DE102019207113A1 - Verschiedenartige Erfassung unter Verwendung unterschiedlicher Sensorarten - Google Patents

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Abstract

Ein System kann einen Magnetsensor umfassen, der dazu dient, ein Magnetfeld zu messen, das durch eine magnetische Eigenschaft eines Zielobjekts beeinflusst wird, und erste Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem Magnetfeld zu bestimmen. Das System kann einen Radarsensor umfassen, der dazu dient, ein Radarsignal zu messen, das durch eine Radareigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird, und zweite Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem Radarsignal zu bestimmen. Das System kann eine Steuerung umfassen, die dazu dient, eine Charakteristik des Zielobjekts basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen zu bestimmen.

Description

  • Ein Magnetsensor kann ein durch ein Zielobjekt erzeugtes oder verzerrtes Magnetfeld erfassen. Der Magnetsensor kann basierend auf dem erfassten Magnetfeld ein Signal zur Verwendung beim Identifizieren einer Position des Zielobjektes (z. B. eine Winkelposition, eine lineare Position, eine Position in einem dreidimensionalen (3D-)Raum), einer Bewegungsrichtung des Zielobjektes (z. B. eine Drehrichtung, eine lineare Bewegungsrichtung, eine Bewegungsrichtung im 3D-Raum), einer Geschwindigkeit des Zielobjektes (z. B. eine Drehzahl, eine lineare Geschwindigkeit und/oder dergleichen) und/oder dergleichen ausgeben.
  • Ein Radarsensor kann ein Radarsignal senden und das Radarsignal (oder zumindest einen Teil davon) empfangen, nachdem das Radarsignal von einem Zielobjekt reflektiert worden ist. Der Radarsensor kann basierend auf dem empfangenen Radarsignal ein Signal zur Verwendung beim Identifizieren einer Position des Zielobjektes, einer Richtung des Zielobjektes, einer Geschwindigkeit des Zielobjektes und/oder dergleichen ausgeben.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System, ein Verfahren und ein Sensorsystem mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 15 und ein Sensorsystem gemäß Anspruch 20 gelöst.
  • Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein System folgende Merkmale umfassen: einen Magnetsensor, der dazu dient, ein Magnetfeld zu messen, das von einer magnetischen Eigenschaft eines Zielobjektes beeinflusst wird, und erste Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem Magnetfeld zu bestimmen; einen Radarsensor, der dazu dient, ein Radarsignal zu messen, das von einer Radareigenschaft des Zielobjektes beeinflusst wird, und zweite Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem Radarsignal zu bestimmen; und eine Steuerung, die dazu dient, eine Charakteristik des Zielobjektes basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen zu bestimmen.
  • Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein Verfahren folgende Schritte umfassen: Bestimmen von ersten Charakteristikinformationen, die mit einem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf einem Magnetfeld, das von einer magnetischen Eigenschaft des Zielobjektes beeinflusst wird; Bestimmen von zweiten Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf einem Radarsignal, das von einer Radareigenschaft des Zielobjektes beeinflusst wird; und Bestimmen, ob ein Sensorsystem zuverlässig arbeitet, basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen.
  • Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein Sensorsystem Folgendes umfassen: ein Zielobjekt, das eine magnetische Eigenschaft und eine Radareigenschaft aufweist; einen Magnetsensor, der dazu ausgebildet ist, ein Magnetfeld zu messen, und ferner dazu ausgebildet ist, erste Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, aufgrund der Beeinflussung des Magnetfeldes durch das Zielobjekt zu bestimmen; einen Radarsensor, der dazu ausgebildet ist, ein Radarsignal zu messen, und ferner dazu ausgebildet ist, zweite Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, aufgrund der Beeinflussung des Radarsignals durch das Zielobjekt zu bestimmen; und eine Steuerung, die dazu dient, eine Bewegung des Zielobjektes basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen zu überwachen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein Diagramm einer hierin beschriebenen beispielhaften Implementierung.
    • 2 ein Diagramm eines beispielhaften Sensorsystems, in dem hierin beschriebene Systeme und/oder Verfahren implementiert werden können.
    • 3 ein Diagramm von beispielhaften Elementen eines Magnetsensors, der in der beispielhaften Umgebung aus 2 enthalten ist.
    • 4 ein Diagramm von beispielhaften Elementen eines Radarsensors, der in der beispielhaften Umgebung aus 2 enthalten ist.
    • 5 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Bestimmen einer Charakteristik eines Zielobjektes basierend auf redundanten Charakteristikinformationen, die von einem Magnetsensor und einem Radarsensor bereitgestellt werden.
    • 6A, 6B, 7A-7C, 8, 9A und 9B Diagramme, die beispielhafte Implementierungen eines Sensorsystems einschließlich eines Zielobjektes mit einer nicht-konstanten axialen Dicke veranschaulichen.
    • 10A und 10B Diagramme, die Draufsichten auf beispielhafte Implementierungen eines Sensorsystems einschließlich eines Zielobjektes mit einer nicht-konstanten radialen Breite veranschaulichen.
    • 11A-11E Diagramme, die Seitenansichten von beispielhaften Implementierungen von Sensorsystemen einschließlich eines Zielobjektes mit einem strukturierten Material auf einer Oberfläche des Zielobjektes veranschaulichen.
    • 12 ein Diagramm, das eine beispielhafte Implementierung eines Sensorsystems zur Verwendung in einer ein-, zwei- oder dreidimensionalen Umgebung veranschaulicht.
  • Die folgende ausführliche Beschreibung von beispielhaften Implementierungen bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen. Dieselben Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen können dieselben oder ähnliche Elemente bezeichnen.
  • Ein Magnetsensor kann dazu verwendet werden, eine Charakteristik eines Zielobjektes zu detektieren (z. B. eine Position, eine Bewegungsrichtung, eine Bewegungsgeschwindigkeit, die Tatsache, ob sich das Zielobjekt bewegt oder stillsteht, und/oder dergleichen). Es gibt eine Anzahl von Gestaltungsformen, die es ermöglichen, dass ein Signal, das mit dem Identifizieren der Charakteristik in Verbindung steht, von einem Magnetsensor bereitgestellt wird. Zahlreiche dieser Gestaltungsformen werden in sicherheitsrelevanten Automobilanwendungen verwendet, d. h., ein mit dem Magnetsensor verbundener Fehler sollte zuverlässig detektiert oder sogar verhindert werden (z. B. um falsche Systementscheidungen basierend auf fehlerhaften Sensordaten zu verhindern). Solch ein Fehler kann jedoch möglicherweise nicht zuverlässig detektiert werden, wenn das System einen einzelnen Magnetsensor umfasst (z. B. da keine Redundanz bereitgestellt ist).
  • Einige Magnetsensoren sind in einer Dualkanalversion verfügbar, d. h., zwei Magnetsensoren sind implementiert, die korrelierte Signale bereitstellen (z. B. um Redundanz bereitzustellen). In einem solchen Fall kann das System dann, wenn eine Korrelation der Signale während des Betriebes verlorengeht, bestimmen, dass bei zumindest einem der Magnetsensoren einen Fehler aufgetreten ist. Leider verwenden in solchen Fällen die Magnetsensoren dasselbe Messprinzip - Magnetfelderfassung - und stellen daher möglicherweise konsistent korrelierte Signale bereit. Somit kann das System möglicherweise einen Fehler nicht detektieren, wenn der Fehler die beiden Magnetsensoren auf dieselbe Weise beeinträchtigt. Beispiele solcher Fehler beinhalten den Verlust oder die Abschwächung eines erfassten Magnetfeldes, überlagerte magnetische Verzerrungsfelder, Abschirmung oder Ablenkung des Magnetfeldes durch ein ferromagnetisches Teil und/oder dergleichen. Somit können in einigen Fällen möglicherweise sogar Dualkanalmagnetsensoren einen Fehler nicht zuverlässig detektieren.
  • Auch ein Radarsensor kann dazu verwendet werden, eine Charakteristik eines Zielobjektes zu detektieren. Ein Radarsensor verwendet ein reflektiertes Radarsignal (z. B. ein Millimeterwellensignal (mm-Wellensignal), ein Signal mit einer vergleichsweise höheren Frequenz als die eines Magnetfeldes), um eine Entfernung, Amplitudenabweichung, Frequenzverschiebung, Phasenverschiebung oder Änderung einer Polarisation der Radarwelle zu detektieren, um anzugeben, dass sich das Zielobjekt dreht und/oder sich bewegt, und stellt ein Signal bereit, auf dessen Basis die Charakteristik des Zielobjektes identifiziert werden kann. Somit stützen sich solche Radarsensoren auf eine Reflexion des Radarsignals, anstatt sich auf die Erfassung eines Magnetfelds zu stützen (d. h. Magnetsensoren und Radarsensoren stützen sich auf unterschiedliche Messprinzipien).
  • Daher hängt ein Einfluss eines Zielobjektes auf jede dieser Sensorarten von unterschiedlichen Eigenschaften des Zielobjektes ab. Beispielsweise wird in dem Fall des Magnetsensors ein Magnetfeld, das durch den Magnetsensor erfasst wird, durch eine magnetische Eigenschaft des Zielobjektes beeinflusst (z. B. Magnetpole, eine Form eines Permanentmagneten, eine Form eines ferromagnetischen Abschnittes des Zielobjektes und/oder dergleichen). Umgekehrt werden in dem Fall des Radarsensors eine Reflexion und ein Empfang eines Radarsignals durch eine mechanische oder Materialeigenschaft des Zielobjektes beeinflusst (im Folgenden als Radareigenschaft bezeichnet) (z. B. eine mechanische Abmessung oder Form eines Abschnittes des Zielobjektes, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, ein Reflexionsvermögen eines Abschnittes des Zielobjektes, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, eine Absorption eines Abschnittes des Zielobjektes, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, und/oder dergleichen).
  • Einige hierin beschriebene Implementierungen stellen ein System bereit, das einen Magnetsensor und einen Radarsensor umfasst, die beide dahingehend angeordnet sind, jeweilige Signale bereitzustellen, die mit einer Charakteristik eines Zielobjektes in Verbindung stehen. Bei einigen Implementierungen kann der Magnetsensor Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, basierend auf einem Magnetfeld bestimmen, das von einer magnetischen Eigenschaft des Zielobjektes beeinflusst wird, während der Radarsensor Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, basierend auf einem Radarsignal bestimmen kann, das von einer Radareigenschaft des Zielobjektes beeinflusst wird. Somit können der Magnetsensor und der Radarsensor eine Redundanz bereitstellen, die mit dem Bestimmen der Charakteristik in Verbindung steht, basierend auf welcher das System einen Fehler detektieren kann, der mit dem System in Verbindung steht.
  • Da der Magnetsensor und der Radarsensor unterschiedliche Messprinzipien verwenden, kann ein Fehler ferner ohne Weiteres in einer Vielzahl von Fehlerszenarien identifiziert werden. Beispielsweise können ferromagnetische Partikel, die an oder in der Nähe von dem Magneten anhaften, welcher das Magnetfeld erzeugt, einen Betrieb des Magnetsensors maßgeblich beeinflussen (z. B. durch Verzerrung des wie durch den Magnetsensor erfassten Magnetfeldes). Jedoch müssen sich solche Partikel möglicherweise nicht maßgeblich auf eine Reflexion eines Radarsignals auswirken und daher muss ein Betrieb des Radarsensors möglicherweise nicht beeinflusst werden. Daher kann der Vergleich von Sensorsignalen ermöglichen, dass ein Fehler, der mit dem Magnetsensor in Verbindung steht, in solch einem Fall detektiert wird.
  • Bei einem weiteren Beispiel kann ein Betrieb des Magnetsensors und des Radarsensors durch einen mechanischen Schaden an dem Zielobjekt beeinflusst werden. Aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Erfassungsprinzipien ist es jedoch wahrscheinlich, dass ein Betrieb des Magnetsensors und des Radarsensors durch den mechanischen Schaden unterschiedlich beeinflusst werden. Daher kann es der Vergleich von Sensorsignalen ermöglichen, dass ein Fehler, der mit dem Zielobjekt in Verbindung steht, in solch einem Fall detektiert wird.
  • Bei wiederum einem weiteren Beispiel unterscheiden sich Frequenzbereiche einer möglichen Verzerrung für den Magnetsensor und den Radarsensor, und Verzerrungsspektren, die den Magnetsensor und den Radarsensor gleichzeitig stören, sind unwahrscheinlich. Daher wird eine Verzerrung in oder in der Nähe von einem Frequenzbereich des Magnetfeldes einen Betrieb des Radarsensors nicht beeinflussen, wobei in diesem Fall der Vergleich von Sensorsignalen ermöglichen kann, dass ein Fehler, der mit dem Magnetsensor in Verbindung steht, in diesem Fall detektiert wird. Gleichermaßen wird eine Verzerrung in oder in der Nähe von einem Frequenzbereich des Radarsignals den Betrieb des Magnetsensors nicht beeinflussen, wobei in diesem Fall der Vergleich von Sensorsignalen ermöglichen kann, dass ein Fehler, der mit dem Radarsensor in Verbindung steht, detektiert wird. Da Elektronikeinrichtungen in dem Magnetsensor und dem Radarsensor inhärent unterschiedlich sind, ist bei einem ähnlichen Beispiel eine Verzerrung der Sensorschaltungsanordnung, die zu identischen Ausfallmessungen führt, unwahrscheinlich.
  • Bei wiederum einem weiteren Beispiel kann ein nicht-magnetisches Hindernis, das in einen Messweg zwischen dem Radarsensor und dem Zielobjekt eintritt, die Reflexion des Radarsignals teilweise oder vollständig abschirmen. Jedoch wird das Vorhandensein eines solchen nicht-magnetischen Hindernisses das Magnetfeld nicht dahingehend abschirmen, von dem Magnetsensor erfasst zu werden. Daher kann es der Vergleich von Sensorsignalen ermöglichen, dass ein Fehler, der mit dem Radarsensor in Verbindung steht, in solch einem Fall detektiert wird.
  • Bei einem weiteren Beispiel kann Wasser, wenn dieses in dem System vorhanden ist, ein Radarsignal teilweise absorbieren (z. B. derart dass das Radarsignal nicht zu dem Radarsensor zurückreflektiert wird). Jedoch beeinflusst Wasser das wie durch den Magnetsensor erfasste Magnetfeld nicht maßgeblich. Daher kann der Vergleich von Sensorsignalen ermöglichen, dass ein Fehler, der mit dem Radarsensor in Verbindung steht, in solch einem Fall detektiert wird.
  • 1 ist ein Diagramm einer hierin beschriebenen beispielhaften Implementierung 100. Wie in 1 gezeigt ist, kann ein Sensorsystem ein Zielobjekt, einen Magnetsensor, einen Radarsensor und eine Steuerung umfassen.
  • Das Zielobjekt ist ein Objekt, für das der Magnetsensor und der Radarsensor eine Charakteristik zu bestimmen haben. Die Charakteristik kann eine Position des Zielobjektes (z. B. eine Winkelposition, eine lineare Position, eine Position in einem 3D-Raum), eine Bewegungsrichtung des Zielobjektes (z. B. eine Drehrichtung, eine lineare Bewegungsrichtung, eine Bewegungsrichtung in einem 3D-Raum), eine Geschwindigkeit des Zielobjektes (z. B. eine Drehgeschwindigkeit, eine lineare Geschwindigkeit und/oder dergleichen) und/oder eine weitere Charakteristik des Zielobjektes umfassen.
  • Wie in 1 angezeigt ist, kann das Zielobjekt eine magnetische Eigenschaft und eine Radareigenschaft aufweisen. Die magnetische Eigenschaft ist eine Eigenschaft des Zielobjektes, die ein durch den Magnetsensor zu messendes Magnetfeld beeinflusst. Beispielsweise kann die magnetische Eigenschaft Magnetpole des Zielobjektes, eine Form eines Permanentmagnetabschnittes des Zielobjektes, eine Form eines ferromagnetischen Abschnittes des Zielobjektes (z. B. wenn ein Magnetsensor 210 einen Backbias-Magneten umfasst) und/oder dergleichen sein, wie ausführlich in den folgenden Beispielen gezeigt und beschrieben wird. Die Radareigenschaft ist eine Eigenschaft des Zielobjektes, die ein zu dem Radarsensor zurück zu reflektierendes Radarsignal beeinflusst. Beispielsweise kann die Radareigenschaft eine Form eines Abschnittes des Zielobjektes, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist (ob ferromagnetisch oder nicht), ein Reflexionsvermögen des Zielobjektes und/oder dergleichen umfassen, wie ausführlich in den folgenden Beispielen gezeigt und beschrieben wird.
  • Wie in 1 und durch Bezugszeichen 105 gezeigt ist, kann der Magnetsensor Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, basierend auf der Messung eines Magnetfeldes bestimmen, das an dem Magnetsensor vorliegt. Das Magnetfeld wird hier von der magnetischen Eigenschaft des Zielobjektes beeinflusst, wie oben beschrieben ist.
  • Wie durch Bezugszeichen 110 gezeigt ist, kann der Radarsensor Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, basierend auf dem Senden eines Radarsignals und dem Empfangen des Radarsignals nach einer Reflexion durch das Zielobjekt bestimmen. Hier wird der Empfang des Radarsignals durch den Radarsensor von der Radareigenschaft des Zielobjektes beeinflusst, wie oben beschrieben ist. Bei einigen Implementierungen bestimmen der Magnetsensor und der Radarsensor Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, gleichzeitig (z. B. derart dass die Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, durch den Magnetsensor und den Radarsensor zur gleichen Zeit bestimmt werden, mit anderen Worten auf redundante Weise).
  • Wie durch Bezugszeichen 115 gezeigt ist, können der Magnetsensor und der Radarsensor der Steuerung die Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, wie durch den Magnetsensor bzw. den Radarsensor bestimmt bereitstellen.
  • Wie durch Bezugszeichen 120 gezeigt ist, kann die Steuerung die Charakteristikinformationen auswerten, um zu bestimmen, ob die von dem Magnetsensor bereitgestellten Informationen mit den von dem Radarsensor bereitgestellten Informationen übereinstimmen (z. B. innerhalb einer definierten Schwelle). Wenn die Steuerung bestimmt, dass eine Übereinstimmung nicht erzielt wurde (d. h., dass die von dem Magnetsensor bereitgestellten Informationen nicht mit den von dem Radarsensor bereitgestellten Informationen übereinstimmen), kann die Steuerung bei einigen Implementierungen bestimmen, dass die erfassten Informationen nicht ausreichend zuverlässig sind (z. B. bis die Übereinstimmung der Charakteristikinformationen in der Schwelle landet, während der Magnetsensor und der Radarsensor zusätzliche Informationen an die Steuerung bereitstellen). Bei einigen Implementierungen kann die Steuerung auf das Bestimmen hin, dass die Charakteristikinformationen nicht übereinstimmen, eine Sicherheitsmaßnahme initiieren, z. B. eine Deaktivierung des Sensorsystems, eine Aktivierung eines Warnsignal (z. B. das auf einer höheren Stufe zu verwenden ist), ein Umschalten zu einem Sicherungsalgorithmus, der keine Sensorinformationen in Verbindung mit der Steuerung eines Systems erfordert, eine Einschränkung von Geschwindigkeit, Kraft oder Drehmoment, welche/welches für die Anwendung erlaubt ist (z. B. in Abhängigkeit von einem Grad an fehlender Übereinstimmung) und/oder dergleichen.
  • Bei einigen Implementierungen kann die Steuerung bestimmen, ob ein Fehler, der mit dem Magnetsensor, dem Radarsensor und/oder dem Zielobjekt in Verbindung steht, aufgetreten ist, und kann dementsprechend einen Hinweis bereitstellen. Beispielsweise kann in einigen Fällen eine andere Art von Informationen verfügbar sein, z. B. ein Hinweis, dass ein bestimmtes Sensorsignal (z. B. ein von dem Magnetsensor bereitgestelltes Signal oder ein von dem Radarsensor bereitgestelltes Signal) außerhalb eines bestimmten Bereiches liegt (z. B. gesättigt ist), ein Warnhinweis, der durch einen bestimmten Sensor bereitgestellt wird (z. B. basierend auf einer durch den bestimmten Sensor ausgeführten Selbstüberprüfung) und/oder dergleichen. Bei diesem Beispiel kann die Steuerung basierend auf den zusätzlichen Informationen und basierend auf dem Identifizieren der nicht übereinstimmenden Charakteristikinformationen bestimmen, ob der Fehler mit dem Magnetsensor, dem Radarsensor und/oder dem Zielobjekt in Verbindung steht.
  • Wenn die Steuerung bestimmt, dass die von dem Magnetsensor bereitgestellten Informationen mit den von dem Radarsensor bereitgestellten Informationen übereinstimmen (z. B. innerhalb der Schwelle), kann die Steuerung im umgekehrten Fall Informationen, die mit der Charakteristik des Zielobjektes in Verbindung stehen (z. B. in Verbindung mit dem Steuern eines Systems), bereitstellen. Bei einem weiteren Beispiel kann die Steuerung bestimmen, ob ein von dem Magnetsensor bereitgestelltes Signal mit einem von dem Radarsensor bereitgestellten Signal korreliert. Wenn die Signale korrelieren, kann die Steuerung hier bestimmen, dass ein Fehler unwahrscheinlich ist, und kann Informationen bereitstellen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen.
  • Da der Magnetsensor und der Radarsensor basierend auf unterschiedlichen Erfassungsprinzipien arbeiten, können der Magnetsensor und der Radarsensor hier eine verbesserte Redundanz bereitstellen, die mit dem Bestimmen der Charakteristik in Verbindung steht (z. B. im Vergleich zu einem System, das einen Einzelkanal- oder Dualkanalmagnetsensor umfasst), wie oben beschrieben ist.
  • Wie oben angegeben ist, ist 1 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Weitere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung in Bezug auf 1 unterscheiden.
  • 2 ist ein Diagramm eines beispielhaften Sensorsystems 200, in dem hierin beschriebene Systeme- und/oder Verfahren implementiert werden können. Wie in 2 gezeigt ist, kann das Sensorsystem 200 ein Zielobjekt 205, einen Magnetsensor 210, einen Radarsensor 215 sowie eine elektronische Steuereinheit (ECU, Electronic Control Unit 220.
  • Das Zielobjekt 205 umfasst ein Objekt, für das der Magnetsensor und der Radarsensor eine Charakteristik zu bestimmen haben. Bei einigen Implementierungen kann das Zielobjekt 205 an einem Objekt, für das eine Charakteristik zu messen ist, angebracht oder mit demselben gekoppelt sein, z. B. eine zylindrische Struktur (z. B. eine Kurbelwelle, eine Nockenwelle, eine Welle in einem automatischen Getriebe, ein Drehzylinder, usw.), eine Radstruktur (z. B. in Verbindung mit einem Reifen), eine Achse (z. B. eine Fahrzeugachse), ein sich linear bewegendes Objekt, ein Objekt, das sich in einem 3D-Raum bewegt, und/oder dergleichen. Wie oben beschrieben ist, kann die Charakteristik eine Position des Zielobjekts 205 (z. B. eine Winkelposition, eine lineare Position, eine Position in einem 3D-Raum), eine Bewegungsrichtung des Zielobjekts 205 (z. B. eine Drehrichtung, eine lineare Bewegungsrichtung, eine Bewegungsrichtung im 3D-Raum), eine Geschwindigkeit des Zielobjekts 205 (z. B. eine Drehgeschwindigkeit, eine lineare Geschwindigkeit und/oder dergleichen), die Tatsache, ob sich das Zielobjekt 205 bewegt oder im Stillstand ist, und/oder eine weitere Charakteristik des Zielobjekts 205 umfassen. Bestimmte Beispiele möglicher Implementierungen des Zielobjekts 205 sind unten beschrieben.
  • Bei einigen Implementierungen kann das Zielobjekt 205 eine magnetische Eigenschaft aufweisen, die ein von dem Magnetsensor 210 zu erfassendes Magnetfeld beeinflusst. Beispielsweise kann die magnetische Eigenschaft Magnetpole des Zielobjekts 205, eine Form eines Permanentmagnetabschnitts des Zielobjekts 205, eine Form eines ferromagnetischen Abschnitts des Zielobjekts 205 und/oder dergleichen sein.
  • Bei einigen Implementierungen kann das Zielobjekt 205 einen Permanentmagneten umfassen, der die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts 205 bereitstellt. Beispielsweise kann das Zielobjekt 205 einen Permanentmagneten umfassen, der eine erste Hälfte, die einen Nordpol (N) bildet, und eine zweite Hälfte, die einen Südpol (S) bildet (d. h. ein Polpaar), einen Dipolmagneten (z. B. einen Dipolstabmagneten, einen ellipsenförmigen Dipolmagneten, usw.) oder eine andere Art von Permanentmagnet aufweisen. Als weiteres Beispiel kann das Zielobjekt 205 ein Magnetpolrad mit zumindest zwei alternierenden Polen umfassen (z. B. ein Codierrad, das um einen Umfang herum alternierende N- und S-Pole aufweist). Somit kann das Zielobjekt 205 bei einigen Implementierungen ein von dem Magnetsensor 210 zu erfassendes Magnetfeld erzeugen. Bei einigen Implementierungen kann ein Magnet des Zielobjekts 205 eine quadratische Form, eine rechteckige Form, eine Kreisform, eine Ellipsenform, eine dreieckige Form, eine Ringform und/oder dergleichen aufweisen.
  • Bei einigen Implementierungen kann das Zielobjekt 205 einen ferromagnetischen Abschnitt umfassen, der die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts 205 bereitstellt. Beispielsweise kann das Zielobjekt 205 ein Zahnrad umfassen, das aus einem ferromagnetischen Material (z. B. Eisen oder Permalloy) besteht. Hier kann das Zielobjekt 205 ein Magnetfeld eines Backbias-Magneten verzerren (z. B. in dem Magnetsensor 210 enthalten oder in der Nähe desselben angeordnet). Bei einigen Implementierungen kann das Zielobjekt 205 ein symmetrisches Zahnrad, ein asymmetrisches Zahnrad, ein Rad mit einer asymmetrischen Form und/oder dergleichen umfassen.
  • Bei einigen Implementierungen weist das Zielobjekt 205 eine Radareigenschaft auf, die ein zu dem Radarsensor 215 zurück zu reflektierendes Radarsignal beeinflusst. Beispielsweise kann die Radareigenschaft eine Form eines Abschnitts des Zielobjekts 205, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, ein Reflexionsvermögen einer Oberfläche des Zielobjekts 205 und/oder dergleichen umfassen. Bei einigen Implementierungen beeinflusst die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 die Reflexion des Radarsignals, indem ein Abstand von dem Zielobjekt 205 zu dem Radarsensor 215 variiert wird, während sich das Zielobjekt 205 bewegt und/oder dreht.
  • Der Magnetsensor 210 umfasst eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, basierend auf dem Erfassen eines Magnetfelds zu bestimmen, welches an dem Magnetsensor 210 vorliegt. Bei einigen Implementierungen kann der Magnetsensor 210 einen magnetoresistiven (MR, magnetoresistive) Sensor, einen Halleffekt-Sensor, einen Induktionsgeber (VRS, Variable Reluctance Sensor), einen Fluxgate-Sensor und/oder dergleichen umfassen. Bei einigen Implementierungen kann der Magnetsensor 210 mit der ECU 220 derart verbunden sein, dass der Magnetsensor 210 ein Signal zu der ECU 220 senden kann. Das Signal kann Charakteristikinformationen umfassen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, oder dazu verwendet werden, diese zu bestimmen, z. B. Informationen, die mit einer Position des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, Informationen, die mit einer Geschwindigkeit des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, Informationen, die mit einer Bewegungsrichtung des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, Informationen, die mit einem Drehwinkel des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, und/oder dergleichen. Bei einigen Implementierungen kann der Magnetsensor 210 einen Backbias-Magneten umfassen oder in der Nähe desselben angeordnet sein, welcher ein durch das Zielobjekt 205 zu verzerrendes oder zu beeinflussendes Magnetfeld erzeugt. Bei einigen Implementierungen können der Magnetsensor 210 und der Radarsensor 215 in demselben Sensor-Package und/oder auf demselben Sensor-Halbleiterchip enthalten sein. Bei einigen Implementierungen stellt eine derartige Anordnung eine präzise definierte relative Position der Sensoren in Bezug zueinander bereit, die eine vergleichsweise genauere Auswertung der Signale ermöglicht, um die gemessenen Charakteristikinformationen zu extrahieren (z. B. da eine Ungenauigkeit der Sensorplatzierung merklich reduziert ist). Zusätzliche Details im Hinblick auf den Magnetsensor 210 werden im Folgenden in Bezug auf 3 beschrieben.
  • Der Radarsensor 215 umfasst eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, basierend auf dem Senden und Empfangen eines Radarsignals zu bestimmen. Beispielsweise kann der Radarsensor 215 dazu in der Lage sein, Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, basierend auf einer Auswertung eines Abstands zwischen dem Zielobjekt 205 und dem Radarsensor 215 (z. B. basierend auf einer Phase eines reflektierten Radarsignals) und/oder einer Auswertung eines Reflexionsvermögens des Zielobjekts 205 (z. B. basierend auf einer Amplitude eines reflektierten Radarsignals) zu bestimmen. Bei einigen Implementierungen können derartige Auswertungen mit einem unmodulierten Dauerstrichradarsignal (Continuous Wave, CW) realisiert werden, was die Kosten des Radarsensors 215 reduzieren kann (z. B. im Vergleich zu einem herkömmlichen Radarsensor, der ein gepulstes Radarsignal oder ein frequenzmoduliertes Dauerstrichradarsignal (Frequency-Modulated Continuous Wave, FMCW) verwendet). Bei einigen Implementierungen kann der Radarsensor 215 derart mit der ECU 220 verbunden sein, dass der Radarsensor 215 ein Signal an die ECU 220 senden kann. Das Signal kann Charakteristikinformationen umfassen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, oder dazu verwendet werden, diese zu bestimmen, z. B. Informationen, die mit einer Position des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, Informationen, die mit einer Geschwindigkeit des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, Informationen, die mit einer Bewegungsrichtung des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, und/oder dergleichen.
  • Bei einigen Implementierungen können der Radarsensor 215 und der Magnetsensor 210 Signale auf unterschiedliche Weise verarbeiten und/oder Signale in einer unterschiedlichen Darstellung bereitstellen (z. B. der Radarsensor 215 kann ein Fortlaufender-WinkelSignal oder ein lineares Positionssignal extrahieren und bereitstellen und der Magnetsensor 210 kann ein schrittweises Sensorsignal extrahieren und bereitstellen).
  • Bei einigen Implementierungen können der Radarsensor 215 und der Magnetsensor 210 in demselben Sensor-Package und/oder auf demselben Sensor-Halbleiterchip enthalten sein. Zusätzliche Details im Hinblick auf den Radarsensor 215 sind im Folgenden in Bezug auf 4 beschrieben.
  • Die ECU 220 umfasst eine Vorrichtung (z. B. eine Steuerung, eine oder mehrere Schaltungen und/oder dergleichen), die mit dem Bestimmen von Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, dem Überwachen der Charakteristik (z. B. Überwachen einer Bewegung) des Zielobjekts 205 basierend auf den Charakteristikinformationen und/oder dem Bestimmen basierend auf den Charakteristikinformationen, ob die Charakteristikinformationen zuverlässig sind (z. B. basierend auf dem Vergleich von Charakteristikinformationen, die von dem Magnetsensor 210 bereitgestellt werden, und Charakteristikinformationen, die von dem Radarsensor 215 bereitgestellt werden) in Verbindung steht. Bei einigen Implementierungen kann die ECU 220 die Charakteristikinformationen bereitstellen und/oder eine Sicherheitsmaßnahme in Verbindung mit dem Steuern eines oder mehrerer elektrischer Systeme und/oder elektrischer Teilsysteme initiieren. Bei einigen Implementierungen kann die ECU 220 derart mit dem Magnetsensor 210 verbunden sein, dass die ECU 220 Informationen (z. B. ein oder mehrere Signale) über eine oder mehrere Sendeschnittstellen und/oder über einen oder mehrere Ausgabeanschlüsse von dem Magnetsensor 210 empfangen kann. Gleichermaßen kann die ECU 220 derart mit dem Radarsensor 215 verbunden sein, dass die ECU 220 Informationen (z. B. ein oder mehrere Signale) über eine oder mehrere Sendeschnittstellen und/oder über einen oder mehrere Ausgabeanschlüsse von dem Radarsensor 215 empfangen kann.
  • Bei einigen Implementierungen kann die ECU 220 dazu in der Lage sein, das eine oder die mehreren elektrischen Systeme und/oder elektrischen Teilsysteme basierend auf den von dem Magnetsensor 210 und/oder Radarsensor 215 bereitgestellten Informationen zu kalibrieren, zu steuern, anzupassen und/oder dergleichen. Bei einigen Implementierungen kann die ECU 220 ein Elektronik-/Motorsteuermodul (ECM, Electronic/Engine Control Module), ein Antriebsstrangsteuermodul (PCM, Powertrain Control Module), ein Getriebesteuermodul (TCM, Transmission Control Module), ein Bremssteuermodul (BCM, Brake Control Module, oder EBCM, Electronic Brake Control Module), ein zentrales Steuermodul (CCM, Central Control Module), ein zentrales Zeitgebungsmodul (CTM, Central Timing Module), ein allgemeines Elektronikmodul (GEM, General Electronic Module), ein Karosseriesteuermodul (BCM, Body Control Module), ein Fahrwerkssteuermodul (SCM, Suspension Control Module) und/oder eine andere Art von Steuermodul, das mit einem Fahrzeug in Verbindung steht, umfassen.
  • Die Anzahl und Anordnung von in 2 gezeigten Vorrichtungen sind als Beispiel bereitgestellt. In der Praxis können zusätzliche Vorrichtungen, weniger Vorrichtungen, unterschiedliche Vorrichtungen oder unterschiedlich angeordnete Vorrichtungen als die in 2 gezeigten vorhanden sein. Ferner können zwei oder mehr in 2 gezeigte Vorrichtungen in einer einzelnen Vorrichtung implementiert sein, oder eine einzelne in 2 gezeigte Vorrichtung kann als mehrere, verteilte Vorrichtungen implementiert sein. Obwohl der Magnetsensor 210 und der Radarsensor 215 in 2 als separate Vorrichtungen gezeigt sind, können der Magnetsensor 210 und der Radarsensor 215 beispielsweise bei einigen Implementierungen in einem einzelnen Package oder sogar monolithisch auf demselben Halbleiterchip enthalten sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Gruppe von Vorrichtungen (z. B. eine oder mehrere Vorrichtungen) des Sensorsystems 200 eine oder mehrere Funktionen ausführen, die dahingehend beschrieben sind, von einer anderen Gruppe von Vorrichtungen des Sensorsystems 200 ausgeführt zu werden.
  • 3 ist ein Diagramm von beispielhaften Komponenten des Magnetsensors 210. Wie gezeigt ist, kann der Magnetsensor 210 eine Gruppe von Erfassungselementen 310, einen Analog-Digital-Wandler (ADC, Analog-to-Digital Converter) 320, einen digitalen Signalprozessor (DSP, Digital Signal Processor) 330, ein Speicherelement 340 und eine digitale Schnittstelle 350 umfassen.
  • Das Erfassungselement 310 umfasst ein Element zum Erfassen einer Komponente eines Magnetfelds, das am Erfassungselement 310 vorliegt. Beispielsweise kann das Erfassungselement 310 ein Hall-basiertes Erfassungselement umfassen, das basierend auf einem Hall-Effekt tätig ist. Als weiteres Beispiel kann das Erfassungselement 310 ein MRbasiertes Erfassungselement umfassen, bei dem der elektrische Widerstand oder das magnetoresistive Material von einer Stärke und/oder einer Richtung des Magnetfelds abhängt, das an dem magnetoresistiven Material vorliegt. Hier kann das Erfassungselement 310 basierend auf eine, anisotropen magnetoresistiven (AMR, Anisotropic Magnetoresistance) Effekt, einem riesenmagnetoresistiven (GMR, Giant Magnetoresistance) Effekt, einem tunnelmagnetoresistiven (TMR, Tunnel Magnetoresistance) Effekt und/oder dergleichen arbeiten. Als zusätzliches Beispiel kann das Erfassungselement 310 ein auf variabler Reluktanz (VR) basierendes Erfassungselement umfassen, das basierend auf Induktion arbeitet. Bei einigen Implementierungen kann der Magnetsensor 210 mehrere Erfassungselemente 310 umfassen (z. B. zwei oder mehr Erfassungselemente 310).
  • Bei einigen Implementierungen können das eine oder die mehreren Erfassungselemente 310 in einer Richtung empfindlich sein, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene ist, die durch eine Hauptoberfläche (z. B. eine Oberseitenoberfläche, eine Unterseitenoberfläche) des Magnetsensors 210 definiert wird. Eine derartige Richtung wird hier als z-Richtung bezeichnet. Zusätzlich oder alternativ dazu können das eine oder die mehreren Erfassungselemente 310 in einer Richtung empfindlich sein, die im Wesentlichen parallel zu der Ebene ist, die durch die Hauptoberfläche des Magnetsensors 210 definiert wird. Solche Richtungen werden hierin als x-Richtung und/oder y-Richtung bezeichnet. Bei einigen Implementierungen können die zwei oder mehr Erfassungselemente 310 des Magnetsensors 210 eine gleiche Empfindlichkeitsrichtung aufweisen. Beispielsweise können ein erstes Erfassungselement 310 und ein zweites Erfassungselement 310 beide in einer gleichen Richtung empfindlich sein (z. B. in der z-Richtung, der y-Richtung oder x-Richtung).
  • Der ADC 320 kann einen Analog-Digital-Wandler umfassen, der ein analoges Signal von den Erfassungselementen 310 in ein digitales Signal umwandelt. Der ADC 320 kann beispielsweise analoge Signale, die von der Gruppe von Erfassungselementen 310 empfangen werden, in digitale Signale umwandeln, die von dem DSP 330 zu verarbeiten sind. Der ADC 320 kann dem DSP 330 die digitalen Signale bereitstellen. Bei einigen Implementierungen kann der Magnetsensor 210 einen oder mehrere ADC 320 umfassen.
  • Der DSP 330 kann eine Digitalsignalverarbeitungsvorrichtung oder eine Sammlung von Digitalsignalverarbeitungsvorrichtungen umfassen. Bei einigen Implementierungen kann der DSP 330 digitale Signale von dem ADC 320 empfangen und die digitalen Signale dahingehend verarbeiten, Ausgabesignale (z. B. für eine Steuervorrichtung, mit der der Magnetsensor 210 verbunden ist) auszugeben, z. B. Ausgabesignale, die mit einer Strommenge in Verbindung stehen, die beim Verlauf durch ein Strommedium gemessen wird.
  • Das Speicherelement 340 kann einen Festwertspeicher (ROM, Read-Only Memory) (z. B. einen EEPROM), einen Direktzugriffspeicher (RAM, Random Access Memory) und/oder jede andere Art von dynamischer oder statischer Speichervorrichtung (z. B. einen Flash-Speicher, einen Magnetspeicher, einen optischen Speicher, usw.) umfassen, die Informationen und/oder Anweisungen zur Verwendung durch den Magnetsensor 210 speichert.
  • Das Speicherelement 340 kann bei einigen Implementierungen Informationen speichern, die mit der von dem DSP 330 ausgeführten Verarbeitung in Verbindung stehen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Speicherelement 340 Konfigurationswerte der -Parameter für die Gruppe von Erfassungselementen 310 und/oder Informationen für ein oder mehrere andere Elemente des Magnetsensors 210, z. B. den ADC 320 oder die digitale Schnittstelle 350, speichern.
  • Die digitale Schnittstelle 350 kann eine Schnittstelle umfassen, über die der Magnetsensor 210 Informationen von einer anderen Vorrichtung, z. B. der ECU 220, empfangen und/oder derselben bereitstellen kann. Beispielsweise kann die digitale Schnittstelle 350 das durch den DSP 330 bestimmte Ausgabesignal an die ECU 220 bereitstellen und ferner Informationen von der ECU 220 empfangen.
  • Die Anzahl und Anordnung von in 3 gezeigten Komponenten und Elementen sind als Beispiel bereitgestellt. In der Praxis kann der Magnetsensor 210 zusätzliche Komponenten und/oder Elemente, weniger Komponenten und/oder Elemente, unterschiedliche Komponenten und/oder Elemente oder unterschiedlich angeordnete Komponenten und/oder Elemente als die in 3 gezeigten umfassen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Gruppe von Komponenten und/oder eine Gruppe von Elementen (z. B. ein oder mehrere Komponenten oder ein oder mehrere Elemente) des Magnetsensors 210 eine oder mehrere Funktionen ausführen, die dahingehend beschrieben sind, durch eine andere Gruppe von Komponenten oder eine andere Gruppe von Elementen des Magnetsensors 210 ausgeführt zu werden.
  • 4 ist ein Diagramm von beispielhaften Elementen des Radarsensors 215. Wie gezeigt ist, kann der Radarsensor 215 einen Sender (Tx) 405, eine Gruppe von Sendeantennen (Tx-Antennen) 410, einen Empfänger (Rx) 415, eine Gruppe von Empfangsantennen (Rx-Antennen) 420 und eine Steuervorrichtung 425 umfassen.
  • Der Sender 405 umfasst eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen und zu senden (z. B. gesteuert durch ein von der Steuervorrichtung 425 empfangenes Signal) und das elektrische Signal an eine oder mehrere Sendeantennen 410 zu senden. Beispielsweise kann der Sender 405 einen Festkörpersender oder dergleichen umfassen, der dazu in der Lage ist, ein elektrisches Signal zu erzeugen und/oder dieses an eine oder mehrere Sendeantennen 410 zu senden.
  • Bei einigen Implementierungen kann der Sender 405 einen Leistungsverstärker, einen rauscharmen Verstärker, einen spannungsgesteuerten Oszillator und/oder eine andere Schaltungsanordnung zum Bereitstellen eines zeitlich veränderlichen Signals umfassen, um das von der Steuervorrichtung 425 empfangene Signal zu modulieren. Bei einigen Implementierungen kann der Sender 405 dazu in der Lage sein, basierend auf einem von der Steuervorrichtung 425 empfangenen Signal auf eine Radarfrequenz abgestimmt zu werden.
  • Die Sendeantenne 410 umfasst eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, ein elektrisches Signal (z. B. von dem Sender 405 empfangen) in ein Radarsignal umzuwandeln und das Radarsignal (zu dem Zielobjekt 205 hin) zu senden. Beispielsweise kann die Sendeantenne 410 eine Dipolantenne, eine Patch-Antenne, eine Hornantenne, eine Frequenzabstimmbare Antenne und/oder dergleichen umfassen, die dazu in der Lage ist, das elektrische Signal in ein Radarsignal umzuwandeln und das Radarsignal zu senden. Bei einigen Implementierungen kann die Sendeantenne 410 aus Metalldrähten gebildet sein, auf eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB, Printed Circuit Board) gedruckt sein, auf einer integrierten Schaltung integriert sein, in ein MEMS integriert sein, in ein Package des Radarsensors 215 integriert sein und/oder dergleichen. Bei einigen Implementierungen kann der Radarsensor 215 mehrere Sendeantennen 410 umfassen. Bei einigen Implementierungen können unterschiedliche Sendeantennen 410 für unterschiedliche Frequenzbereiche verwendet werden, die über Hochfrequenzschalter auswählbar sind.
  • Der Empfänger 415 umfasst eine Komponente, die dazu in der Lage ist, ein elektrisches Signal (z. B. von der Empfangsantenne 420 empfangen) zu empfangen und/oder zu verarbeiten und der Steuervorrichtung 425 das verarbeitete Signal bereitzustellen. Bei einigen Implementierungen kann der Empfänger 415 einen Leistungsverstärker, einen rauscharmen Verstärker, einen spannungsgesteuerten Oszillator und/oder eine andere Schaltungsanordnung zum Bereitstellen eines zeitlich veränderlichen Signals umfassen, um das von der Empfangsantenne 420 empfangene Signal zu demodulieren. Bei einigen Implementierungen kann der Empfänger 415 dazu in der Lage sein, basierend auf einem von der Steuervorrichtung 425 empfangenen Signal auf die Radarfrequenz abgestimmt zu werden.
  • Die Empfangsantenne 420 umfasst eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, ein Radarsignal (z. B. von dem Zielobjekt 205 ausgesendet und reflektiert) zu empfangen, das Radarsignal in ein elektrisches Signal umzuwandeln und dem Empfänger 415 das elektrische Signal zur Verarbeitung bereitzustellen. Beispielsweise kann die Empfangsantenne 420 eine Dipolantenne, eine Patch-Antenne, eine Hornantenne, eine Frequenzabstimmbare Antenne und/oder dergleichen umfassen, die dazu in der Lage ist, das elektrische Signal in ein Radarsignal umzuwandeln und das Radarsignal zu senden. Bei einigen Implementierungen kann die Empfangsantenne 420 durch Metalldrähte gebildet sein, auf eine PCB gedruckt sein, auf einer integrierten Schaltung integriert sein, in ein MEMS integriert sein, in ein Package des Radarsensors 215 integriert sein und/oder dergleichen. Bei einigen Implementierungen kann der Radarsensor 215 mehrere Empfangsantennen 420 umfassen. Bei einigen Implementierungen können unterschiedliche Empfangsantennen 420 für unterschiedliche Frequenzbereiche verwendet werden, die über Hochfrequenzschalter auswählbar sind.
  • Die Steuervorrichtung 425 umfasst eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, einen Betrieb des Radarsensors 215 zu steuern. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 425 eine Mikrosteuerung, einen Mikroprozessor, einen Digitalsignalprozessor, ein FPGA oder dergleichen umfassen. Bei einigen Implementierungen kann die Steuervorrichtung 425 dazu in der Lage sein, eine Charakteristik des Zielobjekts 205 basierend auf Informationen, die mit einem gesendeten Radarsignal in Verbindung stehen, und von Informationen, die mit einem dem gesendeten Signal entsprechenden empfangenen Radarsignal in Verbindung stehen, zu bestimmen. Bei einigen Implementierungen kann die Steuervorrichtung 425 dazu in der Lage sein, Informationen an die ECU 220 zu senden, welche mit der Charakteristik des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen.
  • Die Anzahl und Anordnung von in 4 gezeigten Komponenten und Elementen sind als Beispiel bereitgestellt. In der Praxis kann der Radarsensor 215 zusätzliche Komponenten (z. B. Antennenmultiplexer oder Richtkoppler, die es ermöglichen, dass dieselbe Antenne für Aussendung und Empfang verwendet wird) und/oder Elemente, weniger Komponenten und/oder Elemente, unterschiedliche Komponenten und/oder Elemente oder unterschiedlich angeordnete Komponenten und/oder Elemente als die in 4 gezeigten umfassen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Satz von Komponenten und/oder ein Satz von Elementen (z. B. eine oder mehrere Komponenten oder ein oder mehrere Elemente) des Radarsensors 215 eine oder mehrere Funktionen ausführen, die dahingehend beschrieben sind, durch eine andere Gruppe von Komponenten oder eine andere Gruppe von Elementen des Radarsensors 215 ausgeführt zu werden.
  • 5 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses 500 zum Bestimmen einer Charakteristik des Zielobjekts 205 basierend auf redundanten Charakteristikinformationen, die von dem Magnetsensor 210 und dem Radarsensor 215 bereitgestellt werden. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Prozessblöcke aus 5 durch eine oder mehrere Vorrichtungen des Sensorsystems 200 ausgeführt werden.
  • Wie in 5 gezeigt ist, kann der Prozess 500 das Bestimmen erster Charakteristikinformationen, die mit einem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf einem Magnetfeld, das durch eine magnetische Eigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird, umfassen (Block 510). Beispielsweise kann das Sensorsystem 200 (z. B. der Magnetsensor 210) erste Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, basierend auf einem Magnetfeld bestimmen, das durch eine magnetische Eigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst wird, wie oben beschrieben ist.
  • Wie ferner in 5 gezeigt ist, kann der Prozess 500 das Bestimmen zweiter Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf einem Radarsignal, das durch eine Radareigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird, umfassen (Block 520). Beispielsweise kann das Sensorsystem 200 (z. B. der Radarsensor 215) zweite Charakteristikinformationen (z. B. redundante Charakteristikinformationen), die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, basierend auf einem Radarsignal bestimmen, das durch eine Radareigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst wird, wie oben beschrieben ist.
  • Wie ferner in 5 beschrieben ist, kann der Prozess 500 das Bestimmen einer Charakteristik des Zielobjekts basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen umfassen (Block 530). Beispielsweise kann das Sensorsystem 200 (z. B. die ECU 220) eine Charakteristik des Zielobjekts 205 basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen bestimmen, wie oben beschrieben ist.
  • Bei einigen Implementierungen ist die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts 205 zumindest eine der folgenden: eine Anordnung von Magnetpolen des Zielobjekts 205, eine Form eines Permanentmagnetabschnitts des Zielobjekts 205 oder eine Form eines ferromagnetischen Abschnitts des Zielobjekts 205.
  • Bei einigen Implementierungen ist die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 zumindest eine der folgenden: eine mechanische Abmessung oder Form eines Abschnitts des Zielobjekts 205, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, ein Reflexionsvermögen des Abschnitts des Zielobjekts 205, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, oder eine Absorption des Abschnitts des Zielobjekts 205, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist.
  • Bei einigen Implementierungen ist die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 eine nicht-konstante axiale Dicke des Zielobjekts 205 in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse des Zielobjekts 205 ist.
  • Bei einigen Implementierungen ist die Radareigenschaft des Zielobjekts eine nicht-konstante radiale Breite des Zielobjekts 205 in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse des Zielobjekts 205 ist.
  • Bei einigen Implementierungen ist die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 ein strukturiertes Material auf einer Oberfläche des Zielobjekts 205.
  • Bei einigen Implementierungen ist der Magnetsensor 210 ein erster Magnetsensor 210 und das Sensorsystem 200 kann einen zweiten Magneten 210 umfassen, der in einem versetzten Winkel zu dem ersten Magnetsensor 210 angeordnet ist. Der zweite Magnetsensor 210 kann dritte Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf einem anderen Magnetfeld bestimmen, das durch die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst wird. Hier bringt der versetzte Winkel zwischen dem ersten Magnetsensor 210 und dem zweiten Magnetsensor 210 eine Phasendifferenz zwischen Signalen ein, die mit dem ersten Magnetsensor 210 und dem zweiten Magnetsensor 210 in Verbindung stehen.
  • Bei einigen Aspekten ist der Radarsensor 215 ein erster Radarsensor 215 und das Radarsignal ist ein erstes Radarsignal, und das Sensorsystem 200 kann einen zweiten Radarsensor 215 umfassen. Der zweite Radarsensor 215 kann dritte Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt 205 in Verbindung stehen, basierend auf einem anderen Radarsignal bestimmen, das durch die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst wird.
  • Bei einigen Implementierungen stehen die ersten Charakteristikinformationen und die zweiten Charakteristikinformationen mit einer Position des Zielobjekts 205 in Verbindung. Bei einigen Implementierungen stehen die ersten Charakteristikinformationen und die zweiten Charakteristikinformationen mit einer Bewegungsrichtung des Zielobjekts 205 in Verbindung. Bei einigen Implementierungen stehen die ersten Charakteristikinformationen und die zweiten Charakteristikinformationen mit einer Geschwindigkeit des Zielobjekts 205 in Verbindung.
  • Bei einigen Implementierungen sind der Magnetsensor 210 und der Radarsensor 215 in einem selben Sensor-Package oder auf einem selben Sensor-Halbleiterelement enthalten.
  • Bei einigen Implementierungen kann die ECU 220 ferner dazu ausgebildet sein, zu bestimmen, ob die ersten Charakteristikinformationen mit den zweiten Charakteristikinformationen übereinstimmen; und basierend darauf, ob die ersten Charakteristikinformationen mit den zweiten Charakteristikinformationen übereinstimmen, zu bestimmen, ob das Sensorsystem 200 ausreichend zuverlässig ist.
  • Obwohl 5 beispielhafte Blöcke des Prozesses 500 zeigt, kann der Prozess 500 bei einigen Implementierungen zusätzliche Blöcke, weniger Blöcke, unterschiedliche Blöcke oder unterschiedlich angeordnete Blöcke als die in 5 dargestellten umfassen. Zusätzlich oder alternativ dazu können zwei oder mehr der Blöcke des Prozesses 500 parallel ausgeführt werden.
  • Bei einigen Implementierungen weist das Zielobjekt 205 eine magnetische Eigenschaft (um ein Magnetfeld einen Magnetsensor 210 zu beeinflussen) und eine Radareigenschaft (um ein durch den Radarsensor 215 zu empfangenes Radarsignal zu beeinflussen) auf, wie oben beschrieben ist. Bei einigen Implementierungen ist die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 eine nicht-konstante axiale Dicke des Zielobjekts 205 in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse des Zielobjekts 205 ist. 6A und 6B, 7A-7C, 8 und 9A und 9B sind Diagramme, die beispielhafte Implementierungen des Sensorsystems 200 einschließlich des Zielobjekts 205 mit einer nicht-konstanten axialen Dicke veranschaulichen.
  • 6A und 6B sind eine Frontansicht bzw. eine Seitenansicht einer beispielhaften Implementierung 600 des Sensorsystems 200 einschließlich des Zielobjekts 205 mit einer nicht-konstanten axialen Dicke. Wie in 6A und 6B gezeigt ist, kann das Zielobjekt 205 eine geneigte Kreisform aufweisen, so dass eine axiale Dicke des Zielobjekts 205 nicht-konstant ist. Bei diesem Bespiel weist der geneigte kreisförmige Abschnitt des Zielobjekts 205 kein magnetisches Material auf. Während sich das Zielobjekt 205 um eine Drehachse (durch eine Strichpunktlinie identifiziert) dreht, ändert sich hier ein Abstand von dem Zielobjekt 205 zu dem Radarsensor 215. Mit anderen Worten hängt der Abstand zwischen dem Zielobjekt 205 und dem Radarsensor 215 von einer Winkelposition des Zielobjekts 205 ab. Daher wird ein von dem Radarsensor 215 gesendetes Radarsignal durch die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst (da z. B. eine Phase und eine Amplitude eines zurück zu dem Radarsensor 215 reflektierten Radarsignals von dem Abstand bzw. dem Reflexionsvermögen abhängen) und der Radarsensor 215 kann Informationen, die mit einer Charakteristik des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen (z. B. eine Winkelposition, eine Drehrichtung, eine Drehzahl und/oder dergleichen), dementsprechend bestimmen.
  • Wie ferner in 6A und 6B gezeigt ist, kann das Zielobjekt 205 einen Permanentmagneten (z. B. einen Ringmagneten, einen Scheibenmagneten) mit zwei Magnetpolen umfassen, von denen jeder rund 180° eines Umfangs des Zielobjekts 205 abdeckt. Während sich das Zielobjekt 205 um die Drehachse dreht, ändert sich hier eine Magnetfeldstärke an dem Magnetsensor 210. Mit anderen Worten hängt das Magnetfeld, das an dem Magnetsensor 210 vorhanden ist, von einer Winkelposition des Zielobjekts 205 ab. Somit wird das Magnetfeld an dem Magnetsensor 210 durch die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst und der Magnetsensor 210 kann Informationen, die mit der Charakteristik des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, dementsprechend bestimmen.
  • Wie oben angegeben ist, sind 6A und 6B lediglich als Beispiele bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung in Bezug auf 6A und 6B unterscheiden.
  • 7A-7C sind eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht einer beispielhaften Implementierung 700 des Sensorsystems 200 einschließlich des Zielobjekts 205 mit einer nicht-konstanten axialen Dicke. Wie in 7A-7C gezeigt ist, kann das Sensorsystem 200 zwei Radarsensoren 215 (z. B. Radarsensor 215-1 und Radarsensor 215-2) und/oder zwei Magnetsensoren 210 (z. B. Magnetsensor 210-1 und Magnetsensor 210-2) umfassen. Bei der Beispielimplementierung 700 kann das Zielobjekt 205 eine magnetische Eigenschaft und eine Radareigenschaft aufweisen, die denen in Verbindung mit 6A, 6B beschriebenen ähneln.
  • Bei diesem Beispiel kann das Sensorsystem 200 einen unzweideutigen Winkelbereich von 180° erreichen (z. B. da jeder Sensortyp zwei Messpunkte aufweist). Bei einigen Implementierungen kann ein versetzter Winkel zwischen den zwei Radarsensoren 215 und/oder den zwei Magnetsensoren 210 rund 90° betragen (z. B. um eine höchstmögliche Winkelauflösung für ein bestimmtes Signal-Rauschen-Verhältnis bereitzustellen). Der versetzte Winkel kann bei einigen Implementierungen jedoch ein Winkel außer 90° sein (z. B. um eine Integration eines bestimmten Sensorpaars in demselben Package oder einem einzelnen Chip zu ermöglichen). Bei einigen Implementierungen kann das Sensorsystem 200 zwei Radarsensoren 215 und einen einzelnen Magnetsensor 210 umfassen. Alternativ dazu kann das Sensorsystem 200 in einigen Fällen zwei Magnetsensoren 210 und einen einzelnen Radarsensor 215 umfassen. Bei einigen Implementierungen können beide Sensortypen (Magnet- und Radarsensor) mit Winkelversatz platziert sein. Alternativ dazu kann in einigen Fällen lediglich ein Sensortyp (Magnet- oder Radarsensor) mit einem Winkelversatz platziert sein. Bei einigen Implementierungen können in Bezug auf den Magnetsensor 210 zwei orthogonale Feldkomponenten gemessen werden, um eine 360°-Auflösung zu erzielen (z. B. mit GMR- oder TMR- oder vertikalen Hall-Sensoren), anstatt dieselbe Feldkomponente in einer um 90° verschobene Position zu messen.
  • Wie oben angegeben ist, sind 7A-7C lediglich als Beispiele bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung in Bezug auf 7A-7C unterscheiden.
  • 8 ist eine Seitenansicht einer beispielhaften Implementierung 800 des Sensorsystems 200 einschließlich des Zielobjekts 205 mit einer nicht-konstanten axialen Dicke. Wie in 8 gezeigt ist, kann das Zielobjekt 205 eine geneigte Kreisform aufweisen, so dass eine axiale Dicke des Zielobjekts 205 nicht-konstant ist (ähnlich zu der Beschreibung in Verbindung mit 6A, 6B). Jedoch ist bei der beispielhaften Implementierung 800 der geneigte kreisförmige Abschnitt des Zielobjekts 205 aus einem Permanentmagneten gebildet. Mit anderen Worten kann in einigen Fällen ein Permanentmagnet gebildet sein, um die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 bereitzustellen, die das Radarsignal beeinflussen wird.
  • Wie oben angegeben ist, ist 8 lediglich als ein Beispiel bereitgestellt. Weitere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung in Bezug auf 8 unterscheiden.
  • 9A und 9B sind eine Vorderseitenansicht bzw. eine Seitenansicht einer beispielhaften Implementierung 900 des Sensorsystems 200 einschließlich des Zielobjekts 205 mit einer nicht-konstanten axialen Dicke. Wie in 9A gezeigt ist, kann das Zielobjekt 205 eine geneigte Form aufweisen, die den Abstand zwischen dem Zielobjekt 205 und dem Radarsensor 215 unzweideutig über 360° ändert. Wie gezeigt ist, kann das Zielobjekt 205 bei diesem Beispiel einen Schritt umfassen (z. B. so dass sich nach einer vollständigen Drehung der Abstand zwischen dem Zielobjekt 205 und dem Radarsensor 215 sofort von einem kürzesten Abstand zu einem längsten Abstand ändert). Bei einigen Implementierungen kann der Schritt eine Maximalamplitude definieren, die zum Kalibrieren des Radarsensors 215 verwendet werden kann. Während sich das Zielobjekt 205 um eine Drehachse dreht, ändert sich hier ein Abstand von dem Zielobjekt 205 zu dem Radarsensor 215. Mit anderen Worten hängt der Abstand zwischen dem Zielobjekt 205 und dem Radarsensor 215 von einer Winkelposition des Zielobjekts 205 ab. Daher wird ein von dem Radarsensor 215 gesendetes Radarsignal durch die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst und der Radarsensor 215 kann Informationen, die mit einer Charakteristik des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, demensprechend bestimmen.
  • Wie ferner in 9A und 9B gezeigt ist, kann das Zielobjekt 205 einen Mehrfachpolmagnetstreifen (z. B. ein Codiererrad anstelle von zwei Polmagneten) auf einem Umfang des Zielobjekts 205 umfassen. Hier hängt das Magnetfeld, das an dem Magnetsensor 210 vorhanden ist, von einer Winkelposition des Zielobjekts 205 ab. Somit wird das Magnetfeld an dem Magnetsensor 210 durch die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts 205 beeinflusst und der Magnetsensor 210 kann Informationen, die mit der Charakteristik des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, dementsprechend bestimmen. Wie gezeigt ist, kann die beispielhafte Implementierung 900 einen Oberseiten-Lese-Magnetsensor 210 oder einen Seiten-Lese-Magnetsensor 210 nutzen.
  • Wie oben angegeben ist, sind 9A und 9B lediglich als Beispiele bereitgestellt. Weitere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung in Bezug auf 9A und 9B unterscheiden.
  • Bei einigen Implementierungen ist die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 eine nicht-konstante radiale Breite des Zielobjekts 205 in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse des Zielobjekts 205 ist. Beispielsweise kann das Zielobjekt 205 ein ferromagnetisches Material mit einer nicht-konstanten radialen Breite aufweisen. 10A und 10B sind Oberseitenansichten von beispielhaften Implementierungen 1000 bzw. 1050 des Sensorsystems 200 einschließlich des Zielobjekts 205 mit einer nicht-konstanten radialen Breite. 10A veranschaulicht das Sensorsystem 200 einschließlich des Zielobjekts 205 in der Form eines Zahnrads, das aus einem ferromagnetischen Material gebildet ist. 10B veranschaulicht das Sensorsystem 200 einschließlich des Zielobjekts 205 in der Form eines Objekts, das aus einem ferromagnetischen Material gebildet ist, welches derart geformt ist, dass ein Abstand zwischen dem Zielobjekt 205 und dem Radarsensor 215 sich unzweideutig über eine vollständige Drehung des Zielobjekts 205 hinweg ändert.
  • Wie gezeigt ist, kann der Magnetsensor 210 bei der beispielhaften Implementierung 1000 oder 1050 einen Backbias-Magneten umfassen oder in der Nähe desselben angeordnet sein, so dass ein Magnetfeld, das an dem Magnetsensor 210 vorhanden ist, durch das Zielobjekt 205 beeinflusst wird (z. B. derart, dass sich die Magnetfeldstärke an dem Magnetsensor 210 ändert, wenn sich das Zielobjekt 205 dreht). Der Magnetsensor 210 kann somit Informationen, die mit einer Charakteristik des Zielobjekts 205 in Verbindung stehen, basierend auf dem Magnetfeld bestimmen, das durch das Zielobjekt 205 beeinflusst wird. Ferner ändert sich ein Abstand zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 205 und dem Radarsensor 215 während einer Drehung als Folge der nicht-konstanten radialen Breite des Zielobjekts 205. Der Radarsensor 215 kann somit (redundante) Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, basierend auf einem Radarsignal bestimmen, das an einer Oberfläche des Zielobjekts 205 reflektiert wird. Ferner stellt die Anordnung des Radarsensors 215 und des Magnetsensors 210 (z. B. in unterschiedlichen Positionen in Bezug auf das Zielobjekt 205) im Hinblick auf die beispielhafte Implementierung 1050 sicher, dass eine Signaldiskontinuität, die aus der Stufe in der radialen Breite des Zielobjekts 205 resultiert, nicht in derselben Drehposition erscheint, wobei somit zumindest ein Sensor dazu in der Lage sein sollte, die Winkeländerung fortlaufend nachzuverfolgen.
  • Wie oben angegeben ist, sind 10A und 10B lediglich als Beispiele bereitgestellt. Weitere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung in Bezug auf 10A und 10B unterscheiden.
  • Bei einigen Implementierungen kann die Radareigenschaft des Zielobjekts 205 ein strukturiertes Material auf einer Oberfläche des Zielobjekts 205 sein. 11A-11E sind unterschiedliche Ansichten auf beispielhafte Implementierungen 1100 bzw. 1150 des Sensorsystems 200 einschließlich des Zielobjekts 205 mit einem strukturierten Material auf einer Oberfläche des Zielobjekts 205.
  • Wie in 11A-11E gezeigt ist, kann das Zielobjekt 205 bei einigen Implementierungen einen Permanentmagneten mit einer Kantenoberfläche umfassen, die durch ein strukturiertes Material abgedeckt ist. Hier kann das strukturierte Material eine Reflexion eines Radarsignals ändern, indem ein Abstand zwischen dem Radarsensor 215 und dem Zielobjekt 205 geändert wird (z. B. aufgrund einer Dicke des strukturierten Materials in Bereichen, in denen das strukturierte Material vorhanden ist). Das strukturierte Material kann beispielsweise einen Ring aus nicht-magnetischem Material (z. B. Aluminium) mit Löchern, ein Polymer, das mechanisch unter Verwendung eines Beschichtungsprozesses strukturiert ist (z. B. ein Photoresist) und/oder dergleichen umfassen.
  • Bei einigen Implementierungen kann das strukturierte Material mit einer magnetischen Struktur des Zielobjekts 205 übereinstimmen (z. B. so dass jeder Pol des Zielobjekts 205 durch ein Loch in dem strukturierten Material freiliegt, wie bei der beispielhaften Implementierung 1100 gezeigt ist). Alternativ dazu stimmt das strukturierte Material möglicherweise nicht mit einer magnetischen Struktur des Zielobjekts 205 über (z. B. so dass Abschnitte eines bestimmten Pols des Zielobjekts 205 mit unterschiedlichen Größen durch Bereiche freiliegen, in denen das strukturierte Material nicht vorhanden ist, wie bei der beispielhaften Implementierung 1150 gezeigt ist). Bei einigen Implementierungen kann das strukturierte Material regelmäßig strukturiert sein (z. B. wie bei der beispielhaften Implementierung 1100 gezeigt ist) oder unregelmäßig strukturiert sein (z. B. wie bei der beispielhaften Implementierung 1150 gezeigt ist).
  • Wie oben angegeben ist, sind 11A-11E lediglich als Beispiele bereitgestellt. Weitere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung im Hinblick auf 11A-11E unterscheiden.
  • Bei einigen Implementierungen kann das Sensorsystem 200 dazu ausgebildet sein, Informationen, die mit einer Charakteristik übereinstimmen, in einer ein-, zwei- oder dreidimensionalen Umgebung zu bestimmen. Beispielsweise kann der Magnetsensor 210 lineare Magnetfeldsensoren oder 3D-Hall-Sensoren umfassen (z. B. mehrere lineare Magnetfeldkanäle mit unterschiedlichen Empfindlichkeitsrichtungen), und der Radarsensor 215 kann eine Gruppe von Antennen zum Bestimmen eines Abstands in einer, zwei oder drei Dimensionen umfassen. Bei einigen Implementierungen kann der Radarsensor 215 in einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Gestaltungsform Arrays aus verteilten Antennen umfassen, um eine Richtung zu dem Zielobjekt 205 hin zu detektieren (z. B. unter Verwendung des Phasen-Monopuls-Prinzips oder des Amplituden-Monopuls-Prinzips).
  • 12 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Implementierung 1200 des Sensorsystems 200 zur Verwendung in einer ein-, zwei- oder dreidimensionalen Umgebung veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass das Zielobjekt 205 bei der beispielhaften Implementierung 1200 einen Permanentmagneten einer beliebigen Form umfassen kann (in 12 ist z. B. ein quadratischer Magnet gezeigt). Wie oben angegeben ist, ist 12 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Weitere Beispiele sind möglich und können sich von der Beschreibung im Hinblick auf 12 unterscheiden.
  • Einige hierin beschriebene Implementierungen stellen ein System bereit, das einen Magnetsensor und einen Radarsensor umfasst, die beide dahingehend angeordnet sind, jeweilige Signale bereitzustellen, die mit einer Charakteristik eines Zielobjekts in Verbindung stehen. Bei einigen Implementierungen kann der Magnetsensor Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, basierend auf einem Magnetfeld bestimmen, das durch eine magnetische Eigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird, während der Radarsensor Informationen, die mit der Charakteristik in Verbindung stehen, basierend auf einem Radarsignal bestimmen kann, das durch eine Radareigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird. Somit können der Magnetsensor und der Radarsensor eine Redundanz bereitstellen, die mit der Bestimmung der Charakteristik in Verbindung steht.
  • Die vorstehende Offenbarung stellt eine Veranschaulichung und Beschreibung bereit, ist jedoch nicht als umfassend oder als die Implementierungen auf exakt die offenbarte Form einschränkend zu verstehen. Modifikationen und Variationen sind im Lichte der obigen Offenbarung möglich oder gegebenenfalls in der Praxis der Implementierungen erforderlich.
  • Auch wenn bestimmte Kombinationen von Merkmalen in den Ansprüchen angeführt und/oder in der Beschreibung offenbart sind, sind diese Kombinationen nicht als Einschränkung der Offenbarung möglicher Implementierungen zu verstehen. Viele dieser Merkmale können vielmehr auf Weisen kombiniert werden, die nicht spezifisch in den Ansprüchen angeführt und/oder in der Beschreibung offenbart sind. Obwohl jeder abhängige Anspruch, der nachstehend angeführt ist, von nur einem Anspruch direkt abhängen kann, umfasst die Offenbarung möglicher Implementierungen jeden abhängigen Anspruch in Kombination mit jedem anderen Anspruch des Anspruchssatzes.
  • Kein(e) hierin verwendete(s) Element, Vorgang oder Anweisung sollte als entscheidend oder wesentlich erachtet werden, wenn nicht explizit als solches beschrieben. Außerdem sind die Artikel „ein“ und „eine“ wie hierin verwendet so zu verstehen, dass sie ein oder mehrere Objekte umfassen, und sie können austauschbar mit „ein(e) oder mehrere“ verwendet werden. Ferner ist die Bezeichnung „Gruppe“ wie hierin verwendet so zu verstehen, dass sie ein oder mehrere Objekte umfasst, und sie kann austauschbar mit „ein(e) oder mehrere“ verwendet werden. Wenn nur ein Objekt beabsichtigt ist, wird die Bezeichnung „ein(e) einzelne(r)“ oder Ähnliches verwendet. Darüber hinaus sind die Bezeichnungen „hat/haben“, „aufweist/aufweisen“ und dergleichen als offene Bezeichnungen zu verstehen. Ferner ist die Phrase „basierend auf“ als „zumindest teilweise basierend auf“ zu verstehen, sofern nicht explizit anders angeführt ist.

Claims (20)

  1. System, das folgende Merkmale aufweist: einen Magnetsensor, der dazu dient: ein Magnetfeld zu messen, das durch eine magnetische Eigenschaft eines Zielobjekts beeinflusst wird, und erste Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem Magnetfeld zu bestimmen; einen Radarsensor, der dazu dient: ein Radarsignal zu messen, das durch eine Radareigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird, und zweite Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem Radarsignal zu bestimmen; und eine Steuerung, die dazu dient, eine Charakteristik des Zielobjekts basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen zu bestimmen.
  2. System gemäß Anspruch 1, bei dem die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts Folgendes ist: eine Anordnung von Magnetpolen des Zielobjekts, eine Form eines Permanentmagnetabschnitts des Zielobjekts, und/oder eine Form eines ferromagnetischen Abschnitts des Zielobjekts.
  3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Radareigenschaft des Zielobjekts Folgendes ist: eine mechanische Abmessung oder Form eines Abschnitts des Zielobjekts, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, ein Reflexionsvermögen des Abschnitts des Zielobjekts, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, und/oder eine Absorption des Abschnitts des Zielobjekts, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist.
  4. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Radareigenschaft des Zielobjekts eine nicht-konstante axiale Dicke des Zielobjekts in einer Richtung ist, die im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse des Zielobjekts ist.
  5. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Radareigenschaft des Zielobjekts eine nicht-konstante radiale Breite des Zielobjekts in einer Richtung ist, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse des Zielobjekts ist.
  6. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Radareigenschaft des Zielobjekts ein strukturiertes Material auf einer Oberfläche des Zielobjekts ist.
  7. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Magnetsensor ein erster Magnetsensor ist, wobei das Sensorsystem ferner einen zweiten Magnetsensor umfasst, der in einem versetzten Winkel zu dem ersten Magnetsensor angeordnet ist, und dazu dient: ein weiteres Magnetfeld zu messen, das durch die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird; und dritte Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem weiteren Magnetfeld zu bestimmen, wobei der versetzte Winkel zwischen dem ersten Magnetsensor und dem zweiten Magnetsensor eine Phasendifferenz zwischen Signalen einbringt, die mit dem ersten Magnetsensor und dem zweiten Magnetsensor in Verbindung stehen.
  8. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Radarsensor ein erster Radarsensor ist und das Radarsignal ein erstes Radarsignal ist, wobei das Sensorsystem ferner einen zweiten Radarsensor aufweist, der dazu dient: ein weiteres Radarsignal zu messen, das durch die Radareigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird, und dritte Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf dem weiteren Radarsignal zu bestimmen.
  9. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die ersten Charakteristikinformationen und die zweiten Charakteristikinformationen mit einer Position des Zielobjekts in Verbindung stehen.
  10. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die ersten Charakteristikinformationen und die zweiten Charakteristikinformationen mit einer Bewegungsrichtung des Zielobjekts in Verbindung stehen.
  11. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die ersten Charakteristikinformationen und die zweiten Charakteristikinformationen mit einer Geschwindigkeit des Zielobjekts in Verbindung stehen.
  12. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Magnetsensor und der Radarsensor in einem selben Sensor-Package enthalten sind.
  13. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem sich der Magnetsensor und der Radarsensor auf einen selben Sensor-Halbleiterchip befinden.
  14. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Steuerung ferner dazu ausgebildet ist: zu bestimmen, ob die ersten Charakteristikinformationen mit den zweiten Charakteristikinformationen übereinstimmen; und basierend darauf, ob die ersten Charakteristikinformationen mit den zweiten Charakteristikinformationen übereinstimmen, zu bestimmen, ob das System ausreichend zuverlässig ist.
  15. Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Bestimmen von ersten Charakteristikinformationen, die mit einem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf einem Magnetfeld, das durch eine magnetische Eigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird; Bestimmen von zweiten Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, basierend auf einem Radarsignal, das durch eine Radareigenschaft des Zielobjekts beeinflusst wird; und Bestimmen, ob ein Sensorsystem zuverlässig arbeitet, basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die magnetische Eigenschaft des Zielobjekts Folgendes ist: eine Anordnung von Magnetpolen des Zielobjekts, eine Form eines Permanentmagnetabschnitts des Zielobjekts, und/oder eine Form eines ferromagnetischen Abschnitts des Zielobjekts.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, bei dem die Radareigenschaft des Zielobjekts Folgendes ist: eine mechanische Abmessung oder Form eines Abschnitts des Zielobjekts, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, ein Reflexionsvermögen des Abschnitts des Zielobjekts, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist, und/oder eine Absorption des Abschnitts des Zielobjekts, von dem das Radarsignal zu reflektieren ist.
  18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem die Radareigenschaft des Zielobjekts Folgendes ist: eine nicht-konstante axiale Dicke des Zielobjekts in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse des Zielobjekts ist, eine nicht-konstante radiale Breite des Zielobjekts in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse des Zielobjekts ist, oder ein strukturiertes Material auf einer Oberfläche des Zielobjekts.
  19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem die ersten Charakteristikinformationen und die zweiten Charakteristikinformationen mit Folgendem in Verbindung stehen: einer Position des Zielobjekts, einer Bewegungsrichtung des Zielobjekts, und/oder einer Geschwindigkeit des Zielobjekts.
  20. Sensorsystem, das folgende Merkmale aufweist: ein Zielobjekt, das eine magnetisch Eigenschaft und eine Radareigenschaft aufweist; einen Magnetsensor, der dazu ausgebildet ist, ein Magnetfeld zu messen, und der ferner dazu ausgebildet ist, erste Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, aufgrund der Beeinflussung des Magnetfeldes durch das Zielobjekt zu bestimmen; einen Radarsensor, der dazu ausgebildet ist, ein Radarsignal zu messen, und der ferner dazu ausgebildet ist, zweite Charakteristikinformationen, die mit dem Zielobjekt in Verbindung stehen, aufgrund der Beeinflussung des Radarsignals durch das Zielobjekt zu bestimmen; und eine Steuerung, um eine Bewegung des Zielobjekts basierend auf den ersten Charakteristikinformationen und den zweiten Charakteristikinformationen zu überwachen.
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