CN103517836B - 用于传输制动操作信息的传感器装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制动车辆车轮的制动系统的传感器装置，包括用于检测制动系统的制动踏板（12）的位置的行程传感器（4），其中该行程传感器（4）设计用于，基于制动踏板（12）的位置（16）来检测制动踏板（12）的操作，并发出指示出制动踏板（12）的操作的信号（38）。

Description

用于传输制动操作信息的传感器装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于制动车辆车轮的制动系统的传感器装置、车辆和一种用于控制指示出车辆中制动踏板的操作的指示装置的方法。
背景技术
出于安全的原因，车辆必须装备有刹车灯/制动灯，该刹车灯通过灯光信号为在后方行驶的车辆指示出制动器的操作。
发明内容
本发明的目的在于，改善对制动器操作的检测。
所述目的由独立权利要求的特征实现。优选的改进方案是从属权利要求的主题。
本发明提出，由控制制动器的制动踏板的位置得出制动器的操作。
本发明基于以下考虑：通常能够利用非接触式工作的开关来检测驾驶员对制动系统的操作。该开关例如可以安装于踏板或者串联主缸上，其中通过包含开关的电路，在检测到驾驶员的制动操作之后，能够产生和提供相应的制动操作信息或者说相应的制动操作信号。
本发明基于以下考虑：在已经具有用于检测制动踏板的位置的行程传感器的制动系统中，上述开关是冗余的，这是因为由制动踏板的位置也能得出明确的信息：制动踏板是否移动并操作制动系统的制动器。
所以本发明给出了一种用于制动车辆车轮的制动系统的传感器装置，该传感器装置包括用于检测制动系统的制动踏板的位置的行程传感器，其中该行程传感器设计用于：基于制动踏板的位置来检测制动踏板的操作，并发出指示出制动踏板的操作的信号。
通过用于制动操作检测的行程传感器的应用而取消了冗余的开关，这引起了可观的费用节省。另外，取消了用于容纳该冗余的开关连同其电路的所需要的结构空间，由此也可感觉到明显的空间节省。最终，例如在车辆生产者方面的布线成本也降低了，这是因为取消的开关和其电路不再必须被接入车辆的通信网络中。
行程传感器优选设计用于，当制动踏板的位置超过预先确定的阈值时，检测出制动踏板的操作。通过这种方法能够利用唯一的标准不仅检测制动踏板的操作，而且也检测制动踏板的操作结束以及由此检测制动系统的制动器的操作结束。
另选地或附加地，行程传感器能设计用于，当制动踏板的位置的变化率具有非零值时，检测出制动踏板的操作。通过这种方法能够直接从制动踏板的零位开始检测到制动踏板的操作，从而不再必须等到特定的阈值。
行程传感器可以特别有利地设计为，基于变化率激活或者关闭信号。例如能够通过检测到非零的正变化率而持久地激活信号，而通过检测到非零的负变化率而持久地关闭信号，这是因为根据变化率，踏板的运动方向是显而易见的，并能够由此确定出驾驶员刚才是踩下还是松开制动踏板。
在本发明的另一个改进方案中，在信号中，将制动踏板的位置叠加于关于制动踏板是否被操作的信息。通过这种方法能够利用唯一的数据线缆向机动车的通信网络中的、相对于传感器装置处于上级的电路单元传输多种信息。通过减小的敷设线缆成本，能够节省敷设线缆的费用、空间和生产成本。
在本发明的一个特别的改进方案中，行程传感器设计用于，发出另一个指示出制动踏板的位置的信号。通过分开发出指示出位置的信号和指示出制动操作的信号，能够彼此独立地根据不同的标准——例如可靠性、信息流量等等传输这两种信号。
在本发明的一个优选的改进方案中，行程传感器设计用于，将信号与行程传感器的供电电压叠加。通过这种方法能利用另一条已经存在于车辆的制动系统中的线路来传输信号，从而降低布线成本。
本发明也给出了一种用于制动至少一个车辆车轮的制动系统，该制动系统包括：用于基于制动踏板的位置而产生制动信号的制动踏板；已说明的传感器装置；和用于检测信号并当信号指示出制动踏板的操作时发出用于指示装置的控制信号的电子控制单元。
本发明也给出了一种车辆，该车辆具有至少一个车轮和已说明的用于制动车轮的制动系统。
本发明也给出了一种用于控制指示出车辆中制动踏板的操作的指示装置的方法，该方法包括以下步骤：检测制动踏板的位置，基于制动踏板的位置检测制动踏板的操作，以及当检测到制动踏板的操作时对指示装置进行控制。
附图说明
上述的本发明的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法通过结合下面对实施例的说明而更加清晰易懂，并结合附图对实施例作进一步阐述，其中：
图1示出具有根据本发明的第一实施例的行程传感器的车辆中的通信网络的一部分；
图2示出具有根据本发明的第二实施例的行程传感器的车辆中的通信网络的一部分；
图3示出具有根据本发明的第三实施例的行程传感器的车辆中的通信网络的一部分；和
图4示出具有根据本发明的第四实施例的行程传感器的车辆中的通信网络的一部分。
具体实施方式
参考图1，其示出了具有根据本发明的第一实施例的行程传感器4的车辆中的通信网络2的一部分。
行程传感器4包括传感器装置5和电子控制单元6，以下称为ECU6，该电子控制单元属于未进一步展示的制动系统。ECU与中央机动车控制单元8通信。
传感器装置5包括传感元件10，该传感元件与车辆的制动踏板12相连接并且将制动踏板12的位置作为未进一步展示的测量值发出到传感器装置5中的微控制器14。在此，制动踏板12的位置可以是距离值和/或角度值。微控制器14将制动踏板12的位置转变成电子测量信号16，并且通过接口18发送至ECU6。此外，传感器装置5通过接口18从ECU6被相对于接地电位22供给供电电压20。
ECU6具有电压源24，由该电压源通过在ECU6中存在的接口26输出供电电压20。此外，ECU6具有自身的微控制器28，该微控制器接收包含制动踏板的位置的测量信号16并且对该测量信号进行电子处理。该处理例如可以包括测量信号16的噪声过滤和/或编码。
已经处理过的测量信号30接着被通过收发器32和接口26发送至机动车控制单元，该机动车控制单元例如为了调节的目的在防抱死系统的范围内使用处理过的测量信号30。除了微控制器28之外，ECU6还具有信号解码器34，该信号解码器同样接收电子测量信号16。该信号解码器34关于制动踏板12的操作对测量信号16进行分析。此外，信号解码器34例如把测量信号16与阈值36进行比较，并且当测量信号16超过阈值36时，把制动踏板12的操作作为操作信号38发出。该阈值36能够如示出地被从外部输入到信号解码器34中，或者存储在信号解码器34内部。信号解码器34能够另选地或附加地例如基于测量信号16的变化率确定出例如测量信号16的变化，并因此推断出制动踏板12的操作。信号解码器34例如可以考虑该变化率的数学符号/正负号（Vorzeichen），以确定驾驶员关闭还是打开制动器。如果测量信号16发生变化并且驾驶员关闭制动器，则信号解码器34接通操作信号38。如果测量信号16发生变化并且驾驶员打开制动器，则信号解码器34切断操作信号38。操作信号38在ECU6中被通过硬件输出端40和接口26直接输出到刹车灯设备42，以启动该刹车灯设备。
参考图2，其示出了具有根据本发明的第二实施例的行程传感器4的车辆中的通信网络2的一部分。
在图2中为与图1相同的元件设有相同的附图标记并且不再次说明。
在图2的实施例中，信号解码器34位于传感器装置5中。在此，操作信号38被通过自身的线路经由传感器装置5的接口18传输至ECU6的接口26并接着传输至硬件输出端40。
参考图3，其示出了具有根据本发明的第三实施例的行程传感器4的车辆中的通信网络2的一部分。在图3中为与图1和图2相同的元件设有相同的附图标记并且不再次说明。
在图3的实施例中，信号解码器34依然位于传感器装置5中。在此，操作信号38被直接输出到刹车灯设备42，而不经过ECU6。因此ECU6的故障对于制动灯设备42的功能没有影响。
参考图4，其示出了具有根据本发明的第四实施例的行程传感器4的车辆中的通信网络2的一部分。在图4中为与图1和图2相同的元件设有相同的附图标记并且不再次说明。
在图4的实施例中，信号解码器34依然位于传感器装置5中。在此，操作信号38被调制到供电电压20并由此通过供电电压20的线路而在传感器装置5和ECU6之间传输。该调制例如能够通过简单地将供电电压20与操作信号38叠加而实现。

Claims (10)

1.一种用于制动车辆车轮的制动系统的传感器装置，包括用于检测所述制动系统的制动踏板(12)的位置的行程传感器(4)，其中所述行程传感器(4)设计用于，基于所述制动踏板(12)的位置来检测制动踏板(12)的操作，并发出指示出制动踏板(12)的操作的操作信号(38)，以及
微控制器(14)，用于将所述制动踏板(12)的位置转变成电子测量信号(16)，
其特征在于，所述行程传感器(4)具有信号解码器(34)，用于对所述测量信号(16)进行分析并把所述制动踏板(12)的操作作为操作信号(38)发出。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述信号解码器(34)把所述测量信号(16)与阈值(36)进行比较，并且当所述测量信号(16)超过所述阈值(36)时，把所述制动踏板(12)的操作作为操作信号(38)发出。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述信号解码器(34)基于所述测量信号(16)的变化率确定出所述测量信号(16)的变化，并把所述制动踏板(12)的操作作为操作信号(38)发出。
4.根据权利要求3所述的传感器装置，其中所述信号解码器(34)设计用于，基于所述变化率激活或关闭所述操作信号(38)。
5.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中在所述操作信号(38)中，将制动踏板的位置叠加于关于制动踏板(12)是否被操作的信息。
6.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中所述行程传感器(4)设计用于，发出另一个指示出制动踏板(12)的位置的信号，其中，所述测量信号(16)和所述操作信号(38)单独地输出。
7.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中所述行程传感器(4)设计用于，将所述操作信号(38)与行程传感器(4)的供电电压(20)叠加。
8.一种用于制动至少一个车辆车轮的制动系统，包括：制动踏板(12)；根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置；和用于检测所述测量信号(16)和所述操作信号(38)并当所述操作信号(38)指示出所述制动踏板(12)的操作时发出用于指示装置(42)的控制信号的电子控制单元(6)。
9.一种用于制动至少一个车辆车轮的制动系统，包括：制动踏板(12)；根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置；用于检测所述测量信号(16)的电子控制单元(6)；和刹车灯设备(42)，所述操作信号(38)通过所述行程传感器(4)被直接输出到所述刹车灯设备(42)。
10.一种车辆，包括至少一个车轮和根据权利要求8所述的用于制动车轮的制动系统。
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