上实现的单片式集成电路，并且DSP 103与外部电子控制单元（ECU）106通信。

传感器之一是初级传感器或主传感器。在图1的实施例中，传感器102是主传感器，而传感器104是次级传感器。主传感器102经由主信号路径与DSP 103通信，并且次级传感器104经由与主信号路径至少部分不同的次级信号路径而与DSP 103通信，如以下更详细地讨论的。