[發明專利]旋轉速率傳感器、傳感器裝置、用于運行旋轉速率傳感器的方法和用于運行傳感器裝置的方法

有效

• 申請號: 201110152104.0
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102353367A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: R·庫;O·科恩;F·本尼泥;J·巴托洛邁奇克
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的旋轉速率傳感器。?

背景技術

這種旋轉速率傳感器通常是公知的。例如由文獻DE?195?19?488?A1已知一種具有第一和第二振動質量的旋轉速率傳感器，其中，利用激勵器件將第一和第二振動質量分別激勵至工作振動，第一振動質量的第一科里奧利偏轉和第二振動質量的第二科里奧利偏轉分別利用分析處理器件被檢測并且為了確定旋轉速率相應被差分地分析處理。在此它涉及所謂的有源傳感器，因為為了測量科里奧利偏轉第一和第二振動質量必需持續地被激勵至工作振動。因此當不存在要被測量的旋轉速率時旋轉速率傳感器也消耗能量。?

發明內容

與現有技術相比按照并列權利要求的按照本發明的旋轉速率傳感器、按照本發明的傳感器裝置、按照本發明的用于運行旋轉速率傳感器的方法和按照本發明的用于運行傳感器裝置的方法的優點是，只要在旋轉速率傳感器上出現中斷信號，則旋轉速率傳感器的能耗降低。以有利的方式將中斷信號通過中斷接口直接施加在旋轉速率傳感器本身上，由此直接引起工作振動的頻率和/或振幅的降低以減小旋轉速率傳感器的能耗，而無需附加的外部的控制單元、如微控制器或處理器來接通旋轉速率傳感器的節能模式。通過這種方式一方面節省這種外部控制單元的能耗，另一方面顯著更快地(尤其無需通過外部的控制單元的繞道路徑)引起旋轉速率傳感器上的能耗降低。此外可能的是，外部的控制單元在時間上在旋轉速率傳感器之前已經置于節能模式中，由此可進一步降低總能耗。在此有利地將中斷?接口相對簡單地、成本有利地且結構空間緊湊地集成到旋轉速率傳感器中。工作振動的頻率和/或振幅的降低在本發明的意義上尤其意味著，旋轉速率傳感器從運行模式被置于節能模式、尤其“睡眠模式”或者“低能耗模式”中，在睡眠模式中完全關停工作振動(頻率和振幅基本等于零)，在低能耗模式中工作振動以降低的能耗工作(頻率和/或振幅與正常運行模式相比降低)。中斷信號優選由外部部件產生，外部部件尤其包括無源傳感器，由此通過外部部件引起的能耗小于通過旋轉速率傳感器在運行模式中引起的能耗。無源傳感器包括例如加速度傳感器，當沒有測量到加速力和/或測到的加速力不超過確定的閾值時，加速度傳感器在中斷接口上產生中斷信號。通過這種方式優選保證，不出現可由旋轉速率傳感器測到的旋轉速率并因此有理由將旋轉速率傳感器置于節能模式中，在此不會“忽略”要測量的旋轉速率。該旋轉速率傳感器優選包括微機械的旋轉速率傳感器，其中襯底包括半導體襯底、尤其是硅。中斷接口優選包括旋轉速率傳感器的連接管腳，它起到電觸點并且尤其起到簡單的插接觸點的作用。?

本發明的有利擴展結構和改進方案可由從屬權利要求以及借助于附圖的描述得出。

按照一種優選的實施形式規定，旋轉速率傳感器具有電路單元，該電路單元與中斷接口并且與驅動單元功能耦聯，其中，電路單元被配置用于檢測中斷信號并且電路單元被這樣地配置用于根據中斷信號控制驅動單元，使得在檢測到中斷信號時降低工作振動的頻率和/或振幅。以有利的方式通過電路單元這樣控制驅動單元，使得旋轉速率傳感器的能耗在檢測到中斷信號時無延遲地被降低。在此電路單元尤其利用簡單且特別低能耗的電和/或電子的電路實現，但是變換地也可以設想使用ASIC(Application?Specified?Integrated?Circuit)和/或微控制器作為電路單元。驅動單元優選包括例如呈指形電極驅動器和/或電容板驅動器形式的電容式驅動器，使得由驅動單元利用靜電的交互作用驅動振動質量(seismischen?Masse)至工作振動。在此優選利用驅動單元的電極與振動質量的配對電極之間的交變電壓感應出靜電的交互作用。該電路單元特別優選配置用于降低交變電壓的頻率和/或振幅和/或關斷交變電壓，只要在中斷接口上檢測到中斷信號。?

按照一種優選的實施形式規定，旋轉速率傳感器被配置用于當在中斷?接口上的中斷信號消失時接通工作振動和/或將頻率和/或振幅提高到初始值。以有利的方式，只要在中斷接口上不再出現中斷信號，就將旋轉速率傳感器從節能模式中重新喚醒并且返回到其運行模式中，在該運行模式中由旋轉速率傳感器精確地檢測旋轉速率。例如只要外部部件和尤其加速度傳感器檢測到相應的加速度信號，該加速度信號充分證實要被測量的旋轉速率的存在性，就實現這個喚醒過程，以便將旋轉速率傳感器置于運行模式中。?