(57)【要約】補正値近似線の連続するセクションでの決定のための方法の実施形態は、第１のパラメータ値が所定の条件を満たすか、トリガー条件が満たされているとき、センサ装置に関する第１のパラメータ値を有する第１の測定信号値を決定するステップと、第１のパラメータ値を変えて第２のパラメータ値を取得するステップと、第２のパラメータ値を有する第２の信号値を決定するステップと、第２の部分的セクション、第１のパラメータ値、第２のパラメータ値、第１の信号測定値、第２の測定信号値および最初の補正値を示す機能的関連に基づく第２のパラメータ範囲のための補正値近似線の第２の部分的セクションを決定するステップとを含む。
2010539496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ装置（１００）の測定信号補正のためのパラメータ依存補正値近似線（２４０）を連続するセクションで決定する方法であり、最初のパラメータ値（ＡＷ）に関して最初の補正値（ｐ0）および第１のパラメータ係数（ＰＫ１）が与えられ、補正値近似線（２４０）は、最初の補正値（ＡＷ）および第１のパラメータ係数（ＰＫ１）に基づく第１のパラメータ範囲（２１５−１）のための第１の部分的セクション（２４０−１）を含む方法であって、
第１のパラメータ値（Ｐ１）が所定の条件を満たしているか、トリガー条件が満たされているとき、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値（Ｐ１）を有する第１の測定信号値を決定するステップ、
センサ装置に関連する第１のパラメータ値（Ｐ１）を変えてセンサ装置に関連する第２のパラメータ値（Ｐ２）を得るステップ、
第２のパラメータ値（Ｐ２）を有する第２の測定信号値を決定するステップ、および
第１のパラメータ値（Ｐ１）および第２のパラメータ値（Ｐ２）、第１および第２の測定信号値および最初の補正値（ＡＷ）を考慮して第２の部分的セクションを示す機能的関連に基づいて第２のパラメータ範囲（２１５−２）のための補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）を決定するステップを含み、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が互いに連続的に接している、方法。
【請求項２】
補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が更なるパラメータ範囲（２１５−３）のために決定され、その結果、更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第１のパラメータ範囲（２１５−１）または第２のパラメータ範囲（２１５−２）に隣接する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第１のパラメータ範囲（２１５−１）に隣接するように、補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が決定され、さらに、
更なるパラメータ範囲（２１５−３）の更なる第１のパラメータ値のための更なる第１の測定信号を決定するステップ、
更なる第１のパラメータ値を変えて更なる第２のパラメータ値を得るステップ、
更なる第２のパラメータ値を有する更なる第２の測定信号を決定するステップ、および
更なる第１のおよび更なる第２のパラメータ値、更なる第１のおよび更なる第２の測定値および第１の部分的セクション（２４０−１）を考慮して更なる部分的セクション（２４０−３）を示す機能的関連に基づいて更なるパラメータ範囲（２１５−３）のための補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）を決定するステップを含み、
補正値近似線の更なる部分的セクション（２４０−３）が第１の部分的セクション（２４０−１）と連続的に接するように決定が実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が決定され、さらに、
更なるパラメータ範囲（２１５−３）の更なる第１のパラメータ値のための更なる第１の測定信号を決定するステップ、
更なる第１のパラメータ値を変えて更なる第２のパラメータ値を得るステップ、
更なる第２のパラメータ値における更なる第２の測定信号を決定するステップ、および
更なる第１のおよび更なる第２のパラメータ値、更なる第１のおよび更なる第２の測定信号値および第２の部分的セクション（２４０−２）を考慮して更なる部分的セクション（２４０−３）を示す機能的関連に基づいて更なるパラメータ範囲（２１５−３）のための補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）を決定するステップを含み、
補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が第２の部分的セクション（２４０−２）と連続的に隣接するように決定が実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
パラメータ値として、温度値または圧力値が用いられる、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
第１のパラメータ値が第１のパラメータ範囲にないときに所定の条件が満たされる、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
センサ装置（１００）をスイッチオンすることにより、またはスイッチオンした後に、トリガー条件が満たされる、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）または第２の部分的セクション（２４０−２）は、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000008
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ（ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第１または第２のセクションの値であり、Ｎは多項式の次数を示す自然数であり、ａkはｋに応じた実数定数であり、ｋは０とＮとの間の整数である、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
Ｎ＝１、２または３である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
補正値近似線の第１のセクションは、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000009
補正値近似線の第２のセクションは、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000010
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ1（Ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第１のセクションの値であり、ｆ2（ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第２のセクションの値であり、ｐｋ1は第１のパラメータ係数であり、ｆ0は最初の補正値であり、ｐｋ2は第１のパラメータ値、第２のパラメータ値、第１の測定信号値および第２の測定信号値に基づく第２のパラメータ係数であり、ｐgは閾値パラメータ値であって、補正値近似線の第１のセクションの基礎をなすパラメータ範囲は、補正値近似線の第２のセクションの基礎をなす補正値近似線の第２のセクションの基礎をなす補正値近似線の第２のセクションに隣接している、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
第１のパラメータ値を変えるステップは、加熱素子（１４０）を制御するステップと、冷却素子（１４０）を制御するステップと、圧力素子（１４０）を制御するステップと、センサ装置、センサ装置（１００）のセンサ素子（１１０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを増加させるステップ、またはセンサ装置（１００）、センサ装置（１００）のセンサ素子（１１０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを減少させるステップとを含む、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
ホール・センサ装置（１００）の測定信号補正のための温度依存補正値近似線（２４０）を連続するセクションで決定する方法であり、最初の温度値Ｔ0に関して最初の補正値（ＡＷ）および第１の温度係数（ＴＫ）が与えられ、補正値近似線（２４０）は、最初の補正値（ＡＷ）および第１の温度係数（ＴＫ）に基づく第１の温度領域（２１５−１）に関する第１の部分的セクション（２４０−１）を含む方法であって、
第１の温度値が所定の条件を満たすか、トリガー条件が満たされるとき、ホール・センサ装置（１００）に関連する第１の温度値を有する第１の測定信号を決定するステップ、
ホール・センサ装置（１００）に関連する第１の温度値を変えてホール・センサ装置（１００）に関連する第２の温度値を受信するステップ、
第２の温度値を有する第２の測定信号値を決定するステップ、および
第１および第２の温度値、第１および第２の測定信号値および最初の補正値（ＡＷ）を考慮して第２の部分的セクション（２４０−２）を示す機能的関連に基づいて第２の温度範囲（２１５−２）のための補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）を決定するステップを含み、
第１の温度範囲（２１５−１）が第２の温度範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が連続的に隣接している、方法。
【請求項１３】
測定信号を供給するための第１のセンサ素子（１１０）、
パラメータ信号を供給するための第２のセンサ素子（１３０）、および
第１のセンサ素子（１１０）および第２のセンサ素子（１２０）に接続され、第１のセンサ素子（１１０）から測定信号を検出し、第２のセンサ素子（１２０）からパラメータ信号を検出する処理回路（１２０）を含み、さらに、
第１のパラメータ値が所定の条件を満たすか、トリガー条件が満たされるとき、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値を有し第１のパラメータ信号に対応する第１の測定信号を決定し、
センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値を変えて、センサ装置（１００）に関連し第２のパラメータ信号に対応する第２のパラメータ値を取得し、
第２のパラメータ値を有する第２の測定信号値を決定し、
第１および第２のパラメータ値、第１および第２の測定信号値および最初の補正値（ＡＷ）を考慮して、第２の部分的セクション（２４０−２）を示す機能的関連に基づく第２のパラメータ範囲における補正値近似線の第２の部分的セクションを決定し、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）における補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）が、所定の最初の補正値（ＡＷ）および第１の所定のパラメータ係数（ＴＫ）に基づいており、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が連続的に隣接する、センサ装置（１００）。
【請求項１４】
処理回路（１２０）は、センサ装置（１００）、第１のセンサ素子（１１０）、第２のセンサ素子（１３０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを増加させることにより、またはセンサ装置（１００）、第１のセンサ素子（１１０）、第２のセンサ素子（１３０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを減少させることにより、第１のパラメータ値を変える、請求項１３に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１５】
さらに、処理回路（１２０）に接続される更なるパラメータ変更手段（１４０）を含み、処理回路（１４０）は、第１のパラメータ値を変えさせるためのパラメータ変更手段に信号を供給する、請求項１３または請求項１４に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１６】
パラメータ変更手段（１４０）は、第１のセンサ素子（１１０）に関するパラメータ変化を実現可能にするために第１のセンサ素子（１１０）に近接して配置される、請求項１５に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１７】
パラメータ変更手段（１１４）は、加熱素子、圧電素子、冷却素子またはペルチェ素子を含む、請求項１５または請求項１６に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１８】
第１のセンサ素子（１１０）は、ホール・センサを含む、請求項１３ないし請求項１７のいずれかに記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１９】
第２のセンサ素子（１３０）は、温度センサ、ＰＴＣ抵抗素子、ＮＴＣ抵抗素子、圧力センサ素子または圧電素子を含む、請求項１３ないし請求項１８のいずれかに記載のセンサ装置（１００）。
【請求項２０】
処理回路（１２０）が測定信号に基づいて出力信号を出力し、出力信号は、補正値近似線に応じてパラメータ信号に含まれるパラメータ値に応じて補正される、請求項１３ないし請求項１９のいずれかに記載のセンサ装置（１００）。
【請求項２１】
測定信号を供給するためのホール・センサ素子（１１０）、
温度信号を供給するための温度センサ素子（１３０）、および
ホール・センサ素子（１１０）および温度センサ素子（１２０）に接続され、ホール・センサ素子（１１０）から測定信号を検出し、温度センサ素子（１３０）から温度信号を検出する処理回路を含み、さらに、
第１の温度値が所定の条件を満たすか、トリガー条件が満たされるとき、ホール・センサ装置（１００）またはホール・センサ素子（１１０）に関連する第１の温度値を有し、第１の温度信号に対応する第１の測定信号を決定し、
ホール・センサ装置（１００）またはホール・センサ素子（１１０）に関連する第１の温度値を変えて、ホール・センサ装置（１００）またはホール・センサ素子（１１０）に関連し、第２の温度信号に対応する第２の温度値を取得し、
第２の温度値を有する第２の測定信号値を決定し、
第１および第２の温度値、第１および第２の測定信号値および最初の補正値を考慮して、第２の部分的セクション（２４０−２）を示す機能的関連に基づく第２の温度範囲（２１５−２）における補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）を決定し、
第１の温度範囲（２１５−１）における補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）が、所定の最初の補正値（ＡＷ）および第１の所定の温度係数（ＴＫ）に基づいており、
第１の温度範囲（２１５−１）が第２の温度範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が連続的に隣接する、ホール・センサ装置（１００）。
【請求項２２】
プログラムがプロセッサで実行されるときに、請求項１または請求項１２のうちの１つの方法を実行するためのプログラムコードを有する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、多くの技術分野で用いられるような、センサ装置の補正値近似線を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのセンサまたはセンサ装置において、それを使用して検出される測定値の破損は、製造、周囲の状況、動作などによる影響または他の影響のために起こる。センサ、センサ・タイプまたは影響に応じて、それぞれの破損は、もたらされた測定値に異なる影響を及ぼす。単純なオフセット、すなわち一定のまたはパラメータ依存値によるそれぞれの測定値のシフトとは別に、より複雑な破損が起こることもある。例えば、センサに作用する測定量とセンサによって検出されるそれぞれの測定値との間の比率には、パラメータ依存性が示される。また、センサに作用する測定量とセンサによって検出される測定値との間には、パラメータ依存性の非直線的な特性曲線が生じることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これとは別に、改良された補正値近似線を実施することにより測定精度を改良し、それと同時に、センサ製造を容易にすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
根本的な課題は、例えば、請求項１または１２のうちの１つの方法、請求項１３のセンサ装置、請求項２１のホール・センサ装置または請求項２２のプログラムによる本発明の実施形態によって解決される。
【０００５】
本発明の実施形態は、測定精度の改善が改良された補正値近似線を考慮することによって成し遂げられることができるという知見に基づくものであり、このような改良された補正値近似線は、１つの最初の補正値および第１のパラメータ係数に基づいて規定することができる。本発明の実施形態において、これは、連続するセクションで補正値近似線を決定することによって達成され、第１のパラメータ範囲における補正値近似線の第１のサブセクションは、所定の最初の補正値および最初のパラメータ値に関連する第１のパラメータ係数によって予め設定される。
【０００６】
センサ装置に関連する第１のパラメータ値の所定の条件または他のトリガー条件が満たされている場合、まずセンサ装置の測定値に対応する、そして、同時に、センサ装置のセンサ素子の第１の測定信号に対応する第１の測定信号値が決定される。センサ装置に関連する第１のパラメータ値を変えることにより、センサ装置に関連する第２のパラメータ値が得られ、第２の測定信号値をこの第２のパラメータ値によって決定することができる。これは、第２のサブセクション、第１のパラメータ値、第２のパラメータ値、第１の測定信号値、第２の測定信号値および最初の補正値を示す機能的関連に基づく第２のパラメータ範囲に対する補正値近似線の第２のサブセクションを規定することを可能にする。本発明の実施形態において、第１のパラメータ値は、補正値近似線の第２のサブセクションの基礎をなす第２のパラメータ範囲にある。
【０００７】
測定値または測定信号値とは対照的に、補正値は、特定の状況下において測定技術に使用できるだけである。通常、センサまたはセンサ装置がその測定信号または測定値の変化によって反応する影響の下にセンサまたはセンサ装置がすでにさらされている場合、一般的に、このような補正値はもはや利用できない。これは、多くの場合において、アセンブリまたは他の技術的装置において使用されるセンサに当てはまる。さらに、センサ、センサのタイプおよびセンサの感度にもよるが、このようなセンサを用いても、特別に遮蔽されるか特別に安定化されたスペースの外側で補正値が得られないという結果になる。対応する補正値を決定するために、センサが検知できる影響に関して遮蔽されたスペースまたは特別に安定化されたスペースにおいてセンサを評価することは、多くの場合において避けることができない。例えば、地球の磁界による測定値の破損または変化がすでに予期できるために、センサの感度にもよるが、例えばオフセット値のように、そのような補正値を決定することが磁気的に十分に遮蔽されたスペースにおいてのみ実施できる磁界センサがここに示されている。もちろん、完全な補正値を測定するときに、これらが対応して遮蔽されるか安定化されたスペースにおいて実行されないとき、対応する破損は起こる。
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して次に詳述される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】パラメータ依存補正値近似線を決定する方法の実施形態を示すフロー図である。
【図１ｂ】パラメータ依存補正値近似線を決定する方法を用いて決定されるパラメータ依存補正値近似線の例である。
【図２】センサ装置の実施形態を示すブロック図である。
【図３】ホール・センサ装置の実施形態を示すブロック図である。
【図４】温度依存補正値線および補正値近似線の間の比較を示す一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
測定値の形で対応する測定量への影響を決定することができる多くのセンサにおいて、センサによって得られる測定精度を望ましく改善するために補正値または補正値近似を考慮させる効果によって、測定値はしばしば損なわれる。センサに作用する測定量と比較して測定値の破損という結果となる異なる効果は、基礎をなす測定量に対して測定値の異なる破損という結果となる。おそらくパラメータに依存する単純なオフセット、すなわち、測定量に対して測定値のシフトとは別に、より複雑な破損が発生するかもしれない。測定量の変化に対して測定値の勾配のパラメータ依存または測定値依存の変化とは別に、例えば非線形のような複雑な破損が発生するかもしれない。
【００１０】
このような破損を是正するために、対応するセンサを用いて測定するときに、対応する補正値または補正値近似を考慮に入れることは多くの場合望ましい。補正値または補正値近似は、センサ装置とも呼ばれるセンサの測定値の付加的な、乗法的な、またはより複雑な補正として実現される。
【００１１】
ホール・センサの温度依存スピニング電流オフセットを把握するために、例えば、センサ装置の測定信号に対するパラメータ依存補正値近似線を連続するセクションで決定するための以下の手順が用いられる。しかしながら、次の説明により、オフセット、測定誤差または誤り信号を有するすべてのセンサ装置に発明の手順を適用することができることが明らかとなり、温度変化とは別に、圧力変化およびいかなる変化した周囲の影響も、測定値に影響または干渉するセンサ・パラメータとして考えられる。
【００１２】
本発明の実施形態および機能モードが詳述される前に、表現を単純化するために、類似の機能または等しい機能を有する素子、回路およびその他の物は，同じまたは類似の参照符号で示されることを指摘しておく。さらに、別途明示的に示されない限り、類似の機能または同じ機能を有する素子、物および回路に関する記載に対応するセクションが相互に交換可能であることを指摘しておく。さらに、表現を単純化するために、参照が個々の素子または物になされない限り、参照符号を集約することは実施形態において数回起こっている解析の過程において使用される。これも、説明の簡略化およびより明白な構築に貢献する。
【００１３】
図１ａ、１ｂおよび２〜４を参照すると、パラメータ依存補正値近似線を連続するセクションで決定する方法の実施形態が記載され、図１ａはこの方法の実施形態のフロー図を示し、図１ｂは対応するパラメータ依存補正値近似線の実施形態を示し、図２は対応するセンサまたは対応するセンサ装置をブロック図として示すものである。しかしながら、まず、発明の方法の実施例は、図１ａおよび１ｂを参照して検討される。
【００１４】
図１ａにフロー図として示されるパラメータ依存補正値近似線を連続するセクションで決定する方法の実施形態は、一般に第１のパラメータ範囲２１５−１にある最初のパラメータ値ｐ0に対して最初の補正値ＡＷおよび第１のパラメータ係数ｐＫ１が設定される、すなわち連続試験において測定され、センサに保存されるという事実に基づく。区分された補正値近似線２４０の第１のサブセクション２４０−１は、第１のパラメータ係数ｐＫ１および最初の補正値ＡＷに基づいて与えられる。
【００１５】
図１ｂは、パラメータｐに従う実施形態に基づいて、補正値および補正値近似値の対応する図面を用いてこれを示している。このように、図１ｂは補正値線２００を示し、それは通常、測定動作中にもはや利用できず、最初のパラメータ値ｐ0において最初の補正値ＡＷ（絶対値）を示す。最初のパラメータ値ｐ0は、図式的に図１ｂに示される状況におけるパラメータ値ｐに関して、ｐ0−Δｐとｐ0＋Δｐとの間のパラメータ区間に伸びる第１のパラメータ範囲２１５−１にある。
【００１６】
図１ｂに示される状況において、補正値近似線２４０の第２のサブセクション２４０−２が本発明の実施形態によって規定される第２のパラメータ範囲２１５−２は、補正値近似線２４０の第１のサブセクション２４０−１が定められる第１のパラメータ範囲２１５−１に接している。
【００１７】
ここで示されている本発明の例において、第１および第２のパラメータ範囲２１５−１，２１５−２は互いに接しており、その結果、パラメータ値に関する測定解像度、量子化解像度またはそれぞれのセンサに固有の別の解像限界を考慮すると、第１および第２のパラメータ範囲２１５−１，２１５−２間にパラメータ値はない。
【００１８】
この方法（ステップＳ１００）を始めると、ステップＳ１1０において、センサ装置に関連する第１のパラメータ値ｐ1が所定の条件を満たし、または、トリガー条件が満たされ、ステップＳ１２０において、第１のパラメータ値ｐ1における第１の測定信号値ＭＷ１が決定されることがわかる。次に、ステップＳ１３０において、センサに関連する第１のパラメータ値ｐ1が変えられて、第２のパラメータ値ｐ2が得られる。ステップＳ１４０において、第２の測定信号値ＭＷ２は、第２のパラメータ値ｐ2において決定され、ステップＳ１５０において、補正値近似線２４０の第２のサブセクション２４０―２は、ステップＳ１６０における方法終了の前に、第１および第２のパラメータ値ｐ1およびｐ2、第１および第２の測定信号値ＭＷ１およびＭＷ２および最初の補正値ＡＷを考慮して、第２のサブセクション２４０−２を示す機能的関連に基づいて規定される。しかしながら、ステップＳ１１０において、第１のパラメータ値が所定の条件も満たさないし、トリガー条件も満たされないとわかった場合、ステップＳ１６０に直行する。
【００１９】
パラメータ値ｐ1（第１のパラメータ値）およびｐ2（第２のパラメータ値）において決定される測定信号値ＭＷ１（第１の測定信号値）およびＭＷ２（第２の測定信号値）を用いて、次の関係に基づいて、少なくともパラメータ値ｐ1がある第２のパラメータ範囲２１５−２におけるパラメータ係数ｐＫ２が規定される。
2010539496.tif 000003
図１ｂに示される状況において補正値近似線２４０の第１のサブセクションに連続的に続く補正値近似線２４０の第２のサブセクション２４０―２の記載は、パラメータ係数ｐＫ２に基づいて行われる。
【００２０】
図１ｂに示される状況において、２つの隣接しているパラメータ範囲２１５−１、２１５−２の場合、補正値近似線２４０の第１および第２のサブセクション２４０−１，２４０−２は互いに連続的であり、また、測定値または測定信号に関してすでに言及される解像限界が考慮されなければならない。後述するように、連続するセクションで決定されたパラメータ依存補正値近似線２４０は、１つまたはそれ以上のさらなるパラメータ範囲に関して１つまたはそれ以上のさらなるサブセクションを含む。
【００２１】
図２は、センサ１００として実施される本発明の実施形態を示す。センサ１００は、それぞれの測定値に対応する測定信号を供給するための第１のセンサ素子１１０を含む。ここで、第１のセンサ素子１１０は、それぞれの測定信号を検出するように構成される処理回路１２０に接続される。さらに、処理回路１２０は、パラメータ値に対応するパラメータ信号を供給するための第２のセンサ素子に接続される。
【００２２】
さらに、処理回路１２０は、測定信号、そこに含まれる測定値、パラメータ信号およびそこに含まれるパラメータ値に基づいて、連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線を決定するために前述した方法を実行するように構成されている。特別な実施形態として、さらに、センサ１００は、実際の測定値検出のために使われる第１のセンサ素子１１０のパラメータ値を変えることができる任意の構成要素（図２に破線で示す）としてのパラメータ値変更手段１４０を含む。対応するパラメータを変えるかまたは実際にセンサ１００（または、第１のセンサ素子１１０）のパラメータ値を決定することは、本発明の実施形態において、この目的のために、第１のセンサ素子１１０に空間的にできるだけ近く、理想的には直に隣接するように配置された第２のセンサ素子１３０によって実行される。もし該当するならば、パラメータ値の局所的に限られた変化を引き起こすために、これは同様に任意のパラメータ変更手段１４０にも適用される。
【００２３】
パラメータ変更手段１４０の対応する実施が必要でないならば、処理回路１２０は、例えば、供給パワーを増加あるいは減少させるなどのように変更することにより、間接的に、第１のセンサ素子１１０の対応するパラメータ変化を生じさせる。
【００２４】
本発明の実施形態は、センサ１００の測定結果の改良が、センサ１００の製造方法または較正方法を単純化すると同時に、絶対補正値を決定するための複合連続試験を最初のパラメータ値における１つの最初の補正値に制限することができることによって成し遂げられるという基本的な考えに基づくものである。補正値近似線は、少なくとも第１および第２のパラメータ範囲に関して、少なくとも第１のサブセクションおよび第２のサブセクションを有する連続したセクションで決定あるいは規定されるものであり、ここで、第１のサブセクションは所定の最初の補正値および所定の最初のパラメータ係数に基づくものである。パラメータ値に関して、例えば第１のサブセクションの第１のパラメータ範囲に続くかそれに隣接する補正値近似線の第２のパラメータ範囲およびそれぞれの第２のサブセクションのために、第２のサブセクションは、第１のパラメータ値における第１の測定信号値および第２のパラメータ値における第２の測定信号値を決定することによって規定される。ここで、第２のパラメータ値は、それぞれのパラメータ値を変えることによって、第１のパラメータ値から明らかになる。説明したように、一方では補正値と補正値近似値との間、他方では測定値と測定信号値の間にかなりの相違があるので、第２のサブセクションは所定の最初の補正値に基づいて間接的にまたは直接的に規定される。
【００２５】
結果として生じる効果は、本発明の実施形態において、最初の補正値および第１のパラメータ係数を決定するための簡単な較正方法が両方とも進行中に行われることができるということであり、較正試験において決定されるこれらの２つの値だけに基づく補正値近似線と比較して、大幅に改善した測定精度が得られる。さらに、本発明の実施形態は、大きなパラメータ範囲に比べて改良された補償を可能にし、例えば、自動車分野、航海分野、航空分野および多くの他の技術的適用などにおけるセンサに関して現われる。連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線を決定する方法およびそれぞれのセンサとして行われる本発明の実施形態を用いることにより、測定精度は、補外法を用いて利用できるだけである操作用パラメータに比べて、範囲において著しく改善される。
【００２６】
別の言い方をすると、本発明の実施形態は、最初の補正値およびパラメータ係数が連続試験または対応する較正および試験測定において決定されない動作パラメータ範囲においてセンサを使用することを可能にする。本発明の実施形態の別の利点は、センサに起こるエージング効果の補償は、例えば、センサをスイッチオンにしたとき、対応するＣＰＵ（中央演算装置）の指示または他の処理装置の指示に応答して、所定時間経過後に、定期的にパラメータ依存補正値近似線を決定することによって行われるということである。このようにして確定したパラメータ係数、またはこのようにして決定された補正値近似線のサブセクションは、更なる利用のために記憶装置に保存することができる。このように、本発明の実施形態は、必要に応じて、補正値近似線またはそのサブセクションの監視および任意に補正することを定期的に実行することができる。
【００２７】
図３および４に例示された本発明の実施形態において、ホール・センサまたはホール・センサ装置が例として示される場合であっても、これは本発明の一実施形態にすぎず、制限であると解釈すべきではない。図３および４に示した実施形態は、補正値近似としてのオフセット補償におけるパラメータ値として温度または温度値が用いられる磁界センサに関するものである。本発明の実施形態は、もちろんホール・センサおよびそのオフセット値の温度依存性に限られるものではなく、複数の異なるセンサおよび対応するパラメータに適用されることができる。
【００２８】
例えば、ホール・センサは、ほとんど、大きなおよび強く温度に依存するオフセットを示す。このようなオフセットは、基本的にいわゆるスピニング電流方式（ＳＣ）を使用して低減することができるが、スピニング電流オフセットの温度依存性はしばしば残ることがある。スピニング電流方式は、特定のクロック周波数で、センサのホール・センサ素子でホール電圧を検出するための測定方向を継続的に周期的に（例えば、９０°の角度で）回転し、３６０度の完全なターンのすべての測定信号を合計するというものである。
【００２９】
図３は、第１のセンサ素子１１０としてのホール・センサ素子を含むホール・センサ１００のブロック図を示す。図３に示される本発明の実施形態において、ホール・センサ素子１１０は、例えば、各オフセットが９０°ごとである４つの端子を介してホール・センサ素子１１０のセンサ信号を制御し、評価するための処理回路１２０に接続される。本発明において、互いに接続される２つの構成要素は、（例えば、抵抗器、増幅器のような）他の構成要素を介して直接的または間接的に各々に接続される構成要素であるように構成されている。
【００３０】
さらに、ホール・センサ１００は、第２のセンサ素子としての温度センサ素子１３０を含み、図３に示した実施形態では、それは抵抗素子である。特定の実施に応じて、温度センサ素子は、例えば半導体化合物に基づくＰＴＣ（正温度係数）抵抗素子、ＮＴＣ（負温度係数）抵抗素子または他のそれぞれの抵抗素子とすることができる。さらに、ホール・センサ１００は、パラメータ変更手段１４０として、スイッチで切り替え可能な熱源としての加熱素子１４０を含む。このような加熱素子は、例えば、対応する電気抵抗を有する抵抗素子として実施することができる。
【００３１】
オフセット温度係数ＴＫ（パラメータ係数）およびオフセットの絶対値ＡＷ（最初の補正値）が温度センサ素子１３０を用いた連続試験におけるチップ上で１つの温度Ｔ０（最初のパラメータ値）だけで規定されることが、本発明の実施形態の特徴である。連続試験中の異なる温度でのさらなる測定値はもはや必要とされなくて、このように保存されることができる。連続試験較正の第１の試験測定から始まって、完全な動作温度範囲にわたる較正は、センサ１００の動作中に行われるだけである。
【００３２】
すでに記載された以下の機能モードがここで使用される。オフセットの周知の値ＡＷおよびＴＫから始まって、センサ１００は、連続試験温度に近い実質的にオフセットのない動作をする。温度センサ素子１３０を用いて、動作温度は、処理回路１２０によって動作中にモニタすることができる。温度が特定の大きさΔＴで変化すると、他のオフセット温度係数、すなわち第２のパラメータ係数がチップ上で規定される。このようにして、温度に関連するオフセット線は、いくつもの直線または他の機能的関連にわたって、原則としてシミュレーションされるかまたは近似される。
【００３３】
図４は、センサ１００のオフセット線（補正値線）と、連続するセクションでの補正値近似線としての３つの直線によってシミュレーションされるオフセット線との間の模式的な比較を示す。より明確に言うと、図４は、温度Ｔに基づく補正値および補正値近似値を示したものである。ここで、図４に示される線２００は、通常動作中に、もはや利用できないホール・センサ１００の実際のオフセット線を示す。ホール・センサ１００のこの本当のオフセット線とは別に、温度Ｔ０での連続試験における絶対値ＡＷおよび温度係数ＴＫによって決定された第１の近似直線２１０が、さらに図４において示される。近似直線２１０は、第１の温度範囲２１５−１における近似補正値線２４０の第１のサブセクション２４０−１を示す。周知あるいは所定の絶対値ＡＷおよび温度係数ＴＫのこの出発点を基礎として、更なる温度係数ＴＫ２，ＴＫ３，・・・が、オフセット線２００をシミュレーションするか近似するように、異なる温度で決定されることができる。
【００３４】
温度が例えば閾値温度Ｔg＝Ｔ０＋ΔＴを上回って、このように第１の温度範囲２１５−１を離れると、ホール・センサ１００の第１の測定信号値ＭＷ１は、前述の方法で対応する温度値Ｔ１（第１のパラメータ値）で最初に決定される。次に、加熱素子１４０を制御することによって、温度は、第２のパラメータ値となる温度値Ｔ２での第２の（測定）信号値ＭＷ２を検出するために、例えば温度値ΔＴと比較して小さい他の値だけ増加することができる。温度Ｔ１での第１の測定値ＭＷ１および温度Ｔ２での測定値ＭＷ２を用いて、補正値近似線２４０のサブセクション２４０−２としての対応する近似直線の勾配としての次式にしたがって、（Ｔ０＋ΔＴ）より高い温度での第２の温度範囲２１５−２における第２の温度係数が得られる。
2010539496.tif 000004
【００３５】
このように、図４においても示されているように、補正値近似線の第２のサブセクション２４０−２は、例えば、温度Ｔｇ＝（Ｔ０＋ΔＴ）で連続している近似直線２１０および第２の近似直線２２０によって第２の温度係数ＴＫ２に基づいて決定することができる。温度Ｔ０−ΔＴより低い温度Ｔでの第３の温度範囲２１５−３（第３のパラメータ範囲または他のパラメータ範囲）も同様に対処することによって、第３の近似直線２３０として図４に示される連続したセクションで決定される補正値近似線２４０の第３のサブセクション２４０−３が規定または決定されることができる。ここで、温度Ｔ０−ΔＴおよびＴ０＋ΔＴの間の温度範囲は第１の温度範囲または第１のパラメータ範囲を示し、前述の第１の温度値より低い温度範囲または前述の第２の温度値より高い温度範囲は、それぞれ第２および第３の温度範囲を示し、それを用いて、ホール・センサ１００のオフセットがシミュレーションされる。図４において、このオフセット・シミュレーションは、区分された補正値近似線２４０としての３つの直線を用いて太線で強調されている。
【００３６】
さらに、図４は、温度Ｔ０＋ΔＴより高い、および温度Ｔ０−ΔＴより低い温度範囲において成し遂げられる改良を示すオフセット・シミュレーション２４０に基づいて、前述の方法を用いた較正の後の残余のオフセットの線２５０を示す。このように、これらの２つの領域において、残余のオフセット線２５０は、Ｔ０−ΔＴとＴ０＋ΔＴの間の第１の温度範囲内の線に比べて明らかに折れており、それはセンサ１００の精度の改善を示している。
【００３７】
温度係数ＴＫ、ここでは温度係数ＴＫ１のこのオンチップ較正の根拠は、スイッチで切り替え可能な熱源１４０である。これを用いて、ホール・センサは、動作中に加熱されることができる。温度差ΔＴＥＭＰおよび測定値差ΔＭＷがわかれば、温度係数を決定することができる。
【００３８】
すでに言及された重要な効果は、絶対値ＡＷだけが図４と関連して記載されている本発明の実施形態におけるフィールドフリー領域において測定されなければならないという事実である。温度係数ＴＫ、ＴＫ１、ＴＫ２は、良好な近似において、それぞれの電流測定値と無関係であるため、絶対値ＡＷとは対照的に、印加している磁界で測定されることができる。ホール・センサ１００の特定の実施および利用により、加熱素子１４０による温度変化の間、センサ１００が一定の磁界または少なくとも平均して変化しない磁界にさらされることは望ましい。このように、例えば一定の磁界値周辺で周期的に変化している磁界の場合、このような変化する磁界の期間にわたる積分は、第１および第２の測定信号値を決定する基準を作ることができる。
【００３９】
図４に示される実施形態においてすでに示したように、それぞれのサブセクションを含む２つ以上の温度範囲またはパラメータ範囲は、もちろん、補正値線をシミュレーションするために使用することができる。基本的に、より多くの温度係数ＴＫが測定されるか決定されるほど、より正確なシミュレーションおよび潜在的に発生しているより少ない残余のオフセットが得られる。
【００４０】
図３および図４に関連する本発明の実施形態は、それぞれの温度係数ＴＫのオンチップ決定を用いたホール・センサ１００における温度依存オフセットの自動較正を示している。加熱素子１４０を使用するのとは別に、図３に示される本発明の実施形態の場合のように、他のいかなる回路部分、すなわち第１のセンサ素子１１０またはホール・センサ１１０自体さえもスイッチで切り替え可能な熱源として用いられることができる。たとえば、ホール・センサ素子１１０の消費パワーが高いほど、それぞれのホール・センサにおける加熱は急速である。これに対応して、１つまたはいくつかの温度係数を急速に決定することができる。基本的に、例えばスイッチング回路部分をオフにすることによって、通常動作（正常動作モードまたは状態）の間の温度値と比較して、ホール・センサ素子の温度を低下させることができる。このような場合、温度変化のそれぞれの徴候を考慮することは、方程式（２）を使用するかまたは温度係数を決定することに関して留意しなければならない。これは、この場合、負の温度変化があることが提供されなければならないことを意味する。例えば、電気抵抗器または他のスイッチで切り替え可能な熱源のような加熱素子を使用するのとは別に、温度変化は、センサ、センサ装置、センサ素子または回路の他の部分のパワーの増減よっても発生する。もちろん、ペルチェ素子などの冷却素子をここで用いることもできる。
【００４１】
前述したように、測定値を修正するかまたは連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線を決定するときに、温度とは異なるパラメータを使用することができる。温度とは別に、環境または動作に応じた圧力、機械的な変形または他のパラメータが用いられてもよい。この例は、電圧、電流などであり、化学環境パラメータ（例えば、環境の酸素含有量）であってもよい。
【００４２】
前述のパラメータの１つまたはいくつかが、センサ、センサ装置またはそれぞれのセンサ素子自体に影響を及ぼすときに、それは対応するセンサ素子１２０で決定されることができ、潜在的に他のパラメータにより直接的または間接的に影響されることができ、パラメータ依存補正値近似線の連続するセクションでの対応する決定は本発明の実施形態を用いて実行されることができる。センサ、センサ装置またはセンサ素子自体への圧力または他の機械的影響の場合、例えば、ピエゾ素子をパラメータ変更手段１４０として用いることができる。
【００４３】
図４で説明したような近似直線を用いるのとは別に、他の機能的関連が、形式的に補正値近似線のパラメータ依存を記載するために使われることもできる。すでに議論したように、絶対補正値は通常利用できないが、パラメータ係数およびサブセクションから決定される他の補正値近似を用いて、数学関数または得ることができない本当の補正値線をシミュレーションする機能的関連を規定することができる。対応する公式および数学的関連が、補正値近似線のサブセクションにおいて用いられることもできる。２つのパラメータ値ｐ1（第１のパラメータ値）およびｐ2（第２のパラメータ値）を用いて決定される測定信号値ＭＷ１（第１の測定信号値）およびＭＷ２（第２の測定信号値）を用いて、少なくともパラメータ値ｐ1があるそれぞれのパラメータ範囲２１５のパラメータ係数ｐＫは、方程式（１）に基づいて規定することができる。これらのパラメータ係数ｐＫに基づいて、補正値近似線のサブセクションは、多項関数、有理関数（２つの多項式の商）、指数関数、双曲線関数、調和関数または対応する関数の他の組合せによって記載されることができる。
【００４４】
自然数ＮについてのＮ次多項式の場合、これは、より詳細に説明される。多項式は、次式に基づく。
2010539496.tif 000005
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ（ｐ）はパラメータ値ｐにおける多項式の値であり、ａkは実数値係数であり、ｋは０およびＮの間の範囲の整数である。サブセクションを直線（Ｎ＝１）として表す場合、２つのパラメータ（ａ0、ａ1）がサブセクションのそれぞれに設定されなければならない。したがって、直線の場合、２つの条件が、サブセクションのそれぞれの線に作られることになる。放物線（Ｎ＝２）の場合、３つの条件を含む３つのパラメータが対応して設定される。一般的に言うと、Ｎ次多項式の場合、サブセクションの各々のために同じ数のパラメータが決定されなければならないため、（Ｎ＋１）の条件がサブセクションの各々に作られる。ここで、各パラメータ範囲において、少なくとも１つの条件が、方程式（１）に従ってパラメータ係数によって実現されることができる。決定される多項式の更なる係数の数に応じて、例えば、サブセクションの基礎をなしているパラメータ範囲のそれぞれの境界の個々のサブセクションの微分可能性に関連する、および／または多項線のための絶対値としての最初の補正値に関連する個々のサブセクションの連続性に、更なる条件が作られることになる。それぞれの多項式または機能的関連の高次導関数に関する（更なる）境界条件として連続性または微分可能性を要求することも可能である。
【００４５】
この説明において、連続および微分可能というのは、数学的感覚において意味するものであり、ノイズ、量子化効果または解像度を制限する他の効果に起因する対応する急変は、このように考慮されていない。違う言い方をすると、これは、連続するセクションで決定されるパラメータ依存補正値近似線において、または個々のパラメータ範囲内で、そのサブセクションがあれば連続的であり、それぞれのパラメータ範囲または各補正値近似値のためのパラメータ範囲のすべてのパラメータのために、この値周辺ですべての（数学的に定義可能な）区間に対して、それぞれのパラメータ値を含む別の（数学的に定義可能な）区間があり、その結果、この更なる区間の中のすべてのパラメータ値のために、それぞれの補正値近似値が第１の区間の中にあることを意味する。ここで、前述したように、ノイズ、解像度または量子化に関する制限は、小さい値まで、または、大きな値までそれらの量に関して制限されるそれぞれの区間という結果になる。共通点において、この説明で、ここの微分可能性は、補正値近似線の（数学的に定義可能な）導関数またはそのサブセクションの連続性を意味する。このような数学的に定義可能な導関数が実用的な方法で定められないとき、この説明で、微分可能性の用語は対応する示差曲線まで広げられ、隣接するパラメータのパラメータ値および補正値近似値に関する差が考慮される。また、ノイズ、解像度および量子化に関する前述の所見は、ここでもあてはまる。
【００４６】
次数を考慮している図４に示された実施形態（多項式の次数Ｎ＝１）の場合、例えば、補正値近似線の第１の部分的セクションは、次の方程式によって記載することができる。
2010539496.tif 000006
ここにおいて、図４において例示される実施例とは対照的に、温度Ｔではなくパラメータｐが想定されている。ここで、ｆ1（ｐ）はパラメータ値ｐを有する第１の部分的セクションの値、ｐｋ1は第１のパラメータ係数、およびｐ0は最初のパラメータ値であり、較正測定値および／または試験測定値の最初の補正値ｆ0は、対応するセンサ１００に対する連続検査において決定されたものである。パラメータ値ｐがパラメータ値に関する閾値ｐgを上回り、補正値近似線の第２の部分的セクションが定められるかまたは定められることになっている第２のパラメータ範囲に変わると、決定すべきパラメータのための２つの先に述べた条件に基づいて、補正値近似線に関する２つの境界条件を定めて、対応するパラメータを決定する必要がある。パラメータ境界値ｐgを有する２つの直接接するパラメータ範囲の場合、方程式（３）（Ｎ＝１で）による一般次数式の係数は、パラメータ値ｐ1，ｐ2と共に測定値ＭＷ１，ＭＷ２による方程式（１）の対応する適用にしたがって傾斜および／またはパラメータ係数に基づいて決定される。直線の係数に関する第２の境界条件として、さらに、全体の補正値近似線の連続性が要求される。個々の部分的セクションの多項式記述に基づいて、この要求は、個々のパラメータ範囲の中で容易に満たされる。このように、直線の第２の係数は、補正値近似線の２つの部分的セクションの間の境界パラメータ値ｐgで連続要件に基づいて決定される。このように、第２の部分的セクションについて、以下のような結果が得られる。
2010539496.tif 000007
ここにおいて、ｐｋ2は方程式（１）に従って決定される第２のパラメータ範囲のための第２のパラメータ係数であり、ｆ2（ｐ）は第２の部分的セクションの基礎をなす第２のパラメータ範囲におけるパラメータ値ｐのための第２の部分的セクションの値である。
【００４７】
あるいは、もちろん、本発明の他の実施形態において、直線の係数に関する他の第２の条件を設定することができる。また、たとえば、第２の部分的セクションを示す直線が推定され、最初のパラメータ値ｐ0を有する最初の補正値ｆ0を通過しなければならなかったという要請もあったかもしれない。この場合、方程式（５）の代わりに、基本的に方程式（４）に対応する方程式は、ｆ1（ｐ）の代わりに第２の部分的セクションｆ2（ｐ）の値、および第１のパラメータ係数ｐｋ1の代わりに第２のパラメータ係数ｐｋ2が使われなければなかったという結果となる。
【００４８】
このように、連続するセクションで決定されたパラメータ依存補正値近似線の２つの部分的セクションだけでなく定めることが可能である。すでに図４において示されるように、基礎をなす部分的セクションを有する多くのパラメータ範囲を導入することはむしろ可能である。個々の部分的セクションの基礎をなしている使用される機能的関連に応じて、全体として補正値近似線の横断的および／または多角的説明（セクションによる）が結果として得られる。連続的なおよび微分可能な補正値近似線の使用の場合には、もし適用できるならば、対応するパラメータ範囲の境界で微分可能な「なめらかな」線が結果として得られる。このような適用は、放物線状の（多項次数Ｎ＝）機能的関連を用いることによって、すでに達成される。
【００４９】
本発明の実施形態の具体的な実施に応じて、それとは別に、補正値近似線の異なるパラメータ範囲および関連する部分的セクションの数を制限することは明らかである。したがって、例えばメモリ空間を保存するか、効率的実装を保証するか、較正プロセスの数を制限するために、例えば、最大認められるオペレーションパラメータ範囲および／またはパラメータ範囲を５０、３０、２０または１０パラメータ範囲より多くのものに分類しないことが望ましい。換言すれば、本発明のいくつかの実施形態において、最大認められるパラメータ範囲は、補正値近似線の個々のパラメータ範囲および関連した部分的セクションの所定数に最大限に分類されることができ、ここで、この所定数は概して２より大きい自然数である。
【００５０】
本発明の実施形態において、それとは別に、エージング効果を補償する可能性がある。この目的のために、トリガー条件が満たされることができ、それはパラメータ依存補正値近似線の連続するセクションでの対応する決定の実行につながる。これによって、例えば通常の区間で、すなわち、例えば、所定の時限が経過するとき、センサをスイッチオンにするか、あらゆるｎ番目のスイッチをオンにするときに、連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線の決定のための方法が実行され、ここで、ｎは、１以上の整数である。この時点であるパラメータ値に応じて、そして前述の方法によれば、補正値近似線の第２の部分的セクションが決定され、それはいくつかのパラメータ範囲による最大限利用できるパラメータ範囲のより細かい分類につながる。また、本発明の更なる実施形態において、もし適用できるならば、所定の第１のパラメータ係数は、メモリに記憶され、それに応じてこの値を書き換えおよび／または記憶することができるセンサ１００に含まれる限り、適応されるか再調整される。このように、例えば、処理回路１２０は、不揮発性メモリにこれらの値を格納することができ、これらの値は、例えば、エージングの傾向があり、したがって、再調整のために利用できる。このような不揮発性メモリは、例えば、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ（電気的消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ）である。しかしながら、センサ１００が典型的には供給電圧から切り離されない「通常のセンサ生活」にある場合、不揮発性メモリの実装は揮発性メモリと置き換えられることもできる。第１のパラメータ係数が新しく決定される場合、もし適用できるならば、更に連続性または他の境界条件を満たすために、（必要である限り）再び更なる部分的セクションを決定することが望ましい。
【００５１】
特に、図３および４に関連して、本発明の実施形態が１つのホール・センサ素子１１０を有するホール・センサ１００の形で記載されていた場合であっても、本発明の実施形態は、もちろん１つのセンサ素子を有するセンサまたはホール・センサ１００に限られるものではない。更なる実施形態において、いくつかのホール・センサ素子が、図３において例示される１つのホール・センサ素子１１０の代用として用いられることができる。同様に、例えば、直列、並列回路またはより複雑な回路の形で相互接続することができる。さらに、異なる（ホール）センサ・タイプが相互接続できる。
【００５２】
さらに、本発明の実施形態は、ホール・センサに限られていない。すなわち、例えば、いかなる磁気抵抗センサ（ｘＭＲセンサ）、すなわち、ＡＭＲセンサ（異方性磁気抵抗）、ＧＭＲセンサ（巨大磁気抵抗）、ＴＭＲセンサ（トンネル磁気抵抗）またはＥＭＲセンサ（異常磁気抵抗）などのような他の磁界センサを使用することができる。しかしながら、例えば、圧力センサ、加速度センサ、または機械的、電気的、輻射条件または物理的影響に反応するセンサのような他のセンサが、本発明の実施形態の範囲内で使用可能である。それに加えて、対応するセンサ１００は、化学的あるいは生物学的影響および変化に反応するものでもよい。
【００５３】
本発明の異なる実施形態において、補正値近似線に基づいて、第２のセンサ素子１３０のパラメータ信号に応じて出力信号を補正することによって、センサ１００は、例えば、処理回路１２０の助けを借りて、第１のセンサ素子１１０から受け取る測定信号をセンサ１００の出力信号に変えることができる。この目的のために、例えば、第１の測定素子１１０の測定信号に含まれる測定値は、加算および／または減算、乗算によって、またはパラメータ信号の対応するパラメータ値における補正値近似線の値による分割によって変えられてもよい。このように、例えば、オフセット補償および／またはスケーリング補償が実行される。
【００５４】
本発明の実施形態は、それに加えて、集積回路（ＩＣ）として、個々の、個別の電気および電子の回路素子を用いた、または、両方の技術の組合せの慎重な実装として、実現されてもよい。それに加えて、本発明の実施形態は、アナログおよび／またはデジタル信号処理に基づいて実行されることができる。それぞれの実施に応じて、例えば、アナログ／デジタル変換器、デジタルフィルタおよびおそらくデジタル／アナログ変換器の実施が望ましい。また、本発明の異なる実施形態は、アナログ・プリアンプ、アンプ、電気フィルタおよび他のアナログ部品を含むことができる。
【００５５】
それに加えて、本発明の実施形態は、より大きい集積回路において、または、個々のセンサＩＣとしても実施されることができる。また、応用分野に応じて個々のプロセッサ回路またはプロセッサを含む、いわゆるＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）の実現も可能である。このような場合、例えば、パラメータ依存補正値線の連続するセクションでの決定のための方法の実施形態または本発明の他の実施形態は、プロセッサまたは処理回路で動くソフトウェアまたはファームウェアにおいて実施されることができる。この例は、ＡＳＩＣとして、または、対応するセンサ、センサ素子および／またはセンサ装置を有するＩＣとして製造されるインテリジェントセンサである。
【００５６】
このように、本発明の実施形態は、ホール・センサにおけるオフセット低減を可能にし、例えば高温要件を有する自動車（自動車分野における応用）の分野で関心をもたれている。特にホール・センサ１００における上述の機能は、上で説明されるように、もちろん温度依存性あるいはパラメータ依存性のオフセットを有するいかなるセンサにも適用することができる。このように、温度依存性あるいはパラメータ依存性のオフセットの自動較正は、対応するオフセットを有するいかなるセンサにも適用することができる。
【００５７】
状況に応じて、発明の方法の実施形態は、ハードウェアにおいて、または、ソフトウェアにおいて実施されることができる。実現は、発明の方法の実施形態が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協同することができる電子的に読み込み可能な制御信号を有するデジタル記憶媒体、特にフレキシブルディスク、ＣＤまたはＤＶＤにおいて可能である。一般に、本発明の実施形態は、ソフトウェアプログラム製品がコンピュータまたはプロセッサで動くときに、発明の方法の実施形態を実行するための機械可読キャリアに格納されるプログラムコードを有するコンピュータ・プログラム製品および／またはソフトウェアプログラム製品および／またはプログラム製品にある。換言すれば、本発明の実施形態は、プログラムがプロセッサで動くときに、方法の実施形態を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータ・プログラムおよび／またはソフトウェアプログラムおよび／またはプログラムとして実現される。プロセッサは、ここでコンピュータ、チップカード（スマートカード）、ＡＳＩＣ、インテリジェントセンサまたは他の集積回路によって形成される。
【図１ａ】
2010539496.tif 000011
【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010539496.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月30日(2009.12.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ装置（１００）の測定信号補正のためのパラメータ依存補正値近似線（２４０）を連続するセクションで決定する方法であり、最初のパラメータ値（ＡＷ）に関して最初の補正値（ｐ0）および第１のパラメータ係数（ＰＫ１）が与えられ、補正値近似線（２４０）は、最初の補正値（ＡＷ）および第１のパラメータ係数（ＰＫ１）に基づく第１のパラメータ範囲（２１５−１）のための第１の部分的セクション（２４０−１）を含む方法であって、
第１のパラメータ値（Ｐ１）が所定の条件を満たしているか、トリガー条件が満たされているとき、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値（Ｐ１）を有する第１の測定信号値を決定するステップ、
センサ装置に関連する第１のパラメータ値（Ｐ１）を変えてセンサ装置に関連する第２のパラメータ値（Ｐ２）を得るステップ、
第２のパラメータ値（Ｐ２）を有する第２の測定信号値を決定するステップ、および
第１のパラメータ値（Ｐ１）および第２のパラメータ値（Ｐ２）、第１および第２の測定信号値および最初の補正値（ＡＷ）を考慮して第２の部分的セクションを示す機能的関連に基づいて第２のパラメータ範囲（２１５−２）のための補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）を決定するステップを含み、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が互いに連続的に接している、方法。
【請求項２】
センサ装置（１１０）の動作中に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が更なるパラメータ範囲（２１５−３）のために決定され、その結果、更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第１のパラメータ範囲（２１５−１）または第２のパラメータ範囲（２１５−２）に隣接する、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第１のパラメータ範囲（２１５−１）に隣接するように、補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が決定され、さらに、
更なるパラメータ範囲（２１５−３）の更なる第１のパラメータ値のための更なる第１の測定信号を決定するステップ、
更なる第１のパラメータ値を変えて更なる第２のパラメータ値を得るステップ、
更なる第２のパラメータ値を有する更なる第２の測定信号を決定するステップ、および
更なる第１のおよび更なる第２のパラメータ値、更なる第１のおよび更なる第２の測定値および第１の部分的セクション（２４０−１）を考慮して更なる部分的セクション（２４０−３）を示す機能的関連に基づいて更なるパラメータ範囲（２１５−３）のための補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）を決定するステップを含み、
補正値近似線の更なる部分的セクション（２４０−３）が第１の部分的セクション（２４０−１）と連続的に接するように決定が実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が決定され、さらに、
更なるパラメータ範囲（２１５−３）の更なる第１のパラメータ値のための更なる第１の測定信号を決定するステップ、
更なる第１のパラメータ値を変えて更なる第２のパラメータ値を得るステップ、
更なる第２のパラメータ値における更なる第２の測定信号を決定するステップ、および
更なる第１のおよび更なる第２のパラメータ値、更なる第１のおよび更なる第２の測定信号値および第２の部分的セクション（２４０−２）を考慮して更なる部分的セクション（２４０−３）を示す機能的関連に基づいて更なるパラメータ範囲（２１５−３）のための補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）を決定するステップを含み、
補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が第２の部分的セクション（２４０−２）と連続的に隣接するように決定が実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
パラメータ値として、温度値または圧力値が用いられる、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
第１のパラメータ値が第１のパラメータ範囲にないときに所定の条件が満たされる、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
センサ装置（１００）をスイッチオンすることにより、またはスイッチオンした後に、トリガー条件が満たされる、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）または第２の部分的セクション（２４０−２）は、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000016
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ（ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第１または第２のセクションの値であり、Ｎは多項式の次数を示す自然数であり、ａkはｋに応じた実数定数であり、ｋは０とＮとの間の整数である、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
Ｎ＝１、２または３である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
補正値近似線の第１のセクションは、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000017
補正値近似線の第２のセクションは、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000018
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ1（Ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第１のセクションの値であり、ｆ2（ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第２のセクションの値であり、ｐｋ1は第１のパラメータ係数であり、ｆ0は最初の補正値であり、ｐｋ2は第１のパラメータ値、第２のパラメータ値、第１の測定信号値および第２の測定信号値に基づく第２のパラメータ係数であり、ｐgは閾値パラメータ値であって、補正値近似線の第１のセクションの基礎をなすパラメータ範囲は、補正値近似線の第２のセクションの基礎をなす補正値近似線の第２のセクションの基礎をなす補正値近似線の第２のセクションに隣接している、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
第１のパラメータ値を変えるステップは、加熱素子（１４０）を制御するステップと、冷却素子（１４０）を制御するステップと、圧力素子（１４０）を制御するステップと、センサ装置、センサ装置（１００）のセンサ素子（１１０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを増加させるステップ、またはセンサ装置（１００）、センサ装置（１００）のセンサ素子（１１０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを減少させるステップとを含む、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
パラメータは温度であり、センサ装置はホール・センサ装置（１００）であり、最初の補正値（ｐ0）は最初の温度値Ｔ0であり、第１のパラメータ係数（ＰＫ１）は第１の温度係数（ＴＫ）であり、第１のパラメータ範囲（２１５−１）は第１の温度範囲（２１５−１）であり、第２のパラメータ範囲（２１５−２）は第２の温度範囲（２１５−２）であり、第１のパラメータ値（Ｐ１）は第１の温度値であり、第２のパラメータ値（Ｐ２）は第２の温度値である、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
測定信号を供給するための第１のセンサ素子（１１０）、
パラメータ信号を供給するための第２のセンサ素子（１３０）、および
第１のセンサ素子（１１０）および第２のセンサ素子（１２０）に接続され、第１のセンサ素子（１１０）から測定信号を検出し、第２のセンサ素子（１２０）からパラメータ信号を検出する処理回路（１２０）を含み、さらに、
処理回路（１２０）は、さらに、第１のパラメータ値が所定の条件を満たすか、トリガー条件が満たされるとき、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値を有し第１のパラメータ信号に対応する第１の測定信号を決定し、
処理回路（１２０）は、さらに、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値を変えて、センサ装置（１００）に関連し第２のパラメータ信号に対応する第２のパラメータ値を取得し、
処理回路（１２０）は、さらに、第２のパラメータ値を有する第２の測定信号値を決定し、
処理回路（１２０）は、さらに、第１および第２のパラメータ値、第１および第２の測定信号値および最初の補正値（ＡＷ）を考慮して、第２の部分的セクション（２４０−２）を示す機能的関連に基づく第２のパラメータ範囲における補正値近似線の第２の部分的セクションを決定し、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）における補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）が、所定の最初の補正値（ＡＷ）および第１の所定のパラメータ係数（ＴＫ）に基づいており、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が連続的に隣接する、センサ装置（１００）。
【請求項１５】
処理回路（１２０）は、センサ装置（１００）、第１のセンサ素子（１１０）、第２のセンサ素子（１３０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを増加させることにより、またはセンサ装置（１００）、第１のセンサ素子（１１０）、第２のセンサ素子（１３０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを減少させることにより、第１のパラメータ値を変える、請求項１４に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１６】
さらに、処理回路（１２０）に接続される更なるパラメータ変更手段（１４０）を含み、処理回路（１４０）は、第１のパラメータ値を変えさせるためのパラメータ変更手段に信号を供給する、請求項１４または請求項１５に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１７】
パラメータ変更手段（１４０）は、第１のセンサ素子（１１０）に関するパラメータ変化を実現可能にするために第１のセンサ素子（１１０）に近接して配置される、請求項１６に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１８】
パラメータ変更手段（１１４）は、加熱素子、圧電素子、冷却素子またはペルチェ素子を含む、請求項１６または請求項１７に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１９】
第１のセンサ素子（１１０）は、ホール・センサを含む、請求項１４ないし請求項１８のいずれかに記載のセンサ装置（１００）。
【請求項２０】
第２のセンサ素子（１３０）は、温度センサ、ＰＴＣ抵抗素子、ＮＴＣ抵抗素子、圧力センサ素子または圧電素子を含む、請求項１４ないし請求項１９のいずれかに記載のセンサ装置（１００）。
【請求項２１】
処理回路（１２０）が測定信号に基づいて出力信号を出力し、出力信号は、補正値近似線に応じてパラメータ信号に含まれるパラメータ値に応じて補正される、請求項１４ないし請求項２０のいずれかに記載のセンサ装置（１００）。
【請求項２２】
センサ装置（１００）はホール・センサ装置（１００）であり、第１のセンサ素子（１１０）はホール・センサ素子（１１０）であり、第２のセンサ素子（１３０）は温度センサ素子（１３０）であり、処理回路（１２０）は、パラメータが温度であり、最初の補正値（ｐ0）が最初の温度値（Ｔ0）であり、第１のパラメータ係数（ＰＫ１）が第１の温度係数（ＴＫ）であり、第１のパラメータ範囲（２１５−１）が第１の温度範囲（２１５−１）であり、第２のパラメータ範囲（２１５−２）が第２の温度範囲（２１５−２）であり、第１のパラメータ値（Ｐ１）が第１の温度値であり、第２のパラメータ値（Ｐ２）が第２の温度値である、請求項１４ないし請求項２１のいずれかに記載のセンサ装置。
【請求項２３】
プログラムがプロセッサで実行されるときに、請求項１の方法を実行するためのプログラムコードを有する、プログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月19日(2010.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、多くの技術分野で用いられるような、センサ装置の補正値近似線を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのセンサまたはセンサ装置において、それを使用して検出される測定値の破損は、製造、周囲の状況、動作などによる影響または他の影響のために起こる。センサ、センサ・タイプまたは影響に応じて、それぞれの破損は、もたらされた測定値に異なる影響を及ぼす。単純なオフセット、すなわち一定のまたはパラメータ依存値によるそれぞれの測定値のシフトとは別に、より複雑な破損が起こることもある。例えば、センサに作用する測定量とセンサによって検出されるそれぞれの測定値との間の比率には、パラメータ依存性が示される。また、センサに作用する測定量とセンサによって検出される測定値との間には、パラメータ依存性の非直線的な特性曲線が生じることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これとは別に、改良された補正値近似線を実施することにより測定精度を改良し、それと同時に、センサ製造を容易にすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
根本的な課題は、例えば、請求項１または１２のうちの１つの方法、請求項１３のセンサ装置、請求項２１のホール・センサ装置または請求項２２のプログラムによる本発明の実施形態によって解決される。
【０００５】
本発明の実施形態は、測定精度の改善が改良された補正値近似線を考慮することによって成し遂げられることができるという知見に基づくものであり、このような改良された補正値近似線は、１つの最初の補正値および第１のパラメータ係数に基づいて規定することができる。本発明の実施形態において、これは、連続するセクションで補正値近似線を決定することによって達成され、第１のパラメータ範囲における補正値近似線の第１のサブセクションは、所定の最初の補正値および最初のパラメータ値に関連する第１のパラメータ係数によって予め設定される。
【０００６】
センサ装置に関連する第１のパラメータ値の所定の条件または他のトリガー条件が満たされている場合、まずセンサ装置の測定値に対応する、そして、同時に、センサ装置のセンサ素子の第１の測定信号に対応する第１の測定信号値が決定される。センサ装置に関連する第１のパラメータ値を変えることにより、センサ装置に関連する第２のパラメータ値が得られ、第２の測定信号値をこの第２のパラメータ値によって決定することができる。これは、第２のサブセクション、第１のパラメータ値、第２のパラメータ値、第１の測定信号値、第２の測定信号値および最初の補正値を示す機能的関連に基づく第２のパラメータ範囲に対する補正値近似線の第２のサブセクションを規定することを可能にする。本発明の実施形態において、第１のパラメータ値は、補正値近似線の第２のサブセクションの基礎をなす第２のパラメータ範囲にある。
【０００７】
測定値または測定信号値とは対照的に、補正値は、特定の状況下において測定技術に使用できるだけである。通常、センサまたはセンサ装置がその測定信号または測定値の変化によって反応する影響の下にセンサまたはセンサ装置がすでにさらされている場合、一般的に、このような補正値はもはや利用できない。これは、多くの場合において、アセンブリまたは他の技術的装置において使用されるセンサに当てはまる。さらに、センサ、センサのタイプおよびセンサの感度にもよるが、このようなセンサを用いても、特別に遮蔽されるか特別に安定化されたスペースの外側で補正値が得られないという結果になる。対応する補正値を決定するために、センサが検知できる影響に関して遮蔽されたスペースまたは特別に安定化されたスペースにおいてセンサを評価することは、多くの場合において避けることができない。例えば、地球の磁界による測定値の破損または変化がすでに予期できるために、センサの感度にもよるが、例えばオフセット値のように、そのような補正値を決定することが磁気的に十分に遮蔽されたスペースにおいてのみ実施できる磁界センサがここに示されている。もちろん、完全な補正値を測定するときに、これらが対応して遮蔽されるか安定化されたスペースにおいて実行されないとき、対応する破損は起こる。
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して次に詳述される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】パラメータ依存補正値近似線を決定する方法の実施形態を示すフロー図である。
【図１ｂ】パラメータ依存補正値近似線を決定する方法を用いて決定されるパラメータ依存補正値近似線の例である。
【図２】センサ装置の実施形態を示すブロック図である。
【図３】ホール・センサ装置の実施形態を示すブロック図である。
【図４】温度依存補正値線および補正値近似線の間の比較を示す一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
測定値の形で対応する測定量への影響を決定することができる多くのセンサにおいて、センサによって得られる測定精度を望ましく改善するために補正値または補正値近似を考慮させる効果によって、測定値はしばしば損なわれる。センサに作用する測定量と比較して測定値の破損という結果となる異なる効果は、基礎をなす測定量に対して測定値の異なる破損という結果となる。おそらくパラメータに依存する単純なオフセット、すなわち、測定量に対して測定値のシフトとは別に、より複雑な破損が発生するかもしれない。測定量の変化に対して測定値の勾配のパラメータ依存または測定値依存の変化とは別に、例えば非線形のような複雑な破損が発生するかもしれない。
【００１０】
このような破損を是正するために、対応するセンサを用いて測定するときに、対応する補正値または補正値近似を考慮に入れることは多くの場合望ましい。補正値または補正値近似は、センサ装置とも呼ばれるセンサの測定値の付加的な、乗法的な、またはより複雑な補正として実現される。
【００１１】
ホール・センサの温度依存スピニング電流オフセットを把握するために、例えば、センサ装置の測定信号に対するパラメータ依存補正値近似線を連続するセクションで決定するための以下の手順が用いられる。しかしながら、次の説明により、オフセット、測定誤差または誤り信号を有するすべてのセンサ装置に発明の手順を適用することができることが明らかとなり、温度変化とは別に、圧力変化およびいかなる変化した周囲の影響も、測定値に影響または干渉するセンサ・パラメータとして考えられる。
【００１２】
本発明の実施形態および機能モードが詳述される前に、表現を単純化するために、類似の機能または等しい機能を有する素子、回路およびその他の物は，同じまたは類似の参照符号で示されることを指摘しておく。さらに、別途明示的に示されない限り、類似の機能または同じ機能を有する素子、物および回路に関する記載に対応するセクションが相互に交換可能であることを指摘しておく。さらに、表現を単純化するために、参照が個々の素子または物になされない限り、参照符号を集約することは実施形態において数回起こっている解析の過程において使用される。これも、説明の簡略化およびより明白な構築に貢献する。
【００１３】
図１ａ、１ｂおよび２〜４を参照すると、パラメータ依存補正値近似線を連続するセクションで決定する方法の実施形態が記載され、図１ａはこの方法の実施形態のフロー図を示し、図１ｂは対応するパラメータ依存補正値近似線の実施形態を示し、図２は対応するセンサまたは対応するセンサ装置をブロック図として示すものである。しかしながら、まず、発明の方法の実施例は、図１ａおよび１ｂを参照して検討される。
【００１４】
図１ａにフロー図として示されるパラメータ依存補正値近似線を連続するセクションで決定する方法の実施形態は、一般に第１のパラメータ範囲２１５−１にある最初のパラメータ値ｐ0に対して最初の補正値ＡＷおよび第１のパラメータ係数ｐＫ１が設定される、すなわち連続試験において測定され、センサに保存されるという事実に基づく。区分された補正値近似線２４０の第１のサブセクション２４０−１は、第１のパラメータ係数ｐＫ１および最初の補正値ＡＷに基づいて与えられる。
【００１５】
図１ｂは、パラメータｐに従う実施形態に基づいて、補正値および補正値近似値の対応する図面を用いてこれを示している。このように、図１ｂは補正値線２００を示し、それは通常、測定動作中にもはや利用できず、最初のパラメータ値ｐ0において最初の補正値ＡＷ（絶対値）を示す。最初のパラメータ値ｐ0は、図式的に図１ｂに示される状況におけるパラメータ値ｐに関して、ｐ0−Δｐとｐ0＋Δｐとの間のパラメータ区間に伸びる第１のパラメータ範囲２１５−１にある。
【００１６】
図１ｂに示される状況において、補正値近似線２４０の第２のサブセクション２４０−２が本発明の実施形態によって規定される第２のパラメータ範囲２１５−２は、補正値近似線２４０の第１のサブセクション２４０−１が定められる第１のパラメータ範囲２１５−１に接している。
【００１７】
ここで示されている本発明の例において、第１および第２のパラメータ範囲２１５−１，２１５−２は互いに接しており、その結果、パラメータ値に関する測定解像度、量子化解像度またはそれぞれのセンサに固有の別の解像限界を考慮すると、第１および第２のパラメータ範囲２１５−１，２１５−２間にパラメータ値はない。
【００１８】
この方法（ステップＳ１００）を始めると、ステップＳ１1０において、センサ装置に関連する第１のパラメータ値ｐ1が所定の条件を満たし、または、トリガー条件が満たされ、ステップＳ１２０において、第１のパラメータ値ｐ1における第１の測定信号値ＭＷ１が決定されることがわかる。次に、ステップＳ１３０において、センサに関連する第１のパラメータ値ｐ1が変えられて、第２のパラメータ値ｐ2が得られる。ステップＳ１４０において、第２の測定信号値ＭＷ２は、第２のパラメータ値ｐ2において決定され、ステップＳ１５０において、補正値近似線２４０の第２のサブセクション２４０―２は、ステップＳ１６０における方法終了の前に、第１および第２のパラメータ値ｐ1およびｐ2、第１および第２の測定信号値ＭＷ１およびＭＷ２および最初の補正値ＡＷを考慮して、第２のサブセクション２４０−２を示す機能的関連に基づいて規定される。しかしながら、ステップＳ１１０において、第１のパラメータ値が所定の条件も満たさないし、トリガー条件も満たされないとわかった場合、ステップＳ１６０に直行する。
【００１９】
パラメータ値ｐ1（第１のパラメータ値）およびｐ2（第２のパラメータ値）において決定される測定信号値ＭＷ１（第１の測定信号値）およびＭＷ２（第２の測定信号値）を用いて、次の関係に基づいて、少なくともパラメータ値ｐ1がある第２のパラメータ範囲２１５−２におけるパラメータ係数ｐＫ２が規定される。
2010539496.tif 000019
図１ｂに示される状況において補正値近似線２４０の第１のサブセクションに連続的に続く補正値近似線２４０の第２のサブセクション２４０―２の記載は、パラメータ係数ｐＫ２に基づいて行われる。
【００２０】
図１ｂに示される状況において、２つの隣接しているパラメータ範囲２１５−１、２１５−２の場合、補正値近似線２４０の第１および第２のサブセクション２４０−１，２４０−２は互いに連続的であり、また、測定値または測定信号に関してすでに言及される解像限界が考慮されなければならない。後述するように、連続するセクションで決定されたパラメータ依存補正値近似線２４０は、１つまたはそれ以上のさらなるパラメータ範囲に関して１つまたはそれ以上のさらなるサブセクションを含む。
【００２１】
図２は、センサ１００として実施される本発明の実施形態を示す。センサ１００は、それぞれの測定値に対応する測定信号を供給するための第１のセンサ素子１１０を含む。ここで、第１のセンサ素子１１０は、それぞれの測定信号を検出するように構成される処理回路１２０に接続される。さらに、処理回路１２０は、パラメータ値に対応するパラメータ信号を供給するための第２のセンサ素子に接続される。
【００２２】
さらに、処理回路１２０は、測定信号、そこに含まれる測定値、パラメータ信号およびそこに含まれるパラメータ値に基づいて、連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線を決定するために前述した方法を実行するように構成されている。特別な実施形態として、さらに、センサ１００は、実際の測定値検出のために使われる第１のセンサ素子１１０のパラメータ値を変えることができる任意の構成要素（図２に破線で示す）としてのパラメータ値変更手段１４０を含む。対応するパラメータを変えるかまたは実際にセンサ１００（または、第１のセンサ素子１１０）のパラメータ値を決定することは、本発明の実施形態において、この目的のために、第１のセンサ素子１１０に空間的にできるだけ近く、理想的には直に隣接するように配置された第２のセンサ素子１３０によって実行される。もし該当するならば、パラメータ値の局所的に限られた変化を引き起こすために、これは同様に任意のパラメータ変更手段１４０にも適用される。
【００２３】
パラメータ変更手段１４０の対応する実施が必要でないならば、処理回路１２０は、例えば、供給パワーを増加あるいは減少させるなどのように変更することにより、間接的に、第１のセンサ素子１１０の対応するパラメータ変化を生じさせる。
【００２４】
本発明の実施形態は、センサ１００の測定結果の改良が、センサ１００の製造方法または較正方法を単純化すると同時に、絶対補正値を決定するための複合連続試験を最初のパラメータ値における１つの最初の補正値に制限することができることによって成し遂げられるという基本的な考えに基づくものである。補正値近似線は、少なくとも第１および第２のパラメータ範囲に関して、少なくとも第１のサブセクションおよび第２のサブセクションを有する連続したセクションで決定あるいは規定されるものであり、ここで、第１のサブセクションは所定の最初の補正値および所定の最初のパラメータ係数に基づくものである。パラメータ値に関して、例えば第１のサブセクションの第１のパラメータ範囲に続くかそれに隣接する補正値近似線の第２のパラメータ範囲およびそれぞれの第２のサブセクションのために、第２のサブセクションは、第１のパラメータ値における第１の測定信号値および第２のパラメータ値における第２の測定信号値を決定することによって規定される。ここで、第２のパラメータ値は、それぞれのパラメータ値を変えることによって、第１のパラメータ値から明らかになる。説明したように、一方では補正値と補正値近似値との間、他方では測定値と測定信号値の間にかなりの相違があるので、第２のサブセクションは所定の最初の補正値に基づいて間接的にまたは直接的に規定される。
【００２５】
結果として生じる効果は、本発明の実施形態において、最初の補正値および第１のパラメータ係数を決定するための簡単な較正方法が両方とも進行中に行われることができるということであり、較正試験において決定されるこれらの２つの値だけに基づく補正値近似線と比較して、大幅に改善した測定精度が得られる。さらに、本発明の実施形態は、大きなパラメータ範囲に比べて改良された補償を可能にし、例えば、自動車分野、航海分野、航空分野および多くの他の技術的適用などにおけるセンサに関して現われる。連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線を決定する方法およびそれぞれのセンサとして行われる本発明の実施形態を用いることにより、測定精度は、補外法を用いて利用できるだけである操作用パラメータに比べて、範囲において著しく改善される。
【００２６】
別の言い方をすると、本発明の実施形態は、最初の補正値およびパラメータ係数が連続試験または対応する較正および試験測定において決定されない動作パラメータ範囲においてセンサを使用することを可能にする。本発明の実施形態の別の利点は、センサに起こるエージング効果の補償は、例えば、センサをスイッチオンにしたとき、対応するＣＰＵ（中央演算装置）の指示または他の処理装置の指示に応答して、所定時間経過後に、定期的にパラメータ依存補正値近似線を決定することによって行われるということである。このようにして確定したパラメータ係数、またはこのようにして決定された補正値近似線のサブセクションは、更なる利用のために記憶装置に保存することができる。このように、本発明の実施形態は、必要に応じて、補正値近似線またはそのサブセクションの監視および任意に補正することを定期的に実行することができる。
【００２７】
図３および４に例示された本発明の実施形態において、ホール・センサまたはホール・センサ装置が例として示される場合であっても、これは本発明の一実施形態にすぎず、制限であると解釈すべきではない。図３および４に示した実施形態は、補正値近似としてのオフセット補償におけるパラメータ値として温度または温度値が用いられる磁界センサに関するものである。本発明の実施形態は、もちろんホール・センサおよびそのオフセット値の温度依存性に限られるものではなく、複数の異なるセンサおよび対応するパラメータに適用されることができる。
【００２８】
例えば、ホール・センサは、ほとんど、大きなおよび強く温度に依存するオフセットを示す。このようなオフセットは、基本的にいわゆるスピニング電流方式（ＳＣ）を使用して低減することができるが、スピニング電流オフセットの温度依存性はしばしば残ることがある。スピニング電流方式は、特定のクロック周波数で、センサのホール・センサ素子でホール電圧を検出するための測定方向を継続的に周期的に（例えば、９０°の角度で）回転し、３６０度の完全なターンのすべての測定信号を合計するというものである。
【００２９】
図３は、第１のセンサ素子１１０としてのホール・センサ素子を含むホール・センサ１００のブロック図を示す。図３に示される本発明の実施形態において、ホール・センサ素子１１０は、例えば、各オフセットが９０°ごとである４つの端子を介してホール・センサ素子１１０のセンサ信号を制御し、評価するための処理回路１２０に接続される。本発明において、互いに接続される２つの構成要素は、（例えば、抵抗器、増幅器のような）他の構成要素を介して直接的または間接的に各々に接続される構成要素であるように構成されている。
【００３０】
さらに、ホール・センサ１００は、第２のセンサ素子としての温度センサ素子１３０を含み、図３に示した実施形態では、それは抵抗素子である。特定の実施に応じて、温度センサ素子は、例えば半導体化合物に基づくＰＴＣ（正温度係数）抵抗素子、ＮＴＣ（負温度係数）抵抗素子または他のそれぞれの抵抗素子とすることができる。さらに、ホール・センサ１００は、パラメータ変更手段１４０として、スイッチで切り替え可能な熱源としての加熱素子１４０を含む。このような加熱素子は、例えば、対応する電気抵抗を有する抵抗素子として実施することができる。
【００３１】
オフセット温度係数ＴＫ（パラメータ係数）およびオフセットの絶対値ＡＷ（最初の補正値）が温度センサ素子１３０を用いた連続試験におけるチップ上で１つの温度Ｔ０（最初のパラメータ値）だけで規定されることが、本発明の実施形態の特徴である。連続試験中の異なる温度でのさらなる測定値はもはや必要とされなくて、このように保存されることができる。連続試験較正の第１の試験測定から始まって、完全な動作温度範囲にわたる較正は、センサ１００の動作中に行われるだけである。
【００３２】
すでに記載された以下の機能モードがここで使用される。オフセットの周知の値ＡＷおよびＴＫから始まって、センサ１００は、連続試験温度に近い実質的にオフセットのない動作をする。温度センサ素子１３０を用いて、動作温度は、処理回路１２０によって動作中にモニタすることができる。温度が特定の大きさΔＴで変化すると、他のオフセット温度係数、すなわち第２のパラメータ係数がチップ上で規定される。このようにして、温度に関連するオフセット線は、いくつもの直線または他の機能的関連にわたって、原則としてシミュレーションされるかまたは近似される。
【００３３】
図４は、センサ１００のオフセット線（補正値線）と、連続するセクションでの補正値近似線としての３つの直線によってシミュレーションされるオフセット線との間の模式的な比較を示す。より明確に言うと、図４は、温度Ｔに基づく補正値および補正値近似値を示したものである。ここで、図４に示される線２００は、通常動作中に、もはや利用できないホール・センサ１００の実際のオフセット線を示す。ホール・センサ１００のこの本当のオフセット線とは別に、温度Ｔ０での連続試験における絶対値ＡＷおよび温度係数ＴＫによって決定された第１の近似直線２１０が、さらに図４において示される。近似直線２１０は、第１の温度範囲２１５−１における近似補正値線２４０の第１のサブセクション２４０−１を示す。周知あるいは所定の絶対値ＡＷおよび温度係数ＴＫのこの出発点を基礎として、更なる温度係数ＴＫ２，ＴＫ３，・・・が、オフセット線２００をシミュレーションするか近似するように、異なる温度で決定されることができる。
【００３４】
温度が例えば閾値温度Ｔg＝Ｔ０＋ΔＴを上回って、このように第１の温度範囲２１５−１を離れると、ホール・センサ１００の第１の測定信号値ＭＷ１は、前述の方法で対応する温度値Ｔ１（第１のパラメータ値）で最初に決定される。次に、加熱素子１４０を制御することによって、温度は、第２のパラメータ値となる温度値Ｔ２での第２の（測定）信号値ＭＷ２を検出するために、例えば温度値ΔＴと比較して小さい他の値だけ増加することができる。温度Ｔ１での第１の測定値ＭＷ１および温度Ｔ２での測定値ＭＷ２を用いて、補正値近似線２４０のサブセクション２４０−２としての対応する近似直線の勾配としての次式にしたがって、（Ｔ０＋ΔＴ）より高い温度での第２の温度範囲２１５−２における第２の温度係数が得られる。
2010539496.tif 000020
【００３５】
このように、図４においても示されているように、補正値近似線の第２のサブセクション２４０−２は、例えば、温度Ｔｇ＝（Ｔ０＋ΔＴ）で連続している近似直線２１０および第２の近似直線２２０によって第２の温度係数ＴＫ２に基づいて決定することができる。温度Ｔ０−ΔＴより低い温度Ｔでの第３の温度範囲２１５−３（第３のパラメータ範囲または他のパラメータ範囲）も同様に対処することによって、第３の近似直線２３０として図４に示される連続したセクションで決定される補正値近似線２４０の第３のサブセクション２４０−３が規定または決定されることができる。ここで、温度Ｔ０−ΔＴおよびＴ０＋ΔＴの間の温度範囲は第１の温度範囲または第１のパラメータ範囲を示し、前述の第１の温度値より低い温度範囲または前述の第２の温度値より高い温度範囲は、それぞれ第２および第３の温度範囲を示し、それを用いて、ホール・センサ１００のオフセットがシミュレーションされる。図４において、このオフセット・シミュレーションは、区分された補正値近似線２４０としての３つの直線を用いて太線で強調されている。
【００３６】
さらに、図４は、温度Ｔ０＋ΔＴより高い、および温度Ｔ０−ΔＴより低い温度範囲において成し遂げられる改良を示すオフセット・シミュレーション２４０に基づいて、前述の方法を用いた較正の後の残余のオフセットの線２５０を示す。このように、これらの２つの領域において、残余のオフセット線２５０は、Ｔ０−ΔＴとＴ０＋ΔＴの間の第１の温度範囲内の線に比べて明らかに折れており、それはセンサ１００の精度の改善を示している。
【００３７】
温度係数ＴＫ、ここでは温度係数ＴＫ１のこのオンチップ較正の根拠は、スイッチで切り替え可能な熱源１４０である。これを用いて、ホール・センサは、動作中に加熱されることができる。温度差ΔＴＥＭＰおよび測定値差ΔＭＷがわかれば、温度係数を決定することができる。
【００３８】
すでに言及された重要な効果は、絶対値ＡＷだけが図４と関連して記載されている本発明の実施形態におけるフィールドフリー領域において測定されなければならないという事実である。温度係数ＴＫ、ＴＫ１、ＴＫ２は、良好な近似において、それぞれの電流測定値と無関係であるため、絶対値ＡＷとは対照的に、印加している磁界で測定されることができる。ホール・センサ１００の特定の実施および利用により、加熱素子１４０による温度変化の間、センサ１００が一定の磁界または少なくとも平均して変化しない磁界にさらされることは望ましい。このように、例えば一定の磁界値周辺で周期的に変化している磁界の場合、このような変化する磁界の期間にわたる積分は、第１および第２の測定信号値を決定する基準を作ることができる。
【００３９】
図４に示される実施形態においてすでに示したように、それぞれのサブセクションを含む２つ以上の温度範囲またはパラメータ範囲は、もちろん、補正値線をシミュレーションするために使用することができる。基本的に、より多くの温度係数ＴＫが測定されるか決定されるほど、より正確なシミュレーションおよび潜在的に発生しているより少ない残余のオフセットが得られる。
【００４０】
図３および図４に関連する本発明の実施形態は、それぞれの温度係数ＴＫのオンチップ決定を用いたホール・センサ１００における温度依存オフセットの自動較正を示している。加熱素子１４０を使用するのとは別に、図３に示される本発明の実施形態の場合のように、他のいかなる回路部分、すなわち第１のセンサ素子１１０またはホール・センサ１１０自体さえもスイッチで切り替え可能な熱源として用いられることができる。たとえば、ホール・センサ素子１１０の消費パワーが高いほど、それぞれのホール・センサにおける加熱は急速である。これに対応して、１つまたはいくつかの温度係数を急速に決定することができる。基本的に、例えばスイッチング回路部分をオフにすることによって、通常動作（正常動作モードまたは状態）の間の温度値と比較して、ホール・センサ素子の温度を低下させることができる。このような場合、温度変化のそれぞれの徴候を考慮することは、方程式（２）を使用するかまたは温度係数を決定することに関して留意しなければならない。これは、この場合、負の温度変化があることが提供されなければならないことを意味する。例えば、電気抵抗器または他のスイッチで切り替え可能な熱源のような加熱素子を使用するのとは別に、温度変化は、センサ、センサ装置、センサ素子または回路の他の部分のパワーの増減よっても発生する。もちろん、ペルチェ素子などの冷却素子をここで用いることもできる。
【００４１】
前述したように、測定値を修正するかまたは連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線を決定するときに、温度とは異なるパラメータを使用することができる。温度とは別に、環境または動作に応じた圧力、機械的な変形または他のパラメータが用いられてもよい。この例は、電圧、電流などであり、化学環境パラメータ（例えば、環境の酸素含有量）であってもよい。
【００４２】
前述のパラメータの１つまたはいくつかが、センサ、センサ装置またはそれぞれのセンサ素子自体に影響を及ぼすときに、それは対応するセンサ素子１２０で決定されることができ、潜在的に他のパラメータにより直接的または間接的に影響されることができ、パラメータ依存補正値近似線の連続するセクションでの対応する決定は本発明の実施形態を用いて実行されることができる。センサ、センサ装置またはセンサ素子自体への圧力または他の機械的影響の場合、例えば、ピエゾ素子をパラメータ変更手段１４０として用いることができる。
【００４３】
図４で説明したような近似直線を用いるのとは別に、他の機能的関連が、形式的に補正値近似線のパラメータ依存を記載するために使われることもできる。すでに議論したように、絶対補正値は通常利用できないが、パラメータ係数およびサブセクションから決定される他の補正値近似を用いて、数学関数または得ることができない本当の補正値線をシミュレーションする機能的関連を規定することができる。対応する公式および数学的関連が、補正値近似線のサブセクションにおいて用いられることもできる。２つのパラメータ値ｐ1（第１のパラメータ値）およびｐ2（第２のパラメータ値）を用いて決定される測定信号値ＭＷ１（第１の測定信号値）およびＭＷ２（第２の測定信号値）を用いて、少なくともパラメータ値ｐ1があるそれぞれのパラメータ範囲２１５のパラメータ係数ｐＫは、方程式（１）に基づいて規定することができる。これらのパラメータ係数ｐＫに基づいて、補正値近似線のサブセクションは、多項関数、有理関数（２つの多項式の商）、指数関数、双曲線関数、調和関数または対応する関数の他の組合せによって記載されることができる。
【００４４】
自然数ＮについてのＮ次多項式の場合、これは、より詳細に説明される。多項式は、次式に基づく。
2010539496.tif 000021
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ（ｐ）はパラメータ値ｐにおける多項式の値であり、ａkは実数値係数であり、ｋは０およびＮの間の範囲の整数である。サブセクションを直線（Ｎ＝１）として表す場合、２つのパラメータ（ａ0、ａ1）がサブセクションのそれぞれに設定されなければならない。したがって、直線の場合、２つの条件が、サブセクションのそれぞれの線に作られることになる。放物線（Ｎ＝２）の場合、３つの条件を含む３つのパラメータが対応して設定される。一般的に言うと、Ｎ次多項式の場合、サブセクションの各々のために同じ数のパラメータが決定されなければならないため、（Ｎ＋１）の条件がサブセクションの各々に作られる。ここで、各パラメータ範囲において、少なくとも１つの条件が、方程式（１）に従ってパラメータ係数によって実現されることができる。決定される多項式の更なる係数の数に応じて、例えば、サブセクションの基礎をなしているパラメータ範囲のそれぞれの境界の個々のサブセクションの微分可能性に関連する、および／または多項線のための絶対値としての最初の補正値に関連する個々のサブセクションの連続性に、更なる条件が作られることになる。それぞれの多項式または機能的関連の高次導関数に関する（更なる）境界条件として連続性または微分可能性を要求することも可能である。
【００４５】
この説明において、連続および微分可能というのは、数学的感覚において意味するものであり、ノイズ、量子化効果または解像度を制限する他の効果に起因する対応する急変は、このように考慮されていない。違う言い方をすると、これは、連続するセクションで決定されるパラメータ依存補正値近似線において、または個々のパラメータ範囲内で、そのサブセクションがあれば連続的であり、それぞれのパラメータ範囲または各補正値近似値のためのパラメータ範囲のすべてのパラメータのために、この値周辺ですべての（数学的に定義可能な）区間に対して、それぞれのパラメータ値を含む別の（数学的に定義可能な）区間があり、その結果、この更なる区間の中のすべてのパラメータ値のために、それぞれの補正値近似値が第１の区間の中にあることを意味する。ここで、前述したように、ノイズ、解像度または量子化に関する制限は、小さい値まで、または、大きな値までそれらの量に関して制限されるそれぞれの区間という結果になる。共通点において、この説明で、ここの微分可能性は、補正値近似線の（数学的に定義可能な）導関数またはそのサブセクションの連続性を意味する。このような数学的に定義可能な導関数が実用的な方法で定められないとき、この説明で、微分可能性の用語は対応する示差曲線まで広げられ、隣接するパラメータのパラメータ値および補正値近似値に関する差が考慮される。また、ノイズ、解像度および量子化に関する前述の所見は、ここでもあてはまる。
【００４６】
次数を考慮している図４に示された実施形態（多項式の次数Ｎ＝１）の場合、例えば、補正値近似線の第１の部分的セクションは、次の方程式によって記載することができる。
2010539496.tif 000022
ここにおいて、図４において例示される実施例とは対照的に、温度Ｔではなくパラメータｐが想定されている。ここで、ｆ1（ｐ）はパラメータ値ｐを有する第１の部分的セクションの値、ｐｋ1は第１のパラメータ係数、およびｐ0は最初のパラメータ値であり、較正測定値および／または試験測定値の最初の補正値ｆ0は、対応するセンサ１００に対する連続検査において決定されたものである。パラメータ値ｐがパラメータ値に関する閾値ｐgを上回り、補正値近似線の第２の部分的セクションが定められるかまたは定められることになっている第２のパラメータ範囲に変わると、決定すべきパラメータのための２つの先に述べた条件に基づいて、補正値近似線に関する２つの境界条件を定めて、対応するパラメータを決定する必要がある。パラメータ境界値ｐgを有する２つの直接接するパラメータ範囲の場合、方程式（３）（Ｎ＝１で）による一般次数式の係数は、パラメータ値ｐ1，ｐ2と共に測定値ＭＷ１，ＭＷ２による方程式（１）の対応する適用にしたがって傾斜および／またはパラメータ係数に基づいて決定される。直線の係数に関する第２の境界条件として、さらに、全体の補正値近似線の連続性が要求される。個々の部分的セクションの多項式記述に基づいて、この要求は、個々のパラメータ範囲の中で容易に満たされる。このように、直線の第２の係数は、補正値近似線の２つの部分的セクションの間の境界パラメータ値ｐgで連続要件に基づいて決定される。このように、第２の部分的セクションについて、以下のような結果が得られる。
2010539496.tif 000023
ここにおいて、ｐｋ2は方程式（１）に従って決定される第２のパラメータ範囲のための第２のパラメータ係数であり、ｆ2（ｐ）は第２の部分的セクションの基礎をなす第２のパラメータ範囲におけるパラメータ値ｐのための第２の部分的セクションの値である。
【００４７】
あるいは、もちろん、本発明の他の実施形態において、直線の係数に関する他の第２の条件を設定することができる。また、たとえば、第２の部分的セクションを示す直線が推定され、最初のパラメータ値ｐ0を有する最初の補正値ｆ0を通過しなければならなかったという要請もあったかもしれない。この場合、方程式（５）の代わりに、基本的に方程式（４）に対応する方程式は、ｆ1（ｐ）の代わりに第２の部分的セクションｆ2（ｐ）の値、および第１のパラメータ係数ｐｋ1の代わりに第２のパラメータ係数ｐｋ2が使われなければなかったという結果となる。
【００４８】
このように、連続するセクションで決定されたパラメータ依存補正値近似線の２つの部分的セクションだけでなく定めることが可能である。すでに図４において示されるように、基礎をなす部分的セクションを有する多くのパラメータ範囲を導入することはむしろ可能である。個々の部分的セクションの基礎をなしている使用される機能的関連に応じて、全体として補正値近似線の横断的および／または多角的説明（セクションによる）が結果として得られる。連続的なおよび微分可能な補正値近似線の使用の場合には、もし適用できるならば、対応するパラメータ範囲の境界で微分可能な「なめらかな」線が結果として得られる。このような適用は、放物線状の（多項次数Ｎ＝）機能的関連を用いることによって、すでに達成される。
【００４９】
本発明の実施形態の具体的な実施に応じて、それとは別に、補正値近似線の異なるパラメータ範囲および関連する部分的セクションの数を制限することは明らかである。したがって、例えばメモリ空間を保存するか、効率的実装を保証するか、較正プロセスの数を制限するために、例えば、最大認められるオペレーションパラメータ範囲および／またはパラメータ範囲を５０、３０、２０または１０パラメータ範囲より多くのものに分類しないことが望ましい。換言すれば、本発明のいくつかの実施形態において、最大認められるパラメータ範囲は、補正値近似線の個々のパラメータ範囲および関連した部分的セクションの所定数に最大限に分類されることができ、ここで、この所定数は概して２より大きい自然数である。
【００５０】
本発明の実施形態において、それとは別に、エージング効果を補償する可能性がある。この目的のために、トリガー条件が満たされることができ、それはパラメータ依存補正値近似線の連続するセクションでの対応する決定の実行につながる。これによって、例えば通常の区間で、すなわち、例えば、所定の時限が経過するとき、センサをスイッチオンにするか、あらゆるｎ番目のスイッチをオンにするときに、連続するセクションでパラメータ依存補正値近似線の決定のための方法が実行され、ここで、ｎは、１以上の整数である。この時点であるパラメータ値に応じて、そして前述の方法によれば、補正値近似線の第２の部分的セクションが決定され、それはいくつかのパラメータ範囲による最大限利用できるパラメータ範囲のより細かい分類につながる。また、本発明の更なる実施形態において、もし適用できるならば、所定の第１のパラメータ係数は、メモリに記憶され、それに応じてこの値を書き換えおよび／または記憶することができるセンサ１００に含まれる限り、適応されるか再調整される。このように、例えば、処理回路１２０は、不揮発性メモリにこれらの値を格納することができ、これらの値は、例えば、エージングの傾向があり、したがって、再調整のために利用できる。このような不揮発性メモリは、例えば、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ（電気的消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ）である。しかしながら、センサ１００が典型的には供給電圧から切り離されない「通常のセンサ生活」にある場合、不揮発性メモリの実装は揮発性メモリと置き換えられることもできる。第１のパラメータ係数が新しく決定される場合、もし適用できるならば、更に連続性または他の境界条件を満たすために、（必要である限り）再び更なる部分的セクションを決定することが望ましい。
【００５１】
特に、図３および４に関連して、本発明の実施形態が１つのホール・センサ素子１１０を有するホール・センサ１００の形で記載されていた場合であっても、本発明の実施形態は、もちろん１つのセンサ素子を有するセンサまたはホール・センサ１００に限られるものではない。更なる実施形態において、いくつかのホール・センサ素子が、図３において例示される１つのホール・センサ素子１１０の代用として用いられることができる。同様に、例えば、直列、並列回路またはより複雑な回路の形で相互接続することができる。さらに、異なる（ホール）センサ・タイプが相互接続できる。
【００５２】
さらに、本発明の実施形態は、ホール・センサに限られていない。すなわち、例えば、いかなる磁気抵抗センサ（ｘＭＲセンサ）、すなわち、ＡＭＲセンサ（異方性磁気抵抗）、ＧＭＲセンサ（巨大磁気抵抗）、ＴＭＲセンサ（トンネル磁気抵抗）またはＥＭＲセンサ（異常磁気抵抗）などのような他の磁界センサを使用することができる。しかしながら、例えば、圧力センサ、加速度センサ、または機械的、電気的、輻射条件または物理的影響に反応するセンサのような他のセンサが、本発明の実施形態の範囲内で使用可能である。それに加えて、対応するセンサ１００は、化学的あるいは生物学的影響および変化に反応するものでもよい。
【００５３】
本発明の異なる実施形態において、補正値近似線に基づいて、第２のセンサ素子１３０のパラメータ信号に応じて出力信号を補正することによって、センサ１００は、例えば、処理回路１２０の助けを借りて、第１のセンサ素子１１０から受け取る測定信号をセンサ１００の出力信号に変えることができる。この目的のために、例えば、第１の測定素子１１０の測定信号に含まれる測定値は、加算および／または減算、乗算によって、またはパラメータ信号の対応するパラメータ値における補正値近似線の値による分割によって変えられてもよい。このように、例えば、オフセット補償および／またはスケーリング補償が実行される。
【００５４】
本発明の実施形態は、それに加えて、集積回路（ＩＣ）として、個々の、個別の電気および電子の回路素子を用いた、または、両方の技術の組合せの慎重な実装として、実現されてもよい。それに加えて、本発明の実施形態は、アナログおよび／またはデジタル信号処理に基づいて実行されることができる。それぞれの実施に応じて、例えば、アナログ／デジタル変換器、デジタルフィルタおよびおそらくデジタル／アナログ変換器の実施が望ましい。また、本発明の異なる実施形態は、アナログ・プリアンプ、アンプ、電気フィルタおよび他のアナログ部品を含むことができる。
【００５５】
それに加えて、本発明の実施形態は、より大きい集積回路において、または、個々のセンサＩＣとしても実施されることができる。また、応用分野に応じて個々のプロセッサ回路またはプロセッサを含む、いわゆるＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）の実現も可能である。このような場合、例えば、パラメータ依存補正値線の連続するセクションでの決定のための方法の実施形態または本発明の他の実施形態は、プロセッサまたは処理回路で動くソフトウェアまたはファームウェアにおいて実施されることができる。この例は、ＡＳＩＣとして、または、対応するセンサ、センサ素子および／またはセンサ装置を有するＩＣとして製造されるインテリジェントセンサである。
【００５６】
このように、本発明の実施形態は、ホール・センサにおけるオフセット低減を可能にし、例えば高温要件を有する自動車（自動車分野における応用）の分野で関心をもたれている。特にホール・センサ１００における上述の機能は、上で説明されるように、もちろん温度依存性あるいはパラメータ依存性のオフセットを有するいかなるセンサにも適用することができる。このように、温度依存性あるいはパラメータ依存性のオフセットの自動較正は、対応するオフセットを有するいかなるセンサにも適用することができる。
【００５７】
状況に応じて、発明の方法の実施形態は、ハードウェアにおいて、または、ソフトウェアにおいて実施されることができる。実現は、発明の方法の実施形態が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協同することができる電子的に読み込み可能な制御信号を有するデジタル記憶媒体、特にフレキシブルディスク、ＣＤまたはＤＶＤにおいて可能である。一般に、本発明の実施形態は、ソフトウェアプログラム製品がコンピュータまたはプロセッサで動くときに、発明の方法の実施形態を実行するための機械可読キャリアに格納されるプログラムコードを有するコンピュータ・プログラム製品および／またはソフトウェアプログラム製品および／またはプログラム製品にある。換言すれば、本発明の実施形態は、プログラムがプロセッサで動くときに、方法の実施形態を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータ・プログラムおよび／またはソフトウェアプログラムおよび／またはプログラムとして実現される。プロセッサは、ここでコンピュータ、チップカード（スマートカード）、ＡＳＩＣ、インテリジェントセンサまたは他の集積回路によって形成される。
【００５８】
方法の実施形態において、パラメータ値として、温度値または圧力値が用いられる。
【００５９】
方法の実施形態において、補正値近似線２４０の第１の部分的セクション２４０−１または第２の部分的セクション２４０−２は、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000024
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ（ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第１または第２のセクションの値であり、Ｎは多項式の次数を示す自然数であり、ａkはｋに応じた実数定数であり、ｋは０とＮとの間の整数であり、ここで、例えば、Ｎ＝１、２または３である。
【００６０】
方法の実施形態において、第１のパラメータ値を変えるステップは、加熱素子１４０を制御するステップと、冷却素子１４０を制御するステップと、圧力素子１４０を制御するステップと、センサ装置、センサ装置１００のセンサ素子１１０またはセンサ装置１００の一部の供給パワーを増加させるステップ、またはセンサ装置１００、センサ装置１００のセンサ素子１１０またはセンサ装置１００の一部の供給パワーを減少させるステップとを含む。
【００６１】
方法の実施形態において、パラメータは温度であり、センサ装置はホール・センサ装置１００であり、最初の補正値ｐ0は最初の温度値Ｔ0であり、第１のパラメータ係数ＰＫ１は第１の温度係数ＴＫであり、第１のパラメータ範囲２１５−１は第１の温度範囲２１５−１であり、第２のパラメータ範囲２１５−２は第２の温度範囲２１５−２であり、第１のパラメータ値Ｐ１は第１の温度値であり、第２のパラメータ値Ｐ２は第２の温度値である。
【００６２】
センサ装置１００の実施形態において、パラメータ変更手段１１４は、加熱素子、圧電素子、冷却素子またはペルチェ素子を含む。
【００６３】
センサ装置１００の実施形態において、第１のセンサ素子１１０は、ホール・センサを含む。
【００６４】
センサ装置１００の実施形態において、第２のセンサ素子１３０は、温度センサ、ＰＴＣ抵抗素子、ＮＴＣ抵抗素子、圧力センサ素子または圧電素子を含む。
【００６５】
センサ装置の実施形態において、センサ装置１００はホール・センサ装置１００であり、第１のセンサ素子１１０はホール・センサ素子１１０であり、第２のセンサ素子１３０は温度センサ素子１３０であり、処理回路１２０は、パラメータが温度であり、最初の補正値ｐ0が最初の温度値Ｔ0であり、第１のパラメータ係数ＰＫ１が第１の温度係数ＴＫであり、第１のパラメータ範囲２１５−１が第１の温度範囲２１５−１であり、第２のパラメータ範囲２１５−２が第２の温度範囲２１５−２であり、第１のパラメータ値Ｐ１が第１の温度値であり、第２のパラメータ値Ｐ２が第２の温度値である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ装置（１００）の測定信号補正のためのパラメータ依存補正値近似線（２４０）を連続するセクションで決定する方法であり、最初のパラメータ値（ＡＷ）に関して最初の補正値（ｐ0）および第１のパラメータ係数（ＰＫ１）が与えられ、補正値近似線（２４０）は、最初の補正値（ＡＷ）および第１のパラメータ係数（ＰＫ１）に基づく第１のパラメータ範囲（２１５−１）のための第１の部分的セクション（２４０−１）を含む方法であって、
第１のパラメータ値（Ｐ１）が所定の条件を満たしているか、トリガー条件が満たされているとき、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値（Ｐ１）を有する第１の測定信号値を決定するステップ、
センサ装置に関連する第１のパラメータ値（Ｐ１）を変えてセンサ装置に関連する第２のパラメータ値（Ｐ２）を得るステップ、
第２のパラメータ値（Ｐ２）を有する第２の測定信号値を決定するステップ、および
第１のパラメータ値（Ｐ１）および第２のパラメータ値（Ｐ２）、第１および第２の測定信号値および最初の補正値（ＡＷ）を考慮して第２の部分的セクションを示す機能的関連に基づいて第２のパラメータ範囲（２１５−２）のための補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）を決定するステップを含み、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が互いに連続的に接している、方法。
【請求項２】
センサ装置（１１０）の動作中に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が更なるパラメータ範囲（２１５−３）のために決定され、その結果、更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第１のパラメータ範囲（２１５−１）または第２のパラメータ範囲（２１５−２）に隣接する、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第１のパラメータ範囲（２１５−１）に隣接するように、補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が決定され、さらに、
更なるパラメータ範囲（２１５−３）の更なる第１のパラメータ値のための更なる第１の測定信号を決定するステップ、
更なる第１のパラメータ値を変えて更なる第２のパラメータ値を得るステップ、
更なる第２のパラメータ値を有する更なる第２の測定信号を決定するステップ、および
更なる第１のおよび更なる第２のパラメータ値、更なる第１のおよび更なる第２の測定値および第１の部分的セクション（２４０−１）を考慮して更なる部分的セクション（２４０−３）を示す機能的関連に基づいて更なるパラメータ範囲（２１５−３）のための補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）を決定するステップを含み、
補正値近似線の更なる部分的セクション（２４０−３）が第１の部分的セクション（２４０−１）と連続的に接するように決定が実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
更なるパラメータ範囲（２１５−３）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が決定され、さらに、
更なるパラメータ範囲（２１５−３）の更なる第１のパラメータ値のための更なる第１の測定信号を決定するステップ、
更なる第１のパラメータ値を変えて更なる第２のパラメータ値を得るステップ、
更なる第２のパラメータ値における更なる第２の測定信号を決定するステップ、および
更なる第１のおよび更なる第２のパラメータ値、更なる第１のおよび更なる第２の測定信号値および第２の部分的セクション（２４０−２）を考慮して更なる部分的セクション（２４０−３）を示す機能的関連に基づいて更なるパラメータ範囲（２１５−３）のための補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）を決定するステップを含み、
補正値近似線（２４０）の更なる部分的セクション（２４０−３）が第２の部分的セクション（２４０−２）と連続的に隣接するように決定が実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
第１のパラメータ値が第１のパラメータ範囲にないときに所定の条件が満たされる、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
センサ装置（１００）をスイッチオンすることにより、またはスイッチオンした後に、トリガー条件が満たされる、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）または第２の部分的セクション（２４０−２）は、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000025
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ（ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第１または第２のセクションの値であり、Ｎは多項式の次数を示す自然数であり、ａkはｋに応じた実数定数であり、ｋは０とＮとの間の整数である、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
補正値近似線の第１のセクションは、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000026
補正値近似線の第２のセクションは、次の機能的関連に基づいて示され、
2010539496.tif 000027
ここで、ｐはパラメータ値であり、ｆ1（Ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第１のセクションの値であり、ｆ2（ｐ）はパラメータ値ｐを有する補正値近似線の第２のセクションの値であり、ｐｋ1は第１のパラメータ係数であり、ｆ0は最初の補正値であり、ｐｋ2は第１のパラメータ値、第２のパラメータ値、第１の測定信号値および第２の測定信号値に基づく第２のパラメータ係数であり、ｐgは閾値パラメータ値であって、補正値近似線の第１のセクションの基礎をなすパラメータ範囲は、補正値近似線の第２のセクションの基礎をなす補正値近似線の第２のセクションの基礎をなす補正値近似線の第２のセクションに隣接している、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
測定信号を供給するための第１のセンサ素子（１１０）、
パラメータ信号を供給するための第２のセンサ素子（１３０）、および
第１のセンサ素子（１１０）および第２のセンサ素子（１２０）に接続され、第１のセンサ素子（１１０）から測定信号を検出し、第２のセンサ素子（１２０）からパラメータ信号を検出する処理回路（１２０）を含み、さらに、
処理回路（１２０）は、さらに、第１のパラメータ値が所定の条件を満たすか、トリガー条件が満たされるとき、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値を有し第１のパラメータ信号に対応する第１の測定信号を決定し、
処理回路（１２０）は、さらに、センサ装置（１００）に関連する第１のパラメータ値を変えて、センサ装置（１００）に関連し第２のパラメータ信号に対応する第２のパラメータ値を取得し、
処理回路（１２０）は、さらに、第２のパラメータ値を有する第２の測定信号値を決定し、
処理回路（１２０）は、さらに、第１および第２のパラメータ値、第１および第２の測定信号値および最初の補正値（ＡＷ）を考慮して、第２の部分的セクション（２４０−２）を示す機能的関連に基づく第２のパラメータ範囲における補正値近似線の第２の部分的セクションを決定し、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）における補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）が、所定の最初の補正値（ＡＷ）および第１の所定のパラメータ係数（ＴＫ）に基づいており、
第１のパラメータ範囲（２１５−１）が第２のパラメータ範囲（２１５−２）と隣接するように、補正値近似線（２４０）の第２の部分的セクション（２４０−２）が決定され、
補正値近似線（２４０）の第１の部分的セクション（２４０−１）および第２の部分的セクション（２４０−２）が連続的に隣接する、センサ装置（１００）。
【請求項１１】
処理回路（１２０）は、センサ装置（１００）、第１のセンサ素子（１１０）、第２のセンサ素子（１３０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを増加させることにより、またはセンサ装置（１００）、第１のセンサ素子（１１０）、第２のセンサ素子（１３０）またはセンサ装置（１００）の一部の供給パワーを減少させることにより、第１のパラメータ値を変える、請求項１０に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１２】
さらに、処理回路（１２０）に接続される更なるパラメータ変更手段（１４０）を含み、処理回路（１４０）は、第１のパラメータ値を変えさせるためのパラメータ変更手段に信号を供給する、請求項１０または請求項１１に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１３】
パラメータ変更手段（１４０）は、第１のセンサ素子（１１０）に関するパラメータ変化を実現可能にするために第１のセンサ素子（１１０）に近接して配置される、請求項１２に記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１４】
処理回路（１２０）が測定信号に基づいて出力信号を出力し、出力信号は、補正値近似線に応じてパラメータ信号に含まれるパラメータ値に応じて補正される、請求項１０ないし請求項１３のいずれかに記載のセンサ装置（１００）。
【請求項１５】
プログラムがプロセッサで実行されるときに、請求項１の方法を実行するためのプログラムコードを有する、プログラム。
【国際調査報告】
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