CN112924919A - 传感器设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开的各实施例涉及传感器设备和方法。提供了传感器设备和对应的方法。当信号路径输出(COMP OUT)指示没有阈值穿越时，以基于时钟的时序执行诊断。在指示阈值穿越的情况下，以基于阈值穿越的时序执行诊断。

Description

传感器设备和方法

技术领域

本申请涉及传感器设备以及对应的方法。在一些实施方式中，本申请涉及对传感器设备的诊断以及这种诊断的时序。

背景技术

传感器设备被用在各种应用中，以测量物理量并且将表示物理量的信号输出到另外的设备。这种传感器设备例如被用在控制回路中，以基于从传感器设备输出的信号来控制装置或用于监控装置的正确操作。

传感器设备的一个示例是磁场传感器设备，其中物理量是磁场。这种磁场传感器设备通常包括：磁场传感器，例如，霍尔传感器或基于磁阻效应的传感器(xMR传感器)；信号处理电路装置，例如，滤波器或放大器；以及输出级，该输出级生成要被传送到另外的设备(例如，控制器)的输出信号。这种磁场传感器设备可以用于检测和测量运动，例如，旋转运动或线性运动。对于这种应用，磁体组件被提供给运动部件(例如，旋转轴或线性运动元件)，当运动部件运动时，该运动部件在磁场传感器设备的位置处生成经调制的磁场。

这种磁场传感器设备例如被用在汽车应用中以测量旋转速度，例如，轮速或发动机(例如，电动交通工具或混合动力交通工具中的电机)的速度。这种磁性传感器设备的其他应用包括磁性开关，例如，用于汽车应用中的雨刮器系统或车窗升降器。

在汽车领域或其他领域中的这种应用可能对安全性至关重要，例如，对于汽车或其部件的安全操作而言是重要的。在这种对安全性至关重要的应用中，可能期望或甚至要求由诊断电路监控传感器设备的正确操作，以便能够检测传感器设备的故障。

这种诊断或监控不应当影响传感器设备对物理量的测量。

在一些常规解决方案中，磁场传感器设备的操作在用于测量物理量的正常操作和诊断模式之间连续切换(以例如由一些时钟信号确定的间隔)，在该诊断模式中执行对传感器设备的诊断。但是，当传感器信号的内部采样在正常操作和诊断模式之间切换时，这种方法可能会引入或增加采样抖动(sampling jitter)。对于一些应用和传感器设备，该采样抖动可能会严重干扰由传感器设备输出的信号。

发明内容

提供了根据本发明的传感器设备以及根据本发明的方法。从属权利要求定义了另外的实施例。

根据一个实施例，提供了一种传感器设备，该传感器设备包括：

信号路径，被配置成生成信号路径输出，该信号路径输出指示传感器信号的阈值穿越，

诊断电路，被配置成执行对传感器设备的至少一部分的诊断，以及

诊断逻辑，被配置成：在信号路径输出指示没有阈值穿越的情况下，控制诊断电路以基于时钟的时序执行诊断，并且该诊断逻辑被配置成：在输出指示阈值穿越的情况下，控制诊断电路以基于阈值穿越的时序执行诊断。

根据另一个实施例，提供了一种用于传感器设备诊断的方法，该方法包括：

在传感器设备的信号路径输出未指示传感器信号的阈值穿越的情况下，以基于时钟的时序来执行对传感器设备的至少一部分的诊断；以及

在信号路径输出指示传感器信号的阈值穿越的情况下，根据基于阈值穿越的时序来执行对传感器设备的至少一部分的诊断。

上面的发明内容仅旨在给出一些实施例的简要概述，并且不应当被解释为以任何方式进行限制。

附图说明

图1示出了图示根据一些实施例的传感器设备的框图。

图2示出了图示根据一些实施例的方法的流程图。

图3示出了图示一些实施例中的信号的时序图。

图4、图5A、图5B和图6示出了另外的时序图，以进一步说明一些实施例的操作。

图7示出了根据一个实施例的传感器设备的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述各种实施例。这些实施例仅出于说明性目的而被给出，而不应当以限制性含义理解。例如，尽管一个实施例可以被描述为包括多个特征(例如，组件、动作、事件、元件等)，但是在其他实施例中，这些特征中的一些特征可以被省略和/或可以由备选特征代替。此外，除了明确示出和描述的特征之外，还可以提供其他特征，例如在常规传感器设备和相关联的方法中使用的特征。

在该方面，本文讨论的实施例涉及传感器设备中的诊断的时序。诊断本身以及传感器设备可以以任何常规方式被实现，并且因此将仅被简要描述。

除非另外指出，否则来自不同实施例的特征可以被组合以形成另外的实施例。关于实施例中的一个实施例描述的变型或修改也可以被应用于其他实施例，因此将不再重复描述。

下面讨论的实施例使用磁场传感器设备作为传感器设备的一个示例。然而，本文讨论的技术也可以应用于其他传感器设备，特别是所感测的物理量可以重复穿过阈值(例如，具有振荡状行为的物理量)的传感器设备，例如，电流传感器或电压传感器。

现在转向附图，图1是图示根据一个实施例的传感器设备的框图。

图1的传感器设备包括基础结构10和信号路径14。基础结构涉及传感器设备的对传感器设备的操作(例如，信号路径14)有贡献的组件，但不是传感器的一部分。这种基础结构组件的非限制性示例包括：为信号路径提供功率和/或偏置电压或电流的供电电路、用于存储信息的寄存器、或针对静电放电的保护电路(ESD保护)。

在图1的实施例中，信号路径14包括霍尔板16，该霍尔板16作为磁场传感器的一个示例。霍尔板16可以根据所谓的旋转电流技术来操作，其中用于偏置霍尔传感器的端子和用于分接(tap)霍尔电压的端子随时间切换。由于这是用于操作霍尔板的常规技术，因此在此不再详细描述。这种旋转电流技术所需的偏置可以由基础结构10执行。代替霍尔传感器，可以使用其他类型的磁场传感器，例如基于磁阻效应(例如，巨磁阻(GMR)或隧穿磁阻(TMR))的磁场传感器。这种传感器通常被称为xMR传感器。

霍尔板16的输出被提供给放大器17以进行放大。放大器17的输出被提供给比较器18，该比较器18检测放大器17的输出信号对阈值19的穿越(corssing)。“穿越”既可以指代从比阈值低的值穿越阈值，也可以指代从比阈值高的值穿越阈值。在一些实施例中，阈值19可以是零，使得比较器18检测零穿越。在背景部分中描述的速度传感器的情况下，类似零穿越的这种阈值穿越的频率可以对应于设备的速度(例如，旋转速度或线性运动)。应当注意，针对信号路径14示出的组件仅是示例，并且还可以提供其他组件，例如滤波器。

比较器18的输出被提供给诊断逻辑13。诊断逻辑13可以以对于执行和控制本文所讨论的功能的任何适当方式来实现，例如，使用专用集成电路(ASIC)、逻辑电路装置、现场可编程门阵列或任何其他合适的逻辑电路来实现。基于来自比较器18的输出信号COMPOUT，诊断逻辑13将信号提供给输出级110，然后该输出级110将信号Q输出，以由另外的设备进行处理。

此外，基于信号COMP OUT，诊断逻辑13使用信号DIAG ENABLE使能(即，激活)基础结构诊断电路11和/或信号路径诊断电路12。基础结构诊断电路11在被激活时监控或测试基础结构10。例如，可以测量由基础结构10提供的偏置电压，并且将由基础结构10提供的偏置电压与期望值进行比较。对基础结构诊断电路11的诊断由虚线15指示。

信号路径诊断电路12在被激活时执行对信号路径14的诊断，例如通过在信号路径中(例如，在霍尔传感器16与放大器17之间或在放大器17与比较器18之间)注入测试信号，并且监控响应于这些测试信号的输出信号COMP OUT。这种诊断技术和其他诊断技术可以以任何常规的方式来实现以检测故障。在本申请的上下文中，故障涉及可以由诊断检测的、不符合规范或预期状态的任何状态，并且故障包括瞬态故障或永久性故障，这取决于基础结构诊断电路11和信号路径诊断电路12的实施方式。本文下面讨论的技术集中于诊断的时序(即，何时使能基础结构诊断电路11和信号路径诊断电路12)，而诊断本身然后可以以常规方式来实现。

在实施例中，当信号COMP OUT没有指示阈值穿越时(例如，当要测量其运动的装置没有运动时)，以由时钟信号确定的间隔(例如，以规则的间隔)执行诊断。当信号COMP OUT指示阈值穿越时，诊断的时序基于阈值穿越。例如，在这种情况下，可以在每个阈值穿越之后执行诊断。

现在将参考图2至图6更详细地描述上面简要描述的诊断的时序的示例。图2是图示根据一个实施例的方法的流程图，并且图3至图6是示出示例信号的信号时序图，这些示例信号将被用来进一步说明图2的方法。可以使用图1的诊断逻辑13来实现图2的方法，但是不限于此。为了便于说明，还将参考图1来解释图2的方法，但是应当理解，还可以在其他传感器设备中实现该方法。此外，应当注意，图3至图6中所示的信号波形仅是示例，并且取决于传感器设备的实施方式和要被测量的物理量的行为，信号波形可以与图3至图6中所示的波形不同。

在图2中的20处，方法包括检测传感器输出信号中是否存在阈值穿越。例如，在图1中，诊断逻辑13检测是否存在由信号COMP OUT指示的零穿越。根据是否存在阈值穿越，诊断时序有所不同。首先，将讨论不存在阈值穿越的情况(在20处，“N”)。

在该情况下，在21处，执行基于时钟的诊断时序，例如基于一些时钟信号，以规则的间隔执行。为了说明，图3示出了示例信号以更好地说明。

在图3中，曲线30在时间上图示了示例磁场。曲线31图示了供电电压。在启动时，供电电压上升，并且在一定的延迟t_Pon之后，操作开始，如由曲线32所图示的。

直到时间t1，根据30的磁场保持恒定，并且(在图2中的20处)没有检测到阈值穿越。可以例如由于装置没有运动而出现这种恒定磁场，将使用磁场传感器来测量该装置的运动。如上所述，然后在21处，诊断时序基于时钟。例如，在图3中，在由箭头标记的时间处，诊断被使能(DIAG ENABLE)，并且在没有阈值出现的状态下，以具有时间间距Δt的规则间隔来使能诊断。Δt可以例如对应于所谓的滴答(tick)周期(系统中可用的最低频率)，例如对应于10Hz至100Hz的频率。

每次诊断被使能时，都执行诊断，如由图3中的框35所指示的。在诊断之间，只要没有故障出现，就执行正常操作，即传感器设备感测物理量(在这种情况下，磁场)。

在图2中的23处，方法包括检查诊断结果是否有故障。例如，图3中的附图标记34指定基础结构诊断电路11和/或信号路径诊断电路12的输出信号，该输出信号在低状态下指示没有出现故障，并且在高状态下指示出现故障。

当没有出现故障时(在23处的N)，图2的方法在25处包括在输出处发送诊断脉冲，该诊断脉冲在本文也被称为生命滴答(life tick)。作为示例，在图3中，在诊断已经指示在下一次诊断时没有故障之后发送诊断脉冲51。例如，在25处，可以总是在下一次诊断开始时发送诊断脉冲。在其他实施例中，其他时序是可能的。例如，如果没有出现故障，则可以在诊断结束时发送诊断脉冲。下面将进一步解释该备选时序的示例。这些诊断脉冲或生命滴答是短脉冲，该短脉冲可以具有比在存在阈值穿越时出现的实际信号的持续时间小的持续时间，这将在下面进一步解释。例如，在一些实施方式中，持续时间可以是大约10μs，例如在5μs至20μs之间。只要由实体(例如，耦合到传感器设备的控制单元(例如，汽车环境中的ECU))接收到这些诊断脉冲，该实体就知道诊断结果是没有故障。因此，即使在没有阈值穿越的时间，也向实体通知传感器设备的正确运行(根据诊断)。

在在25处已经发送诊断脉冲之后，图2的方法返回到20，并且只要未检测到阈值穿越并且没有出现故障，就执行21到25的操作，并且以规则的间隔发送诊断脉冲。

接下来，将讨论在20处检测到阈值穿越的情况。在该情况下(在20处的Y)，诊断时序基于阈值穿越。

作为示例，在图3中，在时间t1处，磁场开始振荡，这例如可以由装置开始运动引起。在该情况下，检测到阈值穿越。作为示例，在图3中，直到t1的恒定情况下的磁场值被用作阈值，阈值可以是零或一些偏移磁场。在图3的示例中，诊断总是在阈值穿越时或阈值穿越之后的短时间内被使能。例如，可以在时钟信号(例如，为图1的诊断逻辑13提供时钟的数字时钟信号)的下一个边沿(例如，上升沿)上激活诊断。在一些实施方式中，取决于时钟频率，这可能会在阈值穿越与诊断的激活之间导致大约100ns至1μs的时间延迟。

在24处，方法包括检查是否出现故障。如果没有出现故障(在24处的N)，则方法包括基于传感器输出来提供输出信号。例如，在图3中，在t1与t2之间，随着每次阈值穿越，输出信号Q改变其状态。在该情况下，在35处的诊断的持续时间比根据曲线33的输出信号的最短周期短得多。

这在图4中更详细地图示。图4图示了输出信号33的如下部分，在该部分处出现随振荡而变化的磁场，并且因此检测到阈值穿越。如所提到的，随着每次阈值穿越，根据曲线33的输出信号的状态改变。在图4的示例中，因此生成的信号的最大频率是5kHz，对应于200μs的周期长度。根据实施方式，也可能出现对应于最小周期长度的其他最大频率。应当注意，在许多应用中，通过包括传感器设备的装置的设计而已知该最大频率或最小周期长度。例如，当传感器设备用于测量交通工具的轮子的角速度时，通过设计已知交通工具的最大速度，并且因此已知最大转速，该最大转速转换为最大频率。同样地，对于电机，根据转子设计，已知每分钟转数(RPM)的最大数目，每分钟转数(RPM)的最大数目转换为最大频率。

代替在每次阈值穿越之后执行诊断，还可以在n个(n>1)阈值穿越之后执行诊断，例如在每隔一个阈值穿越之后、在每第三个阈值穿越之后等等。

在35处的诊断的持续时间被选择为明显短于该周期，例如短至少两倍、短至少五倍或短至少十倍。在这种实施方式中，如果如上所述在阈值穿越之后触发诊断，则确保了在下一个阈值穿越之前诊断终止。在图4的示例中，诊断的持续时间为大约20μs，即，比最小周期短一个数量级。以该方式，在一些实施方式中，没有附加抖动通过诊断被引入到输出信号Q中。在一些实施方式中，输出抖动继而可能仅是由于热噪声效应而引起。同样地，如上所述，诊断脉冲51的持续时间被选择为比最大周期短，使得可以将这些诊断脉冲与在阈值脉冲出现时出现的信号区分开。例如，诊断脉冲的持续时间可以短于出现的最大周期长度的1/2，短于最大周期长度的1/5，或者短于最大周期长度的1/10。

在提供输出信号之后，在27处，方法返回到20。根据在图2中的22、24和27处的动作，只要出现阈值穿越并且没有出现故障，就继续提供输出信号。

接下来，在23或24处出现故障的情况下的操作被执行。在出现故障的情况下，输出被保持恒定。恒定的输出状态例如被呈现在图3中的36处。这意味着没有诊断脉冲(图2中，25)被输出，或者输出信号(图2中，27)被“冻结(frozen)”。通过接收没有诊断脉冲或其他状态变化的恒定输出，接收输出信号的实体可以确定出现故障。

之后，一些故障处理在28处出现。例如，仍然可以重复地继续诊断(在21处基于时钟或在22处基于阈值穿越)，并且如果下一诊断的结果是未检测到故障，则故障状态可以被终止，并且可以恢复正常操作。在其他实施方式中，可能需要例如来自操作员的一些行动来将故障状态重置为正常操作。在其他实施例中，例如，传感器设备的输出在操作中可以被忽视，或者可以使用来自冗余传感器设备的输出。具体的故障处理可以取决于传感器设备的相应应用，并且可以使用用于故障处理的任何常规方法。

现在将参考图3、图5和图6进一步说明这些故障情况(23处的Y和24处的Y)。

在图3中，在时间t2之后，在磁场中不再出现阈值穿越(例如，因为对应的装置已经停止运动)，并且执行基于时钟信号的诊断时序(图2中的21)。此外，在图3的示例中，在时间t5处出现故障。

在随后的诊断35中检测到该故障。在例如在诊断开始时发送诊断脉冲的实施例中，这意味着在该诊断处，仍然发送诊断脉冲51。然而，然后在35处的诊断之后，在图2中的26处，输出被保持恒定，使得在下一个诊断35处没有发送诊断脉冲，使得接收信号Q的另外的实体可以检测到故障。在所提到的其他实施例中，可以在诊断结束时发送诊断脉冲。在这种实施例中，接收诊断脉冲的实体可以较快地检测到故障。

在一些实施例中，如果在该下一个诊断35中，故障不再存在(例如，瞬态故障)，则故障信号34再次下降，并且正常操作继续。如上面已经提到的，在其他实施方式中，可以在28处执行不同的故障处理。

图5A还图示了在没有出现阈值穿越的情况下的操作。在这里，图3中的曲线30表示磁场，并且曲线31表示供电电压。由于在该示例中没有出现阈值穿越(恒定的磁场)，因此这对应于在20处的否“N”分支以及参考图2中的21、23和25解释的处理。在图5A中，假定在由垂直线50指示的时间处出现故障。在故障之前，在25处传送诊断脉冲，在此示出了两个诊断脉冲51A、51B作为示例。在故障之后，输出被保持恒定，并且没有诊断脉冲被发送(否则在没有故障的情况下，在由52A和52B指示的位置处本将发送该诊断脉冲)，因此接收输出信号33的实体可以识别出已经出现故障。

图5B是图5A的变型，并且图示了在没有检测到故障的情况下，在诊断之后发送诊断脉冲的实施例中的行为。附图标记对应于图5A中的附图标记。

在这里，在下一个诊断处(在位置52A之前)检测到在50处出现的故障。这里，由于诊断脉冲将在诊断之后被发送并且检测到故障，因此在位置52A处，没有脉冲被发送。在如图3中的在诊断开始时发送诊断脉冲的实施例中，在位置52A处，诊断脉冲仍将被发送，并且在位置52B处才没有诊断脉冲被发送。

因此，在图5B的在每次诊断之后发送诊断脉冲的情况下，接收诊断脉冲的实体可以提前大约时间Δt(参见图3)就检测到已经出现了故障。

接下来，将讨论在基于阈值穿越的诊断时序期间出现故障(图2中的24处的Y)的示例。

在图3中，在时间t3处，例如由于对应的装置再次运动，磁场30中的振荡再次开始。

此时，故障信号34再次为低，以便以基于阈值穿越的时序来执行诊断35，如之前已经说明的，该诊断35例如在每次阈值穿越时或在阈值穿越之后不久启动。在时间t6处，出现故障。在时间t6之后的下一个诊断35处，故障信号34上升，并且在26处，输出被保持恒定。因此，在该情况下，由于输出信号33在检测到故障之前的最后状态为低，所以输出被保持在低状态。直到故障处理导致正常操作恢复(例如，如上文所提到的，当另外的诊断表明不再出现故障时或者由于操作员的干预)之前，没有诊断脉冲被发送。

图6再次示出了对出现阈值穿越的情况的处理。在图6中，在诊断脉冲51C之后，在磁场31中开始振荡，并且如由附图标记61所指示的，提供对应的输出信号。如已经说明的，诊断时序由阈值穿越确定。在由竖直线60标记的时间处，出现故障。

在此之后，输出33被保持恒定(也被称为锁定(latched))，并且特别地，没有在输出信号中提供诊断脉冲(例如，图6中的52C)或其他状态变化。以这种方式，接收信号33的实体可以检测到已经出现故障。

如从上面的示例可以看出的，利用本文讨论的技术，单个输出信号既用于传送从传感器获得的信息(在磁场变化时，变化的状态或输出信号，例如在图3中的时间t1与t2之间，或者在图6中的60处出现故障之前)，又用于传送与已经出现故障的信息有关的信息(通过保持输出状态恒定)。

这使得具有少量针脚的传感器设备的实现成为可能。图7中示出了一个示例传感器设备70。传感器设备70被提供在具有三个针脚的封装中，一个针脚用于接收正供电电压VS，一个针脚待被连接到接地GND，并且一个针脚用于提供输出信号Q。然而，在其他实施例中，可以例如通过将图3的内部故障信号34也提供给输出端，来提供用于指示故障的单独输出。在其他实施例中，可以使用具有电流接口的两线(2-wire)设备，该两线设备使用相同的针脚进行供电和发信号。

一些实施例由以下示例定义：

示例1.一种传感器设备，包括：

信号路径，被配置成生成信号路径输出，所述信号路径输出指示传感器信号的阈值穿越，

诊断电路，被配置成执行对所述传感器设备的至少一部分的诊断，以及

诊断逻辑，被配置成：在所述信号路径输出指示没有阈值穿越的情况下，控制所述诊断电路以基于时钟的时序执行诊断，并且所述诊断逻辑被配置成：在所述信号路径输出指示阈值穿越的情况下，控制所述诊断电路以基于所述阈值穿越的时序执行诊断。

示例2.根据示例1所述的传感器设备，其中所述基于时钟的时序包括以规则的间隔执行诊断。

示例3.根据示例1或2所述的传感器设备，其中所述基于阈值穿越的时序包括在每第n个阈值穿越之后执行诊断，其中n是等于或大于1的整数。

示例4.根据示例1至3中任一项所述的传感器设备，其中用于诊断的持续时间短于所述阈值穿越的最小周期长度。

示例5.根据示例1至4中任一项所述的传感器设备，其中所述诊断逻辑被配置成：如果所述诊断电路检测到故障，则将所述传感器设备的第一输出保持恒定。

示例6.根据示例1至5中任一项所述的传感器设备，其中所述诊断逻辑被配置成：在所述信号路径输出指示没有阈值穿越并且所述诊断电路指示没有故障的情况下，在所述传感器设备的第二输出处，基于所述时钟输出诊断脉冲。

示例7.根据示例1至6中任一项所述的传感器设备，其中所述传感器设备被配置成：在所述信号路径输出指示阈值穿越并且所述诊断电路没有检测到故障的情况下，在所述传感器设备的第三输出处提供指示所述阈值穿越的输出信号。

示例8.根据示例5、示例6和示例7所述的传感器设备，其中所述第一输出、所述第二输出和所述第三输出是相同的输出。

示例9.根据示例1至8中任一项所述的传感器设备，其中所述诊断电路包括信号路径诊断电路，所述信号路径诊断电路被配置成执行对所述信号路径的诊断。

示例10.根据示例1至9中任一项所述的传感器设备，还包括传感器设备基础结构，其中所述诊断电路包括基础结构诊断电路，所述基础结构诊断电路被配置成执行对所述基础结构的诊断。

示例11.根据示例1至10中任一项所述的传感器设备，其中所述传感器设备是磁场传感器设备。

示例12.一种用于传感器设备诊断的方法，包括：

在所述传感器设备的信号路径输出未指示传感器信号的阈值穿越的情况下，以基于时钟的时序来执行对所述传感器设备的至少一部分的诊断；以及

如果所述信号路径输出指示阈值穿越，则根据基于阈值穿越的时序来执行对所述传感器设备的至少一部分的诊断。

示例13.根据示例12所述的方法，其中所述基于时钟的时序包括以规则的间隔执行诊断。

示例14.根据示例12或13所述的方法，其中所述基于阈值穿越的时序包括在每第n个阈值穿越之后执行诊断，其中n是等于或大于1的整数。

示例15.根据示例12至14中任一项所述的方法，其中用于诊断的持续时间短于所述阈值穿越的最小周期长度。

示例16.根据示例12至15中任一项所述的方法，还包括如果所述诊断检测到故障，则将所述传感器设备的第一输出保持恒定。

示例17.根据示例12至16中任一项所述的方法，还包括：在所述信号路径输出指示没有阈值穿越并且所述诊断电路指示没有故障的情况下，在所述传感器设备的第二输出处，基于所述时钟输出诊断脉冲。

示例18.根据示例12至17中任一项所述的方法，还包括：当所述信号路径输出指示阈值穿越并且所述诊断未检测到故障时，在所述传感器设备的第三输出处提供指示所述阈值穿越的输出信号。

示例19.根据示例16、示例17和示例18所述的方法，其中所述第一输出、所述第二输出和所述第三输出是相同的输出。

示例20.根据示例12至19中任一项所述的方法，其中所述诊断包括以下至少一项：对所述传感器设备的信号路径的信号路径诊断、或者对所述传感器设备的基础结构的基础结构诊断。

尽管这里已经示出和描述了特定的实施例，但是本领域技术人员将理解，各种备选的和/或等同的实现方式可以代替示出和描述的特定的实施例，而不脱离本发明的范围。本申请旨在覆盖本文讨论的特定实施例的任何改型或变型。因此，意图是本发明仅由权利要求及其等同物限制。

Claims (20)

1.一种传感器设备(70)，包括：

信号路径(14)，被配置成生成信号路径输出(COMP OUT)，所述信号路径输出(COMPOUT)指示传感器信号的阈值穿越，

诊断电路(11，12)，被配置成执行对所述传感器设备(70)的至少部分的诊断，以及

诊断逻辑(13)，被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示没有阈值穿越的情况下，控制所述诊断电路(11，12)利用基于时钟的时序来执行诊断，并且所述诊断逻辑被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示阈值穿越的情况下，控制所述诊断电路(11，12)利用基于所述阈值穿越的时序执行诊断。

2.根据权利要求1所述的传感器设备(70)，其中所述基于时钟的时序包括以规则的间隔执行诊断。

3.根据权利要求1或2所述的传感器设备(70)，其中所述基于阈值穿越的时序包括在每第n个阈值穿越之后执行诊断，其中n是等于或大于1的整数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器设备(70)，其中用于诊断的持续时间短于所述阈值穿越的最小周期长度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述诊断逻辑(13)被配置成：如果所述诊断电路(11，12)检测到故障，则将所述传感器设备(70)的第一输出(Q)保持恒定。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述诊断逻辑(13)被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示没有阈值穿越并且所述诊断电路(11，12)指示没有故障的情况下，在所述传感器设备(70)的第二输出(Q)处，基于所述时钟输出诊断脉冲(51)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述传感器设备(70)被配置成：在所述信号路径输出(COMP OUT)指示阈值穿越并且所述诊断电路(11，12)没有检测到故障的情况下，在所述传感器设备(70)的第三输出(Q)处提供指示所述阈值穿越的输出信号(33)。

8.根据权利要求5、6和7所述的传感器设备(70)，其中所述第一输出、所述第二输出和所述第三输出是相同的输出(Q)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述诊断电路(11，12)包括信号路径诊断电路(12)，所述信号路径诊断电路(12)被配置成执行对所述信号路径(14)的诊断。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的传感器设备(70)，还包括传感器设备基础结构(10)，其中所述诊断电路(11)包括基础结构诊断电路(11)，所述基础结构诊断电路(11)被配置成执行对所述基础结构(10)的诊断。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的传感器设备(70)，其中所述传感器设备(70)是磁场传感器设备(70)。

12.一种用于传感器设备(70)诊断的方法，包括：

在所述传感器设备(70)的信号路径输出(COMP OUT)未指示传感器信号的阈值穿越的情况下，利用基于时钟的时序来执行对所述传感器设备(70)的至少一部分的诊断；以及

如果所述信号路径输出(COMP OUT)指示阈值穿越，则根据基于阈值穿越的时序来执行对所述传感器设备(70)的至少一部分的诊断。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述基于时钟的时序包括以规则的间隔执行诊断。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述基于阈值穿越的时序包括在每第n个阈值穿越之后执行诊断，其中n是等于或大于1的整数。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中用于诊断的持续时间短于所述阈值穿越的最小周期长度。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，还包括：如果所述诊断检测到故障，则将所述传感器设备(70)的第一输出(Q)保持恒定。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，还包括：在所述信号路径输出(COMPOUT)指示没有阈值穿越并且所述诊断电路(11，12)指示没有故障的情况下，在所述传感器设备(70)的第二输出(Q)处，基于所述时钟输出诊断脉冲(51)。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，还包括：当所述信号路径输出(COMPOUT)指示阈值穿越并且所述诊断未检测到故障时，在所述传感器设备(70)的第三输出(Q)处提供指示所述阈值穿越的输出信号(33)。

19.根据权利要求16、17和18所述的方法，其中所述第一输出、所述第二输出和所述第三输出是相同的输出(Q)。

20.根据权利要求12至19中任一项所述的方法，其中所述诊断包括以下至少一项：对所述传感器设备(70)的信号路径(14)的信号路径诊断、或者对所述传感器设备(70)的基础结构(10)的基础结构诊断。

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