檢驗傳感器裝置的功能能力的系統的製作方法

2023-08-04 14:31:41

專利名稱：檢驗傳感器裝置的功能能力的系統的製作方法
在汽車保護系統領域內，長期以來一直都在討論除了駕乘人員保護裝置之外還引入一種行人保護系統。通過這樣一種系統應當識別出汽車是否與行人發生了碰撞並且應當在一定的情況下啟動適當的保護系統。這種系統例如可以是發動機箱上或者在汽車A柱上的氣囊或者裝配發動機箱若干釐米以減弱行人頭部與發動機箱的碰撞。
為了檢測行人碰撞，DE 10030465 A1提出在汽車的保險槓和在定動機箱上設置傳感器，所述傳感器可以按其隨時間變化的過程檢測典型的行人碰撞。在此規定應變測量條或者壓電薄膜作為傳感器，當然也可以規定具有取決於壓力的透光性能的光傳感器。為了提高這種系統的可靠性，除了碰撞識別以外還構成另一種判斷標準，其中求出由於碰撞造成的汽車速度改變和或加速度改變，並且然後把這種汽車速度改變和或加速度改變與對行人碰撞典型的參照量比較。這種行人碰撞裝置的傳感器(不論是光傳感器還是加速度傳感器)通過它的數據線路直接與控制單元進行連接，從而要求較高的布線開銷，考慮到各個傳感器電源線路布線，實際的開銷還要高。此外採用兩個傳感器來提高可靠性的方案成本高而且因此價格昂貴。
從而本發明的技術問題是提出一種用於檢驗具有由至少一個傳感器元件構成的傳感器裝置的系統，所述傳感器裝置與一個分析單元連接以產生表明一個碰撞的信號，所述系統可以按照簡單的方式和方法檢驗所述傳感器裝置的功能能力。
該技術問題通過如權利要求1所述的系統得到解決，有利的擴展方案在從屬權利要求中進行說明。
因此設置一個與第一分析單元同步的第二分析單元使得所述傳感器裝置可以由這兩個分析單元以時分復用工作方式進行控制。由此可以按照簡單的方式檢驗所述傳感器裝置的功能能力，並且在本發明有利的擴展方案中，在所述傳感器裝置發生功能故障的情況下向一個與所述分析單元連接的中央控制單元傳輸一個禁止觸發行人保護裝置的故障信號。
在以多個傳感器元件構成所述傳感器裝置的情況下，在本發明的一個有利的擴展方案中，可以分開檢驗每個傳感器元件。在一個傳感器元件發生故障的情況下，可以按照一種應急工作方式用其它功能有效的傳感器元件繼續運行所述系統，其中在本發明的擴展方案中可以單個地使每個喪失功能的傳感器元件失效。
在如本發明所述系統的一個特別有利的擴展方案中，可以通過在一個電源線路上對電流進行調製來實現所述故障信號的傳輸。由此可以節省數據傳輸線路。
為了實現在所述傳感器裝置功能能力方面的極高的可靠性，可以規定周期性地檢驗所述傳感器裝置，其中在一個有利的擴展方案中，可以相繼地查詢單個的傳感器元件。由此可以識別各個發生故障的傳感器元件並且從而使其失效。
下面參照附圖藉助於一個實施例詳細地說明本發明。在附圖中

圖1示出一個如本發明所述系統的示意圖，而圖2示出傳感器裝置查詢的按照時間排序的原理圖。
圖1示出一個傳感器裝置1，所述傳感器裝置在圖示的實施例中由四個傳感器元件2構成。所述傳感器裝置一方面利用四條線路與一個第一分析單元3連接而另一方面同樣利用四條線路與一個第二分析單元4連接。在此每個傳感器元件2通過自身線路既與第一分析單元3也與第二分析單元3連接。
所述第一分析單元3可以一方面檢驗傳感器裝置1的傳感器元件2的功能能力而另一方面還通過分析所述傳感器元件2的信號來確定是否存在其中布置有所述傳感器裝置1的汽車保險槓上的因碰撞產生的力。在此傳感器裝置1的傳感器元件2可以由任何類型的壓敏傳感器構成，其中以特別有利的方式採用一種纖維光導傳感器，所述纖維光導傳感器的導光率由於力的作用而發生改變，從而通過測量光強度在第一分析單元3中確定是否所述光導纖維發生了畸變。在此所述第一分析單元可以按照有利的方式由一個微處理器構成。
第二分析單元4應當僅僅檢驗傳感器裝置1的傳感器元件2的功能能力，並且因此可以較簡單地構成。然而同樣也可以為此採用一個微處理器。例如可以如下地進行傳感器裝置1的傳感器元件3的功能能力檢驗在採用光導纖維作為傳感器元件的情況下，檢驗所接收的光強度是否對應於一個所預期的光強度。
第一分析單元3和第二分析單元4根據由其進行的傳感器裝置1信號的分析而向一個中央控制單元5饋送輸出信號。其通過一個電源線路8與這兩個分析單元3、4連接，由此用一個電源電壓向它供電。在以微處理器構成的中央控制單元5的有利方式中，把兩個分析單元3和4的輸出信號相互關聯，這由一個邏輯門電路6表示，由此在傳感器裝置1發生功能故障的情況下，可以禁止觸發行人保護裝置7，所述行人保護裝置7在圖示的實施例中用可向上翻起的發動機箱表示。
在如本發明所述系統的一個有利的擴展方案中，可以確定每一單個傳感器元件2的功能能力，並且在識別出只有一些傳感器元件發生故障的情況下用其餘的傳感器元件2保持一種應急運行。相應地可以由於發生故障的傳感器元件2而在中央控制裝置5中禁止對第一分析裝置3的信號進行處理。
替代圖1所示的實施例中的以一個專門線路傳輸第二分析單元4發出的輸出信號的方案，可以把第二分析單元4的信號變通地通過調製電源線路8的電流進行。由此可以按照有利的方式省去一條線路。該調製可以在第二分析單元4中通過用一個可變電阻例如一個電晶體負荷段接入到電源線路8中進行。該電流調製的檢波可以在中央控制裝置5中利用測量在電源線路8中的一個縱路電阻上的電壓降進行。
因為兩個分析單元3、4都與傳感器裝置1的傳感器元件2連接，所以按本發明所述的方法以時分復用工作方式進行傳感器元件2的查詢，這在圖2中示意地示出。首先在一個時間周期10由第一分析單元3測量一個傳感器值。然後在時間周期20由第二分析單元4檢驗正確的功能。所述過程可以以有利地的方式周期性地重複。原則上可以全部同時進行查詢，也可以如在圖2中所示的例子中那樣在相互相繼的時隙中進行。
通過如本發明所述的系統實現了通過第一分析單元3求出的表明發生了碰撞的信號只有在第二分析單元也確定了傳感器裝置1的傳感器元件2的正確功能的情況下才觸發行人保護裝置7。
權利要求
1.用於檢驗具有由至少一個傳感器元件(2)構成的傳感器裝置(1)的系統，所述傳感器裝置(1)與一個第一分析單元(3)相連接以產生表明一個碰撞的信號，其特徵在於，一個與傳感器裝置(1)連接的第二分析單元(4)，該第二分析單元(4)用於檢驗所述傳感器裝置(1)的功能能力，其中把所述分析單元(3、4)進行同步使得所述分析單元(3、4)以時分復用的工作方式來控制所述傳感器裝置(1)並與一個用於觸發行人保護裝置(7)的中央控制單元(5)連接。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於，在所述傳感器(1)喪失功能能力的情況下，由第二分析單元(4)向所述中央控制單元(5)傳輸一個禁止觸發行人保持裝置(7)的故障信號。
3.如權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，在多個傳感器元件的情況下，可以分開地檢驗每個傳感器元件(2)。
4.如以上權利要求之一所述的系統，其特徵在於，在多個傳感器元件的情況下，可以單個地使每個沒有功能能力的傳感器元件失效。
5.如權利要求2至4之一所述的系統，其特徵在於，通過在一個位於分析單元(3、4)與中央控制單元(5)之間的電源線路(8)上對電流的調製來傳輸所述的故障信號。
6.如以上權利要求之一所述的系統，其特徵在於，所述分析單元(3、4)以時分復用工作方式周期性地查詢傳感器裝置(1)。
7.如以上權利要求之一所述的系統，其特徵在於，在多個傳感器元件(2)的情況下，相繼地查詢所述傳感器元件。
8.如權利要求1至6之一所述的系統，其特徵在於，在多個傳感器元件(2)的情況下，同時查詢所述傳感器元件。
全文摘要
構成了一種用於檢驗具有由至少一個傳感器元件(2)構成的傳感器裝置(1)的系統，所述傳感器裝置與一個第一分析單元連接(3)用於產生表明一個碰撞的信號，其中設置一個與傳感裝置(1)連接的第二分析單元(4)，用於檢驗所述傳感器裝置(1)的功能能力，其中分析單元(3、4)與一個用於觸發行人保護裝置(7)的中央控制單元(5)連接並且進行同步使得以時分復用工作方式控制所述傳感器裝置(1)。
文檔編號B60R21/34GK101031458SQ200680000885
公開日2007年9月5日 申請日期2006年2月10日 優先權日2005年2月28日
發明者T·費希爾, H·奧洛吉 申請人:西門子公司