基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器的污染转让专利

申请号 : CN202010030768.9

文献号 : CN111649871B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : C·斯坦纳

申请人 : 英飞凌科技股份有限公司

摘要 :

本公开涉及基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器的污染。污染检测器设备可以基于由压力传感器感测的压力的变化量和由加速度传感器感测的加速度变化量来计算压力传感器的交叉灵敏度。压力传感器的交叉灵敏度指示压力传感器对加速度的灵敏度的量度。污染检测器设备可以基于压力传感器的交叉灵敏度来确定压力传感器是否被污染。污染检测器设备可以基于压力传感器是否被污染来选择性地执行污染动作。

权利要求 :

1.一种用于污染检测的方法,包括:由设备基于通过压力传感器感测的压力变化量和通过加速度传感器感测的加速度变化量,计算所述压力传感器的交叉灵敏度,其中所述压力传感器的所述交叉灵敏度指示所述压力传感器对加速度的灵敏度的量度;

由所述设备基于所述压力传感器的所述交叉灵敏度,确定所述压力传感器是否被污染;以及由所述设备基于所述压力传感器是否被污染,选择性地执行污染动作。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述压力变化量基于经温度校正的压力量而被确定,并且其中所述方法还包括:确定由所述压力传感器感测的第一压力量;

确定由所述压力传感器感测的第二压力量;以及基于与所述第一压力量相关联的第一温度和与所述第二压力量相关联的第二温度,校正所述第一压力量,其中,校正所述第一压力量的结果是所述经温度校正的压力量。

3.根据权利要求1所述的方法,其中计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度包括:将所述压力变化量除以所述加速度变化量,所得结果是所述压力传感器的所述交叉灵敏度。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述压力变化量是参考压力与测试压力之间的差值,并且所述加速度变化量是参考加速度与测试加速度之间的差值,其中所述参考压力与所述参考加速度相关联,并且所述测试压力与所述测试加速度相关联。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述参考加速度近似等于零。

6.根据权利要求1所述的方法,还包括:确定所述交叉灵敏度的量度和校准交叉灵敏度之间的差值是否满足交叉灵敏度阈值;

以及

其中确定所述压力传感器是否被污染包括:基于所述交叉灵敏度的所述量度和所述校准交叉灵敏度之间的所述差值是否满足所述交叉灵敏度阈值,确定所述压力传感器是否被污染。

7.根据权利要求6所述的方法,所述校准交叉灵敏度被确定为在所述压力传感器的制造期间执行的校准过程的结果。

8.根据权利要求1所述的方法,其中所述污染动作包括以下各项的至少一项:提供所述压力传感器被污染的指示;或者执行与所述压力传感器相关联的污染补偿。

9.根据权利要求1所述的方法,还包括:确定加速度量满足加速度阈值;以及

其中计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度包括:基于确定所述加速度量满足所述加速度阈值,计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度。

10.根据权利要求1所述的方法,其中所述压力传感器被包括在胎压监测系统中。

11.一种污染检测器设备,包括:

一个或多个存储器;以及

一个或多个处理器,所述一个或多个处理器通信地耦合到所述一个或多个存储器,以用于:计算压力传感器的交叉灵敏度,所述交叉灵敏度指示所述压力传感器对由所述压力传感器所经历的加速度的灵敏度的量度,其中所述交叉灵敏度基于由所述压力传感器感测的压力变化量和由加速度传感器感测的加速度变化量而被确定;

基于比较所述交叉灵敏度和交叉灵敏度阈值,确定所述压力传感器是否被污染;以及基于所述压力传感器是否被污染,选择性地执行污染动作。

12.根据权利要求11所述的污染检测器设备,其中所述压力变化量基于经温度校正的压力量而被确定,并且其中所述一个或多个处理器进一步:确定由所述压力传感器感测的第一压力量;

确定由所述压力传感器感测的第二压力量;以及基于与所述第一压力量相关联的第一温度和与所述第二压力量相关联的第二温度,校正所述第一压力量,其中校正所述第一压力量的结果是所述经温度校正的压力量。

13.根据权利要求11所述的污染检测器设备,其中当计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度时,所述一个或多个处理器:将所述压力变化量除以所述加速度变化量,所得结果是所述压力传感器的所述交叉灵敏度。

14.根据权利要求11所述的污染检测器设备,其中所述交叉灵敏度阈值被确定为校准过程的结果。

15.根据权利要求11所述的污染检测器设备,其中所述污染动作包括以下各项中的至少一项:提供所述压力传感器被污染的指示;或者执行与所述压力传感器相关联的污染补偿。

16.根据权利要求11所述的污染检测器设备,其中所述一个或多个处理器进一步:确定所述加速度量满足加速度阈值;以及其中当计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度时,所述一个或多个处理器:基于确定所述加速度量满足所述加速度阈值,计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度。

17.一种污染检测器系统,包括:

压力传感器;

加速度传感器;以及

污染检测器设备,用于:

基于压力变化量和加速度变化量来计算所述压力传感器的交叉灵敏度,所述压力变化量基于由所述压力传感器的测量而被确定,所述加速度变化量基于由所述加速度传感器的测量而被确定,其中,所述交叉灵敏度指示所述压力传感器对加速度的灵敏度的量度;

基于所述压力传感器的所述交叉灵敏度,确定所述压力传感器是否被污染;以及基于所述压力传感器是否被污染,选择性地执行污染动作。

18.根据权利要求17所述的系统,其中所述压力变化量基于经温度校正的压力量而被确定,并且其中所述污染检测器设备进一步:确定由所述压力传感器感测的第一压力量;

确定由所述压力传感器感测的第二压力量;以及基于与所述第一压力量相关联的第一温度和与所述第二压力量相关联的第二温度,校正所述第一压力量,其中,校正所述第一压力量的结果是所述经温度校正的压力量。

19.根据权利要求17所述的系统,其中当计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度时,所述污染检测器设备:将所述压力变化量除以加速度变化量,所得结果是所述压力传感器的所述交叉灵敏度。

20.根据权利要求17所述的系统,其中,所述污染检测器设备进一步:确定所述加速度量满足加速度阈值;以及其中当计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度时,所述污染检测器设备:基于确定所述加速度量满足所述加速度阈值,计算所述压力传感器的所述交叉灵敏度。

说明书 :

基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器的污染

技术领域

[0001] 本公开涉及基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器的污染。

背景技术

[0002] 压力传感器是一种能够感测压力量并且提供表示感测的压力量的信号的设备。例如,压力传感器可以是包括薄膜形式的压敏机械结构的微机电系统(MEMS)传感器。该薄膜被耦合至电换能器系统(例如,基于电容检测或压电电阻)以提供压力检测功能。

发明内容

[0003] 根据可能的实施方式,方法可以包括:由设备基于通过压力传感器感测的压力变化量和通过加速度传感器感测的加速度变化量,计算压力传感器的交叉灵敏度,其中压力传感器的交叉灵敏度指示压力传感器对加速度的灵敏度的量度;由设备基于压力传感器的交叉灵敏度来确定压力传感器是否被污染;由设备基于压力传感器是否被污染而选择性地执行污染动作。
[0004] 根据可能的实施方式,污染检测器设备可以包括一个或多个存储器,以及通信地耦合到一个或多个存储器的一个或多个处理器,一个或多个处理器用于:计算压力传感器的交叉灵敏度,该交叉灵敏度指示压力传感器对由压力传感器所经历的加速度的灵敏度的量度,其中交叉灵敏度基于由压力传感器感测的压力变化量和由加速度传感器感测的加速度变化量而被确定;基于比较交叉灵敏度和交叉灵敏度阈值,确定压力传感器是否被污染;并基于压力传感器是否被污染选择性地执行污染动作。
[0005] 根据可能的实施方式,系统可以包括:压力传感器;加速度传感器;以及污染检测器设备,用于:基于压力变化量和加速度变化量来计算压力传感器的交叉灵敏度,压力变化量基于由压力传感器的测量而被确定,加速度变化量基于由加速度传感器的测量而被确定,其中交叉灵敏度指示压力传感器对加速度的灵敏度的量度;基于压力传感器的交叉灵敏度来确定压力传感器是否被污染;并基于压力传感器是否被污染,选择性地执行污染动作。

附图说明

[0006] 图1是如本文描述的基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器的污染的示例实施方式的图示。
[0007] 图2是如本文描述的示例设备的图示,其中加速度传感器和压力传感器集成在单个设备中。
[0008] 图3A‑图3C是与说明压力传感器对加速度的交叉灵敏度被压力传感器的污染所影响相关联的图示。
[0009] 图4是说明本文描述的传感器的示例组件的图示。
[0010] 图5是说明本文描述的污染检测器设备的示例组件的图示。
[0011] 图6是如本文所述的用于基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器的污染的示例过程的流程图。

具体实施方式

[0012] 以下参考附图详细地描述示例实施方式。不同附图中的相同标记可以标识相同或相似的元件。
[0013] MEMS压力传感器的压敏机械结构(例如,薄膜)通常被暴露在环境中,这是因为空气(或其他衬底)必须能够与压敏机械结构相互作用,以便于压力传感器来执行与环境相关联的压力感测。然而,在一些应用中,包括物质的环境对压力传感器的精确度和可靠性造成了不利影响。例如,环境可以包括污染物(例如,颗粒、低粘度的液体、和/或类似的),污染物能够污染压力传感器的压敏机械结构(例如,由于出现或形成在压敏机械结构上的污染)。该污染使得压力传感器提供不精确的和不可靠的压力测量。汽车应用(诸如胎压监测系统(TPMS)应用或气囊传感器应用)是其中污染问题可能出现的应用示例。
[0014] 解决压力传感器的污染的现有技术被设计为防止污染。例如,在某些情况下,可以将凝胶施加到压敏机械结构上以试图防止污染。作为另一个示例,可以将颗粒容器集成在压力传感器中,以试图防止污染(例如,通过捕获颗粒容器中的物质)。然而,这些先前技术仅被设计为防止污染,并且实际上并不检测污染。因此,如果这些现有技术失败或失效,则污染未被检测到。进一步地,这些现有技术增加了压力传感器的成本和复杂度(例如,通过要求应用凝胶,通过要求包括容器)。
[0015] 本文描述的一些实施方式提供能够检测压力传感器污染的污染检测器设备。在一些实施方式中,如下所述,污染检测器设备基于压力传感器对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器是否被污染。在一些实施方式中,污染检测器设备可以基于压力传感器是否被污染来选择性地执行污染动作。
[0016] 图1是如本文描述的基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器的污染的示例实施方式的图示。
[0017] 在图1中,系统100包括能够感测加速度量的加速度传感器102(例如,MEMS加速度计)、能够感测压力量的压力传感器104(例如MEMS压力传感器),以及能够感测压力传感器104处或其附近的温度的温度传感器106。如进一步所示,如本文所述,系统100还包括能够检测压力传感器104的污染的污染检测器设备108。
[0018] 在一些实施方式中,污染检测器设备108可以基于压力传感器104对加速度的交叉灵敏度来确定压力传感器104是否被污染。即使当压敏机械结构未被污染,压力传感器104也可以具有对加速度的交叉灵敏度。换言之,即使当压力传感器104未被污染,由压力传感器104感测的压力也可能对压力传感器104处的加速度灵敏。当压力传感器104未被污染时,这种交叉灵敏度可能是微不足道的(例如,使得由压力传感器104进行的压力测量依然是可靠的)。但是,如果压力传感器104的压敏机械结构被污染(例如,在现场操作期间),然后压力传感器104对加速度的交叉灵敏度改变并且可能变得显著(例如,使得由压力传感器104进行的压力测量不可靠)。可以通过监测压力传感器104的交叉灵敏度来检测压力传感器104的污染。
[0019] 污染检测器设备108是能够检测压力传感器104的污染的设备。在一些实施方式中,污染检测器设备108可以与压力传感器104集成,或者可以是单独的设备。
[0020] 在一些实施方式中,污染检测器设备108可以基于参考测量(例如,当由加速度传感器102感测的加速度量近似等于0重力(g)时执行的压力测量)以及测试测量(例如,当由加速度传感器102感测的加速度大于0g(诸如50g)时执行的压力测量)来检测压力传感器104的污染。
[0021] 如图1所述,在一些实施方式中,与参考测量相关联的信息可以包括标识参考加速度a0的信息(例如,0g)、标识参考压力P0的信息(例如,当经历参考加速度a0时,标识由压力传感器104测量的压力量的信息)、以及标识参考温度T0的信息(例如,在由压力传感器104测量参考压力时,标识由温度传感器106测量的温度的信息)。类似地,如图1所示,与测试测量相关联的信息可以包括标识测试加速度ax的信息(例如,50g)、标识测试压力Px的信息(例如,当经历测试加速度ax时,标识由压力传感器104测量的压力量的信息)、以及标识测试温度Tx的信息(例如,当由压力传感器104测量测试压力时,标识由温度传感器106测量的温度的信息).
[0022] 如图1中的附图标记150所示,污染检测器设备108从加速度传感器102接收加速度信号,该加速度信号标识由加速度传感器102(在时间t0)感测的参考加速度a0并且标识由加速度传感器102(在时间tx)感测的测试加速度ax。如附图标记152所示,污染检测器设备108还可以从压力传感器104中接收压力信号,该压力信号标识由压力传感器104(在当压力传感器104经历参考加速度a0时的时间t0)感测的参考压力量P0,并且标识由压力传感器104(在当压力传感器104经历测试加速度ax时的时间tx)感测的测试压力量Px。如附图标记154所示,污染检测器设备108还可以从温度传感器106接收温度信号,该温度信号标识由温度传感器106(在当压力传感器104测量参考压力P0时的时间t0)感测的参考温度T0和由温度传感器106(在当压力传感器104测量参考压力P0时的时间tx)感测的测试温度Tx。
[0023] 在一些实施方式中,污染检测器设备108可以基于分别提供给加速度传感器102、压力传感器104或温度传感器106的请求来接收加速度信号、压力信号或温度信号。附加地,或备选地,污染检测器设备108可以自动接收加速度信号、压力信号和/或温度信号(例如,当加速度传感器102、压力传感器104和/或温度传感器106被配置为定期地自动提供相应的信号时)。
[0024] 如附图标记156所示,在一些实施方式中,污染检测器设备108可以确定经温度校正的压力Px_corr(例如,基于测试压力Px、测试温度Tx、参考压力P0和参考温度T0)。例如,污染检测器设备108可以基于在温度信号中标识的测试温度Tx和参考温度T0之间的差值,校正如压力信号中标识的压力Px(例如,感测的压力量)。在一些实施方式中,可能需要测试压力Px的校正,这是因为在压力传感器104处的压力取决于压力传感器104处的温度。换言之,在没有温度校正的情况下,由污染检测器设备108确定的压力传感器104的交叉灵敏度不足以用于与不同温度下确定的校准交叉灵敏度进行比较,并且因此,对压力传感器104是否被污染的确定可能不够可靠。在一些实施方式中,污染检测器设备108可以以常规的方式确定经温度校正的压力Px_corr。例如,测试压力Px可以乘以参考温度T0并除以测试温度Tx,该结果是经温度校正的压力Px_corr。
[0025] 如图1的附图标记158进一步所示,污染检测器设备108可以基于经温度校正的压力Px_corr、测试加速度ax、参考压力P0、参考加速度a0来计算压力传感器104的交叉灵敏度Cx。此处,压力传感器104的交叉灵敏度Cx指示压力传感器104在时间tx对加速度的灵敏度的量度。
[0026] 在一些实施方式中,当计算压力传感器104的交叉灵敏度Cx时,污染检测器设备108可以确定经温度校正的压力Px_corr和参考压力P0之间的压力差,并且可以确定加速度ax和参考加速度a0之间的加速度差。如图1所示,污染检测器设备108可以将交叉灵敏度Cx确定为压力差除以加速度差的结果。例如,交叉灵敏度Cx的单位可以是帕斯卡每重力(Pa/g)或
2
帕斯卡每米每平方秒(m/s)。
[0027] 在一些实施方式中,污染检测器设备108可以基于确定加速度ax满足加速度阈值来计算压力传感器104的交叉灵敏度Cx。例如,压力传感器104可以配置有加速度阈值(例如,50g)。此处,在接收加速度信号(例如,如上述与附图标记150相关联的)之后,污染检测器设备108可以确定测试加速度ax是否满足加速度阈值(例如,压力传感器104是否经历至少50g的加速度)。在该示例中,如果加速度ax满足加速度阈值,则污染检测器设备108可以继续进行计算交叉灵敏度Cx。相反地,如果加速度ax不满足加速度阈值,则污染检测器设备108可能无法继续进行计算交叉灵敏度Cx,并且可以等待来自加速度传感器102的下一加速度信号的接收。以这种方式,污染检测器设备108可以被配置为在相对有限的基础上执行污染检测,这节省了污染检测器设备108的处理和电力资源。
[0028] 如图1中的附图标记160进一步所示,污染检测器设备108可以基于压力传感器104的交叉灵敏度Cx来确定压力传感器104是否被污染。例如,在一些实施方式中,污染检测器设备108可以确定交叉灵敏度Cx和校准交叉灵敏度Ccal之间的差值是否满足交叉灵敏度阈值。
[0029] 压力传感器104的校准交叉灵敏度Ccal指示压力传感器104在校准时对加速度的灵敏度的量度。校准交叉灵敏度Ccal能够基于以下被配置:使压力传感器104在经历第一加速度a1(例如,0g)时感测在特定温度Tcal下的第一校准压力P1,以及使压力传感器104在经历第二加速度a2(例如,100g)时感测在特定温度Tcal下的第二校准压力P2。校准交叉灵敏度Ccal能够被确定为:将第一压力P1与第二压力P2之间的差值除以第一加速度a1和第二加速度a2之间的差值的结果,该结果是校准交叉灵敏度Ccal。显著地,该校准过程可以在工厂中、受控环境中被执行,并且因此独立于现场的操作。
[0030] 在一些实施方式中,可以对压力传感器104执行校准过程,并且因此,校准交叉灵敏度Ccal可以特定于压力传感器104。在一些实施方式中,对压力传感器104执行校准过程可以提高与压力传感器104相关联的污染检测的精度(例如,与存储与另一压力传感器104相关联的先前确定的值相比,如下所述)。
[0031] 备选地,校准交叉灵敏度Ccal可以与一个或多个其他(类似)压力传感器104相关联。此处,代替执行专门用于压力传感器104的校准程序,校准交叉灵敏度Ccal可以被存储在压力传感器104上。例如,与另一类似压力传感器104相关联的校准交叉灵敏度Ccal(例如,从其他类似压力传感器104的校准产生)可以被存储在压力传感器104上。在一些实施方式中,将这些预定值存储在压力传感器104上(而不是执行校准过程)可以降低制造压力传感器104的成本和复杂度(例如,因为不需要执行校准过程)。
[0032] 在一些实施方式中,污染检测器设备108可基于将校准交叉灵敏度Ccal和交叉灵敏度Cx之间的差值与交叉灵敏度阈值进行比较,确定压力传感器104是否被污染。交叉灵敏度阈值是用于标识交叉灵敏度Cx与校准交叉灵敏度Ccal的最大允许偏差的阈值。在一些实施方式中,交叉灵敏度阈值可以被配置在压力传感器104上(例如,在制造期间,通过压力传感器104的控制器和/或类似的)。继续以上示例,如果交叉灵敏度Cx与校准交叉灵敏度Ccal之间的差值满足交叉灵敏度阈值,则污染检测器设备108可以确定压力传感器104被污染(例如,由于压力传感器104对加速度的交叉灵敏度的变化可以归因于压力传感器104的污染)。相反,如果交叉灵敏度Cx与校准交叉灵敏度Ccal之间的差值不满足交叉灵敏度阈值,则污染检测器设备108可以确定压力传感器104未被污染。
[0033] 如图1中的附图标记162进一步所示,污染检测器设备108可以基于压力传感器104是否被污染来选择性地执行污染动作。例如,如果污染检测器设备108确定压力传感器104被污染(例如,基于确定交叉灵敏度Cx与校准交叉灵敏度Ccal之间的差值满足交叉灵敏度阈值),则污染检测器设备108可以执行污染动作。相反,如果污染检测器设备108确定压力传感器104未被污染(例如,基于交叉灵敏度Cx与校准交叉灵敏度Ccal之间的差值不满足交叉灵敏度阈值),则污染检测器设备108可以不执行污染动作。
[0034] 在一些实施方式中,污染动作可以包括提供压力传感器104被污染的指示。例如,污染检测器设备108可以设定指示需要更换或清洁压力传感器104的标志。附加地或备选地,污染动作可以包括启动与压力传感器104相关联的污染补偿的性能。例如,压力传感器104和/或污染检测器设备108可以被配置有污染补偿算法,该补偿算法被设计为校正由压力传感器104提供的压力信号,以便减少或消除压力传感器104的污染的影响。在一些实施方式中,污染补偿算法可以基于交叉灵敏度Cx与校准交叉灵敏度Ccal之间的差值(即,基于压力传感器104受污染影响的程度)来校正压力信号。
[0035] 针对参考信息对(例如,参考加速度a0、参考压力P0和参考温度T0的附加值)和测试信息(例如,测试加速度ax、测试压力Px和测试温度Tx的附加值),上述过程可以重复(例如,定期地),以便允许污染检测器设备108继续检测压力传感器104是否被污染。
[0036] 图1所示的设备的数目和布置作为示例被提供。实际上,与图1所示的设备相比,可以存在附加的设备、更少的设备、不同的设备或被不同地布置的设备。此外,图1中所示的两个或更多个设备可以被实现在单个设备内、或者图1中所示的单个设备可以被实现为多个分布式设备。例如,在一些实施方式中,加速度传感器102、压力传感器104或温度传感器106中的至少两个传感器可以被集成在单个设备中(例如,在单个芯片上、在单个封装中和/或类似的)。此外,在一些实现方式中,污染检测器设备108可以被集成在具有一个或多个加速度传感器102、压力传感器104、或温度传感器106的设备中。附加地或备选地,图1所示的一组的设备(例如,一个或多个设备)可以执行被描述为由另一组设备执行的一个或多个功能。
[0037] 图2是示例设备200的图示,其中加速度传感器102和压力传感器104被集成在单个设备中。图2所示的示例是其中压力传感器104和加速度传感器102被制造为玻璃‑硅‑玻璃三层堆叠的情况。如图2所示,压力传感器104可以包括压敏机械结构(例如,薄膜),并且加速度传感器102可以包括加速度灵敏的机械结构(例如,柔性臂)。图2进一步说明了由于暴露在压力传感器104的环境中引起的压力传感器104的污染(例如,被颗粒污染)。薄膜上的颗粒的存在改变了压力传感器104对加速度的交叉灵敏度(例如,如本文所述,在相对于图2的竖直方向上)。
[0038] 如上所述,图2仅作为示例提供。其他示例可能与关于图2所描述的示例不同。
[0039] 如上所述,没有污染的压力传感器104可能具有对加速度的交叉灵敏度,并且当压力传感器104被污染时,对加速度的交叉灵敏度会发生变化。图3A‑图3C是与说明压力传感器104对加速度的交叉灵敏度被压力传感器104的污染所影响相关联的图示。
[0040] 图3A和图3B是说明压力传感器104的交叉灵敏度分别在没有污染和具有潜在性污染情况下的示例图。如图3A所示,在给定温度下,对一组77个压力传感器104的加速度的平均交叉灵敏度在没有污染的情况下约为‑0.88Pa/g,其中标准偏差约为0.30Pa/g。污染被施加到该组传感器,并且图3B说明在施加污染之后的该组压力传感器104的交叉灵敏度。如图3B所示,在给定温度下,对该组压力传感器104的加速度的平均交叉灵敏度被确定为大约
2.32Pa/g,其中标准偏差为3.87Pa/g。因此,如上所述,可以得出的结论是压力传感器104的污染(例如,压力传感器104的压敏机械结构的污染)改变了给定的压力传感器104对加速度的交叉灵敏度。
[0041] 图3C是说明由于压力传感器104的污染,交叉灵敏度与压力偏差的关系(即,漂移)的图。如图3C所示,在压力传感器104被污染的情况下,压力信号根据加速度而变化。图3C说明污染相对较重的压力传感器104具有的压力偏差相对较大。例如,如图3C所示,随着交叉敏感度的增加(由于污染增加),压力偏差的大小增加。图3C中的阴影区域表示交叉敏感度和压力偏差的范围,其中可以基于压力传感器104的交叉敏感度可靠地检测到污染。
[0042] 如上所示,图3A‑图3C仅作为示例提供。其他示例可以与关于图1至图3描述的示例不同。
[0043] 图4是说明传感器400的示例组件的图。传感器400可以对应于加速度传感器102、压力传感器104和/或温度传感器106。如图所示,传感器400可以包括感测元件410、模数转换器(ADC)420、数字信号处理(DSP)430、存储器元件440,和/或数字接口450。在一些实施方式中,加速度传感器102、压力传感器104和温度传感器106中的至少两个的任意组合可以被包括在单个传感器400中。备选地,加速度传感器102、压力传感器104和/或温度传感器106可以被包括在单独的传感器400中。
[0044] 感测元件410包括提供与传感器400相关联的感测功能的元件。例如,当传感器400包括压力传感器104时,感测元件410可以包括压敏机械结构(例如,薄膜)和/或与提供压力感测功能相关联的一个或多个其他组件。作为另一示例,当传感器400包括加速度传感器102时,感测元件410可以包括加速度灵敏的机械结构(例如,柔性臂)和/或与提供加速度感测功能相关联的一个或多个其他组件。作为另一示例,当传感器400包括温度传感器106时,感测元件410可以包括温度敏感元件(例如,热敏电阻、电阻温度计、热电偶,基于半导体的温度感测元件,和/或类似的)和/或与提供温度感测功能相关联的一个或多个其他组件。在一些实施方式中,传感器400可以包括不同类型的感测元件410(例如,当传感器400包括加速度传感器102、压力传感器104和温度传感器106中的至少两个的组合时)。
[0045] ADC420包括一个或多个模数转换器,其将来自感测元件410的模拟信号转换为数字信号。例如,ADC420可将从感测元件410接收的模拟信号转换为要由DSP处理的数字信号430。在一些实施方式中,ADC420可以向DSP430提供数字信号。在一些实施方式中,传感器
400可以包括一个或多个ADC420。
[0046] DSP430可以包括数字信号处理设备或数字信号处理设备的集合。在一些实施方式中,如本文所述,DSP430可以从ADC420接收数字信号,并且可以处理与检测压力传感器104的污染相关联的数字信号。在一些实施方式中,DSP430可以处理数字信号以便形成输出信号(诸如与由传感器400感测的性质(例如,压力、加速度、温度、和/或类似的)相关联的输出信号)。
[0047] 如本文所述,存储器元件440包括只读存储器(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,闪存、磁存储器,光存储器等),其存储供传感器400使用的信息和/或指令。在一些实施方式中,存储元件440可以存储与由DSP430执行的处理相关联的信息。附加地或备选地,存储元件440可以存储用于感测元件410的配置值或参数、和/或存储用于传感器400的一个或多个其他组件(诸如ADC420或数字接口450)的信息。
[0048] 数字接口450可以包括接口,经由该接口传感器400可以从另一设备(诸如污染检测器设备108)接收信息,和/或向另一设备提供信息。例如,数字接口450可以向污染检测器设备108提供由DSP430确定的输出信号,并且可以经由数字接口450从污染检测器设备108和/或控制器接收信息。
[0049] 图4所示的组件的数目和布置作为示例被提供。实际上,与图4所示的设备相比,可以存在附加的设备、更少的设备、不同的设备或被不同地布置的设备。此外,图4中所示的两个或更多个设备可以被实现在单个设备内、或者图4中所示的单个设备可以被实现为多个分布式设备。附加地或备选地,图4所示的一组设备(例如,一个或多个组件)可以执行被描述为由另一组设备执行的一个或多个功能。
[0050] 图5是设备500的示例组件的图示。设备500可以对应于污染检测器设备108。在一些实施方式中,污染检测器设备108可以包括一个或多个设备500的和/设备500的或一个或多个组件。如图5所示,设备500可以包括总线510、处理器520、存储器530、存储组件540、输入组件550、输出组件560和通信接口570。
[0051] 总线510包括允许设备500的多个组件之间进行通信的组件。处理器520以硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实现。处理器520是中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、加速处理器(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其他类型的处理组件。在一些实施方式中,处理器520包括一个或多个能够被编程以执行功能的处理器。存储器530包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或另一类型的动态或静态存储设备(例如,闪存、磁存储器和/或光存储器)。其存储供处理器520使用的信息和/或指令。
[0052] 存储组件540存储与设备500的操作和使用有关的信息和/或软件。例如,存储组件540可以包括硬盘(例如磁盘、光盘和/或磁光盘)、固态驱动器(SSD)、光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、软盘、盒式磁带、磁带和/或其他类型的非暂态计算机可读介质,以及对应的驱动器。
[0053] 输入组件550包括允许设备500接收诸如经由用户输入(例如,触摸屏显示器、键盘、小键盘、鼠标、按钮、开关和/或麦克风)的信息的组件。附加地或备选地,输入组件550可以包括用于确定位置的组件(例如,全球定位系统(GPS)组件)和/或传感器(例如,加速度计、陀螺仪、致动器、另一类型的位置或环境传感器、和/或类似的)。输出组件560包括从设备500提供输出信息的组件(例如,经由显示器、扬声器、触觉反馈组件、音频或视觉指示器、和/或类似的)。
[0054] 通信接口570包括收发器类组件(例如,收发器、分离的接收器、分离的发射器和/或类似的),其使得设备500能够与其他设备通信,诸如经由有线连接,无线连接,或有线和无线连接的组合。通信接口570可以允许设备500从另一设备接收信息和/或向另一设备提供信息。例如,通信接口570可以包括以太网接口、光接口、同轴接口、红外接口、射频(RF)接口、通用串行总线(USB)接口、Wi‑Fi接口、蜂窝网络接口、和/或类似的。
[0055] 设备500可以执行本文描述的一个或多个过程。设备500可以基于处理器520执行由非暂态计算机可读介质(诸如存储器530和/或存储组件540)存储的软件指令来执行这些过程。如本文所用,术语“计算机可读介质”是指非暂态存储器设备。存储器设备包括单个物理存储设备内的存储空间或分布在多个物理存储设备上的存储空间。
[0056] 可以经由通信接口570将软件指令从另一计算机可读介质或从另一设备读取到存储器530和/或存储组件540中。存储在存储器530和/或存储组件540中的软件指令在执行时可以使处理器520执行本文所述的一个或多个过程。附加地或备选地,可以使用硬件电路系统来代替软件指令或与软件指令结合来执行本文所述的一个或多个过程。因此,本文描述的实施方式不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
[0057] 图5所示的组件的数目和布置作为示例被提供。实际上,与图5所示的设备相比,可以存在附加的设备、更少的设备、不同的设备或被不同地布置的设备。附加地或备选地,设备500的一组组件(例如,一个或多个组件)可以执行被描述为由设备500的另一组组件执行的一个或多个功能。
[0058] 图6是如本文所述的用于基于对加速度的交叉灵敏度来检测压力传感器(例如,压力传感器104)的污染的示例过程600的流程图。在一些实施方式中,图6的一个或多个过程框可以由污染检测器设备(例如,污染检测器设备108)执行。附加地或备选地,图6的一个或多个过程框可以由另一设备(诸如控制器(例如,系统100的控制器))来执行。
[0059] 如图6所示,过程600可以包括:基于由压力传感器感测的压力变化量和由加速度传感器感测的加速度变化量来计算压力传感器的交叉灵敏度(框610)。如上所述,例如,污染检测器设备(例如,使用处理器520、存储器530、和/或类似的)可基于由压力传感器感测的压力变化量和由加速度传感器(例如,加速度传感器102)感测的加速度变化量来计算压力传感器(例如,压力传感器104)的交叉灵敏度。在一些实施方式中,如上所述,压力传感器的交叉灵敏度指示压力传感器对加速度的灵敏度的量度。
[0060] 如图6进一步所示,过程600可以包括:基于压力传感器的交叉灵敏度来确定压力传感器是否被污染(方框620)。例如,如上所述,污染检测器设备(例如,使用处理器520、存储器530、和/或类似的)可以基于压力传感器的交叉灵敏度来确定压力传感器是否被污染。
[0061] 如图6进一步所示,过程600可以包括:由设备基于压力传感器是否被污染而选择性地执行污染动作(框630)。例如,如上所述,污染检测器设备(例如,使用处理器520、存储器530、和/或类似的)可以基于压力传感器是否被污染来选择性地执行污染动作。
[0062] 过程600可以包括附加的实现,诸如以下描述的任何单个实现或实现的任何组合,和/或结合本文中其他地方描述的一个或多个其他过程。
[0063] 在一些实施方式中,基于经温度校正的压力量来确定压力变化量。此处,污染检测器设备可以确定由压力传感器感测的第一压力量;确定的由压力传感器感测的第二压力量;并基于与第一压力量相关联的第一温度和与第二压力量相关联的第二温度来校正第一压力量。校正压力第一量的结果是经温度校正的压力量。
[0064] 在一些实施方式中,当计算压力传感器的交叉灵敏度时,污染检测器设备可以将压力变化量除以加速度变化量,得到的结果是压力传感器的交叉灵敏度。
[0065] 在一些实施方式中,压力变化量是参考压力和测试压力之间的差值,并且加速度变化量是参考加速度和测试加速度之间的差值。在此,参考压力与参考加速度相关联,并且测试压力与测试加速度相关联。在一些实施方式中,参考加速度近似等于零。
[0066] 在一些实施方式中,污染检测器设备可以确定交叉灵敏度和校准交叉灵敏度之间的差值是否满足交叉灵敏度阈值。在此,当确定压力传感器是否被污染时,污染检测器设备可以基于交叉灵敏度和校准交叉灵敏度之间的差值是否满足交叉灵敏度阈值,来确定压力传感器是否被污染。在一些实施方式中,校准交叉灵敏度被确定为在压力传感器的生产期间(例如,在工厂或生产区域中)执行的校准过程的结果。
[0067] 在一些实施方式中,污染动作包括提供压力传感器被污染的指示;或执行与压力传感器相关联的污染补偿。
[0068] 在一些实施方式中,污染检测器设备可以确定加速度量满足加速度阈值。此处,当计算压力传感器的交叉灵敏度时,污染检测器设备可以基于确定加速度量满足加速度阈值来计算压力传感器的交叉灵敏度。
[0069] 在一些实施方式中,压力传感器被包括在胎压监测系统或气囊传感器系统中。
[0070] 尽管图6示出了过程600的示例框,但是在一些实施方式中,过程600可以包括比图6所示的框更多的框、更少的框、不同的框或不同地布置的框。附加地或备选地,可以并行地执行过程600的两个或更多个框。
[0071] 前面的公开提供了说明和描述,但是并不旨在穷举或将实施方式限制为所公开的精确形式。可以根据以上公开内容进行修改和变化,或者可以从实施方式的实践中获得修改和变化。
[0072] 本文结合阈值描述了一些实施方式。如本文所使用的,取决于上下文,满足阈值可以指的是比阈值大的、大于阈值的、高于阈值的、大于或等于阈值的、小于阈值的、比阈值小的、低于阈值的、小于或等于阈值的、等于阈值的值、或类似的值。
[0073] 即使在权利要求中记载和/或在说明书中公开特征的特定组合,这些组合也不旨在限制可能的实施方式的公开。实际上,许多这些特征可以以权利要求书中未具体记载和/或说明书中未公开的方式组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可能仅直接引用一个权利要求,但可能的实施方式的公开包括将每个从属权利要求与权利要求集中的每个其他权利要求组合。
[0074] 除非明确地描述为这样,否则本文中使用的元件、动作或指令均不应被解释为关键或必不可少的。而且,如本文所使用,冠词“一(a)”和“一个(an)”旨在包括一项或多项,并且可以与“一个或多个”互换使用。此外,如本文所使用的,术语“组”旨在于包括一项或多项(例如,相关的项目,不相关的项目,相关的和不相关的项目的组合等),并且可以与“一个或多个”互换使用。在仅旨在使用一项的情况下,使用术语“仅一项”或类似的语言。而且,如本文所使用的,术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”或类似的,旨在是开放式术语。此外,除非另有明确说明,短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。