碰撞感应装置的制作方法
专利名称：碰撞感应装置的制作方法
背景技术：
本发明由根据独立权利要求的前序部分的碰撞感应装置出发。
从未公开的德国专利申请DE 102 10131.0得知，压力数据作为差值或者绝对值从一个压力传感器传输到一个控制单元。
本发明的优点具有独立权利要求特征的本发明的碰撞感应装置相对而言的优点是传输标准化了的压力值。这就保证了压力信号与环境压力无关，并且能在中央控制单元中对信号进行简单的和成本低廉的分析。此外由于信号处理的转移可以期待控制器的更好的性能。最后压力数据的标准化为标准化的压力数据能对于加速度传感器的信号进行兼容提供前提。
通过在从属权利要求中所列出的技术特征和改进方案使得在独立权利要求中所说明的碰撞感应装置的有利的改善是可能的。
特别有利的是，信号是向环境压力进行标准化的。所述环境压力可通过另一个传感器测量，或者能存储到一个存储器中，或者传感器单元、也就是一个微型机械传感器元件是如此地设计的，使得该元件已经输出一个作为测量值的、标准化了的环境压力。若给用于碰撞感应的压力传感器设置一个附加的传感器，那么有利的是，这个用于测量环境压力的附加传感器位于最大程度上封闭的、且设置有用于碰撞感应的压力传感器的元件的外部。用于碰撞感应的压力传感器按照测量绝热压力上升的原理工作，所述压力上升是由于车辆部件变形而出现的。
附图表示了本发明的一个实施例并在下述描述中进行详细说明。
附图示出图1 本发明装置的方框图。
图2 根据本发明的装置的处理器的工作流程图。
描述压力传感器在工业和汽车应用中已众所周知。按照设计，这些压力传感器传输绝对压力值或者压力差值。在汽车中除了用于发动机控制外，压力传感器越来越多地也用于侧面碰撞感应。
根据本发明规定将压力信号进行标准化，以便简化其它的处理。这样做产生的优点是，用于安全气囊触发算法的压力信号与环境压力无关，在中央控制器中的信号处理简单且成本低廉。若通过标准化将这种预处理转移到已移出的压力传感器中，则中央控制器中可望有更好的处理能力。特别是通过标准化也可使压力传感器和加速度传感器的信号兼容。
压力传感器在现代回拉系统中越来越多地得到应用，以便在侧面碰撞时测量侧门的变形，这是通过绝热的压力上升实现的，该上升能特别快地感应侧面碰撞。在此安全气囊触发时间可能为几毫秒。碰撞时的有效信号对于压力传感器来说在第一次近似中和环境压力成比例，也就是与汽车运行的高度有关，以及与实际天气情况有关。为了不在触发算法中考虑这些影响参数，对这些压力信号进行了相应的后续处理。这既可在传感器本身中也可在控制器中进行。在某种情况下甚至通过传感元件的一个合适的设计就可以形成对这种信号的处理，这可能是一种成本极为低廉的方案。目的是传输一种数值，例如PN1=S·(P-P0)P0]]>或PN2=S·PP0]]>其中S为比例因子，P为实际测得的在门内腔室中的绝对压力，P0为绝对环境压力。对于算法和控制器的优点是除了碰撞信号与环境压力无关外，主要是通过所述措施使此压力可与到目前为止仅被利用的加速度传感器兼容。
图1作为方框图表示本发明的装置。一个传感元件或者传感器元件1、例如一个微型机械薄膜在此用作压力测量元件。从传感器元件1发出的信号被一个放大器2放大，以便以后输送到模-数转换器3进行数字化。然后数字化了的信号送到信号预处理装置4，然后该预处理装置把经预处理的信号传输到一个发送器模块5。发送器模块5经过一条线路6将经滤波的信号传输到一个控制器，也就是传输到一个接收模块7。然后接收模块7将接收到的信号传输给一个处理器8，该处理器借助于一个存储器9通过一个数据输入/输出端将压力信号用于回拉装置的触发算法。然后根据对于触发算法的分析对回拉装置10、例如一个安全气囊或者安全带拉紧器进行控制。压力传感器由传感器元件1、放大器2、模-数转换器3、信号预处理装置4和发送器模块5组成。这些元件安装在一个壳体内，并且设置在车辆的侧面部分中，以便在发生侧面碰撞时测量绝热的压力上升。这样压力传感器用作一种间接的变形传感器。在此例如仅描述了一个压力传感器，然而通常是至少两个传感器设置在对置的车辆侧面中，或者例如甚至是四个传感器，以便在装有四门的车辆中对所有的门进行监控。在此压力传感器必须特别地设置在一个很大程度上封闭的车辆部件中，以便实现绝热的压力上升。
可以替代地将这样一个压力传感器也设置在车辆的另一部分中，以便例如探测正面、偏向和尾部碰撞。在这种情况下重要的是能够实现绝热压力上升，以便能通过所述压力上升达到快速感应。在例如可以设置在汽车暗管中、也可以设置在压力传感器本身中的控制器中设置了接收模块7、处理器8和存储器9。除此以外还可以设置其它模块，特别是也连接到作为似然性传感器的加速度传感器上。也可以将加速度传感器本身紧靠处理器8设置。代替加速度传感器也可以是另外的传感器类型，例如用固体声传感器或者变形传感器作为似然性传感器。只有当这个似然性传感器也将一个碰撞进行信号化时，处理器8才能控制回拉装置10。若控制装置设置在车辆的中心部位，则导线6在此为双导线。在此特别是设置了一个从压力传感器到控制器的单向连接。其中提供从控制器到导线6的直流电、以便给压力传感器提供必要的能量。为了传输数据，压力传感器作为电流强度变动，即通过振幅调制具有测量信号特征，这样，接收模块7通过这终电流强度变动而得到压力信号。也可以设置脉冲宽度调制来代替振幅调制。
此外还可有另外的替代方案，即在导线6上设置一个双向连接，也就是在此控制器也可以向压力传感器传输询问。另一种替代方案是一条传感器总线。如图1所示，压力传感器可以与这条传感器总线连接，并且控制器也可以与传感器总线连接。为此被连接的传感器和控制器具有总线控制器，以便通过总线交换数据。这样一种总线对于大量使用传感器是大有好处的，以便减少电缆费用。
标准化可以通过传感器元件1本身实现，或者在信号预处理器4中实现，该信号预处理器用环境压力除所测得的压力；或者通过处理器8实现，该处理器最后用压力传感器的测量值在控制器中才进行除法运算。这三种可能性原则上可供选择。若标准化是通过传感器元件1本身达到的，则例如可以在压力传感器薄膜上设置一个孔。
从图2可看出所述装置所给出的方法的运行过程。如上所述，在方法步骤11中通过压力传感器的部件1到5产生压力信号。或许在此已通过传感器元件1或者信号预处理器4对压力信号进行标准化。在方法步骤12中通过发送器模块5将压力信号或者已标准化的压力信号传输到控制器，更确切地说传输到接收器模块7。在方法步骤13中处理器8接收已标准化或者未标准化的压力信号，并且在必要时进行标准化。在方法步骤14中处理器8借助存储器9执行触发算法，其中考虑似然性信号、优选地为加速度传感器的似然性信号。只有当压力信号和似然性信号显示出一个碰撞时才通过处理器8在触发算法中判别出碰撞，并且跳到方法步骤15，以便对回拉装置10进行控制。在对回拉装置10进行控制时也考虑如乘客监控和分类方面的参数。若在方法步骤14中未识别出碰撞，则跳向到方法步骤11。
权利要求
1.具有至少一个压力传感器(1至5)的碰撞感应装置、其中一个处理器(8)可如此地与所述至少一个压力传感器(1至5)连接，使得处理器(8)根据所述至少一个压力传感器(1至5)的一个信号进行碰撞感应，其特征在于，如此准备信号，使得该信号向一个预定的压力进行标准化。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，信号向环境压力进行标准化。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，设置另一个传感器用于测量环境压力。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个压力传感器(1至5)设置在一个很大程度上封闭的部件中，而所述另外的传感器则处于该部件之外。
5.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，设置一个用于提供环境压力的存储器(9)。
6.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个压力传感器的一个传感器元件(1)使得传感器元件(1)输出标准化的信号。
7.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，压力传感器(1-5)用于使信号标准化。
8.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，处理器(8)用于使信号标准化。
全文摘要
本发明提供一种碰撞感应装置，该装置借助一个压力来识别一个碰撞，其中为用于分析压力信号的一个处理器提供一个标准化信号。所述标准化或者在压力传感器中通过传感器元件(1)本身进行，或者通过信号预处理(4)进行，或者该标准化在处理器(8)中进行。
文档编号B60R21/01GK1642785SQ03807421
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月24日 优先权日2002年8月14日
发明者J·奥特巴赫, P·科赫尔, G·尼特舍, J·索麦克尔, M·乌尔默, R·-J·雷克纳格尔, B·亚当 申请人:罗伯特-博希股份公司
背景技术：
本发明由根据独立权利要求的前序部分的碰撞感应装置出发。
从未公开的德国专利申请DE 102 10131.0得知，压力数据作为差值或者绝对值从一个压力传感器传输到一个控制单元。
本发明的优点具有独立权利要求特征的本发明的碰撞感应装置相对而言的优点是传输标准化了的压力值。这就保证了压力信号与环境压力无关，并且能在中央控制单元中对信号进行简单的和成本低廉的分析。此外由于信号处理的转移可以期待控制器的更好的性能。最后压力数据的标准化为标准化的压力数据能对于加速度传感器的信号进行兼容提供前提。
通过在从属权利要求中所列出的技术特征和改进方案使得在独立权利要求中所说明的碰撞感应装置的有利的改善是可能的。
特别有利的是，信号是向环境压力进行标准化的。所述环境压力可通过另一个传感器测量，或者能存储到一个存储器中，或者传感器单元、也就是一个微型机械传感器元件是如此地设计的，使得该元件已经输出一个作为测量值的、标准化了的环境压力。若给用于碰撞感应的压力传感器设置一个附加的传感器，那么有利的是，这个用于测量环境压力的附加传感器位于最大程度上封闭的、且设置有用于碰撞感应的压力传感器的元件的外部。用于碰撞感应的压力传感器按照测量绝热压力上升的原理工作，所述压力上升是由于车辆部件变形而出现的。
附图表示了本发明的一个实施例并在下述描述中进行详细说明。
附图示出图1 本发明装置的方框图。
图2 根据本发明的装置的处理器的工作流程图。
描述压力传感器在工业和汽车应用中已众所周知。按照设计，这些压力传感器传输绝对压力值或者压力差值。在汽车中除了用于发动机控制外，压力传感器越来越多地也用于侧面碰撞感应。
根据本发明规定将压力信号进行标准化，以便简化其它的处理。这样做产生的优点是，用于安全气囊触发算法的压力信号与环境压力无关，在中央控制器中的信号处理简单且成本低廉。若通过标准化将这种预处理转移到已移出的压力传感器中，则中央控制器中可望有更好的处理能力。特别是通过标准化也可使压力传感器和加速度传感器的信号兼容。
压力传感器在现代回拉系统中越来越多地得到应用，以便在侧面碰撞时测量侧门的变形，这是通过绝热的压力上升实现的，该上升能特别快地感应侧面碰撞。在此安全气囊触发时间可能为几毫秒。碰撞时的有效信号对于压力传感器来说在第一次近似中和环境压力成比例，也就是与汽车运行的高度有关，以及与实际天气情况有关。为了不在触发算法中考虑这些影响参数，对这些压力信号进行了相应的后续处理。这既可在传感器本身中也可在控制器中进行。在某种情况下甚至通过传感元件的一个合适的设计就可以形成对这种信号的处理，这可能是一种成本极为低廉的方案。目的是传输一种数值，例如PN1=S·(P-P0)P0]]>或PN2=S·PP0]]>其中S为比例因子，P为实际测得的在门内腔室中的绝对压力，P0为绝对环境压力。对于算法和控制器的优点是除了碰撞信号与环境压力无关外，主要是通过所述措施使此压力可与到目前为止仅被利用的加速度传感器兼容。
图1作为方框图表示本发明的装置。一个传感元件或者传感器元件1、例如一个微型机械薄膜在此用作压力测量元件。从传感器元件1发出的信号被一个放大器2放大，以便以后输送到模-数转换器3进行数字化。然后数字化了的信号送到信号预处理装置4，然后该预处理装置把经预处理的信号传输到一个发送器模块5。发送器模块5经过一条线路6将经滤波的信号传输到一个控制器，也就是传输到一个接收模块7。然后接收模块7将接收到的信号传输给一个处理器8，该处理器借助于一个存储器9通过一个数据输入/输出端将压力信号用于回拉装置的触发算法。然后根据对于触发算法的分析对回拉装置10、例如一个安全气囊或者安全带拉紧器进行控制。压力传感器由传感器元件1、放大器2、模-数转换器3、信号预处理装置4和发送器模块5组成。这些元件安装在一个壳体内，并且设置在车辆的侧面部分中，以便在发生侧面碰撞时测量绝热的压力上升。这样压力传感器用作一种间接的变形传感器。在此例如仅描述了一个压力传感器，然而通常是至少两个传感器设置在对置的车辆侧面中，或者例如甚至是四个传感器，以便在装有四门的车辆中对所有的门进行监控。在此压力传感器必须特别地设置在一个很大程度上封闭的车辆部件中，以便实现绝热的压力上升。
可以替代地将这样一个压力传感器也设置在车辆的另一部分中，以便例如探测正面、偏向和尾部碰撞。在这种情况下重要的是能够实现绝热压力上升，以便能通过所述压力上升达到快速感应。在例如可以设置在汽车暗管中、也可以设置在压力传感器本身中的控制器中设置了接收模块7、处理器8和存储器9。除此以外还可以设置其它模块，特别是也连接到作为似然性传感器的加速度传感器上。也可以将加速度传感器本身紧靠处理器8设置。代替加速度传感器也可以是另外的传感器类型，例如用固体声传感器或者变形传感器作为似然性传感器。只有当这个似然性传感器也将一个碰撞进行信号化时，处理器8才能控制回拉装置10。若控制装置设置在车辆的中心部位，则导线6在此为双导线。在此特别是设置了一个从压力传感器到控制器的单向连接。其中提供从控制器到导线6的直流电、以便给压力传感器提供必要的能量。为了传输数据，压力传感器作为电流强度变动，即通过振幅调制具有测量信号特征，这样，接收模块7通过这终电流强度变动而得到压力信号。也可以设置脉冲宽度调制来代替振幅调制。
此外还可有另外的替代方案，即在导线6上设置一个双向连接，也就是在此控制器也可以向压力传感器传输询问。另一种替代方案是一条传感器总线。如图1所示，压力传感器可以与这条传感器总线连接，并且控制器也可以与传感器总线连接。为此被连接的传感器和控制器具有总线控制器，以便通过总线交换数据。这样一种总线对于大量使用传感器是大有好处的，以便减少电缆费用。
标准化可以通过传感器元件1本身实现，或者在信号预处理器4中实现，该信号预处理器用环境压力除所测得的压力；或者通过处理器8实现，该处理器最后用压力传感器的测量值在控制器中才进行除法运算。这三种可能性原则上可供选择。若标准化是通过传感器元件1本身达到的，则例如可以在压力传感器薄膜上设置一个孔。
从图2可看出所述装置所给出的方法的运行过程。如上所述，在方法步骤11中通过压力传感器的部件1到5产生压力信号。或许在此已通过传感器元件1或者信号预处理器4对压力信号进行标准化。在方法步骤12中通过发送器模块5将压力信号或者已标准化的压力信号传输到控制器，更确切地说传输到接收器模块7。在方法步骤13中处理器8接收已标准化或者未标准化的压力信号，并且在必要时进行标准化。在方法步骤14中处理器8借助存储器9执行触发算法，其中考虑似然性信号、优选地为加速度传感器的似然性信号。只有当压力信号和似然性信号显示出一个碰撞时才通过处理器8在触发算法中判别出碰撞，并且跳到方法步骤15，以便对回拉装置10进行控制。在对回拉装置10进行控制时也考虑如乘客监控和分类方面的参数。若在方法步骤14中未识别出碰撞，则跳向到方法步骤11。
权利要求
1.具有至少一个压力传感器(1至5)的碰撞感应装置、其中一个处理器(8)可如此地与所述至少一个压力传感器(1至5)连接，使得处理器(8)根据所述至少一个压力传感器(1至5)的一个信号进行碰撞感应，其特征在于，如此准备信号，使得该信号向一个预定的压力进行标准化。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，信号向环境压力进行标准化。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，设置另一个传感器用于测量环境压力。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个压力传感器(1至5)设置在一个很大程度上封闭的部件中，而所述另外的传感器则处于该部件之外。
5.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，设置一个用于提供环境压力的存储器(9)。
6.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个压力传感器的一个传感器元件(1)使得传感器元件(1)输出标准化的信号。
7.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，压力传感器(1-5)用于使信号标准化。
8.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，处理器(8)用于使信号标准化。
全文摘要
本发明提供一种碰撞感应装置，该装置借助一个压力来识别一个碰撞，其中为用于分析压力信号的一个处理器提供一个标准化信号。所述标准化或者在压力传感器中通过传感器元件(1)本身进行，或者通过信号预处理(4)进行，或者该标准化在处理器(8)中进行。
文档编号B60R21/01GK1642785SQ03807421
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月24日 优先权日2002年8月14日
发明者J·奥特巴赫, P·科赫尔, G·尼特舍, J·索麦克尔, M·乌尔默, R·-J·雷克纳格尔, B·亚当 申请人:罗伯特-博希股份公司
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