CN111902725A - 用于车辆的传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传感器装置(1)，具有传感器元件(WSS)和至少两个控制设备(ECU1，ECU2)，控制设备分别具有评估和控制单元(3A，3B)和能量源(VB1，VB2)，其中：在第一控制设备(ECU1)中，第一评估和控制单元(3A)与第一能量源(VB1)连接，在第二控制设备(ECU2)中，第二评估和控制单元(3B)与第二能量源(VB2)连接；其中至少两个控制设备(ECU1，ECU2)和传感器元件(WSS)通过至少一个单独的互连模块(10)彼此互连，其中相应的互连模块(10)将所属的传感器元件(WSS)的第一端子(WSS1)与第一能量源(VB1)和/或第二能量源(VB2)连接；其中传感器元件(WSS)的第二端子(WSS2)接地，其中至少利用关于检测到的测量参量的信息来调制流经传感器元件(WSS)的传感器电流(Is)，其中第一评估和控制单元(3A)和/或第二评估和控制单元(3B)评估检测到的传感器电流(Is)，并且其中互连模块(10)在所连接的能量源(VB1，VB2)发生故障时分别将传感器元件(WSS)的第一端子(WSS1)与另一个能量源(VB2，VB1)连接。互连模块(10)可以包括电流传感器，借助于电流传感器生成表示传感器电流的信号，并且该信号被提供用于第一或第二评估和控制单元(3A，3B)。

Description

用于车辆的传感器装置
技术领域
本发明基于根据独立权利要求1的前序部分的用于车辆的传感器装置。
背景技术
由现有技术已知用于车辆的传感器装置，传感器装置分别具有车轮传感器，车轮传感器针对每个车辆具有至少一个传感器元件。各个车轮传感器通常通过两芯双绞线与用于车辆制动系统的控制设备连接，该控制设备例如执行ABS、ESP、ASR和/或坡上驻车功能(ABS：防抱死制动系统，ESP：电子稳定程序，ASR：牵引力控制)。通常，至少一个传感器元件的第一端子经由控制设备与能量源连接(高侧路径)，并且至少一个传感器元件的第二端子经由控制设备接地(低侧路径)。流过至少一个传感器元件的传感器电流利用关于对应车轮的转数和/或旋转速度的信息被调制，其中控制设备的评估和控制单元评估在至少一个传感器元件与地之间检测到的传感器电流。
由DE 10 2015 202 335 A1已知了一种用于车轮传感器装置的传感器壳体、一种车轮传感器装置、一种车轮轴承装置以及一种用于形成适于确定车辆车轮的转数和/或旋转速度的传感器系统的方法。车轮传感器装置包括第一传感器元件和附加的第二传感器元件，借助第一传感器元件可将关于车轮的转数和/或旋转速度的至少一个第一传感器参量提供给车辆的至少一个评估和/或控制装置，借助第二传感器元件可将关于相同车轮的转数和/或旋转速度的至少一个第二传感器参量提供给该至少一个评估和/或控制装置。
发明内容
具有独立权利要求1的特征的用于车辆的传感器装置的优点在于，单独的互连模块将至少两个控制设备和已有的传感器元件彼此互连。互连模块将所连接的传感器元件的传感器信号提供给至少两个控制设备，从而至少两个控制设备的评估和控制单元可以同时评估所连接的传感器元件的传感器信号。此外，各个传感器元件的电压供应可以在两个能量源之间切换，从而在第一能量源发生故障时可以自动切换到第二能量源上。通过对每个测量点仅使用一个简单的传感器元件，由两个控制单元对该传感器元件的传感器信号进行冗余评估，在评估单元大致相同冗余的情况下，与对每个测量点使用两个传感器元件相比，实现显著降低成本，这是因为来自这两个控制设备中所有测量点的传感器信号都被评估，并且各个传感器元件的故障概率很低。
单独的互连模块实现了这种用于车辆的传感器装置的模块化构造。另外，本发明的实施例使得能够在控制设备中保留先前的评估概念。
本发明的实施例提供了一种用于车辆的传感器装置，其具有传感器元件和至少两个控制设备，这些控制设备分别具有评估和控制单元和能量源。在第一控制设备中，第一评估和控制单元与第一能量源连接，在第二控制设备中，第二评估和控制单元与第二能量源连接。在此，至少两个控制设备和该传感器元件经由至少一个单独的互连模块彼此互连，其中相应的互连模块将所属的传感器元件的第一端子与第一能量源和/或第二能量源连接。传感器元件的第二端子接地。流过传感器元件的传感器电流利用关于检测到的测量参量的信息被调制，其中第一评估和控制单元和/或第二评估和控制单元评估检测到的传感器电流。互连模块在所连接的能量源发生故障时分别将相应的传感器元件的第一连接与另一个能量源连接。
通常，根据本发明的传感器装置的实施例可以包括多个传感器元件，它们分别分布在车辆中的相应测量点处。因此，本传感器装置的实施例可以优选地用于车辆制动系统中。在这种制动系统中，测量点例如可以分别与一个车轮相关联，其中对应的传感器元件能够检测相关联的车轮的至少一个速度和/或转速。当然，也可以在这样的测量点处检测其他测量参量，例如温度、压力等。
在当前情况下，评估和控制单元可以理解为处理或评估检测到的传感器信号的电路。评估和控制单元可以具有至少一个接口，该接口可以根据硬件和/或软件来设计。在根据硬件的设计的情况下，接口可以是例如所谓的系统ASIC的一部分，该部分包含有评估和控制单元的多种功能。然而，接口也可以是分离的集成电路或至少部分地由分散的组件组成。在根据软件的设计的情况下，接口可以例如是除其他软件模块外存在于微控制器上的软件模块。也有利的是具有程序代码的计算机程序产品，程序代码存储在诸如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器之类的机器可读载体上，并且当由评估和控制单元执行该程序时，程序代码用于执行评估。
在当前情况下，控制单元可以理解为电子设备、例如制动控制单元，其与液压制动系统结合可以实施各种制动功能，例如ABS、ESP、ASR和/或坡上驻车功能(ABS：防抱死制动系统，ESP：电子稳定程序，ASR：牵引力控制)。在此，这两个控制设备可以在正常运行中执行各种制动功能。在一个控制设备发生故障，可以提出：另一个控制设备接替发生故障的控制设备的制动功能。
在当前情况下，传感器元件应理解为电气组件，其直接或间接地在相关联的车轮区域内检测物理参量或物理参量的变化，并优选地将物理参量或其变化转化为电传感器信号。这可以例如通过发送和/或接收声音和/或电磁波和/或通过磁场或磁场的变化来完成。光学传感器元件是可能的，其例如具有相板和/或荧光化表面和/或半导体，其检测所接收波的冲击或强度、波长、频率、角度等，这种光学传感器元件例如是红外传感器元件。也可以考虑声学传感器元件，例如超声传感器元件和/或高频传感器元件和/或雷达传感器元件和/或对磁场起反应的传感器元件，例如霍尔传感器元件和/或磁阻传感器元件和/或例如通过磁感应产生的电压记录磁场变化的感应传感器元件。
通过从属权利要求实施的措施和改进方案能够有利地改进在独立专利权利要求1中规定的用于车辆的传感器装置。
特别有利的是，转换装置可以至少针对每个连接的传感器元件包括具有公共节点的两个二极管，在该公共节点处可以施加有用于与公共节点连接的传感器元件的电源电压。在此，第一二极管可以将第一能量源沿导通方向与公共节点连接，并且第二二极管可以将第二能量源沿导通方向与公共节点连接，使得在公共节点处可以施加由第一能量源和/或第二能量源馈送出的电源电压，其中实现了较高的电压。这使得能够以较高电压降为代价简单且廉价地实现转换装置，该转换装置可以在电压源之间自动切换而无需控制信号。
可替代地，转换装置可以至少针对每个所连接的传感器元件包括具有公共节点的两个开关元件，在该公共节点处可以施加有用于与公共节点连接的传感器元件的电源电压。在此，第一驱控单元可以驱控将公共节点与第一能量源连接的第一开关元件，第二驱控单元可以驱控将公共节点与第二能量源连接的第二开关元件。在该实施例中，可以确定优选地使用哪个能量源来供应所连接的传感器元件。另外，当使用场效应晶体管作为开关元件时，可以减小传感器电流路径中的电压降。因此例如，当第一电压识别器识别出第一能量源提供第一电压时，第一驱控单元可以驱控第一开关元件并将公共节点与第一能量源连接。另外，当第二电压识别器识别出第二能量源提供第二电压并且优先电路开启对第二开关元件的驱控时，第二驱控单元可以驱控第二开关元件并将公共节点与第二能量源连接。当第一电压识别器识别出第一能量源不提供电压时，优先电路可以开启对第二开关元件的驱控。
在传感器装置的另一有利的实施方式中，第一评估和控制单元可以评估在所连接的能量源和相应的传感器元件之间检测到的相应的传感器电流。
在传感器装置的另一有利的实施方式中，第二控制装置中的相应传感器元件的第二端子部可以接地。由此，第二评估和控制单元可以评估在相应传感器元件和地之间检测到的相应传感器电流。另外，可以在相应的互连模块中布置电流处理器，该电流处理器可以检测在所连接的能量源与相应传感器元件之间的相应传感器电流，并且可以将其提供给第一评估和控制单元。此外，第二评估和控制单元可以直接接收和评估相应的传感器电流作为第二测量电流。
备选地，相应传感器元件的第二端子可以在互连模块中接地。在该实施例中，第一评估和控制单元和第二评估和控制单元可以评估在所连接的能量源与相应传感器元件之间检测到的相应传感器电流。
在传感器装置的另一有利实施形式中，可以在相应的互连模块中布置电流处理器，该电流处理器可以在所连接的能量源与所属的传感器元件之间检测传感器电流，并且可以将其作为所属的测量电流提供给第一评估和控制单元和/或第二评估和控制单元。在此，相应的电流处理可以包括环接到电流路径中的电流传感器，该电流传感器可以分支出所属传感器电流的一部分，并且可以将该部分转发到第一评估和控制单元和/或第二评估和控制单元。由此，测量流入所属传感器元件的第一端子中的传感器电流，并将传感器电流的等效但显著较小的一部分转发给第一评估和控制单元和/或第二评估和控制单元。由此能够减少互连模块中的功率损耗。
在传感器装置的另一有利的实施方式中，第一评估和控制单元和/或第二评估和控制单元可以至少对于每个所连接的传感器元件具有一个输入电路，该输入电路将相应的传感器电流的部分转化为相当于相应传感器电流的测量信号。例如可以产生一个电压作为表示相应传感器电流的测量信号。在该实施例中，输入电路可以包括例如具有较高电阻值的欧姆电阻，该欧姆电阻从减小的测量电流生成代表传感器电流的电压值。由此，不需要改变随后的评估电路或随后的评估方法。
替代地，用于所连接的传感器元件的相应的电流处理器可以包括电流准备器，该电流准备器布置在所属的电流传感器与第一评估和控制单元之间和/或布置在所属的电流传感器与第二评估和控制单元之间，并且电流准备器将传感器电流的部分转化为所属的电流，该电流表示所属的传感器电流。在该实施例中，不需要改变评估和控制单元。
在传感器装置的另一有利的实施形式中，电流处理器可以包括具有储能器的第一辅助电压生成器，该储能器在总和点上输出第一辅助电压，该第一辅助电压低于能量源的电源电压。此外，为了对储能器充电，总和点可以在相应转换装置和相应电流传感器之间与所连接的传感器元件的传感器电流路径连接。第一辅助电压例如可以比能量源的电源电压低大约IV。总和点可以例如分别经由反馈保护二极管和电流源与所连接的传感器元件的传感器电流路径连接。此外，电流处理器可以包括第二辅助电压生成器，其可以被设计为直流电压转换器并且可以将第一辅助电压转化为明显较低的第二辅助电压。该第二辅助电压可以优选地供给电流准备器。由此，电流准备器用作可受载的能量源，其借助第二辅助电压源被馈电。为了使总损耗功率保持较低，该辅助电压源具有约为2.5V至3V的电压。有利地，第一辅助电压源的能量由从第一或第二能量源施加到所连接的传感器元件的第一输入端的电源电压来生成。
在传感器装置的另一有利的实施方式中，电流处理器可以包括紧急电压生成器，该紧急电压生成器在电源电压不足时可以给所连接的传感器元件供给第三辅助电压，该第三辅助电压从其他所连接的传感器元件的传感器电流路径中产生。当针对一个传感器元件这两个电源电压均发生故障时，紧急电压生器起作用。紧急电压生成器装置可以包括：例如，将大约2.5V至3V的第二辅助电压转化为大约8V的较高的第三辅助电压的直流电压转换器；开关装置和反馈保护二极管，其中该开关装置将第三辅助电压提供与相关的传感器电流路径连接。
在传感器装置的另一有利的实施形式中，各个传感器元件可以分别经由双线线路与互连模块连接。另外，至少两个控制单元可以分别经由双线线路与各个互连模块连接。
在传感器装置的另一有利的实施形式中，各个互连模块可以分别被设计为ASIC组件。此外，各个互连模块可以分别布置在所属的传感器元件的插头和/或壳体中。
本发明的实施例在附图中被示出，并且在以下描述中对其进行了解释。在附图中，相同的附图标记表示执行相同或模拟功能的组件或元件。
附图说明
图1示出了根据本发明的用于车辆的传感器装置的第一实施例的示意性框图。
图2示出了根据本发明的用于车辆的传感器装置的第二实施例的示意性框图。
图3示出了根据本发明的图1或2中用于车辆的传感器装置的转换装置的第一实施例的示意性框图。
图4示出了根据本发明的图1或2中用于车辆的传感器装置的转换装置的第二实施例的示意性框图。
图5示出了根据本发明的用于图1中车辆的传感器装置的电流处理器的第一实施例的示意性框图。
图6示出了根据本发明的用于图1中车辆的传感器装置的电流处理器的第二实施例的示意性框图。
图7示出了根据本发明的用于图1中车辆的传感器装置的电流处理器的第三实施例的示意性框图。
具体实施方式
从图1和图2可以看出，所示的用于车辆的传感器装置1，1A，1B的实施例分别包括一个传感器元件WSS和至少两个控制设备ECU1，ECU2，控制设备分别具有评估和控制单元3A，3B和能量源VB1，VB2。从图1和图2可以看出，在第一控制设备ECU1中，第一评估和控制单元3A与第一能量源VB1连接。在第二控制设备ECU2中，第二评估和控制单元3B与第二能量源VB2连接。在此，至少两个控制设备ECU1，ECU2和传感器元件WSS经由至少一个单独的互连模块10彼此互连。相应的互连模块10将所属的传感器元件WSS的第一端子WSS1与第一能量源VB1和/或第二能量源VB2连接。传感器元件WSS的第二端子WSS2接地。另外，流过传感器元件WSS的传感器电流Is利用关于检测到的测量参量的信息被调制，其中第一评估和控制单元3A和/或第二评估和控制单元3B评估检测到的传感器电流Is。互连模块10在所连接的能量源VB1，VB2出故障时将相应的传感器元件WSS的第一端子WSS1与另一个能量源VB2，VB1连接。这意味着，互连模块10在所连接的第一能量源VB1出故障时转换到第二能量源VB2上，在所连接的第二能量源VB2出故障时转换到第一能量源VB1上。
通常，根据本发明的用于车辆的传感器装置1，1A，1B的实施例包括多个测量点，每个测量点都具有各一个这种传感器元件WSS。为了清楚起见，在图1和2中仅分别示出了传感器元件WSS之一。当前传感器装置1，1A，1B的实施例优选用于车辆制动系统中。在这种制动系统中，例如可以分别将测量点与一个车轮相关联，其中传感器元件WSS可以检测对应车轮的至少一个转数和/或旋转速度。因此，在具有四个车轮的普通客车中，传感器装置1，1A，1B具有四个这样的传感器元件WSS。当然，也可以在这样的测量点处检测其他测量参量，例如温度、压力等。
在此，传感器元件WSS的第二端子端WSS2可以直接接地或经由中间连接的部件接地。
从图1和图2还可以看出，在所示的实施例中，互连模块10分别包括一个转换装置20和一个电流处理器30。在下文中，将参照图3和图4描述转换装置的实施例，并且参考图5至图7描述电流处理器30。
第一评估和控制单元3A可以评估在所连接的能量源VB1，VB2与相应传感器元件WSS之间检测到的相应传感器电流Is。为此，在相应的互连模块10中布置有电流处理器30，该电流处理器检测在所连接的能量源VB1，VB2与相应传感器元件WSS之间的相应传感器电流Is，并将其提供给第一评估和控制单元3A。这意味着第一评估和控制单元3A评估高侧路径中的传感器电流Is。
从图1还可以看出，用于车辆的传感器装置1A的所示第一实施例中，相应传感器元件WSS的第二端子WSS2在第二控制设备ECU2中经由测量电阻RMB接地，其中第二评估和控制单元3B接收并评估在相应传感器元件WSS与地之间检测到的相应传感器电流Is直接作为第二测量电流IM1。这意味着第二评估和控制单元3B评估在低侧路径中检测到的传感器电流Is。
从图2还可以看出，在用于车辆的传感器装置1B的所示的第二实施例中，相应传感器元件WSS的第二端子端WSS2在互连模块10B中接地，其中第二评估和控制单元3B评估在所连接的能量源VB1，VB2与相应传感器元件WSS之间检测到的相应传感器电流Is。这意味着第二评估和控制单元3B还评估在高侧路径中检测到的传感器电流Is。从图2还可以看出，布置在相应互连模块10B中的电流处理器30检测在所连接的能量源VB1，VB2与相应传感器元件WSS之间的相应传感器电流Is，并且在示出的第二实施例中将其作为所属的测量电流IM1，IM2提供给第一评估和控制单元3A和第二评估和控制单元3B是可用的。
从图3可以看出，在所示的第一实施例中，转换装置20A包括具有公共节点K的两个二极管D1，D2，在该公共节点处施加有用于与公共节点K连接的传感器元件WSS的电源电压。在此，第一二极管D1将第一能量源VB1沿导通方向与公共节点K连接。第二二极管D2将第二能量源VB2沿导通方向与公共节点K连接。由此，在公共节点K上施加有由第一和/或第二能量源VB1，VB2馈送出的电源电压，其中实现了较高的电压。这意味着，节点K在第一能量源VB1出故障时由第二能量源VB2馈电，反之亦然。如果两个通道完全对称，则两个能量源VB1，VB2均等地给节点K馈电。
从图4还可以看出，在所示的第二实施例中，转换装置20B包括两个开关元件21，22，其优选地被设计为具有公共节点K的场效应晶体管，在该公共节点K处施加有用于与公共节点K连接的传感器元件WSS的电源电压。从图4中还可以看出，第一驱控单元25驱控将公共节点K与第一能量源VB1连接的第一开关元件21。第二驱控单元26控制将公共节点K与第二能量源VB2连接的第二开关元件22。从图4还可以看出，第一电压识别器23识别出第一能量源VB1是否提供第一电压。第二电压检测器24识别出第二能量源VB2是否提供第二电压。另外，转换装置20B包括优先电路27，该优先电路在所示的第二实施例中优选第一能量源VB1而不是第二能量源VB2。在未示出的替代实施例中，优先电路27可以优选第二能量源VB2而不是第一能量源VB1。当第一电压识别器23识别出第一能量源VB1提供第一电压时，第一驱控单元25驱控第一开关元件21并将公共节点K与第一能量源VB1连接。当第二电压识别器24识别出第二能量源VB2提供第二电压并且优先电路27开启对第二开关元件22的驱控时，第二驱控单元26驱控第二开关元件22并将公共节点K与第二能量源VB2连接。在所示的第二实施例中，当第一电压识别器23识别出第一能量源VB1不提何电压时，优先电路27开启对第二开关元件22的驱控。通过优先级电路27可以将第二能量源VB2更快地与公共节点K连接，这是因为优先级电路27仅将由第二驱控电路26生成的驱控信号接通到第二开关元件22上。
下面参考图5至图7描述图1中用于车辆的传感器装置1A的第一实施例的电流处理器30的各种实施例。从图5至图7可以看出，电流处理器30包括环接到电流路径中的电流传感器32，该电流传感器分支出传感器电流Is的一部分Is/n并将其转发到第一评估和控制单元3A。另外，电流传感器32将传感器电流Is传导至所属的传感器元件WSS的第一端子WSS1。
从图5还可以看出，在所示实施例中，电流传感器32包括两个欧姆电阻器R1，R2、运算放大器OPI和晶体管TI。所提到的电气部件如图所示彼此互连，因此与简单的电流镜电路相比，第一控制设备ECU1的高侧路径中的电流传感器32会引起轻微的电压降。通过电流传感器32测量流入传感器元件WSS的第一端子WSS1中的传感器电流Is，并且等效的、但是明显较小的电流Is/n被馈送给第一评估和控制单元3A，以便减小第一控制设备ECU1中的损耗功率。当分支传感器电流Is的附加部分Is/n时，应注意，能量源VB1，VB2能够提供传感器电流ls的附加部分Is/n。因此，从所连接的能量源VB1，VB2获取的总电流(Is/n+Is)不应超过例如50mA的预定最大值。使用v协议时，传感器电流Is的值为7mA/14mA/28mA。这些值可以通过电流传感器32大大降低。例如，可以对于n选择值50。为了给用于评估的第一评估和控制单元3A产生用于v协议的相应测量信号，至少对于每个所连接的传感器元件WSS具有第一评估和控制单元3A的输入电路可以被相应地调整，以便将相应传感器电流Is的部分Is/n转化为相当于相应传感器电流Is的测量信号。例如，可以将大约10欧姆的第一测量电阻RMA增大系数n到大约500欧姆，该系数在此对应于值50，以便能够直接处理来自电流传感器32的相应传感器电流Is的部分Is/n。由此，由于可以省略用于提供第一测量电流IM1的后续电流准备器34，其在图5中仅以虚线示出，因此可以显著减少用于调整第一控制设备ECU1的总费用。
如从图6和7可以看出，在所示的实施例中，电流处理器30包括电流准备器34，该电流准备器34布置在电流传感器32与第一评估和控制单元3A之间。电流准备器34被设计为可受载的能量源，并将相应传感器电流Is的部分Is/n转化为所属的第一测量电流IM1，该第一测量电流相当于相应传感器电流Is。如从图6和7还可以看出，电流处理器30包括具有储能器CH的第一辅助电压生成器35，储能器在总和点SP处输出第一辅助电压VH1。第一辅助电压VH1比能量源VB1，VB2的电源电压低IV，这些电源电压例如分别具有大约12V的值。为了对储能器CH充电，总和点SP在相应转换装置20和相应电流传感器32之间与所连接的传感器元件WSS的传感器电流路径连接。在所示的实施例中，总和点SP分别经由反馈保护二极管D3和电流源IQ与所连接的传感器元件WSS的传感器电流路径连接。此外，电流处理器30包括第二辅助电压生成器36，该第二辅助电压生成器36被设计为DC/DC转换器，并将第一辅助电压VH1转化为明显较低的、例如2.5V至3V的第二辅助电压VH2，以便总体上保持损耗功率较低。第二辅助电压生成器36向电流准备器34馈送第二辅助电压VH2。
从图7还可以看出，在所示实施例中，电流处理器30包括紧急电压生成器37，其在电源电压不足时给所连接的传感器元件WSS供给大约8V的第三辅助电压VH3，该第三辅助电压从其他所连接的传感器元件WSS的传感器电流路径中生成。在所示实施例中，紧急电压生成器37包括将第二辅助电压VH2转换成较高的第三辅助电压VH3的直流电压转换器38、开关装置SW和反馈保护二极管D4。开关装置SW将第三辅助电压VH3与相关的传感器电流路径连接，使得第三辅助电压VH3供给所属的传感器元件WSS。
对于图2中所示的传感器装置1B的第二实施例，对应的未示出的电流处理器30包括两个这种环接到电流路径中的电流传感器32，其中两个电流传感器32都使用电阻器R1。电流传感器32分别分支出传感器电流Is的一部分Is/n。当分支传感器电流Is的这两个附加部分Is/n时，应注意，能量源VB1，VB2能够提供传感器电流Is的这些附加部分Is/n。因此，从所连接的能量源VB1，VB2获取的总电流(2(Is/n)+Is)不应超过例如50mA的预定最大值。在此，第一电流传感器32将传感器电流Is的分支出的部分Is/n转发到第一评估和控制单元3A，并且第二电流传感器32将传感器电流Is的分支出的部分Is/n转发到第二评估和控制单元3B。类似于为第一控制设备ECU1的第一评估和控制单元3A提供第一测量电流IM1地实现为第二控制设备ECU2的第二评估和控制单元3B提供第二测量电流IM2。
互连模块10优选地被设计为ASIC组件。在这种情况下，各个互连模块10可以分别布置在所属的传感器元件WSS的插头和/或壳体中。替代地，互连模块10也可以安装在车辆中的其他合适的安装位置中。
如从图1和图2也可以看出，在所示的实施例中，各个传感器元件WSS以及至少两个控制设备ECU1，ECU2分别经由双线线路L1，L2，L3与所属的互连模块10连接。由此实现了简化的线缆连接工作。
本发明的实施例提供一种用于车辆的传感器装置，其中两个控制设备同时使用现有技术中已知的简单传感器元件。控制设备可以具有从现有技术已知的不变的或仅略微适应的评估和控制单元。

Claims (25)

1.一种传感器装置(1)，具有传感器元件(WSS)和至少两个控制设备(ECU1，ECU2)，所述至少两个控制设备分别具有评估和控制单元(3A，3B)和能量源(VB1，VB2)，其中在第一控制设备(ECU1)中，第一评估和控制单元(3A)与第一能量源(VB1)连接，并且在第二控制设备(ECU2)中，第二评估和控制单元(3B)与第二能量源(VB2)连接，其中所述至少两个控制设备(ECU1，ECU2)和所述传感器元件(WSS)通过至少一个单独的互连模块(10)彼此互连，其中相应的所述互连模块(10)将所属的所述传感器元件(WSS)的第一端子(WSS1)与所述第一能量源(VB1)和/或与所述第二能量源(VB2)连接，其中所述传感器元件(WSS)的第二端子(WSS2)接地，其中流过所述传感器元件(WSS)的传感器电流(Is)利用关于检测到的测量参量的信息被调制，其中所述第一评估和控制单元(3A)和/或所述第二评估和控制单元(3B)评估检测到的所述传感器电流(Is)，并且其中所述互连模块(10)在所连接的所述能量源(VB1，VB2)发生故障时分别将相应的所述传感器元件(WSS)的所述第一端子(WSS1)与另一个所述能量源(VB2，VB1)连接。
2.根据权利要求1所述的传感器装置(1)，其特征在于，提供有多个传感器元件(WSS)，所述多个传感器元件分别布置在测量点处。
3.根据权利要求2所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述测量点分别与一个车轮相关联，其中，所属的所述传感器元件(WSS)检测对应的所述车轮的至少一个转数和/或旋转速度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，相应的所述互连模块(10)具有转换装置(20A)，所述转换装置包括具有公共节点(K)的两个二极管(D1，D2)，在所述公共节点处施加有用于与所述公共节点(K)连接的所述传感器元件(WSS)的电源电压，其中第一二极管(D1)将所述第一能量源(VB1)沿导通方向与所述公共节点(K)连接，并且第二二极管(D2)将所述第二能量源(VB2)沿导通方向与所述公共节点(K)连接，使得在所述公共节点(K)处施加从所述第一能量源(VB1)和/或所述第二能量源(VB2)馈送出的电源电压，其中实现了较高的电压。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，相应的所述连接模块(10)具有转换装置(20B)，所述转换装置包括具有公共节点(K)的两个开关元件(21，22)，在所述公共节点处施加有用于与所述公共节点(K)连接的所述传感器元件(WSS)的电源电压，其中第一驱控单元(25)驱控第一开关元件(21)，所述第一开关元件将所述公共节点(K)与所述第一能量源(VB1)连接，并且第二驱控单元(26)驱控第二开关元件(22)，所述第二开关元件将所述公共节点(K)与所述第二能量源(VB2)连接。
6.根据权利要求5所述的传感器装置(1)，其特征在于，当第一电压识别器(23)识别出所述第一能量源(VB1)提供第一电压时，所述第一驱控单元(25)驱控所述第一开关元件(21)并将所述公共节点(K)与所述第一能量源(VB1)连接，其中当第二电压识别器(24)识别出所述第二能量源(VB2)提供第二电压并且优先电路(27)开启对所述第二开关元件(22)的所述驱控时，所述第二驱控单元(26)驱控所述第二开关元件(22)并将所述公共节点(K)与所述第二能量源(VB2)连接，其中当所述第一电压识别器(23)识别出所述第一能量源(VB1)不提供电压时，所述优先电路(27)开启对所述第二开关元件(22)的所述驱控。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述第一评估和控制单元(3A)评估在所连接的所述能量源(VB1，VB2)与相应的所述传感器元件(WSS)之间检测到的相应的所述传感器电流(Is)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，相应的所述传感器元件(WSS)的第二端子(WSS2)在所述第二控制设备(ECU2)中接地，其中所述第二评估和控制单元(3B)评估在相应的所述传感器元件(WSS)与地之间检测到的所属的所述传感器电流(Is)。
9.根据权利要求8所述的传感器装置(1)，其特征在于，在相应的所述互连模块(10，10A)中布置有电流处理器(30)，所述电流处理器检测在所连接的所述能量源(VB1，VB2)与所属的所述传感器元件(WSS)之间的传感器电流(Is)，并且所述电流处理器将所述传感器电流提供给所述第一评估和控制单元(3A)。
10.根据权利要求8或9所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述第二评估和控制单元(3B)接收并评估所属的所述传感器电流(Is)直接作为第二测量电流(IM2)。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，相应的所述传感器元件(WSS)的第二端子(WSS2)在所述互连模块(10，10B)中接地，其中所述第二评估和控制单元(3B)评估在所连接的所述能量源(VB1，VB2)与所属的所述传感器元件(WSS)之间检测到的所述传感器电流(Is)。
12.根据权利要求11所述的传感器装置(1)，其特征在于，在相应的连接模块(10，10B)中布置有电流处理器(30)，所述电流处理器在所连接的所述能量源(VB1，VB2)与所属的所述传感器元件(WSS)之间检测所述传感器电流(Is)，并且所述电流处理器将所述传感器电流作为测量电流(IM1，IM2)提供给所述第一评估和控制单元(3A)和/或第二评估和控制单元(3B)。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，相应的所述电流处理器(30)包括环接到电流路径中的电流传感器(32)，所述电流传感器分支出相应的所述传感器电流(Is)的一部分(Is/n)，并且所述电流传感器将所述部分转发到所述第一评估和控制单元(3A)和/或所述第二评估和控制单元(3B)。
14.根据权利要求13所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述第一评估和控制单元(3A)和/或所述第二评估和控制单元(3B)至少对于每个所连接的传感器元件(WSS)具有一个输入电路(RMA)，所述输入电路将相应的所述传感器电流(Is)的所述部分(Is/n)转化为所属的测量信号，所述测量信号相当于所述传感器电流(Is)。
15.根据权利要求13所述的传感器装置(1)，其特征在于，相应的所述电流处理器(30)包括电流准备器(34)，所述电流准备器布置在所属的所述电流传感器(32)与所述第一评估和控制单元(3A)之间和/或在所属的所述电流传感器(32)与所述第二评估和控制单元(3B)之间，并且所述电流准备器将所述传感器电流(Is)的所述部分(Is/n)转化为所属的测量信号(IM1，IM2)，所述测量信号相当于所述传感器电流(Is)。
16.根据权利要求15所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述电流处理器(30)包括具有储能器(CH)的第一辅助电压生成器(35)，所述储能器在总和点(SP)处输出第一辅助电压(VH1)，所述第一辅助电压低于所述能量源(VB1，VB2)的所述电源电压，其中为了对所述储能器(CH)充电，所述总和点(SP)在所述转换装置(20)和所述电流传感器(32)之间与所连接的所述传感器元件(WSS)的传感器电流路径连接。
17.根据权利要求16所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述总和点(SP)分别经由反馈保护二极管(D3)和电流源(IQ)与所连接的所述传感器元件(WSS)的所述传感器电流路径连接。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述电流处理器(30)包括第二辅助电压生成器(36)，所述第二辅助电压生成器被设计为直流电压转换器(DC/DC)，并且所述第二辅助电压生成器将所述第一辅助电压(VH1)转化为明显较低的第二辅助电压(VH2)。
19.根据权利要求18所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述第二辅助电压(VH2)供给所述电流准备器(34)。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述电流处理器(30)包括紧急电压生成器(37)，所述紧急电压生成器在电源电压不足时给所连接的传感器元件(WSS)供给第三辅助电压(VH3)，所述第三辅助电压从其他所连接的所述传感器元件(WSS)的传感器电流路径中生成。
21.根据权利要求20所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述紧急电压生成器(37)包括直流电压转换器(38)、开关装置(SW)和反馈保护二极管(D4)，所述直流电压转换器将所述第二辅助电压(VH2)转化为较高的第三辅助电压(VH3)，其中所述开关装置(SW)将所述第三辅助电压(VH3)与相关的所述传感器电流路径连接。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，各个所述传感器元件(WSS)分别经由双线线路(L3)与所述互连模块(10)连接。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述至少两个控制设备(ECU1，ECU2)分别经由双线线路(L1，L2)与各个所述互连模块(10)连接。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，各个所述互连模块(10)分别被设计为ASIC组件。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的传感器装置(1)，其特征在于，各个所述互连模块(10)分别布置在所属的所述传感器元件(WSS)的插头和/或壳体中。
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