[发明专利]用于速度、方向和诊断的双输出引脚协议

说明书

本公开涉及用于速度、方向和诊断的双输出引脚协议。例如，一种传感器设备，包括：第一传感器元件，基于变化磁场生成第一传感器信号；第二传感器元件，基于变化磁场生成第二传感器信号；信号处理电路，被配置为基于第一传感器信号生成第一脉冲信号并且基于第二传感器信号生成第二脉冲信号；故障检测器，检测故障并生成指示故障的错误信号；以及输出发生器，基于故障检测器检测到故障的第一条件接收错误信号，并且同时输出第一输出信号和第二输出信号。响应于第一条件被满足，输出发生器将第一输出信号保持在稳定状态并且输出第二脉冲信号作为第二输出信号。

技术领域

本公开总体上涉及传感器领域，更具体地，涉及用于速度、方向和诊断的双输出引脚协议。

背景技术

磁性速度传感器在许多行业中被用于许多应用的速度感测，包括汽车行业中的车轮速度、引擎速度和变速箱速度等。在速度感测领域中，可通过磁性传感器响应于目标对象(诸如车轮、凸轮轴、曲轴等)的旋转来生成正弦信号。正弦信号可被转换成脉冲，其进一步被转换成运动检测或速度输出。

引擎速度传感器或曲轴传感器的一个目的是评估曲轴旋转的速度。即，其测量曲轴旋转的速度和方向。这些速度传感器是用于汽车内燃机的电子控制设备。该部件向电子控制单元(ECU)(例如，引擎控制模块(ECM))发送关键信息。来自曲轴速度传感器的信息被用于控制引擎管理、燃油喷射和点火正时系统。

来自速度传感器的信息可生成表示目标对象的速度的速度信号以及表示目标对象的移动的旋转方向的方向信号。因此，速度传感器可包括用于输出速度信号的第一输出引脚和用于输出方向信号的第二输出引脚。

此外，速度传感器可被配置为向微控制器(诸如ECU)提供诊断信息。传统的速度传感器使用第三输出引脚来输出该诊断信息。然而，实施第三引脚带来设备和整个系统的附加成本。

例如，可通过第三输出引脚生成和输出所谓的“寿命刻度(life tick)”。这种寿命刻度难以实施，因为必须清楚，当与信号变化一起发生寿命刻度时会发生什么。此外，必须限定定时。这也意味着在系统级别上以这种方式限定故障反应时间，这使得在安全关键应用中的实施不那么灵活。此外，微控制器必须测量所有的定时。

因此，可能期望一种改进的速度传感器，其能够提供速度、方向和诊断信息，或者提供速度和两个诊断信息，并且最大限度地使用两个输出引脚。

发明内容

实施例涉及一种速度传感器，其能够最大化地使用两个输出引脚来提供速度、方向和诊断信息。

一个或多个实施例涉及一种传感器设备，包括：至少一个第一传感器元件，具有第一感测方向，并且被配置为基于感测变化磁场的沿第一感测方向对准的第一磁场分量来生成至少一个第一传感器信号；至少一个第二传感器元件，具有第二感测方向，并且被配置为基于感测变化磁场的沿第二感测方向对准的第二磁场分量来生成至少一个第二传感器信号；信号处理电路，被配置为基于至少一个第一传感器信号生成第一脉冲信号，并且基于至少一个第二传感器信号生成第二脉冲信号；故障检测器，被配置为检测至少一个故障，并且响应于检测到至少一个故障而生成指示至少一个故障的错误信号；以及输出发生器，被配置为接收第一脉冲信号和第二脉冲信号，基于故障检测器检测到至少一个故障的第一条件接收错误信号，并且同时输出第一输出信号和第二输出信号。基于故障检测器未检测到至少一个故障的第二条件，输出发生器被配置为输出第一脉冲信号作为第一输出信号并且输出第二脉冲信号作为第二输出信号。响应于第一条件被满足，输出发生器被配置为将第一输出信号保持在稳定状态并且输出第二脉冲信号作为第二输出信号。