带有切换矩阵开关的传感器的制作方法

本公开是在通信的领域中，并且更具体地是在用于传感器通信的带有矩阵开关的传感器的领域中。

背景技术：

功能安全性代表在汽车工业中并且特别是带有传感器系统的当前的和未来的产品的明显差异。为了获得在汽车安全性完整性等级（ASIL）方面的相应的目标，新的和加强的概念必须被建立。为了获得专用的ASIL等级，诸如单位时间失效（FIT）率、诊断覆盖率、单点故障指标（SPFM）、潜在点失效指标（LPFM）或者其他系统参数的不同目标参数必须获得专用值。对于传感器，典型的安全性目标是保证在预定义的时间中的专用信号准确性（例如，真实的角度值的5°偏差必须在5ms内在角度传感器处被探测到）。在这种情况下要克服的问题仅仅是如何通过特定的安全性机构来证明专用的诊断覆盖率。安全性机构的选择代表重要的要素，并且专用机构能够覆盖越多则系统越好并且越自动防故障。

重要的要素代表在传感器与控制器或其他部件之间的接口，因为这能够仅仅通过内部检查部分地覆盖以及通过外部检查部分地覆盖。因此，需要对于接口的创新的概念来以最佳的、高效的并且昂贵的形式覆盖在传感器与系统控制单元之间的链接。

技术实现要素：

根据本发明的一个实施例，提供一种传感器系统，其特征在于包括：传感器，包括布置成传感器单元列和行的传感器矩阵并且配置成产生与物理参数有关的数据的多个传感器单元；矩阵切换部件，包括耦合到所述多个传感器单元并且配置成产生多个通信路由的一组切换列和切换行；以及控制器，配置成基于一个或多个准则通过所述矩阵切换部件选择性地激活所述多个通信路由中的通信路由。

根据本发明的一个实施例，提供一种传感器装置，其特征在于包括：多个传感器单元，被配置成产生与物理参数有关的数据；矩阵开关，包括布置成一组切换列和行的多个切换元件，其中所述多个切换元件被配置成基于所述多个切换元件的切换状态来选择性地对来自所述多个传感器单元的数据进行通信；以及控制器，被配置成基于一组准则来控制所述多个切换元件的所述切换状态。

根据本发明的一个实施例，提供一种用于传感器的方法，其特征在于包括：经由所述传感器的传感器单元产生与物理参数有关的一组数据；以及通过基于一组准则选择性地激活矩阵开关的切换行和切换列的第一切换元件来促进该组数据通过所述矩阵开关的第一通信路由的通信。

附图说明

图1是图解根据描述的各种方面的用于利用矩阵开关和传感器矩阵的车载传感器系统的框图。

图2是图解根据描述的各种方面的用于矩阵开关和传感器矩阵的系统的另一个框图。

图3是根据描述的各种方面的利用传感器的矩阵切换的装置的另一个框图。

图4是图解根据描述的各种方面的传感器系统的方法的流程图。

图5是图解根据描述的各种方面的传感器系统的另一个方法的流程图。

具体实施方式

现将参考附图来描述本公开，其中相同的参考数字始终用于指代相同的元件，并且其中图解的结构和装置未必成比例绘制。如在本文中所利用的，术语“部件”、“系统”、“接口”等旨在指代计算机相关的实体、硬件、软件（例如，在实行中）和/或固件。例如，部件能够是处理器、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可实行程序、程序、储存器装置和/或带有处理装置的计算机。通过图解的方式，在服务器上运行的应用和服务器也能够是部件。一个或多个部件能够存在于进程之内，并且部件能够被定位在一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。一组元件或一组其他部件能够被描述在本文中，在其中术语“组”能够被解释为“一个或多个”。

进一步地，这些部件例如能够从具有诸如用模块储存在其上的各种数据结构的各种计算机可读储存器媒介实行。部件能够诸如根据具有一个或多个数据包（例如，来自一个部件的数据，所述一个部件经由信号与在局部系统、分布式系统中的和/或横跨网络（诸如互联网、局域网、广域网或者具有其他系统的相似网络）的另一个部件交互）的信号经由局部的和/或远程的进程进行通信。

作为另一个示例，部件能够是带有由电路或电子电路操作的机械部分所提供的特定功能性的设备，在所述设备中，电路或电子电路能够由一个或多个处理器实行的软件应用或固件应用来操作。所述一个或多个处理器能够在所述设备的内部或外部，并且能够实行软件或固件应用的至少部分。作为又一个示例，部件能够是通过电子部件提供特定功能性而没有机械部分的设备；电子部件能够包含在其内的一个或多个处理器以实行至少部分地给予电子部件的功能性的软件和/或固件。

示例性词语的使用旨在以具体的方式呈现概念。如在本申请中使用的那样，术语“或”旨在意指包含的“或”而不是排除的“或”。即，除非另外规定或者从上下文清楚，“X采用A或B”旨在意指任何自然的包含的置换。即，如果X采用A；X采用B；或者X采用A和B两者，则在任何之前的例子下“X采用A或B”是满足的。此外，如在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”通常应该被解释为意指“一个或多个”，除非另外规定或者从上下文清楚将涉及单数形式。此外，就术语“包含”、“具有”、“带有”或其变形在具体实施方式和权利要求中使用而言，这样的术语旨在以类似于术语“包括”的方式是包含的。

考虑到以上描述的传感器通信的缺陷，对于增加在应用之间的灵活性、提供在传感器配置中的选项并且延伸传感器单元元件的功能性的传感器系统公开了各种方面。传感器能够包括在用于感测或探测物理参数的传感器矩阵中一起操作的一个或多个单元或元件。单元能够被配置为包括切换元件的传感器列和行的传感器矩阵，所述切换元件基于一个或多个准则被动态地激活和控制。例如，所述准则能够包含与物理参数、一个或多个传感器单元（元件）、安全等级、冗余等级、系统的期望的功能性、操作的模式有关的不同类别的准则或者其他类别的准则。

传感器与传感器单元的传感器矩阵集成，所述传感器单元的传感器矩阵通信地耦合到激活一个或多个通信路由的在相同衬底上的矩阵开关部件。通信路由例如经由布置成列、行或层的矩阵配置以形成二维或三维矩阵的切换元件来激活。矩阵开关的矩阵通信路由基于确定的预定的准则用冗余的等级、以操作的不同损耗模式、以不同的私有协议、用准确性的不同等级来操作或者以不同的数量一起操作。

在一个示例中，传感器系统（例如，车辆传感器系统或其他传感器通信系统）的传感器能够包括布置成传感器单元列、传感器单元行或传感器单元层的传感器矩阵的多个传感器单元。传感器单元被配置为产生与物理参数有关的传感器数据。矩阵开关包括通过耦合到多个传感器单元的切换列和切换行的切换矩阵的多个通信路由。控制部件被配置为基于一个或多个探测的准则来从通过切换矩阵的多个通信路由中选择性地激活通信路由。以下参考附图进一步描述本公开的附加的方面和细节。

图1图解依照描述的各种方面的传感器系统100的示例，所述传感器系统100通过矩阵开关部件的选择的通信路由来产生传感器数据。所述传感器系统100能够作为带有一个或多个用于基于动态感测的数据的操作的子系统的传感器系统操作。系统100包含通信装置诸如无线装置、移动通信装置或集成在诸如硅衬底的单一管芯或者其他衬底材料管芯上的传感器装置102。系统100包括至少一个控制器108和用于储存与传感器装置102有关的一个或多个准则、感测的数据或系统操作的数据储存110。所述准则能够包含一个或多个预定的准则以及即时探测的动态产生的准则。

传感器系统100包括传感器104，该传感器104操作以经由一个或多个传感器单元112感测或探测与一个或多个物理参数有关的数据。传感器104能够操作以探测磁场效应或其他物理参数（例如，压力、角度、定向等）。例如，传感器104能够包括隧道磁阻（TMR）、巨磁阻（GMR）传感器、异常磁阻（EMR）传感器、庞磁阻（CMR）传感器、各向异性磁阻传感器（AMR）、相似的换能器或其他类型的传感器。传感器104操作以感测磁场以及场强度从而测量电流、位置运动、方向或其他物理参数。传感器104能够包含来自不同类的传感器或换能器的传感器单元或元件112（例如，霍尔元件、AMR元件、用于探测三维场/属性的三维传感器单元元件等），或者具有统一的类型，在其中传感器元件是相同的。例如，传感器元件112的部分能够包括磁隧道结作为每个元件。传感器元件112的其他部分例如能够具有不同的质量等级或仓组（bin）的元件，或者具有包括不同属性（诸如，灵敏度、线性度、操作范围或其他属性）的不同的元件（例如，霍尔元件或其他传感器元件）。

在传感器104的一个方面，传感器单元或传感器元件112被布置或者被通信地耦合成传感器单元列、行或者针对深度的层的矩阵配置，其能够由矩阵开关部件106的一个或多个通信路由106来访问或激活。传感器矩阵的传感器单元112经由一个或多个传感器路径、信号路由或连接114被通信地耦合到矩阵开关部件106，其操作以动态地产生/激活到传感器104的传感器单元112的一个或多个的通道或通信路由116。通信路由116被配置为基于一个或多个准则激活、去激活或促进与物理参数有关的传感器数据的通信。

在一个示例中，矩阵开关106能够包含操作以动态产生不同的信号路由、通道或通信路由116的一组切换元件。切换元件能够以矩阵配置沿着矩阵开关的切换列和行被配置、激活或修改以便动态地激活和去激活各种通信路由116，所述各种通信路由116耦合在传感器104或者传感器单元112与耦合到矩阵开关106的列、行或层的系统的一个或多个各种输入、输出、端口（例如，天线端口或其他端口）、应用或其他部件之间。输入端口和输出端口例如能够根据准则被耦合到矩阵开关106的列、行或层并且耦合到传感器元件112。

通信路由116例如能够根据预定的准则的修改或一个或多个准则的探测经由矩阵开关106的切换元件被产生为信号通道用于一个或多个天线、收发器、接收器、发射机、终端、通信部件或系统100的其他部件或装置的通信。响应于准则的探测或接收，控制器部件108例如促进通信路由116的产生的控制，所述通信路由116能够基于相应的操作（车辆感测操作或系统控制处理）或预定的准则彼此区分。这些操作或准则例如能够由传感器元件112、其他传感器动态地探测、从其他系统或装置部件接收或储存在一个或多个数据储存110中。

此外，一个或多个准则能够包含如与探测的物理参数（例如，磁场、角度或其他参数）有关的或者如与传感器104或一个或多个传感器单元112（例如，三维TMR单元、三维霍尔单元或其他这样的传感器单元）有关的定向参数、定位、强度等级、方向或者其任何组合。一个或多个准则还能够包含数据的冗余的等级，诸如无冗余或利用所有传感器单元用于对与物理参数有关的数据进行通信的冗余。替选地或附加地，冗余等级能够包含冗余的中间等级以通过对照与相同的物理参数有关的另一个传感器单元的数据检查至少一个传感器单元数据而保证数据的准确性和数据的自动防故障通信。一个或多个准则还能够包含操作的模式，诸如功率的模式（例如，睡眠模式、全功率模式、停用模式、操作的供电或斜升模式、或者操作的其他功率供应模式）。还能够想象其他模式，诸如安全性关键模式或安全性非关键模式，在其中基于请求数据的部件或操作，能够利用关于比起带有较低的质量的其他传感器单元而具有更高质量的完整性的传感器单元的传感器数据。例如，接收压力的气囊系统能够利用在第一定向中的更高质量传感器单元对不同定向的带有较低质量的其他传感器单元。取决于车辆系统的方向，传感器的某些传感器单元例如能够被动态地改变以感测在其他传感器单元上方的对象。以这个方式，传感器数据的动态的和高效的使用能够被提供给用于自主控制车辆的系统或其他控制系统，因为一个或多个准则被连续地查明用于控制传感器单元通信。

现参考图2，图解的是根据各种方面的在传感器单元矩阵中产生传感器数据并且经由切换矩阵对数据进行通信的另一个示例传感器系统200。系统200包括与以上讨论的相似的部件，并且进一步包括切换元件202、（一个或多个）输入端口204、（一个或多个）输出端口206、传感器单元208-214以及路由部件216。

矩阵开关106包括在矩阵配置中的切换元件202的阵列，其能够操作以路由M行和N列的传感器通信输入和输出，其中M和N包括例如等于或大于一的整数。切换元件202例如还能够代表矩阵元件，在所述矩阵元件中矩阵的多于一个元件能够意味着大于一乘一（1 X 1）的矩阵尺寸。替选地，矩阵配置能够包括正方形矩阵或其他矩阵配置（诸如长方形矩阵等），在所述其他矩阵配置中M行与N列在数量上不相等以提供多个开关用于切换在输入和输出之间的路由、信号路由、通信路由或者路径。替选地或附加地，矩阵配置能够包括三维方面，在所述三维方面中矩阵配置包括M行、N列和深度的O层。同样，传感器104的传感器单元112或208-214还能够被布置成与矩阵开关106相似的矩阵配置，所述矩阵配置包含传感器单元的M行、N列或O层。

矩阵开关106被耦合到控制器部件108和路由部件216，所述路由部件216操作以基于一个或多个预定的准则来控制在多个可能的信号路由之间的信号路由的选择。路由部件216被配置成动态地确定通信路由116通过矩阵开关106连接到切换列和切换行的哪个输入端子和输出端子。路由部件216能够基于耦合到输入端口204或者输出端口206的部件或装置以及预定的准则来确定经由切换元件202激活哪个通信路由116。

例如，基于什么部件、装置或系统被耦合到（一个或多个）输入端口204以及作为预定的准则的部分的用于激活的可用资源或路径，能够激活通过矩阵开关106的切换列和行的路径。路由部件216例如能够基于正与矩阵开关106的不同的区段相关联的不同传感器单元、单元的区段或者传感器单元112、208-214的分区来操作，在其中每个类型，区段或分区例如能够与不同的装置、冗余的不同的等级、操作的不同安全等级、装置或连接到其的部件的操作的不同的模式相关联。（一个或多个）传感器单元208能够根据一个或多个准则与一个或多个潜在的（不活动的或活动的）或者开动的（活动的）通信路由116对应。传感器单元208例如能够基于与预定的准则有关的数据的识别来与不同于传感器单元112的通信路由116的组相关联。替选地或附加地，一个或多个相应的通信路由116能够基于在与一个或多个准则有关的数据中的改变而被动态地重新分配并配置成与不同组的传感器单元对应。

例如，在操作的全功率模式期间，第一组传感器单元210能够与耦合到第一组输出端口206的一个或多个装置相关联，而另一个系统或装置（诸如，发动机控制单元（ECU）、气囊控制单元（ACU）或另一个控制单元）能够被耦合到第二组输出端口用于对传感器数据进行通信或接收。响应于唤醒触发或者触发睡眠模式的偶校验的探测，与传感器单元210相关联的通信路由116例如能够被停用并且被随后耦合到传感器单元112、其他传感器单元或保持到传感器单元210以及附加的传感器单元（例如传感器单元214）。还能够想象重新配置和动态改变通过矩阵开关106的通信路由116的路由部件216或控制器108的其他示例，并且没有一个示例受限于本公开的范围。

路由部件216能够基于优选权例如基于与多个切换元件202的状态有关的其他信号路由属性或者基于讨论的预定的准则中的一个或多个来将潜在的通信路径116的组与一个或多个不同传感器单元相关联。照此，随着改变的系统环境，诸如随着用于乘客的自主车辆驾驶的自主车辆环境探测系统的传感器系统，传感器单元112、208-214和通信路径116的动态操作能够被产生为条件、安全等级、冗余等级、优先级、操作的模式或装置/部件应用改变。

传感器单元112、208-214还能够被配置为产生与不同的物理参数有关的传感器数据。传感器单元112能够探测磁场或磁场分布，而传感器单元208探测压力改变，并且传感器单元210-214探测彼此不同或相同的其他物理参数。

传感器单元112、208-214还能够被配置为产生传感器数据以基于作为一个或多个预定的准则的冗余的等级同时（在相同的时间或者在大约相同的时间）以不同的数量操作。例如，第一输入端口204或第一输出端口206能够被操作上耦合到控制车辆或其他系统（诸如，例如气囊系统、警报系统（例如，车辆备份警报或其他监视警报）、刹车系统或其他系统或部件）的安全性的部件。因此，第一输入端口204或第一输出端口206能够被动态地配置为经由相应的切换元件202耦合到不同数量的通信路径116。切换元件202能够根据经由第一输入端口204或者第一输出端口206接收的安全性/冗余等级或者作为第一组切换元件202到特别的安全性/冗余等级的分配的结果来控制哪些路径能够被激活或者被去激活。例如，所述第一组切换元件202能够被分配到与在矩阵开关106之内的第二组切换元件202相比用冗余的不同等级、以通信的不同频率或者以不同的时间周期（例如，一天的时间、一夜的时间、不同的持续时钟循环等）对传感器数据进行通信的低安全性等级，所述第二组切换元件202还能够与第二不同输入端口204或者第二不同输出端口206相关联。此外，行、列或层（例如，三维矩阵开关的层）也能够根据探测的预定的准则以相同的方式被分配给不同的输入端口204或输出端口206。

此外，传感器单元112、208-214还能够被配置为产生传感器数据从而基于在本公开中讨论的一个或多个准则以操作的不同损耗模式操作、以不同的私有协议操作、用准确性的不同等级操作或者以不同数量一起操作。一些传感器单元彼此相比较例如能够具有不同的电流损耗等级，并且因此根据操作的模式（例如，睡眠模式、激活模式、紧急模式、供电模式、驾驶模式等）并且根据与预定的准则有关的其他探测的数据而被利用。

输入端口204能够包括经由矩阵开关106到一个或多个接收器、天线的连接，其能够与各种网络装置的不同带宽、不同操作频率或者不同网络对应，所述各种网络装置与系统或车辆的传感器104、ECU或者其他控制单元进行通信。路径或通信路由116根据在输入端口204处识别的装置或连接以及在本文中讨论的一个或多个准则中的改变而变化。

输出端口206能够同样包括例如到一个或多个发射机、接收器、收发器、端子、其他装置、部件等的连接，其与不同带宽、不同操作频率、不同网络、网络装置（例如子系统或部件）的不同资源条件对应。端口能够包括连接或连接接口，或者包括地址、通道、单独的通信/信号路由端子或其他单独的部件，其包括逻辑的或物理的链接用于不同的信号到系统200的一个或多个通信部件的通信。

控制器部件108例如能够是数字信号处理器、微控制器、收发器处理器、逻辑阵列、算术逻辑阵列或者任何其他部件，其操作以接收一个或多个数据并且转换数据以操作矩阵开关106用于配置在输入端口204或输出端口206与传感器104之间的不同信号路由。控制器部件108能够操作以确定或储存由传感器104的传感器单元识别的与一个或多个准则有关的数据，并且通过基于各种准则产生矩阵开关106的不同信号路由来促进与传感器104的通信。

由控制器108确定的、探测的或接收的准则还能够作为一个或多个变量操作，在其中控制器108用于识别/选择要经由切换元件202激活的最优路由。准则作为依赖于在给定时帧中的系统环境而改变的动态准则或准则变量操作。进一步，控制器108能够通过矩阵开关106选择信号路由并且促进矩阵开关106作为一个或多个准则或准则变量的动态函数产生选择的路由，其本身能够基于用于在矩阵开关106中的信号路由的选择的系统200的感测准则贡献动态函数、不贡献动态函数、或者作为动态函数的（激活的）部分或不作为动态函数的（去激活的）部分而变化。

如在本文中使用的准则或预定的准则还能够是条件。尽管准则在本文中能够被认为是条件，但是如在这个上下文中使用的条件还能够是及时的并且在系统200的探测范围之内的资源（例如部件、通信路径或准则）的电流状态的反映。此外或替选地，准则能够包括用于诸如用如下一个或多个通信参数的操作的前提：例如频率特定的天线、某一带宽、调谐电路参数或者调谐机构范围、端口规格、有关的参数、用于操作的模式的条件/触发、安全协议、传感器单元的私有传感器通信或结构、应用特定的功能或者用于用矩阵开关106操作传感器104的传感器单元112、208-214的其他准则。

现参考图3，图解的是根据各种方面的在传感器单元矩阵中产生传感器数据并且经由切换矩阵对数据进行通信的传感器系统300。系统300包括与以上讨论的相似的部件，并且进一步包括区域部件302、安全部件304、冗余部件306、功率部件308、属性部件310以及校准部件312。

控制器108通过控制在矩阵配置322中选择性地彼此耦合的切换元件或开关202来操作以经由矩阵切换部件106产生信号路径、路由或通道。开关202例如操作以激活、修改、阻止或使能传感器通信路由，所述传感器通信路由用于与感测的物理参数有关的数据沿着一个或多个路由或通道在矩阵开关106之内并发或同时传送。传感器通信路由经由切换元件202被选择和激活。由控制器108选择和激活的通信路由能够包括矩阵配置322的任何数量的M行324、N列326或者O层334。路由沿着经由一个或多个切换元件202开动的任何数量的潜在信号通信路径能够是操作的或者被激活。换言之，一个或多个M行324能够具有基于在开动的通信路由之内开关的状态或位置产生第一通信路由的切换元件202的操作的开关，以及一个或多个N列326带有开关202的操作的开关以促进相同路由路径的产生。附加地，与矩阵开关106的一个或多个不同开关的操作并发，能够由控制器108控制或开动第二不同通信路由。替选地或附加地，响应于满足安全阈值的外侧或外部安全威胁，一个或多个通信路由或者传感器的传感器单元能够被停用或被阻止以防止数据的通信发生。例如，数据的去激活能够用于防止一个或多个子系统（诸如点火系统或其他系统部件）的进一步操作。

在另一个示例中，从四行和三列中激活的开关202能够经由一个或多个切换元件的选择在到任何数量的一个或多个传感器单元112、208-214的通信路由的路径之内产生第一传感器通信路由323（如黑体的），而从一行和两列激活的开关202能够产生到一个或多个其他传感器单元112、208-214的另一个第二传感器通信路由320（如黑体的），在其中一个或多个开关202能够同时促进两个传感器通信路由都激活或者每次仅仅一个通道或路由。此外或替选地，能够产生每个传感器通信路由，其中一个切换元件在矩阵配置中的行和列的交叉点处（诸如在行-列对处或者（在三维矩阵开关中的）行-列-层对）操作。

此外，传感器104例如能够包括由传感器单元112、208-214组成的传感器矩阵330，在其中与每个传感器单元有关的数据能够由控制器108或者系统300的其他部件储存、查明或探测用于由耦合到输入端口204或输出端口206以便因此接收或传送数据的一个或多个装置或部件使用。传感器矩阵330能够包括多个传感器单元行、传感器单元列或传感器单元层，其被布置成二维或三维传感器单元/元件矩阵配置330。传感器单元112、208-214以及切换元件202能够制定动态耦合到矩阵配置322的传感器矩阵330的矩阵元件。同时，矩阵根据用于激活或修改各种传感器单元的控制器指令和作为预定的准则的函数的通信路由操作。

预定的准则或一组准则能够诸如用RF通信或其他通信关于信令数据以动态的方式被确定（例如，被识别、探测、查明、得到、感测等）。预定的准则还能够从存在于系统200中的或者由系统200探测的系统环境条件（例如，资源、电子配置、变量、参数、应用等）被接收、储存或者查明从而用于通过在各种装置或其他部件与传感器单元112、208-214之间的矩阵开关106来产生通信路由。系统条件能够包括表征或量化在系统200以及耦合到矩阵开关106的输入端口204或输出端口206的装置或其他部件中的通信功能的变量、通信参数或者可用的资源。一个或多个准则能够因此还包括与安全性条件、通信自动防故障条件（例如，数据冗余）、如与耦合到输入或输出的装置或子系统有关的一个或多个操作模式、安全性、私有配置（例如，不同制造者的传感器协议、架构、传感器数据格式化等）、其他资源条件或其任何组合有关的准则数据。

切换元件202能够包含相同或不同类型的一个或多个开关（例如，单极、单掷开关，双极、单极开关，其他相似开关的任何组合等），其例如能够被修改、选择或激活以打开或连接到另一个连接点的至少一个连接点、传感器单元、到输入或输出的传感器单元的组或者耦合到矩阵开关106的装置。通过矩阵开关和传感器单元112、208-214的传感器单元矩阵330的通信路由/通道或一组传感器单元的配置或激活能够是一个或多个通信部件的函数，所述通信部件对用于传感器通信的这样的激活或减活的一个或多个准则进行通信或识别。矩阵开关106的切换元件202例如能够被去激活或修改以停止、取消或改变从一个切换元件到另一个切换元件的传感器通信路由以便来自邻近的切换元件的传感器通信路由经由所述一个切换元件对于一段时间不再可操作，或者被从所述一个切换元件路由到另一个切换元件。这能够例如当满足安全等级或者识别对安全等级的威胁的探测时发生。

不同的准则还能够根据与准则有关的什么特别的数据被识别为在一组准则之内的因数而改变，在其中通信路由能够被产生为包括不同因数的动态确定的函数，所述不同因数进一步操作作为用于量化用于通过矩阵开关106选择和配置传感器通信路由的一个或多个函数的变量。响应于准则的探测或接收，控制器108能够操作以控制通过矩阵开关产生的传感器通信路由用于利用集成在相同管芯上的各种类型的传感器单元。切换元件202能够包括一个或多个开关，所述开关能够是促进一个或多个通信接触（诸如，信号路径连接、电连接、继电器连接、驱动连接等）的机电装置或其他（像开关）。进一步，取决于传感器单元的激活的组，切换元件202能够操作以用能量的一个或多个模式或形式（例如，相位、方向、幅度、光、电、机械、声等）在一个或多个方向、一个或多个媒介、一个或多个频率或速度中激活、打开、指引、抑制或产生传播路径作为传感器通信路由。

传感器104能够进一步包括多个传感器或者具有一个或多个不同种类的传感器单元112、208-214，其包含近程传感器单元、定位探测传感器单元、定向传感器单元、加速计单元、倾角计单元、磁传感器等。在一个示例中，传感器单元的组或多个传感器单元能够被配置成三维矩阵以基于每个传感器单元的位置和灵敏度等级（例如强度等级）来探测和感测三维场（例如，三维磁场或其他分布场）。例如，工作磁场分布能够沿着传感器单元112、208-214的位置、强度等级或场方向而被探测。传感器单元112、208-214能够进一步识别杂散场或对工作磁场的干扰。照此，部件能够被耦合到矩阵开关106以在显示（例如，监视器、显示屏幕等）中图解三维场的改变用于视觉上或系统上诊断。场例如能够包括通过一个或多个传感器或传感器单元112、208-214来从一个或多个对象感测的物场（诸如磁场），所述对象能够是一个或多个手或者其他对象（例如，在位置、接近、存在等上感测或探测的树、大结构或装置盖），所述一个或多个传感器或传感器单元112、208-214耦合到传感器装置102或者是传感器装置102的部分诸如用于感测热、光、触摸、位置等感测的条件或者关于装置102、矩阵开关106、传感器矩阵330或者系统300的其他部件的其他物理意义。其他物理参数的其他场还能够根据哪些类型的传感器单元112、208-214经由通过矩阵开关106的激活的通信路由被激活而以维度模式被产生。例如，矩阵开关106或装置102的定向例如能够通过路由部件216或通过一个或多个传感器104而被确定或探测为物场。系统300因此基于动态连接操作以监视各种参数以及参数的场，所述动态连接在传感器104的传感器单元112、208-214之间并且通过矩阵切换部件106来选择性地产生。

进一步，针对不同的相应带宽、可调元件/电路或不同资源的不同传感器通信路由能够包括开关202的或者传感器矩阵330的操作的不同模式。区域部件302例如能够操作以基于与特别的操作的模式（例如，FDD、TDD、网络连接、供电模式、安全模式、通信模式或其他模式）对应的数据经由矩阵开关106或者传感器单元112、208-214的组来选择通信路径。控制器108能够因此被配置成访问、查明或接收与各种部件、装置或特别的物理参数（例如，磁场、热场、光场等）相关联的传感器单元的不同区或区域以及不同模式，连同与每个相关的关联的规格或特定的运行。区域部件302能够根据传感器矩阵330的传感器单元112的区域或类型来探测和关联开关。区域部件302能够基于与在矩阵开关106之内的不同区域相关联的不同传感器单元112以及与一个或多个切换元件有关的一组信号路由属性动态地确定通信路由通过矩阵开关连接到切换列和切换行的哪个输入端子和输出端子。控制器108能够然后操作以基于以上讨论的准则、与每个区有关的操作的模式、区/区域位置和资源规格/参数、针对一个或多个装置、部件或在此运行的应用的操作的模式或到矩阵的输入来配置开关。

区域部件302能够基于能够与一个或多个电流电平或功率损耗等级相关联的睡眠模式、斜升或供电模式、正常操作模式以及退出模式来进一步献出传感器矩阵的部分或侧或者多个传感器单元的区域。区域部件302能够进一步取决于来自控制器108的请求将所述关联动态地改变成带有不同区域或数量的传感器单元的不同模式，因此在操作的模式上更新控制器以及在任何给定的时间处可用的特别的传感器单元。

切换元件202的以及传感器单元112、208-214的矩阵配置能够以不同的方式延伸。切换元件202或者传感器单元112、208-214例如能够包括以各种不同的方向和维度空间来传播路径或开动路由的开关，所述方向和维度空间能够提供光路径、声路径、电路径、发送信号路径或其他类型路由从而用于与不同物理参数有关的数据的通信或探测。此外，切换元件202能够包括：开关，不仅被配置成如图解的M 324乘N 326矩阵，而能够横跨具有包括附加行、附加列或不同于图解的二维空间的附加维度的不同数量切换元件的空间的不同阵列。例如，开关的矩阵配置能够包含行324和列326并且进一步包括层334以便矩阵能够被配置成例如带有M行324、N列326以及O层334的三维矩阵，在其中M、N和O能够包括至少一的整数。如图解的矩阵开关106还能够代表在系统300之内的多个不同的矩阵开关，其能够在尺寸、类型和维度上关于彼此变化。同样，传感器矩阵330的传感器单元112、208-214还能够以与切换矩阵相似的模式、以彼此相同数量的元件或不同数量的元件（传感器单元和切换元件）被布置。

矩阵开关106或传感器矩阵330能够进一步包括一个或多个部件，所述部件不限于任一通信部件或天线而能够包括滤波器、放大器、监视器、二极管、终端用于产生无源阻抗、有源阻抗、强制完全终端阻抗等从而创建寄生效应或者从而减轻多路传播。终端能够是匹配阻抗或电阻器部件，其能够操作以防止信号反射，诸如其中RF信号通过产生的开关路由被反射回来。开关路由能够是临时的并且被重新配置成动态地或实时地指引信号或其他传送的路径流，使得随着准则改变，变量以及用于确定针对贯穿整个系统300的通信流的最优传感器通信路由的准则的类型或准则因数改变。

安全部件304被配置成探测在与安全性阈值有关的物理参数中的改变并且将这个改变通信到控制器108。例如，安全性阈值能够与车辆的其他系统或其他系统（例如，锁闭系统、点火系统等）有关。响应于不当的点火顺序或与系统300有关的输入的组，安全部件304能够确定/操作以阻止一个或多个通信路由的通信路由被激活。例如，响应于传感器单元112探测到不当的磁场或其他物理参数，通过停用或防止切换元件中的一个或多个激活或停用传感器单元112中的一个或多个可操作或激活能够阻止点火系统。在另一个示例中，安全等级能够包括响应于移动方向盘或来自外侧安全威胁的探测的警报的唤醒功能。角度移动能够被探测并且通信以提供数据到其他操作，这进而能够激活或停用一个或多个传感器通信路由。因此，切换矩阵和传感器矩阵例如基于作为一个或多个准则的部分的各种功能和模式操作以提供各种传感器通信。

安全部件304能够进一步操作以允许传感器矩阵的不可克隆区域的接通或断开，或者通电或断电。不可克隆区域能够包含基于安全或私有协议操作的私有传感器单元（来自不同制造者）。例如，在某些传感器由于私有约束不能够被操纵的诊断测验期间以及在操作的其他时间/模式/功能期间，这些传感器单元能够被通电和断电。

冗余部件306被配置为确定传感器数据的冗余等级。例如，在要求自动防故障过程诸如气囊控制或自动转向性能的操作中，则多个传感器单元208、210-214能够基于通信的/感测的数据的冗余或重叠针对与被监视的物理参数（例如，转向角度、磁场等）有关的通信数据被采用。

此外或替选地，传感器单元112、208-214能够具有信号探测的不同等级的分辨率或准确性以保证在被通信的数据中的更高等级的安全或完整性。在要求更少的自动防故障操作的其他操作或感测过程中，不同量的冗余能够在通过各种相应的通信路由对传感器数据进行通信中被采用，在其中不同数量的通信路由或激活的传感器单元是可操作的。在另一个示例中，第一模式的准确性能够比第二模式的准确性提供与感测的物理参数有关（诸如例如，如与角度测量有关的或关于线性测量的）的带有更高分辨率或准确性的数据。

附加地或替选地，冗余等级能够根据系统的安全等级或功率等级而被确定。在空闲模式中，比在操作的驾驶模式或全功率模式中，传感器通信能够受限于更低数量的激活的传感器单元以及具有不同数量的激活的通信路由。

在另一个示例中，当安全模式基于夜/天的时间或另一个触发被激活时，更大数量的传感器单元例如能够是可操作的，因为经由矩阵开关106的这样的通信路由能够针对更多的传感器单元112被激活，所述传感器单元112感测不同的参数或安全相关的参数，诸如例如运动探测、热或触摸。冗余部件306因此基于针对车辆或其他系统的给定的操作所确定的冗余等级来确定要激活的多个传感器单元的数量以及相应的通信路由，在其中不同量的相同或相似的数据根据作为一个或多个准则的冗余等级或其他准则而被通信。

在一个方面，传感器104的激活的传感器单元112、208-214能够以一比一的比例经由矩阵开关106与激活的通信路由对应。替选地或附加地，激活的传感器单元和激活的通信路由例如能够与不同的比例对应并且基于到单一激活的通信路由的传感器单元的组。

功率部件308被配置为确定多个传感器单元的电流损耗并且基于涉及传感器系统300的功率损耗的模式来激活多个传感器单元。例如，睡眠模式、斜升或供电模式、正常驾驶模式或退出或掉电模式能够被探测和被利用作为用于激活传感器104的传感器单元112、208-214或矩阵开关106的通信路由116的触发。这些模式例如能够被识别为操作顺序的部分，被通信到控制器108以及在传感器系统300中的其他部件，或者被控制器108或者功率部件308探测。功率部件308能够基于探测的准则操作以保证功率被提供给传感器单元用于给定数量的传感器单元112、208-214的操作。在较低的电流损耗模式中，能够选择通信路由116，该通信路由116具有屏蔽材料或屏蔽以便不干扰不带有屏蔽（例如，诸如磁屏蔽或其他类型的屏蔽）的其他通信路由。此外，功率部件308能够探测在矩阵开关106的通信路由之间的干扰并且因此用较少等级的干扰来重新配置或重新激活路由。

属性部件310被配置为识别与作为一个或多个预定的准则的部分的物理参数相关联的属性并且基于识别的属性或者基于高于或低于阈值的识别的属性中的改变来激活多个传感器单元中的部分。与参数有关的二维场或三维场例如能够经由传感器单元112被感测，在其中对探测的参数场的干扰或扰动能够基于沿着传感器单元矩阵330和矩阵开关106感测的改变而被通信或描绘。例如，能够由多个传感器单元来探测磁场分布，在其中，每个传感器单元的位置或定向、强度或方向能够探测物理属性的不同的方面，诸如沿着感测的分布场的强度或方向。分布场例如能够在显示部件314中以三维图像被通信和再现。此外，属性部件310能够操作以确定用于评估的不同点，在其中装置、部件或系统300诸如经由空间过滤或更高阶的评估（例如，长梯度或其他谱）来利用用于数据的评估的一个、两个、三个或更多点。磁场分布或其他场例如能够是由一个或多个传感器单元一起评估的一维点、二维或三维场。

属性部件310能够进一步提供物理参数的指示，所述物理参数被感测为在安全区域、可探测的区域或幅度的外侧。例如，在安全阈值的外侧改变的机械、磁、应力、温度或其他参数能够经由矩阵开关106从控制器108触发警告到具有显示视图或音频装置的显示部件314或者其他部件。

校准部件312被配置为经由矩阵开关106的通信路由116来选择性地校准传感器单元中的至少一个。校准设置能够基于通过矩阵开关106通信到传感器单元的数据而被通信到传感器104或单元112、208-214。例如，校准能够在现场或在制造时完成，但是能够基于能够因随着时间发生的过程、电压或温度变化而发生的改变而被连续地更新。

虽然在本公开之内描述的方法被图解在一系列的动作或事件中并且在本文中被描述为一系列的动作或事件，但是将领会到这样的动作或事件的图解的排序将不以限制的意义被解释。例如，除了在本文中图解和/或描述的那些之外，一些动作可以以不同的次序和/或与其他动作或事件并发地发生。此外，可以不需要所有图解的动作来实施在本文中的描述的一个或多个方面或实施例。进一步，在本文中描绘的动作中一个或多个可以以一个或多个单独的动作和/或阶段来实现。

参考图4，图解的是用于操作产生用于通信的一个或多个传感器通信路由的矩阵开关的方法400。方法400在402处通过从传感器104的一个或多个传感器单元112产生与物理参数（例如，磁阻效应、磁场、压力、角度、方向、运动等）有关的数据而启动。

在404处，方法包括基于切换元件202的切换状态对来自传感器单元的数据进行选择性地通信，所述切换元件202布置成矩阵开关106的一组切换列和行。

在406处，方法包括基于一组预定的准则来控制切换元件202的切换状态或位置。控制器108例如被配置为通过控制切换元件112的切换状态来选择性地激活通过矩阵开关106并且到传感器单元112的通信路由。控制器108通过探测传感器单元的操作的模式、传感器单元的功能性、传感器单元的位置或定向、传感器单元的或由传感器单元监视的物理参数的属性来探测预定的准则。控制器108基于该组预定的准则通过激活切换元件202的矩阵开关106来选择性地产生通信路由116。

参考图5，图解的是用于监视物理参数的传感器系统（诸如，车辆的传感器系统）的方法500，其中传感器单元经由集成在传感器管芯上的矩阵开关来选择性地耦合到激活的通信路由。方法500在502处以经由传感器的传感器单元产生与物理参数有关的一组数据而启动。

在504处，通过基于一组预定的准则选择性地激活矩阵开关的切换行和切换列的第一切换元件而促进通过矩阵开关的第一通信路由的该组数据的通信。

此外，方法500能够包括确定冗余等级、安全性等级、安全等级、功能等级、物理参数的属性、与传感器单元相关联的私有协议或包含电流损耗的等级的操作的模式中的至少一个作为该组预定的准则。基于与该组预定的准则有关的预定的阈值是否被满足，与第一通信路由不同的第二通信路由能够通过激活矩阵开关的第二切换元件而被激活从而对该组数据进行通信。

在一个方面，磁场的磁分布能够由通信地耦合到矩阵开关的多个传感器单元来感测。在空间域上具有多个传感器单元的优势能够进一步使其他场（诸如热场等）能够被产生。在三维重叠中的这些场能够诸如经由空间过滤或更高阶的评估（例如，长梯度或其他谱）被通信以监视车辆系统或其他系统的状态，所述状态取决于参数场的或者针对用于评估的不同场属性点的不同方面。

控制器还能够在给定的时期基于预定的准则的探测组而操作以从传感器的传感器矩阵的多个传感器单元中选择从而经由第一通信路由对该组数据进行通信并且同时阻止多个传感器单元的第二传感器单元或者第二切换元件对第二数据进行通信。

应用（例如，程序模块）能够包含执行特别的任务或实施特别的抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构等。此外，本领域中的技术人员将领会到公开的操作能够与其他系统配置一起实践，所述系统配置包含单处理器或多处理器系统、小型计算机、大型计算机、以及个人计算机、手持计算装置、基于微处理器的或可编程的消费电子等，其中的每个能够在操作上被耦合到一个或多个相关联的装置。

计算装置能够典型地包含各种计算机可读媒介。计算机可读媒介能够是任何可用媒介，所述可用媒介能够由计算机访问并且包含易失和非易失媒介、可移除和不可移除媒介两者。通过示例的方式而不是限制，计算机可读媒介能够包括计算机储存器媒介和通信媒介。计算机储存器媒介包含以任何方法或技术被实施用于诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息储存的易失和非易失、可移除和不可移除媒介两者。计算机储存器媒介（例如，一个或多个数据储存）能够包含但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其他存储器技术、CD ROM、数字通用磁盘（DVD）或其他光学磁盘储存器、磁带盒、磁带、磁盘储存器或其他磁储存器装置、或者能够用于储存期望的信息并且能够由计算机访问的任何其他媒介。

通信媒介通常用调制的数据信号（诸如，载波或其他传送机制）来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包含任何信息递送媒介。术语“调制的数据信号”意指使它的特性中的一个或多个以在信号中编码信息的这样的方式被设置或改变的信号。通过示例的方式而不是限制，通信媒介包含有线媒介（诸如，有线网络或直接有线连接）以及无线媒介，诸如声、RF、红外线和其他无线媒介。以上的任何的组合也应该被包含在计算机可读媒介的范围之内。

将理解的是在本文中描述的方面可以由硬件、软件、固件或其任何组合来实施。当在软件中实施时，功能可以被储存为计算机可读媒介上的一个或多个指令或代码或者作为在计算机可读媒介上的一个或多个指令或代码被传送。计算机可读媒介包含计算机储存器媒介和通信媒介两者，所述通信媒介包含促进计算机程序从一个地方转移到另一个地方的任何媒介。储存器媒介可以是能够由通用或专用计算机访问的任何可用媒介。通过示例的方式而不是限制，这样的计算机可读媒介能够包括RAM、ROM、EEPROM、CD ROM或其他光学磁盘储存器、磁盘储存器或其他磁储存器装置或者能够用于以指令或数据结构的形式携带或储存期望的程序代码构件并且能够由通用或专用计算机或通用或者专用处理器访问的任何其他媒介。另外，任何连接被适当地称为计算机可读媒介。例如，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线（DSL）或无线技术（诸如，红外线、无线电以及微波）来从网站、服务器或其他远程源传送软件，则同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或无线技术（诸如，红外线、无线电以及微波）被包含在媒介的定义中。如在本文中使用的磁盘和光盘包含压缩光盘（CD）、激光光盘、光盘、数字通用光盘（DVD）、软磁盘和蓝光光盘，其中磁盘经常磁性地再现数据而光盘用激光来光学地再现数据。以上的组合也应该被包含在计算机可读媒介的范围之内。

关于在本文中公开的方面描述的各种图解的逻辑、逻辑块、模块和电路可以用被设计为执行在本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其他可编程逻辑装置、分立的栅极或晶体管逻辑、分立的硬件部件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但是替选地，处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实施为计算装置的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合有DSP核的一个或多个微处理器或任何其他这样的配置。此外，至少一个处理器可以包括可操作以执行在本文中描述的动作和/或行动中的一个或多个的一个或多个模块。

对于软件实施方式，在本文中描述的技术可以用执行在本文中描述的功能的模块（例如，规程、功能等）来实施。软件代码可以被储存在存储器单元中并且由处理器来实行。存储器单元可以在处理器之内或者在处理器外部被实施，在这种情况下，存储器单元能够通过如本领域已知的各种构件被通信地耦合到处理器。进一步，至少一个处理器可以包含可操作以执行在本文中描述的功能的一个或多个模块。

此外，在本文中描述的各种方面或特征可以被实施为使用标准编程和/或工程技术的方法、设备或制品。如在本文中使用的术语“制品”旨在涵盖从任何计算机可读装置、载体或媒介可访问的计算机程序。例如，计算机可读媒介能够包含但不限于磁储存器装置（例如，硬磁盘、软磁盘、磁片等）、光盘（例如，压缩光盘（CD）、数字通用光盘（DVD）等）、智能卡以及闪速存储器装置（例如，EPROM、卡、棒、键驱动等）。此外，在本文中描述的各种储存器媒介能够代表用于储存信息的一个或多个装置和/或其他机器可读媒介。术语“机器可读媒介”能够包含但不限于能够储存、含有和/或携带（一个或多个）指令和/或数据的无线通道和各种其他媒介。此外，计算机程序产品可以包含具有一个或多个指令或代码的计算机可读媒介，所述指令和代码可操作以导致计算机执行在本文中描述的功能。

进一步，关于在本文中公开的方面描述的方法或算法的动作和/或行动可以直接体现在硬盘中、在由处理器实行的软件模块中或者在其组合中。软件模块可以存在于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬磁盘、可移动磁盘、CD-ROM或在本领域中已知的任何其他形式的储存器媒介。示例性储存器媒介可以被耦合到处理器，使得处理器能够从储存器媒介读取信息并将信息写入到储存器媒介。替选地，储存器媒介可以与处理器一体。进一步，在一些方面，处理器和储存器媒介可以存在于ASIC中。此外，ASIC可以存在于用户终端中。替选地，处理器和储存器媒介可以作为分立的部件存在于用户终端中。此外，在一些方面，方法或算法的动作和/或行动可以作为在机器可读媒介和/或计算机可读媒介上的代码和/或指令的组或者代码和/或指令的一个或任何组合存在，所述机器可读媒介和/或计算机可读媒介可以被并入计算机程序产品中。

主题公开的图解的实施例的以上描述，包含在摘要中描述的那些，不旨在是详尽的或者将公开的实施例限制成精确的公开的形式。虽然为了图解的目的在本文中描述了特定的实施例和示例，但是各种修改是可能的，所述修改被认为在这样的实施例和示例的范围之内，如相关领域的技术人员能够认识的那样。

就这一点而言，虽然关于各种实施例和相应的附图描述了公开的主题内容，但是在应用时，将理解的是在不偏离公开的主题的情况下，其他相似的实施例能够被使用或者能够对描述的实施例进行修改和增加用于执行公开的主题内容的相同、相似、替选或替代功能。因此，公开的主题内容不应该受限于在本文中描述的任何单一的实施例，而是应该被解释成在根据以下的所附权利要求的广度和范围内。

特别是关于由以上描述的部件或结构（组件、装置、电路、系统等）执行的各种功能，用于描述这样的部件的术语（包含对“构件”的参考）旨在与执行描述的部件的规定的功能（例如，在功能上等同）即使在结构上与执行在本发明的本文中图解的示例性实施方式中的功能的公开的结构不等同的任何部件或结构对应，除非另外指示。此外，虽然关于数个实施方式中仅仅一个可以公开了特别的特征，但是这样的特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征组合，如对于任何给定的或特别的应用可以是期望的和有益的。