专利名称：汽车的感应式传感器�？楹驮诵姓庵执衅髂？榈姆椒�
技术领域：
本发明涉及如独立权利要求前序部分所述的用于汽车安全系统的传感器�？楹陀糜谑拐庵执衅髂？樵诵械姆椒�。
背景技术：
由DE 11 2006 003 053 T5已知无线转速传感器，其中测量汽车车轮的转速并且将由传感器测得的测量值制备成数据电码，它给出车轮转速。此外这样配置传感器，使得无线地发送数据电码。为了测量转速，测量单元测量磁流的变化并且无线地导引相应的信号返回到基站或控制单元。现有的传感器部件包括电池或其它形式的能源或电源，它一般提供相对较小的电流，例如以低压供电。此外所谓的ECU部件可以控制所述传感器部件转换到睡眠�？椋糜诮谑〉绯氐缌鳎蛭悼赡芡Ｖ埂Ｓ蒛S 2004/0150516 Al已知无线的转速计系统，其中产生和/或储存必需的能量，用于无线地供电转速计。在此设有能量管理， 为了产生能量使用发电机，它为了产生能量充分利用汽车车轮的旋转。作为储存设备使用高效-可再充电的电池或者超级电容。作为发电机可以使用所谓的多极旋转发电机。发送器元件可以在接通到休眠模式或使其无效，直到控制器通过其发送器�？榛叫汛衅�。
发明内容
与此相比，按照本发明的用于汽车安全系统的传感器�？榛蛳嘤Φ挠糜谑拐庵执衅髟诵械姆椒ǖ挠诺闶牵龃衅髂？榫哂锌刂谱爸煤陀糜谑莸拇娲⑵鳎渲懈每刂谱爸酶葜辽僖桓銎挡问�/或事件从存储器读出并发送数据。由此能够根据情况发送，它减小能耗，但是同时不限制数据在时间上的连续性。因此例如对于制动器的控制，能够在控制器中的分析算法中实现准确地分析。尤其在转速计中本发明具有大的用处，因为一般在汽车中设置四个转速计，因此对于每个轮胎配有一个并因此使无线电通讯限制到最少。在传感器�？橹猩栌写娲⑵饕丫芄辉诖衅髂？楸旧碇薪械谝淮畏治觯纱耸箍刂破髯魑⑺偷奈尴咝藕诺慕邮掌髅獬庵址治�。这带来数据分析上的速度优势。在此传感器模块指的是结构单元，例如转速计或加速度传感器或速率传感器或空气压力传感器或固体声传感器。对传感器�？橛绕浠箍梢愿缴璨考绺致只蚨嗉嗦肫�。在此传感器模块可以具有自身的传感器元件，其中例如可以使用霍尔效应、各向异性磁阻效应(AMR)和巨磁阻效应(GMR效应)。除了传感器元件以外，以常见的方式也还存在 ASIC，专用集成电路，它执行传感器信号的预处理。在此传感器�？槭欠獗盏慕峁沟ピ�。只设有用于安装位置的连接措施。所述汽车安全系统例如是行驶动力调节器、制动系统和/或气囊系统。用于根据传感器信号无线发送数据的发送器是至少一个无线发送器，它例如可以通过高频扩频如DSSS Direct Sequence Spread Spectrum (直接序列扩频)或连续变换发送频率(FHSSFrequency Hopping Spread Spectrum (跳频扩频))使用。目前也可以使用所谓的RFID即发射应答技术。在此也可以通过发射的电磁波供给能量，其中在传感器�？榈奶煜呦呷χ姓鞲杏Φ缌鞑⑶页涞缧钅芷�。该蓄能器负责对于读出过程、对于芯片供电或者可以只用于微芯片供电。直接由控制器中的发送器或者由外部的发送器发送信号到传感器。RFID标签调制电磁波并因此传递信息。所述数据例如是数据电码，在其中含有真正的传感器值。所述传感器信号代表传感器元件给出的传感器值。在此也可以是传感器信号的多路传送。所述数据电码除了有效数据、例如传感器值以外也可以具有其它数据如识别数据或用于修正错误的附加数据。发电式作用的测量原理指的是一种测量原理，其中通过测量过程同时也产生能量。对此的优选实施是感应式的测量原理，但是也可以是其它测量原理，例如压电的或振动换能器。因此通过测量原理描述一种测量装置，它也同时产生能量。所述存储器通常称为电子存储器，在其中可以存储数据。所述存储器一般由集成电路构成。所述控制装置或者可以是专用集成电路(ASIC)，或者是可编程组件，如微控制器或微处理器。也可以设有机械控制装置，它对汽车参数或事件做出反应。传感器�？榈脑诵兄傅氖谴衅髂？槭栽诵�。在从属的权利要求中给出在独立的权利要求中给出的传感器�？榛蛴糜谑拐庵钟糜谄蛋踩低车拇衅髂？樵诵蟹椒ǖ挠欣慕桨负透纳�。有利地使所述存储器由环形存储器构成。该环形存储器指的是一种存储器，它连续地在一定的时间段里存储数据并且在给定的时间过后再覆盖它们，用于重新释放用于新数据的存储空间。此外有利的是，所述存储器和控制装置设置在集成电路上。这能够实现紧凑的结构形式并且减少传感器�？榈目占湫枨�。由此也可以提高可靠性。此外有利的是，这样配备装置，通过直线运动或旋转运动通过感应产生能量和传感器信号。此外有利的是，所述传感器�？榕渲糜糜诘湍苣Ｊ胶透吣苣Ｊ剑渲兴龃衅髂？榫哂凶豢兀萜挡问�/或事件在低能模式与高能模式之间转换。低能模式指的是一种状态，在该状态传感器模块只消耗很少能量，而高能模式相应地消耗更多能量，即，高能模式比低能模式消耗更多的能量。所述转换开关一般按照软件也可以电子或机械地构成。根据汽车参数，它们例如是汽车速度和/或事件如车轮状态如滑转或抱死的车轮来影响所述转换开关。通过根据事件控制转换开关，实现规则的关联性。因此尤其可以根据汽车速度或以规则为基础实现发送器的数据传递率。在第一种情况下在低速时在微控制器或其它处理器或分析电路中以低时钟频率处理数据，并且以低数据率从传感器�？榉⑺偷娇刂破鳎粗蛞愿咚偈迪帧Ｔ诟菔录刂谱豢厥痹谖⒖刂破髦杏糜谑荽淼氖敝悠德屎驮谡Ｔ诵惺钡氖荽萋适堑偷摹Ｔ诘湍苣Ｊ街幸愿ǖ氖奔浼涓羰迪只〖嗫�。在需要时例如车轮滑转或抱死时以高时钟频率在微控制器中处理信号，并且以速度梯度和/或绝对速度的高数据率传递。当然可以组合根据速度或以规则为基础的信号传递。有利地使所述传感器�？榫哂写姓庵挚氐哪芰抗芾恚柚迷诩傻缏飞希� 在其上也设有传感器信号的预处理。因此可以将这些功能相互集成在ASIC上并且可以选择特别成本有利的紧凑的加工。
在附图中示出本发明的实施例并且在下面的描述中详细解释。附图中 图1示出汽车安全系统的方框图，
图2示出转速计的第一实施例，
图3示出转速计的第二实施例，
图4示出按照本发明的传感器�？楹涂刂破鞯姆娇蛲迹�
图5示出传感器�？榈牟芰亢筒衅餍藕诺牡缏凡糠郑�
图6示出发送器的方框图，
图7示出按照本发明方法的流程图。
具体实施例方式图1以方框图示出汽车FZ中的汽车安全系统，具有四个转速计WSSl至4、用于汽车动力调节的控制器ESP和由ESP控制器ESP控制的致动器AKT。转速计WSSl至4通过无线传递与控制器ESP连接，由此使转速计WSSl至4分别具有天线Al至A4，用于将其数据传递到控制器ESP，其中控制器ESP为了接收这些数据具有天线A5。因此至少每个转速计 WSSl至4都具有发送�？椋糜诶缫岳┢捣椒ń荽莸娇刂破鱁SP，其中控制器ESP 具有至少一个接收装置，用于可以正确地接收所述信号并且解调。也能够使转速计WSSl至 4与控制器ESP之间的无线连接单向地从转速计到控制器ESP或者也可以双向地实现。也能够实现广播模式。对此指的是，传感器发送数据给各方，无需定址特定的接收器，如同在无线广播传输中常见的那样。也能够使转速计将其数据传递到其它仪器，例如其它传感器，其通过电缆连接与控制器ESP连接并因此使这个第二部分构成为通过电缆连接传递数据。控制器ESP根据所述传感器和其它传感器信号控制致动器AKT，例如制动器。除了目前所示的转速计WSSl至 4以外也可以无线地与控制器耦联其它的用于汽车安全系统的传感器、如碰撞传感器、即例如加速度传感器、转速率传感器、力传感器、固体声传感器、空气压力传感器和环境传感器如视频、雷达、激光雷达或超声波。图2示出有效的转速计的工作原理，它为了运行连接在能源的电压源上。传感器检测磁流密度的变化。目前作为传感器元件22例如设有霍尔传感器，它测量钢轮20的磁流密度的变化。附加地还设有磁体21，它通过旋转的钢轮改变其磁场。产生的信号是正弦信号23，它传递到控制器ECU用于继续处理。在图3中示出另一转速计实施例。在这里多极编码器30作为轮，具有变化的磁极。 所述轮的旋转起到改变传感器元件31中的磁流的作用。由ASIC分析传感器元件的信号， 然后作为数字信号传递到控制器ECU。这些数字信号配有标记符号32。公知的原理是霍尔效应、各向异性的磁阻效应和巨磁阻效应(GMR效应)。由ASIC 制备信号并且提供具有与运动无关的恒定振幅的信号，它同样对于每个传感器连续地通过无线电传递到控制器并且在那里在微控制器中继续处理。图4以方框图示出控制器E⑶和按照本发明的以标记符号40至45表示的传感器模块。按照本发明的传感器模块具有唯一的用于同时产生传感器信号和能源的装置40。通过一般设置在ASIC上的能源管理41实现能量在蓄能器42例如电容中的存储，该电容也用于EMV (电磁兼容性)。传感器信号为了传感器信号的数字化传递到微控制器43内部或外部的模数转换器上。微控制器43存储数字化的传感器信号到环形缓冲器44，并且从环形缓冲器通过收发机45通过无线信号传递数据到控制器ECU的另一收发机46，当汽车参数如汽车速度和/或事件显示如车轮抱死或车轮滑转时。这些数据或者可以由传感器信号本身或者由控制器ECU获取。为此现在也双向地构成无线通讯。ASIC由传感器信号形成与速度有关的电压信号，它已经在传感器�？橹惺值卮�。在此微控制器43可以将传感器信号转换成控制器专用的信号，其分析信号并且在环形存储器中连续地存储数据。然后在规则情况下例如在不允许的速度变化时存储的数据供使用并且继续传导到收发机45，用于将它们传递到控制器ECU。在ASIC或在微控制器中转换成数字的速度信号或加速度信号能够易于继续处理。所述速度信号或加速度信号或者可以通过变送器45直接传递到控制器ECU上或通过收发机以固定的间断的时间间距传递到控制器ECU上，或者将信号事先在微控制器中继续处理和分析。在这里可以设定收发机45的上述的根据速度的或者以规则为基础的数据传递率。图5示出按照本发明的传感器�？榈木植�。线圈SP连接在ASIC上，一方面用于传感器处理PP，另一方面用于产生能量EE。能量供给EE尤其可以充电电容C或者也充电其它电容或蓄能器。由传感器信号预处理PP制备的传感器信号传递到收发机TX，它通过天线AT根据传感器信号发射数据。在图6中示出收发机TX的可能的实施例。数字信号可以首先转换成模拟信号，用于放大和然后调制信号，例如通过扩频或跳频。调制也可以数字地实现并且在调制后还可以放大。相反地构成接收结构在接收天线后面大多衔接换频器、放大器和滤波器以及数字 信号处理。图7以流程图示出按照本发明的方法。在方法步骤700中例如通过线圈SP同时产生传感器信号和能源。传感器信号在方法步骤701中预处理并且提供例如参数，能量管理在方法步骤702中需要这些参数，用于决定，是否必须在传感器�？榈牡湍苣Ｊ接敫吣苣Ｊ街渥�。预处理的传感器信号在方法步骤704中为了传递而存储并且在方法步骤705 中发送。控制装置借助于汽车参数和/或事件决定，是否要进行传递。同步地也运行能量管理，因为需要较多能量用于发送状态，而需要较少能量用于纯测量。能量管理在方法步骤 703中决定，准备多少能量，即高能模式或低能模式，或者说通过处理的时钟频率或通过发送器TX发送的传递率设定哪种消耗。
权利要求
1.用于汽车安全系统的传感器�？椋渲懈么衅髂？榫哂兄辽僖桓龇⑺推�(TX)，用于根据传感器信号无线地发送数据，其中该传感器�？槭褂梅⒌缡阶饔玫牟饬吭恚纱送ü霾饬吭聿糜谑勾衅髂？樵诵械哪芰浚涮卣髟谟冢龃衅髂？榫哂锌刂谱爸煤陀糜谑莸拇娲⑵鳎隹刂谱爸酶葜辽僖桓銎挡问�/或事件从存储器读出并发送数据。
2.如权利要求1所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢龃娲⑵饔苫沸未娲⑵鞴钩�。
3.如权利要求1或2所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢龃娲⑵骱涂刂谱爸蒙柚迷诩傻缏飞�。
4.如权利要求1至3中任一项所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢銎挡问瞧邓俣�。
5.如上述权利要求中任一项所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢鍪录浅德肿刺�。
6.如上述权利要求中任一项所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢龃衅髂？榫哂心芰抗芾恚渚哂凶豢兀鲎豢馗萜挡问�/或事件在低能模式与高能模式之间转换。
7.如权利要求6所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢龅湍苣Ｊ缴柚糜糜诓荩吣苣Ｊ缴柚糜糜诓莶⒎⑺�。
8.如权利要求7所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢龈吣苣Ｊ皆诖衅髂？橹幸鸶叩氖敝悠德�。
9.如权利要求1所述的传感器�？椋涮卣髟谟冢霾饬吭砉乖斐筛杏κ降�。
10.一种用于使汽车安全系统的传感器�？樵诵械姆椒ǎ渲杏纱衅髂？榈闹辽僖桓龇⑺推鞲荽衅餍藕盼尴叩胤⑺褪荩渲懈么衅髂？槭褂梅⒌缡阶饔玫牟饬吭恚纱送ü霾饬吭聿糜谑勾衅髂？樵诵械哪芰浚涮卣髟谟冢鍪荽娲⒃诖衅髂？橹械拇娲⑵髦校徊⑶铱刂谱爸迷诖衅髂？橹懈葜辽僖桓銎挡问�/或事件从存储器中读出并发送数据。
全文摘要
本发明建议用于汽车安全系统的传感器�？橐约耙恢质拐庵钟糜谄蛋踩低车拇衅髂？樵诵械姆椒ǎ渲杏纱衅髂？榈闹辽僖桓龇⑺推鞲荽衅餍藕盼尴叩胤⑺褪�。该传感器模块使用发电式作用的测量原理，由此通过所述测量原理产生用于使传感器�？樵诵械哪芰�。在传感器模块的存储器中存储数据并且控制装置根据至少一个汽车参数(例如速度)和/或事件(例如滑转、抱死)读出这些数据并发送它们。
文档编号G01P15/09GK102356321SQ201080012306
公开日2012年2月15日 申请日期2010年3月12日 优先权日2009年3月17日
发明者托尔库恩 B., 古泽 P. 申请人:罗伯特·博世有限公司
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