DE102011116755A1

DE102011116755A1 - Aufprallsensor mit elastisch deformierbarem Schlauch und Temperatursensor

Info

Publication number: DE102011116755A1
Application number: DE102011116755A
Authority: DE
Inventors: Björn Haupt; Tobias Tyroller
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2011-10-22
Filing date: 2011-10-22
Publication date: 2013-04-25

Abstract

Es wird ein Aufprallsensor bestehend aus einem bei einem Aufprall elastisch deformierbaren Schlauch mit einem Hohlraum und zumindest einem Drucksensor zur Erfassung der Druckänderung im Hohlraum des Schlauchs vorgestellt, wobei im Gehäuse des Drucksensors ein Temperatursensor angeordnet und der Aufprallsensor neben dem Signal des Drucksensors auch das Signal des Temperatursensors ausgibt. Zudem wird eine bevorzugte Ausgestaltung einer externen Auswerteeinheit dazu vorgestellt. Alternativ kann auch der Aufprallsensor unmittelbar als Temperatureinflüsse direkt korrigieren und so die Auswerteeinheit vereinfachen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufprallsensor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie er beispielsweise aus der EP0937612A2 bekannt ist.
Darüber hinaus sind beispielsweise aus der DE 10 2008 032 788 oder EP 1578647 B1 Temperatursensoren bekannt, welche separat zum Aufprallsensor ausgeführt und im Aufprallbereich des Fahrzeugs angeordnet sind, um die Temperatur im Aufprallbereich zu erfassen, da die im Aufprallbereich verbauten Dämpfungselemente unerwünschter Weise eine temperaturabhängige Steifigkeit aufweisen und anhand des Signals des Temperatursensors eine Korrektur des Drucksensorsignals erfolgt. Dies erhöht jedoch nicht unerheblich die Kosten, da neben dem Temperatursensor auch dessen separate Verkabelung in den Aufprallbereich verlegt werden muss.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aufprallsensor mit einer kostengünstigen Lösung zur Temperaturerfassung vorzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass heutige Drucksensoren häufig bereits intern einen Temperatursensor aufweisen, da die Druckzelle selbst wiederum ein temperaturabhängiges Verhalten aufweist und zur Sicherstellung einer hohen Temperaturstabilität des ausgegebenen Drucksensorsignals eine interne Korrektur im Drucksensor vorgesehen wird. Ein solcher Temperatursensor kann beispielsweise als temperaturabhängiger Widerstand auf einem Siliziumsubstrat der Signaleinheit im Drucksensor oder bei einem Drucksensor aus Silizium direkt auf dem Silizium des Drucksensors realisiert sein. Ist dieser für die Korrektur des Drucksensorsignals eh erforderlich, kann das Signal dieses Temperatursensors aber auch für die Korrektur der Temperaturabhängigkeit des Dämpfungselements mit genutzt werden.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert. Im Folgenden können für funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein. Es zeigen
1: Drucksensor mit integriertem Temperatursensor.
2: Drucksensor mit Ausgabe eines Temperatursignal
3: Drucksensor mit Ausgabe eines Temperatursignals sowie einer Temperaturkorrekturfunktion
4: Drucksensor mit integrierter anpassbarer Temperaturkorrekturfunktion
1 zeigt den Drucksensor als bauliche Einheit mit einer beispielsweise in Silizium ausgestalteten drucksensiblen Zelle P0 sowie einem integrierten Temperatursensor T0, welcher beispielsweise als temperaturabhängiger Widerstand auf dem Siliziumsubstrat der Signaleinheit im Drucksensor oder bei einem Drucksensor aus Silizium direkt auf dem Silizium der Druckzelle des Drucksensors realisiert ist. Anhand einer Temperaturkorrekturfunktion T-Corr1 führt eine Korrektureinheit 1.1 und des Signals des Temperatursensors T0 eine Korrektur des Signals des Drucksensors P0 durch und gibt der Drucksensor an seinem Ausgang somit ein Temperatur-korrigiertes Drucksignal P1 aus.
In einer in 2 gezeigten, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist nun vorgesehen, dass das Signal des Temperatursensors T0 direkt oder über eine optionale Vorverarbeitung 3 vom Drucksensor ebenfalls mit ausgegeben wird. Dies kann entweder über einen separaten Signalausgang oder im Multiplexbetrieb über einen gemeinsamen Ausgang oder bei digitaler Signalübertragung in einem kombinierten Protokoll oder über zwei separate Kanäle einer digitalen Schnittstelle, bspw. PSI5, ein eine externe Auswerteeinheit, beispielsweise ein gemeinsames Steuergerät 2 eines Schutzsystems für Fahrzeuginsassen und Fußgänger ausgegeben werden.
Während in der Ausgestaltung gemäß 2 noch eine interne Korrektur des Drucksignals durch die Korrektur Einheit 1 vorgesehen war, zeigt 3 eine potentielle Weiterbildung, bei der auf diese Korrektur innerhalb des Drucksensors ganz verzichtet wird und das unkorrigierte Drucksignal P0 als auch natürlich das Signal T0 des Temperatursensors ausgegeben werden. Als eine besonders bevorzugter Weiterbildung kann aber zusätzlich auch die Temperaturkorrekturfunktion T-Corr1 oder eine dementsprechende Kennung von einer Auswerteeinheit 2 außerhalb des Aufprallsensors 1 auslesbar ist bzw. an die Auswerteeinheit 2 übermittelt wird. Als eine der Temperaturkorrekturfunktion entsprechende Kennung kommt beispielsweise eine Typkennung des Drucksensors in Frage, über denen einer Auswerteeinheit wiederum in einer in der Auswerteeinheit 2 hinterlegten Tabelle die entsprechende Temperaturkorrekturfunktion abfragen kann.
Durch die Übertragung bzw. das Auslesen der Temperaturkorrekturfunktion bzw. entsprechenden Kennung kann die externe Auswerteeinheit 2 ihrerseits eine Korrektur 2.1 des Drucksignals P0 vornehmen. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit 2 aber auch gleich unmittelbar direkt neben der Temperaturkorrekturfunktion T-Corr1 der Temperaturabhängigkeit des Drucksensors auch die Temperaturkorrekturfunktion T-Corr2 der Temperaturabhängigkeit des Dämpfungselement mit berücksichtigen und beide Temperaturabhängigkeiten in einem Rechenschritt gemeinsam korrigieren oder bei der Bewertung des Drucksignals P0 berücksichtigen.
4 zeigt nun noch eine weitere alternative Ausgestaltung, bei der der Drucksensor eine programmierbare Temperaturkorrekturfunktion T-Corr1 + 2 aufweist und die Temperaturkorrekturfunktion so angepasst ist, dass die Korrektureinheit neben der Temperaturabhängigkeit des Drucksensors auch die Temperaturabhängigkeit des Dämpfungselements berücksichtigt und der Aufprallsensor ein entsprechend um beide Einflüsse korrigiertes Drucksignal bereitstellt, also quasi die Anteile der Korrekturfunktionen T-Corr1 und T-Corr2 in sich vereint und bspw. durch Programmierung von dem Steuergerät 2 aus zum Aufprallsensor übertragen und dort programmiert, also gespeichert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0937612 A2 [0001]
DE 102008032788 [0002]
EP 1578647 B1 [0002]

Claims

Aufprallsensor (1) bestehend aus einem bei einem Aufprall elastisch deformierbaren Schlauch mit einem Hohlraum und zumindest einem Drucksensor (1) zur Erfassung der Druckänderung im Hohlraum des Schlauchs, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Drucksensors ein Temperatursensor (T0) angeordnet und der Aufprallsensor neben dem Signal des Drucksensors (P0) auch das Signal des Temperatursensors ausgibt.
Aufprallsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (P0) eine Speichereinheit (T-Corr1) aufweist, in welcher eine Temperaturkorrekturfunktion oder eine dementsprechende Kennung gespeichert ist und diese Temperaturkorrekturfunktion oder diese Kennung von einer Auswerteeinheit (2) außerhalb des Aufprallsensors auslesbar ist bzw. an die Auswerteeinheit übermittelt wird.
Externe Auswerteeinheit (2 gemäß 3) verbunden mit einem Aufprallsensor (1) nach Anspruch 2, wobei die Auswerteeinheit anhand einer Temperaturkorrekturfunktion (T-Corr1) des Drucksensors, einer weiteren Temperaturkorrekturfunktion (T-Corr2) für die Temperaturabhängigkeit des Dämpfungselements sowie dem Signal des Temperatursensors (T0) und Drucksensors (P0) ein temperaturkompensiertes Aufprallsignal (P2) ermittelt.
Aufprallsensor (1 gemäß 4) bestehend aus einem bei einem Aufprall elastisch deformierbaren Schlauch mit einem Hohlraum und zumindest einem Drucksensor (P0) zur Erfassung der Druckänderung im Hohlraum des Schlauchs sowie einem Temperatursensor (T0), wobei der Drucksensor eine Korrektureinheit (1.1) mit einer programmierbaren Temperaturkorrekturfunktion (T-Corr1 + 2) aufweist und die Temperaturkorrekturfunktion so angepasst ist, dass die Korrektureinheit neben der Temperaturabhängigkeit des Drucksensors (P0) auch die Temperaturabhängigkeit des Dämpfungselements berücksichtigt und der Aufprallsensor (1) ein entsprechend um beide Einflüsse korrigiertes Drucksignal (P2) bereitstellt.
Aufprallsensor nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor als temperaturabhängiger Widerstand auf einem Siliziumsubstrat der Signaleinheit im Drucksensor oder bei einem Drucksensor aus Silizium direkt auf dem Silizium des Drucksensors realisiert ist.