[发明专利]冗余故障检测设备和方法

说明书

描述了冗余故障检测设备和方法。本发明涉及用于误差检测的集成电路(1)。该集成电路包括用于接收两个信号的输入(2)，其中第一信号表示第一范围中的物理量而第二信号表示第二范围中的该物理量。第一范围和第二范围是交迭的不同范围。电路包括处理器(3)，该处理器(3)被配置成通过计及所述第一和第二范围来检测两个信号之间的不一致，其中此不一致指示错误。

技术领域

本发明涉及集成电路的领域。更具体地，本发明涉及用于误差检测的集成电路、涉及磁位置传感器单元并且涉及用于误差检测的相关方法。

背景技术

各种应用需要传感器来检测物理量，诸如位置，例如物体的线性位置或角位置。例如使用磁传感器结合磁场生成和/或影响元件(例如，磁化物体或改变磁场的物体)来测量磁场的磁场性质是本领域中已知的。磁传感器和此元件可被典型地布置成诸如相对于彼此可移动，例如可旋转和/或可平移。因此，磁传感器可测量从物体放射或受物体影响的磁场的性质，其中此性质指示元件相对于传感器的相对位置和/或定向。例如，线性位置传感器可确定物体在线性路径上相对于传感器的位置，而角传感器可确定物体相对于传感器的角定向。

所测量的磁场性质可以是磁场强度，该磁场强度可例如被霍尔(Hall)传感器元件直接测量。另一性质可以是磁通量，该磁通量可例如通过感应电流来间接测量。例如，可使用电感传感器元件，诸如线圈。测量一个或多个磁场分量(例如，磁场向量在特定方向上的投射)的强度也是本领域中已知的。

此外，可测量多于一个的磁场性质，和/或可在多个感测位置中测量此性质或诸性质。然后可组合和/或处理多个测量值以确定感兴趣的位置信息。

例如，使用磁传感器来确定杆轴角度是本领域中已知的。在这种现有技术设备中，磁体可被机械地链接到齿轮，并且磁传感器被用于确定该磁体的角位置。不同磁传感器可检测经由对应齿轮链接到杆轴的对应磁体的磁场，其中每个齿轮相对于机械地连接至输入杆轴的中心齿轮具有不同的齿轮传动比。因此，此类磁传感器可使用游标原理来实现准确的角度确定。

在另一示例中，US 2015/226581公开了一种用于测量转子相对于定子的角位置的布置。此布置包括安装在转子上的多极磁体、安装在定子上的传感器以及组织成两组或四组以测量磁场分量的多个传感器元件。公开了一种用于基于每组中的元件的信号来计算角位置的方法。因此，可提供测量多极磁体的磁场同时实质上对偶极场不敏感的磁传感器。

在不同示例中，US 2005/0151535公开了包括第一轭以及第一轭上的第一和第二磁体的磁线性位置传感器。第一磁体和第二磁体的在相反方向上倾斜的的表面分别形成磁北极和磁南极。第二轭被置于与第一和第二磁体相对的位置，被空气间隙分开。磁电换能器被置于该空气间隙中来感测线性位置。

发明内容

本发明的实施例的目的是例如为(磁)位置传感器单元提供例如用于检测传感器单元的故障状态的优良且高效的误差检测。

本发明的实施例的优点是在传感器单元中可基于该单元的输出信号来检测故障状态。

本发明的实施例的优点是提供合理性检查以验证传感器单元的输出信号。

本发明的实施例的优点是磁位置传感器单元(例如，现有技术磁位置传感器单元)的故障检测覆盖可在不需要对传感器单元的复杂和/或昂贵的修改的情况下被容易地改进。

例如，已经需要用于提供位置输出(例如以提供对抗所确定位置的外部影响的稳健性和/或以扩大可确定该位置的范围)的传感器元件和/或读出电路可在没有实质性修改的情况下被有利地使用以检测该传感器元件和/或读出电路中的故障。

以上目的通过根据本发明的方法和设备来实现。

在第一方面，本发明涉及用于误差检测的集成电路。该集成电路包括用于接收两个信号的输入，其中两个信号中的第一信号在第一范围中表示物理量而两个信号中的第二信号在第二范围中表示相同物理量。第一范围和第二范围是交迭的不同范围。