KR102133873B1 - 셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로 - Google Patents

셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR102133873B1
KR102133873B1 KR1020177002973A KR20177002973A KR102133873B1 KR 102133873 B1 KR102133873 B1 KR 102133873B1 KR 1020177002973 A KR1020177002973 A KR 1020177002973A KR 20177002973 A KR20177002973 A KR 20177002973A KR 102133873 B1 KR102133873 B1 KR 102133873B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
analog
circuit
test
digital converter
Prior art date
Application number
KR1020177002973A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170032336A (ko
Inventor
피. 칼 쉘러
제임스 이. 벌게스
스티븐 이. 스니더
크리스탄 엘. 무디
데본 페르난데즈
안드레아 포레토
Original Assignee
알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 filed Critical 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨
Publication of KR20170032336A publication Critical patent/KR20170032336A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102133873B1 publication Critical patent/KR102133873B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/24476—Signal processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • G01P21/02—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups of speedometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/005—Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing phase or frequency of 2 mutually independent oscillations in demodulators)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

자기장 센서들을 포함하는 대상의 속력 및 방향을 검출하는 회로는 다수의 셀프-테스트 회로들을 포함한다. 하나의 테스트 회로는 생성된 두 개의 위치 관련 신호들의 주파수들을 비교함으로써 검출된 속력 및 방향 신호들의 정확도를 테스트할 수 있다. 다른 테스트 회로는 정해진 임계치들을 가지는 발진기 신호와 동기화된 전압 램프 신호의 비교로 클록 발진기의 정확도를 테스트할 수 있다. 다른 테스트 회로는 정해진 전압 신호를 주입하고 디지털 출력 신호를 예상되는 값에 비교하여 아날로그 디지털 변환기의 정확도를 테스트할 수 있다. 이에 더하여, 하나 이상의 IDDQ 및/또는 빌트-인-셀프 테스트(BIST) 회로들이 포함될 수 있다.

Description

셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로{CIRCUIT FOR DETECTING SPEED AND DIRECTION WITH SELF TEST}
본 발명은 셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로에 관한 것이다.
홀(Hall) 효과 요소 또는 자기저항 요소와 같은 자기장 센싱 요소, 또는 트랜스듀서(transducer)를 포함하는 자기장 센서들이, 강자성 물체, 또는 대상(target)의 근접, 속력 및 방향과 같은 움직임의 양상들을 검출하는 다양한 응용들에서 이용되고 있다. 이러한 센서들을 이용하는 응용들은 강자성 물체의 근접을 감지하는 자기 스위치 또는 "근접 검출기(proximity detector)", 통과하는 강자성 물체들(예를 들어, 고리 자석 또는 기어 톱니의 자구(magnetic domain)들)을 감지하는 근접 검출기, 자기장의 자기장 밀도를 감지하는 자기장 센서, 및 전류 전도체에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장을 감지하는 전류 센서를 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. 자기장 센서들은 차량 제어 시스템들에서, 예를 들어 엔진 크랭크축 및/또는 캠축의 위치로부터 시동 타이밍(ignition timing)을 검출하도록, 또한 잠김 방지 제동 시스템(anti-lock braking system)을 위한 차량 휠의 위치 및/또는 회전 검출을 위하여 널리 이용되고 있다.
영구 자석 형태의 자석들, 또는 종종 집중기(concentrator)들 또는 자속 가이드(flux guide)들로 불리는 자기 투과성 구조물들이 자기장 센서들과 함께 이용된다. 강자성의 대상이 자성을 띠는 응용들에서, 자기 투과성 집중기 또는 자속 가이드는 상기 센서의 감도를 증가시키기 위하여 상기 대상에 의해 생성되는 자기장을 상기 자기장 트랜스듀서에 집중시키도록 이용될 수 있고, 보다 작은 자성의 대상을 이용 가능하게 하거나, 상기 자성의 대상이 보다 먼 거리(즉, 보다 큰 공극(airgap))로부터 감지되게 할 수 있다. 상기 강자성의 대상이 자성을 띠지 않는 다른 응용들에서, 종종 백 바이어스 자석(back bias magnet)으로 불리는 영구 자석이 상기 대상의 움직임에 의해 변경될 수 있는 자기장을 생성하도록 이용될 수 있다.
백 바이어스 자석이 이용된 경우, 대상을 검출하는 응용들에서 이용되는 상기 자기장 센싱 요소들은 상기 백 바이어스 자석에 의해 형성되는 자기장 내에 배치된다. 따라서, 상기 자기장 센싱 요소들은 상기 대상의 움직임에 의해 유발되는 바이어스 자기장의 변화들을 검출한다.
일반적으로, 백 바이어스 자석들은, 그들 자체로, 상기 자기장 센싱 요소들이 위치한 영역 전반에서, 특히 온도에 따라, 균일한 자기장을 생성하지 않는다. 상기 자기장 센싱 요소들이 불균일한 자기장 내에 배치된 경우, 상기 센서들 각각은 서로 다른 DC 오프셋을 가질 수 있다. 상기 서로 다른 DC 오프셋들을 보상하는 것은 추가적인 회로 또는 알고리즘을 요구하여 자기장 센서의 비용을 증가시킬 수 있다. 따라서, 바이어스 자기장의 불균일성을 감소시키도록 종종 집중기들이 백 바이어스 자석들과 함께 이용된다. 그러나, 집중기들은 자기 회로의 비용을 증가시키고, 최소 이용 가능 공극을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로를 포함하는 기기(apparatus)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에서, 기기(apparatus)는, 대상(target)의 속력 및 방향을 검출하는 검출 회로를 포함한다. 상기 검출 회로는, 하나 이상의 자기장 센싱 요소들, 제1 신호를 출력하는 제1 신호 채널, 및 제2 신호를 출력하는 제2 신호 채널을 포함한다. 상기 제1 및 제2 신호들은 상기 하나 이상의 자기장 센싱 요소들에 대한 상기 대상의 위치에 상응한다. 발진 출력을 제공하는 발진기, 및 아날로그-디지털 변환기가 더 포함된다.
상기 기기는, 상기 기기가 속력 및/또는 방향을 정확하게 검출하는지를 판단하는 제1 테스트 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 테스트 회로는 카운터를 포함하고, 상기 카운터는 상기 제1 신호 채널이 카운터를 증가시키고 상기 제2 신호 채널이 상기 카운터를 감소시키도록 상기 제1 및 제2 신호 채널들에 연결된다. 상기 제1 테스트 회로는 상기 카운터의 카운트가 소정의 임계치를 초과하면 에러 조건을 어서트(assert)하는 회로를 더 포함한다.
상기 기기는, 상기 발진기가 소정의 주파수 범위 내에서 발진하는지 여부를 판단하도록 상기 발진기에 연결된 제2 테스트 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 테스트 회로는, 시간에 따라 감쇠하고 상기 발진 출력의 에지(edge)의 검출 시 리셋되는 전압 램프 신호를 생성하는 램프 생성기를 포함할 수 있다. 상기 제2 테스트 회로는, 상기 발진 출력의 상기 에지의 검출 시 상기 전압 램프 신호의 전압 레벨이 소정의 전압 범위 사이에 있는지 여부를 판단하는 비교기 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 기기는, 상기 아날로그 디지털 변환기가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하도록 상기 아날로그 디지털 변환기에 연결된 제3 테스트 회로를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 테스트 회로는 상기 아날로그 디지털 변환기의 입력에 아날로그 테스트 신호를 주입하는 출력, 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 아날로그 테스트 신호의 변환치를 나타내는 디지털 신호를 수신하도록 연결된 입력, 및 상기 디지털 신호를 예상되는 값에 비교하는 비교기 회로를 포함한다.
상기 기기는, 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 디지털 신호를 수신하도록 연결되고, 상기 아날로그 디지털 변환기의 출력의 변화율을 계산하며, 상기 변화율이 상기 대상이 부착된 기계적 시스템에 의해 정의되는 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 제4 테스트 회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 기기(apparatus)는, 대상(target)의 속력 및 방향을 검출하는 검출 회로 - 상기 검출 회로는, 하나 이상의 자기장 센싱 요소들; 제1 신호를 출력하는 제1 신호 채널; 제2 신호를 출력하는 제2 신호 채널; 발진 출력을 제공하는 발진기; 및 아날로그-디지털 변환기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호들은 상기 하나 이상의 자기장 센싱 요소들에 대한 상기 대상의 위치에 상응함 -; 상기 기기가 속력 및/또는 방향을 정확하게 검출하는지를 판단하는 제1 테스트 회로 - 상기 제1 테스트 회로는 카운터를 포함하고, 상기 카운터는 상기 제1 신호 채널이 상기 카운터를 증가시키고 상기 제2 신호 채널이 상기 카운터를 감소시키도록 상기 제1 및 제2 신호 채널들에 연결되며, 상기 제1 테스트 회로는 상기 카운터의 카운트가 소정의 임계치를 초과하면 에러 조건을 어서트(assert)하는 회로를 구비함 -; 상기 발진기가 소정의 주파수 범위 내에서 발진하는지 여부를 판단하도록 상기 발진기에 연결된 제2 테스트 회로 - 상기 제2 테스트 회로는, 시간에 따라 감쇠하고 상기 발진 출력의 에지(edge)의 검출 시 리셋되는 전압 램프 신호를 생성하는 램프 생성기, 및 상기 발진 출력의 상기 에지의 검출 시 상기 전압 램프 신호의 전압 레벨이 소정의 전압 범위 사이에 있는지 여부를 판단하는 비교기 회로를 포함함 -; 상기 아날로그 디지털 변환기가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하도록 상기 아날로그 디지털 변환기에 연결된 제3 테스트 회로 - 상기 제3 테스트 회로는 상기 아날로그 디지털 변환기의 입력에 아날로그 테스트 신호를 주입하는 출력, 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 아날로그 테스트 신호의 변환치를 나타내는 디지털 신호를 수신하도록 연결된 입력, 및 상기 디지털 신호를 예상되는 값에 비교하는 비교기 회로를 포함함 -; 및 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 디지털 신호를 수신하도록 연결되고, 상기 아날로그 디지털 변환기의 출력의 변화율을 계산하며, 상기 변화율이 상기 대상이 부착된 기계적 시스템에 의해 정의되는 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 제4 테스트 회로를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 기기(apparatus)는, 대상(target)의 속력 및 방향을 검출하는 검출 회로 - 상기 검출 회로는, 하나 이상의 자기장 센싱 요소들; 제1 신호를 출력하는 제1 신호 채널; 제2 신호를 출력하는 제2 신호 채널; 발 진 출력을 제공하는 발진기; 및 아날로그-디지털 변환기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호들은 상기 하나 이상의 자기장 센싱 요소들에 대한 상기 대상의 위치에 상응함 -; 상기 검출 회로가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하기 위하여 상기 제1 및 제2 신호들을 비교하도록 상기 제1 및 제2 신호 채널들에 연결된 제1 테스트 회로; 상기 발진기가 소정의 주파수 범위 내에서 발진하는지 여부를 판단하도록 상기 발진기에 연결된 제2 테스트 회로; 및 상기 아날로그 디지털 변환기가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하도록 상기 아날로그 디지털 변환기에 연결된 제3 테스트 회로를 포함한다.
상기 기기는 다음의 특징들 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 자기장 센싱 요소들은 홀(Hall) 효과 요소들 및/또는 거대 자기저항(GMR) 요소들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호들은 상기 자기장 센싱 요소들 중 제1 및 제2 자기장 센싱 요소들의 출력들 사이의 차이를 나타내며, 상기 제1 테스트 회로는 상기 제1 출력 신호에 응답하여 카운트를 증가시키고 상기 제2 출력 신호에 응답하여 상기 카운트를 감소시키도록 연결된 카운터 회로를 포함하고, 상기 제2 테스트 회로는 시간에 따라 감쇠하고 상기 발진기의 출력 신호의 에지(edge)의 검출 시 리셋되는 전압 램프 신호를 생성하는 램프 생성기를 포함하며, 상기 전압 램프 신호가 시간 구간 동안 감쇠된 후 상기 전압 램프 신호의 전압 레벨을 측정하는 전압 레벨 테스트 회로를 더 포함하고, 상기 시간 구간은 상기 발진기의 주기를 포함하며, 상기 전압 레벨 테스트 회로는, 상기 전압 램프 신호를 소정의 상부 전압에 비교하는 제1 비교기; 및 상기 전압 램프 신호를 소정의 하부 전압에 비교하는 제2 비교기를 포함하고, 상기 제3 테스트 회로는 상기 발진 출력에 의해 제어되는 적어도 하나의 스위치를 가지는 스위치드 커패시터(switched capacitor)를 포함하며, 상기 아날로그 디지털 변환기의 출력의 값을 계산하고, 상기 계산된 값의 평균을 소정의 값에 비교하는 프로세서 회로를 더 포함하고, 상기 프로세서 회로는 상기 계산된 값을 소정의 최대 값에 비교하며, 상기 프로세서 회로는 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 출력의 이동 평균(running average)으로부터 상기 계산된 값을 생성하고, 상기 프로세서 회로는 상기 계산된 값을 최대 속력 값, 최대 가속도 값, 방향 값, 또는 이들의 조합에 비교하며, 상기 아날로그 디지털 변환기의 입력에 소정의 아날로그 전압을 주입하고, 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 주입된 전압에 대응되는 디지털 출력 신호를 수신하며, 상기 디지털 출력 신호를 예상되는 값에 비교하는 아날로그 디지털 변환기(ADC) 테스트 회로를 더 포함하고, 상기 ADC 테스트 회로는 소정의 시간 간격으로 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 입력에 상기 소정의 아날로그 전압을 주입하며, 상기 아날로그 디지털 변환기의 출력으로부터의 상기 디지털 출력 신호를 필터링하는 필터 회로를 더 포함하고, 상기 ADC 테스트 회로는 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 입력이 소정의 범위 이내일 때 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 입력에 상기 소정의 아날로그 전압을 주입하며, 자동차(motor vehicle) 내의 상기 기기의 구동 중 활성화될 수 있는 IDDQ 및/또는 BIST 테스트 모드를 더 포함하고, 상기 IDDQ 및/또는 BIST 테스트 모드는 상기 자동차의 시동(ignition)에 응답하여 상기 기기의 파워-온 과정 도중 활성화되며, 그리고/또는 상기 대상의 상기 검출된 속력 및 방향을 나타내는 신호들을 전달하는 적어도 하나의 출력 단자; 및 상기 제1, 제2, 및/또는 제3 테스트 회로에 의해 에러가 검출되면 상기 적어도 하나의 출력 단자 상에 에러 조건을 어서트(assert)하는 회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상술한 특징들이 첨부된 도면들의 후술되는 설명들로부터 보다 완전히 이해될 수 있을 것이다. 상기 도면들은 개시되는 기술을 설명하고 이해하는 데에 도움이 될 것이다. 모든 가능한 실시예를 도시하고 설명하는 것이 보통 비현실적이고 불가능하므로, 첨부된 도면들은 하나 이상의 예시적인 실시예들을 도시한다. 이에 따라, 첨부된 도면들은 본 발명의 범위를 한정하도록 의도된 것은 아니다. 첨부된 도면들에서 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 자기 센서 및 컴퓨터를 포함하는 자성의 대상을 검출하는 시스템의 블록도이다.
도 2는 자기 센서를 포함하는 자성의 대상을 검출하는 시스템의 블록도이다.
도 3은 센서의 정확도를 테스트하는 회로들을 포함하는 자기장 센서의 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 센서의 정확도를 테스트하는 데에 이용될 수 있는 신호들의 그래프들이다.
도 5는 아날로그 디지털 변환기를 테스트하는 회로들을 포함하는 자기장 센서의 블록도이다.
도 6은 발진기를 테스트하는 회로들을 포함하는 자기장 센서의 블록도이다.
도 6a는 발진기 테스트 회로의 회로도이다.
도 6b는 도 6a의 발진기 테스트 회로에 의해 이용 및/또는 생성되는 신호들의 그래프이다.
도 7은 자기장 센서를 테스트하는 방법의 순서도이다.
도 8은 자기장 센서의 정확도를 테스트하는 방법의 순서도이다.
도 9는 아날로그 디지털 변환기를 테스트하는 방법의 순서도이다.
도 10은 아날로그 디지털 변환기를 테스트하는 다른 방법의 순서도이다.
도 11은 발진기를 테스트하는 방법의 순서도이다.
도 12는 컴퓨터 회로의 블록도이다.
여기에 사용되는 바와 같이, "자기장 센싱 요소(magnetic field sensing element)"라는 용어는 자기장을 감지할 수 있는 다양한 전자 요소들을 기술하는 데에 사용된다. 상기 자기장 감지 요소는, 이에 한정되지 않으나, 홀(Hall) 효과 요소, 자기저항 요소(magnetoresistance element), 또는 자기트랜지스터(magnetotransistor)일 수 있다. 알려진 바와 같이, 서로 다른 유형들의 홀 효과 요소들, 예를 들면, 평면형 홀 요소(planar Hall element), 수직형 홀 요소(vertical Hall element) 및 원형 수직 홀 요소(Circular Vertical Hall(CVH) element)가 있다. 또한 알려진 바와 같이, 서로 다른 유형들의 자기저항 요소들, 예를 들면, 안티몬화 인듐(Indium Antimonide(InSb))과 같은 반도체 자기저항 요소, 거대 자기저항(giant magnetoresistance(GMR)) 요소, 이방성 자기저항 요소(anisotropic magnetoresistance element(AMR)), 터널링 자기저항(tunneling magnetoresistance(TMR)) 요소, 자기 터널 접합(magnetic tunnel junction(MTJ)), 스핀-밸브(spin-valve) 등이 있다. 상기 자기장 센싱 요소는 단일한 요소, 또는 이와 달리 다양한 구성들, 예를 들면, 하프 브릿지(half bridge) 또는 풀 (휘트스톤(Wheatstone)) 브릿지로 배열된 2 이상의 요소들을 포함할 수 있다. 소자 유형 및 다른 응용 요구들에 따라, 상기 자기장 센싱 요소는 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)과 같은 IV족 반도체 물질, 또는 갈륨-비소(GaAs) 또는 예를 들면, 안티몬화 인듐(InSb)과 같은 인듐 화합물과 같은 III-V족 반도체 물질로 구성된 소자일 수 있다.
알려진 바와 같이, 상술한 자기장 센싱 요소들의 일부는 상기 자기장 감지 소자를 지지하는 기판에 평행한 최대 감도축을 가지는 경향이 있고, 상술한 자기장 센싱 요소들의 다른 일부는 상기 자기장 감지 소자를 지지하는 기판에 직교하는 최대 감도축을 가지는 경향이 있다. 특히, 평면형 홀 요소들은 기판에 직교하는 감도축들을 가지는 경향이 있는 반면, 금속 기반 또는 금속성 자기저항 요소들(예를 들면, GMR, TMR, AMR) 및 수직형 홀 요소들은 기판에 평행한 감도축들을 가지는 경향이 있다.
당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은, 기판(예를 들어, 반도체 기판)이 상기 자기장 센싱 요소를 "지지하는(supporting)" 것으로 기재되어 있으나, 상기 자기장 센싱 요소의 유형에 따라, 상기 요소가 액티브 반도체 표면의 "상부에(over)"또는 "상에(on)" 배치되거나, 상기 반도체 기판 "내에(in)" 또는 "일부로(as part of)" 형성될 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다. 설명의 편의상, 여기에 기술되는 실시예들이 임의의 적당한 유형의 자기장 센싱 요소들을 이용할 수 있으나, 이러한 요소들이 여기서 상기 기판에 의해 지지되는 것으로 기재될 것이다.
여기에 사용된 바와 같이, "자기장 센서(magnetic field sensor)"라는 용어는, 일반적으로 다른 회로들과 함께, 자기장 센싱 요소를 이용하는 회로를 기술하도록 사용된다. 자기장 센서들은 다양한 응용들에서 이용되고, 예를 들어, 이에 한정되지 않으나, 자기장의 방향의 각도를 감지하는 각도 센서, 전류-운반 전도체(current-carrying conductor)에 의해 전송되는 전류에 의해 생성되는 자기장을 감지하는 전류 센서, 강자성 물체의 근접을 감지하는 자기 스위치, 통과하는 강자성 아티클(article)들, 예를 들어 상기 자기장 센서가 백 바이어스(back-biased) 또는 다른 자석과 함께 이용되는 고리 자석 또는 강자성 대상(예를 들어, 기어 톱니)의 자구(magnetic domain)들을 감지하는 회전 검출기, 및 자기장의 자기장 밀도를 감지하는 자기장 센서로 이용될 수 있다.
여기에 사용된 바와 같이, "대상(target)"이라는 용어는 자기장 센서 또는 자기장 센싱 요소에 의해 감지 또는 검출되는 물체를 기술하도록 이용된다. 대상은 강자성(ferromagnetic) 또는 자성(magnetic)일 수 있다.
당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 자기장들은 방향 및 세기를 가진다. 상기 자기장의 세기는 자속 또는 자속 밀도로 기술될 수 있다. 그러므로, 자기장 "세기(strength)" 및 "자속((magnetic) flux)"이라는 용어들은 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
도 1은 대상(target)(102)을 검출하는 시스템(100)의 블록도이다. 시스템(100)이 대상(102)에 인접하여 배치된 자기 센서(104)를 포함함으로써, 자기 센서(104)에 의해 자기장(106)이 감지될 수 있다. 일 실시예에서, 대상(102)은 자성을 가지는 대상으로서 자기장(106)을 생성한다. 다른 실시예에서, 자기장(106)은 대상(102)에 연결되지 않은 자기 소스(예를 들어, 백-바이어스 자석 또는 전자석)에 의해 생성된다. 이 경우, 대상(102)은 자성을 가지거나 가지지 않을 수 있다. 대상(102)이 비자성의 대상인 경우, 대상(102)이 자기장(106)을 통과하여 또는 자기장(106) 내에서 움직임에 따라, 자기장(106)의 변동(perturbation)을 유발하고, 이는 자기 센서(104)에 의해 검출될 수 있다.
자기 센서(104)는 컴퓨터(108)에 연결되고, 이는 소프트웨어 또는 펌웨어를 실행하는 범용 프로세서, 커스텀 프로세서, 또는 자기 센서(104)로부터의 출력 신호(104a)를 처리하는 전자 회로일 수 있다. 출력 신호(104a)는 대상(102)의 속력 및 방향에 대한 정보를 컴퓨터(108)에 제공할 수 있고, 이는 그 다음 상기 수신된 속력 및 방향에 기초하여 연산들을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터(108)는 차량 내에 설치된 자동차 컴퓨터이고, 대상(102)은 트랜스미션 축, 브레이크 로터(brake rotor) 등과 같은 차량 내의 움직이는 부품이다. 자기 센서(104)는 대상(102)의 상기 속력 및 방향을 검출하고, 컴퓨터(108)는 상기 검출된 속력 및 방향에 응답하여 (총륜 구동(all-wheel drive), ABS 등과 같은) 자동차 기능들을 제어한다.
대상(102)은 움직임 또는 접근을 통하여 자기장(106)에 영향을 미칠 수 있는 임의의 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상(102)은 자동차 트랜스미션 또는 브레이크 시스템의 회전축일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 대상(102)은 톱니(110)를 가질 수 있다. 대상(102)이 이동 또는 회전함에 따라, 톱니(110)는 자기장(106)에 영향을 미치고, 이는 자기 센서(104)에 의해 검출될 수 있다. 자기장(106)의 이러한 변화를 검출함으로써, 시스템(100)은 대상(102)의 속력 및/또는 방향을 판단할 수 있다. 비록 회전축으로 도시되어 있지만, 대상(102)은 자기 센서에 의해 검출될 수 있는 임의의 형태를 취할 수 있다. 대상(102)은 랙과 피니언식 시스템(rack and pinion system)에서의 이를 가지는 랙(toothed rack); 기어; 톱니를 가지는 축, 자석들, 또는 상기 축의 말단 상의 피처(feature)들 등을 포함할 수 있다. 또한, 비록 별개의 요소들로 도시되어 있지만, 컴퓨터(108) 및 자기 센서(104)는 동일한 회로의 일부이거나, 동일한 집적 회로의 일부이거나, 또는 동일한 패키지 내에 포함될 수 있다.
도 2를 참조하면, 자기 센서(104)는 하나 이상의 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)을 포함한다. 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)은 자기장(106)을 검출하도록 대상(102)에 인접하여 위치한다. 각 자기장 센싱 요소는 각각의 출력 신호(202a, 204a, 206a)를 제공하고, 이는 자기장 센싱 요소(202, 204, 206) 각각에 의해 검출된 자기장을 나타낸다. 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)은 홀 효과 요소들, 자기저항 요소들, 또는 다른 유형의 자기장 센싱 요소들일 수 있다.
차동 증폭기(208)는 신호들(202a, 204a)을 수신하고, 차동 증폭기(210)는 신호들(204a, 206a)을 수신한다. 차동 증폭기(208)의 출력은 자기장 센싱 요소들(202, 204)에 대한 대상(102)의 위치에 상응하는 제1 신호(208a)를 제공하는 신호 채널이다. 이와 유사하게, 차동 증폭기(210)의 출력은 자기장 센싱 요소들(204, 206)에 대한 대상(102)의 위치에 상응하는 제2 신호(210a)를 제공하는 신호 채널이다. 신호들(208a, 210a)은 아날로그 디지털 컨버터들(ADC)(212, 214)에 의해 각각 수신된다. 도 2에 도시되어 있지는 않으나, 자기 센서(104)는 신호들(208a, 210a)이 ADC들(212, 214)에 의해 수신되기 전에 신호들(208a 및/또는 210a)에 영향을 미치고 성형하기 위한 필터들 또는 다른 신호 성형(shaping) 회로들을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예는 차동 증폭기들과 함께 세 개의 자기장 센싱 요소들을 포함한다. 다만, 다른 구성들 또한 가능하다. 예를 들어, 상기 차동 증폭기들이 제거된 경우, 자기장 센서(104)는 두 개의 자기장 센싱 요소들을 가지고, 이들 각각이 ADC들 중 하나에 연결된다. 이러한 실시예에서, 자기장 센싱 요소들 중 하나는 신호(208a)를 ADC(212)에 제공하고, 다른 자기장 센싱 요소는 신호(210a)를 ADC(214)에 제공한다. 세 개 초과의 자기장 센싱 요소들을 가지는 다른 구성들 또한 이용될 수 있다.
자기장 센서(104)는 발진 출력(216a)을 제공하는 발진기(216)를 포함한다. 발진기(216)는 비-크리스털(non-crystal) 발진 회로(또는 크리스털(crystal) 발진 회로)일 수 있고, 발진 출력(216a)은 클록 신호로 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 자기장 센서(104)는 또한 차동 증폭기들(208, 210)로부터 수신된 아날로그 신호들을 디지털 신호들(212a, 214a)로 변환하는 하나 이상의 ADC 회로들(212, 214)을 포함한다. 디지털 신호들(212a, 214a)은 프로세서 회로(218)에 의해 수신되고, 프로세서 회로(218)는 디지털 신호들(212a, 214a)을 이용하여 대상(102)의 속력 및/또는 방향을 계산한다. 프로세서(218)는 출력 신호들(218a, 218b)을 제공하고, 출력 신호들(218a, 218b)이 외부 출력 핀들(220, 222)에 연결됨으로써 신호들(218a, 218b)은 외부 회로(예를 들어, 도 1의 자동차 컴퓨터(108))에 의해 수신될 수 있다. 출력 신호들(218a, 218b)은 도 1의 신호(104a)와 동일하거나 유사할 수 있다.
자기장 센서(104)는 또한 자기장 센서(104)의 속력 및 방향 기능들을 테스트하는 제1 테스트 회로(224), 자기장 센서(104)의 ADC 기능들을 테스트하는 제2 테스트 회로(226), 및/또는 자기장 센서(104)의 발진기 기능들을 테스트하는 제3 테스트 회로(228)를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 프로세서(218)는 그것이 이의 구동 환경 내에서 동작하고 있을 때(예를 들어, 차량에 설치된 동안) 자기장 센서(104)를 테스트하는 IDDQ 및/또는 BIST 테스트 회로를 포함할 수 있다. 상기 테스트 회로들은 아래에 보다 상세히 설명될 것이다. 자기장 센서(104)는 하나 이상의 테스트 회로(224), 테스트 회로(226), 테스트 회로(228), 및/또는 상기 IDDQ/BIST 테스트 회로를 임의의 조합으로 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 자기장 센서(104)는 상기 테스트 회로들 중 임의의 것을 생략할 수 있다.
구동 시, 자성의 대상(102)은 자기 센서(104)에 대하여 상대적으로 이동 또는 회전한다. 상기 상대적 움직임은 자기장(106)에 대한 변경 또는 변동을 유발하고, 이는 자기장 센싱 요소들(202, 204, 및/또는 206)에 의해 검출된다. 자기장 센싱 요소(202)에 의해 감지된 자기장이 상대적으로 강한 경우, 신호(202a)의 전압(또는 전류) 레벨이 상대적으로 높을 것이다. 이와 유사하게, 자기장 센싱 요소들(204, 206)에 의해 감지된 자기장이 상대적으로 높은 경우, 신호(204a, 206a)의 전압(또는 전류) 레벨이 상대적으로 높을 것이다. 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206)은 또한 자기장 센싱 요소들이 상대적으로 강한 자기장을 검출할 때 신호들(202a, 204a, 206a)이 상대적으로 낮도록 구성될 수도 있다.
톱니(110)가 상기 자기장 센싱 요소들에 대하여 이동함에 따라, 상기 자기장 센싱 요소들은 자기장(106)의 변경을 검출한다. 톱니(110a)가 화살표(230) 방향으로 우선 자기장 센싱 요소(202)를 지나 회전함에 따라, 신호(202a)는 톱니가 검출되었음을 나타낼 것이다. 이어서, 톱니(110a)가 자기장 센싱 요소(204)를 지나 이동함에 따라, 신호(204a)가 톱니가 검출되었음을 나타낼 것이다. 이와 유사하게, 톱니(110a)가 자기장 센싱 요소(206)를 지나 회전함에 따라, 신호(206a)가 톱니가 검출되었음을 나타낼 것이다.
차동 증폭기(208)는 신호들(202a, 204a)을 수신하고, 신호들(202a, 204a) 사이의 전압 차이를 나타내는 신호(208a)를 생성한다. 이와 유사하게, 차동 증폭기(210)는 신호들(204a, 206a) 사이의 전압 차이를 나타내는 신호(210a)를 생성한다. 그러면, ADC(212)는 신호(208a)를 디지털 신호(212a)로 변환하고, ADC(214)는 신호(210a)를 디지털 신호(214a)로 변환한다. 디지털 신호들(212a, 214a)은 프로세서(218)에 의해 수신되고, 프로세서(218)는 상기 신호들을 처리하여 대상(102)의 속력 및 방향을 판단한다. 그러면, 프로세서(218)는 상기 속력 및 방향에 대한 정보를 전송하는 출력 신호들(218a, 218b)을 생성하고, 출력 신호들(218a, 218b)은 후속 처리를 위하여 외부의 회로 또는 프로세서에 의해 수신될 수 있다. 실시예들에서, 프로세서(218)는 신호들(218a, 218b)의 전압 레벨을 변경함으로써 에러 조건을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 프로세서(218)는 에러 조건을 나타내도록 신호들(218a 및/또는 218b)에 DC 오프셋을 생성할 수 있고, 이는 외부 회로에 의해 수신될 수 있다.
신호들(218a, 218b)은 디지털 또는 아날로그 신호들일 수 있다. 일 실시예에서, 신호들(218a, 218b)은 시스템 관리 버스(SMBus)이거나 I2C 버스일 수 있다. 다른 실시예에서, 신호들(218a, 218b)은 접지와 같은 아날로그 신호들, 및 대상(102)의 속력 및 방향에 대한 정보를 전송하는 신호 라인을 포함한다.
해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 센서(104)가 자기장 센싱 요소(202)와 같은 하나의 자기장 센싱 요소만을 포함하고, 톱니(110)가 일정한 간격을 가지고 일정한 형상을 가지는 경우, 센서(104)는 (예를 들어) 톱니(110, 110a)가 특정한 시간에 걸쳐 검출된 횟수만을 카운팅 함으로써 대상(102)의 속력만을 검출할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 다만, 센서(104)가 2 이상의 자기장 센싱 요소들을 포함하는 경우, 센서(104)는 상기 자기장 센싱 요소들의 출력 신호들 사이의 위상을 검출함으로써 방향을 더욱 검출할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 센서(104)는 톱니가 검출되었음을 나타내는 신호(208a 및/또는 210a)의 횟수를 측정함으로써 속력을 검출할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 센서(104)는 신호들(208a, 210a) 사이의 위상을 측정함으로써 대상(102)의 방향을 검출할 수 있다.
구동 중, 테스트 회로(224)는, 센서(104)가 속력 및/또는 방향을 정확하게 검출하는지 여부를 판단하도록, 신호들(208a, 210a)을 모니터할 수 있고, 이들을 서로 비교할 수 있다. 다른 실시예들에서, 테스트 회로(224)는, 후술될 바와 같이, 신호들(208a, 210a)로부터 도출된 디지털 신호들을 모니터할 수 있다. 테스트 회로(224)는 또한 센서(104)가 속력 및/또는 방향을 정확하게 검출하고 있는지를 판단하도록 디지털 신호들(212a, 214a)을 모니터하도록 구성될 수도 있다.
테스트 회로(226)는 ADC(212)가 아날로그 신호(208a)를 디지털 신호(212a)로 정확하게 변환하고 있는지를 판단하도록 ADC(212)를 모니터한다. 도시의 편의상, 도 2에는 테스트 회로(226)가 ADC(212)에만 연결된 것으로 도시되어 있다. 테스트 회로(226)는 또한 ADC(214)의 동작을 테스트하도록 ADC(214)에도 연결될 수 있고, 또는 센서(104)의 임의의 다른 ADC에도 연결될 수 있다.
테스트 회로(228)는 발진기(216)가 정확하게 구동하고 있는지 여부를 판단하도록 발진 신호(216a)를 모니터한다.
추가적으로, 센서(104)는 스타트-업 과정 도중 또는 센서(104)의 구동 도중 센서(104)에 임의의 전류 누설 경로들이 존재하는지 여부를 판단하도록 이용될 수 있는 IDDQ 및/또는 BIST 테스트 회로(미도시)를 포함할 수 있다. IDDQ/BIST 테스트는 센서(104)가 현장에서 설치된 동안, 예를 들어 차량 내에 장착되어 구동중인 동안 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 IDDQ/BIST 테스트는 파워-온 시퀀스 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 센서(104)가 자동차에 설치된 경우, 상기 IDDQ 및/또는 BIST 테스트는, 시동 전, 도중, 또는 직후, 센서(104)가 온라인 될 때 수행될 수 있다.
도 3에서, 센서(104)는 테스트 회로(224)를 가지는 것으로 도시되어 있다. 테스트 회로들(226, 228)은 도시의 편의상 도시되어 있지 않다.
테스트 회로(224)는 기기(apparatus)(즉, 센서(104))가 속력 및/또는 방향을 정확하게 검출하고 있는지를 판단하도록 구성된다. 일 실시예에서, 신호 처리 회로(225)가 신호들(208a, 210a)을 수신하도록 연결된다. 신호 처리 회로(225)는 신호들(208a, 210a)이 테스트 회로(224)에 의해 수신되기 전에 필터들 및 다른 신호 처리 회로들을 이용하여 아날로그 파형들을 성형하도록 상기 신호들을 성형(shape)할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 처리 회로는 또한 신호들(208a, 210a)을 디지털 신호들(225a, 225b)로 변환할 수 있다. 실시예들에서, 신호 처리 회로(225)는 신호들(208a, 210a)을 디지털 신호들로 변환하도록 피크 검출, 에지 검출 등을 포함하여 다양한 기술들을 이용할 수 있다. 이러한 기술들 중 일부의 예들이 미국특허등록번호 제6,091,239호, 제6,297,627호 및 제8,299,783호에 기재되어 있고, 이들은 본 출원의 출원인에 의해 소유된 것으로서 이들 전체로서 여기에 참조로 포함된다.
테스트 회로(224)는 신호(225a, 225b)에 연결된 카운터(302)를 포함하고, 신호(225a)는 상기 카운터를 증가시키고, 신호(225b)는 상기 카운터를 감소시킨다. 도시된 바와 같이, 신호(225a)는 카운터(302)의 증가 입력에 연결되고, 신호(225b)는 카운터(302)의 감소 입력에 연결된다. 테스트 회로는 또한 상기 카운터의 카운트가 소정의 임계치를 초과하는 경우 에러 조건을 어서트(assert)하는 회로를 포함한다. 예를 들어, 에러 조건이 검출되면, 테스트 회로(224)는 에러 신호(예를 들어, 224a)를 생성할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 신호들(225a, 225b)이 시간(T)에 걸쳐 도시되어 있다. 수직축은 신호들(225a, 225b)의 전압 레벨을 나타내고, 수평축은 시간을 나타낸다. 상술한 바와 같이, 이러한 신호들은 대상(102)의 톱니(110)의 검출에 상응한다. 신호(225a)상에 상승 에지(406 또는 408)가 나타난 것은 톱니가 검출된 것을 나타내고, 이 때 카운터(302)는 (도 4a의 각 상승 에지에서 "+1"로 표시되니 바와 같이) 이의 카운트를 증가시킨다. 신호(225b)상에 상승 에지(410 또는 412)가 나타날 때, 카운터(302)는 (각 상승 에지에서 "-1"로 표시되니 바와 같이) 이의 카운트를 감소시킨다.
대상(102)이 회전함에 따라, 톱니(110)의 검출이 우선 신호(225a)에 의해 표시되고, 그 다음 신호(225b)에 의해 표시될 것이나, 대상(102)의 회전 방향에 따라 반대도 가능하다. 그러므로, 대상(102)이 회전함에 따라, 신호들(225a, 225b) 상의 상승 에지들이 교번하여 생성될 것이다. 따라서, 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206) 및 차동 증폭기들(208, 210)이 정상적으로 동작하는 한, 카운터(102)는 상기 신호들에 의해 교번하여 증가 및 감소될 것이다. 카운터(302)가 0에서 카운팅을 시작한 것으로 가정하면, 상기 카운트는 정상 동작 조건하에서 1을 초과하거나 -1 미만이 되지 않아야 한다. 상기 카운트가 소정의 임계치보다 크거나 작게 되면, 예를 들어 1보다 크거나 -1보다 작게 되면, 이는 하나 이상의 자기장 센싱 요소들(202, 204, 206) 또는 차동 증폭기들(208, 210)이 제대로 기능하고 있지 않음을 나타낸다. 상기 카운트가 상기 소정의 임계치를 초과하면, 이는 상기 자기장 센싱 요소들 및 차동 증폭기들이 상기 톱니를 제대로 검출하지 못한 것 및 거짓 긍정(false positive)들을 보고하는 것을 나타낸다.
일부 예들에서, 구동 중 대상(102)이 방향을 변경할 것이 예상되는 경우, 상기 소정의 임계치는 보다 높은 값, 예를 들어 1 또는 -1을 대신하여 2 또는 -2로 설정될 수 있다. 도 4b는 대상(102)이 방향을 변경한 시나리오를 도시한다. 시간들(T1, T2) 사이에서, 대상(102)은 일 방향을 회전한다. 상승 에지들(406', 408')은 상기 카운터가 증가되게 하고, 상승 에지(410')는 상기 카운터가 감소되게 한다. 그러나, 시간(T2)에서, 대상(102)은 방향을 변경한다. 상기 방향 변경은 신호(225a') 상에 (또는 신호(225b') 상에), 인접한 상승 에지들(408', 414')로 도시된 바와 같이, 두 개의 인접한 상승 에지들을 유발할 수 있고, 이는 상기 카운트가 2의 값으로 증가하게 할 수 있다. 따라서, 상기 소정의 임계치는 2(및/또는 -2)로 설정되어 대상(102)의 방향 변경들을 보상할 수 있다. 다른 실시예들에서, 대상(102)은 추가적인 톱니 또는 보다 근접한 톱니들 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 소정의 임계치는 센서(104)에 의해 검출되는 톱니의 간격 및 개수를 보상하도록 임의의 적당한 값으로 설정될 수 있다.
해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 상기 카운터를 트리거하는 데에 상승 에지들이 이용된 예가 도시되어 있으나, 하강 에지들, 전압 레벨, 전류 레벨 등과 같은 다른 신호 속성들이 상기 카운터를 트리거하도록 이용될 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다.
상기 카운트가 상기 소정의 임계치를 초과하면, 테스트 회로(224)는 신호(224a)상에 에러 조건을 생성할 수 있다. 프로세서(218)는 상기 에러 조건을 수신하고, 후속하여 신호(218a 및/또는 218b) 상에 에러 조건을 생성할 수 있으며, 이는 센서(104) 외부의 회로 또는 프로세서에 의해 수신 및 처리될 수 있다.
도 5를 참조하면, 센서(104)는 하나 이상의 아날로그 디지털 변환기들에 연결되어 상기 아날로그 디지털 변환기들이 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하는 테스트 회로(226)를 포함할 수 있다. 도 5에서, 테스트 회로(226)는 ADC(112)에 연결된 것으로 도시되어 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 테스트 회로(226)는 ADC(214) 또는 센서(104) 내의 임의의 다른 아날로그 디지털 변환기에 연결될 수 있다.
테스트 회로(226)는 아날로그 디지털 변환기(212)의 입력(504)에 아날로그 테스트 신호를 주입하는 출력(502)을 포함한다. 테스트 회로(226)는 또한 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 디지털 신호를 수신하도록 연결된 입력(506)을 포함한다. 상기 디지털 신호는 상기 아날로그 테스트 신호의 변환치를 나타낸다. 테스트 회로(226)는 또한 상기 디지털 신호를 예상되는 값에 비교하는 비교기 회로를 포함한다. 상기 디지털 신호가 상기 예상되는 값의 허용 가능한 임계치와 동일하지 않거나 상기 예상되는 값의 허용 가능한 임계치 내에 있지 않은 경우, 테스트 회로(226)는 신호(508) 상에 에러 조건을 생성하고, 이는 프로세서(118)에 의해 수신된다. 프로세서(118)는 이어서 신호들(118a 및/또는 118b) 상에 에러 조건을 생성할 수 있다.
구동 시, 테스트 회로(226)는 소정의 전압 값을 가지는 상기 아날로그 테스트 신호를 소정의 시간 간격으로 ADC(212)에 주입할 수 있다. 그러면, 테스트 회로(226)는 ADC(212)의 출력을 수신하고, ADC(212)의 상기 출력을 예상되는 값에 비교한다. 상기 테스트 신호의 상기 아날로그 전압 레벨이 알려져 있으므로, ADC(212)의 상기 출력은 ADC(212)가 정상적으로 동작하는지 판단하도록 상기 아날로그 전압 레벨에 상응하는 예상되는 디지털 값에 비교될 수 있다.
테스트 회로(226)는 또한 기대 사건(event)에 응답하여 소정의 전압 레벨을 가지는 상기 아날로그 테스트 신호를 ADC(212)에 주입할 수도 있다. 예를 들어, 상기 ADC 출력이 변경된 후, 상기 ADC 출력이 다른 회로들에 의해 필요 또는 사용되지 않는 시간 구간이 존재할 수 있다. 이러한 시간 동안, 테스트 회로(226)는 상기 아날로그 테스트 신호를 주입하여 상기 테스트 신호에 대한 ADC(212)의 응답의 결과들을 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 테스트 회로(226)는, 상기 아날로그 테스트 신호가 센서(104)의 정상 동작을 유의미하게 간섭하지 않도록 충분히 낮은 주파수로 상기 아날로그 테스트 신호를 주입한다. 일 예로서, ADC(212)는 신호(208a)를 F의 주파수를 가지는 디지털 데이터 스트림(즉, 신호(212a))으로 변환할 수 있다. 프로세서(118)는 상기 데이터 스트림을 수신하고 대상(102)의 속력 및 방향을 판단하도록 이를 처리한다. 테스트 회로(226)가 F보다 훨씬 낮은 주파수로 ADC(212)에 상기 테스트 신호를 주입하면, 상기 테스트 신호는 프로세서(118)에 의해 수행되는 동작에 대하여 유의미하게 간섭하지 않을 수 있다. 추가적으로, 프로세서(118)는 상기 데이터 스트림으로부터 상기 상대적으로 낮은 주파수의 아날로그 테스트 신호를 제거할 수 있는 (하이 패스 또는 밴드 패스 IIR 또는 FIR 필터와 같은) 디지털 필터들을 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 테스트 회로(226)는 신호(208a)가 소정의 범위 내일 때 ADC(212)에 상기 아날로그 테스트 신호를 주입한다. 예를 들어, 테스트 회로(226)는 대상(102)의 톱니가 검출되지 않는 시간 동안 상기 테스트 신호를 주입함으로써, 상기 아날로그 테스트 신호가 대상(102)의 검출에 간섭하지 않게 할 수 있다. 테스트 회로(226)는 톱니가 현재 검출되는지 여부를 판단하도록 신호(208a)의 전압 레벨을 검출할 수 있다.
상기 테스트 신호의 결과들을 추출하도록, 테스트 회로(226)는 ADC(212)의 출력을 필터링할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 테스트 신호가 충분히 낮은 또는 충분히 높은 주파수로 ADC(212)에 주입됨으로써, 테스트 회로(226)는 로우 패스 또는 하이 패스 필터들을 이용하여 상기 결과들을 추출할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 테스트 신호가 일반 ADC 신호에 시간적으로 인터리빙된 경우(즉, 상기 테스트 신호가 ADC(212)의 출력이 다른 회로에 의해 필요하지 않은 시간에 주입된 경우), 테스트 회로(226)는 상기 테스트 신호의 주입과 동시에 또는 작은 딜레이 후에 ADC(212)의 출력을 측정할 수 있다.
테스트 회로(226)는 또한 ADC(212)로부터 디지털 출력 신호(즉, 신호(212a))를 수신하고, 상기 출력 신호의 변화율을 계산하며, 상기 변화율이 상기 대상이 부착된 기계적 시스템에 의해 정의된 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 대상(102)이 자동차의 모터에 연결된 자동차 캠축에 부착된 강자성의 기어로 가정할 수 있다. 상기 모터는 상기 모터 및 상기 캠축에 대한 최대 가속율/감속율을 정의하는 질량, 전력 등과 같은 물리적 한계들을 가진다. 따라서, 대상(102) 또한 최대 가속율을 가진다.
테스트 회로(226)는, 예를 들어 디지털 신호(212a)에 대한 시간 차동 계산을 수행함으로써, 디지털 신호(212a)의 변화율을 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시간 차동 계산은 디지털 신호(212a)의 현재 값으로부터 디지털 신호(212a)의 이전 값을 감산함으로써 수행될 수 있다. 시간 차동 계산을 수행하는 다른 방법들 또한 이용될 수 있다.
디지털 신호(212a)의 변화율은 상기 모터 및 캠축의 가속도를 나타내거나 이에 비례한다. 계산된 변화율이 상기 모터 및 캠축의 최대 가능한 가속도를 나타내는 소정의 값보다 큰 경우, 이는 ADC(212)가 제대로 동작하지 않는 것을 나타낼 수 있고, 테스트 회로(226)는 상술한 바와 같이 에러 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 테스트 회로(226)는 ADC의 출력(212a)의 값이 상기 기계적 시스템에 의해 정의된 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 기계적 시스템은 최대 속력을 가질 수 있다. 대상(102)이 자동차 캠축에 부착된 강자성 대상인 경우를 다시 고려하면, 대상(102)은 최대 기대 각속도(maximum expected angular velocity)를 가질 것이다. ADC의 출력(212a)이 대상(102)이 부착된 상기 기계적 시스템에 따른 것보다 너무 높거나 또는 너무 낮은 속도를 나타내는 경우, 테스트 회로(226)는 ADC(212)가 정확하게 동작하고 있지 않은 것으로 판단하고 에러 신호를 생성할 수 있다.
도 6, 도 6a 및 6b를 참조하면, 센서(104)는 신호(216a)가 소정의 주파수 범위 내에서 발진하는지 여부를 판단하도록 발진기(216)에 연결된 테스트 회로(228)를 포함할 수 있다. 테스트 회로(228)는 시간에 따라 감쇠하고 발진 출력 신호(216a)의 에지 검출 시 리셋되는 전압 램프 신호(예를 들어, 신호(604))를 생성하는 램프 생성기 회로를 포함할 수 있다. 테스트 회로(228)는 또한 상기 발진 출력의 에지 검출 시 상기 전압 램프 신호의 전압 레벨이 소정의 전압 범위 사이에 있는지 여부를 판단하는 비교기 회로(606)를 포함한다.
램프 생성기 회로(602)는 커패시터들(612, 614)을 전압 소스(616) 및 전류 싱크(618)에 연결 및 비연결하는 스위치들로 동작하도록 연결된 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3, Q4)을 포함한다. 전압 소스(616)는 커패시터들(612, 614)에 전력을 공급하고, 전류 싱크(618)는 소정의 속도로 커패시터들(612, 614)을 방전하도록 연결된다.
비교기 회로는 비교기(620) 및 비교기(622)를 포함한다. 비교기(620)는 전압 신호(619), 및 이의 음의 단자에서 전압 기준 신호(615)를 수신하도록 연결된다. 전압 신호(619)는 커패시터(612 또는 614)에 걸친 전압일 수 있다.
비교기(622)는 이의 양의 단자에서 전압 기준 신호(617) 및 이의 음의 단자에서 전압 신호(619)를 수신하도록 연결된다. 후술될 바와 같이, 전압 기준 신호들(615, 617) 사이의 차이는 발진기(216)가 소정의 주파수 범위 이내에서 발진하는지 여부를 판단하도록 이용되는 소정의 범위를 정의할 수 있다.
도 6a에 도시된 실시예에서, 발진 출력 신호(216a)가 램프 생성기 회로(602)에 의해 수신되어 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 게이트들을 구동한다. 인버터들(608, 610)은 신호(216a)를 인버팅하도록 연결되어, Q1 및 Q2의 게이트들에서 수신된 신호가 하이인 경우, Q3 및 Q4의 게이트들에서 수신된 신호는 로우이고, 반대의 경우도 이와 같다. 그러므로, 발진 신호(216a)가 (예를 들어, 인버터(608)의 문턱 스위칭 전압보다 높은) 하이일 때, Q2 및 Q3은 온(즉, 전류가 흐름)되고, Q1 및 Q4가 오프(즉, 오픈 회로로 동작)될 것이다. 이러한 상태들의 트랜지스터들에 의해, 커패시터(614)는 전압 소스(616)에 의해 충전되고, 커패시터(612)는 전류 싱크(618)에 의해 방전될 것이다. 발진 신호(216a)가 (예를 들어, 인버터(608)의 스위칭 전압보다 낮은) 로우일 때, Q2 및 Q3은 오프되고, Q1 및 Q4가 온될 것이다. 따라서, 커패시터(614)는 전류 싱크(618)에 의해 방전되고, 커패시터(612)는 전압 소스(616)에 의해 충전될 것이다. 신호(216a)가 하이 및 로우 사이에서 발진을 계속함에 따라, 커패시터들(612, 614)은 전압 소스(616) 및 전류 싱크(618) 각각에 의해 교번하여 충전 및 방전될 것이다.
도 6b에서, 커패시터(614)에 걸친 전압을 나타내는 신호(626), 및 잘진 신호(216a)가 시간에 따라 도시되어 있다. 도시의 편의상, 도 6b의 파형들 및 도 6a의 회로들의 동작이, 발진기(216)가 소정의 주파수 범위 이내에서 동작하는지 여부를 판단하도록 커패시터(614)를 충전 및 방전하는 것에 대하여 설명될 것이다. 다만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 동일 또는 유사한 분석이 발진기(216)가 소정의 주파수 범위 이내에서 동작하는지 여부를 판단하도록 커패시터(612)를 충전 및 방전하는 것에 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 실시예들에서, 발진기(216)가 소정의 주파수 범위 이내에서 동작하는지 여부를 판단하도록, 하나의 커패시터가 이용되거나, 커패시터들(614, 612) 모두가 교번하여 또는 동시에 이용될 수 있다. 또한 도시의 편의상, 신호(216a)가 구형파(square wave)로 도시되어 있다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 신호(216a)가 임의의 적당한 형태의 규칙적 또는 불규칙적 발진 파형일 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
시간(T0)에서, 신호(216a)는 하이 상태로 천이한다. 그러므로, Q3이 닫히고, Q4가 열림으로써, 커패시터(614)가 전압 소스(616)에 의해 충전된다. 따라서, 시간들(T0, T1) 사이에서 신호(216a)가 하이인 동안, 신호(626)는 상승하고, 커패시터(614)가 충전되면 안정 상태를 유지한다. 시간(T1)에서, 신호(216a)는 로우 상태로 천이한다. 이는 Q3을 열고 Q4를 닫으며, 이에 따라 커패시터(614)는 전류 싱크(618)에 의해 방전된다. 전류 싱크(618)는 고정된, 소정의 전류를 제공하여, 커패시터(614)는 고정된, 소정의 속도로 방전될 수 있다.
시간(T2)에서, 신호(216a)는 다시 하이 상태로 천이한다. 이 때, 비교기 회로(606)는, 예를 들어 신호(626)의 전압 레벨을 하나 이상의 기준 전압들에 비교함으로써, 상기 전압 레벨이 소정의 범위 내에 있는지를 판단하도록 신호(626)의 전압 레벨을 측정한다.
상술한 바와 같이, 비교기들(620, 622)은 기준 전압들에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 비교기(620)의 음의 단자는 기준 전압 신호(615)에 연결될 수 있고, 비교기(622)의 양의 단자는 기준 전압 신호(617)에 연결될 수 있다. 따라서, 시간(T2)에서, 신호(626)가 기준 전압 신호(615)보다 큰 전압을 가지는 경우, 비교기(620)는 범위를 벗어났다는 조건을 나타낼 것이고, 신호(626)가 기준 전압 신호(617)보다 낮은 전압을 가지는 경우, 비교기(622)는 범위를 벗어났다는 조건을 나타낼 것이다.
전류 싱크(618)가 커패시터(614)를 고정된 속도로 방전시키므로, 신호(626)가 전압 레벨들(628, 630) 사이의 레벨로 방전되는 데에 소정의 양의 시간이 걸린다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 전류 싱크(618), 커패시터(616), 및 기준 전압 레벨들(628, 630)이, 상기 소정의 양의 시간이 발진 신호(216a)의 원하는 주기 및/또는 주파수에 상응하도록, 조절 또는 설계될 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 신호(216a)의 발진 주기가 원하는 범위 이내인 경우, 발진 신호(216a)가 상태를 바꾸는 시간(T2)에서 신호(626)의 전압 레벨은 기준 전압들(628, 630) 사이에 있을 것이다. 발진 주기가 너무 짧은 경우(즉, 신호(216a)의 주파수가 너무 높은 경우), 신호(626)의 전압 레벨은 시간(T2)에서 전압 레벨(628)보다 크고, 범위를 벗어날 것이다. 이와 유사하게, 발진 주기가 너무 긴 경우(즉, 신호(216a)의 주파수가 너무 낮은 경우), 신호(626)의 전압 레벨은 시간(T2)에서 전압 레벨(630)보다 작고, 범위를 벗어날 것이다.
해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 커패시터(614) 및 트랜지스터들(Q3, Q4)이 시간들(T1, T2) 사이에서 발진 신호(216a)의 주파수를 테스트하도록 이용되고, 커패시터(612) 및 트랜지스터들(Q1, Q2)이 시간들(T0, T1) 사이에서 발진 신호(216a)의 주파수를 테스트하도록 이용될 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이제 도 7을 참조하면, 순서도는 자성의 대상을 감지하는 처리(700)를 나타낸다. 자기장 센서가 턴-온될 때, 박스(702)에서 발진 신호(예를 들어, 신호(216a)가 제공된다. 박스(704)에서 상기 센서는 상기 발진 신호의 주파수가 정확한지 여부를 판단하고, 정확하지 않은 경우 에러 신호를 생성할 수 있다.
상기 발진 신호가 제공되는 동안, 박스(706)에서 상기 센서는 자성의 대상의 존재(또는 부존재)를 감지할 수 있고, 박스(708)에서 상기 감지된 대상을 나타내는 출력 신호를 제공할 수 있다. 박스(710)에서, 상기 센서는 상기 감지된 대상을 나타내는 상기 신호의 속력 및 방향이 정확한지 여부를 판단하고, 하나가 또는 전부가 정확하지 않은 경우 에러 조건을 발생시킬 수 있다.
박스(712)에서 상기 센서는 ADC들(212, 214)과 같은 아날로그 디지털 변환기를 통하여 상기 감지된 신호를 디지털 신호로 변환한다. 박스(714)에서, 상기 센서는 아날로그 디지털 변환기 회로가 정확하게 동작하는지 여부를 판단하고, 정확하게 동작하지 않은 경우 에러를 발생시킬 수 있다.
도 8은 자성의 대상의 속력 및 방향이 정확하게 감지되고 있는지를 판단하는 처리(800)를 나타내는 순서도를 포함한다. 박스(802)에서, 카운트(예를 들어, 도 3의 카운터(302)에 의해 유지되는 카운트)가 리셋된다. 박스(804)에서 제1 신호(예를 들어, 신호(225a))가 수신되면, 박스(806)에서 상기 카운트가 증가된다. 박스(808)에서 제2 신호가 수신되면, 박스(810)에서 상기 카운트가 감소된다. 그 다음, 상기 처리는 다시 박스(804)로 진행되어 반복될 수 있다.
상기 카운트가 증가 및 감소되는 동안, 박스(812)에서 상기 센서는 상기 카운트를 모니터할 수 있다. 박스(814)에서 상기 카운트가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 박스(816)에서 에러 조건이 어서트(assert)될 수 있다. 상기 소정의 임계치는 하이 및 로우 임계치들을 포함할 수 있다. 상기 카운트가 상기 하이 임계치보다 큰 경우, 또는 상기 로우 임계치보다 작은 경우, 상기 에러 조건이 어서트될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 하이 임계치는 양의 값을 가지고, 상기 로우 임계치는 음의 값을 가질 수 있다.
도 9를 참조하면, 순서도는 도 5의 ADC(212) 또는 ADC(214)와 같은, 아날로그 디지털 변환기의 정확도를 판정하는 처리(900)를 나타낸다. 다시 도 5를 참조하면, 박스(902)에 도시된 바와 같이 센서(104)는 ADC(212) 또는 ADC(214)에 테스트 신호를 주입할 수 있다. 박스(904)에서 상기 ADC의 출력이 측정되고, 박스(906)에서 임계 한계치들과 비교됨으로써, 상기 ADC 출력이 상기 임계치 이내인지가 판단된다. 상기 ADC 출력이 상기 임계 한계치들 밖인 경우, 박스(908)에서 에러가 어서트될 수 있다.
도 10을 참조하면, 순서도는 아날로그 변환기 회로의 정확도를 판정하는 다른 처리(1000)를 나타낸다. 박스(1002)에서, 디지털 신호가 ADC로부터 수신된다. 박스(1004)에서 차동 신호의 시간에 대한 변화율(예를 들어, 기울기 또는 미분)이 계산된다. 박스(1006)에서, 처리(1000)는 상기 변화율이 소정의 임계치 또는 범위 이내인지 여부를 판단한다. 아닌 경우, 박스(1008)에서 에러 조건이 어서트된다.
도 11을 참조하면, 순서도는 발진기가 소정의 임계치 이내에서 발진하는지 여부를 판단하는 처리(1100)를 나타낸다. 다시 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 박스(1102)에서 감쇠하는 신호(예를 들어, 시간들(T1, T2) 사이에서의 신호(626))가 리셋된다. 상기 신호를 리셋하는 것은, 상술한 바와 같이, 커패시터(614)를 충전하도록 트랜지스터(Q3)를 전도 상태에 놓는 것을 포함할 수 있다.
박스(1104)에서, 상기 신호는, 예를 들어 시간들(T1, T2) 사이에서 신호(626)로 도시된 바와 같이, 감쇠하게 된다. 박스(1106)에서 에지(예를 들어, 시간(T2)에서 신호(216a)의 상승 에지)가 검출되면, 박스(1108)에서 상기 감쇠하는 신호(예를 들어, 신호(626))의 전압 레벨이 측정된다. 상기 감쇠하는 신호의 전압 레벨이, 예를 들어 상술한 바와 같이 상기 신호를 하나 이상의 기준 전압들에 비교함으로써, 측정될 수 있다.
박스(1110)에서 상기 전압 측정이 소정의 범위 또는 임계치 이내에 있지 않은 경우, 박스(1112)에서 에러 조건이 어서트될 수 있다.
도 12는 상술한 처리 중 적어도 일부를 수행할 수 있는 컴퓨터 회로(1200)의 블록도이다. 컴퓨터 회로(1200)는 예를 들어 도 2의 회로(218)와 동일 또는 유사할 수 있다.
컴퓨터 회로(1200)는 저장 장치(1204) 및 메모리(1206)에 연결된 중앙 처리 장치(CPU)(1202)를 포함할 수 있다. CPU(1202)는 범용 프로세서, 커스텀 설계 프로세서, 마이크로프로세서, 또는 소프트웨어 명령들을 실행할 수 있는 임의의 다른 유형의 프로세서 또는 회로일 수 있다.
저장 장치(1204)는 ROM, 플래시 메모리, F-RAM, 솔리드 스테이트 드라이브 등과 같은 비휘발성 메모리를 포함한다. 저장 장치(1204)는 리드-온리이거나 또는 리드/라이트 가능할 수 있다. 다른 실시예들에서, 저장 장치(1204)는 하드 드라이브, DVD, CD, 또는 다른 유형의 디스크 장치이다.
메모리(1206)는 RAM과 같은 휘발성 메모리를 포함한다. 일부 실시예들에서, RAM(1206)은 컴퓨터 회로(1200)에서 생략될 수 있다.
구동 시, CPU(1202)는 저장 장치(1204)로부터 소프트웨어 명령들을 리드 및 실행할 수 있다. 실행될 때, 상기 명령들은 CPU(1202)가 프로세서(218)에 대하여 상술한 기능들 및 동작들을 수행하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, CPU(1202)는 상기 명령들을 실행하기 전에 저장 장치(1204)로부터 메모리(1206)로 상기 명령들을 복사할 수 있다. CPU(1202)는 또한 저장 장치(1204) 및 메모리(1206)로부터(및 저장 장치(1204) 및 메모리(1206)에) 데이터를 리드 및 라이트할 수 있다. 다른 실시예들에서, 컴퓨터 회로는 프로그램 가능 하드웨어 로직(예를 들어, PLA), FPGA, ASIC, 또는 상술한 기능들의 적어도 일부를 수행하거나, 그리고/또는 상기 컴퓨터 회로가 상술한 기능들 중 적어도 일부를 수행하게 하는 소프트웨어 명령들을 실행할 수 있는 임의의 다른 유형의 하드웨어 회로 또는 장치를 포함할 수 있다.

Claims (24)

  1. 기기(apparatus)로서,
    대상(target)의 속력 및 방향을 검출하는 검출 회로 - 상기 검출 회로는,
    하나 이상의 자기장 센싱 요소들;
    제1 신호를 출력하는 제1 신호 채널;
    제2 신호를 출력하는 제2 신호 채널;
    발진 출력을 제공하는 발진기; 및
    아날로그-디지털 변환기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호들은 상기 하나 이상의 자기장 센싱 요소들에 대한 상기 대상의 위치에 상응함 -;
    상기 기기가 속력 및/또는 방향을 정확하게 검출하는지를 판단하는 제1 테스트 회로 - 상기 제1 테스트 회로는 카운터를 포함하고, 상기 카운터는 상기 제1 신호 채널이 상기 카운터를 증가시키고 상기 제2 신호 채널이 상기 카운터를 감소시키도록 상기 제1 및 제2 신호 채널들에 연결되며, 상기 제1 테스트 회로는 상기 카운터의 카운트가 소정의 임계치를 초과하면 에러 조건을 어서트(assert)하는 회로를 구비함 -;
    상기 발진기가 소정의 주파수 범위 내에서 발진하는지 여부를 판단하도록 상기 발진기에 연결된 제2 테스트 회로 - 상기 제2 테스트 회로는, 시간에 따라 감쇠하고 상기 발진 출력의 에지(edge)의 검출 시 리셋되는 전압 램프 신호를 생성하는 램프 생성기, 및 상기 발진 출력의 상기 에지의 검출 시 상기 전압 램프 신호의 전압 레벨이 소정의 전압 범위 사이에 있는지 여부를 판단하는 비교기 회로를 포함함 -;
    상기 아날로그 디지털 변환기가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하도록 상기 아날로그 디지털 변환기에 연결된 제3 테스트 회로 - 상기 제3 테스트 회로는 상기 아날로그 디지털 변환기의 입력에 아날로그 테스트 신호를 주입하는 출력, 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 아날로그 테스트 신호의 변환치를 나타내는 디지털 신호를 수신하도록 연결된 입력, 및 상기 디지털 신호를 예상되는 값에 비교하는 비교기 회로를 포함함 -; 및
    상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 디지털 신호를 수신하도록 연결되고, 상기 아날로그 디지털 변환기의 출력의 변화율을 계산하며, 상기 변화율이 상기 대상이 부착된 기계적 시스템에 의해 정의되는 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 제4 테스트 회로를 포함하는, 기기.
  2. 기기(apparatus)로서,
    대상(target)의 속력 및 방향을 검출하는 검출 회로 - 상기 검출 회로는,
    하나 이상의 자기장 센싱 요소들;
    제1 신호를 출력하는 제1 신호 채널;
    제2 신호를 출력하는 제2 신호 채널;
    발진 출력을 제공하는 발진기; 및
    아날로그-디지털 변환기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호들은 상기 하나 이상의 자기장 센싱 요소들에 대한 상기 대상의 위치에 상응함 -;
    상기 검출 회로가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하기 위하여 상기 제1 및 제2 신호들을 비교하도록 상기 제1 및 제2 신호 채널들에 연결된 제1 테스트 회로;
    상기 발진기가 소정의 주파수 범위 내에서 발진하는지 여부를 판단하도록 상기 발진기에 연결된 제2 테스트 회로; 및
    상기 아날로그 디지털 변환기가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하도록 상기 아날로그 디지털 변환기에 연결된 제3 테스트 회로를 포함하고,
    상기 제2 테스트 회로는 시간에 따라 감쇠하고 상기 발진기의 출력 신호의 에지(edge)의 검출 시 리셋되는 전압 램프 신호를 생성하는 램프 생성기를 포함하는, 기기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 자기장 센싱 요소들은 홀(Hall) 효과 요소들 및/또는 거대 자기저항(GMR) 요소들을 포함하는, 기기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호들은 상기 자기장 센싱 요소들 중 제1 및 제2 자기장 센싱 요소들의 출력들 사이의 차이를 나타내는, 기기.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 테스트 회로는 상기 제1 신호에 응답하여 카운트를 증가시키고 상기 제2 신호에 응답하여 상기 카운트를 감소시키도록 연결된 카운터 회로를 포함하는, 기기.
  6. 삭제
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 전압 램프 신호가 시간 구간 동안 감쇠된 후 상기 전압 램프 신호의 전압 레벨을 측정하는 전압 레벨 테스트 회로를 더 포함하는, 기기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 시간 구간은 상기 발진기의 주기를 포함하는, 기기.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 전압 레벨 테스트 회로는,
    상기 전압 램프 신호를 소정의 상부 전압에 비교하는 제1 비교기; 및
    상기 전압 램프 신호를 소정의 하부 전압에 비교하는 제2 비교기를 포함하는, 기기.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 제3 테스트 회로는 상기 발진 출력에 의해 제어되는 적어도 하나의 스위치를 가지는 스위치드 커패시터(switched capacitor)를 포함하는, 기기.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 아날로그 디지털 변환기의 출력의 값을 계산하고, 상기 계산된 값의 평균을 소정의 값에 비교하는 프로세서 회로를 더 포함하는, 기기.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서 회로는 상기 계산된 값을 소정의 최대 값에 비교하는, 기기.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서 회로는 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 출력의 이동 평균(running average)으로부터 상기 계산된 값을 생성하는, 기기.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서 회로는 상기 계산된 값을 최대 속력 값, 최대 가속도 값, 방향 값, 또는 이들의 조합에 비교하는, 기기.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 아날로그 디지털 변환기의 입력에 소정의 아날로그 전압을 주입하고, 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 상기 주입된 전압에 대응되는 디지털 출력 신호를 수신하며, 상기 디지털 출력 신호를 예상되는 값에 비교하는 아날로그 디지털 변환기(ADC) 테스트 회로를 더 포함하는, 기기.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 ADC 테스트 회로는 소정의 시간 간격으로 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 입력에 상기 소정의 아날로그 전압을 주입하는, 기기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 아날로그 디지털 변환기의 출력으로부터의 상기 디지털 출력 신호를 필터링하는 필터 회로를 더 포함하는, 기기.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 ADC 테스트 회로는 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 입력이 소정의 범위 이내일 때 상기 아날로그 디지털 변환기의 상기 입력에 상기 소정의 아날로그 전압을 주입하는, 기기.
  19. 제 2 항에 있어서, 자동차(motor vehicle) 내의 상기 기기의 구동 중 활성화될 수 있는 IDDQ 및/또는 BIST 테스트 모드를 더 포함하는, 기기.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 IDDQ 및/또는 BIST 테스트 모드는 상기 자동차의 시동(ignition)에 응답하여 상기 기기의 파워-온 과정 도중 활성화되는, 기기.
  21. 제 2 항에 있어서,
    상기 대상의 상기 검출된 속력 및 방향을 나타내는 신호들을 전달하는 적어도 하나의 출력 단자; 및
    상기 제1, 제2, 및/또는 제3 테스트 회로에 의해 에러가 검출되면 상기 적어도 하나의 출력 단자 상에 에러 조건을 어서트(assert)하는 회로를 더 포함하는, 기기.
  22. 삭제
  23. 기기(apparatus)로서,
    대상(target)의 속력 및 방향을 검출하는 검출 회로 - 상기 검출 회로는,
    상기 검출된 속력 및/또는 상기 검출된 방향을 나타내는 신호들을 제공하는 하나 이상의 출력 단자들; 및
    발진기를 포함함 -; 및
    상기 발진기가 소정의 주파수 범위로 동작하는지 여부를 판단하도록 상기 발진기에 연결되고, 상기 발진기가 상기 소정의 주파수 범위로 동작하지 않으면 상기 출력 단자들 중 적어도 하나에 에러 조건을 어서트(assert)하는 테스트 회로를 포함하고,
    상기 테스트 회로는 시간에 따라 감쇠하고 상기 발진기의 출력 신호의 에지(edge)의 검출 시 리셋되는 전압 램프 신호를 생성하는 램프 생성기를 포함하는, 기기.
  24. 기기(apparatus)로서,
    대상(target)의 속력 및 방향을 검출하는 검출 회로 - 상기 검출 회로는,
    상기 검출된 속력 및/또는 상기 검출된 방향을 나타내는 신호들을 제공하는 하나 이상의 출력 단자들; 및
    아날로그 디지털 변환기를 포함함 -;
    상기 아날로그 디지털 변환기가 예상되는 정확도로 동작하는지 여부를 판단하도록 상기 아날로그 디지털 변환기에 연결되고, 상기 아날로그 디지털 변환기가 상기 예상되는 정확도로 동작하지 않으면 상기 출력 단자들 중 적어도 하나에 에러 조건을 어서트(assert)하는 테스트 회로; 및
    상기 아날로그 디지털 변환기의 출력의 값을 계산하고, 상기 계산된 값의 평균을 소정의 값에 비교하는 프로세서 회로를 포함하는, 기기.
KR1020177002973A 2014-07-22 2015-06-23 셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로 KR102133873B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/337,613 US9851416B2 (en) 2014-07-22 2014-07-22 Systems and methods for magnetic field sensors with self-test
US14/337,613 2014-07-22
PCT/US2015/037098 WO2016014193A2 (en) 2014-07-22 2015-06-23 Systems and methods for magnetic field sensors with self-test

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170032336A KR20170032336A (ko) 2017-03-22
KR102133873B1 true KR102133873B1 (ko) 2020-07-14

Family

ID=53546255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177002973A KR102133873B1 (ko) 2014-07-22 2015-06-23 셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로

Country Status (4)

Country Link
US (3) US9851416B2 (ko)
EP (1) EP3172578B1 (ko)
KR (1) KR102133873B1 (ko)
WO (1) WO2016014193A2 (ko)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9810519B2 (en) 2013-07-19 2017-11-07 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for magnetic field sensors that act as tooth detectors
US9851416B2 (en) 2014-07-22 2017-12-26 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for magnetic field sensors with self-test
FR3027388B1 (fr) * 2014-10-16 2016-12-09 Continental Automotive France Procede de communication d'un dysfonctionnement d'un systeme de mesure de vitesse et de sens de rotation d'un arbre rotatif
US9823092B2 (en) 2014-10-31 2017-11-21 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor providing a movement detector
JP6390608B2 (ja) * 2015-12-28 2018-09-19 Tdk株式会社 移動検出装置
US10352955B2 (en) * 2016-04-20 2019-07-16 Hamilton Sundstrand Corporation Rotary speed sensors
US10260905B2 (en) 2016-06-08 2019-04-16 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for magnetic field sensors to cancel offset variations
US10380868B2 (en) 2016-08-25 2019-08-13 Infineon Technologies Ag Sensor devices
US10216559B2 (en) * 2016-11-14 2019-02-26 Allegro Microsystems, Llc Diagnostic fault communication
DE102017200280B4 (de) * 2017-01-10 2019-10-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Qualifizieren eines Fehlers eines Sensors mittels einer Statusinformation
DE102017101545A1 (de) * 2017-01-26 2018-07-26 Infineon Technologies Ag Sensorsteuereinheit, Sensorsignalempfänger, ein Modul mit inkrementellem, magnetischem Geschwindigkeitssensor, ein Verfahren für eine Sensorsteuereinheit, ein Verfahren für einen Sensorsignalempfänger und Computerprogramm
US10692362B2 (en) 2017-06-14 2020-06-23 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for comparing signal channels having different common mode transient immunity
US10636285B2 (en) 2017-06-14 2020-04-28 Allegro Microsystems, Llc Sensor integrated circuits and methods for safety critical applications
US10380879B2 (en) 2017-06-14 2019-08-13 Allegro Microsystems, Llc Sensor integrated circuits and methods for safety critical applications
US10571301B2 (en) * 2017-07-20 2020-02-25 Allegro Microsystems, Llc Frequency of an output signal of a magnetic field sensor to detect speed and direction of angular rotation of a rotating magnetic structure or a fault
US10480957B2 (en) * 2017-07-20 2019-11-19 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor to detect direction of angular rotation of a rotating magnetic structure, speed of the rotating magnetic structure or fault
EP3470862B1 (en) * 2017-10-10 2022-03-02 Melexis Bulgaria Ltd. Sensor defect diagnostic circuit
US10866117B2 (en) 2018-03-01 2020-12-15 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field influence during rotation movement of magnetic target
US10955493B2 (en) 2018-05-02 2021-03-23 Analog Devices Global Unlimited Company Magnetic sensor systems
US10656170B2 (en) 2018-05-17 2020-05-19 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensors and output signal formats for a magnetic field sensor
US10725122B2 (en) 2018-07-20 2020-07-28 Allegro Microsystems, Llc Ratiometric sensor output topology and methods
US11255700B2 (en) 2018-08-06 2022-02-22 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor
US10823586B2 (en) 2018-12-26 2020-11-03 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having unequally spaced magnetic field sensing elements
JP2020153728A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 Tdk株式会社 角度センサおよび検出装置
JP7357289B2 (ja) * 2019-04-30 2023-10-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 センサ処理システム、及びセンサシステム
CN110329229B (zh) * 2019-07-30 2024-05-10 任涛 一种可调式可标定的车辆abs防抱死系统
CN110568223B (zh) * 2019-10-17 2021-12-07 上海三菱电梯有限公司 电机磁编码器检测系统
US11237020B2 (en) 2019-11-14 2022-02-01 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having two rows of magnetic field sensing elements for measuring an angle of rotation of a magnet
US11280637B2 (en) 2019-11-14 2022-03-22 Allegro Microsystems, Llc High performance magnetic angle sensor
US11942831B2 (en) 2020-01-15 2024-03-26 Allegro Microsystems, Llc Three-phase BLDC motor driver/controller having diagnostic signal processing
US11194004B2 (en) * 2020-02-12 2021-12-07 Allegro Microsystems, Llc Diagnostic circuits and methods for sensor test circuits
CN111478583B (zh) * 2020-04-24 2021-04-20 无锡芯朋微电子股份有限公司 开关电源控制电路及应用该电路的开关电源控制方法
US11029370B1 (en) 2020-05-22 2021-06-08 Allegro Microsystems, Llc Sensor output control methods and apparatus
US11686783B2 (en) * 2020-07-31 2023-06-27 Allegro Microsystems, Llc Frequency detection on sensor integrated circuits
JP7465173B2 (ja) 2020-08-03 2024-04-10 エイブリック株式会社 磁気センサ回路
US11493362B2 (en) 2020-08-12 2022-11-08 Analog Devices International Unlimited Company Systems and methods for detecting magnetic turn counter errors
US11608109B2 (en) 2020-08-12 2023-03-21 Analog Devices International Unlimited Company Systems and methods for detecting magnetic turn counter errors with redundancy
US11927650B2 (en) 2021-01-04 2024-03-12 Allegro Microsystems, Llc Magnetic-field closed-loop sensors with diagnostics
US11555872B2 (en) 2021-01-04 2023-01-17 Allegro Microsystems, Llc Reducing stray magnetic-field effects using a magnetic-field closed-loop system
US11256288B1 (en) 2021-02-02 2022-02-22 Allegro Microsystems, Llc Clock monitoring using a switched capacitor
US11885645B2 (en) 2021-06-17 2024-01-30 Allegro Microsystems, Llc Supply voltage configurable sensor
US11598655B2 (en) 2021-07-13 2023-03-07 Allegro Microsystems, Llc Magnetic-field sensor with test pin for control of signal range and/or offset
US11525705B1 (en) 2021-07-13 2022-12-13 Allegro Microsystems, Llc Magnetic-field sensor with test pin for diagnostic assessment of target validity, target placement and/or control of signal range and/or offset
US11848682B2 (en) 2022-01-11 2023-12-19 Allegro Microsystems, Llc Diagnostic circuits and methods for analog-to-digital converters
EP4266070A1 (en) * 2022-04-18 2023-10-25 Allegro MicroSystems, LLC Magnetic field closed-loop sensors
US11719769B1 (en) 2022-06-14 2023-08-08 Allegro Microsystems, Llc Method and apparatus for sensor signal path diagnostics

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070188245A1 (en) * 2006-01-24 2007-08-16 Stmicroelectronics Sa Calibrating an oscillator and corresponding calibration device
WO2013180852A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Allegro Microsystems, Llc Gear tooth sensor with peak and threshold detectors
WO2013191891A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-27 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensors and related techniques that can provide self-test information in a formatted output signal

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398366A (en) 1965-01-29 1968-08-20 Westinghouse Electric Corp Highly accurate frequency measuring circuit
US4004217A (en) 1975-10-31 1977-01-18 S.H.E. Corporation Flux locked loop
US4764760A (en) 1986-12-19 1988-08-16 General Electric Company Automatic gain control for machine tool monitor
JPH02271256A (ja) 1989-04-12 1990-11-06 Toshiba Corp 回転速度検出装置の判定装置
JP2754782B2 (ja) 1989-09-08 1998-05-20 神鋼電機株式会社 リニアエンコーダ
JPH0514196A (ja) 1991-06-28 1993-01-22 Toshiba Corp 自己診断機能付入力回路
DE4227113A1 (de) 1992-08-17 1994-02-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung der Ausgangssignale eines Drehzahlsensors
JP3336668B2 (ja) 1993-04-15 2002-10-21 株式会社デンソー センサ信号処理装置
JPH0766649A (ja) 1993-08-20 1995-03-10 Nec Corp 自動出力レベル制御回路
DE4405801C2 (de) 1994-02-23 2003-08-28 Bosch Gmbh Robert Antiblockierregelsystem
DE4444408A1 (de) 1994-12-14 1996-06-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Fehlererkennung bei Drehzahlfühlern
US5543730A (en) 1995-05-17 1996-08-06 Altera Corporation Techniques for programming programmable logic array devices
US5570052A (en) 1995-06-07 1996-10-29 Philips Electronics North America Corporation Detection circuit with differential input and hysteresis proportional to the peak input voltage
JPH0979004A (ja) 1995-09-13 1997-03-25 Toshiba Eng Co Ltd ターニング装置のゼロ速度検出装置
US5917320A (en) 1996-01-17 1999-06-29 Allegro Microsystems, Inc. Detection of passing magnetic articles while periodically adapting detection threshold
US6297627B1 (en) 1996-01-17 2001-10-02 Allegro Microsystems, Inc. Detection of passing magnetic articles with a peak-to-peak percentage threshold detector having a forcing circuit and automatic gain control
TW364950B (en) 1996-06-17 1999-07-21 Koninkl Philips Electronics Nv Method of testing an analog-to-digital converter
DE19650935A1 (de) 1996-12-07 1998-06-10 Teves Gmbh Alfred Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung von Drehzahlinformationen und Zusatzdaten
US5793778A (en) 1997-04-11 1998-08-11 National Semiconductor Corporation Method and apparatus for testing analog and digital circuitry within a larger circuit
WO1999049322A1 (de) 1998-03-20 1999-09-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensoranordnung zur erfassung von bewegungen
DE19819265C1 (de) 1998-04-30 1999-08-19 Micronas Intermetall Gmbh Verfahren zum Parametrieren einer integrierten Schaltungsanordnung und integrierte Schaltungsanordnung hierfür
EP1014101A3 (en) 1998-12-21 2004-11-03 Sura Magnets AB Magnetic testing apparatus
DE19912446C1 (de) 1999-03-19 2000-11-09 Micronas Intermetall Gmbh Einrichtung zum Einstellen von Betriebsgrößen in mehreren programmierbaren integrierten Schaltungen, insbesondere enthaltend jeweils einen Hallgenerator
JP4964358B2 (ja) 1999-12-07 2012-06-27 株式会社デンソー 回転センサの検出信号処理装置および回転センサの検出信号出力方法
US6980005B2 (en) 2003-09-23 2005-12-27 Pass & Seymar, Inc. Circuit protection device with timed negative half-cycle self test
US6420868B1 (en) 2000-06-16 2002-07-16 Honeywell International Inc. Read-out electronics for DC squid magnetic measurements
JP2002055130A (ja) * 2000-08-14 2002-02-20 Nec Microsystems Ltd 周波数判定回路、データ処理装置
US6486657B2 (en) 2001-02-09 2002-11-26 Delphi Technologies, Inc. Malfunction detector for magnetoresistor speed and position sensors
US6545495B2 (en) 2001-04-17 2003-04-08 Ut-Battelle, Llc Method and apparatus for self-calibration of capacitive sensors
JP2003008414A (ja) 2001-06-21 2003-01-10 Seiko Epson Corp クロックエッジ検出回路
JP2003195933A (ja) 2001-12-27 2003-07-11 Mitsubishi Electric Corp 監視制御装置
US6815944B2 (en) 2002-01-31 2004-11-09 Allegro Microsystems, Inc. Method and apparatus for providing information from a speed and direction sensor
US6693419B2 (en) 2002-05-28 2004-02-17 Allegro Microsystems, Inc. Proximity detector
US6703952B2 (en) 2002-06-10 2004-03-09 Adc Dsl Systems, Inc. Testing analog-to-digital and digital-to-analog converters
US7096386B2 (en) 2002-09-19 2006-08-22 Oki Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit having functional modules each including a built-in self testing circuit
JP4143436B2 (ja) 2003-02-17 2008-09-03 トヨタ自動車株式会社 磁気式回転検出装置
DE102004007486A1 (de) 2004-02-13 2005-10-27 Micronas Gmbh Sensor mit Multiplex-Datenausgang
JP2005241268A (ja) 2004-02-24 2005-09-08 Aisin Seiki Co Ltd 回転センサ
US7199579B2 (en) 2004-03-08 2007-04-03 Allegro Microsystems, Inc. Proximity detector
EP1580561A1 (de) 2004-03-24 2005-09-28 Alcatel Verfahren und Vorrichtung zur fehlertoleranten Erkennung der Bewegungsrichtung
US7184876B2 (en) 2004-06-18 2007-02-27 Siemens Vdo Automotive Device and process for determining the position of an engine
EP1637898A1 (en) 2004-09-16 2006-03-22 Liaisons Electroniques-Mecaniques Lem S.A. Continuously calibrated magnetic field sensor
JP4385911B2 (ja) 2004-09-28 2009-12-16 株式会社デンソー 回転角度検出装置
ATE361488T1 (de) 2004-11-25 2007-05-15 Alcatel Lucent Verfahren und vorrichtung zur fahrtrichtungserkennung
US7253614B2 (en) 2005-03-21 2007-08-07 Allegro Microsystems, Inc. Proximity detector having a sequential flow state machine
US7327153B2 (en) 2005-11-02 2008-02-05 Texas Instruments Incorporated Analog built-in self-test module
KR20080041024A (ko) 2006-11-06 2008-05-09 현대자동차주식회사 무단변속기 차량의 전진/후진 감지 방법
DE102007026344A1 (de) 2007-06-06 2008-12-18 Francotyp-Postalia Gmbh Korrekturverfahren für eine mikroprozessor-gesteuerte digitale Regelung
US7800389B2 (en) 2007-07-13 2010-09-21 Allegro Microsystems, Inc. Integrated circuit having built-in self-test features
US7694200B2 (en) 2007-07-18 2010-04-06 Allegro Microsystems, Inc. Integrated circuit having built-in self-test features
US8624588B2 (en) 2008-07-31 2014-01-07 Allegro Microsystems, Llc Apparatus and method for providing an output signal indicative of a speed of rotation and a direction of rotation as a ferromagnetic object
JP2010103737A (ja) 2008-10-23 2010-05-06 Toshiba Corp Ａｄｃテスト回路
JP4901949B2 (ja) 2009-03-18 2012-03-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転検出装置
US8299783B2 (en) 2009-08-27 2012-10-30 Allegro Microsystems, Inc. Circuits and methods for calibration of a motion detector
US8136409B2 (en) 2010-05-28 2012-03-20 Silicon Laboratories Inc. Performing metering using pulse counting
US8680848B2 (en) * 2010-06-03 2014-03-25 Allegro Microsystems, Llc Motion sensor, method, and computer-readable storage medium providing a motion sensor that adjusts gains of two circuit channels to bring the gains close to each other
US8446146B2 (en) 2010-06-03 2013-05-21 Allegro Microsystems, Inc. Motion sensor, method, and computer-readable storage medium providing a motion sensor with a validated output signal from the motion sensor
US8564285B2 (en) * 2010-07-28 2013-10-22 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with improved differentiation between a sensed magnetic field signal and a noise signal
WO2012051357A1 (en) 2010-10-12 2012-04-19 Mark Olsson Magnetic thumbstick user interface devices
US8896295B2 (en) * 2012-04-04 2014-11-25 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having multiple sensing elements and a programmable misalignment adjustment device for misalignment detection and correction in current sensing and other applications
US9817083B2 (en) * 2012-07-05 2017-11-14 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensors and associated methods for removing undesirable spectral components
US8917043B2 (en) * 2012-08-30 2014-12-23 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit and method for automatically adjusting a phase of a drive signal applied to an electric motor in accordance with a zero current detected in a winding of the electric motor
US9851416B2 (en) 2014-07-22 2017-12-26 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for magnetic field sensors with self-test
US10156461B2 (en) 2014-10-31 2018-12-18 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for error detection in a magnetic field sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070188245A1 (en) * 2006-01-24 2007-08-16 Stmicroelectronics Sa Calibrating an oscillator and corresponding calibration device
WO2013180852A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Allegro Microsystems, Llc Gear tooth sensor with peak and threshold detectors
WO2013191891A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-27 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensors and related techniques that can provide self-test information in a formatted output signal

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016014193A2 (en) 2016-01-28
US11585868B2 (en) 2023-02-21
WO2016014193A3 (en) 2016-05-26
US20160025820A1 (en) 2016-01-28
US20200379061A1 (en) 2020-12-03
US20180088184A1 (en) 2018-03-29
KR20170032336A (ko) 2017-03-22
US10782363B2 (en) 2020-09-22
EP3172578B1 (en) 2020-05-06
EP3172578A2 (en) 2017-05-31
US9851416B2 (en) 2017-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102133873B1 (ko) 셀프 테스트 가능한 속력 및 방향 검출 회로
JP6475833B2 (ja) 二重経路アナログ・デジタル変換器
US10451671B2 (en) Magnetic field sensor with shared path amplifier and analog-to-digital-converter
US10466298B2 (en) Magnetic field sensor with shared path amplifier and analog-to-digital-converter
EP3201634B1 (en) Methods and apparatus for error detection in a magnetic field sensor
EP2391903B1 (en) Magnetic field detector having a variable threshold
US8754640B2 (en) Magnetic field sensors and related techniques that can provide self-test information in a formatted output signal
US9841485B2 (en) Magnetic field sensor having calibration circuitry and techniques
US20120249126A1 (en) Circuits and methods for motion detection
WO2014204919A1 (en) System and method for providing signal encoding representative of a signature region in a target and of a direction of rotation
US10746814B2 (en) Diagnostic methods and apparatus for magnetic field sensors
US9797961B2 (en) Magnetic field sensor with delayed output
JP5116751B2 (ja) 磁気検出装置
US10866288B2 (en) Digital interpolation of switch point to reduce switch point jitter

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant