用於汽車中乘客保護裝置的控制裝置和對其進行功能檢驗的方法

2023-10-26 01:39:12 3

專利名稱：用於汽車中乘客保護裝置的控制裝置和對其進行功能檢驗的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽車中乘客保護裝置的控制裝置以及對這樣一種控制裝置進行功能檢驗的方法。
乘客保護裝置如安全氣囊、安全帶拉緊器或類似裝置是當今汽車的一種重要的安全部件。它們雖然不是法定的，但幾乎每種汽車。當前在世界上無論何處所生產的汽車，都至少有一種用於司機的前方安全氣囊。
許多汽車除了前方安全氣囊之外通常還具有其它的各種不同的安全氣囊，尤其像用於司機、副司機或其它乘客的側面安全氣囊、頭部安全氣囊、膝部安全氣膝等等。這些安全氣囊系統中的每個系統都使用多個傳感器，它們布置在汽車車身的各個不同位置上而且它們識別出發生碰撞時所產生的減速(負加速度)。通常所用的具有司機、副司機和側面安全氣囊的系統用布置在一個控制裝置裡或相鄰這控制裝置布置的加速度傳感器來工作。控制裝置位於汽車裡的中央位置上，例如在司機座位下或者在汽車通道裡。它因此往往也被稱為中央模塊。為了識別一種側面碰撞，在汽車的兩邊分別至少設有一個加速度傳感器，或者更先進的是至少一個壓力傳感器，它們由於分散布置常常也被稱作為所謂衛星。對於各傳感器通常提出了相對比較高的要求，因為它是乘客保護系統中第一個出現碰撞信息的部件。它必須將汽車的快速的減速轉變成一種可靠而準確的電信號(a)。
加速度測量的最常用的方法是測量一個由作用在一個地震質量m上的加速度g所得出的力F的作用。該力產生了地震質量的機械應力和一種位置變化。應力可以根據所用材料的壓敏電阻的(或壓電的)性能來確定。位置變化通常用一種可變電容來測量。在半導體裡的壓敏電阻效應被廣泛用在壓力傳感器中，而對於加速度傳感器在許多技術應用領域裡則優選用電容測量原理。用這種設計可以通過表面微加工得到很小的傳感器結構並因此實現成本低廉的方案。電容式傳感器也對溫度波動不太敏感從而具有大的工作溫度範圍。因此在乘客保護系統中除了用加速度傳感器外還有所用的壓力傳感器，主要是基於這種原理。
真正的傳感元件，所謂「G-元件」(Gcell)，尤其是一種由半導體材料構成的機械結構。它例如由兩個固定設置的薄片和位於它們之間的一個可動薄片組成，後者就是地震質量。如果G-元件加上一個加速度，那麼中間的薄片從其靜止位置上移動出來。如果中間薄片移動的話，那麼它至其中一個固定薄片的距離就增加，增加幅度等於至其它薄片的距離減少。距離的變化對於加速度是一個尺度。用於懸掛住中間薄片的載體起彈簧的作用；一種在必要時在薄片之間壓縮的流體，例如一種特殊的氣體或者也可能只是空氣，它使運動緩衝。如果不希望這樣，那麼已知可用真空。G-元件一般沿著一條靈敏度軸線感測。但由於結構合理，一個質量也可以被用於兩個軸線，這就降低了成本。然後提到所謂x-y-G-元件或者X-Y傳感器。G-元件的薄片形成了一個電耦合的電容器對，如果中間薄片由於加速度而沿著靈敏度軸線運動的話，那麼薄片之間的距離就變化了，因而兩個電容器中的每一個的電容也變化了。對於具有例如多個指狀的相互嚙合元件的G-元件也類似這樣。
通過微加工製成的G-元件有很小的外形尺寸。地震質量有時只有幾百個皮克重(1皮克＝10-12克)。當施加一個加速度100g時可動的薄片或者指改變了其位置，大約少於400nm(納米)為實現1g的測量解析度，必須識別到小於1飛法拉(10-15F)的電容變化。為了能夠測量一個這樣小的電容，在加速度傳感器裡必須有一種控制電路，它將電容轉變成可利用的輸出信號(a)。
將傳感器的輸出信號(a)輸送給一個分析處理單元，該單元至少包括一個，目前大多為多個微處理器，其中有一個接著實施一種碰撞區分識別算法，以便在一種實際的碰撞和汽車的正常的動態性能之間進行區分，並在必要時為安全回拉系統產生一個觸發信號。
觸發信號當前往往只根據一個所謂開關信號而產生，該信號在最簡單的情況下例如可以來自一個機械的加速度開關。但是當前在許多加速度傳感器裝置中只是一個加速度傳感器才進行此任務。這種所謂的Safing(保險)-傳感器在執行所謂的Saving-算法之後如果加速度傳感器或分析處理裝置，也就是說在微處理裡執行的算法工作有誤並因此可能提供一種錯誤的觸發信號時用於保證安全回拉系統的觸發或者在其它情況下用於保證阻止安全回拉系統的觸發，為此目前通常在分析處理單元中設置一個自身的微處理器。
由EP 1 149 004，其公開內容明確全面地包括在本申請中，已知了用於對汽車中乘客保護裝置的一種控制裝置進行功能檢驗的一種方法以及裝置，其中由加速度傳感器的輸出信號構成一個經加權的和用於檢驗信號的可信度，其方法是使一個加速度傳感器的至少輸出信號乘以一個修正係數。這樣一種功能檢驗雖然可以以有利的方式了解到加速度傳感器的作用能力、傳感器的信號功率、電平或類似參數。但Safing算法本身工作的可靠情況此處都不能了解到，因為在測試模式時並不追溯到這種算法。
本發明的任務是提供一種改進的方法，用於對汽車中的乘客保護裝置的一個控制裝置中多個加速度傳感器的系統進行功能檢驗。尤其是除了傳感器之外還可以檢驗Safing-算法本身的作用能力。
該項任務按本發明通過權利要求1特徵所述的一種電路裝置以及通過具有權利要求7特徵的用於進行功能檢驗的一種方法來解決。
本發明的構思在於，不僅使一個加速傳感器的輸出信號(a)的加權之和(∑g)乘以一個修正係數(kw)，而且藉助於一個加權機構使測試信號(t)改變，從而可以產生一個已經加權過的輸出信號(ag)，因此在測試運行時可以直接歸結為一個分析處理裝置的Safing-算法，因而此算法可以以有利的方式自身來檢驗其作用能力。
在從屬權利要求中說明了可以單獨或者相互組合使用的有利的設計方案和改進方案。
以下根據實施例和附圖對本發明的其它優點及本發明的改進設計方案進行詳細說明。
附圖所示為

圖1一種汽車乘客保護系統的典型構造；圖2一種加速度傳感器，包括一個地震質量，它可以沿著一個靈敏度軸線偏移；圖3一種加速度傳感器，包括一個可以沿著一個靈敏度軸線偏移的地震質量；圖4按圖2所示的加速度傳感器與一個加權裝置作用連接；圖5具有一個X-Y加速度感器和另外一個加速度傳感器的布置；圖6按圖5所示布置的另一種可選的傳感器指向；圖7三個加速度傳感器的星形布置。
所有的附圖中對於相同的元件或信號都用同樣的附圖標記表示。
圖1表示了汽車1中一種乘客保護系統的典型構造。在汽車1中一個儘可能在中央的位置上有一個控制裝置2。該裝置包括一個分析處理單元3，例如至少一個微處理器。在控制裝置2裡或者鄰接於此裝置有一個傳感器場5，在此場中布置了適當的傳感器17，18，19，20用於測量加速度，例如一個加速度gx沿著一個靈敏度軸線在x-方向上，或者加速度gy沿著一個靈敏度軸線在y-方向上。傳感器17，18，19，20的靈敏度軸線u，v，w，x，y展開一個平面，該平面在汽車裡1裝入控制裝置2之後基本上平行於一個通過汽車縱軸線A-A′和汽車橫軸B-B′所確定的平面。其它的傳感器6，尤其是用來識別側面碰撞的傳感器分布在汽車1側面分散的位置上用於對側向的加速度，例如一個加速度gr從右邊或從左邊進行最好是電容性的測量。作為用於側向裝入的傳感器6通常使用加速度傳感器，但近年來越來越多地也使用壓力傳感器。傳感器的各自的輸出信號a被布置在分析處理單元3裡的微處理器詢問，其中有一個微處理器接著實施一個碰撞區分算法，以便在一個實際的碰撞和汽車的正常動態性能之間進行區分。分析處理單元3中的一個最好是與碰撞處理無關的微處理器藉助於一個Safing-子程序也進行對系統的一種連續的和/或周期的預測，以確保正常地進行工作並在發生事故時供使用。布置在中央傳感器場5內的傳感器17，18，19，20必須如側向布置的傳感器6那樣特別可靠，以便它們不會向微處理器3發送錯誤信號a，而這錯誤信號則可能會引起安全回拉系統的不希望的激活動作。因而每一種幹擾故障例如都通過一個安全氣囊警告燈在儀表面板上(未示出)通知司機，而且使安全回拉功能閉塞住，直至故障排除為止。如果在碰撞時必須要使安全氣囊展開，那麼分析處理單元3就激活一個點火電流開關4，從而使電流流過用於司機正面的安全氣囊7的點火器的、用於付司機正面安全氣囊8的點火器的、用於側面安全氣囊9的點火器的、用於安全帶拉緊器10的點火器的或其它類似裝置的點火器的點火迴路，因而使安全帶張緊器激活並使充氣模塊之內的氣體發生反應動作。
圖2表示了一個電容性加速度傳感器17，18或19的工作原理，它包括一個傳感元件11，以下也稱為G-元件11-在此元件裡布置了一個地震質量12沿著一個靈敏度軸線w可以偏移。工作原理例如基於微型機械的雙板式電容器，它此處設計成指狀。在兩個外面的剛性板13之間固定有一個中間板14在運動懸掛的地震質量12上。當產生加速時質量12移動，因而電容就變化。也已知有一種布局，它有多個指狀的相互齧入的元件一前一後布置。通過合理構造也可以將一個質量12用於兩個靈敏度軸線(x，y)，這就更為有利地降低了成本。
圖3表示了這樣一種所謂電容性X-Y加速度傳感器，它包括一個傳感器單元11，在此單元裡設有一個地震質量12沿著兩個靈敏度軸線x和y可以偏移。如在圖2所示的傳感器裡所示，在G-單元11之後設有一個控制電路15，它將電容轉變成可用的輸出信號(a)。
在分析處理裝置正常工作時，也就是碰撞運動時傳感器17，18，19或19，20的所有輸出信號au，av，aw或者aw，ax，ay藉助於一種Safing-算法通過由輸出信號au，av，aw或者aw，ax，ay形成一個加權之和∑g來檢驗它們的可信度。例如與此並行藉助於一種碰撞區分算法來分析處理輸出信號au，av，aw或者aw，ax，ay，其中只有在確定為合理時才可能使用安全回拉系統。按照本發明，優選事先將至少其中一個輸出信號au，av，aw或者aw，ax，ay與一個閾值SW進行比較，因而只有當超過閾值SW時才通過至少其中一個輸出信號au，av，aw或者aw，ax，ay使用Safing-算法。
為了能夠在起動汽車1和/或在汽車1行駛時檢驗控制裝置2的無差錯的功能，有利的是使加速度傳感器17，18，19或19，20進行一個所謂的自我測試。為此目的在控制裝置2測試運行時分析處理單元3，例如一個微處理器首先將一個測試信號t傳送給至少兩個加速度傳感器17，18，19或者19，20，以產生輸出信號au，av，aw或者aw，ax，ay，它們用於對傳感器17，18，19或者19，20進行功能檢驗。若是傳感器17，18，19，20進行一種所謂物理測試的話，那麼測試信號t引起地震質量沿著靈敏度軸線u，v，w，x，y發生偏移。在G-元件11裡的電容的變化可以在一個後置於G-元件11的傳感器17，18，19，20的控制電路15裡識別出並將此識別轉變為一個對於分析處理單元3的微處理器可用的輸出信號a。一種這樣的物理學測試可以以有利的方式既說明G-元件11的作用能力，也可以說明加速度傳感器17，18，19，20的控制電路15的作用能力。
同樣已知的是只是給加速度傳感器17，18，19，20的控制電路15輸送一個測試信號t，藉助於此信號就產生或者模擬出一個可用的輸出信號a。雖然在一種這樣的純粹電子的測試時並不能說明G-元件的作用能力，但尤其是如果設有另外的機構用來探測一個失效的G-元件的話，例如象傳感器偏移電壓的移動或波動的測量，只要這些移動或波動表示這失效G-元件的特徵的話，那麼在某些情況下只要說明傳感器17，18，19，20的控制電路15的電子作用能力就可能夠了。
圖4表示了一種按照本發明的加速度傳感器17，18，19或20。這種傳感器相對於按圖2所示的加速度傳感器作了修改，使它還與一個加權裝置16作用連接。加權裝置16可以是傳感器17，18，19，20的一部分和/或控制裝置2的一部分，尤其可以是分析處理裝置3的一部分。這種加權裝置允許以有利的方式使一個來自分析處理單元3的測試信號t這樣改變，從而在物理測試時使地震質量12自身進行相應地經加權的偏轉。作為加權機構在這種情況下，尤其是傳感器中分開設計的所謂測試指或類似元件可加以考慮。在自測試時只是測試指發生偏移。布置在相同的地震質量上，其偏移也引起了用於碰撞探測的測試指的偏移。根據一個輸出信號的所想要的加權度使測試指或多或少地偏移。如果按照此，按宣傳用語來說，不是按標準例如使十個測試指，而是四十或者也可以只是七個測試指偏移的話，那麼這就會引起用於碰撞探測的測試指的偏移相應地加強或減小並引起一個與之相應的加權的輸出信號。但也可以是一種電子測試，其方法是加權機構16使一個減弱的或加強的，也就是說加權的測試信號tg輸送給控制電路15。因此作為加權機構16可以是降壓的電子構件如電阻或者升高電壓的電子構件例如一種電子充電泵，或類似構件。這樣一種包括一個加權機構16的加速度傳感器17，18，19，20允許相對於未經修改的加速度傳感器輸出一個加權的輸出信號ag，當到處都接收到相同的自測試信號t時。
本發明利用了這種構思，它至少設有一個傳感器19，它輸出一個加權的輸出信號ag。當然，根據加速度傳感器的布置，產生多個加權的輸出信號aug，arg，awg，axg，ayg有時是優選的。圖5至7至少表示了各種不同的按本發明優選的布局裝置。
圖5表示了一種控制裝置2的傳感器場5，它包括三個加速度傳感器17，18，19，它們各有一個G-元件11，可以用來沿一個靈敏度軸線w，x，y探測加速度g，它們分別為不同的指向。傳感器17用於在X-方向上，傳感器18用於在Y-方向上探測。傳感器19與它們傾斜布置。在後接的分析處理裝置3中在碰撞時根據三個加速度傳感器中的兩個傳感器17，18就可以求出作用在汽車1上的加速度g的方向和強度。第三個加速度傳感器19的信號aw此處用來檢驗作用在汽車1上的加速度的兩個計算值中的一個，方向或者強度。第三個傳感器19因此承擔一種safing傳感器的作用，而且如果由它提供的數值與一個由另外兩個傳感器的信號ax和ay計算出來的數值偏差明顯的話，那麼就可以按此方式至少直接地阻止安全擋裝置7，8，9，10的觸發。
傳感器17和18在該實施例中未作修改並且是商業通用的，也就是說它們在接收一個測試信號t之後在控制裝置2測試運行時產生一個未加權的輸出信號ax或ay。傳感器19是一種按本發明構成的、與一個加權機構16作用連接的加速度傳感器19，其靈敏度軸線w與x-或y-傳感器18或17的靈敏度軸線傾斜地布置在傳感器場15裡，例如與按照x軸線的汽車橫軸線B-B』成45°。加權機構16按照一種預調整這樣來改變相同的測試信號t，從而產生一個規定的加權的輸出信號ag。
圖5所示傳感器裝置的第一個測試規程規定了對傳感器的成對測試，從而或者使X-方向上進行探測的傳感器17，或者使Y-方向上進行探測的傳感器18的一個未加權的輸出信號與所謂Safing-傳感器19的加權的輸出信號一起加以共同的考察研究。尤其是使第一個加速度傳感器19的傳感元件11的地震質量12用加權的力在其靈敏度軸線w的相反方向上偏移或者從電子方面產生一個與此相應的信號awg。此外使第二個加速度傳感器17或18的傳感元件11的地震質量12用未加權的力在其靈敏度軸線x或y的方向上偏移或者從電子方面產生一個與之相應的信號ax或ay。當然也可以考慮一種相反的過程，也就是在x-或y-方向上產生加權的輸出信號ax或ay，在w方向上為一個未加權的信號aw。在第一種所述情況下加權機構16必須最好這樣來修改測試信號t，從而使輸出信號awg加權地輸出，用數學表達，加權係數kw等於1/2*√2(這大致等於0.707)。對於其它樣式的相互傾斜布置的傳感器來說加權係數必須根據角度位置相應地匹配。
按照第二個測試規程使布置在傳感器場5裡的傳感器17，18，19的所有輸出信號都進行同時的共同的考察研究。尤其是使第一個加速度傳感器19的傳感元件11的地震質量12用加權的力在其靈敏度軸線w的相反方向上偏移，或者從電子方面產生一個與之相應的信號awg。此外使第二種加速度傳感器17，18的傳感元件11的地震質量12用未加權的力在其靈敏度軸線x和y的方向上偏移，或者從電子方面產生一個與這相應的信號ax和ay。在這種情況下加權機構16必須最好這樣修改測試信號t，從而使輸出電信號aw加權地輸出，用數學表達，加權係數kw等於√2(這大致等於1.41)。另外可想到的另外的方案當然也包括在本發明範圍內。
圖6表示了按照本發明的第一種可選的優選的傳感器裝置。與圖5所示的布局不同，設有一種所謂X-Y-傳感器20來代替單個的在X-和Y-方向上進行探測的傳感器17或18。Safing傳感器19的靈敏度軸線v與這些軸線又是成傾斜布置，在本例中與按照Y-軸的汽車縱向軸線A-A』成45°。同樣在這種裝置中可以按照兩種之前所述的規程來檢驗控制電路2的作用能力。
最後圖7表示了按照本發明的另一種優選的傳感器裝置。與圖5所示的布局不同，在至少三個單個的，沿著一個靈敏度軸線u，v或w進行探測的傳感器17，18，19中附帶地有第二個傳感器18傾斜於汽車縱軸線A-A』或橫軸線B-B』布置，使加速度傳感器17，18，19分別具有不同指向的靈敏度軸線u，v，w。傳感器17，18，19最好呈星形，各自偏轉120°布置。這種裝置的功能檢驗按照第三種測試規程進行，按此規程使所有布置在傳感器場5裡的傳感器17，18，19如同對第二個測規程所描述的那樣進行相同時間的共同的考察研究，其中在這種情況下加權機構16必須使測試信號t相對於Safing傳感器19來說這樣改變，從而加權地輸出電的輸出信號，用數學表達加權係數kw等於2。
在微處理器3裡根據一個Safing-算法加工處理加速度傳感器17，18，19，20的加權的和未加權的輸出信號，該算法本身又形成一個加權和∑g。若加工處理得出一個預定的值，例如近似為零，那麼這就標誌著Safing算法本身也可靠地工作著。如果預定值應該為近似於零，那麼按照本發明優選地可以選擇係數Kw，使傳感器之間的角度位置最終獲得平衡。
本發明因此允許以有利的方式不僅對一種加速度傳感器17，18，19的G-元件11和/或其控制電路15進行功能檢驗，而且也可檢驗一個並列於碰撞算法的Safing-算法的作用能力。本發明因此尤其適用於一種現代化汽車和乘客保護系統。
權利要求
1.用於汽車(1)裡的乘客保護裝置的控制裝置(2)，-其中該控制裝置(2)配有一個具有至少兩個加速度傳感器(17，18，19或19，20)的傳感器場(5)，這些傳感器具有至少兩個傳感元件(Gcells 11)，它們允許沿著三個靈敏度軸線(u，v，w或w，x，y)進行加速度探測；-其中加速度傳感器(17，18，19或19，20)的傳感元件(11)的靈敏度軸線(u，v，w或w，x，y)展開一個平面，在將控制裝置(2)裝入一個汽車裡之後該平面基本上平行於一個通過一個汽車縱軸線(A-A』)和一個汽車橫軸線(B-B』)所確定的平面；-具有至少一個分析處理裝置(3)，對於正常行駛或者說碰撞時該分析處理裝置包括-一個Safing子程序，它通過由輸出信號(au，av，aw或aw，ax，ay)形成一個加權和(∑g)來校驗傳感器(17，18，19或19，20)的所有輸出信號(au，av，aw或aw，ax，ay)的可信度，-對於測試運行來說該分析處理裝置包括-一個測試子程序，它向至少兩個加速度傳感器(17，18，19或19，20)發出一個測試信號(t)，以產生輸出信號(au，av，aw或aw，ax，ay)用於對傳感器(17，18，19或19，20)進行功能校驗；其特徵在於，-藉助於一個加權機構(16)可以使至少一個測試信號改變一個可預定的加權係數(kw)，從而使至少一個加速度傳感器(19)輸出一個加權的輸出信號(awg)；而且-在測試子程序期間使布置在傳感器場(5)內的加速度傳感器(17，18，19或19，20)的輸出信號(au，av，awg或awg，ax，ay)可以按照Safing-子程序進行加工處理，-其中輸出信號(au，av，awg或awg，ax，ay)的加權之和(∑g)在功能良好的加速度傳感器(17，18，19或19，20)時應該得出一個預先規定的數值；而且-其中如果在測試子程序期間實際提供的輸出信號(au，av，awg或awg，ax，ay)的加權之和(∑g)接近預先規定的數值，那麼可以確定控制裝置(2)的功能是正常的。
2.按照權利要求1所述的控制裝置(2)，其特徵在於，一個傳感器場(5)，它具有三個加速度傳感器(17，18，19)，它們各包括一個傳感元件(11)分別用於一個靈敏度方向(u，v，w或w，x，y)。
3.按照權利要求1所述的控制裝置(2)，其特徵在於，一個傳感器場(5)，它具有第一個加速度傳感器(19)，該傳感器有一個用於預先規定的靈敏度方向(w)的傳感器(11)，還有第二個加速度傳感器，它具有兩個用於兩個預先規定的靈敏度方向(x，y)的傳感元件(11)。
4.按權利要求1所述的控制裝置(2)，其特徵在於第一個加速度傳感器(19)，其具有一個用於一個預先規定的靈敏度方向(w)的傳感元件(11)，和第二個加速度傳感器(20)，其具有一個用於兩個預先規定的靈敏度方向(x，y)的傳感元件(11)。
5.按上述權利要求之一所述的控制裝置(2)，其特徵在於，加權機構(16)是分析處理裝置(3)的一部分和/或加速度傳感器(17，18，19，20)的一部分。
6.按上述權利要求之一所述的控制裝置(2)，其特徵在於，加權機構(16)包括多個所謂測試指、一個降低電壓的構件如電阻或者一個升高電壓的構件例如象充電泵或者另外一個適合的電子和/或機械的構件。
7.用於對汽車(1)中的乘客保護裝置(7，8，9，10)的一個控制裝置(2)進行功能檢測的方法，尤其是對按照上述權利要求之一所述的控制裝置(2)進行功能檢驗的方法，-其中控制裝置(2)配有一個傳感器場(5)，它具有至少兩個加速度傳感器(17，18，19或19，20)，這些傳感器具有至少兩個傳感元件(Gcells 11)，它們允許沿著三個靈敏度軸線(u，v，w或w，x，y)進行加速度探測；-其中加速度傳感器(17，18，19或19，20)的傳感元件(11)的靈敏度軸線(u，v，w或w，x，y)展開了一個平面，在將控制裝置(2)裝入一個汽車(1)之後該平面基本上平行於一個通過一個汽車縱軸線(A-A』)和一個汽車橫軸線(B-B』)所確定的平面；-其中控制裝置(2)具有至少一個分析處理裝置(3)，它-在正常行駛或者碰撞時-藉助於一個Safing-算法通過由輸出信號(au，av，aw或者aw，ax，ay)形成一個加權之和(∑g)來檢測傳感器(17，18，19或19，20)的所有輸出信號(au，av，aw或者aw，ax，ay)的可信度，而且-藉助於一個碰撞區分算法來分析處理這些輸出信號(au，av，aw或者aw，ax，ay)；並且-在一種測試運行時-將一個測試信號(t)傳送給至少兩個加速度傳感器(17，18，19或19，20)以產生輸出信號(au，av，aw或者aw，ax，ay)用於校驗傳感器(17，18，19或19，20)的功能；其特徵在於，-至少一個測試信號(t)進行了加權(kw)，從而至少一個加速度傳感器(19)輸出一個加權的輸出信號(awg)；並且-在測試運行時，使布置在傳感器場(5)裡的加速度傳感器(17，18，19或19，20)的輸出信號(au，av，awg或者awg，ax，ay)按照Safing算法進行加工處理，-其中輸出信號(au，av，awg或者awg，ax，ay)的加權之和(∑g)在加速度傳感器(17，18，19或19，20)功能良好時應該得出一個預先規定的數值；而且-其中如果在測試運行期間實際提供的輸出信號(au，av，awg或者awg，ax，ay)的加權之和(∑g)接近預先規定的值，那麼就確定控制裝置(2)的功能正常。
8.按權利要求7所述的方法，其特徵在於，至少使一個輸出信號(au，av，aw或者aw，ax，ay)與一個閾值(SW)進行比較，其中只有在超出閾值(SW)時才通過至少一個輸出信號(au，av，aw或者aw，ax，ay)使用Safing算法。
9.按權利要求7或8所述的方法，其特徵在於，將測試信號(t)輸送給傳感器(17，18，19，20)的控制電路(15)，從而從電子學方面產生或者模擬一個輸出信號(au，av，awg或者awg，ax，ay)。
10.按權利要求7或8所述的方法，其特徵在於，將測試信號(t)輸送給傳感器(17，18，19，20)的傳感元件(Gcell 11)，從而使傳感元件(11)地震質量(12)可以在一個預先規定的方向上(u，v，w，x，y)偏移。
11.按權利要求7至10中之一所述的方法，其特徵在於應用了具有一個傳感元件(11)的一個所謂Safing傳感器(19)，其靈敏度軸線(w)傾斜於兩個相互垂直的靈敏度軸線(x，y)而布置，尤其是與相互垂直的靈敏度軸線(x或y)傾斜一個角度45°，135°或者225°。
12.按權利要求11所述的方法，其特徵在於應用兩個傳感器(17，18)，它們各包括一個各有一個相互垂直布置的靈敏度軸線(x，y)的傳感元件(11)。
13.按權利要求11所述的方法，其特徵在於應用一個所謂X-Y傳感器，它包括兩個各具有一個相互垂直布置的靈敏度軸線(x，y)的傳感元件(11)。
14.按權利要求11所述的方法，其特徵在於應用一個所謂X-Y傳感器(20)，它包括一個具有兩個相互垂直的靈敏度軸線(x，y)的傳感元件(11)。
15.按權利要求9或10和權利要求11至14中之一項所述的方法，其特徵在於，使兩個傳感元件(11)的地震質量(12)在一個預先規定的方向上偏移或者從電子學上說產生或模擬與之相應的信號，尤其是-使第一個加速度傳感器(19)的傳感元件(11)的地震質量(12)用加權的力在其靈敏度軸線(w)的相反方向上偏移，或者從電子學上說產生或模擬一個與之相應的信號(awg)，而且-使第二個加速度傳感器(17，18；20)的傳感元件(11)的地地震質量(12)用來加權的力在其靈敏度軸線(x或y)的方向上偏移，或者從電子學上說產生或模擬一個與之相應的信號(ax或ay)；-或者反過來。
16.按權利要求15所述的方法，其特徵在於一個加權係數(kw)，為2的平方根之一半(1/2*√2≈0.707)。
17.按權利要求9或10和權利要求11至14中之一所述的方法，其特徵在於，使三個傳感元件(11)的地震質量(12)在一個預定的方向的偏移，或者從電子學上說產生或者模擬與之相應的信號，尤其是-使第一個加速度傳感器(19)的傳感器元件(11)的地震質量(12)用加權的力在其靈敏度軸線(w)的相反方向上偏移，或者從電子學上說產生或模擬一個與之相應的信號(awg)；-使第二個加速度傳感器(17，18；20)的傳感器元件(11)的地震質量(12)用未加權的力在其靈敏度軸線(x或y；u)方向上偏移，或者從電子學上來說產生或模擬一個與之相應的信號(ax或ay；au)；而且-使加速度傳感器(11，12，13，14)的第二個或第三個傳感元件(11)的地震質量(12)用未加權的力在其靈敏度軸線(y或x；v)的方向上偏移，或者從電子學上來說產生或模擬一個與之相應的信號(ay或ax；av)；-或者反過來。
18.按權利要求17所述的方法，其特徵在於一個加權係數(k)，它為2的平方根(√2≈1.41)。
19.按權利要求7至10中之一所述的方法，其特徵在於三個傳感器(17，18，19)的一種星形布置，各包括一個傳感元件(11)，該傳感元件具有相互傾斜布置的靈敏度軸線(u，v，w)，尤其是各具有一個相互成120°夾角的靈敏度軸線(u，v，w)。
20.按權利要求9或10和19所述的方法，其特徵在於，三個傳感元件(11)的地震質量(12)在一個預定的方向上偏移，或者從電子學上說產生或模擬與之相應的信號，尤其是按照權利要求17所述的特徵。
21.按權利要求20所述的方法，其特徵在於加權係數為2。
22.按上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，輸出信號(au，av，awg或者awg，ax，ay)的加權和(∑g)必須接近零，以便診斷在測試進行時控制裝置(17，18，19或19，20)的正常功能。
23.按權利要求10至22中之一項所述的方法，其特徵在於加速度傳感器(17，18，19或19，20)的地震質量(12)的一種電容性測試偏移。
全文摘要
本發明的構思在於，不僅使一個加速度傳感器(19)的輸出信號(a)的加權之和(∑
文檔編號B60R21/01GK1705578SQ200480001272
公開日2005年12月7日 申請日期2004年1月29日 優先權日2003年2月28日
發明者S·赫爾曼, G·馬德, C·施密德特 申請人:西門子公司