CN108225400A - 没有经常旋转需要的角度传感器的校准 - Google Patents

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Abstract

本文公开了没有经常旋转需要的角度传感器的校准。设备可以获取由感测设备收集的原始传感器数据，其包括信号值的集合和与信号值的集合相对应的温度值的集合。信号值的集合可以与存在于感测设备处的磁场相对应。该设备可以基于信号值的集合来确定与校准感测设备相关联的校准参数的第一值。该设备可以基于温度值的集合来将特定温度值与校准参数的第一值相关联。该设备可以基于特定温度值和与校准参数相关联的温度补偿函数来确定校准参数的第二值。该设备可以基于第一值和第二值的比较来选择性地更新温度补偿函数。

Description

没有经常旋转需要的角度传感器的校准
技术领域
本发明涉及角度传感器领域，特别地涉及角度传感器的校准。
背景技术
磁性角度传感器可以用于确定由磁体产生的磁场的取向(例如，零度和三百零六度之间的角度)。磁性角度传感器可以是霍尔效应传感器、磁阻(MR)传感器、可变磁阻传感器(VRS)、磁通门传感器等。
发明内容
根据一些可能的实现，一种设备可以包括用于进行以下操作的一个或多个处理器：获取由感测设备收集的原始传感器数据，原始传感器数据包括信号值的集合和与信号值的集合相对应的温度值的集合，其中信号值的集合可以与存在于感测设备处的磁场相对应；基于信号值的集合来确定与校准感测设备相关联的校准参数的第一值；基于温度值的集合来将特定温度值与校准参数的第一值相关联；基于特定温度值和与校准参数相关联的温度补偿函数来确定校准参数的第二值；以及基于第一值和第二值的比较来选择性地更新温度补偿函数。
根据一些可能的实现，一种方法可以包括：由感测设备获取信号值的集合和与信号值的集合相对应的温度的集合，其中信号值的集合和温度的集合可以被包括在由感测设备收集的传感器数据中，并且其中信号值的集合可以与存在于感测设备处的磁场的一个或多个分量相对应；由感测设备基于信号值的集合来确定与校准感测设备相关联的校准参数的第一值；由感测设备基于温度的集合来将特定温度与校准参数的第一值相关联；由感测设备基于特定温度和与校准参数相对应的温度补偿函数来计算校准参数的第二值；以及由感测设备基于第一值和第二值来选择性地更新温度补偿函数。
根据一些可能的实现，一种角度传感器可以包括一个或多个感测元件、存储器和一个或多个处理器，一个或多个处理器用于：接收包括信号值的集合和与信号值的集合相对应的温度值的集合的传感器数据，其中信号值的集合可以与存在于角度传感器处的磁场相对应；基于信号值的集合来确定与校准角度传感器相关联的校准参数的第一值；基于温度值的集合来标识与校准参数的第一值相关联的特定温度值；基于特定温度值和与校准参数相关联的温度补偿函数来确定校准参数的第二值；基于第一值和第二值的比较来更新温度补偿函数；以及存储与温度补偿函数相关联的信息。
附图说明
图1是本文中描述的示例实现的概述的图；
图2是其中可以实现本文中描述的***和/或方法的示例环境的图；
图3是图2的一个或多个设备的示例部件的图；
图4A和图4B是用于更新与使用后端校准技术来校准角度传感器相关联的温度补偿函数的示例过程的流程图；以及
图5A和图5B是与图4A和图4B所示的示例过程相关的示例实现的图。
具体实施方式
示例实现的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。
磁性角度传感器(本文中称为角度传感器)可以能够执行自动的校准(本文中称为自动校准)，以便在角度传感器的寿命期间维持和/或提高测量精度。例如，角度传感器可以自动校准，以便去除寿命漂移和/或在初始校准期间感测到的磁场与在应用设置时感测到的磁场之间的失配效应。此外，自动校准允许角度传感器通过连续地适应应用中存在的实际条件(包括改变温度条件)来避免单独的温度补偿。
然而，当在其中磁场的完整旋转(即，360°旋转)不经常发生的应用中实现角度传感器时，自动校准可以不被使用。一个这样的应用是当测量汽车中的转向角时，例如汽车可以行驶(例如，在高速公路上)大量的时间而没有大的转向角的变化，并且因此完整旋转可能不经常发生。在这种情况下，角度传感器可能需要利用后端校准并且实现保护带，以便考虑校准不准确度和参数漂移的影响。例如，在制造角度传感器时，角度传感器可以被配置为具有用于一组校准参数的初始值，诸如偏移参数、增益参数、相位参数、温度系数等。这里，角度传感器可以基于校准参数的初始值和在应用中使用期间测量的温度来被校准(例如，在应用中的使用期间)。然而，由于校准参数的初始值在角度传感器的寿命早期(例如，制造后不久)存储在角度传感器上，温度补偿在角度传感器的寿命期间可能变得不太准确(例如，由于角度传感器、磁体等的老化效应)。因此，角度传感器可能需要使用保护带，以便考虑在角度传感器的寿命期间的校准不准确度和参数漂移的影响。
本文中描述的实现提供了用于确定与执行角度传感器的后端校准相关联的一组温度补偿函数的技术(例如，当自动校准技术被禁用或不可用时)。在一些实现中，该组温度补偿函数可以在传感器的寿命期间(例如，在初始校准之后)基于收集的传感器数据来被更新，从而允许在角度传感器的寿命期间提高后端校准的精度以及/或者消除采用与考虑角度传感器的寿命期间可能出现的校准不准确度和/或参数漂移相关联的保护带的需要。
图1是本文中描述的示例实现100的概述的图。如图1中的附图标记105所示，角度传感器220可以收集包括第一信号(例如，与磁场的x分量相对应的x信号)和第二信号(例如，与磁场的y分量相对应的y信号)的最小值和最大值的原始传感器数据。最小值和最大值在图1中被描绘为Xmin、Xmax、Ymin和Ymax。如图所示，角度传感器还可以收集与最小值和最大值相对应的温度值。
如附图标记110所示，角度传感器220可以确定温度窗口是否满足(即，温度值是否在特定大小的温度范围内)。在一些实现中，温度窗口可以包括标识与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的温度数据中的任何两项之间的容许温度差的范围的信息。
如附图标记115所示，基于确定温度值满足温度窗口，角度传感器220可以确定校准参数的第一值(P1)和与原始传感器数据相关联的平均温度值(T1)。在一些实现中，校准参数可以包括与校准角度传感器220相关联的参数。例如，校准参数可以包括与校正x信号的偏移相关联的偏移参数(Ox)、与归一化x信号的幅度相关联的增益参数(Ax)、与校正y信号的偏移相关联的偏移参数(Oy)、与归一化y信号的幅度相关联的增益参数(Ay)、与校正x信号与y信号之间的非正交性误差相关联的相位参数等。
在一些实现中，角度传感器220可以基于原始传感器数据确定校准参数的第一值。例如，角度传感器220可以将Ox的第一值确定为等于Xmin和Xmax的平均值的值。另外地或替代地，角度传感器220可以将Oy的第一值确定为等于Ymin和Ymax的平均值的值。另外地或替代地，角度传感器220可以将Ax的第一值确定为与Xmin和Xmax之间的差值的一半相等的值。另外地或替代地，角度传感器220可以将Ay的第一值确定为与Ymin和Ymax之间的差值的一半相等的值。在一些实现中，的第一值可以基于将与x信号的过零相对应的角度和与Ymin和/或Ymax相对应的角度相比较来被确定。这里，可以被确定为当施加到x信号时引起x信号与y信号之间的相位差等于90°的角度。在一些实现中，角度传感器220可以将平均温度(T1)与校准参数的第一值相关联。
如附图标记120所示，角度传感器220可以基于温度补偿函数(fP)和T1来确定校准参数的第二值(P2)。温度补偿函数可以包括这样的函数，可以根据该函数基于温度来计算校准参数的值。这里，校准参数的第二值可以包括基于由角度传感器220存储或可访问的与校准参数相关联的温度补偿函数来被计算的校准参数的值。
如附图标记125所示，角度传感器220可以确定第一值与第二值之间的差值满足偏差阈值(例如，P1-P2满足阈值＝“是”)。偏差阈值可以包括标识第一值与第二值之间的差值的信息，如果满足，则触发角度传感器220更新与校准角度传感器220相关联的温度补偿函数。
如附图标记130所示，角度传感器220可以基于第一值(P1)更新温度补偿函数(fP)。在一些实现中，角度传感器220可以基于多项式方法或分段函数方法来更新温度补偿函数(如下面关于图4B更详细地讨论)。另外地或替代地，角度传感器220可以基于样条函数更新温度补偿函数。
如附图标记135所示，在更新温度补偿函数之后，角度传感器220可以使用温度补偿来执行220的后端校准(例如，当自动校准被禁用或不可用时)。如上所述，该组温度补偿函数可以在角度传感器220的寿命期间(例如，在初始校准之后)基于收集的传感器数据来被更新，从而允许在角度传感器的寿命期间提高后端校准的精度以及/或者消除采用与考虑角度传感器220的寿命期间可能出现的校准不准确度和/或参数漂移相关联的保护带的需要。
如上所述，图1被提供仅作为示例。其他示例是可能的，并且可以与关于图1所描述的不同。
图2是其中可以实现本文中描述的装置的示例环境200的图。如图2所示，环境200可以包括可以围绕轴215旋转的磁体210、角度传感器220和控制器230。
磁体210包括被定位为围绕轴215(例如，假想线)旋转的一个或多个磁体。在一些实现中，磁体210可以(例如机械地)连接到可旋转物体(未示出)，使得磁体210的旋转角度对应于可旋转物体的旋转角度(例如，当可旋转物体的端面与磁体210之间存在防滑关系时)。
在图2所示的示例环境200中，磁体210包括形成北极(N)的第一半部和形成南极(S)的第二半部，使得磁体210包括一个极对。在一些实现中，磁体210可以但不限于包括多于一个极对。在一些实现中，磁体210可以包括围绕穿过磁体210的中心的轴215同心地定位的盘状磁体，如图2所示。虽然磁体210在图2中被示出为圆形，但是磁体210可以是另一形状，诸如正方形、矩形、椭圆形等。例如，在与磁体210的表面相对应的平面与轴215之间的角度偏离基本垂直关系的情况下，磁体210可以是椭圆形。平面可以包括对称地切割通过磁体210并且包括磁体210的磁体中心的平面。在大多数实际情况下，平面可以基本上垂直于轴215。作为另一示例，磁体210可以包括被定位为围绕轴215(与可旋转物体一起)旋转的环形磁体。环形磁体可以是在可旋转物体的端部处的磁体210的布置所关注的。
在一些实现中，磁体210可以包括在磁体210的两个部分上的两个交替极(例如，在磁体210的第一半部上的北极、在磁体210的第二半部上的南极)。另外地或替代地，磁体210可以包括偶极磁体(例如，偶极棒磁体、圆形偶极磁体、椭圆形偶极磁体等)、永磁体、电磁体、磁带等。磁体210可以由铁磁材料(例如，硬铁氧体)组成，并且可以产生磁场。磁体210还可以包括稀土磁体，由于稀土磁体的本质上高的磁场强度而可能是有利的。如上所述，在一些实现中，磁体210可以附接到可旋转物体或与可旋转物体耦合，针对可旋转物体，旋转角度可以基于磁体210的旋转角度来被确定(例如，由角度传感器220，由控制器230)。
角度传感器220包括用于检测磁场分量的一个或多个感测设备以用于确定旋转角度(例如，磁体210、与磁体210连接的可旋转物体等的旋转角度)。例如，角度传感器220可以包括一个或多个电路(例如，一个或多个集成电路)。在一些实现中，角度传感器220可以被放置在相对于磁体210的位置处，使得角度传感器220可以检测由磁体210产生的磁场的分量。在一些实现中，角度传感器220可以包括集成电路，该集成电路包括集成控制器230(例如使得角度传感器220的输出可以包括描述磁体210和/或可旋转物体的旋转角度的信息)。
在一些实现中，角度传感器220可以包括被配置为感测存在于角度传感器220处的由磁体210产生的磁场的分量的幅度的一组感测元件。另外地或替代地，角度传感器220可以包括允许角度传感器220确定角度传感器220处或附近的温度的温度感测元件。关于角度传感器220的附加细节在下面参考图3进行描述。
控制器230包括与确定磁体210的旋转角度相关联的一个或多个电路，该电路提供与磁体210的旋转角度并且因此与磁体210连接的可旋转物体的旋转角度相关联的信息。例如，控制器230可以包括一个或多个电路(例如，集成电路、控制电路、反馈电路等)。控制器230可以接收来自一个或多个传感器(诸如一个或多个角度传感器220)的输入信号，可以处理输入信号(例如，使用模拟信号处理器、数字信号处理器等)来生成输出信号，并且可以将输出信号提供给一个或多个其他设备或***。例如，控制器230可以从角度传感器220接收一个或多个输入信号，并且可以使用一个或多个输入信号来生成包括磁体210和/或与磁体210连接的可旋转物体的角位置的输出信号。
作为示例，提供了图2所示的装置的数目和布置。实际上，与图2所示的装置相比，可以存在附加的装置、更少的装置、不同的装置或不同地布置的装置。此外，图2所示的两个或更多个装置可以在单个装置内实现，或者图2所示的单个装置可以实现为多个分布式装置。另外地或替代地，环境200的一组装置(例如，一个或多个装置)可以执行被描述为由环境200的另一组装置执行的一个或多个功能。
图3是被包括在图2的示例环境200中的角度传感器220的示例部件的图。如图所示，角度传感器220可以包括一组感测元件310、模数转换器(ADC)320、数字信号处理器(DSP)330、可选的存储器部件340和数字接口350。
感测元件310包括用于感测存在于角度传感器220处的磁场(例如由磁体210生成的磁场)的分量的幅度的一个或多个装置。例如，感测元件310可以包括基于霍尔效应操作的霍尔传感器。作为另一示例，感测元件310可以包括由磁阻材料(例如，镍铁(NiFe))组成的MR传感器，其中磁阻材料的电阻可以取决于存在于磁阻材料处的磁场的强度和/或方向。这里，感测元件310可以基于各向异性磁阻(AMR)效应、巨磁阻(GMR)效应、隧道磁阻(TMR)效应等来测量磁阻。作为附加示例，感测元件310可以包括基于感应来操作的可变磁阻(VR)传感器。在一些实现中，感测元件310可以包括与测量角度传感器220处或附近的温度相关联的温度感测元件。
ADC 320包括将来自一个或多个感测元件310的模拟信号转换为数字信号的模数转换器。例如，ADC 320可以将从一个或多个感测元件310接收的模拟信号转换为要由DSP330处理的数字信号。ADC 320可以向DSP 330提供数字信号。在一些实现中，角度传感器220可以包括一个或多个ADC 320。
DSP 330包括数字信号处理设备或数字信号处理设备的集合(即，一个或多个处理器)。在一些实现中，DSP 330可以从ADC 320接收数字信号，并且可以处理数字信号以形成输出信号(例如，去往图2所示的控制器230)，诸如与确定与可旋转物体一起旋转的磁体210的旋转角度相关联的输出信号。在一些实现中，DSP 330可以包括一个或多个处理器，诸如中央处理单元(CPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或另一类型的处理部件。
可选的存储器部件340包括存储用于由角度传感器220使用的信息和/或指令的只读存储器(ROM)(例如，EEPROM)、随机存取存储器(RAM)和/或另一类型的动态或静态存储设备(例如，闪速存储器、磁性存储器、光学存储器等)。在一些实现中，可选的存储器部件340可以存储与由DSP 330执行的处理相关联的信息。在一些实现中，角度传感器220可以基于执行由诸如可选的存储器部件340等非暂态计算机可读介质存储的软件指令来执行本文中描述的处理。计算机可读介质在本文中被定义为非暂态存储器设备。另外地或替代地，可选的存储器部件340可以存储用于感测元件310的配置值或参数和/或角度传感器220的一个或多个其他部件(诸如ADC 320或数字接口350)的信息。
数字接口350包括接口，角度传感器220可以经由该接口从另一设备(诸如控制器230，见图2)接收信息和/或向其提供信息。例如，数字接口350可以将由DSP 330确定的输出信号提供给控制器230，并且还可以从控制器230接收信息。
作为示例，提供了图3所示的部件的数目和布置。在实践中，与图3所示的相比，角度传感器220可以包括附加的部件、更少的部件、不同的部件或不同地布置的部件。另外地或替代地，角度传感器220的一组部件(例如，一个或多个部件)可以执行被描述为由角度传感器220的另一组部件执行的一个或多个功能。
图4A和图4B是用于更新与使用后端校准技术来校准角度传感器220相关联的温度补偿函数的示例过程400的流程图。在一些实现中，过程400的一个或多个过程块可以由角度传感器220执行。在一些实现中，过程400的一个或多个过程块可以由与角度传感器220分开或者包括角度传感器220的另一设备或一组设备来执行，诸如控制器230。
如图4A所示，过程400可以包括获取原始传感器数据，原始传感器数据包括第一信号和第二信号的最小值和最大值以及与最小值和最大值相对应的温度数据(块405)。例如，角度传感器220可以获取包括第一信号和第二信号的最小值和最大值以及与最小值和最大值相对应的温度数据的原始传感器数据。
在一些实现中，原始传感器数据可以包括由角度传感器220基于由磁体210产生的磁场而生成的第一信号和第二信号(例如，电压信号、电流信号)的最小值和最大值。例如，原始传感器数据可以包括与存在于角度传感器220处的磁场的x分量相对应的x信号(例如，余弦信号)的最小值和最大值。这些值可以分别称为Xmin和Xmax。类似地，原始传感器数据可以包括与存在于角度传感器220处的磁场的y分量相对应的y信号(例如，正弦信号)的最小值和最大值。这些值可以分别称为Ymin和Ymax。在一些实现中，原始传感器数据还可以包括与x信号和/或y信号的过零相关联的数据。
在一些实现中，原始传感器数据还可以包括与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的温度数据。例如，角度传感器220可以包括允许角度传感器220确定角度传感器220处或附近的温度的感测元件310。这里，在磁体210的旋转期间，角度传感器220可以确定与Xmin、Xmax、Ymin、和Ymax值相对应的温度(例如，在角度传感器220获取每个值时在角度传感器220处或附近的温度)。
在一些实现中，原始传感器数据还可以包括与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的时间数据。例如，角度传感器220可以包括时钟，其允许角度传感器220确定获取Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值的时间(例如，低至十分之一秒、百分之一秒)。在一些实现中，时间数据可以包括一天中的时间、从特定点(例如，定时器的开始时间)测量的时间等。
在一些实现中，角度传感器220可以在磁体210的旋转期间获取原始传感器数据。例如，磁体210可以围绕轴215旋转，并且角度传感器220可以在旋转期间获取原始传感器数据。在一些实现中，角度传感器220可以确定在进行过程400之前角度传感器220已经获得了Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值(例如，磁体210已经执行了完整旋转)。例如，角度传感器220可以确定x信号的一系列值，并且可以比较相邻(例如，在时间上相邻)信号值，以便确定角度传感器220是否已经获得Xmax值(例如，当第一时间x信号值小于第二时间x信号值并且第三时间x信号值小于第二时间x信号值时)和Xmin值(例如，当第四时间x信号值大于第五时间x信号值并且第六时间x信号值大于第五时间x信号值时)。角度传感器220可以确定角度传感器220是否以类似的方式获得了Ymin和Ymax值。
如图4A进一步所示，过程400可以包括基于原始传感器数据确定温度窗口是否被满足(块410)。例如，角度传感器220可以确定温度窗口是否被满足。在一些实现中，角度传感器220可以基于获取包括Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值的原始传感器数据来确定温度数据是否满足温度窗口。
温度窗口可以包括标识与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的温度数据的任何两项之间的最大容许温度差的信息，以便继续更新与校准角度传感器220相关联的温度补偿函数。例如，温度窗口可以是0.50摄氏度(℃)的温度窗口(例如，要求温度数据项彼此在0.50℃以内)、2.0℃的温度窗口(例如，要求温度数据项彼此在2.0℃以内)等。在一些实现中，温度窗口可以在角度传感器220上可配置。
在一些实现中，温度窗口确保基于Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值对温度补偿函数的更新不会由于Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值之间的显著的温度差而被不利地影响(例如，在温度变化可能降低所计算的校准参数的精度的情况下)。在一些实现中，角度传感器220可以基于与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的温度数据来确定温度窗口是否被满足。例如，角度传感器220可以确定与每个值相关联的温度之间的差值(例如，|TXmin-TXmax|、|TXmin-TYmin|、|TXmin-TYmax|、|TXmax-TYmin|、|TXmax-TYmax|和|TYmin-TYmax|)，并且可以确定每个差值是否在温度窗口内。
如图4A进一步所示，如果温度窗口不被满足(块410为“否”)，则过程400可以包括获取包括第一信号和第二信号的最小值和最大值以及与最小值和最大值相对应的温度数据的原始传感器数据(块405)。例如，角度传感器220可以确定温度窗口不被满足，并且可以返回到块405并且继续获取附加的原始传感器数据，如上所述。
如图4A进一步所示，如果温度窗口被满足(块410为“是”)，则过程400可以包括基于原始传感器数据确定时间窗口是否被满足(块415)。例如，角度传感器220可以确定时间窗口是否被满足。在一些实现中，角度传感器220可以基于获取包括Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值的原始传感器数据来确定时间数据是否满足时间窗口。另外地或替代地，角度传感器220可以基于确定温度数据满足温度窗口来确定时间数据是否满足时间窗口。
时间窗口可以包括标识与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的时间数据的任何两项之间的最大容许时间差的信息，以便继续更新与校准角度传感器220相关联的温度补偿函数。例如，时间窗口可以是0.5秒的时间窗口(例如，要求时间数据项彼此在0.5秒以内)、2.0秒的时间窗口(例如，要求时间数据项彼此在2.0秒以内)等。在一些实现中，时间窗口可以在角度传感器220上可配置。
在一些实现中，时间窗口确保基于Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值对温度补偿函数的更新不会由于Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值之间的显著的时间差而被不利地影响。在一些实现中，角度传感器220可以基于与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的时间数据来确定时间窗口是否被满足。例如，角度传感器220可以确定与每个值相关联的时间之间的差值，并且确定每个差值是否在时间窗口内。在一些实现中，确定时间窗口是否被满足是可选择的(即，角度传感器220可以从块410进行到块420而不执行块415)。
如图4A进一步所示，如果时间窗口不被满足(块415为“否”)，则过程400可以包括获取包括第一信号和第二信号的最小值和最大值以及与最小值和最大值相对应的温度数据的原始传感器数据(块405)。例如，角度传感器220可以确定时间窗口不被满足，并且可以返回到块405并且继续获取原始传感器数据，如上所述。
如图4A进一步所示，如果时间窗口被满足(块415为“是”)，则过程400可以包括基于原始传感器数据确定校准参数的第一值(块420)。例如，角度传感器220可以确定校准参数的第一值。在一些实现中，当角度传感器220确定时间窗口被满足时(例如，之后)，角度传感器220可以确定校准参数的第一值。另外地或替代地，角度传感器220可以在角度传感器220确定温度窗口被满足时确定校准参数的第一值。
校准参数可以包括与校准角度传感器220相关联的参数。例如，校准参数可以包括与校正x信号的偏移相关联的偏移参数(Ox)、与归一化x信号的幅度相关联的增益参数(Ax)、与校正y信号的偏移相关联的偏移参数(Oy)、与归一化y信号的幅度相关联的增益参数(Ay)、与校正x信号和y信号之间的非正交性误差相关联的相位参数前述中的任何一种或全部的组合等。
在一些实现中，角度传感器220可以基于原始传感器数据确定校准参数的第一值。例如，角度传感器220可以将Ox的第一值确定为等于Xmin和Xmax的平均值的值。另外地或替代地，角度传感器220可以将Oy的第一值确定为等于Ymin和Ymax的平均值的值。另外地或替代地，角度传感器220可以将Ax的第一值确定为与Xmin和Xmax之间的差值的一半相等的值。另外地或替代地，角度传感器220可以将Ay的第一值确定为与Ymin和Ymax之间的差值的一半相等的值。在一些实现中，的第一值可以基于将与x信号的过零相对应的角度和与Ymin和/或Ymax相对应的角度相比较来被确定。这里，可以被确定为当施加到x信号时引起x信号与y信号之间的相位差等于90°的角度。注意，用于确定校准参数的第一值的上述技术仅仅是示例，并且可以使用不同的技术。
在一些实现中，角度传感器220可以确定一个或多个校准参数的第一值。注意，虽然在如上所述的确定校准参数的上下文中描述了本文中描述的实现，但是存在用于确定与校准角度传感器相关联的校准参数的其他技术，其中任何一种可以应用于本文中描述的技术。
如图4A进一步所示，过程400可以包括将温度与校准参数的第一值相关联(块425)。例如，角度传感器220可以将特定温度(例如，特定温度值)与校准参数的第一值相关联。在一些实现中，角度传感器220可以基于确定校准参数的第一值来将温度与校准参数的第一值相关联。
在一些实现中，角度传感器220可以将平均温度与校准参数的第一值相关联。例如，角度传感器220可以确定由与Xmin、Xmax、Ymin和Ymax值相对应的温度数据标识的温度的平均温度。这里，角度传感器220可以将平均温度与校准参数的第一值相关联。另外地或替代地，角度传感器220可以将温度数据的中值、温度数据的众数、最高温度数据、最低温度数据等与校准参数的第一值相关联。
如图4B所示，过程400可以包括基于温度和与校准参数相关联的温度补偿函数来确定校准参数的第二值(块430)。例如，角度传感器220可以基于温度和与校准参数相关联的温度补偿函数来确定校准参数的第二值。在一些实现中，角度传感器220可以基于将温度与校准参数的第一值相关联来确定校准参数的第二值。
校准参数的第二值可以包括基于由角度传感器220存储或可访问的温度补偿函数来被计算的校准参数的值。温度补偿函数可以包括这样的函数，校准参数的值可以根据该函数基于温度来被计算。例如，温度补偿函数可以包括接收温度作为输入并且提供校准参数的值作为输出的多项式函数、分段线性函数、样条函数等。
在一些实现中，角度传感器220可以存储与温度补偿函数相关联的信息。例如，在初始校准期间，角度传感器220可以配置有与校准参数相关联的温度补偿函数。在一些实现中，角度传感器220可以更新温度补偿函数(如下所述)，并且存储与经更新的温度补偿函数相关联的信息，使得角度传感器220可以在稍后的时间使用后端校准技术来校准角度传感器220(例如，基于经更新的温度补偿函数)。在一些实现中，角度传感器220可以存储与对应于多个校准参数(例如，Ox、Oy、Ax、Ay和/或)的多个温度补偿函数相关联的信息。
在一些实现中，角度传感器220可以通过提供与校准参数的第一值相关联的平均温度相关联的信息作为对温度补偿函数的输入以及接收作为输出的校准参数的第二值来确定校准参数的第二值。另外地或替代地，角度传感器220可以基于与校准参数相对应的查找表来确定校准参数的第二值(例如，当查找表存储与不同温度相对应的校准参数的值时)。在一些实现中，角度传感器220可以在查找表中的两个或更多个值之间进行推断，以便确定校准参数的第二值。
在一些实现中，角度传感器220可以确定一个或多个校准参数的第二值。例如，角度传感器220可以基于由角度传感器220存储的与每个校准参数相对应的相应的温度补偿函数来确定Ox、Oy、Ax、Ay和/或的第二值。
如图4B进一步所示，过程400可以包括将校准参数的第一值和校准参数的第二值相比较(块435)，以及基于比较第一值和第二值来确定偏差阈值是否被满足(块440)。例如，角度传感器220可以将校准参数的第一值与校准参数的第二值相比较，以及确定偏差阈值是否被满足(例如，第一值与第二值之间的差值是否超过、大于、大于或等于表示偏差阈值的值等)。在一些实现中，角度传感器220可以在角度传感器220确定校准参数的第一值和校准参数的第二值之后比较第一值和第二值。
偏差阈值可以包括标识第一值与第二值之间的差值的信息，如果满足，则触发角度传感器220更新与校准角度传感器220相关联的温度补偿函数。例如，偏差阈值可以包括最小差值、百分比差值等。在一些实现中，偏差阈值可以在角度传感器220上可配置。如果满足，则角度传感器220可以继续进行以更新温度补偿函数(即，可以继续进行过程400)。在一些实现中，确定偏差阈值是否被满足是可选的(即，角度传感器220可以进行到块445而不执行块435和块440)。
如图4B进一步所示，如果偏差阈值不被满足(块440为“否”)，则过程400可以包括获取原始传感器数据，原始传感器数据包括第一信号和第二信号的最小值和最大值以及与最小值和最大值相对应的温度数据(块405)。例如，角度传感器220可以确定偏差阈值不被满足，并且可以返回到块405并且继续获取附加的原始传感器数据，如上所述。这里，不满足偏差阈值的偏差可以指示温度补偿函数可以可靠地用于确定校准参数的值。
如图4B进一步所示，如果偏差阈值被满足(块440为“是”)，则过程400可以包括基于校准参数的第一值来更新温度补偿函数(块445)。例如，角度传感器220可以基于校准参数的第一值来更新温度补偿函数。在一些实现中，角度传感器220可以在确定偏差阈值被满足之后更新温度补偿函数。另外地或替代地，角度传感器220可以在角度传感器220确定校准参数的第二值之后更新温度补偿函数。在一些实现中，角度传感器220可以基于校准参数的第一值来更新温度补偿函数。
图5A是与更新多项式温度补偿函数相关联的示例的图。如图5A所示，角度传感器220可以根据温度补偿函数来计算一组N个校准点。这里，该组N个校准点可以(例如相等地)分布在与角度传感器220相关联的温度范围内。如进一步所示，角度传感器220可以添加与校准参数的第一值相关联的点(例如在相关联的温度处)并且重新计算多项式的系数(例如使用多项式回归技术)。这里，附加点可以影响相应温度附近的温度补偿函数。例如，如图5A所示，与第一值相关联的校准点可以将与温度补偿函数相关联的线朝向与第一值相关联的点向下拉。在一些实现中，可以配置N个校准点的数目，以便控制附加点对温度补偿函数的影响。
如上所述，图5A被提供仅作为示例。其他示例是可能的，并且可以与关于图5A所描述的不同。
图5B是与更新分段线性(PWL)温度补偿函数相关联的示例的图。如图5B所示，角度传感器220可以根据温度补偿函数来计算由边界节点定义的一组线段。如进一步所示，角度传感器220可以添加与校准参数的第一值相关联的点(例如在相关联的温度处)并且重新计算分段函数。例如，角度传感器220可以计算与第一值相关联的分段函数的线段之间的差值，并且将与线段相关联的边界节点朝向第一值(例如如图5B所示地向下)移动特定量(例如所计算的差值的10％)。可选地，角度传感器220可以将边界节点移动与相邻边界节点的温度互为倒数的分数，以便使得边界节点更接近添加的点以相对于其他边界节点进一步移动。
在一些实现中，在更新温度补偿函数之后，与温度补偿函数相关联的信息可以被写入角度传感器220的存储器部件(例如，非易失性存储器)。在一些实现中，与温度补偿函数相关联的先前信息可以被维持(例如，存储在存储器部件中而不被覆盖或删除)，直到写入过程的成功已经被验证(例如，通过读取回包括循环冗余校验(CRC)的新的数据并且与所提取的数据相比较)，以便在写入操作失败的情况下(例如，由于与角度传感器220相关联的电源故障，由于与角度传感器220相关联的瞬时干扰，等等)确保原始温度补偿函数可用。
在一些实现中，只有在与温度补偿函数相关联的偏差阈值的相关性满足阈值次数时，才可以执行温度补偿函数的更新(例如使得角度传感器220仅在检测到阈值偏差数时更新温度补偿函数)。
在一些实现中，温度补偿函数的更新可以执行一次或多次，并且当温度补偿函数被显著修改时，可以执行向非易失性存储器部件的传送。例如，如上所述，角度传感器220可以更新温度补偿函数，但是只有当温度补偿函数的变化满足阈值时(例如当温度补偿函数的系数的变化大于阈值或大于特定百分比变化时)，才可以将更新的温度补偿函数写入非易失性存储器。这里，由于角度传感器220在更新温度补偿函数之后确定是否存储更新的温度补偿函数，可以不执行第一值与第二值之间的差值的确定(即，角度传感器220可以跳过块435和块440)。在一些实现中，跳过块435和块440可以允许角度传感器220的资源(例如处理资源、功率等)的节约。
在一些实现中，在更新温度补偿函数之后，角度传感器220可以使用温度补偿函数来执行角度传感器220的后端校准。如上所述，温度补偿函数可以在角度传感器220的寿命期间(例如在初始校准之后)基于收集的传感器数据来被更新，从而允许在角度传感器的寿命期间提高后端校准的精度以及/或者消除采用与考虑角度传感器220的寿命期间可能出现的校准不准确度和/或参数漂移相关联的保护带的需要。
虽然图4示出了过程400的示例块，但是在一些实现中，与图4所示的相比，过程400可以包括附加的块、更少的块、不同的块或者不同地布置的块。例如，过程400的一个或多个块可以在过程400期间与如图4A和图4B所示不同点处被执行。作为具体示例，温度窗口是否被满足的确定(块410)和/或时间窗口是否被满足的确定(块415)可以在更新温度补偿函数(块445)紧接之前执行、在比较校准参数的第一值和第二值紧接之后执行、或者在过程400期间的另一点处执行。
另外地或替代地，过程400的两个或更多个块可以并行地执行。此外，虽然过程400被描述为由角度传感器220执行，但是在一些实现中，过程400的一个或更多个或所有的块可以通过控制器230来执行。
如上所述，该组温度补偿函数可以在角度传感器220的寿命期间(例如在初始校准之后)基于收集的传感器数据来被更新，从而允许在角度传感器的寿命期间提高后端校准的精度以及/或者消除采用与考虑角度传感器220的寿命期间可能出现的校准不准确度和/或参数漂移相关联的保护带的需要。
前述公开提供了说明和描述，但是并不旨在穷举或将实现限制为所公开的精确形式。根据上述公开的修改和变形是可能的，或者修改和变形可以从实现的实践中获取。
例如，尽管本文中描述的技术可以在用于确定磁场取向(例如，零度和三百零六度之间的角度)的角度传感器的上下文中进行描述，但是这些技术可以等同地应用于与一种或多种其他类型的传感器相关联的上下文中，诸如用于确定可旋转物体的旋转速度的(例如磁性)速度传感器。
作为特定示例，一种速度传感器可以包括一个或多个感测元件、存储器和一个或多个处理器，一个或多个处理器用于：接收包括信号值的集合和与信号值的集合相对应的温度值的集合的传感器数据，其中信号值的集合可以与存在于速度传感器处的磁场相对应；基于信号值的集合来确定与校准速度传感器相关联的校准参数的第一值；基于温度值的集合来标识与校准参数的第一值相关联的特定温度值；基于特定温度值和与校准参数相关联的温度补偿函数来确定校准参数的第二值；基于第一值和第二值的比较来更新温度补偿函数；并且存储与温度补偿函数相关联的信息。
本文中结合阈值描述了一些实现。如本文中使用的，满足阈值可以是指值大于阈值，多于阈值，高于阈值，大于或等于阈值，小于阈值，少于阈值，低于阈值，小于或等于阈值，等于阈值，等等。
即使在权利要求中叙述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但是这些组合并不旨在限制可能的实现的公开。事实上，这些特征中的很多可以以没有具体地在权利要求书中叙述和/或在说明书中公开的方式组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可以直接取决于仅一个权利要求，但是可能的实现的公开包括与权利要求组中的每个其他权利要求结合的每个从属权利要求。
除非明确描述，否则本文中使用的元件、动作或指令不应当被解释为关键或必要的。此外，如本文中使用，冠词“一个”和“一”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”可互换地使用。此外，如本文中使用，术语“集合”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”可互换地使用。如果仅想要一个项目，则使用术语“一个”或类似的语言。此外，如本文中使用，术语“具有”、“具有……的”等旨在是开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非另有明确说明。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
一个或多个处理器，用于：
获取由感测设备收集的原始传感器数据，所述原始传感器数据包括信号值的集合和与所述信号值的集合相对应的温度值的集合，
所述信号值的集合与存在于所述感测设备处的磁场相对应；
基于所述信号值的集合来确定与校准所述感测设备相关联的校准参数的第一值；
基于所述温度值的集合来将特定温度值与所述校准参数的第一值相关联；
基于所述特定温度值和与所述校准参数相关联的温度补偿函数来确定所述校准参数的第二值；以及
基于所述第一值和所述第二值的比较来选择性地更新所述温度补偿函数。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号值的集合包括与所述磁场的第一分量相对应的第一信号的最小值、所述第一信号的最大值、与所述磁场的第二分量相对应的第二信号的最小值和所述第二信号的最大值。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个处理器进一步用于：
基于所述温度值的集合来确定温度窗口被满足；以及
其中所述一个或多个处理器在选择性地更新所述温度补偿函数时用于：
基于确定所述温度窗口被满足来选择性地更新所述温度补偿函数。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个处理器进一步用于：
获取标识与所述信号值的集合相对应的时间的集合的信息；
基于标识所述时间的集合的所述信息来确定时间窗口被满足；以及
其中所述一个或多个处理器在选择性地更新所述温度补偿函数时用于：
基于确定所述时间窗口被满足来选择性地更新所述温度补偿函数。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述特定温度值是所述温度值的集合的平均温度值、所述温度值的集合的中间值、或所述温度值的集合的众数温度值。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个处理器在基于所述第一值和所述第二值的比较来选择性地更新所述温度补偿函数时用于：
计算所述第一值与所述第二值之间的差值；以及
当所述第一值与所述第二值之间的差值满足偏差阈值时，更新所述温度补偿函数。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述一个或多个处理器进一步用于：
引起与所述温度补偿函数相关联的存储的信息被维持在非易失性存储器部件中直到与更新所述温度补偿函数相关联的写入过程的成功已经被验证。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述温度补偿函数是多项式函数、分段线性函数或样条函数。
9.一种方法，包括：
通过感测设备获取信号值的集合和与所述信号值的集合相对应的温度的集合，
所述信号值的集合和所述温度的集合被包括在由所述感测设备收集的传感器数据中，并且
所述信号值的集合与存在于所述感测设备处的磁场的一个或多个分量相对应；
通过所述感测设备基于所述信号值的集合来确定与校准所述感测设备相关联的校准参数的第一值；
通过所述感测设备基于所述温度的集合来将特定温度与所述校准参数的第一值相关联；
通过所述感测设备基于所述特定温度和与所述校准参数相对应的温度补偿函数来计算所述校准参数的第二值；以及
通过所述感测设备基于所述第一值和所述第二值来选择性地更新所述温度补偿函数。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述信号值的集合包括与所述磁场的第一分量相对应的第一信号的最小值和最大值、以及与所述磁场的第二分量相对应的第二信号的最小值和最大值。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：
基于所述温度的集合来确定温度窗口被满足；以及
其中选择性地更新所述温度补偿函数包括：
基于确定所述温度窗口被满足来选择性地更新所述温度补偿函数。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括：
获取标识与所述信号值的集合相对应的时间的集合的信息；
基于标识所述时间的集合的所述信息来确定时间窗口被满足；以及
其中选择性地更新所述温度补偿函数包括：
基于确定所述时间窗口被满足来选择性地更新所述温度补偿函数。
13.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述第一值和所述第二值来选择性地更新所述温度补偿函数包括：
计算所述第一值与所述第二值之间的差值；以及
当所述第一值与所述第二值之间的差值超过偏差阈值时，更新所述温度补偿函数。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
引起与所述温度补偿函数相关联的存储的信息被维持在非易失性存储器部件中直到与更新所述温度补偿函数相关联的写入过程的成功已经被验证。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述温度补偿函数是多项式函数、分段线性函数或样条函数。
16.根据权利要求9所述的方法，其中所述校准参数是与校准所述感测设备相关联的偏移参数、与校准所述感测设备相关联的增益参数、或与校准所述感测设备相关联的相位参数。
17.一种角度传感器，包括：
一个或多个感测元件；
存储器；以及
一个或多个处理器，用于：
接收传感器数据，所述传感器数据包括信号值的集合和与所述信号值的集合相对应的温度值的集合，
所述信号值的集合与存在于所述角度传感器处的磁场相对应；
基于所述信号值的集合来确定与校准所述角度传感器相关联的校准参数的第一值；
基于所述温度值的集合来标识与所述校准参数的第一值相关联的特定温度值；
基于所述特定温度值和与所述校准参数相关联的温度补偿函数来确定所述校准参数的第二值；
基于所述第一值和所述第二值的比较来更新所述温度补偿函数；以及
存储与所述温度补偿函数相关联的信息。
18.根据权利要求17所述的角度传感器，其中所述一个或多个处理器进一步用于：
基于所述温度值的集合来确定温度窗口被满足；以及
其中所述一个或多个处理器在更新所述温度补偿函数时用于：
基于确定所述温度窗口被满足来更新所述温度补偿函数。
19.根据权利要求17所述的角度传感器，其中所述一个或多个处理器进一步用于：
获取标识与所述信号值的集合相对应的时间的集合的信息；
基于标识所述时间的集合的所述信息来确定时间窗口被满足；以及
其中所述一个或多个处理器在更新所述温度补偿函数时用于：
基于确定所述时间窗口被满足来更新所述温度补偿函数。
20.根据权利要求17所述的角度传感器，其中所述一个或多个处理器进一步用于：
计算所述第一值与所述第二值之间的差值；
确定所述差值满足偏差阈值；以及
其中所述一个或多个处理器在基于所述第一值和所述第二值的比较来更新所述温度补偿函数时用于：
基于确定所述差值满足偏差阈值来更新所述温度补偿函数。
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