DE102014103366A1

DE102014103366A1 - SYSTEMS AND METHOD FOR THE FAST DETECTION OF A DIRECTION

Info

Publication number: DE102014103366A1
Application number: DE201410103366
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schaffer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2014-09-18

Abstract

Ausführungsformen betreffen Sensorsysteme und Verfahren für das schnelle Erkennen einer Drehrichtung. In einer Ausführungsform ist ein Sensorsystem dafür konfiguriert, positive und negative Spitzen von Geschwindigkeitssignalen und Richtungssignalen zu identifizieren und eine sequenzielle Reihenfolge der Spitzen auszuwerten. Eine Drehrichtung kann durch die Auswertung der sequenziellen Reihenfolge der Spitzen schnell identifiziert werden.Embodiments relate to sensor systems and methods for the rapid detection of a direction of rotation. In one embodiment, a sensor system is configured to identify positive and negative peaks of speed signals and direction signals and to evaluate a sequential order of the peaks. A direction of rotation can be quickly identified by evaluating the sequential order of the tips.

Description

VERWANDTE PATENTANMELDUNG RELATED PATENT APPLICATION

Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der lfd. Nr. 61/779,640 und dem Titel "SYSTEMS AND METHODS FOR RAPID DETECTION OF ROTATION DETECTION", die am 13. März 2013 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis als insgesamt in dieses Patent aufgenommen gilt. The present patent application claims the benefit of US provisional patent application Ser. No. 61 / 779,640 entitled "SYSTEMS AND METHODS FOR RAPID DETECTION OF ROTATION DETECTION" filed Mar. 13, 2013, the disclosure of which is incorporated herein by reference as a whole is included in this patent.

TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Sensoren und im Speziellen das Erkennen einer Drehrichtung durch Sensoren, beispielsweise Geschwindigkeitssensoren. The present invention relates generally to sensors, and more particularly to detecting a direction of rotation by sensors, such as speed sensors.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

Sensoren werden bei vielen Kraftfahrzeuganwendungen verwendet, um Geschwindigkeiten zu erkennen. Ein Beispiel hierfür ist ein Antiblockiersystem (ABS), welches Sensoren verwendet, um die Radgeschwindigkeit zu erkennen. Diese Arten von Sensoren und Systemen können variieren; in einem herkömmlichen Beispiel wird jedoch ein Codierrad mit einem Magnetfeld-Sensorsystem verwendet. Währen sich das Codierrad dreht und sich die Zähne oder Pole des Rades vorbeibewegen, kann der Magnetfeldsensor die Drehgeschwindigkeit erkennen. Sensors are used in many automotive applications to detect speeds. An example of this is an anti-lock braking system (ABS), which uses sensors to detect the wheel speed. These types of sensors and systems can vary; however, in a conventional example, a code wheel with a magnetic field sensor system is used. As the code wheel rotates and the teeth or poles of the wheel pass, the magnetic field sensor can detect the rotational speed.

Bei vielen Anwendungen kann es außerdem hilfreich sein, auch die Drehrichtung zu kennen. So verfügen moderne Automobile oft über eine "Berganfahrhilfe" (Hill-holder system), die verhindern soll, dass ein Fahrzeug zurückrollt, wenn nach dem Halten oder Parken auf abschüssiger Strecke die Handbremse gelöst wird, oder über automatische Parksysteme, die ein Fahrzeug nach dem Aktivieren des Systems mit minimaler Interaktion seitens des Fahrers längsparken können. In diesen und anderen Sensoranwendungen kann es hilfreich oder erforderlich sein, zusätzlich zu der Bewegungs- oder Drehgeschwindigkeit auch die Bewegungs- oder Drehrichtung zu kennen. In many applications, it may also be helpful to know the direction of rotation. For example, modern automobiles often have a hill-holder system that is designed to prevent a vehicle from rolling back when the handbrake is released after stopping or parking on a downhill road, or via automatic parking systems that provide a vehicle after the vehicle Activation of the system with a minimum of interaction on the part of the driver can park long. In these and other sensor applications, it may be helpful or necessary to know the direction of motion or rotation in addition to the speed of movement or rotation.

Herkömmliche Systeme für das Erkennen der Bewegungsrichtung sind oft komplex und/oder können die Richtung nicht sehr schnell erkennen. So werden beispielsweise bei einem herkömmlichen Ansatz zwei Magnetfeldsensoren verwendet, die in einem Abstand zueinander und zu einem Codierrad angeordnet sind. Während des Betriebs werden zwei ähnliche, aber phasenverschobene Ausgangssignale bezogen, eines von jedem Sensor, und die Drehrichtung kann von der Phasenbeziehung zwischen den beiden Signalen bezogen werden. Mehrere Signalperioden sind jedoch erforderlich, bevor ausreichende Informationen verfügbar sind, um die Drehrichtung zu bestimmen, was bei vielen Anwendungen einen signifikanten Nachteil darstellt. Conventional motion detection systems are often complex and / or can not detect the direction very quickly. Thus, for example, in a conventional approach, two magnetic field sensors are used which are arranged at a distance from each other and to a coding wheel. During operation, two similar but out of phase output signals are sourced, one from each sensor, and the sense of rotation can be related to the phase relationship between the two signals. However, multiple signal periods are required before sufficient information is available to determine the direction of rotation, which is a significant disadvantage in many applications.

KURZDARSTELLUNG SUMMARY

Es gibt einen Bedarf für das Bereitstellen eines Konzepts für das Erkennen einer Bewegungsrichtung. There is a need for providing a concept for detecting a direction of movement.

Ein solcher Bedarf kann durch den Erfindungsgegenstand der Patentansprüche erfüllt werden. Such a need can be met by the subject matter of the claims.

Einige Ausführungsformen betreffen ein Verfahren für das Erkennen einer Bewegungsrichtung eines Ziels, welches das Beziehen eines ersten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung eines Ziels umfasst, wobei das erste Sensorsignal mehrere erste Signalmaxima und erste Signalminima umfasst, welches ferner das Beziehen eines zweiten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung des Ziels umfasst, wobei das zweite Sensorsignal mehrere zweite Signalmaxima und zweite Signalminima umfasst, welches ferner das Bestimmen einer Folge des Auftretens der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima und der zweiten Signalminima umfasst, und welches ferner das Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Ziels aus der Folge des Auftretens umfasst. Some embodiments relate to a method for detecting a direction of movement of a target, comprising relating a first sensor signal to the movement of a target, wherein the first sensor signal comprises a plurality of first signal maxima and first signal minima, further comprising relating a second sensor signal with respect to the movement of the target, wherein the second sensor signal comprises a plurality of second signal maxima and second signal minima, further comprising determining a sequence of the occurrence of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima, and further determining a direction of movement of the target from the sequence of occurrence.

Wahlweise umfasst das Bestimmen einer Bewegungsrichtung ferner das Identifizieren eines Musters in der Folge, das Bestimmen einer ersten Bewegungsrichtung, wenn das Muster eine erste Charakteristik aufweist, und das Bestimmen einer zweiten Bewegungsrichtung, wenn das Muster eine zweite Charakteristik aufweist. Optionally, determining a direction of movement further comprises identifying a pattern in the sequence, determining a first direction of movement when the pattern has a first characteristic, and determining a second direction of movement when the pattern has a second characteristic.

Ebenfalls wahlweise umfasst das Identifizieren eines Musters ferner das Zuweisen einer ersten Zustandskennung für jedes Auftreten eines ersten Signalmaximums, das Zuweisen einer zweiten Zustandskennung für jedes Auftreten eines ersten Signalminimums, das Zuweisen einer dritten Zustandskennung für jedes Auftreten eines zweiten Signalmaximums, das Zuweisen einer vierten Zustandskennung für jedes Auftreten eines zweiten Signalminimums und das Bestimmen einer Folge der ersten, zweiten, dritten und vierten Zustandskennung. Optionally, identifying a pattern further comprises assigning a first state identifier for each occurrence of a first signal maximum, assigning a second state identifier for each occurrence of a first signal minimum, assigning a third state identifier for each occurrence of a second signal maximum, assigning a fourth state identifier for each occurrence of a second signal minimum and determining a sequence of the first, second, third and fourth state identifier.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der ersten Charakteristik um eine erste Reihenfolge der ersten, zweiten, dritten und vierten Zustandskennung, und bei der zweiten Charakteristik handelt es sich um eine zweite Reihenfolge der ersten, zweiten, dritten und vierten Zustandskennung, wobei die zweite Reihenfolge das Gegenteil der ersten Reihenfolge ist. According to one aspect of the present invention, the first characteristic is a first order of the first, second, third, and fourth state IDs, and the second characteristic is a second order of the first, second, third, and fourth state IDs the second order is the opposite of the first order.

Wahlweise umfasst das Identifizieren eines Musters ferner das Außerachtlassen von mindestens einem der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima oder der zweiten Signalminima der Folge. Optionally, identifying a pattern further includes disregarding at least one of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima, or the second signal minima of the sequence.

Ebenfalls wahlweise umfasst das Beziehen eines ersten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung eines Ziels ferner das Erkennen der Bewegung des Ziels durch einen ersten Sensor, und wobei das Beziehen eines zweiten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung eines Ziels ferner das Erkennen der Bewegung des Ziels durch einen zweiten Sensor umfasst. Optionally, obtaining a first sensor signal relative to the movement of a target further comprises detecting the movement of the target by a first sensor, and wherein relating a second sensor signal to the movement of a target further comprises detecting the movement of the target through a target second sensor includes.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden der erste Sensor und der zweite Sensor aus einer Gruppe bestehend aus Magnetfeldsensoren, magnetoresistiven Sensoren, optischen Sensoren und kapazitiven Sensoren ausgewählt. According to one aspect of the present invention, the first sensor and the second sensor are selected from a group consisting of magnetic field sensors, magnetoresistive sensors, optical sensors and capacitive sensors.

Das Verfahren kann ferner das Bestimmen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels umfassen. The method may further include determining a moving speed of the target.

Wahlweise beginnt das Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Ziels, sobald eine Folge von mindestens vier Werten bezogen wurde. Optionally, determining a direction of travel of the target begins as soon as a sequence of at least four values has been obtained.

Einige Ausführungsformen betreffen ein System für das Erkennen einer Bewegungsrichtung eines Ziels, welches einen ersten Sensor umfasst, der dafür konfiguriert ist, ein erstes Sensorsignal in Bezug auf die Bewegung eines Ziels zu beziehen, wobei das erste Sensorsignal mehrere erste Signalmaxima und erste Signalminima umfasst, welches ferner einen zweiten Sensor umfasst, der dafür konfiguriert ist, ein zweites Sensorsignal in Bezug auf die Bewegung des Ziels zu beziehen, wobei das zweite Sensorsignal mehrere zweite Signalmaxima und zweite Signalminima umfasst sowie eine Schaltung, die dafür konfiguriert ist, eine Folge des Auftretens der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima und der zweiten Signalminima zu bestimmen, und die dafür konfiguriert ist, eine Bewegungsrichtung des Ziels aus der Folge des Auftretens zu bestimmen. Some embodiments relate to a system for detecting a direction of travel of a target comprising a first sensor configured to acquire a first sensor signal related to the movement of a target, the first sensor signal including a plurality of first signal maxima and first signal minima and a second sensor configured to acquire a second sensor signal related to the movement of the target, the second sensor signal including a plurality of second signal maxima and second signal minima, and a circuit configured to detect a sequence of the occurrence of the first one Signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima, and configured to determine a direction of movement of the target from the sequence of occurrence.

Wahlweise ist die Schaltung dafür konfiguriert, eine Bewegungsrichtung durch Identifizieren eines Musters in der Folge zu bestimmen, wobei eine erste Bewegungsrichtung bestimmt wird, wenn das Muster eine erste Charakteristik aufweist, und wobei eine zweite Bewegungsrichtung bestimmt wird, wenn das Muster eine zweite Charakteristik aufweist. Optionally, the circuit is configured to determine a direction of movement by identifying a pattern in the sequence, wherein a first direction of movement is determined when the pattern has a first characteristic, and a second direction of movement is determined if the pattern has a second characteristic.

Ferner ist die Schaltung wahlweise dafür konfiguriert, ein Muster zu identifizieren, wobei eine erste Zustandskennung für jedes Auftreten eines ersten Signalmaximums zugewiesen wird, und wobei eine zweite Zustandskennung für jedes Auftreten eines ersten Signalminimums zugewiesen wird; wobei eine dritte Zustandskennung für jedes Auftreten eines zweiten Signalmaximums zugewiesen wird; wobei eine vierte Zustandskennung für jedes Auftreten eines zweiten Signalminimums zugewiesen wird; und wobei eine Folge der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Zustandskennung bestimmt wird. Further, the circuit is selectively configured to identify a pattern, wherein a first state identifier is assigned for each occurrence of a first signal maximum, and wherein a second state identifier is assigned for each occurrence of a first signal minimum; wherein a third state identifier is assigned for each occurrence of a second signal maximum; wherein a fourth state identifier is assigned for each occurrence of a second signal minimum; and wherein a sequence of the first, second, third and fourth state identifiers is determined.

Wahlweise ist die Schaltung dafür konfiguriert, mindestens eines der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima oder der zweiten Signalminima der Folge unberücksichtigt zu lassen, um das Muster zu identifizieren. Optionally, the circuit is configured to disregard at least one of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima, or the second signal minima of the sequence to identify the pattern.

Ferner sind der erste Sensor und der zweite Sensor wahlweise dafür konfiguriert, das erste bzw. das zweite Sensorsignal durch Erkennen der Bewegung des Ziels zu beziehen. Further, the first sensor and the second sensor are selectively configured to acquire the first and second sensor signals, respectively, by detecting the movement of the target.

Das System kann ferner eine Schaltung umfassen, die dafür konfiguriert ist, eine Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels zu bestimmen. The system may further include a circuit configured to determine a speed of travel of the target.

Wahlweise ist die Schaltung dafür konfiguriert, eine Bewegungsrichtung zu bestimmen, sobald die Folge mindestens vier Werte umfasst. Optionally, the circuit is configured to determine a direction of movement as soon as the sequence comprises at least four values.

Einige Ausführungsformen betreffen ein Sensorsystem, welches umfasst: ein Ziel, einen ersten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein erstes Sensorsignal in Bezug auf die durch den ersten Sensor erkannte Bewegung des Ziels bereitzustellen, wobei das erste Sensorsignal mindestens ein erstes Signalminimum und mindestens ein erstes Signalmaximum umfasst, einen zweiten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein zweites Sensorsignal in Bezug auf die durch den zweiten Sensor erkannte Bewegung des Ziels bereitzustellen, wobei das zweite Sensorsignal mindestens ein zweites Signalminimum und mindestens ein zweites Signalmaximum umfasst, und eine Schaltung, welche an den ersten Sensor gekoppelt ist und welche dafür konfiguriert ist, die ersten Signalminima, die ersten Signalmaxima, die zweiten Signalminima und die zweiten Signalmaxima zu erkennen, sequenzielle Änderungen zwischen den ersten Signalminima, den ersten Signalmaxima, den zweiten Signalminima und den zweiten Signalmaxima zu bestimmen und eine Bewegungsrichtung des Ziels auf Basis der sequenziellen Änderungen zu erkennen. Some embodiments relate to a sensor system, comprising: a target, a first sensor configured to provide a first sensor signal relative to movement of the target detected by the first sensor, the first sensor signal having at least a first signal minimum and at least a first one Signal maximum comprises a second sensor configured to provide a second sensor signal with respect to the detected by the second sensor movement of the target, the second sensor signal comprises at least a second signal minimum and at least a second signal maximum, and a circuit which on the first sensor is coupled and which is configured to detect the first signal minimums, the first signal maxima, the second signal minima and the second signal maxima, sequential changes between the first Signal minimum, the first signal maximum, the second signal minimum and the second maximum signal to determine and to detect a direction of movement of the target based on the sequential changes.

Wahlweise umfasst die Schaltung eine Schaltung, die dafür konfiguriert ist, das neueste Auftreten der ersten Signalminima, der ersten Signalmaxima, der zweiten Signalminima oder der zweiten Signalmaxima zu bestimmen, eine Schaltung, die dafür konfiguriert ist, ein Auftreten der ersten Signalminima, der ersten Signalmaxima, der zweiten Signalminima oder der zweiten Signalmaxima unmittelbar vor dem neuesten Auftreten zu speichern, und eine Schaltung, die dafür konfiguriert ist, Ausgangssignale der Schaltung, die für das Bestimmen der Bewegungsrichtung des Ziels und der Schaltung, die für das Speichern zum Erkennen der Bewegungsrichtung konfiguriert ist, zu verarbeiten. Optionally, the circuit includes a circuit configured to determine the latest occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or the second signal maxima, a circuit configured to detect an occurrence of the first signal minima, the first signal maxima to store the second signal minimum or the second peak maxima immediately before the latest occurrence, and a circuit configured to output signals of the circuit configured to determine the direction of travel of the target and the circuit for storing to detect the direction of movement is to process.

Ebenfalls wahlweise umfasst die Schaltung ferner eine Schaltung, welche dafür konfiguriert ist, eine Anzahl von Änderungen des Auftretens zwischen sequenziellen Auftreten der ersten Signalminima, der ersten Signalmaxima, der zweiten Signalminima oder zweiten Signalmaxima zu bestimmen. Also optionally, the circuit further includes a circuit configured to determine a number of changes in the occurrence between sequential occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or second signal maxima.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaltung dafür konfiguriert, die Bewegungsrichtung des Ziels zu erkennen, sobald mindestens vier Änderungen des Auftretens bestimmt worden sind. According to one aspect of the present invention, the circuit is configured to detect the direction of travel of the target as soon as at least four changes in the occurrence have been determined.

Wahlweise umfasst die Schaltung eine Arithmetik- und Logik-Einheit, welche eine Modulo-Einheit umfasst. Optionally, the circuit comprises an arithmetic and logic unit comprising a modulo unit.

Ferner umfasst das Ziel wahlweise ein magnetisches Ziel, und der erste Sensor und der zweite Sensor umfassen Magnetfeldsensoren. Further, the target optionally includes a magnetic target, and the first sensor and the second sensor include magnetic field sensors.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen der erste Sensor und der zweite Sensor mindestens einen optischen Sensor oder einen kapazitiven Sensor. According to one aspect of the present invention, the first sensor and the second sensor comprise at least one optical sensor or one capacitive sensor.

In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren für das Erkennen einer Bewegungsrichtung eines Ziels das Beziehen eines ersten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung eines Ziels, wobei das erste Sensorsignal mehrere erste Signalmaxima und erste Signalminima umfasst; das Beziehen eines zweiten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung des Ziels, wobei das zweite Sensorsignal mehrere zweite Signalmaxima und zweite Signalminima umfasst; das Bestimmen einer Folge des Auftretens der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima und der zweiten Signalminima; und das Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Ziels aus der Folge des Auftretens. In one embodiment, a method for detecting a direction of movement of a target comprises relating a first sensor signal to the movement of a target, wherein the first sensor signal comprises a plurality of first signal maxima and first signal minima; obtaining a second sensor signal related to the movement of the target, the second sensor signal including a plurality of second signal maxima and second signal minima; determining a sequence of the occurrence of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima; and determining a direction of movement of the target from the sequence of occurrence.

In einer Ausführungsform umfasst ein System für das Erkennen einer Bewegungsrichtung eines Ziels einen ersten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein erstes Sensorsignal in Bezug auf die Bewegung eines Ziels zu beziehen, wobei das erste Sensorsignal mehrere erste Signalmaxima und erste Signalminima umfasst; einen zweiten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein zweites Sensorsignal in Bezug auf die Bewegung des Ziels zu beziehen, wobei das zweite Sensorsignal mehrere zweite Signalmaxima und zweite Signalminima umfasst; und eine Schaltung, die dafür konfiguriert ist, eine Folge des Auftretens der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima und der zweiten Signalminima zu bestimmen, und die dafür konfiguriert ist, eine Bewegungsrichtung des Ziels aus der Folge des Auftretens zu bestimmen. In one embodiment, a system for detecting a direction of travel of a target includes a first sensor configured to acquire a first sensor signal related to movement of a target, the first sensor signal including a plurality of first signal maxima and first signal minima; a second sensor configured to acquire a second sensor signal related to the movement of the target, the second sensor signal including a plurality of second signal maxima and second signal minima; and a circuit configured to determine a sequence of the occurrence of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima, and configured to determine a direction of movement of the target from the sequence of occurrence.

In einer Ausführungsform umfasst ein Sensorsystem ein Ziel; einen ersten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein erstes Sensorsignal in Bezug auf die durch den ersten Sensor erkannte Bewegung des Ziels bereitzustellen, wobei das erste Sensorsignal mindestens ein erstes Signalminimum und mindestens ein erstes Signalmaximum umfasst; einen zweiten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein zweites Sensorsignal in Bezug auf die durch den zweiten Sensor erkannte Bewegung des Ziels bereitzustellen, wobei das zweite Sensorsignal mindestens ein zweites Signalminimum und mindestens ein zweites Signalmaximum umfasst; und eine Schaltung, die an den ersten Sensor und an den zweiten Sensor gekoppelt ist und die dafür konfiguriert ist, die ersten Signalminima, die ersten Signalmaxima, die zweiten Signalminima und die zweiten Signalmaxima zu erkennen, um sequenzielle Änderungen zwischen den ersten Signalminima, den ersten Signalmaxima, den zweiten Signalminima und den zweiten Signalmaxima zu bestimmen, und um eine Bewegungsrichtung des Ziels auf Basis der sequenziellen Änderungen zu erkennen. In one embodiment, a sensor system includes a target; a first sensor configured to provide a first sensor signal relative to movement of the target detected by the first sensor, the first sensor signal including at least a first signal minimum and at least a first signal maximum; a second sensor configured to provide a second sensor signal relative to movement of the target detected by the second sensor, the second sensor signal including at least a second signal minimum and at least a second signal maximum; and a circuit coupled to the first sensor and to the second sensor and configured to detect the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima and the second signal maxima to detect sequential changes between the first signal minima, the first one Signal maxima, the second signal minimum and the second maximum signal to determine and to detect a direction of movement of the target based on the sequential changes.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Erfindung kann unter Berücksichtigung der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden werden. Hierbei gilt: The invention may be more fully understood in consideration of the following detailed description of the various embodiments of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings. Where:

ist ein Blockdiagramm eines Sensorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 10 is a block diagram of a sensor system according to an embodiment of the present invention. FIG.

zeigt beispielhafte Wellenformen mit Maxima und Minima gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. shows exemplary maximum and minimum waveforms according to one embodiment of the present invention.

zeigt die beispielhaften Wellenformen aus mit Punkten zur Richtungsidentifizierung, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung markiert sind. shows the exemplary waveforms with points to Directional identification marked in accordance with one embodiment of the present invention.

ist ein Diagramm zur Geschwindigkeit der Richtungserkennung bei einem herkömmlichen Ansatz. is a diagram of the speed of direction detection in a conventional approach.

ist ein Diagramm zur Geschwindigkeit der Richtungserkennung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 13 is a directional detection speed chart according to an embodiment of the present invention. FIG.

Auch wenn die Erfindung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen offen ist, werden die Spezifikationen derselben beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und ausführlich beschrieben. An dieser Stelle sei jedoch angemerkt, dass nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die spezifischen, hier beschriebenen Ausführungsformen zu beschränken. Es ist vielmehr beabsichtigt, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und Schutzbereich der Erfindung fallen, der durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist. Although the invention is open to various modifications and alternative forms, the specifications thereof are shown by way of example in the drawings and described in detail. It should be noted, however, that it is not intended to limit the invention to the specific embodiments described herein. Rather, it is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention, which is defined by the appended claims.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION

Ausführungsformen betreffen Sensorsysteme und Verfahren für das schnelle Erkennen einer Drehrichtung. In einer Ausführungsform ist ein Sensorsystem dafür konfiguriert, positive und negative Spitzen von Geschwindigkeitssignalen und Richtungssignalen zu identifizieren und eine sequenzielle Reihenfolge der Spitzen auszuwerten. Eine Drehrichtung kann durch die Auswertung der sequenziellen Reihenfolge der Spitzen schnell identifiziert werden. Embodiments relate to sensor systems and methods for quickly detecting a direction of rotation. In one embodiment, a sensor system is configured to identify positive and negative peaks of velocity signals and direction signals and to evaluate a sequential order of peaks. One direction of rotation can be quickly identified by evaluating the sequential order of the peaks.

In ist ein Sensorsystem 100 für das Bestimmen einer Drehgeschwindigkeit und einer Drehrichtung eines Zielobjekts dargestellt. In dem System 100 handelt es sich bei dem Zielobjekt um ein Polrad 102, das sich im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn dreht. Das Polrad 102 umfasst Pole mit abwechselnder Polarität, d. h. Norden 102n, Süden 102s, Norden 102n, Süden 102s etc., wenngleich nur ein Teil des Polrads 102 in dargestellt ist. Ein Back-Bias-Magnet kann, wie Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden, mit dem Polrad 102 verwendet werden, wenngleich ein solcher nicht in dargestellt ist. In anderen Ausführungsformen können ein Zahnrad oder Getrieberad, eine Polschiene, ein optisch codiertes Rad oder eine optisch codierte Schiene, oder ein kapazitiver Encoder, zusammen mit einer geeigneten Sensorvorrichtung (d. h. Magnetfeldsensoren mit Polrädern und Zahnrädern, ein optischer Sensor mit einem optisch codierten Rad oder einer optisch codierten Schiene, ein kapazitiver Sensor mit einem kapazitiven Encoder etc.) verwendet werden. In is a sensor system 100 for determining a rotational speed and a direction of rotation of a target object. In the system 100 the target object is a pole wheel 102 that rotates clockwise or counterclockwise. The pole wheel 102 includes poles of alternating polarity, ie north 102n , South 102s , North 102n , South 102s etc., although only part of the pole wheel 102 in is shown. A back-bias magnet, as will be appreciated by those skilled in the art, can be used with the flywheel 102 used, although not in is shown. In other embodiments, a gear or gear, a pole rail, an optically encoded wheel, or a optically encoded rail, or a capacitive encoder, together with a suitable sensor device (ie, magnetic field sensors with gears and gears, an optical sensor with an optically encoded wheel or a optically coded rail, a capacitive sensor with a capacitive encoder, etc.).

Die jeweilige Art von Encoder und Sensor ist nicht kritisch für die verschiedenen Ausführungsformen, da viele unterschiedliche Sensorsysteme und Anwendungen für die hier besprochenen zugrundeliegenden Konzepte geeignet sein können, wie Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden. Als Beispiel und zum Zwecke der Veranschaulichung wird hier eine beispielhafte Ausführungsform mit einem Polrad und Magnetfeldsensoren besprochen, wenngleich diese Besprechung anderen Ausführungsformen keine Einschränkungen auferlegt, einschließlich und insofern als dass einige Besprechungspunkte sich auf Aspekte der Magnetfelderkennung im Speziellen richten. Darüber hinaus können die Ausführungsformen in vielen verschiedenen Anwendungen mit unterschiedlichen Technologien verwendet werden, und können die Geschwindigkeit und Richtung von Drehbewegungen (d. h. unter Verwendung eines Polrads oder Zahlrads) oder linearen Bewegungen (d. h. unter Verwendung einer optisch codierten Schiene) erkennen. Hier angeführte Verweise auf die eine oder andere Drehbewegung oder lineare Bewegung können speziell auf ein bestimmtes Beispiel oder eine bestimmte Ausführungsform verweisen, das bzw. die besprochen wird, und sind insgesamt nicht einschränkend zu verstehen. The particular type of encoder and sensor is not critical to the various embodiments, as many different sensor systems and applications may be suitable for the underlying concepts discussed herein, as those skilled in the art will recognize. As an example and for purposes of illustration, an example embodiment with a flywheel and magnetic field sensors is discussed herein, although this discussion does not impose any limitations on other embodiments, including and insofar as some discussion points are directed to aspects of magnetic field detection in particular. Moreover, the embodiments may be used in many different applications with different technologies, and may recognize the speed and direction of rotational movements (i.e., using a pole wheel or pay wheel) or linear motions (i.e., using an optically-coded rail). References herein to one or the other of rotary motion or linear motion may specifically refer to a particular example or embodiment that is discussed and are not to be considered as limiting in their entirety.

Zwei Sensorvorrichtungen S1 und S2 sind in der Nähe von, aber in einem Abstand zu dem Polrad 102 und zueinander angeordnet. In manchen Ausführungsformen können die Sensorvorrichtungen S1 und S2 Magnetfeldsensor-Vorrichtungen umfassen, einschließlich magnetoresistive (xMR), horizontale und vertikale Hall-Effekt-Sensoren und andere Magnetfeldsensor-Vorrichtungen, welche in einem Abstand zueinander auf einem Substrat angeordnet werden können, beispielsweise einem (nicht dargestellten) Halbleitersubstrat und/oder als Teil eines Sensorsystems oder eines anderen Systems, einschließlich eines System-in-Packages oder einer geeigneten Konfiguration. So umfasst beispielsweise in einer Ausführungsform mindestens eine der Sensorvorrichtungen S1 oder S2 mehrere Sensorelemente, beispielsweise zwei Geschwindigkeitssensorelemente, die auf einem Substrat in einem Abstand zueinander angeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform umfasst jede der Sensorvorrichtungen S1 und S2 mehrere Elemente, beispielsweise zwei Geschwindigkeitssensorelemente und zwei Richtungssensorelemente, die jeweils in einem Abstand zueinander und zu den anderen Sensorelementen angeordnet sind. Eine solche Konfiguration kann beispielsweise in einer Differentialsensor-Konfiguration verwendet werden. Die Sensorvorrichtungen S1 und S2 sind so angeordnet, dass sie ein Magnetfeld, welches durch die Drehung des Polrads 102 in einer oder der anderen Richtung induziert wird, erkennen. Eine Sensorvorrichtung kann auf eine Komponente des Magnetfelds in einer ersten Richtung (d. h. in horizontaler Richtung) ansprechen, und die andere Sensorvorrichtung kann auf eine Magnetfeldkomponente in einer zweiten Richtung (d. h. in vertikaler Richtung) ansprechen oder umgekehrt, oder eine andere geeignete Anordnung mit einem gegebenen Sensortyp und einer relativen Position in Bezug auf das Polrad 102 kann vorliegen. Wie in dargestellt, handelt es sich um eine Magnetfeldkomponente in einer Richtung, die tangential zu der Drehrichtung des Polrads 102 von Interesse verläuft, da es die Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit in dieser Richtung betrifft. Dann kann das Signal von der Sensorvorrichtung S1 oder S2 verwendet werden, um eine Drehgeschwindigkeit des Polrads 102 zu bestimmen, während das Signal von der anderen Sensorvorrichtung S2 oder S1 verwendet werden kann, um eine Drehrichtung zu bestimmen. In diesem Beispiel wird S1 als Sensorvorrichtung zur Geschwindigkeitserkennung verwendet, und S2 wird als Sensorvorrichtung zur Richtungserkennung verwendet, wenngleich diese Bestimmungen in einer anderen Ausführungsform auch umgekehrt werden können. Two sensor devices S1 and S2 are close to, but spaced from, the pole wheel 102 and arranged to each other. In some embodiments, the sensor devices S1 and S2 may include magnetic field sensor devices, including magnetoresistive (xMR), horizontal and vertical Hall effect sensors, and other magnetic field sensor devices that may be spaced apart on a substrate, such as (not ) and / or as part of a sensor system or other system, including a system-in-package or a suitable configuration. For example, in one embodiment, at least one of the sensor devices S1 or S2 comprises a plurality of sensor elements, for example two speed sensor elements, which are arranged on a substrate at a distance from one another. In another embodiment, each of the sensor devices S1 and S2 comprises a plurality of elements, for example two speed sensor elements and two direction sensor elements, which are each arranged at a distance from each other and to the other sensor elements. Such a configuration may be used, for example, in a differential sensor configuration. The sensor devices S1 and S2 are arranged to generate a magnetic field caused by the rotation of the pole wheel 102 in one or the other direction is detected. A sensor device may be responsive to a component of the magnetic field in a first direction (ie, in a horizontal direction), and the other sensor device may be responsive to a magnetic field component in a second direction (ie, vertical Direction) or vice versa, or other suitable arrangement having a given type of sensor and a relative position with respect to the pole wheel 102 may be present. As in is a magnetic field component in a direction tangential to the sense of rotation of the pole wheel 102 of interest because it concerns the direction of rotation and rotational speed in this direction. Then, the signal from the sensor device S1 or S2 can be used to a rotational speed of the pole wheel 102 while the signal from the other sensor device S2 or S1 can be used to determine a direction of rotation. In this example, S1 is used as the speed detection sensor device, and S2 is used as the direction detection sensor device, although in another embodiment, these determinations may be reversed.

In sind beispielhafte Ausgangssignale von S1 und S2 dargestellt. An 202 ist ein Ausgangssignal von S1 dargestellt, und ein Ausgangssignal von S2 ist an 204 dargestellt. Jedes Signal 202 und 204 wechselt zwischen Minimum-Spitzen (d. h. negativen Spitzen) und Maximum-Spitzen (d. h. positiven Spitzen). Die Wellenformen unterscheiden sich und können Angaben für Versatzfehler, Verzerrungen und andere Charakteristika aufweisen, welche im Allgemeinen unerwünscht sind, wenngleich diese Charakteristika in Ausführungsformen beim Bestimmen der Drehrichtung im Gegensatz zu existierenden, herkömmlichen Lösungen nicht von Belang sind und dies nur eine Möglichkeit ist, wie Ausführungsformen gegenüber diesen Lösungen einfacher, schneller und daher besser sein können. In exemplary output signals of S1 and S2 are shown. At 202 an output of S1 is shown, and an output of S2 is on 204 shown. Every signal 202 and 204 Switches between minimum peaks (ie negative peaks) and maximum peaks (ie positive peaks). The waveforms differ and may include indications of offset errors, distortions, and other characteristics that are generally undesirable, although these characteristics in embodiments are irrelevant in determining the direction of rotation as opposed to existing conventional solutions, and this is only one way Embodiments over these solutions can be simpler, faster, and therefore better.

Somit sind es in den Ausführungsformen die positiven und negativen Spitzen der Signale 202 und 204 (d. h. die Maxima und die Minima der Signale), welche ausgewertet werden können, um eine schnelle Erkennung der Richtung, zusätzlich zur Geschwindigkeit, Drehung oder anderen Bewegungen bereitzustellen. In einer Ausführungsform werden Maxima und Minima vordefinierten sequenziellen Kennungen oder Zustandsnummern zugewiesen,
beispielsweise wie folgt:
Richtungsmaximum = 1
Geschwindigkeitsminimum = 2
Richtungsminimum = 3
Geschwindigkeitsmaximum = 4 Thus, in the embodiments, the positive and negative peaks of the signals 202 and 204 (ie, the maxima and minima of the signals), which can be evaluated to provide a quick recognition of the direction, in addition to speed, rotation or other motions. In one embodiment, maxima and minima are assigned to predefined sequential identifiers or state numbers,
for example, as follows:
Direction maximum = 1
Speed minimum = 2
Direction minimum = 3
Speed maximum = 4

Die jeweiligen Zustandsnummern können in Ausführungsformen variieren, wobei die 1 – 2 – 3 – 4 und eine bestimmte, vorstehend identifizierte Zuweisung nur eine beispielhafte Ausführungsform angeben, welche hier der Einfachheit halber verwendet wird. Darüber hinaus können die jeweiligen Zustandsnummern hier als erster Zustand, zweiter Zustand etc. bezeichnet werden, wobei diese angeordneten Zustände nicht notwendigerweise "1", "2" etc. entsprechen. Vielmehr gibt es vier Zustände von Interesse, die Maxima und Minima jedes Richtungs- und Geschwindigkeitssignals, und diese vier Zustände werden gemäß einem definierten System identifiziert. The respective state numbers may vary in embodiments, with FIGS. 1-3-2 and a particular assignment identified above indicating only one exemplary embodiment, which is used here for simplicity. Moreover, the respective state numbers may be referred to herein as the first state, the second state, etc., and these arranged states do not necessarily correspond to "1", "2", etc., respectively. Rather, there are four states of interest, the maxima and minima of each direction and velocity signal, and these four states are identified according to a defined system.

Unter Verwendung des vorstehenden Beispiels wird dann, wie in gezeigt, die Reihenfolge der Maxima und Minima ausgewertet. Beim Start entsprechen die ersten paar Spitzen unter Umständen nicht den tatsächlichen Maxima und Minima, wenn diese mit anderen, später auftretenden Spitzen vergleichen werden, und die Drehrichtung ist noch nicht bekannt, so dass nicht bestimmt werden kann, ob eine Spitze ein Maximum oder ein Minimum ist. Es wird jedoch klar, dass dies nicht von Belang ist, da das Muster oder die Reihenfolge der Maxima und Minima zwischen den zwei Signalen von Interesse sind. Somit wird beim Start der ersten Abtastung des Signals 202 standardmäßig der Wert 4 zugewiesen, und der ersten Abtastung des Signals 204 wird der Wert 1 zugewiesen. Als Nächstes tritt ein Minimum des Signals 204 auf, welches dem Wert 3 entspricht, gefolgt von einem Minimum des Signals 202 (2), einem Maximum des Signals 204 (1), einem Maximum des Signals 202 (4), einem Minimum des Signals 204 (3), einem Minimum des Signals 202 (2), einem Maximum des Signals 204 (1), einem Maximum des Signals 202 (4), einem Minimum des Signals 204 (3) und einem Minimum des Signals 202 (2). Die Folge der Maxima und Minima in ist wie folgt:
4 – 1 – 3 – 2 – 1 – 4 – 3 – 2 – 1 – 4 – 3 – 2
Beginnend mit dem dritten Wert, bewirkt jeder Übergang von Zustand zu Zustand in dem gewählten Muster eine Erhöhung oder Verringerung um 1, wodurch ein gültiges Muster dergestalt angegeben wird, dass die ersten paar Werte als Startwerte verworfen werden können. Mit anderen Worten differiert der erste Übergang von (4) zu (1) um 3, und der zweite Übergang von (1) zu (3) differiert um 2. Der nächste Übergang von (3) zu (2) differiert jedoch um 1, ebenso wie auch von (2) nach (1), und von (1) nach (4) (da in einer Folge mit vier Zuständen der nächste Werte nach (1) in abnehmender Reihenfolge (4) ist). In wird der Punkt, an dem die Bewegungsrichtung bestimmt werden kann, als gestrichelte Linie gezeigt, wobei die ersten zwei Spitzen in diesem Beispiel verworfen werden, da sie nicht in das vordefinierte Muster passen. Using the above example, then, as in shown the order of maxima and minima evaluated. At startup, the first few peaks may not match the actual maxima and minima when compared to other peaks occurring later, and the direction of rotation is not known yet, so it can not be determined if a peak is a maximum or a minimum is. However, it will be appreciated that this is not relevant since the pattern or order of the maxima and minima between the two signals is of interest. Thus, at the start of the first sample of the signal 202 default is assigned the value 4, and the first sample of the signal 204 the value 1 is assigned. Next comes a minimum of the signal 204 which corresponds to the value 3, followed by a minimum of the signal 202 (2), a maximum of the signal 204 (1), a maximum of the signal 202 (4), a minimum of the signal 204 (3), a minimum of the signal 202 (2), a maximum of the signal 204 (1), a maximum of the signal 202 (4), a minimum of the signal 204 (3) and a minimum of the signal 202 (2). The sequence of maxima and minima in is as follows:
4 - 1 - 3 - 2 - 1 - 4 - 3 - 2 - 1 - 4 - 3 - 2
Starting with the third value, each state-to-state transition in the selected pattern causes it to increase or decrease by one, indicating a valid pattern such that the first few values can be discarded as seed values. In other words, the first transition from (4) to (1) differs by 3, and the second transition from (1) to (3) differs by 2. However, the next transition from (3) to (2) differs by 1, as well as from (2) to (1), and from (1) to (4) (since in a four-state sequence the next value of (1) is in decreasing order (4)). In For example, the point at which the direction of motion can be determined is shown as a dashed line, with the first two peaks being discarded in this example because they do not fit within the predefined pattern.

Beim weiteren Aufzeichnen der Spitzen in lautet das vollständig dargestellte Muster wie folgt:
4 – 1 – 3 – 2 – 1 – 4 – 3 – 2 – 1 – 4 – 3 – 2 – 1/4 – 2 – 3 – 4 – 1 – 2 Upon further recording of the peaks in the complete pattern is as follows:
4 - 1 - 3 - 2 - 1 - 4 - 3 - 2 - 1 - 4 - 3 - 2 - 1/4 - 2 - 3 - 4 - 1 - 2

Hierbei treten (1) und (4) gleichzeitig auf, ein Richtungswechsel erfolgt, und das Muster wird dann um eins erhöht statt verringert:
1 – 2 – 3 – 4 – 1 – 2
Der Punkt, an dem der Richtungswechsel erkannt wird, wird ebenfalls durch die gestrichelte Linie in dargestellt. In Ausführungsformen kann die Richtung als 1 (eine erste Richtung) angezeigt und ausgegeben werden, –1 (eine zweite Richtung, bei der es sich um das Gegenteil der ersten Richtung handelt) oder 0 (keine Bewegung oder die Richtung wurde noch nicht erkannt); siehe . Somit kann die Drehrichtung oder die Bewegung darauf basierend bestimmt werden, ob das sich wiederholende Zustandsmuster zunimmt oder abnimmt (d. h. ansteigt oder fällt). Auch hier ist es nicht von Belang, wie die einzelnen Zustände lauten, wobei 1 – 4 einfach aus Gründen der arithmetischen Einfachheit und Übersichtlichkeit verwendet werden. Wenn stattdessen 2 – 4 – 6 – 8 verwendet würden, könnten dieselben steigenden oder fallenden Folgen erkannt werden. Here, (1) and (4) occur simultaneously, a change of direction occurs, and the pattern is then increased by one instead of decreased:
1 - 2 - 3 - 4 - 1 - 2
The point at which the direction change is detected is also indicated by the dashed line in shown. In embodiments, the direction may be displayed and output as 1 (a first direction), -1 (a second direction being the opposite of the first direction), or 0 (no movement or the direction has not yet been recognized); please refer , Thus, the direction of rotation or movement may be determined based on whether the repeating state pattern is increasing or decreasing (ie, rising or falling). Again, it does not matter how the individual states are, with 1 - 4 simply being used for reasons of arithmetic simplicity and clarity. If 2 - 4 - 6 - 8 were used instead, the same rising or falling sequences could be detected.

Wieder in umfasst eine beispielhafte Ausführungsform der Schaltung 101 arithmetische und logische Blöcke, um die vorstehend dargestellte Richtungserkennung auszuführen. Jeder der Sensoren S1 und S2 ist an einen Erkennungsblock für Minimum/Maximum-Spitzen 104 bzw. 106 gekoppelt, zum Erkennen der Spitzen wie unter Bezugnahme auf die und besprochen. In Ausführungsformen verwenden die Spitzenerkennungsblöcke 104 und 106 ein Trendumkehrungsverfahren, das einen Deltawert verwendet, um zu bestimmen, ob eine Spitze passiert wurde und daher erkannt werden kann. Ein Statusblock 108, der an die Blöcke 104 und 106 gekoppelt ist, bestimmt einen aktuellen Status, die Anzahl der zuletzt aufgetretenen Spitzen. Bei einer Statusänderung, d. h. von (3) nach (2), bei Block 108, wird der vorherige Status an einen letzten Statusblock 110 kopiert, und ein Zählstatusblock 112 wird erhöht. Der Zählstatusblock 112 verfolgt, ob mindestens vier Statusänderungen aufgetreten sind, um zu bestimmen, ob die Maxima und Minima nach dem ersten Start gültig sind, wobei die Maxima und Minima standardmäßig zugewiesen werden und daher für das Erkennen der Richtung nicht zuverlässig sind. Mit anderen Worten stellt der Zählstatusblock 112 sicher, dass eine ausreichende Anzahl von Statusänderungen aufgetreten ist, damit eine genaue Richtungsbestimmung erfolgen kann. In einer Ausführungsform kann das System 100 mit dem Bestimmen der Richtung beginnen, nachdem nur vier Statusänderungen aufgetreten sind. In Ausführungsformen umfassen der Statusblock 108, der letzte Statusblock 110 und der Zählstatusblock 112 Register, logische Gatter, Speicher oder andere geeignete Schaltungen, die dafür konfiguriert sind, die hier besprochenen Funktionen auszuführen. In again includes an exemplary embodiment of the circuit 101 Arithmetic and logical blocks to perform the directional recognition shown above. Each of the sensors S1 and S2 is connected to a minimum / maximum peak detection block 104 respectively. 106 coupled, for detecting the tips as with reference to the and discussed. In embodiments, the tip detection blocks use 104 and 106 a trend reversal method that uses a delta value to determine if a peak has passed and therefore can be detected. A status block 108 that is attached to the blocks 104 and 106 coupled, determines a current status, the number of recently occurred peaks. For a status change, ie from (3) to (2), at block 108 , the previous status becomes a last status block 110 copied, and a count status block 112 will be raised. The count status block 112 keeps track of whether at least four status changes have occurred to determine if the maxima and minima are valid after the first start, with the maxima and minima being assigned by default and therefore unreliable for recognizing the direction. In other words, the count status block 112 sure that a sufficient number of status changes have occurred so that an accurate directional determination can be made. In one embodiment, the system 100 begin determining the direction after only four status changes have occurred. In embodiments, the status block includes 108 , the last status block 110 and the count status block 112 Registers, logic gates, memory, or other suitable circuitry configured to perform the functions discussed herein.

Der Zählstatusblock 112 ist an einen Datenselektor 116 in einer digitalen Arithmetik- und Logik-Einheit 114 gekoppelt. Die Logik-Einheit 114 empfängt als Eingabe den aktuellen Status von dem Statusblock 108 sowie den vorherigen Status von dem letzten Statusblock 110. Diese Signale werden kombiniert und einer Modulo-4-Einheit 118 zugeführt. Modulo-Einheiten geben den Rest einer Division einer Ganzzahl durch eine andere Ganzzahl aus, d. h., a modulo n gibt den Rest aus, wenn a durch n dividiert wird. In der beispielhaften Ausführungsform aus teilt die Modulo-Einheit 118 eine Eingabe a durch 4, d. h., a modulo 4., wenngleich dies in anderen Ausführungsformen variieren kann, in denen andere Ganzzahlen als 1 – 4 als Zustände verwendet werden. Der Betrieb der Modulo-4-Einheit 118 wird im Folgenden anhand von Beispieloperationen des Systems 100 ausführlicher beschrieben. The count status block 112 is to a data selector 116 in a digital arithmetic and logic unit 114 coupled. The logic unit 114 receives as input the current status of the status block 108 and the previous status of the last status block 110 , These signals are combined and a modulo-4 unit 118 fed. Modulo units output the remainder of a division of an integer by another integer, that is, a modulus n outputs the remainder when a is divided by n. In the exemplary embodiment divides the modulo unit 118 an input a through 4, ie, a modulo 4, although this may vary in other embodiments in which integers other than 1-4 are used as states. Operation of the modulo-4 unit 118 will be described below using example operations of the system 100 described in more detail.

Wenn sich beispielsweise der Status von (2) auf (3) erhöht, wird der Statusblock 108 den Wert (3) haben, und der letzte Statusblock 110 wird den Wert (2) haben. Wenn diese Werte in der ersten arithmetischen Operation der Logik-Einheit 114 kombiniert werden, wird das Ergebnis 2 lauten (d. h. +1 + 3 – 2 = 2). Bei einer Modulo-4-Einheit wird das Ergebnis 2 lauten (d. h. 2/4 = 0 Rest 2). Die nächste arithmetische Operation ergibt 1 (d. h., 2 + –1 = 1). Wenn mindestens vier Statusänderungen aufgetreten sind, wird der Datenselektor 116 eine 1 für eine erste Drehrichtung ausgeben. For example, when the status increases from (2) to (3), the status block becomes 108 have the value (3), and the last status block 110 will have the value (2). If these values in the first arithmetic operation of the logic unit 114 the result will be 2 (ie +1 + 3 - 2 = 2). For a modulo 4 unit, the result will be 2 (ie 2/4 = 0 remainder 2). The next arithmetic operation returns 1 (ie, 2 + -1 = 1). If at least four state changes have occurred, the data selector becomes 116 output a 1 for a first direction of rotation.

Wenn sich andererseits der Status von (4) auf (3) verringert, wird der Statusblock 108 den Wert (3) haben, und der letzte Statusblock 110 wird den Wert (4) haben. Wenn diese Werte in der ersten arithmetischen Operation der Logik-Einheit 114 kombiniert werden, wird das Ergebnis 0 lauten (d. h. +1 + 3 – 4 = 0). Bei einer Modulo-4-Einheit wird das Ergebnis 0 lauten (d. h. 0/4 = 0 Rest 0). Die nächste arithmetische Operation ergibt eine –1 (d. h. 0 + –1 = –1). On the other hand, when the status of (4) decreases to (3), the status block becomes 108 have the value (3), and the last status block 110 will have the value (4). If these values in the first arithmetic operation of the logic unit 114 the result will be 0 (ie +1 + 3 - 4 = 0). For a modulo 4 unit, the result will be 0 (ie 0/4 = 0 remainder 0). The next arithmetic operation returns -1 (ie 0 + -1 = -1).

Wenn mindestens vier Statusänderungen aufgetreten sind, wird der Datenselektor 116 eine –1 für eine zweite Drehrichtung ausgeben. If at least four state changes have occurred, the data selector becomes 116 output a -1 for a second direction of rotation.

Die Modulo-4-Einheit 118 ist, zumindest teilweise, enthalten, um Übergänge von (4) nach (1) zu ermöglichen. So hat beispielsweise der Statusblock 108 den Wert (1), und der letzte Statusblock 110 hat den Wert (4). Wenn diese Werte in der ersten arithmetischen Operation der Logik-Einheit 114 kombiniert werden, wird das Ergebnis –2 lauten (d. h. +1 + 1 – 4 = –2). Bei der Modulo-4-Einheit wird das Ergebnis 2 lauten, wobei die Eingabe –2 einfach als Ganzzahl 2 interpretiert wird (d. h. 2/4 = 0 Rest 2). Die nächste arithmetische Operation ergibt eine 1 (d. h. 2 + –1 = 1). Wenn mindestens vier Statusänderungen aufgetreten sind, wird der Datenselektor 116 eine 1 für eine erste Drehrichtung ausgeben, wobei dieselbe Drehrichtung für die Erhöhung von (4) auf (1) wie für die Erhöhung von (2) auf (3) erfasst wird. The modulo-4 unit 118 is included, at least in part, to allow transitions from (4) to (1). For example, the status block has 108 the value (1), and the last status block 110 has the value (4). If these values in the first arithmetic operation of the logic unit 114 Combined, the result will be -2 (ie +1 + 1 - 4 = -2). For the Modulo 4 unit, the result will be 2, with the input -2 simply being interpreted as integer 2 (ie 2/4 = 0 remainder 2). The next arithmetic operation gives a 1 (ie 2 + -1 = 1). If at least four state changes have occurred, the data selector becomes 116 output a 1 for a first direction of rotation, wherein the same direction of rotation for increasing from (4) to (1) as for increasing from (2) to (3) is detected.

Zusätzliche Schaltungen und Komponenten können aufgenommen werden, um die Verarbeitung des Geschwindigkeitssignals und andere Operationen auszuführen, wie Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden. Das Blockdiagramm des Systems 100 in ist ein vereinfachtes Beispiel zur Veranschaulichung des grundlegenden konzeptuellen Betriebs und der exemplarischen Merkmale von hier besprochenen Ausführungsformen, und die Implementierungen derselben können von den dargestellten Beispielen abweichen. So können beispielsweise andere analoge und digitale Signalverarbeitungstechniken, logische Implementierungen und arithmetische Operationen als diejenigen, welche beispielhaft unter Bezugnahme auf angeführt sind, verwendet werden, um die hier besprochenen Richtungserkennungsverfahren auszuführen. In einem speziellen Beispiel kann die zweite arithmetische Operation der Logik-Einheit 114 in Ausführungsformen ausgelassen werden, und ein die Richtung angebendes Ausgangssignal würde stattdessen beispielsweise –2/0/+2 lauten. Additional circuitry and components may be included to perform the processing of the speed signal and other operations, as will be appreciated by those skilled in the art. The block diagram of the system 100 in FIG. 5 is a simplified example illustrating the basic conceptual operation and exemplary features of embodiments discussed herein, and the implementations thereof may vary from the illustrated examples. For example, other analog and digital signal processing techniques, logic implementations, and arithmetic operations than those described by way of example with reference to FIG used to carry out the direction detection methods discussed herein. In a specific example, the second arithmetic operation of the logic unit 114 in embodiments, and a directional output would instead be, for example, -2 / 0 / + 2.

Mit anderen Worten ist die jeweilige logische Implementierung nicht kritisch, sondern veranschaulichend für eine Ausführungsform, welche tatsächlich implementiert werden könnte, um Ausführungsformen des Richtungserkennungskonzepts auszuführen. In other words, the particular logical implementation is not critical, but illustrative of an embodiment that could actually be implemented to implement embodiments of the direction detection concept.

Anwendungen für Ausführungsformen sind nicht notwendigerweise auf bestimmte hier gegebene Beispiele beschränkt. Daher gilt: Auch wenn Ausführungsformen auf Kraftfahrzeuganwendungen anwendbar sind, beispielsweise für Merkmale wie ABS, Berganfahrhilfe und Parkassistent, können andere Ausführungsformen in anderen Anwendungen verwendet werden, ganz gleich ob im Kraftfahrzeugbereich oder in anderer Weise. Zwar können einige oder alle der hier besprochenen Komponenten, Systeme und/oder Verfahren in einer oder mehreren Ausführungsformen teilweise oder vollständig mit einem von diesen oder einem anderen System oder Subsystem integriert werden oder in anderer Weise Betriebsmittel gemeinsam nutzen, dies ist jedoch nicht in allen Ausführungsformen oder in einer bestimmten Ausführungsform erforderlich. Somit sind Ausführungsformen im Allgemeinen nicht als in irgendeiner Weise durch die hier verwendeten speziellen Beispiele eingeschränkt zu verstehen. Ein Vorteil von Ausführungsformen ist die Einfachheit, mit der eine schnelle Richtungserkennung ausgeführt werden kann. In und und wie vorstehend besprochen müssen nur vier Statusänderungen, d. h. drei sequenzielle Maxima/Minima-Übergänge, in einer Ausführungsform auftreten, bevor eine Richtung bestimmt werden kann. In und wird ein Vergleich der Geschwindigkeit der Richtungserkennung gezeigt, wobei ein herkömmlicher Ansatz in gezeigt wird und in eine Ausführungsform wie hier besprochen. Wie in zu sehen ist, kann die Richtung erkannt werden, nachdem nur vier Spitzen aufgetreten sind. Im Gegensatz dazu ist die Richtung in erst viel später bekannt, d. h. nach acht Spitzen. Applications for embodiments are not necessarily limited to particular examples given herein. Therefore, although embodiments are applicable to automotive applications, such as features such as ABS, Hill Start Assist, and Parking Assist, other embodiments may be used in other applications, whether in the automotive field or otherwise. While some or all of the components, systems, and / or methods discussed herein may be partially or fully integrated with one of these or another system or subsystem or otherwise share resources in one or more embodiments, this is not in all embodiments or required in a particular embodiment. Thus, embodiments are generally not to be understood as being limited in any way by the specific examples used herein. An advantage of embodiments is the ease with which fast direction detection can be performed. In and and as discussed above, only four status changes, ie, three sequential maxima / minima transitions, must occur in one embodiment before a direction can be determined. In and A comparison of the speed of direction detection is shown, with a conventional approach in FIG is shown and in an embodiment as discussed here. As in can be seen, the direction can be recognized after only four peaks have occurred. In contrast, the direction is in only known much later, ie after eight peaks.

Zusätzlich müssen eine Sensorkalibrierung und eine Versatz- und/oder Verzerrungskorrektur und -kompensation ausgeführt werden, um die Drehrichtung oder Bewegung zu bestimmen, da die Spitzenerkennungsmethodik unabhängig von diesen Charakteristika ist. Darüber hinaus lassen sich Kosteneinsparungen durch ein relativ einfaches System und Verfahren realisieren, welches mit einfachen, kostengünstigen Sensoren kompatibel ist. In addition, sensor calibration and offset and / or distortion correction and compensation must be performed to determine the direction of rotation or movement since the peak detection methodology is independent of these characteristics. In addition, cost savings can be realized by a relatively simple system and method that is compatible with simple, low cost sensors.

In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren für das Erkennen einer Bewegungsrichtung eines Ziels das Beziehen eines ersten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung eines Ziels, wobei das erste Sensorsignal mehrere erste Signalmaxima und erste Signalminima umfasst; das Beziehen eines zweiten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung des Ziels, wobei das zweite Sensorsignal mehrere zweite Signalmaxima und zweite Signalminima umfasst; das Bestimmen einer Folge des Auftretens der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima und der zweiten Signalminima; und das Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Ziel aus der Folge des Auftretens. In one embodiment, a method for detecting a direction of movement of a target comprises relating a first sensor signal to the movement of a target, wherein the first sensor signal comprises a plurality of first signal maxima and first signal minima; obtaining a second sensor signal related to the movement of the target, the second sensor signal including a plurality of second signal maxima and second signal minima; determining a sequence of the occurrence of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima; and determining a direction of movement of the target from the sequence of occurrence.

Das Bestimmen einer Bewegungsrichtung kann ferner das Identifizieren eines Musters in der Folge umfassen; das Bestimmen einer ersten Bewegungsrichtung, wenn das Muster eine erste Charakteristik aufweist; und das Bestimmen einer zweiten Bewegungsrichtung, wenn das Muster eine zweite Charakteristik aufweist. Das Bestimmen einer Bewegungsrichtung kann ferner das Zuweisen einer ersten Zustandskennung für das Auftreten eines ersten Signalmaximums umfassen; wobei ein zweite Zustandskennung für jedes Auftreten eines ersten Signalminimums zugewiesen wird; wobei eine dritte Zustandskennung für jedes Auftreten eines zweiten Signalmaximums zugewiesen wird; wobei eine vierte Zustandskennung für jedes Auftreten eines zweiten Signalminimums zugewiesen wird; und wobei eine Folge der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Zustandskennung bestimmt wird. Bei der ersten Charakteristik kann es sich um eine erste Reihenfolge der ersten, zweiten, dritten und vierten Zustandskennung handeln, und bei der zweiten Charakteristik kann es sich um eine zweite Reihenfolge der ersten, zweiten, dritten und vierten Zustandskennung handeln, wobei die zweite Reihenfolge das Gegenteil der ersten Reihenfolge ist. Das Identifizieren eines Musters kann ferner das Außerachtlassen von mindestens einem der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima oder der zweiten Signalminima der Folge umfassen. Determining a direction of movement may further include identifying a pattern in the sequence; determining a first direction of movement when the pattern has a first characteristic; and determining a second direction of movement when the pattern has a second characteristic. Determining a direction of movement may further include assigning a first state identifier for the occurrence of a first signal maximum; wherein a second state identifier is assigned for each occurrence of a first signal minimum; wherein a third state identifier is assigned for each occurrence of a second signal maximum; wherein a fourth state identifier is assigned for each occurrence of a second signal minimum; and wherein a sequence of the first, second, third and fourth state identifiers is determined. The first characteristic may be a first order of the first, second, third, and fourth state identifiers, and the second characteristic may be a second order of the first, second, third, and fourth state identifiers, the second order being the first order Opposite of the first order is. Identifying a pattern may further include disregarding at least one of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima, or the second signal minima of the sequence.

Das Beziehen eines ersten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung eines Ziels kann ferner das Erkennen der Bewegung des Ziels durch einen ersten Sensor umfassen, und wobei das Beziehen eines zweiten Sensorsignals in Bezug auf die Bewegung eines Ziels ferner das Erkennen der Bewegung des Ziels durch einen zweiten Sensor umfasst. Der erste und der zweite Sensor können aus einer Gruppe bestehend aus Magnetfeldsensoren, magnetoresistiven Sensoren, optischen Sensoren und kapazitiven Sensoren ausgewählt werden. Obtaining a first sensor signal related to the movement of a target may further comprise detecting the movement of the target by a first sensor, and wherein relating a second sensor signal to the movement of a target further comprises detecting the movement of the target by a second sensor Sensor includes. The first and second sensors may be selected from a group consisting of magnetic field sensors, magnetoresistive sensors, optical sensors, and capacitive sensors.

Das Bestimmen einer Bewegungsrichtung des Ziels kann beginnen, sobald eine Folge von mindestens vier Werten bezogen wurde. Determining a direction of movement of the target may begin once a sequence of at least four values has been obtained.

In einer Ausführungsform umfasst ein System zum Erkennen einer Bewegungsrichtung eines Ziels einen ersten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein erstes Sensorsignal in Bezug auf die Bewegung eines Ziels zu beziehen, wobei das erste Sensorsignal mehrere erste Signalmaxima und erste Signalminima umfasst; einen zweiten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein zweites Sensorsignal in Bezug auf die Bewegung des Ziels zu beziehen, wobei das zweite Sensorsignal mehrere zweite Signalmaxima und zweite Signalminima umfasst; und eine Schaltung, die dafür konfiguriert ist, eine Folge des Auftretens der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima und der zweiten Signalminima zu bestimmen, und die dafür konfiguriert ist, eine Bewegungsrichtung des Ziels aus der Folge des Auftretens zu bestimmen. In an embodiment, a system for detecting a direction of travel of a target includes a first sensor configured to acquire a first sensor signal related to movement of a target, the first sensor signal including a plurality of first signal maxima and first signal minima; a second sensor configured to acquire a second sensor signal related to the movement of the target, the second sensor signal including a plurality of second signal maxima and second signal minima; and a circuit configured to determine a sequence of the occurrence of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima, and configured to determine a direction of movement of the target from the sequence of occurrence.

Die Schaltung kann dafür konfiguriert sein, eine Bewegungsrichtung durch Identifizieren eines Musters in der Folge zu bestimmen, wobei eine erste Bewegungsrichtung bestimmt wird, wenn das Muster eine erste Charakteristik aufweist, und wobei eine zweite Bewegungsrichtung bestimmt wird, wenn das Muster eine zweite Charakteristik aufweist. Die Schaltung kann ferner dafür konfiguriert sein, ein Muster zu identifizieren, wobei eine erste Zustandskennung für jedes Auftreten eines ersten Signalmaximums zugewiesen wird, und wobei eine zweite Zustandskennung für jedes Auftreten eines ersten Signalminimums zugewiesen wird; wobei eine dritte Zustandskennung für jedes Auftreten eines zweiten Signalmaximums zugewiesen wird; wobei eine vierte Zustandskennung für des Auftreten eines zweiten Signalminimums zugewiesen wird; und wobei eine Folge der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Zustandskennung bestimmt wird. Bei der ersten Charakteristik kann es sich um eine erste Reihenfolge der ersten, zweiten, dritten und vierten Zustandskennung handeln, und wobei es sich bei der zweiten Charakteristik um eine zweite Reihenfolge der ersten, zweiten, dritten und vierten Zustandskennung handelt, wobei die zweite Reihenfolge das Gegenteil der ersten Reihenfolge ist. Die Schaltung kann dafür konfiguriert sein, mindestens eines der ersten Signalmaxima, der ersten Signalminima, der zweiten Signalmaxima oder der zweiten Signalminima der Folge unberücksichtigt zu lassen, um das Muster zu identifizieren. The circuit may be configured to determine a direction of movement by identifying a pattern in the sequence, wherein a first direction of movement is determined when the pattern has a first characteristic, and a second direction of movement is determined when the pattern has a second characteristic. The circuit may be further configured to identify a pattern, wherein a first state identifier is assigned for each occurrence of a first signal maximum, and wherein a second state identifier is assigned for each occurrence of a first signal minimum; wherein a third state identifier is assigned for each occurrence of a second signal maximum; wherein a fourth state identifier is assigned for the occurrence of a second signal minimum; and wherein a sequence of the first, second, third and fourth state identifiers is determined. The first characteristic may be a first order of the first, second, third, and fourth state identifiers, and wherein the second characteristic is a second order of the first, second, third, and fourth state identifiers, the second order being the first order Opposite of the first order is. The circuit may be configured to disregard at least one of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima, or the second signal minima of the sequence to identify the pattern.

Der erste und der zweite Sensor können dafür konfiguriert sein, das erste bzw. das zweite Sensorsignal durch Erkennen der Bewegung des Ziels zu beziehen. Der erste und der zweite Sensor können aus einer Gruppe bestehend aus Magnetfeldsensoren, magnetoresistiven Sensoren, optischen Sensoren und kapazitiven Sensoren ausgewählt werden. The first and second sensors may be configured to obtain the first and second sensor signals, respectively, by detecting the movement of the target. The first and second sensors may be selected from a group consisting of magnetic field sensors, magnetoresistive sensors, optical sensors, and capacitive sensors.

Die Schaltung kann dafür konfiguriert sein, eine Bewegungsrichtung zu bestimmen, sobald die Folge mindestens vier Werte umfasst. The circuit may be configured to determine a direction of movement as soon as the sequence comprises at least four values.

In einer Ausführungsform umfasst ein Sensorsystem ein Ziel; einen ersten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein erstes Sensorsignal in Bezug auf die durch den ersten Sensor erkannte Bewegung des Ziels bereitzustellen, wobei das erste Sensorsignal mindestens ein erstes Signalminimum und mindestens ein erstes Signalmaximum umfasst; einen zweiten Sensor, der dafür konfiguriert ist, ein zweites Sensorsignal in Bezug auf die durch den zweiten Sensor erkannte Bewegung des Ziels bereitzustellen, wobei das zweite Sensorsignal mindestens ein zweites Signalminimum und mindestens ein zweites Signalmaximum umfasst; und eine Schaltung, die an den ersten Sensor und den zweiten Sensor gekoppelt ist und die dafür konfiguriert ist, die ersten Signalminima, die ersten Signalmaxima, die zweiten Signalminima und die zweiten Signalmaxima zu erkennen, um sequenzielle Änderungen zwischen den ersten Signalminima, den ersten Signalmaxima, den zweiten Signalminima und den zweiten Signalmaxima zu bestimmen, und um eine Bewegungsrichtung des Ziels auf Basis der sequenziellen Änderungen zu erkennen. In one embodiment, a sensor system includes a target; a first sensor configured to provide a first sensor signal relative to movement of the target detected by the first sensor, the first sensor signal including at least a first signal minimum and at least a first signal maximum; a second sensor configured to provide a second sensor signal relative to movement of the target detected by the second sensor, the second sensor signal including at least a second signal minimum and at least a second signal maximum; and a circuit coupled to the first sensor and the second sensor and configured to detect the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, and the second signal maxima to provide sequential changes between the first signal minima, the first signal maxima to determine the second signal minima and the second signal maxima, and to detect a direction of movement of the target based on the sequential changes.

Die Schaltung kann eine Schaltung umfassen, die dafür konfiguriert ist, das neueste Auftreten der ersten Signalminima, der ersten Signalmaxima, der zweiten Signalminima oder der zweiten Signalmaxima zu bestimmen; eine Schaltung, die dafür konfiguriert ist, ein Auftreten der ersten Signalminima, der ersten Signalmaxima, der zweiten Signalminima oder der zweiten Signalmaxima unmittelbar vor dem neuesten Auftreten zu speichern; und eine Schaltungen, die dafür konfiguriert ist, Ausgangssignale der Schaltung, die für das Bestimmen konfiguriert sind, und der Schaltung, die für das Speichern zum Erkennen der Bewegungsrichtung des Ziels konfiguriert sind, zu verarbeiten. Die Schaltung kann ferner eine Schaltung umfassen, die dafür konfiguriert ist, eine Anzahl von Änderungen des Auftretens zwischen sequenziellen Auftreten der ersten Signalminima, der ersten Signalmaxima, der zweiten Signalminima oder der zweiten Signalmaxima zu bestimmen. Die Schaltung kann dafür konfiguriert sein, die Bewegungsrichtung des Ziels zu erkennen, sobald mindestens vier Änderungen des Auftretens bestimmt worden sind. The circuit may include circuitry configured to determine the latest occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or the second signal maxima; a circuit configured to store an occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or the second signal maxima immediately before the most recent occurrence; and circuitry configured to process output signals of the circuit configured for determining and the circuitry configured for storage to detect the direction of travel of the target. The circuit may further include circuitry configured to determine a number of changes in the occurrence between the sequential occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or the second signal maxima. The circuit may be configured to detect the direction of movement of the target as soon as at least four changes in the occurrence have been determined.

Die Schaltung kann eine Arithmetik- und Logik-Einheit umfassen, welche eine Modulo-Einheit umfasst. The circuit may comprise an arithmetic and logic unit comprising a modulo unit.

Das Ziel kann ein magnetisches Ziel umfassen, und der erste Sensor und der zweite Sensor umfassen Magnetfeldsensoren. The target may include a magnetic target, and the first sensor and the second sensor include magnetic field sensors.

Der erste Sensor und der zweite Sensor können mindestens einen optischen Sensor oder einen kapazitiven Sensor umfassen. The first sensor and the second sensor may include at least one optical sensor or one capacitive sensor.

Verschiedene Ausführungsformen Systemen, Vorrichtungen und Verfahren sind hier beschrieben worden. Diese Ausführungsformen werden nur beispielhaft angeführt und sind nicht dazu bestimmt, den Schutzbereich der Erfindung einzuschränken. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die verschiedenen Merkmale der Ausführungsformen, die hier beschrieben worden sind, auf verschiedene Weise kombiniert werden können, um zahlreiche zusätzliche Ausführungsformen zu produzieren. Darüber hinaus gilt: Auch wenn verschiedene Materialien, Abmessungen, Formen, Konfigurationen und Standorte etc. für den Einsatz mit den offengelegten Ausführungsformen beschrieben worden sind, können auch andere neben diesen offengelegten genutzt werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Various embodiments of systems, devices and methods have been described herein. These embodiments are given by way of example only and are not intended to limit the scope of the invention. Moreover, it should be understood that the various features of the embodiments described herein may be combined in various ways to produce numerous additional embodiments. In addition, while various materials, dimensions, shapes, configurations, and locations, etc., have been described for use with the disclosed embodiments, others besides those disclosed may be utilized without departing from the scope of the invention.

Durchschnittsfachleute in der relevanten Materie werden erkennen, dass die Erfindung weniger Merkmale umfassen kann als in irgendeiner der vorstehend beschriebenen einzelnen Ausführungsformen dargestellt. Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als erschöpfende Darstellung der Arten und Weisen gedacht, in denen die verschiedenen Merkmale der Erfindung kombiniert werden können. Dementsprechend stellen die Ausführungsformen keine sich gegenseitig ausschließenden Kombinationen von Merkmalen dar; es ist vielmehr so, dass die Erfindung eine Kombination aus unterschiedlichen Einzelmerkmalen umfassen kann, die aus unterschiedlichen einzelnen Ausführungsformen ausgewählt werden können, wie Durchschnittsfachleute in der Materie erkennen werden. Darüber hinaus können, soweit nicht anders angegeben, Elemente, die in Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben werden, in andere Ausführungsformen implementiert werden, selbst wenn dies nicht solchen Ausführungsformen beschrieben wird. Auch wenn ein abhängiger Anspruch in den Patentansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen verweisen kann, können andere Ausführungsformen ebenfalls eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Erfindungsgegenstand jedes anderen abhängigen Anspruchs oder eine Kombination eines oder mehrerer Merkmale mit anderen abhängigen oder unabhängigen Ansprüchen aufweisen. Solche Kombinationen werden hier vorgeschlagen, außer wenn angegeben wird, dass eine spezifische Kombination nicht beabsichtigt ist. Des Weiteren sollen auch Merkmale eines Anspruchs für andere unabhängige Ansprüche gelten, auch wenn keine direkte Abhängigkeit zwischen diesem Anspruch und dem unabhängigen Anspruch besteht. One of ordinary skill in the relevant art will recognize that the invention may include fewer features than illustrated in any of the individual embodiments described above. The embodiments described herein are not intended to be exhaustive of the manners and ways in which the various features of the invention may be combined. Accordingly, the embodiments do not constitute mutually exclusive combinations of features; rather, it is such that the invention may include a combination of different individual features that may be selected from different individual embodiments, as one of ordinary skill in the matter will appreciate. Moreover, unless otherwise stated, elements described with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments, even if not described such embodiments. Although a dependent claim in the claims may refer to a specific combination with one or more other claims, other embodiments may also provide a combination of the dependent claim with the subject invention of any other dependent claim or a combination of one or more features with other dependent or independent claims exhibit. Such combinations are suggested herein unless it is stated that a specific combination is not intended. Furthermore, features of a claim should apply to other independent claims, even if there is no direct dependence between this claim and the independent claim.

Jegliche vorstehende Einbeziehung durch Verweis auf Dokumente ist dahingehend eingeschränkt, dass kein Erfindungsgegenstand einbezogen wird, der im Widerspruch zu der hier vorliegenden expliziten Offenlegung steht. Jegliche vorstehende Einbeziehung durch Verweis auf Dokumente ist ferner dahingehend eingeschränkt, dass keine in den Dokumenten enthaltenen Ansprüche durch Verweis hierin einbezogen werden. Jegliche vorstehende Einbeziehung durch Verweis auf Dokumente ist ferner auch noch dahingehend eingeschränkt, dass etwaige Definitionen, die in den Dokumenten bereitgestellt werden, nicht durch Verweis hierin einbezogen werden, sofern dies nicht ausdrücklich hier eingeschlossen wird. Any inclusion above by reference to documents is limited in that no subject matter is contravened that is in conflict with the explicit disclosure herein. Any inclusion herein by reference to documents is further limited in that no claims contained in the documents are incorporated herein by reference. Any inclusion above by reference to documents is also limited to the extent that any definitions provided in the documents are not incorporated herein by reference unless expressly incorporated herein.

Zum Zwecke der Interpretation der Ansprüche für die vorliegende Erfindung, ist es ausdrücklich beabsichtigt, dass die Bestimmungen aus Abschnitt 112, sechster Absatz des 35 U.S.C. nicht aufzurufen sind, sofern nicht die spezifischen Begriffe "Mittel für" oder "Schritt für" in einem Anspruch vorgetragen werden. For the purpose of interpreting the claims for the present invention, it is expressly intended that the provisions of Section 112 6th paragraph of the 35 USC, unless the specific terms "means for" or "step for" are presented in a claim.

Claims

A method of detecting a direction of travel of a target, comprising: obtaining a first sensor signal ( 202 ) in relation to the movement of a target ( 102 ), wherein the first sensor signal ( 202 ) comprises a plurality of first signal maxima and first signal minima; the referencing of a second sensor signal ( 204 ) in relation to the movement of the target ( 102 ), wherein the second sensor signal ( 204 ) comprises a plurality of second signal maxima and second signal minima; determining a sequence of the occurrence of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima; and determining a direction of movement of the target ( 102 ) from the episode of the occurrence.

The method of claim 1, wherein determining a direction of movement further comprises: identifying a pattern in the sequence; determining a first direction of movement when the pattern has a first characteristic; and determining a second direction of movement when the pattern has a second characteristic.

The method of claim 2, wherein identifying a pattern further comprises: assigning a first state identifier for each occurrence of a first signal maximum; assigning a second state identifier for each occurrence of a first signal minimum; assigning a third state identifier for each occurrence of a second signal maximum; assigning a fourth state identifier for each occurrence of a second signal minimum; and determining a sequence of the first, second, third and fourth state identifiers.

The method of claim 3, wherein the first characteristic is a first order of the first, second, third, and fourth state identifiers, and wherein the second characteristic is a second order of the first, second, third, and fourth state identifiers. where the second order is the opposite of the first order.

The method of any one of claims 2 to 4, wherein identifying a pattern further comprises disregarding at least one of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima, or the second signal minima of the sequence.

Method according to one of the preceding claims, wherein obtaining a first sensor signal ( 202 ) in relation to the movement of a target ( 102 ) detecting the movement of the target ( 102 ) by a first sensor (S1), and wherein obtaining a second sensor signal ( 204 ) in relation to the movement of a target ( 102 ) detecting the movement of the target ( 102 ) by a second sensor (S2).

The method of claim 6, wherein the first and second sensors are selected from the group consisting of magnetic field sensors, magnetoresistive sensors, optical sensors and capacitive sensors.

A method according to any one of the preceding claims, further comprising determining a moving speed of the target ( 102 ).

The method of claim 1, wherein determining a direction of movement of the target ( 102 ) starts as soon as a sequence of at least four values has been obtained.

System ( 100 ) for detecting a direction of travel of a target, comprising: a first sensor (S1) configured to receive a first sensor signal (S1); 202 ) in relation to the movement of a target ( 102 ), wherein the first sensor signal ( 202 ) comprises a plurality of first signal maxima and first signal minima; a second sensor (S2) configured to receive a second sensor signal (S2); 204 ) in relation to the movement of the target ( 102 ), wherein the second sensor signal ( 204 ) comprises a plurality of second signal maxima and second signal minima; and a circuit ( 101 ) configured to determine a sequence of the occurrence of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima and the second signal minima, and configured to determine a direction of movement of the target ( 102 ) from the sequence of occurrence.

The system of claim 10, wherein the circuit ( 101 ) is configured to determine a direction of movement by identifying a pattern in the sequence, wherein a first direction of movement is determined when the pattern has a first characteristic, and a second direction of movement is determined when the pattern has a second characteristic.

The system of claim 11, wherein the circuit ( 101 ) is configured to identify a pattern by assigning a first state identifier for each occurrence of a first signal maximum by assigning a second state identifier for each occurrence of a first signal minimum; by assigning a third state identifier for each occurrence of a second signal maximum; by assigning a fourth state identifier for the occurrence of a second signal minimum; and by determining a sequence of the first, second, third and fourth state identifiers.

The system of claim 12, wherein the first characteristic is a first order of the first, second, third, and fourth state identifiers, and wherein the second characteristic is a second order of the first, second, third, and fourth state identifiers. where the second order is the opposite of the first order.

A system according to any one of claims 11 to 13, wherein the circuit ( 101 ) is configured to at least one of the first signal maxima, the first signal minima, the second signal maxima or the ignore second signal minima of the sequence to identify the pattern.

A sensor system comprising: a target ( 102 ); a first sensor (S1) configured to receive a first sensor signal (S1); 202 ) with respect to the movement of the target detected by the first sensor (S1) ( 102 ), wherein the first sensor signal ( 202 ) comprises at least a first signal minimum and at least a first signal maximum; a second sensor (S2) configured to receive a second sensor signal (S2); 204 ) with respect to the movement of the target detected by the second sensor (S2) ( 102 ), wherein the second sensor signal ( 204 ) comprises at least a second signal minimum and at least a second signal maximum; and a circuit ( 101 ) coupled to the first sensor (S1) and to the second sensor (S2) and configured to detect the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima and the second signal maxima to make sequential changes between the first ones Signal minimums, the first signal maxima, the second signal minima and the second signal maxima, and a direction of movement of the target ( 102 ) based on the sequential changes.

A sensor system according to claim 15, wherein the circuit ( 101 ) Comprising: a circuit configured to determine a latest occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or the second signal maxima; a circuit configured to store an occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or the second signal maxima immediately before the most recent occurrence; and a circuit configured to output signals of the circuit configured for determining and the circuit for storing to detect the direction of movement of the target ( 102 ) are configured to process.

A sensor system according to claim 16, wherein the circuit ( 101 ) further comprises circuitry configured to determine a number of changes in the occurrence between sequential occurrence of the first signal minima, the first signal maxima, the second signal minima, or the second signal maxima.

A sensor system according to claim 17, wherein the circuit ( 101 ) is configured to control the direction of movement of the target ( 102 ) as soon as at least four changes in occurrence have been identified.

Sensor system according to one of claims 15 to 18, wherein the circuit ( 101 ) comprises an arithmetic and logic unit comprising a modulo unit.