DE102020210122A1 - Sensor device, sensor system and method for operating a sensor system - Google Patents
Sensor device, sensor system and method for operating a sensor system Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020210122A1 DE102020210122A1 DE102020210122.1A DE102020210122A DE102020210122A1 DE 102020210122 A1 DE102020210122 A1 DE 102020210122A1 DE 102020210122 A DE102020210122 A DE 102020210122A DE 102020210122 A1 DE102020210122 A1 DE 102020210122A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor device
- sensor
- extension
- designed
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/02—Housings
- G01P1/023—Housings for acceleration measuring devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung, mit einer Sensoreinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, erste Sensordaten bezüglich mindestens einer physikalischen Größe zu erzeugen, und mit einer Schnittstelle, welche zum Koppeln mit einer Erweiterungssensoreinrichtung zur Erweiterung einer Funktionalität der Sensoreinrichtung ausgebildet ist, wobei sich mindestens ein Betriebsparameter der Sensoreinrichtung von einem entsprechenden Betriebsparameter der Erweiterungssensoreinrichtung zumindest teilweise unterscheidet. Die Schnittstelle ist dazu ausgebildet, von der Erweiterungssensoreinrichtung erzeugte zweite Sensordaten bezüglich der mindestens einen physikalischen Größe zu empfangen.The invention relates to a sensor device with a sensor device which is designed to generate first sensor data relating to at least one physical quantity, and with an interface which is designed for coupling to an expansion sensor device to expand a functionality of the sensor device, with at least one operating parameter of the sensor device differs at least partially from a corresponding operating parameter of the extension sensor device. The interface is designed to receive second sensor data relating to the at least one physical variable generated by the extension sensor device.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung, ein Sensorsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems. Bei der Sensorvorrichtung bzw. bei dem Sensorsystem kann es sich insbesondere um eine inertiale Messeinheit handeln.The present invention relates to a sensor device, a sensor system and a method for operating a sensor system. The sensor device or the sensor system can in particular be an inertial measuring unit.
Stand der TechnikState of the art
Inertiale Messeinheiten (englisch: inertial measurement unit, IMU) umfassen mehrere Inertialsensoren, wie Beschleunigungssensoren und Drehsensoren. Inertiale Messeinheiten kommen bei zahlreichen Produkten zum Einsatz, etwa Smartphones, Drohnen oder Kameras. Ein beispielhaftes Sensorsystem ist aus der
Inertiale Messeinheiten umfassen typischerweise einen dreikanaligen Beschleunigungssensor. Dieser umfasst meist einen mikromechanischen Sensor mit einem maximalen Messbereich von +/- 16g oder +/- 32g, wobei g die mittlere Erdbeschleunigung von etwa 9,81 m/s2 bezeichnet. Elektrisch können daraus kleinere Messbereiche angegeben bzw. dargestellt werden, d. h. beispielsweise +/- 8g bzw. +/-16g.Inertial measurement units typically include a three-channel accelerometer. This usually includes a micromechanical sensor with a maximum measuring range of +/- 16g or +/- 32g, where g designates the mean acceleration due to gravity of about 9.81 m/s 2 . Electrically, smaller measuring ranges can be specified or displayed, ie for example +/- 8g or +/-16g.
Weiter umfassen die inertialen Messeinheiten typischerweise einen dreikanaligen Drehratensensor. Analog zu dem dreikanaligen Beschleunigungssensor umfasst der Drehratensensor meist einen mikromechanischen Sensor mit einem maximalen Messbereich von +/- 2000dps oder +/- 4000dps, wobei dps die Einheit Grad pro Sekunde (englisch: degree per second) bezeichnet. Elektrisch können wiederum kleinere Messbereiche angegeben bzw. dargestellt werden.Furthermore, the inertial measurement units typically include a three-channel yaw rate sensor. Similar to the three-channel acceleration sensor, the yaw rate sensor usually includes a micromechanical sensor with a maximum measuring range of +/- 2000 dps or +/- 4000 dps, with dps denoting the unit degrees per second. Electrically, in turn, smaller measuring ranges can be specified or represented.
Für manche Anwendungsfälle können jedoch größere Messbereiche erforderlich sein, falls beispielsweise höhere Beschleunigungen oder Drehraten auftreten.For some applications, however, larger measuring ranges may be necessary if, for example, higher accelerations or yaw rates occur.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Erfindung stellt eine Sensorvorrichtung, ein Sensorsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche bereit.The invention provides a sensor device, a sensor system and a method for operating a sensor system with the features of the independent patent claims.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.Preferred embodiments are the subject of the respective dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach eine Sensorvorrichtung mit einer Sensoreinrichtung und einer Schnittstelle. Die Sensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, erste Sensordaten bezüglich mindestens einer physikalischen Größe zu erzeugen. Die Schnittstelle ist zum Koppeln mit einer Erweiterungssensoreinrichtung zur Erweiterung einer Funktionalität der Sensoreinrichtung ausgebildet. Mindestens ein Betriebsparameter der Sensoreinrichtung unterscheidet sich von einem entsprechenden Betriebsparameter der Erweiterungssensoreinrichtung zumindest teilweise. Die Schnittstelle ist weiter dazu ausgebildet ist, von der Erweiterungssensoreinrichtung erzeugte zweite Sensordaten bezüglich der mindestens einen physikalischen Größe zu empfangen.According to a first aspect, the invention accordingly relates to a sensor device with a sensor device and an interface. The sensor device is designed to generate first sensor data relating to at least one physical variable. The interface is designed for coupling to an expansion sensor device to expand a functionality of the sensor device. At least one operating parameter of the sensor device differs at least partially from a corresponding operating parameter of the extension sensor device. The interface is also designed to receive second sensor data relating to the at least one physical variable generated by the extension sensor device.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung demnach ein Sensorsystem mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung und einer Erweiterungssensoreinrichtung zur Erweiterung der Funktionalität der Sensorvorrichtung, wobei die Erweiterungssensoreinrichtung über die Schnittstelle der Sensorvorrichtung mit der Sensorvorrichtung gekoppelt ist.According to a second aspect, the invention relates to a sensor system with a sensor device according to the invention and an extension sensor device for extending the functionality of the sensor device, the extension sensor device being coupled to the sensor device via the interface of the sensor device.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung demnach ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Sensorsystems, wobei anhand der ersten Sensordaten und der zweiten Sensordaten die mindestens eine physikalische Größe bestimmt wird.According to a third aspect, the invention accordingly relates to a method for operating a sensor system according to the invention, the at least one physical quantity being determined using the first sensor data and the second sensor data.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Die Erfindung stellt eine Sensorvorrichtung sowie ein modulares Sensorsystem bereit. Die Sensorvorrichtung kann durch Bereitstellen einer speziell gewählten Erweiterungssensoreinrichtung an die Anforderungen des entsprechenden Anwendungsfalls angepasst werden. Es ist dadurch möglich, bei Verwendung der gleichen Standard-Sensorvorrichtung eine Vielzahl von Anwendungsfällen abzudecken, indem entsprechend angepasste Erweiterungssensoreinrichtungen ausgewählt werden. Es ist dadurch nicht mehr erforderlich, die Sensorvorrichtung auf den jeweiligen Anwendungsfall speziell anzupassen, was einen hohen Aufwand durch die Anpassung von mikroelektromechanischen (MEMS)-Komponenten, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), Gehäusen, Testkonzepten und Ähnlichem erfordern würde. Entwicklungs- und Qualifikationskosten können reduziert werden.The invention provides a sensor device and a modular sensor system. The sensor device can be adapted to the requirements of the relevant application by providing a specially selected expansion sensor device. It is thereby possible, using the same standard sensor device, to cover a large number of applications by selecting appropriately adapted extension sensor devices. As a result, it is no longer necessary to specially adapt the sensor device to the respective application, which would require a great deal of effort by adapting microelectromechanical (MEMS) components, application-specific integrated circuits (ASICs), housings, test concepts and the like. Development and qualification costs can be reduced.
Gemäß einer Weiterbildung der Sensorvorrichtung bzw. des Sensorsystems benötigt die Erweiterungssensoreinrichtung keine komplexe Datenverarbeitung oder Zusatzfeatures. Die Erweiterungssensoreinrichtung kann die zweiten Sensordaten ohne vorherige Auswertung oder Weiterverarbeitung an die Schnittstelle der Sensorvorrichtung weiterleiten. Die Erweiterungssensoreinrichtung dient somit als Rohdatenquelle.According to a development of the sensor device or the sensor system, the expansion sensor device does not require any complex data processing or additional features. The extension sensor device can forward the second sensor data to the interface of the sensor device without prior evaluation or further processing. The extension sensor device thus serves as a raw data source.
Bevorzugt ist die Erweiterungssensoreinrichtung über eine Drahtverbindung mit der Schnittstelle der Sensorvorrichtung verbunden. Die Erweiterungssensoreinrichtung kann beispielsweise über eine einfache Eindraht-, Zweidraht- oder Dreidraht-Schnittstelle mit der Sensorvorrichtung verbunden sein.The extension sensor device is preferably connected to the interface of the sensor device via a wire connection. The extension sensor device can be connected to the sensor device via a simple one-wire, two-wire or three-wire interface, for example.
Die Sensorvorrichtung bzw. das Sensorsystem kann eine inertiale Messeinheit umfassen oder eine inertiale Messeinheit sein, mit einer ersten Beschleunigungssensoreinrichtung, welche ausgebildet ist, erste Beschleunigungssensordaten erzeugen, und/oder einer ersten Drehratensensoreinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, erste Drehratensensordaten zu erzeugen.The sensor device or the sensor system can comprise an inertial measuring unit or be an inertial measuring unit, with a first acceleration sensor device, which is designed to generate first acceleration sensor data, and/or a first yaw rate sensor device, which is designed to generate first yaw rate sensor data.
Gemäß einer Weiterbildung der Sensorvorrichtung umfasst die Sensoreinrichtung einen Drucksensor und/oder einen Magnetsensor und/oder einen Feuchtesensor.According to a development of the sensor device, the sensor device includes a pressure sensor and/or a magnetic sensor and/or a humidity sensor.
Gemäß einer Weiterbildung der Sensorvorrichtung ist die Sensoreinrichtung als MEMS-Sensoreinrichtung ausgebildet.According to a development of the sensor device, the sensor device is designed as a MEMS sensor device.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Sensorvorrichtung eine Signalverarbeitungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die ersten Sensordaten und die zweiten Sensordaten zu verarbeiten. Die Signalverarbeitungseinrichtung kann insbesondere zur Fusionierung der Sensordaten ausgebildet sein.According to one development, the sensor device includes a signal processing device which is designed to process the first sensor data and the second sensor data. The signal processing device can be designed in particular to fuse the sensor data.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Sensorvorrichtung über die Schnittstelle mit verschieden ausgebildeten Erweiterungssensoreinrichtungen koppelbar, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung der Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, die zweiten Sensordaten der verschieden ausgebildeten Erweiterungssensoreinrichtungen zu verarbeiten. Die verschieden ausgebildeten Erweiterungssensoreinrichtungen können sich beispielsweise hinsichtlich des Messbereichs, Signal-zu-Rausch-Verhältnisses und/oder des Aufbaus, etwa hinsichtlich einer Dämpfungseigenschaft oder Übertragungseigenschaft unterscheiden.According to one development, the sensor device can be coupled via the interface to differently designed expansion sensor devices, with the signal processing device of the sensor device being designed to process the second sensor data of the differently designed expansion sensor devices. The differently designed expansion sensor devices can differ, for example, with regard to the measuring range, signal-to-noise ratio and/or the structure, for example with regard to an attenuation property or transmission property.
Nach optionaler Datenverarbeitung in der Sensorvorrichtung kann die Sensorvorrichtung die durch die Erweiterungssensoreinrichtung bereitgestellten Daten mit den Sensordaten der Sensorvorrichtung selbst an einen Host weitergeben, etwa einen Applikationsprozessor. Der Host erhält dann mehr Informationen als ohne die Erweiterungssensoreinrichtung.After optional data processing in the sensor device, the sensor device can forward the data provided by the extension sensor device with the sensor data of the sensor device itself to a host, for example an application processor. The host then receives more information than without the extension sensor device.
Gemäß einer Weiterbildung der Sensorvorrichtung können zur Datenverarbeitung der ersten und zweiten Sensordaten Filter der Sensorvorrichtung verwendet werden. Auch Kompensationen oder andere Datenverarbeitung können durch die Sensorvorrichtung abgedeckt werden. Durch die reduzierte Komplexität lässt sich eine sehr kleine Erweiterungssensoreinrichtung realisieren. Beispielsweise kann die Erweiterungssensoreinrichtung eine Fläche von höchstens 1x1mm neben der Sensorvorrichtung einnehmen. Durch Einspeisung der zweiten Sensordaten über die Schnittstelle der Sensorvorrichtung können vielfältige Datenverarbeitungsmöglichkeiten der Sensorvorrichtung mitverwendet werden.According to a development of the sensor device, filters of the sensor device can be used for data processing of the first and second sensor data. Compensations or other data processing can also be covered by the sensor device. Due to the reduced complexity, a very small expansion sensor device can be implemented. For example, the extension sensor device can occupy an area of at most 1×1 mm next to the sensor device. By feeding in the second sensor data via the interface of the sensor device, a variety of data processing options of the sensor device can also be used.
Gemäß einer Weiterbildung der Sensorvorrichtung ist die Signalverarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die ersten Sensordaten mit den zweiten Sensordaten zu fusionieren und/oder ohne vorherige Fusionierung an ein externes Gerät auszugeben.According to a development of the sensor device, the signal processing device is designed to merge the first sensor data with the second sensor data and/or to output it to an external device without previous merging.
Gemäß einer Weiterbildung des Sensorsystems ist die Erweiterungssensoreinrichtung an die Sensorvorrichtung angrenzend angeordnet.According to a development of the sensor system, the extension sensor device is arranged adjacent to the sensor device.
Gemäß einer Weiterbildung des Sensorsystems umfasst die Erweiterungssensoreinrichtung eine zweite Beschleunigungssensoreinrichtung zum Bereitstellen von zweiten Beschleunigungssensordaten, wobei sich mindestens ein Betriebsparameter der zweiten Beschleunigungssensoreinrichtung von einem entsprechenden Betriebsparameter der ersten Beschleunigungssensoreinrichtung zumindest teilweise unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Erweiterungssensoreinrichtung eine zweite Drehratensensoreinrichtung zum Bereitstellen von zweiten Drehratensensordaten, wobei sich mindestens ein Betriebsparameter der zweiten Drehratensensoreinrichtung von einem entsprechenden Betriebsparameter der ersten Drehratensensoreinrichtung zumindest teilweise unterscheidet.According to a development of the sensor system, the expansion sensor device includes a second acceleration sensor device for providing second acceleration sensor data, wherein at least one operating parameter of the second acceleration sensor device differs at least partially from a corresponding operating parameter of the first acceleration sensor device. Alternatively or additionally, the expansion sensor device comprises a second yaw rate sensor device for providing second yaw rate sensor data, wherein at least one operating parameter of the second yaw rate sensor device differs at least partially from a corresponding operating parameter of the first yaw rate sensor device.
Gemäß einer Weiterbildung des Sensorsystems umfasst der mindestens eine Betriebsparameter, in welchem sich die Sensoreinrichtung von der Erweiterungssensoreinrichtung zumindest teilweise unterscheidet, zumindest eines von einem Messbereich, einem Signal-zu-Rausch-Verhältnis, und einer Dämpfungseigenschaft.According to a further development of the sensor system, the at least one operating parameter in which the sensor device at least partially differs from the extension sensor device comprises at least one of a measuring range, a signal-to-noise ratio and a damping property.
Gemäß einer Weiterbildung des Sensorsystems ist ein Messbereich der Erweiterungssensoreinrichtung größer als ein Messbereich der Sensoreinrichtung.According to a development of the sensor system, a measuring range of the extension sensor device is larger than a measuring range of the sensor device.
Gemäß einer Weiterbildung des Sensorsystems ist ein Messbereich der Erweiterungssensoreinrichtung kleiner als ein Messbereich der Sensoreinrichtung und ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Erweiterungssensoreinrichtung größer als ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Sensoreinrichtung.According to a development of the sensor system, a measuring range of the extension sensor device is smaller than a measuring range of the sensor device and a signal-to-noise ratio of the extension sensor device is greater than a signal-to-noise ratio of the sensor device.
Figurenlistecharacter list
Es zeigen:
-
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Sensorsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 ein schematisches Blockdiagramm eines Sensorsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; -
3 einen beispielhaften Messbereich eines Sensorsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und -
4 ein Diagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Sensorsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
-
1 a schematic block diagram of a sensor system according to an embodiment of the invention; -
2 a schematic block diagram of a sensor system according to a further embodiment of the invention; -
3 an exemplary measurement range of a sensor system according to an embodiment of the invention; and -
4 a diagram of a method for operating a sensor system according to an embodiment of the invention.
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements and devices that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in all figures.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Weiter umfasst das Sensorsystem 1a eine Erweiterungssensoreinrichtung 3 mit einer zweiten Beschleunigungssensoreinrichtung 31, welche zweite Beschleunigungssensordaten erzeugt, sowie mit einer zweiten Drehratensensoreinrichtung 32, welche zweite Drehratensensordaten erzeugt.Furthermore, the
Die Sensorvorrichtung 2 ist über eine Schnittstelle 23, insbesondere eine Drahtschnittstelle, bevorzugt eine Zwei-Draht-Schnittstelle oder Drei-Draht-Schnittstelle, mit der Erweiterungssensoreinrichtung 3 gekoppelt und empfängt über die Schnittstelle 23 die zweiten Beschleunigungssensordaten und zweiten Drehratensensordaten von der Erweiterungssensoreinrichtung 3. Die Schnittstelle 23 kann jedoch auch eine drahtlose Schnittstelle sein.
Betriebsparameter der Sensoreinrichtung 21, 22 unterscheiden sich zumindest teilweise von Betriebsparametern der Erweiterungssensoreinrichtung 3. Die Betriebsparameter, in welchen sich die erste Beschleunigungssensoreinrichtung 21 von der zweiten Beschleunigungssensoreinrichtung 31 unterscheidet, und/oder in welchen sich die erste Drehratensensoreinrichtung 22 von der zweiten Drehratensensoreinrichtung 32 unterscheiden, kann etwa ein jeweiliger Messbereich sein. Die Messbereiche können sich teilweise überlappen oder auch vollständig unterschiedlich sein. Die Betriebsparameter können auch ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis oder eine Dämpfungseigenschaft sein, d.h. etwa Resonanzfrequenzen, welche sich aus der geometrischen Ausgestaltung der Beschleunigungssensoreinrichtungen 21, 31 bzw. Drehratensensoreinrichtungen 22, 32 ergeben. Die Dämpfungseigenschaft kann wiederum den Messbereich beeinflussen.Operating parameters of the
Der Messbereich der zweiten Beschleunigungssensoreinrichtung 31 kann größer sein als der Messbereich der ersten Beschleunigungssensoreinrichtung 21. Zusätzlich oder alternativ kann der Messbereich der zweiten Drehratensensoreinrichtung 32 größer sein als der Messbereich der ersten Drehratensensoreinrichtung 22.The measuring range of the second
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Messbereich der zweiten Beschleunigungssensoreinrichtung 31 kleiner ist als der Messbereich der ersten Beschleunigungssensoreinrichtung 21 und ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der zweiten Beschleunigungssensoreinrichtung 31 größer ist als ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der ersten Beschleunigungssensoreinrichtung 21. Zusätzlich oder alternativ kann ein Messbereich der zweiten Drehratensensoreinrichtung 32 kleiner sein als ein Messbereich der ersten Drehratensensoreinrichtung 31 und ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der zweiten Drehratensensoreinrichtung 32 kann größer sein als ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis der ersten Drehratensensoreinrichtung 31.It can also be provided that the measuring range of the second
Es kann auch vorgesehen sein, lediglich eine Funktionalität der Sensoreinrichtung 21, 22 zu erweitern. So kann die Erweiterungssensoreinrichtung 3 beispielsweise lediglich die zweite Beschleunigungssensoreinrichtung 31 zur Erweiterung der Funktionalität der ersten Beschleunigungssensoreinrichtung 21 aufweisen. Weiter kann die Erweiterungssensoreinrichtung 3 auch lediglich die zweite Drehratensensoreinrichtung 32 zur Erweiterung der Funktionalität der ersten Drehratensensoreinrichtung 22 aufweisen.It can also be provided that only one functionality of the
Auch die Art der Sensoren ist lediglich beispielhaft. So können weitere Sensoren zusätzlich oder auch alternativ vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung 2 mindestens eines von Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Drucksensoren, Magnetsensoren, Feuchtesensor oder dergleichen umfassen. Die Erweiterungssensoreinrichtung 3 erweitert die Funktionalität von zumindest einem dieser Sensoren. Beispielsweise kann das Sensorsystem 1a eine 9 degrees-of-freedom (9DoF)-inertiale-Messeinheit sein, das heißt eine Beschleunigungssensoreinrichtung 21, eine Drehratensensoreinrichtung 22 und eine Magnetsensoreinrichtung umfassen.The type of sensors is also only an example. Further sensors can be provided additionally or alternatively. For example, the
Die Sensorvorrichtung 2 umfasst weiter eine Signalverarbeitungseinrichtung 24, welche die ersten Sensordaten und die zweiten Sensordaten zu verarbeitet. Die Signalverarbeitungseinrichtung 24 kann beispielsweise die ersten Sensordaten mit den zweiten Sensordaten fusionieren. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Signalverarbeitungseinrichtung 24 die ersten Sensordaten mit den zweiten Sensordaten ohne vorherige Fusionierung an ein externes Gerät, etwa einen Applikationsprozessor ausgibt.The
Beispielsweise kann die Funktionalität der ersten Beschleunigungssensoreinrichtung 21 mittels der zweiten Beschleunigungssensoreinrichtung 31 erweitert werden. Die erste Beschleunigungssensoreinrichtung 21 erfasst einen Messbereich B1 von +/-32g und die zweite Beschleunigungssensoreinrichtung 31 erweitert den Messbereich auf einen Messbereich B2 von +/-50g. Je nach Anwendungsfall kann der Messbereich auch auf andere Zahlenwerte erweitert werden, etwa +/-100g, +/-500g oder Vielfache von 4g, 8g, 16g, 32g,...For example, the functionality of the first
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Funktionalität der ersten Drehratensensoreinrichtung 22 mittels der zweiten Drehratensensoreinrichtung 32 erweitert wird, etwa von einem Messbereich B 1 von +/- 2000dps oder +/- 4000dps auf einen Messbereich B2 von +/- 8000dps.Provision can also be made for the functionality of first yaw rate sensor device 22 to be expanded by means of second yaw
In einem ersten Verfahrensschritt S 1 erfasst die Sensoreinrichtung 21, 22 erste Sensordaten bezüglich mindestens einer physikalischen Größe und die Erweiterungssensoreinrichtung 3 erfasst zweite Sensordaten bezüglich einer physikalischen Größe. Hierbei handelt es sich um mindestens eine der physikalischen Größen, welche auch die Sensoreinrichtung 21, 22 erfasst, etwa eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Drehrate, einen Druck, eine Feuchte oder dergleichen.In a first method step S1, the
Anhand der ersten Sensordaten und der zweiten Sensordaten wird die mindestens eine physikalische Größe bestimmt. Beispielsweise können in einem ersten Messbereich B1 die ersten Sensordaten zur Bestimmung der physikalischen Größe herangezogen werden und in einem zweiten Messbereich B2 die zweiten Sensordaten. Die ersten Sensordaten und die zweiten Sensordaten können jedoch auch fusioniert werden, um die physikalische Größe zu bestimmen.The at least one physical variable is determined on the basis of the first sensor data and the second sensor data. For example, the first sensor data can be used to determine the physical quantity in a first measurement area B1 and the second sensor data in a second measurement area B2. However, the first sensor data and the second sensor data can also be merged in order to determine the physical variable.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 2011/0314912 A1 [0002]US 2011/0314912 A1 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020210122.1A DE102020210122A1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Sensor device, sensor system and method for operating a sensor system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020210122.1A DE102020210122A1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Sensor device, sensor system and method for operating a sensor system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020210122A1 true DE102020210122A1 (en) | 2022-02-17 |
Family
ID=80000532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020210122.1A Pending DE102020210122A1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Sensor device, sensor system and method for operating a sensor system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020210122A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090007661A1 (en) | 2007-07-06 | 2009-01-08 | Invensense Inc. | Integrated Motion Processing Unit (MPU) With MEMS Inertial Sensing And Embedded Digital Electronics |
DE102007037298A1 (en) | 2007-08-07 | 2009-02-19 | Continental Automotive Gmbh | Method for checking sensor signal of sensor cluster, involves detecting one or multiple physical measured variable in one measuring area by sensor cluster with sensors |
US20110314912A1 (en) | 2010-06-01 | 2011-12-29 | Rex Kho | Yaw rate sensor, sensor system, method for operating a yaw rate sensor and method for operating a sensor system |
DE102017222656A1 (en) | 2017-12-13 | 2019-06-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | SENSOR AND SENSOR SYSTEM |
-
2020
- 2020-08-11 DE DE102020210122.1A patent/DE102020210122A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090007661A1 (en) | 2007-07-06 | 2009-01-08 | Invensense Inc. | Integrated Motion Processing Unit (MPU) With MEMS Inertial Sensing And Embedded Digital Electronics |
DE102007037298A1 (en) | 2007-08-07 | 2009-02-19 | Continental Automotive Gmbh | Method for checking sensor signal of sensor cluster, involves detecting one or multiple physical measured variable in one measuring area by sensor cluster with sensors |
US20110314912A1 (en) | 2010-06-01 | 2011-12-29 | Rex Kho | Yaw rate sensor, sensor system, method for operating a yaw rate sensor and method for operating a sensor system |
DE102017222656A1 (en) | 2017-12-13 | 2019-06-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | SENSOR AND SENSOR SYSTEM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009002682B4 (en) | Device and method for residual evaluation of a residual for detecting system errors in the system behavior of a system of an aircraft | |
DE102010040549A1 (en) | Motor vehicle test device and motor vehicle test method | |
DE102009047665A1 (en) | MEMS sensor with built-in self-test | |
DE102007018468A1 (en) | Device and method for controlling personal protection devices | |
DE102013226138A1 (en) | Pressure sensor device, air mass measuring device, air mass measuring system and pressure measuring method | |
DE102021004103A1 (en) | Method and arrangement for monitoring and detecting sensor errors in inertial measuring systems | |
WO2014056683A1 (en) | Parallel reading of an analog sensor by two control units | |
WO2016156377A1 (en) | Method for supplying, on a communication interface, height data about an object located in the surroundings of a motor vehicle, sensor device, processing device and motor vehicle | |
DE102020210122A1 (en) | Sensor device, sensor system and method for operating a sensor system | |
EP4003823B1 (en) | Method for initializing a motor vehicle | |
DE102015224736A1 (en) | Method and device for testing the functionality of a sensor device | |
WO2006094992A1 (en) | System and method for testing a control apparatus assembly | |
DE102020212329B4 (en) | Method of testing a sensor and electronic circuit | |
DE102007015140A1 (en) | Diagnosis device for implementing diagnosis of mechatronical system, has evaluation unit including analysis unit and test proposing unit that determines and proposes implementable diagnostic examination | |
DE102013111888A1 (en) | Safety device for multi-channel processing of an analog input signal | |
DE102010002677A1 (en) | Device i.e. micro-electro-mechanical system, for movement recognition of e.g. mobile phone, has acceleration sensor arrangement with maximum of three sensor axes, where arrangement detects pure rotational and translational movements | |
EP4004518A1 (en) | Method for testing a motor vehicle | |
DE102015207856A1 (en) | Rate of rotation sensor and method | |
DE102022131845B3 (en) | Use of cross-sensitivity of different inertial sensors | |
DE102005011401A1 (en) | Error code set and/or reset condition testing device for vehicle, has test unit for accessing controller, and converter reading error code set from standardized file and converting error code set into format of test unit | |
WO2009003812A2 (en) | Device for determining a speed comprising an acceleration sensor | |
EP1461231B1 (en) | Thermal sensor for detecting a lateral collision | |
DE102021120764A1 (en) | Camera system for a motor vehicle for capturing surroundings of the motor vehicle, driver assistance system, method, computer program product and computer-readable storage medium | |
DE102020210605A1 (en) | Method for correcting an offset and/or a sensitivity of a second sensor using a first sensor, sensor system | |
DE102018205921A1 (en) | Method for generating an output signal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |