(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場センサにより、磁場を検出するステップと、
前記磁場を表す信号を前記磁場センサの出力ノードに駆動するステップと、
前記磁場センサにより、前記出力ノードで信号を受け取るステップと、
前記磁場を表す信号を中断させるステップと、
前記駆動された信号が外部ソースによって中断されるかどうかを判断するステップと、
前記磁場を表す前記信号の伝送の間、前記出力ノードの電圧が所定の電圧状態に駆動されたかどうかを判断することによって、前記受け取られた信号と前記駆動された信号とを比較するステップと、
前記駆動された信号が中断される場合、自己テストを始動させるステップと、
前記自己テストの結果を表す信号を前記出力ノードに駆動するステップと
を含み、
前記結果を表す前記信号を駆動するステップが、前記自己テストの前記結果が故障を示す場合にだけ前記信号を駆動するステップを含む、方法。
【請求項２】
前記磁場を検出するステップが、磁気ターゲットの存在を感知するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記磁場を検出するステップが、前記磁場センサが作業システムに設置されている間、前記磁場を検出するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記磁場を検出するステップが、前記磁場センサがトランスミッション又はブレーキシステムに設置されている間、前記磁場を検出するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記中断させるステップが、所定の時間間隔の間、前記駆動された信号を中断させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の時間間隔が、前記磁場センサからの出力がシステム動作のために必要でない時間である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記自己テストを始動させるステップが、前記磁場センサによりＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストを実行するステップを含み、前記結果を表す前記信号を駆動するステップが、前記ＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストからの結果を送るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記自己テストの前記結果を表す前記信号を駆動した後で、前記磁場の検出を再開するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記磁場を表す前記信号を送るためのリクエストを受け取るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記磁場センサが、連続通信モード、ＰＷＭ通信モード、又はトリガ通信モードで動作するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記磁場を表す前記信号を駆動するステップが、デジタル信号を前記出力ノードに伝送するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記磁場を表す前記信号を駆動するステップが、アナログ信号を前記出力ノードに伝送するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記磁場を表す信号を駆動するステップが、ＳＥＮＴプロトコルに従って通信を前記出力ノードに送るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記出力ノードが前記磁場センサの出力ピンに結合されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
出力ノードと、
磁場を検出する回路と、
プロセッサ回路であって、
前記検出された磁場を表す信号を前記出力ノードに伝送し、
前記伝送された信号が中断されるかどうかを検出し、
前記信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させる
ように構成されたプロセッサ回路と、
を備え、
前記プロセッサ回路は、前記出力ノードが外部ソースによって低電圧に保持されているかどうかを感知することにより、前記信号が中断されたかどうかを判断するように構成され、
前記伝送された信号が中断されるかどうかを検出することが、前記伝送された信号が内部ソース、外部ソース、トリガソース、又はこれらの組合せにより中断されるかどうかを検出することを含む、装置。
【請求項１６】
前記プロセッサ回路が、前記自己テストの結果を表す信号を前記出力ノードに伝送するようにさらに構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記プロセッサ回路が、前記信号を伝送した後で前記装置の通常動作を再開するようにさらに構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記自己テストを始動することが、前記装置によりＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストを実行することを含み、自己テストからの結果を表す前記信号が、ＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストからの結果を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記プロセッサ回路が、前記磁場を表す前記信号を伝送する前にリクエストを受け取るようにさらに構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記プロセッサ回路が、前記磁場を表す前記信号を、連続通信モード、ＰＷＭ通信モード、又はトリガ通信モードで伝送するようにさらに構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記プロセッサ回路が、デジタル信号を前記出力ノードに伝送するように構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記プロセッサ回路が、アナログ信号を前記出力ノードに伝送するように構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
前記出力ノードに結合された出力ピンをさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサ回路が、ＳＥＮＴプロトコルを介して通信するように構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２５】
磁気ターゲットと、
磁場センサと、
を備えたシステムであって、前記磁場センサは、
出力ノードと、
前記磁気ターゲットにより生成される磁場を検出する回路と、
プロセッサ回路であって、
前記磁場を表す信号を前記出力ノードに伝送し、
前記伝送された信号が外部ソースにより中断されるかどうかを検出し、
前記磁場を表す前記信号の伝送の間、前記出力ノードの電圧が所定の電圧状態に駆動されたかどうかを判断することによって、前記出力ノードにおいて受け取られた信号と前記出力ノードに伝送された信号とを比較し、
前記信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させ、
前記自己テストの結果が故障を示す場合には、テスト結果を表すデータを前記出力ノードに伝送する
ように構成されたプロセッサ回路と、
を備える、システム。
【請求項２６】
前記プロセッサ回路が、前記自己テストの結果を表す信号を前記出力ノードに伝送するようにさらに構成される、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記プロセッサ回路が、ＳＥＮＴプロトコルを介して通信するように構成される、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
出力ノードと、
磁場を検出する回路と、
プロセッサ回路であって、
前記検出された磁場を表す信号を前記出力ノードに伝送し、
前記信号を前記出力ノードで受け取り、
前記伝送された信号が外部ソースにより中断されるかどうかを検出し、
前記磁場を表す前記信号の伝送の間、前記出力ノードの電圧が所定の電圧状態に駆動されたかどうかを判断することによって、前記受け取られた信号と前記伝送された信号とを比較し、
前記信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させ、
前記自己テストの結果が故障を示す場合には、テスト結果を表すデータを前記出力ノードに伝送する
ように構成されたプロセッサ回路と、
を備える、装置。
【請求項２９】
出力ノードと、
磁場を検出する回路と、
プロセッサ回路であって、
前記検出された磁場を表す信号を前記出力ノードに伝送し、
前記伝送された信号がトリガにより中断されるかどうかを検出し、
前記磁場を表す前記信号の伝送の間、前記出力ノードの電圧が所定の電圧状態に駆動されたかどうかを判断することによって、前記出力ノードにおいて受け取られた信号と前記伝送された信号とを比較し、
前記信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させ、
前記自己テストの結果が故障を示す場合には、テスト結果を表すデータを前記出力ノードに伝送する
ように構成されたプロセッサ回路と
を備える、装置。
【請求項３０】
前記トリガが、外部トリガ、内部トリガ、イベントベースのトリガ、又はこれらの組合せのうちの１つ又は複数である、請求項２９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、磁場センサに関し、より詳しくは、自己テスト能力を有する磁場センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]ホール効果素子又は磁気抵抗素子などの磁場感知素子、すなわちトランスデューサを含む磁場センサは、近接性、速度、及び方向など、強磁性の物品すなわちターゲットの移動の諸態様を検出するために、多様な応用例において用いられる。これらのセンサを用いる応用例は、限定列挙ではないが、磁気スイッチすなわち強磁性物品の近接性を感知する「近接性検出器」、通過する強磁性物品（たとえば、環状磁石や歯車の歯の磁区）を感知する近接性検出器、磁場の磁場密度を感知する磁場センサ、及び電流導体を流れる電流によって生成される磁場を感知する電流センサを含む。磁場センサは、たとえば、エンジンのクランクシャフト及び／又はカムシャフトの位置から点火タイミングを検出するため、並びに、自動車のアンチロック・ブレーキ・システムのために自動車のハンドルの位置及び／又は回転を検出するために、自動車の制御システムにおいて広く用いられる。
【０００３】
[0003]磁石は、永久磁石の形態として、又は、時にはコンセントレータもしくは磁束ガイドと称される透磁性構造の形態として、磁場センサとの関係でよく用いられる。強磁性ターゲットが磁気を帯びている応用例では、センサの感度を向上させるため、より小さな磁気ターゲットの使用を可能にするため、又は磁気ターゲットがより遠い距離（すなわち、より大きなエアギャップ）から感知されることを可能にするために、透磁性のコンセントレータ又は磁束ガイドが、ターゲットによって生成される磁場を磁場トランスデューサの上で合焦させるのに用いられ得る。強磁性ターゲットが磁気を帯びていない他の応用例では、時にはバックバイアス磁石と称される永久磁石が、磁場を生成するのに用いられ得、この磁場は、次に、ターゲットの移動によって変更を受ける。
【０００４】
[0004]製造の間に、又は、応用例において用いられる間に、磁場センサ（及びそれ以外の部品）が、時に故障することがある。これらの故障は、製造上の欠陥、設計上の欠陥、潜在的な故障、又は両者の組合せに起因することがあり得る。欠陥のある部品の磁場への侵入の発生を減少させるために、製造プロセスの間又はその後で、部品は頻繁にテストされる。部品の中には自己テスト能力を含むように設計されてきたものがあり、自己テスト能力とは、すなわち、部品に含まれており製造の間に部品自体をテストするためにその部品によって用いられ得る内部回路である。これらの自己テストは、ビルトイン型の自己テスト（すなわち、「ＢＩＳＴ」テスト）を含み得る。いわゆる論理ＢＩＳＴ（すなわち「ＬＢＩＳＴ」テスト）の間には、たとえば、部品の内部にある内部レジスタは、１つのレジスタの出力が次のレジスタの入力につながるようなスキャンチェーンとして、相互に接続される。データは、スキャンチェーンを通じて与えられ、結果と予測値とが比較される。結果が予測値と一致しない場合、その結果は、部品に欠陥が存在することを示している可能性がある。また、一定の部品が、アナログ回路の完全性をチェックするテストを含む他のタイプのＢＩＳＴ又は自己テストを含むこともあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、自己テスト能力を有する磁場センサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0005]ある実施形態では、テストを始動させるための方法は、磁場センサにより、磁場を検出するステップと、磁場を表す信号を磁場センサの出力ノードに駆動するステップと、磁場センサにより、出力ノードで信号を受け取るステップと、駆動された信号が外部ソースによって中断されるかどうかを判断し、駆動された信号が中断されるとき、自己テストを始動させるステップとを含む。
【０００７】
[0006]以下の特徴のうちの１つ又は複数が含まれ得る。自己テストの結果を表す信号が、出力ピンにおいて提供され得る。結果を表す信号を駆動するステップは、自己テストの結果が故障を示す場合にだけ、信号を駆動するステップを含み得る。磁場を検出するステップは、磁気ターゲットの存在を感知するステップ、及び／又は、磁場センサが作業システムに設置されている間、磁場を検出するステップ、及び／又は、磁場センサがトランスミッションもしくはブレーキシステムに設置されている間、磁場を検出するステップを含み得る。
【０００８】
[0007]磁場を表す信号は、また、中断され得る。受け取られた信号と駆動された信号とを比較するステップは、磁場を表す信号の伝送の間、出力ノードの電圧が所定の電圧に駆動されたかどうかを判断するステップを含み得る。出力信号を中断させるステップは、所定の時間間隔の間、出力信号を中断させるステップを含み得る。所定の時間間隔は、磁場センサからの出力がシステム動作のために必要でない時間であり得る。
【０００９】
[0008]自己テストを始動させるステップは、磁場センサによりＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストを実行するステップを、結果を表す信号を駆動するステップは、ＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストからの結果を送るステップを含み得る。磁場センサは、自己テストの結果を表す信号を駆動した後で、磁場の検出を再開し得る。
【００１０】
[0009]磁場を表す信号を送るためのリクエストが、受け取られ得る。磁場センサは、連続通信モード、ＰＷＭ通信モード、又はトリガ通信モードで動作し得る。
[0010]磁場を表す信号を駆動するステップは、デジタル信号を出力ピンに伝送するステップを含み得る。磁場を表す信号を駆動するステップは、アナログ信号を出力ピンに伝送するステップを含み得る。信号を駆動するステップは、ＳＥＮＴプロトコルに従って通信を出力ノードに送るステップを含み得る。出力ノードは、磁場センサの出力ピンに結合され得る。
【００１１】
[0011]別の実施形態では、装置は、出力ノードと、磁場を検出する回路と、プロセッサ回路とを備えており、このプロセッサ回路は、検出された磁場を表す信号を出力ノードに伝送し、伝送された信号が中断されるかどうかを検出し、信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させるように構成されている。
【００１２】
[0012]以下の特徴のうちの１つ又は複数が、含まれ得る。伝送された信号が中断されるかどうかを検出することは、伝送された信号が内部ソース、外部ソース、トリガソース、又はこれらの組合せにより中断されるかどうかを検出することを含み得る。プロセッサ回路は、自己テストの結果を表す信号を出力ノードに伝送するようにさらに構成され得る、信号を伝送した後で装置の通常動作を再開するように構成され得る、及び／又は、出力ノードが外部ソースによって低電圧に保持されているかどうかを感知することによって、信号が中断されたかどうかを判断するように構成され得る。
【００１３】
[0013]自己テストの始動は、装置によるＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストの実行を含み得、自己テストからの結果を表す信号は、ＢＩＳＴ又はＬＢＩＳＴテストからの結果を含み得る。
【００１４】
[0014]プロセッサは、磁場を表す信号を伝送する前にリクエストを受け取るようにさらに構成され得る、及び／又は、磁場を表す信号を、連続通信モード、ＰＷＭ通信モード、又はトリガ通信モードで伝送するように構成され得る。プロセッサは、また、デジタル信号を出力ピンに伝送するようにも構成され得る。プロセッサは、アナログ信号を出力ピンに伝送するように構成され得る。出力ノードに結合された出力ピンが含まれ得る、及び／又は、プロセッサは、ＳＥＮＴプロトコルを介して通信するように構成され得る。
【００１５】
[0015]別の実施形態では、システムは、磁気ターゲットと、磁場センサとを備え、この磁場センサは、出力ノードと、磁気ターゲットにより生成される磁場を検出する回路と、プロセッサ回路とを備え、このプロセッサ回路は、磁場を表す信号を出力ノードに伝送し、伝送された信号が外部ソースにより中断されるかどうかを検出し、信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させるように構成されている。
【００１６】
[0016]以下の特徴のうちの１つ又は複数が含まれ得る。プロセッサは、自己テストの結果を表す信号を出力ノードに伝送するようにさらに構成され得る、及び／又は、ＳＥＮＴプロトコルを介して通信するように構成され得る。
【００１７】
[0017]別の実施形態では、装置は、出力ノードと、磁場を検出する回路と、プロセッサ回路とを備え、このプロセッサ回路は、検出された磁場を表す信号を出力ノードに伝送し、伝送された信号が外部ソースにより中断されるかどうかを検出し、信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させ、自己テストの結果が故障を示す場合には、テスト結果を表すデータを出力ノードに伝送するように構成されている。
【００１８】
[0018]別の実施形態では、装置は、出力ノードと、磁場を検出する回路と、プロセッサ回路とを備え、このプロセッサ回路は、検出された磁場を表す信号を出力ノードに伝送し、伝送された信号がトリガにより中断されるかどうかを検出し、信号が中断される場合には、装置の自己テストを始動させ、自己テストの結果が故障を示す場合には、テスト結果を表すデータを出力ノードに伝送するように構成されている。トリガは、外部トリガ、内部トリガ、イベントベースのトリガ、又はこれらの組合せのうちの１つ又は複数であり得る。
【００１９】
[0019]以上の特徴は、図面に関する以下の記載から、より完全に理解され得る。図面は、開示されている技術を説明し理解する際に有用である。可能性のあるすべての実施形態を図解して説明するのは、多くの場合、実際的でないか、又は不可能であるため、提供される図は、１つ又は複数の例示的な実施形態を図示している。したがって、これらの図は、本発明の範囲を限定するようには意図されていない。複数の図における同じ番号は、同じ要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】[0020]磁気ターゲットを検出するためのシステムのブロック図である。
【図２】[0021]磁気ターゲットを検出するためのシステムのブロック図である。
【図３】[0022]シリアル通信のタイミング図である。
【図４】[0023]シリアル通信のタイミング図である。
【図５】[0024]シリアル通信のタイミング図である。
【図６】[0025]計算回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
[0026]本明細書で用いられる場合、「磁場感知素子」という用語は、磁場を感知することができる多様な電子的素子を記述するのに用いられる。磁場感知素子は、限定列挙ではないが、ホール効果素子、磁気抵抗素子、又は磁気トランジスタであり得る。知られているように、たとえば、平面ホール素子、垂直ホール素子、及び円型垂直ホール（ＣＶＨ）素子など、異なるタイプのホール効果素子が存在する。やはり知られているように、たとえば、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）などの半導体磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ）、トンネリング磁気抵抗（ＴＭＲ）素子、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）、スピンバルブなど、異なるタイプの磁気抵抗素子が存在する。磁場感知素子は、単一の素子である場合も、又は、そうではなくて、たとえばハーフブリッジもしくはフル（ホイートストン）ブリッジなど、様々な構成で配列された２つ又はそれより多くの磁場感知素子を含むこともあり得る。デバイスのタイプとそれ以外の適用要件とに応じ、磁場感知素子は、シリコン（Ｓｉ）もしくはゲルマニウム（Ｇｅ）などのタイプＩＶの半導体材料、又は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）もしくはたとえばアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）のようなインジウム化合物などのタイプＩＩＩ−Ｖの半導体材料から作られるデバイスであり得る。
【００２２】
[0027]知られているように、上述の磁場感知素子のうちの一部のものは、磁場感知素子を支持する基板に平行である最大感度の軸を有する傾向があり、上述した磁場感知素子のうちの他のものは、磁場感知素子を支持する基板に垂直である最大感度の軸を有する傾向がある。特に、平面ホール素子は、基板に対して垂直な感度軸を有する傾向があるが、他方で、金属ベース又は金属製の磁気抵抗素子（たとえば、ＧＭＲ、ＴＭＲ、ＡＭＲ、スピンバルブ）と垂直ホール素子とは、基板に平行な感度軸を有する傾向がある。
【００２３】
[0028]基板（たとえば、半導体基板）が磁場感知素子を「支持する」との記載があるとしても、その素子は、磁場感知素子のタイプに応じて、アクティブな半導体表面の「上方に」もしくは「上に」配置される場合があり得るし、又は、その半導体基板に「おいて」もしくは「その一部として」形成される場合があり得ることが、当業者には理解されるであろう。説明を単純にするために、本明細書に記載されている実施形態は、いずれかの適切なタイプの磁場管理素子を用い得るのであるが、そのような素子は、本明細書では、基板によって支持されているものとして記載される。
【００２４】
[0029]本明細書で用いられる場合、「磁場センサ」という用語は、他の回路と組み合わせられるのが一般的である磁場感知素子を用いる回路を記述するのに用いられる。磁場センサは、限定列挙ではないが、磁場の方向の角度を感知する角度センサ、電流搬送導体によって運ばれる電流によって生成される磁場を感知する電流センサ、強磁性物体の近接性を感知する磁気スイッチ、たとえば磁場センサがバックバイアス又は他の磁石と組合わされて用いられる環状磁石又は強磁性ターゲット（たとえば、歯車の歯）の磁区である強磁性物品の通過を感知する回転検出器、及び磁場の磁場密度を感知する磁場センサを含む、多様な応用例において用いられる。
【００２５】
[0030]本明細書で用いられる場合、「ターゲット」という用語は、磁場センサ又は磁場感知素子によって感知又は検出される物体を記述するのに用いられる。ターゲットは、強磁性又は磁性であり得る。
【００２６】
[0031]図１は、ターゲット１０２を検出するためのシステム１００のブロック図である。システム１００は、磁場１０６が磁場センサ１０４によって感知され得るように、ターゲット１０２に隣接して配置された磁場センサ１０４を含む。ある実施形態では、ターゲット１０２は、磁気ターゲットであり、磁場１０６を生成する。別の実施形態では、磁場１０６は、ターゲット１０２に結合されていない磁気ソース（たとえば、バックバイアス磁石又は電磁石）によって、生成される。この場合、ターゲット１０２は、磁性を帯びているターゲット、又は、磁性を帯びていないターゲットのいずれかであり得る。ターゲットが非磁性ターゲットである場合には、ターゲット１０２が磁場１０６を通過して又は磁場の内部を移動すると、その移動は、磁場センサ１０４によって検出可能な磁場１０６の摂動を生じさせる。
【００２７】
[0032]磁場センサ１０４は、磁場１０６における変化を検出し、処理し得る。たとえば、磁場センサ１０４は、ターゲット１０２が回転し、特徴１０５が磁場センサ１０４に近づき、磁場センサ１０４から遠ざかることにより、磁場センサ１０４によって感知される磁場１０６の強さが増加及び減少すると、磁場１０６における変化を検出し得る。磁場センサ１０４は、磁場１０６に対するこれらの変化に基づき、ターゲット１０２の速度、方向、位置などを決定する回路を含み得る。
【００２８】
[0033]ある実施形態では、磁気センサ１０４は、コンピュータ１０８に結合され、コンピュータ１０８は、ソフトウェアもしくはファームウェアを実行する汎用プロセッサ、カスタムプロセッサ、又は磁気センサ１０４からの出力信号１０４ａを処理するための電子回路であり得る。出力信号１０４ａは、ターゲット１０２の速度及び／又は方向に関する情報をコンピュータ１０８に提供することができ、すると、コンピュータ１０８は、受け取られた速度及び方向に基づき動作を実行し得る。ある実施形態では、コンピュータ１０８は、車両に設置された自動車用コンピュータであり、ターゲット１０２は、トランスミッションシャフト、ブレーキロータなど、車両内部の可動部品である。磁気センサ１０４は、ターゲット１０２の速度及び方向を検出し、コンピュータ１０８は、検出された速度及び方向に応答して、自動車の機能（全輪駆動、ＡＢＳ、速度計表示制御など）を制御する。
【００２９】
[0034]ある実施形態では、コンピュータ１０８は、磁場センサ１０４から比較的離れて配置され得る。たとえば、コンピュータ１０８が車両のボンネット（ｈｏｏｄ）の下に配置されることがあり得るのに対し、他方で、磁場センサ１０４は車両の底部近くの車輪又はトランスミッション要素に配置される。そのような実施形態では、コンピュータ１０８と磁場センサ１０４との間に最小限の数の電気的接続（たとえば、ワイヤ）を用いた直列通信インターフェースを有することが、有益であり得るし、コスト及びメンテナンスの必要性を低下させ得る。
【００３０】
[0035]次に、図２を参照すると、磁場を検出するためのシステム２００は、図１のシステム１００と同じか、又は、図１のシステム１００に類似し得る。システム２００は、コンピュータ１０８に結合された磁場センサ１０４を含む。磁場センサ１０４は、いわゆる３ワイヤセンサであり得るが、これは、このセンサが、外部回路と電気的に接続するために３つの電気的ピンを有することを示す。これらのピンは、電力ピン２０２と、接地ピン２０４と、通信又はＩ／Ｏピン２０６とを含み得る。他の実施形態では、磁場センサが、磁場１０６の検出に関係する他の機能を実行するための追加的な入力及び／又は出力ピンを含むことがあり得る。別の例では、ピン２０６（並びに／又は、ピン２０２及びピン２０４）は、チップパッケージの外部からアクセス可能なノードであり得るが、これは、チップスケールパッケージの中にパッケージされた集積回路の外部アクセス可能なノードなどである。別の例としては、ピン２０６（並びに／又は、ピン２０２及びピン２０４）は、チップとそのパッケージの外部からはアクセス可能でない内部ノードであり得る。
【００３１】
[0036]磁場センサ１０４は、また、磁場感知回路２０８も含むのであって、この磁場感知回路２０８は、ホール効果磁気抵抗素子、並びに／又は、磁場を検出するための回路及び素子を含み得る。磁場感知回路２０８は、磁場感知回路２０８によって検出された磁場を表す信号２０８ａを生成する。信号２０８ａは、デジタル信号又はアナログ信号であり得る。
【００３２】
[0037]プロセッサ２１０は、信号２０８ａを受け取るように結合される。プロセッサ２１０は、信号２０８を処理するためのカスタム回路を含み得る。別の実施形態では、プロセッサ２１０は、マイクロプロセッサなどの汎用プロセッサとメモリとを含み得る。メモリは、プロセッサによって実行されると、プロセッサ２１０に機能を実行させ、信号２０８ａを処理するための特徴を提供させるソフトウェア命令を含み得る。別の実施形態では、プロセッサ２１０は、カスタム回路と、汎用プロセッサと、信号２０８ａを処理するためのソフトウェアとの組合せを含み得る。
【００３３】
[0038]磁場センサ１０４は、集積回路であり得るが、この文書に示され又は記載されていない他の回路を含み得る。
[0039]ある実施形態では、磁場センサ２０２に含まれるプロセッサ２１０及び／又は他の回路は、アナログ及び／又はデジタルＢＩＳＴテストなどの自己テストを実行することができる。ＢＩＳＴテストは、磁場センサ１０４が適切に製造されており欠陥なく動作することを保障するために、製造の間に用いられ得る。ある実施形態では、ＢＩＳＴテストは、磁場センサ２０２が実行することができるいずれかのタイプの自己テストであり得るが、コンピュータ１０８などの外部ソースから、内部ソースから、又は磁場センサ２０２の始動もしくは電源オンなどのイベントにより受け取られた通信によって、トリガされ得る。ＢＩＳＴテストは、車両又はいずれかのタイプのシステムに磁場センサが設置され動作している間、実行され得る。
【００３４】
[0040]プロセッサ２１０は、出力ドライバ回路２１２を含む（又は、出力ドライバ回路２１２に結合される）。出力ドライバ回路２１２は、通信信号１０４ａがコンピュータ１０８によって受け取られ得るようにピン２０６及び通信ライン２１８における通信信号１０４ａを駆動することが可能であり得る。ある実施形態では、通信ライン２１８は、磁場センサ１０４の内部ノード、すなわち、外部ピンに接続されている又は接続されていないことがあり得るノードであり得る。ある実施形態では、プロセッサ２１０は、また、ピン２０６における通信信号１０４ａを読み取ることができる入力ドライバ回路２１４を含む（又は、入力ドライバ回路２１４に結合される）。通信信号１０４ａは、磁場センサ１０４によって、コンピュータ１０８によって、又はそれら両方によって駆動され得る双方向の通信信号であり得る。ある実施形態では、通信信号１０４ａは、ＳＥＮＴプロトコル信号、Ｉ２Ｃプロトコル信号、ＳＭＢＵＳプロトコル信号、パルス幅変調ベースの信号、又は別のタイプの単一ワイヤ双方向シリアル通信信号である。
【００３５】
[0041]図２に示されている例は単一ワイヤの通信を記述しているが、他の構成も可能である。たとえば、通信ライン２１８は、シリアル又はパラレル通信を運ぶ複数の導体を含み得るか、又は、ワイヤレス通信を含み得る。
【００３６】
[0042]示されているように、プルアップ抵抗２１６が、通信ライン２１８と電圧基準との間に結合される。プルアップ抵抗２１６は、磁場センサ１０４及びコンピュータ１０８に対して外部にあるように示されているが、磁場センサ１０４、コンピュータ１０８、又はその両方の内部に含まれることもあり得る。プルアップ抵抗２１６は、通信アイドル状態の間、通信ライン２１８における電圧を論理ハイ電圧レベルに維持するように作用する。磁場センサ１０４が通信ライン２１８上の通信信号１０４ａを駆動するときには、磁場センサ１０４は、通信ライン２１８上の電圧が論理ローレベルになるように、プルアップ抵抗２１６をオーバドライブする。ある実施形態では、磁場センサ１０４は、通信ライン２１８上で論理ロー電圧レベルを駆動するために、通信ライン２１８をグランド基準に結合することがあり得る。磁場センサ１０４は、次に、通信ライン２１８上の電圧がプルアップ抵抗２１６を経由してハイ電圧レベルに戻ることを可能にするために、出力ドライバ回路２１２をリリース（たとえば、トライステート）することがあり得る。あるいは、出力ドライバ回路２１２は、論理ハイ電圧を生じさせるために、通信ライン２１８上の電圧をアクティブにハイレベルに駆動することがあり得る。コンピュータ１０８は、通信ライン２１８を同様の態様で、すなわち、論理ロー信号を生じさせるためにラインを駆動し、論理ハイを生じさせるためにラインをリリース又は駆動することによって、駆動し得る。
【００３７】
[0043]出力ドライバ回路２１２が通信２１８上で論理ハイレベルをアクティブに駆動するように構成されている場合には、コンピュータ１０８は、後述されるようにコンピュータ１０８が出力ドライバ回路２１２によって生成される論理ハイをオーバドライブできるように、相対的により低い抵抗の出力ドライバ回路を用いて構成され得る。当業者であれば、他の通信信号駆動回路が用いられ得ることを認識するであろう。たとえば、磁場センサ１０４及び／又はコンピュータ１０８が通信ライン２１８を論理ハイ電圧に駆動し、通信ライン２１８が論理ロー電圧に戻ることを可能にするように通信ライン２１８をリリースする場合に、プルダウン抵抗が用いられることがあり得る。たとえば、通信ライン２１８の一方の導体が通常は論理ハイレベルに保持され、通信ライン２１８の他方の導体が通常は論理ローレベルに保持される場合には、差動信号が用いられ得る。そのような実施形態では、磁場センサ１０４は、通常ハイである導体をローレベルに駆動し、それをハイレベルに戻すためにリリースすることがあり得るし、通常ローである導体をハイレベルに駆動し、それをローレベルに戻すためにリリースすることがあり得る。
【００３８】
[0044]磁場センサ１０４は、通信ライン２１８上の出力通信を、様々なプロトコルに従って駆動し得る。ある実施形態では、磁場センサ１０４は、常に又は周期的に、通信ライン２１８上の検出された磁場を表す出力信号を駆動する。別の実施形態では、磁場センサ１０４がコンピュータ１０８からのリクエストを待機し、そのリクエストに応答して、検出された磁場を表すデータを通信ライン２１８上に送る場合には、磁場センサ１０４は、いわゆるトリガモジュールで動作する。いくつかの実施形態では、磁場センサ１０４は、デジタルデータを送ることによって通信し得る。他の実施形態では、磁場センサ１０４は、パルス幅変調された信号においてデータをエンコードすることによって通信し得る。
【００３９】
[0045]図３を参照すると、通信タイミング図３００は、３つの波形を含んでいるが、すなわち、波形３０２は、磁場センサ１０４の出力通信回路２１２によって駆動される通信信号の例であり、波形３０４は、コンピュータ１０８によって駆動される通信信号の例であり、波形３０６は、通信ライン２１８上の結果信号１０４ａの例である。通信タイミング図３００におけるこれらの波形は、ＳＥＮＴプロトコル、Ｉ２Ｃ、ＳＭＢｕｓなどの単一ワイヤ通信プロトコルに対応する。
【００４０】
[0046]時間間隔Ｔ１は、システムと検出用磁場１０６とに設置されたときの、磁場センサ１０４の通常動作を表す。Ｔ１の間、磁場センサ１０４は、常に又は周期的に、データ３０８を通信ライン２１８上に送る。上述されたように、磁場センサ１０４は、論理ローの値を生じさせるために通信ライン２１８をローに駆動し、それが論理ハイの値に戻ることを可能にするためにそれをリリースすることがあり得る。
【００４１】
[0047]データ３０８は、通信ライン２１８の上にシリアルに駆動されるバイト又はワードの形態を有するデジタルデータであり得る。通常動作の間、コンピュータ１０８は、データ３０８を受け取り、それを様々な機能のために用い得る。たとえば、磁場センサが自動車のブレーキシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、アンチロックブレーキを用いるかどうか判断するために、データ３０８を用い得る。別の例としては、磁場センサ１０４が自動トランスミッションシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、ギアをいかに及びいつ切り換えるかを判断するために、データ３０８を用い得る。
【００４２】
[0048]時間間隔Ｔ１の間、コンピュータ１０８は、典型的には、出力信号を通信ライン２１８上に駆動することはなく、磁場センサ１０４の出力ドライバ回路２１２によって通信ライン２１８が制御され駆動されることを可能にする。したがって、コンピュータ１０８によって駆動される通信である波形３０４は、Ｔ１の間、トライステート又は高インピーダンス状態にあるものとして示されている。したがって、波形３０６（通信ライン２１８上の信号）は、時間間隔Ｔ１の間、波形３０２（磁場センサ１０４によって駆動される信号）に従う。動作の間、磁場センサ１０４は、また、磁場センサ１０４によって駆動されるデータが通信ライン２１８上に生じるかどうかを判断するために、たとえば受信機２１４を経由して、通信ライン２１８上のデータ３０８を読み取り得る。
【００４３】
[0049]時間間隔Ｔ２の間、コンピュータ１０８は、自己テストを実行するために、磁場センサ１０４に対するリクエストを送る。ある実施形態では、リクエストがコンピュータ１０８によって送られ、波形３０４のロー電圧値によって示されるように、通信ライン２１８上に論理ロー信号を駆動する。通信ライン２１８をロー電圧に駆動することにより、コンピュータ１０８は、通信ラインが、時間間隔Ｔ２の間、ハイ電圧（すなわち、論理ハイ）に戻ることを防止する。したがって、磁場センサ１０４がデータ３１０を通信ライン２１２上に駆動しようと試みている場合でも、コンピュータ１０８は、データ３１０が通信ライン２１８上に生じないように通信ラインをローにプルすることによって、磁場センサ１０４のデータ信号を有効に中断させる。したがって、波形３０６は、時間間隔Ｔ２の間、波形３０４に従う。
【００４４】
[0050]ある実施形態では、磁場センサ１０４における内部回路及び／又はソフトウェアが、自己テストを始動させることができる。たとえば、磁場センサ１０４は、自己テストを始動させる内部タイマ及び／又は割込み（図示せず）を含み得る。内部回路は、また、自己テストを始動させるために、センサ、論理回路、又は他の回路を含み得る。内部回路は、トリガ信号を生成することによって自己テストを始動させ得るが、このトリガ信号は、後述されるトリガ信号と同じであるか、又は類似したものであり得る。
【００４５】
[0051]別の実施形態では、磁場センサ１０４は、磁場センサ１０４の始動又は電源オンなどのイベントベースのトリガに基づいて、自己テストをトリガし得る。
[0052]磁場センサ１０４は、また、自己テストが外部トリガ、内部トリガ、イベントベースのトリガ、又はこれらの組合せのうちのいずれかによってトリガされ得るような機能を含み得る。
【００４６】
[0053]上述されたように、磁場センサ１０４は、通信ライン２１８上のデータを読み取り得る。時間間隔Ｔ２の間、磁場センサ１０４は、典型的には、それ自体が通信ライン上に駆動しているのと同じデータを読み取ることを期待し得る。しかし、コンピュータ１０８がラインをローに駆動しているため、磁場センサ１０４がラインをリリースするときに、通信ライン２１８は、論理ハイ電圧レベルに戻ることができない。よって、コンピュータ１０８が通信ラインをローに駆動しているときには、コンピュータ１０８は、効果的にラインをローに保持し、磁場センサ１０４が駆動しているデータ３１０を中断させ、波形３０６は、時間間隔Ｔ２の間、波形３０４に従い、磁場センサ１０４は、予測されるデータの代わりに通信ライン上で論理ローレベルを感知することによって、リクエストを検出することができる。
【００４７】
[0054]ある実施形態では、所定の回数のデータ伝送の間、又は、所定の時間の間、通信ライン２１８がローに保持されてきたときに、磁場センサ１０８は、リクエストを検出する。たとえば、ＳＥＮＴ、Ｉ２Ｃ、又はＳＭＢｕｓプロトコルを用いているときには、磁場センサは、スタートビット３１２とその後に続く１ニブル、１バイト、又は１ワードのデータ３１４とを含むデータパケットを送る。たとえばこれらのパケットの少なくとも２つの伝送が試みられる継続時間の間、通信ライン２１８がローに保持されていたことを磁場センサ１０４が検出する場合には、磁場センサ１０４は、それ自体が、自己テストを実行するリクエストを受け取ったと判断し得る。他の実施形態では、１パケットの継続時間の間、２パケットの継続時間の間、２つより多くのパケットの継続時間の間、又は１ミリ秒、１０ミリ秒、１００ミリ秒などの特定の時間間隔の間、通信ライン２１８がコンピュータ１０８によって中断されたということを磁場センサ１０４が検出する場合に、磁場センサ１０４は、それ自体が、自己テストを実行するリクエストを受け取ったと判断し得る。自己テストを実行するリクエストの検出のためには、いずれかの個数のパケット又はいずれかの時間間隔が、選択され得る。
【００４８】
[0055]ある実施形態では、磁場センサ１０４がシステムに設置され通常の条件の下で動作している間に、磁場センサ１０４は、自己テストを実行するリクエストを受け取ることがあり得る。たとえば、磁場センサ１０４が自動車のブレーキ又はトランスミッションシステムにおいて本来の位置に設置されている間に、コンピュータ１０８は、自己テストを実行するリクエストを送ることがあり得る。そのような状況では、磁場センサ１０４によって生じたデータが動作のために重要ではない時間間隔の間に、コンピュータ１０８が、このリクエストを送ることがあり得る。自動車システムでは、車両の点火の直後であって車両が動き始める前に、コンピュータ１０８が、このリクエストを送ることがあり得る。別の例としては、エンジンはオフであるが車両バッテリが使用可能である間に、コンピュータ１０８が、このリクエストを送ることがあり得る。磁場センサ１０４が製造環境など他のタイプのシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、たとえば製造ラインが動いていない時間の間に、このリクエストを送ることがあり得る。
【００４９】
[0056]磁場センサ１０４は、いったんリクエストを受け取ると、時間間隔Ｔ３の間、自己テストを実行し得る。自己テストは、磁場センサ１０４の内部回路をテストするＢＩＳＴテストを含み得る。自己テストは、磁場センサ１０４におけるデジタル回路、アナログ回路、又はその両方の完全性を確認するテストを含み得る。
【００５０】
[0057]時間間隔Ｔ４の間に、磁場センサは、自己テストを完了し得る。いくつかのＢＩＳＴテストでは、テストされるデジタル回路の入力及び出力が、それを通じてデータのテストパターンが送られるスキャンチェーンを形成するように再接続される。この場合には、磁場センサ１０４は、時間間隔Ｔ４の間に通常の動作モードを再開し、それ以降の動作を再開するために、スキャンチェーンを削除し、回路の入力及び出力を再接続し得る。
【００５１】
[0058]ある実施形態では、コンピュータ１０８と磁場センサ１０４とのどちらも、時間間隔Ｔ３及びＴ４の間、通信ライン２１８を駆動しない。よって、Ｔ３及びＴ４の間は、図３に示されているように、プルアップ抵抗２１６が、通信ライン２１８上の電圧を論理ハイレベルにプルする。
【００５２】
[0059]時間間隔Ｔ５及びＴ６の間には、磁場センサ１０４は、たとえば、１つ又は複数のデータパケット３１６又は３１８の形態で、自己テストの結果を通信ライン２１８に伝送し得る。いくつかの実施形態では、磁場センサ１０４は、自己テストの結果を、磁場センサ１０４の内部ノードに伝送する。このような実施形態では、テスト結果は、通信ライン２１８上に生じることはあり得ない。他の実施形態では、磁場センサ１０４は、自己テストの結果を、それらがコンピュータ１０８によって外部的に受け取られ得る出力ピン（たとえば、出力ピン２０６）に伝送する。
【００５３】
[0060]特定の実施形態では、磁場センサ１０４は、それらの結果が故障を示す場合にだけ、自己テストの結果を通信ライン２１８に伝送することになる。結果が合格である結果を示す場合には、磁場センサ１０４は、テスト結果を通信ライン２１８に伝送する代わりに、通常の動作を再開して、磁場を表すデータを送ることがあり得る。他の実施形態では、磁場センサ１０４は、テスト結果が合格である結果を示す場合にだけ、結果を伝送することになる。さらに別の実施形態では、磁場センサ１０４は、テスト結果が合格であるか故障であるかとは関係なく、テスト結果を通信ライン２１８に伝送することになる。
【００５４】
[0061]データパケット３１６及び３１８は、テスト測定の値など他の定性的なテスト結果だけでなく、自己テストが合格か故障かに関する情報も含み得る。複数の実施形態で、テスト結果が、図３に示されている２つのデータパケットよりも少ない又は多いデータパケットを含むことがあり得る。テスト結果は、コンピュータ１０８によって受け取られ得る、いずれかの通信又は信号の形態を取り得る。
【００５５】
[0062]時間間隔Ｔ７では、磁場センサ１０４は、通常の動作を再開し、検出された磁場を表すデータを伝送し得る。
[0063]図４を参照すると、通信タイミング図４００における波形は、たとえば、ＳＥＮＴプロトコル、Ｉ２Ｃ、ＳＭＢｕｓなどの単一ワイヤ通信プロトコルに基づくトリガ通信プロトコルに対応する。通信タイミング図４００は、３つの波形を含んでおり、波形４０２は、磁場センサ１０４の出力通信回路２１２によって駆動される通信信号の例であり、波形４０４は、コンピュータ１０８によって駆動される通信信号の例であり、波形４０６は、通信ライン２１８上の結果信号１０４ａの例である。
【００５６】
[0064]時間間隔Ｔ８は、システムと検出用磁場１０６とに設置されたときの、磁場センサ１０４の通常動作を表す。Ｔ８の間、磁場センサ１０４は、コンピュータ１０８からトリガを受け取ることを待機する。トリガを受け取ると、磁場センサ１０４は、検出された磁場を表すデータ（たとえば、時間間隔Ｔ９に示されているデータ４０８などのデータ）を、コンピュータ１０８に送ることになる。上述されたように、磁場センサ１０４は、論理ローの値を生じさせるために通信ライン２１８をローに駆動し、それが論理ハイの値に戻ることを可能にするためにそれをリリースすることがあり得る。
【００５７】
[0065]データ４０８は、通信ライン２１８の上にシリアルに駆動されるバイト又はワードの形態を有するデジタルデータであり得る。通常動作の間、コンピュータ１０８は、データ４０８を受け取り、それを様々な機能のために用い得る。たとえば、磁場センサが自動車のブレーキシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、アンチロックブレーキを用いるかどうか判断するために、データ４０８を用い得る。別の例としては、磁場センサ１０４が自動トランスミッションシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、ギアをいかに及びいつ切り換えるかを判断するために、データ４０８を用い得る。
【００５８】
[0066]磁場センサ１０４とコンピュータ１０８とは、どちらも、時間間隔Ｔ８において通信ライン２１８をローに駆動していないのであるから、波形４０６（通信ライン２１８上の信号）はハイのまま維持される。
【００５９】
[0067]時間間隔Ｔ９の間、コンピュータ１０８は、自己テストを実行するために、磁場センサ１０４に対するリクエストを送る。ある実施形態では、コンピュータ１０８は、磁場センサ１０４にデータを伝送するように命令するトリガ４１０を送る。ある実施形態では、コンピュータ１０８は、所定の時間間隔の間又は所定の個数のパルスの間、通信ライン２１８をローに駆動することによって、トリガ信号を送る。しかし、トリガ信号は、磁場センサ１０４によって受け取られ識別され得るいずれかの信号の形態を取り得る。たとえば、トリガは、コンピュータ１０８が、ある個数のパルスと継続時間との組合せの間、通信ライン２１８を駆動するときに、受け取られ得る。例として、コンピュータ１０８は、ある時間間隔によって分離されている２つ又はそれより多くのパルスの継続時間の間、通信ライン２１８を駆動することがあり得る。別の実施形態では、コンピュータ１０８は、自己テストをトリガするために、磁場センサ１０８によって受け取られる信号を駆動することがあり得る。
【００６０】
[0068]いったんトリガが受け取られると、磁場センサ１０４が、受信確認（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）４１２をコンピュータ１０８に伝送し得る。ある実施形態では、磁場センサ１０４は、所定の時間間隔の間、通信ライン２１８をローに駆動することによって、受信確認を送る。しかし、受信確認は、コンピュータ１０８によって受け取られ識別され得るいずれかの信号の形態を取り得る。いくつかの実施形態において、磁場センサ１０４は、オプションとして、受信確認を送るのを省略することがあり得る。
【００６１】
[0069]受信確認４１２の後で、磁場センサ１０４は、検出された磁場を表すデータ４０８を伝送し得る。通常の動作においては、コンピュータ１０８は、処理のためにデータ４０８を受け取り得る。他の状況では、コンピュータ１０８が、磁場センサ１０４が自己テストを実行するようにリクエストすることがあり得る。このリクエストは、時間間隔Ｔ９の間の波形４０４のロー電圧値によって示されているように、磁場センサ１０４がデータ４０８を伝送することを試みている間に、コンピュータ１０８が論理ロー信号を通信ライン２１８上に駆動することによって、送られ得る。通信ライン２１８をロー電圧に駆動することによって、コンピュータ１０８は、通信ラインが時間間隔Ｔ９の間にハイ電圧（すなわち、論理ハイ）レベルに戻ることを防止する。したがって、磁場センサ１０４がデータ４０８を通信ライン２１２に駆動することを試みている場合であっても、コンピュータ１０８は、データ４０８が通信ライン２１８上に生じないように通信ラインをローにプルすることによって、磁場センサ１０４のデータ信号を効果的に中断させる。したがって、波形４０６は、波形４０４がローに保持される時間の間、波形４０４に従う。
【００６２】
[0070]上述されたように、磁場センサ１０４は、通信ライン２１８上のデータを読み取り得る。時間間隔Ｔ９の間、磁場センサ１０４は、典型的には、それ自体が通信ライン上に駆動しているのと同じデータ４０８を読み取ることを期待し得る。しかし、コンピュータ１０８がラインをローに駆動しているため、磁場センサ１０４がラインをリリースするときに、通信ライン２１８は、論理ハイ電圧レベルに戻ることができない。よって、コンピュータ１０８が通信ラインをローに駆動しているときには、磁場センサ１０４は、予測されるデータの代わりに通信ライン上で論理ローレベルを感知することによって、リクエストを検出することができる。
【００６３】
[0071]ある実施形態では、所定の回数のデータ伝送の間、又は、所定の時間の間、通信ライン２１８がローに保持されてきたときに、磁場センサ１０８は、リクエストを検出する。たとえば、ＳＥＮＴ、Ｉ２Ｃ、又はＳＭＢｕｓプロトコルに基づいてトリガされたプロトコルを用いているときには、１回のデータパケット伝送、１回のデータパケット伝送の一部、２回のデータパケット伝送の試みられた伝送の継続時間の間、又はいずれかの他の継続時間の間、通信ライン２１８がローに保持されてきたことを磁場センサ１０４が検出する場合には、磁場センサ１０４は、それ自体が自己テストを実行するリクエストを受け取ったと判断し得る。他の実施形態では、１マイクロ秒、１０マイクロ秒、１００マイクロ秒、１ミリ秒、１０ミリ秒、１００ミリ秒などの特定の時間間隔の間、通信ライン２１８がコンピュータ１０８によって中断されたことを磁場センサ１０４が検出する場合に、磁場センサ１０４は、それ自体が、自己テストを実行するリクエストを受け取ったと判断し得る。自己テストを実行するリクエストの検出のためには、いずれかの個数のパケット又はいずれかの時間間隔が、選択され得る。たとえば、コンピュータ１０８がパルスと時間との組合せの間通信ライン２１８を駆動するときに、トリガが受け取られ得る。例として、コンピュータ１０８は、ある時間間隔によって分離されている２つ（又は、それより多くの）パルスの継続時間の間、通信ライン２１８を駆動し得る。パルスと継続時間とは、いずれかの長さの時間であり得る。別の実施形態では、コンピュータ１０８は、自己テストをトリガするために磁場センサ１０８によって受け取られる信号を駆動し得る。
【００６４】
[0072]磁場センサ１０４は、いったんリクエストを受け取ると、時間間隔Ｔ１０の間、自己テストを実行し得る。自己テストは、磁場センサ１０４の内部回路をテストするＢＩＳＴテストを含み得る。自己テストは、また、磁場センサ１０４におけるデジタル回路、アナログ回路、又はその両方の完全性を確認するテストも含み得る。
【００６５】
[0073]時間間隔Ｔ１１の間に、磁場センサは、自己テストを完了し得る。いくつかのＢＩＳＴテストでは、デバイスにおけるデジタル回路とレジスタとをテストするためのスキャンチェーンが存在する。この場合には、磁場センサ１０４は、たとえば、それ以降の動作を再開するために、時間間隔Ｔ１１の間、スキャンチェーンを削除することによって、通常の動作モードに戻り得る。
【００６６】
[0074]ある実施形態では、コンピュータ１０８と磁場センサ１０４とのどちらも、時間間隔Ｔ１０及びＴ１１の間、通信ライン２１８を駆動しない。よって、Ｔ１０及びＴ１１の間、プルアップ抵抗２１６が、通信ライン２１８上の電圧（すなわち、波形４０６）を、論理ハイレベルにプルする。
【００６７】
[0075]時間間隔Ｔ１２及びＴ１３の間には、磁場センサは、たとえば、１つ又は複数のデータパケット４１６又は４１８の形態であり得る自己テストの結果を、通信ライン２１８に伝送し得る。いくつかの実施形態では、磁場センサ１０４は、自己テストの結果を、磁場センサ１０４の内部ノードに伝送する。このような実施形態では、テスト結果は、通信ライン２１８上に生じることはあり得ない。他の実施形態では、磁場センサ１０４は、自己テストの結果を、それらがコンピュータ１０８によって外部的に受け取られ得る出力ピン（たとえば、出力ピン２０６）に伝送する。
【００６８】
[0076]特定の実施形態では、磁場センサ１０４は、それらの結果が故障を示す場合にだけ、自己テストの結果を通信ライン２１８に伝送することになる。結果が合格である結果を示す場合には、磁場センサ１０４は、テスト結果を通信ライン２１８に伝送する代わりに、通常の動作を再開し、磁場を表すデータを送ることがあり得る。他の実施形態では、磁場センサ１０４は、テスト結果が合格である結果を示す場合にだけ、結果を伝送することになる。さらに別の実施形態では、磁場センサ１０４は、テスト結果が合格であるか故障であるかとは関係なく、テスト結果を通信ライン２１８に伝送することになる。
【００６９】
[0077]データパケット４１４及び４１６は、テスト測定の値など他の定性的なテスト結果だけでなく、自己テストが合格か故障かに関する情報も含み得る。複数の実施形態で、テスト結果が、図４に示されている２つのデータパケットよりも少ない又は多いデータパケットを含むことがあり得る。テスト結果は、コンピュータ１０８によって受け取られ得る、いずれかの通信又は信号の形態を取り得る。
【００７０】
[0078]時間間隔Ｔ１４では、磁場センサ１０４は、通常の動作を再開して、以後のトリガ４１８を受け取ることを待機し得るが、それに応答して、受信確認４２０とデータ４２２とを伝送し得る。通常の動作の間は、自己テストがリクエストされないときには、データ４２２が、図４に示されているように、通信ライン２１８上に生じることになる（すなわち、波形４０６）。
【００７１】
[0079]図５を参照すると、通信タイミング図５００における波形は、パルス幅変調された（「ＰＷＭ」）通信プロトコルに対応する。通信タイミング図５００は、３つの波形を含んでおり、波形５０２は、磁場センサ１０４の出力通信回路２１２によって駆動される通信信号の例であり、波形５０４は、コンピュータ１０８によって駆動される通信信号の例であり、波形５０６は、通信ライン２１８上の結果信号１０４ａの例である。
【００７２】
[0080]時間間隔Ｔ１５は、システムと検出用磁場１０６とに設置されたときの、磁場センサ１０４の通常動作を表す。Ｔ１５の間、磁場センサ１０４は、常に又は周期的に、ＰＷＭデータ５０８を通信ライン２１８に駆動する。ある実施形態では、磁場を表すデータは、ＰＷＭ波形のデューティサイクル及び／又は周波数としてエンコードされ得る。たとえば、より大きなデューティサイクルは、より強い検出された磁場に対応し得る。
【００７３】
[0081]上述されたように、磁場センサ１０４は、ＰＷＭ信号の低い周期を生じさせるために通信ライン２１８をローに駆動し、ＰＷＭ信号のハイ電圧周期の間、それが論理ハイの値に戻ることを可能にするためにそれをリリースすることがあり得る。
【００７４】
[0082]通常動作の間、コンピュータ１０８は、ＰＷＭデータ５０８を受け取り、様々な機能のために、それを用い得る。たとえば、磁場センサが自動車のブレーキシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、アンチロックブレーキを用いるかどうか判断するためにＰＷＭデータ５０８を用い得る。別の例としては、磁場センサ１０４が自動トランスミッションシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、ギアをいかに及びいつ切り換えるかを判断するためにＰＷＭデータ５０８を用い得る。
【００７５】
[0083]時間間隔Ｔ１５の間、コンピュータ１０８は、典型的には、出力信号を通信ライン２１８上に駆動することはなく、磁場センサ１０４の出力ドライバ回路２１２によって通信ライン２１８が制御され駆動されることを可能にする。したがって、コンピュータ１０８によって駆動される通信である波形５０４は、Ｔ１の間、トライステート又は高インピーダンス状態にあるものとして示されており、波形５０６（通信ライン２１８上の信号）は、時間間隔Ｔ１５の間、波形５０２（磁場センサ１０４によって駆動される信号）に従う。動作の間、磁場センサ１０４は、また、磁場センサ１０４によって駆動されるデータが通信ライン２１８上に生じるかどうかを判断するために、通信ライン２１８上のＰＷＭデータ５０８を読み取り得る。
【００７６】
[0084]時間間隔Ｔ１６の間、コンピュータ１０８は、自己テストを実行するために、磁場センサ１０４に対するリクエストを送る。ある実施形態では、このリクエストは、時間間隔Ｔ１６の間の波形５０４のロー電圧値によって示されているように、コンピュータ１０８が論理ロー信号を通信ライン２１８上に駆動することによって送られる。通信ライン２１８をロー電圧に駆動することによって、コンピュータ１０８は、通信ラインが時間間隔Ｔ１６の間にハイ電圧（すなわち、論理ハイ）レベルに戻ることを防止する。したがって、磁場センサ１０４がＰＷＭデータ５１０を通信ライン２１２に駆動することを試みている場合であっても、コンピュータ１０８は、ＰＷＭデータ５１０が通信ライン２１８上に生じないように通信ラインをローにプルすることによって、磁場センサ１０４のデータ信号を効果的に中断させる。したがって、波形５０６は、時間間隔Ｔ１６の間、波形５０４に従う。
【００７７】
[0085]上述されたように、磁場センサ１０４は、通信ライン２１８上のデータを読み取り得る。時間間隔Ｔ１６の間、磁場センサ１０４は、典型的には、それ自体が通信ライン上に駆動しているのと同じＰＷＭデータ５１０を読み取ることを期待し得る。しかし、コンピュータ１０８がラインをローに駆動しているため、磁場センサ１０４がラインをリリースするときに、通信ライン２１８は、論理ハイ電圧レベルに戻ることができない。よって、コンピュータ１０８が通信ラインをローに駆動しているときには、コンピュータ１０８は、ラインを効果的にローに保持し、磁場センサ１０４が駆動しているＰＷＭデータ５１０を中断させることになり、波形５０６は、時間間隔Ｔ１６の間、波形５０４に従い、磁場センサ１０４は、予測されるデータの代わりに通信ライン上で論理ローレベルを感知することによって、リクエストを検出することができる。
【００７８】
[0086]ある実施形態では、所定の数のＰＷＭサイクル（すなわち、周期）の間、通信ライン２１８がローに保持されてきたときに、磁場センサ１０８は、リクエストを検出する。たとえば、１つ又は複数のＰＷＭサイクルと等しい又はそれよりも長い時間の間、通信ライン２１８がローに保持されてきたことを磁場センサ１０４が検出する場合には、磁場センサ１０４は、それ自体が自己テストを実行するリクエストを受け取ったと判断し得る。他の実施形態では、１マイクロ秒、１０マイクロ秒、１００マイクロ秒、１ミリ秒、１０ミリ秒、１００ミリ秒などの特定の時間間隔の継続時間の間、通信ライン２１８がコンピュータ１０８によって中断されたということを磁場センサ１０４が検出する場合に、磁場センサ１０４は、それ自体が、自己テストを実行するリクエストを受け取ったと判断し得る。自己テストを実行するリクエストの検出には、いずれかの数のＰＷＭサイクル又はいずれかの時間間隔が選択され得る。
【００７９】
[0087]ある実施形態では、磁場センサ１０４がシステムに設置され通常の条件の下で動作している間に、磁場センサ１０４は、自己テストを実行するリクエストを受け取ることがあり得る。たとえば、磁場センサ１０４が自動車のブレーキ又はトランスミッションシステムにおいて本来の位置に設置されている間に、コンピュータ１０８は、自己テストを実行するリクエストを送ることがあり得る。そのような状況では、磁場センサ１０４によって生じたデータが動作のために重要ではない時間間隔の間に、コンピュータ１０８が、このリクエストを送ることがあり得る。たとえば、自動車システムでは、車両の点火の直後であって車両が動き始める前に、コンピュータ１０８が、このリクエストを送ることがあり得る。別の例としては、エンジンはオフであるが車両バッテリが使用可能である間に、コンピュータ１０８が、このリクエストを送ることがあり得る。磁場センサ１０４が製造環境など他のタイプのシステムに設置される場合には、コンピュータ１０８は、たとえば製造ラインが動いていない時間の間に、このリクエストを送ることがあり得る。
【００８０】
[0088]磁場センサ１０４は、いったんリクエストを受け取ると、時間間隔Ｔ１７の間、自己テストを実行し得る。自己テストは、磁場センサ１０４の内部回路をテストするＢＩＳＴテストを含み得る。自己テストは、磁場センサ１０４におけるデジタル回路、アナログ回路、又はその両方の完全性を確認するテストを含み得る。
【００８１】
[0089]時間間隔Ｔ１８の間に、磁場センサは、自己テストを完了し得る。いくつかのＢＩＳＴテストでは、テストされるデジタル回路の入力と出力とが、それを通じてデータのテストパターンが送られるスキャンチェーンを形成するために、再接続される。この場合には、磁場センサ１０４は、たとえば、それ以降の動作を再開するために、スキャンチェーンを削除して、時間間隔Ｔ１８の間、通常動作を再開するために回路の入力と出力とを再接続し得る。
【００８２】
[0090]ある実施形態では、コンピュータ１０８と磁場センサ１０４とのどちらも、時間間隔Ｔ１７及びＴ１８の間、通信ライン２１８を駆動しない。よって、Ｔ１７及びＴ１８の間、プルアップ抵抗２１６が、図５に示されているように、通信ライン２１８上の電圧を論理ハイレベルにプルする。
【００８３】
[0091]ある実施形態では、磁場センサ１０４は、パルス５１２などの動作可能信号を通信ライン２１８上に駆動することによって、磁場センサ１０４自体が回復し、自己テストの結果を送る準備ができていることを知らせ得る。時間間隔Ｔ１９及びＴ２０の間、磁場センサは、自己テストの結果を、通信ライン２１８を介して伝送し得る。いくつかの実施形態では、磁場センサ１０４は、自己テストの結果を、磁場センサ１０４の内部ノードに伝送する。そのような実施形態では、テスト結果が通信ライン２１８上に生じることはあり得ない。他の実施形態では、磁場センサ１０４が、自己テストの結果を、そこでコンピュータ１０８によってそれらの結果が外部的に受け取られ得る出力ピン（たとえば、出力ピン２０６）に、伝送する。
【００８４】
[0092]ある実施形態では、自己テストの結果が、通常のデータ動作に用いられるＰＷＭ信号の周波数とは異なる周波数を有するＰＷＭ信号の形態で送信される。たとえば、テスト結果のために用いられるＰＷＭ信号は、図５に示されているように、通常の周波数の半分の周波数を有することがあり得る。テスト結果は、コンピュータ１０８によって受け取られ得るいずれかの通信又は信号の形態を取り得る。
【００８５】
[0093]特定の実施形態では、磁場センサ１０４は、それらの結果が故障を示す場合にだけ、自己テストの結果を通信ライン２１８に伝送することになる。結果が合格である結果を示す場合には、磁場センサ１０４は、テスト結果を通信ライン２１８に伝送する代わりに、通常の動作を再開して、磁場を表すデータを送ることがあり得る。他の実施形態では、磁場センサ１０４は、テスト結果が合格である結果を示す場合にだけ、結果を伝送することになる。さらに別の実施形態では、磁場センサ１０４は、テスト結果が合格であるか故障であるかとは関係なく、テスト結果を通信ライン２１８に伝送することになる。
【００８６】
[0094]時間間隔Ｔ２１では、磁場センサ１０４が、通常動作を再開し、検出された磁場を表すデータを伝送し得る。
[0095]図６は、上述された処理の少なくともいくつかを実行することができる計算回路６００のブロック図である。計算回路６００は、たとえば、図２のプロセッサ２１０と同じであるか、又は、それと類似のものであり得る。
【００８７】
[0096]計算回路６００は、ストレージデバイス６０４及びメモリ６０６に結合された中央処理装置（ＣＰＵ）６０２を含み得る。ＣＰＵ６０２は、汎用プロセッサ、カスタム設計プロセッサ、マイクロプロセッサ、又はソフトウェア命令を実行できるいずれかの他のタイプのプロセッサもしくは回路であり得る。
【００８８】
[0097]ストレージデバイス６０４は、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、Ｆ−ＲＡＭ、ソリッドステートドライブ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを含み得る。ストレージデバイス６０４は、リードオンリー又はリード／ライトのいずれかであり得る。他の実施形態では、ストレージデバイス６０４は、ハードドライブ、ＤＶＤ、ＣＤ、又は他のタイプのディスクデバイスである。
【００８９】
[0098]メモリ６０６は、ＲＡＭなどの揮発性メモリを含む。特定の実施形態では、ＲＡＭ６０６は、計算回路６００から省略され得る。
[0099]動作の際には、ＣＰＵ６０２は、ストレージデバイス６０４及び／又はメモリ６０６からソフトウェア命令を読み出し、実行し得る。実行されると、命令は、ＣＰＵ６０２に、プロセッサ２１０に関して上述された機能及び動作を実行させ得る。特定の実施形態では、ＣＰＵ６０２は、その命令を実行する前に、ストレージデバイス６０４からメモリ６０６へ命令をコピーする場合があり得る。ＣＰＵ６０２は、また、ストレージデバイス６０４及びメモリ６０６との間で、データの読み出し及び書き込みをし得る。他の実施形態では、計算回路は、プログラマブルなハードウェアロジック（たとえば、ＰＬＡ）、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、もしくは上述された機能の少なくとも一部を実行することができる、及び／もしくは、上述された機能の少なくとも一部を計算回路に実行させるソフトウェア命令を実行することができるいずれかの他のタイプのハードウェア回路又はデバイスを含み得る。
【００９０】
[0100]本特許の主題である様々な概念、構造及び技術を例証するように機能する様々な実施形態について述べてきたので、ここに至り、当業者にとっては、これらの概念、構造及び技術を組み入れた他の実施形態も用いられ得ることが明らかになるであろう。この特許において述べられた異なる複数の実施形態の要素を組み合わせることにより、以上には明確に述べられていない他の実施形態を形成し得る。単一の実施形態のコンテキストにおいて述べられている様々な要素は、別々に、又は、いずれかの適切な部分的な組合せとして、提供されることもあり得る。本明細書において明確に述べられていない他の実施形態も、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。したがって、本特許の範囲は、記載されている実施形態に限定されるのではなく、以下の特許請求の範囲の精神及び範囲によってのみ、限定されなければならない。本特許において引用されたすべての引用文献は、その全体として、参照により組み入れられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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