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车辆安全系统的传感器模块和操作这种传感器模块的方法技术方案

技术编号:7170370 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
建议了一种用于车辆安全系统的传感器模块和一种用于操作这种传感器模块的方法,其中根据传感器信号通过发送器以无线方式发送数据。传感器信号和用于操作传感器模块的能量利用相同的装置、特别地利用线圈(SP)以感应方式来生成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的用于车辆安全系统的传感器模块和一种用于操作这种传感器模块的方法。
技术介绍
由DE 11 2006 003 053 T5公知一种无线转速传感器,其中汽车车轮的转数被测量并且由传感器取得的测量值被整理(aufbereiten)成说明轮的转数的数据电报。此外, 该传感器被配置为使得数据电报以无线方式来发送。为了测量线转数(Drahtdrehzahl ),测量单元测量磁通量的变化并且以无线方式将相对应的信号反馈到基站或者控制单元。本传感器部件包括电池或者其他类型的通常提供相对小的电流的能量源或者电流源,譬如来自具有低电压的供电装置。此外,所谓的ECU部件可以指示传感器部件转到睡眠模式,以便节约电池电流,因为车辆会停车。由US 2004/0150516 Al公知了一种无线转数敏感元件系统 (Drehzahlfuehlersystem),其中产生和/或存储所需的能量,以便给无线转数敏感元件供电。在此,设置有使用如下用于能量生成的发电机的能量管理装置(Energiemanagement) 该用于能量生成的发电机利用车辆车轮的旋转来生成能量。高效可再充电的电池或者超级电容器用作存储设备。所谓的多极旋转发电机可以被用作发电机。发送器元件可以被切换到睡眠模式或者不活动,直至控制设备通过其发送器模块唤醒该传感器。
技术实现思路
与此相比,根据本专利技术的用于车辆安全系统的传感器模块和用于操作这种传感器模块的相对应的方法具有如下优点用来以感应方式生成传感器信号的相同装置也以感应方式生成能量。对具有该装置的部件的多次利用引起紧凑结构,使得传感器模块可以构建得非常小。由此,极大地减小了要可供使用的安装空间。这最后导致成本减小。此外,永磁体的使用(如永磁体在无源转速敏感元件的情况下常见的那样)可以省去,并且由此能采用多极编码器。通过该编码器上的较大数目的极对可以提高单位时间的磁通量的变化。由此, 空间分辨率(Ortsaufloesung)增大,并且所感应的电压也增大。传感器模块在此应被理解为如转数敏感元件或者加速度传感器或者转动速率传感器或者气压传感器或者固体声传感器的结构单元。传感器模块尤其是还与如钢轮或者多极编码器的部件相关。传感器模块在此可以具有真正的传感器元件,在所述真正的传感器元件中在此例如可以使用霍尔效应、各向异性的磁阻效应(AMR)和巨磁阻(GMR效应)。除了传感器元件之外常见地也还存在执行传感器信号的预处理的ASIC (专用集成电路)。传感器模块在此是封闭的结构单元。仅设置有至安装位置的连接装置。车辆安全系统例如是行驶动态控制系统(Fahrdynamikregelung)、制动系统和/ 或安全气囊系统。用于根据传感器信号无线发送数据的发送器至少是无线电发送器,该无线电发送器例如以高的扩频、如DSSS 直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)或者发送频率的连续更换(FHSS 跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum))来使用。所谓的RFID、即应答器技术在此也可以被使用。在此,能量供给也可以通过所发射的电磁波来进行,其中在传感器模块中的天线线圈中对所感应的电流进行整流并且给蓄能器充电。该蓄能器针对读取过程而给芯片供给电流或者只能被用于为微芯片供电。信号直接由控制设备中的发送器或者由外部发送器发送给传感器。RFID标签调制电磁波并且这样传输信息。数据例如是数据电报,真正的传感器值被安置在所述数据电报中。传感器信号代表传感器元件发出的传感器值。在此,也可以涉及多路传感器信号。数据电报除了有用数据(例如传感器值)之外也可以具有如标识数据或者用于纠错的附加数据的其他数据。该装置如由从属权利要求所得知的那样例如是线圈。线圈可以具有极其不同的结构。尤其是,该装置也可以在微芯片上通过结构化来制造。该装置具有如下特性该装置同时生成传感器信号和用于传感器模块的能量。传感器模块的运行指的是传感器模块的开始运转。在此按照感应定律对磁通量的变化以感应方式检测。在从属权利要求中说明了在独立权利要求中所说明的用于车辆安全系统的发送器模块和用于操作这种用于车辆安全系统的传感器模块的方法的有利的扩展方案和改进方案。已证明为有利的是,该装置具有至少一个线圈。尤其是,该装置可以具有仅仅一个线圈。此外有利的是,该装置被配置为使得能量和传感器信号通过经由线性运动或者旋转运动的感应来生成。旋转运动例如可以在转数敏感元件中通过旋转的钢轮或者多极编码器来实现,该多极编码器被构造为盘。此外有利的是,传感器模块作为用于能量的蓄能器具有至少一个如下电容器所述电容器被用于防止该构件受到电磁波的入射(瞬时干扰)的影响。同时,电磁波的辐射也被衰减。此外有利的是,传感器模块具有带有多于48个极对的多极编码器。这通过带有数据的无线传输的本配置来容易地实现并且能够实现高的感应电压或高的空间分辨率。此外有利的是,传感器模块针对低功率模式和高功率模式来配置,其中传感器模块具有如下转换器所述转换器根据车辆量和/或事件在低功率模式与高功率模式之间转换。低功率模式意指如下状态在该状态,传感器模块仅仅消耗少量能量,而高功率模式相对应地消耗更多的能量,即高功率模式比低功率模式消耗更多能量。转换器通常可以按照软件但是也可以以电子方式或者以机械方式来构造。根据例如是车辆速度的车辆量和/或诸如轮状态、如打滑或者卡住的轮的事件来对该转换器产生影响。通过与事件相关地激励(Ansteuerimg)该转换器,实现规则的相关性。尤其是,由此发送器的数据传输速率可以与车辆速度相关地或者基于规则地进行。在第一情况下,在低速度的情况下,数据在微控制器中或者在其他处理器或者分析电路中以低时钟频率被处理, 并且以低的数据速率从传感器模块被发送给控制设备,在高速度的情况下,这是相反的。在受事件控制地激励该转换器的情况下,在微控制器中的数据处理的时钟频率和在正常运行时的数据传输速率是低的。在低功率模式下仅以预先给定的时间帧进行基本监控。需要时,如在轮打滑或者轮卡死时,信号以高的时钟频率在微控制器中被处理并且以高的速度梯度 (Geschwindigkeitsradient)数据速率和/或绝对速度数据速率被传输。与速度相关的或者基于规则的信号传输当然可以被组合。有利地,传感器模块具有带有这种开关的能量管理装置,该能量管理装置被布置在集成电路上,在该集成电路上也设置有传感器信号的预处理器。由此,可以将这些功能相互集成在ASIC上并且可以选择特别低廉紧凑的制造。附图说明本专利技术的实施例在附图中被示出并且在以下的描述中更为详细地予以阐述。图1示出了车辆安全系统的方框电路图, 图2示出了转数敏感元件的第一实施形式, 图3示出了转数敏感元件的第二实施形式,图4示出了根据本专利技术的传感器模块和控制设备的方框电路图, 图5示出了传感器模块关于能量生成和传感器信号生成的电路部分, 图6示出了发送器的方框电路图,以及图7示出了根据本专利技术的方法的流程图。具体实施例方式图1以方框电路图示出了车辆FZ中的车辆安全系统,该车辆安全系统具有四个转数敏感元件WSSl至4、用于行驶动态控制系统的控制设备ESP和由ESP控制设备进行ES本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆安全系统的传感器模块,其中,所述传感器模块具有发送器(TX),用于根据传感器信号以无线方式发送数据,其特征在于,所述传感器模块利用相同的装置以感应方式生成传感器信号和用于所述传感器模块的能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B托尔金P古泽
申请(专利权)人:B托尔金P古泽
类型:发明
国别省市:DE

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