[发明专利]传感器布置以及用于运行传感器布置的方法

说明书

本发明涉及一种传感器布置，至少包括：‑用于检测转速传感器信号的陀螺仪装置，所述陀螺仪装置‑具有带有可被激励至振动的震动质量的MEMS陀螺仪，‑具有驱动电路，用于激励和维持所述震动质量的振动运动，以及‑具有传感单元，‑控制单元，用于选择所述陀螺仪装置的至少两个不同的预定义的运行模式之一，其中，作为运行模式预定义至少一个传感运行模式和至少一个待机运行模式，在所述传感运行模式中检测和/或预处理转速传感器信号，在所述待机运行模式中不检测和/或预处理转速传感器信号，‑用于检测其他传感器信号的其他传感器装置，以及‑用于所述转速传感器信号和所述其他传感器信号的数字的数据处理单元；其中，相应于所述陀螺仪装置的所述不同的运行模式，所述驱动电路以具有不同能耗的不同运行模式运行，使得在所述至少一个传感运行模式和至少一个待机运行模式下维持所述震动质量的所述振动运动，其中，所述数字的数据处理单元设计用于，在所述至少一个传感运行模式和所述至少一个待机运行模式中以基于所述震动质量的振动频率的输出数据率(ODR)提供经数字化的转速传感器信号和/或经数字化的其他传感器信号。

技术领域

本发明涉及一种传感器布置，其至少包括：

陀螺仪装置，其用于检测转速传感器信号，

该陀螺仪装置具有带有可被激励至振动的震动质量(seismischen Masse)的MEMS陀螺仪，

该陀螺仪装置具有驱动电路，其用于激励和维持震动质量的振动运动，以及

该陀螺仪装置具有传感单元；

控制单元，其用于选择陀螺仪装置的至少两个不同的预定义的运行模式之一，其中，预定义至少一个传感运行模式和至少一个待机运行模式作为运行模式，在所述至少一个传感运行模式中对转速传感器信号进行检测和/或预处理，在所述至少一个待机运行模式中对转速传感器信号不进行检测和/或预处理；

其他传感器装置，其用于检测其他传感器信号；以及

数字的数据处理单元，其用于转速传感器信号和其他传感器信号。

本发明还涉及一种用于运行这种传感器布置的方法。

背景技术

已知的MEMS转速传感器，以下简称陀螺仪，通常与惯性测量单元中的加速度传感器一起使用，例如以实现具有增强现实或建筑物内导航的应用。在此，输出数据率(Ausgabedatenrate)ODR、即陀螺仪和/或加速度传感器输出所求取的数据的数据速率的稳定性和准确性非常重要。在一些导航应用中，绝对位置是基于陀螺仪和加速度传感器的测量信号确定的。为此，对这些测量信号进行时间积分。在这种情况下，不准确的输出数据率会导致所求取的位置的相应的不准确性。

已知的具有陀螺仪和加速度传感器的MEMS传感器布置具有集成的电子振荡器，其为加速度传感器的输出数据率提供信号或频率。如果陀螺仪接通，则输出数据率或相应的节拍信号替代地从MEMS陀螺仪的震动质量的激励振荡的谐振频率导出，该激励振荡借助驱动电路来激励和维持。然而，这个节拍信号只有在陀螺仪处于激活状态时才可供使用。在陀螺仪在通过集成的电子振荡器产生的节拍信号与通过驱动电路产生的节拍信号之间的每次切换时，输出数据率ODR的频率就会出现跳跃或变化。此外，与驱动电路相比，集成电子振荡器取决于温度变化具有增加的漂移。

发明内容

在一种实施方式中，本发明提供一种传感器布置，其至少包括：

陀螺仪装置，其用于检测转速传感器信号，

其具有带有可被激励至振动的震动质量的MEMS陀螺仪，

其具有驱动电路，该驱动电路用于激励和维持震动质量的振动运动，以及

其具有传感单元；