KR19980702128A - 자동차에서의 측면 충돌을 감지하기 위한 압력 변환기 - Google Patents

자동차에서의 측면 충돌을 감지하기 위한 압력 변환기 Download PDF

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Abstract

압력 변환기는 압력 사상에 대한 관련 압력변화에 의해 결정되는 전기적 유효 신호(Un)를 전달한다. 낮은 주파수는 센서장치(1)의 출력변수(Ux)에서 변하는데, 상기 출력변수(Ux)는 주변압력에 의존하고 이러한 경우에 통합기능을 구비한 제어장치(2)에 의해 보상된다. 조정된 변수(Uy)로서 센서장치(1)의 감도는 주변압력(P0)에 반비례하는 방법으로 변화한다. 센서장치(1)의 출력변수(Ux)에서 고주파 압력 변화는 보상되지 않지만, 센서장치(1)의 가변 감도의 결과로서 상대적인 압력이 유효 신호(Un)를 변경하는 것처럼 결정하고, 상기 유효 신호(Un)는 추가로 압력 변환기의 보상 오류 및 온도의 영향으로부터 독립되어 있다.

Description

자동차에서의 측면 충돌을 감지하기 위한 압력 변환기
상기 압력 변환기의 유효 신호는 명확하다.
미국 특허공고 제 3,717,038호에는 가스 작동식 엔진에서 가스 유동을 결정하기 위한 압력 변환기가 개시되어 있다. 압력 변환기는 2개의 센서장치를 갖추고 있는데, 제 1 선서장치는 측정 파이프 내에서의 압력변화를 포착하고, 제 2 센서장치는 주변압력을 포착한다. 제 2 센서장치는 제어루프의 귀환라인에 배열되고, 상기 제어루프의 제어장치(2)는 제어된 시스템을 작동시키는 것으로서 비례작용을 갖는다. 차동 증폭기는 두 센서장치의 출력신호로부터 제어 계차(control difference)를 형성한다. 차동 증폭기의 출력신호는 변화가능하게 제어되어 제 2 센서장치에 공급되는 제 2 센서장치의 감도에 영향을 끼친다. 이러한 압력 변환기는 비교기의 출력에서 주변압력과 관련된 압력변화에 비례하는 신호를 전달한다.
상기 변환기는 상호 독립적으로 서로 다른 압력 변수를 2개의 측정형 센서장치가 필요하다. 그러나, 두 센서장치 중 어느 것도 주변압력 및 압력변화의 합인전체 압력을 포착하지 못한다.
미국 특허 제 3,841,150호에서, 압력 변환기는 센서장치의 출력신호가 압력 변화에 의해 좌우되는 것으로 제시되어 있다. 센서장치는 격판상의 두 피에조(piezo) 저항 측정 저항자를 포함한다. 전원, 작동형 증폭기 및 눈금보정(calibration) 저항자를 구비한 일정 전류 회로장치는 측정형 저항자를 통해 일정한 전류를 흐르게 한다. 측정형 저항자들을 가로질러 전압 사이의 전압차는 한편으로는 유효 신호로 사용되고 다른 한편으로는 센서장치의 선형성(linerarity)을 증대시키기 위해 일정 전류 회로장치로 귀환된다.
본 발명은 청구의 범위 제 1항의 전제부에 기술된 압력 변환기에 관한 것이다.
공지된 압력 변환기(WO 94/11223-A1)는 특히 자동차의 측면 충돌의 경우에 자동차 측부의 캐비티(cavity)에서의 공기 압력을 감지하기 위한 센서로서 공기 압력 감지기를 사용하며, 측정된 공기 압력변화에 의해 결정되는 전기 사용 신호를 발신한다. 전자 시스템은 유효 신호를 평가하고, 적절하다면 자동차의 제한장치를 트리거한다.
도 1은 주변 공기압력의 작용으로서, 측면 충돌시 자동차 도어에서의 시간당 전체 공기압력의 형태를 도시한 도면이다.
도 2는 주변 공기압력의 작용으로서, 측면 충돌기 자동차 도어에서의 시간당 공기압력의 변화에 대한 형태를 도시한 도면이다.
도 3은 측면 충돌기 자동차 도어에서의 시간당 상대적인 공기압력 변화의 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 압력 변환기의 제 1 블록선도를 도시한 도면이다.
도 5는 압력 변환기의 제 2 블록선도를 도시한 도면이다.
도 6은 압력 변환기의 제 3 블록선도를 도시한 도면이다.
도 7은 압력 변환기의 회로선도를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적은 공지된 압력 변환기의 결점을 개선한 것으로서, 특히 분포된 주변압력과는 별도의 유효 신호를 발신하는 압력 변환기를 제공하는 것이다.
압력 변환기가 자동차 내에서 사용될 때, 압력 변환기는 공기 압력의 변화에 의존하며, 즉 상기 파도의 높이 및 날씨 상태에 의해 좌우되는 신호를 전달한다. 따라서, 압력변화에 대한 신호의 형태는 측면 충돌, 예를 들어 주변압력에 의해 좌우되는 급격한압력변화에 의해 발생된다.
따라서 압력 변환기가를 전술한 바와 같이 사용하는 경우에, 압력 변환기의 유효 신호는 양적인 값에 대해서만 적합하며, 특히 압력변화가 상대적인 방법(relative manner)으로 유효 신호 내에 들어갈 때 제한 시스템의 가동용으로 적합하다.
본 발명의 상기 목적은 본 발명에 따른 특허청구의 범위 제 1항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 특허청구의 범위의 종속항을 특징으로 한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1에서 참조부호로 제공된 부재는 도 1의 부재가 다른 도면의 부재와 일치하는 것으로 제공된, 또다른 도면에서 동일한 참조부호를 갖는다.
압력 사상(event)에 의해 발생되는 압력변화(ΔP)는 분포되어 있는 주변압력(P0)으로부터 시작한다. 따라서, 전체 압력(P; 또한 절대압력)은 압력변화(ΔP) 및 주변압력(P0)의 추가로 구성된다.
신호는 하기된 다양한 시간당 형태로 한정된다. 따라서, 전체 압력신호(P(t))는 압력변화 신호(ΔP(t)) 및 주변압력 신호(P0(t))의 추가로 구성된다. 압력변화 신호(ΔP(t))는 압력 사상의 급격한 변화, 특히 압력 급상승(surges)에 뒤따라 발생하는데, 상기 압력 급상승은 측면 충돌의 경우에 발생한다. 주변압력 신호(P0(t))는 주변압력(P0)에서의 느린 변화에 뒤따라 발생한다.
도 1 내지 도 3의 설명에서, 모든 압력변화는 공기압력의 변화이다. 그러나, 포착된 압력변화는 다른 압력전달 매체에서 측정될 수 있다.
자동차의 경우 측면 충돌시 측부가 파손된다면, 측부에서의 캐비티의 체적은 변화하며, 이에 따라 (도 1의) 캐비티의 전체 압력(P)이 변화한다. 전체 압력 측정을 위한 결합된 센서장치는 캐비티 내에 배열되므로, 상기 센서장치는 주변압력(P0)에 더해진 측면 충돌에 의해 발생된 압력변화(ΔP)를 포착할 수 있다. 도 2는 캐비티 내에 배열된 압력변화 측정을 위한 센서 배열체에 의해 포착된, 약 25ms의 시간의 서지 신호(surge signal)인 결합된 압력변화 신호(ΔP(t))를 도시하고 있다. 충돌 몸체, 충돌각, 충독속도 등에 대하여 한정된 충돌상태와 함께 시간(t=0ms)에서의 충돌에 뒤따르는, 캐비티 내에서의 압력변화(ΔP)는 500 mbar의 낮은 주변압력(P0)에서, 예를 들어 1200 mbar의 높은 주변압력의 경우에 최대 50 mbar의 압력, 예를 들어 최대 125 mbar의 압력이다. 즉, 측면 충돌이라는 압력 사상에 의해 발생된 압력변화(ΔP)는 감지된 체적에 대해 동일한 체적변화가 주어진 상승하는 주변압력과 함께 상승한다. 주변압력(P0)에 관한 압력변화(ΔP)는 상대적인 압력변화이고, 상기 상대적인 압력변화는 변수로서의 주변압력(P0)을 갖지 않게 한다. 도 3은 측면 충돌이라는 압력 사상에 관련된 상대적인 압력변화의 형태를 도시하고 있다. 주변압력(P0)은 각각의 경우에 전용 센서장치를 이용하여 포착되고, 상기 전용 센서장치는 측면 충돌에 의해 발생된 캐비티 내에서의 압력변화(ΔP)에 노출되지 않는다.
도 4에 따른 압력 변환기는 전기적 출력변화(Ux)를 전달하는 센서장치(1)를 포함한다. 센서장치(1)는 통합 작용으로 제어장치(2)의 조정된 변수(Uy)에 의해 작동된다. 제어장치(2)는 비교기(comparator;21), 적분기(integrator;22) 및 작동기(actuator;23)를 포함한다. 비교기921)는 센서장치(1)의 설정값(Uw) 및 출력변수(Ux)로부터 제어장치(2)의 제어 계차(Uxd)를 산출한다. 유효 변수(Un)는 센서장치(1)의 출력변수(Ux)로부터 유도된다. 센서장치(1) 및 제어장치(2)는 단일 루프와, 폐쇄된 제어 루프를 형성한다.
센서장치(1)는 전체 압력신호(P(t))를 전기 출력신호(Ux(t))로 변화시키며, 상기 전기 출력신호(Ux(t))는 전체 압력에 의존한다. 압력신호(P(t))와 유사한 방법으로, 센서 유닛(1)의 출력신호(Ux(t))는 또한 2개의 신호 인자, 즉 주변압력 신호(P0(t)) 및 센서장치(1)의 감지된 변수(Ux(t))에 의해 결정되는 저주파의 기본 신호(Ux0(t))와, 압력변화 신호(ΔP(t)) 및 센서장치(1)의 감도에 의해 결정되는 고주파 정보 신호(UxΔt)를 갖는다.
이와 같이, 제어 계차 신호(Uxd(t))는 또한 2개의 신호 인자, 즉 기본 신호(Ux0(t))-설정값(Uw)으로 결정되는 기본 계차 신호(Uxd0(t))와, 정보신호(UxΔ(t))와 동일한 정보 계차 신호(UxdΔ(t))를 갖는다.
적분기(22)의 적분 시간 상수는 포착된 압력변화 신호(ΔP(t))의 기본 진동(oscillation)의 주기보다 적어도 2배인 적어도 어느 한 인자로 구성된다. 즉, 적분기(22)는 낮은 통로 필터(low-pass filter)로서 작동하고 고주파의 정보 계차(UxdΔ)가 아니라 저주파의 기본 계차(Uxd0)만을 합산한다. 전술된 인자보다 더 큰 인자와, 더 작은 인자는 적분기(22)의 출력신호에 관한 고주파의 정보 계차(UxdΔ)의 영향에 의한 것이다. 적분기(22)에 의해 합산된 기본 계차(Uxd0)는 작동기(23)을 통해 센서장치(1)의 감도를 결정한다.
자동차의 측면 충돌기 압력변화 신호(ΔP(t))는 35 내지 50 ㎐에 놓인다. 통합 주파수는 바람직하게는 2 내지 3 ㎐이다. 1 내지 5 ㎐의 통합 주파수를 사용하여, 10 ㎐로부터 기본 주파수를 갖는 압력변화 신호(ΔP(t))가 탐지될 수 있다.
따라서, 특히 제어 푸르는 저주파의 기본 변수(Ux0)를 제어하고, 상기 저주파의 기본 변수(Ux0)는 센서장치(1)의 출력변수(Ux)의 구성인자로서 설정값(Uw)에 주변 압력의 변화에만 의존하고, 이어서 만일 주변압력(P0)이 상승하거나 또는 하강하는 경우 주변압력(P0)과 함께 상기 센서장치(1)의 기본 변수(Ux0)와, 센서장치(1)의 감도는 확정된 부(negative)-정(positive) 기본 변수(Uxd0) 때문에 감소 또는 증가될 것이다. 즉, 제어 루프의 짧은 반응시간 후, 간단히 말해서 상승 또는 하강된 기본 변수(Ux0)는 설정값(Uw)으로 다시 한번 하강 또는 승상한다.
증가된 또는 감소된 주변압력(P0)과 함께, 압력변화(ΔP)는 또한 (도 2에 도시된) 압력 사상 및 센서장치(1)의 출력변수(Ux)의 구성인자로서 정보변수(UxΔ)에 대하여 상승 또는 하강한다. 정보변수(UxΔ)에서 이러한 증가 또는 감소는 센서장치(1)의 감도에서의 전술된 감소 또는 증가에 의해 보상되며, 상기 센서장치(1)는 설정값(Uw)을 위한 제어장치(2)의 기본 변수(Ux0)의 조정에 관해 실행되어졌다. 즉, 압력 변환기는 기본 변수(Ux0)를 설정값(Uw)에 맞춤으로써 센서장치(1)의 감도가 주변압력(P0)에 반비례하는 방법으로 변화되는 주변압력(P0)에 대해 독립된 정보신호(UxΔ(t))로 압력변화 신호(ΔP(t))를 변화시키는데, 상기 압력변화 신호(ΔP(t))는 주변압력(P0)에 의존한다. 따라서, 정보변수(UxΔ)는 상대적인 압력변화에 의해 결정된다.
정보변수(UxΔ)에 의해 순서대로 결정되는 유효 변수(Un)는 적어도 제어루프의 작용방향으로의 비교 분석기(21)의 출력 또는 적분기(22)의 입력에서가 아닌 센서장치(1)의 출력에서 직접 유도될 수 있다. 만일 유효 변수(Un)가 센서장치(1)의 출력에서 직접 유도된다면, 그것은 센서장치(1)의 기본 변수(Ux0)와 동일함에 따라(quasiconstant)한 제 1 신호인자를 갖는다. 즉, 주변압력(P0)의 느린 변화는 제어 루프의 짧은 반응시간이 주변압력(P0)에서의 시간변화에 대하여 짧기 때문에 폐쇄된 제어 루프내에서 0으로부터 기본신호(Ux0(t))와 동일하다. 만일 유효 변수(Un)가 제어 계차(Uxd)로부터 얻어진다면, 유효 변수(Un)는 오직 정보변수(UxΔ) 또는 정보 계차(UxdΔ)에 의존하고, 추가 상수없이 상대적인 압력변화를 재현한다.
도 5에 따른 압력 변환기의 블록선도는 제어장치(2)의 제어 계차(Uxd)로부터 유효 변수(Un)를 유도하는 것을 도시한 것이다. 측정 증폭기(3)에 의해 증폭된 제어 계차(Uxd)는 트리거 프로세서(5)의 입력부에 유효 변수(Un)로서 존재한다.
상기 압력 변환기가 측면 충돌을 감지하기 위해 사용될 때, 유효 신호는 충분히 잘 알려진 방법에 따라 트리거 프로세서(5)에 의해 평가된다. 즉, 트리거 프로세서(5)가 유효 변수(Un)를 초기값과 비교하여 이 초기값이 유효 변수(Un)를 초과한다면, 예를 들어 자동차의 측면 에어백을 끌어낸다. 유효 변수(Un)는 또한 우선적으로 적분될 수 있고 이어서 시간에 따라 가변적인 초기값과 비교된다.
추가로, 도 5에 따른 본 발명의 실시예는 후방 압력 변환기에서 가능한 오류원으로 계산하여 취해진다. 즉, 후방 센서장치(1)의 출력변수(Ux)는 기본 변수(Ux0) 및 정보변수(UxΔ)에 추가하여 구성인자 유도된 보상 변수(offset variable;Uos)를 포함하고, 상기 보상 변수(Uos)는 일정한 보상 변수(Uosk) 및 동적인 보상 변수(Uosd)으로 구성될 수 있으며, 그 이유는 센서장치(1) 및 비교기(21)의 보상 및 공동 모드 에러에 있다. 도 4에 따른 배열체의 경우에, 절대 보상 변수(Uos)를 구비한 기본 변수(Ux0)는 설정값(Uw)으로 제어되므로, 제어에도 불구하고 센서장치(1)가 동적인 보상 변수(Uosd)를 갖는다면 센서장치(1)의 기본 변수(Ux0)는 순서대로 가볍게 변수값을 추정할 수 있다. 따라서, 절대적인 보상 변수(Uos)을 구비한 기본 변수(Ux0)는 설정값(Uw)에 보상 변수(Uos)를 더한 값으로 제어된다.
설정값(Uw) 및 일정한 보상 변수(Uosk)는 압력 변환기의 위임(commissioning)전에, 그리고 마이크로프로세서(4)의 판독 메모리 내에 저장된 직후 결정된다. 만일 동적인 보상 변수(Uosd)가 센서장치(1)의 감도에 의해 결정된다면, 그것은 조정된 변수(Uy)의 작용으로서 마이크로프로세서(4)에 의해 연속 재산출되며 설정값(Uw) 및 일정한 보상 가변 구성인자(Uosk)에 추가된다.
도 6에 따른 본 발명에 실시예에서, 층적중인 증폭기(3)는 제어장치(2)의 구성인자 부분이고 제어 계차(Uxd)를 증폭시킨다.
도 5에 따라, 제어장치(2)의 외부에 있는 측정 증폭기(3)의 배열체와 센서장치(1)의 정보 변수(UxΔ) 또는 정보 계차(UxdΔ)를 대조함으로써, 기본 계차(Uxd0)와 0의 편차는 또한 이제 증폭되는데, 이 편차는 주변압력에 의해 유발되는 기본 변수(Ux0)에서의 변화로부터 초래되고, 적분기(22)에서 증가된 출력신호와 통합되어 있다. 작동기(23)의 전달 특성의 경사를 감소시킴으로써, 적분기(22)의 증가된 추력 신호는 계산에 의해 취해진다. 유효 변수(Un)는 측정 증폭기(3)의 출력에서 유도된다.
측정 증폭기(3) 및 적분기(22)는 한 작동지점(Uap)에서 작동된다. 이 경우에, 설정값(Uw)은 제어 계차(Uxd)가 안정된 상태에서 작동지점(Uap)과 동일한 상기 방식으로 설정된다.
측정 증폭기(3) 내의 보상 오류는 그 출력변수가 보상 변수와 비교하여 더 크기 때문에 무시해도 좋다.
도 7은 도 6에 따른 배열체의 실제 회로소자를 도시한 것이다.
센서장치(1)는 압력 의존 저항체(111)를구비한 센서를 갖는데, 압력 의존 저항체(111)는 브리지 감도, 브리지 공급 전류(Ib)/전압(Ub) 및 브리지 대각 전압(Ud=U8-U4)을 갖는 휘트스톤 저항 측정 브리지(Wheatstone resistance measuring bridge:11)에 배열된다. 센서는 전체 압력(P)을 압력 의존 저항체(111)의 저항값으로 대략 직선형으로 전환시킨다. 이러한 결과를 위하여, 센서는 격판에 의해 진공상태로 밀폐된 챔버를 갖춘 측정 셀을 갖는다. 센서의 압력 의존 저항체(111)는 피에조 저항 원리에 따라 작동하는 반도체 스트레인 게이지이다. 특히, 반도체 스트레인 게이지 및 격판은 단일체로 통합할 수 있다.
저항 측정 브리지(11)의 감도는 특히, 4개의 압력 의존 저항체(111)를 구비한 완전하 브리지인 저항 측정 브리지(11)에 의해 증가된다. 저항 측정 브리지(11)의 큰 브리지 보상(Soff)은 터미널(GLK1/GLK2)을 통해 마이크로프로세서 하에서 미리 보상될 수 있다.
센서장치(1)의 출력변수(Ux)는 저항 측정 브리지(11)의 브리지 대각 전압(Ud=U8-U4)에 의해 그리고 전체 압력(P), 브리지 감도, 브리지 공급 전류(Ib)/전압(Ub) 및 2개의 차동 증폭기(12 및 13)의 공동 획득 인자(V)에 의해 결정된다. 센서장치(1)의 감도는 브리지 감도, 브리지 공급 전류(Ib)/전압(Ub) 및 공동 획득 인자에 의해 결정된다. 차동 증폭기(12 및 13)는 제어 계차(Uxd)를 형성하기 위해 저항 측정 브리지(11)의 전위(U4및 U8), 설정값(Uw) 및 보상 계차(Uos)의 균형을 산출하고, 상기 제어 계차(Uxd)는 차동 증폭기(12)의 출력으로 발생된다. 따라서, 차동 증폭기(12 및 13)는 또한 비교기(21)의 기능을 대신한다. 저항체(121 및 132, 122 및 133)는 설정값(Uw) 및 보상 변수(Uos)가 획득(gain)을 가진 제어 계차(Uxd) 내에 들어가도록 하기 위하여, 여러 쌍의 동일값을 갖는다. 제어 계차(Uxd)는 설정값(Uap)을 참조하는 각각의 경우, 측정 증폭기(3)에 의해 증폭되고 적분기에 의해 합산된다. 적분기(22)의 출력신호는 작동기(23)로서 전원(current source;231)을 구동시키고, 상기 작동기(23)는 저항 측정 브리지(11)에 대해 브리지 공급전류(Ib)를 전달하고 이에 따라 센서장치(1)의 감도를 결정한다. 작동기(23)는 또한 브리지 공급 전압(Ub)을 전달하는 전원일 수 있다. 적분기(22)는 또한 마이크로 프로세서의 형태로 실행될 수 있다. 측정 증폭기는 유효 변수(Un)를 전달한다.
만일 작동기(23)가 제어된 전원(231)이고 저항 측정 브리지(11)가 짧은 호로를 갖추고 있다면, 브리지 공급 전압(Ub)은 저하된다. 브리지 공급 전압(Ub)에서의 이러한 변화가 주변압력(P0)에서의 급격한 변화로서 오해되지 않게 하고 바르게 조정되도록 하기 위하여, 브리지 공급 전압(Ub)는 급격한 변화에 대한 마이크로 프로세서하에서 모니터된다. 즉, 저항 측정 브리지(11) 내의 짧은 회로는 오류 메시지를 발생시킨다. 만일 작동기(23)가 제어된 전원이라면, 급격한 변화에 대한 브리지 공급전류(Ib)의 모니터링이 또한 가능할 것이지만, 이것에 대한 전류 측정이 필요하기 때문에 실행하기에 더욱 복잡하다.
센서장치(1)의 일정한 보상 변수(Uosk)는 그들의 공동 획득 인자(V)를 가진 차동 증폭기(12 및 13)의 공동 증폭기 보상(Voff)의 발생에 의해 결정된다. 증폭기 보상(Voff)을 결정하기 위하여 압력 변환기는 주변압력(P0) 만을 포착하고, 제 1 설정값(Uw1)이 설정된다. 적분기(22)의 제어 범위내에 놓여 있고 확정되어 있는 브리지 공급 전압(Ub)은 제어 루프의 짧은 반응시간 이후에 측정된다. 제 1 설정값(Uw1)으로부터 가능한 한 심하게 벗어난 미리 정해진 제2 설정값(Uw2)은 제 2 브리지 공급 전압(Ub2)을 발생시킨다. 증폭기 보상(Voff)은 다음 규칙에 따른 측정 변수로부터 산출된다.
(Voff)*V = ((Uw2+Ub1-Uw1*Ub2)/(Ub1-Ub2))-Uap
센서장치(1)의 동적인 보상 변수(Uosd)는 차동 증폭기(12 및 13)의 공동 획득인자(V)를 구비한 저항 측정 브리지(11)의 브리지 보상(Soff)의 발생에 의해 결정된다. 브리지 보상(Soff)은 또한 차동 증폭기(12 및 13)의 공동 모드 에러를 계산하여 취한다. 브리지 보상(Soff)을 결정하기 위하여, 압력 변환기는 최대 전체압력(P3)을 갖춘 전체 압력 서지신호(P3(t))를 포착한다. 브리지 공급전압(Ub3), 설정값(Uw3) 및 확정된 유효 변수(Un3)의 값이 측정된다. 참조 압력 변환기는 주변압력(P0)에 관련하여, 전술된 압력 서지 신호(P3(t))로부터 최대의 압력변화(ΔP3=P3-P0)를 결정한다. 이어서, 브리지 보상(Soff)은 다음 규칙에 따른 측정 변수로부터 산출된다.
Soff*V = (Uw3-Uap-Voff*V-Un3*(P3-P0)/V1*P0)/Ub3,
상기 V1은 측정 증폭기(3)의 획득 인자이다. 더욱이, 브리지 보상(Soff)을 결정하기 위하여, 압력 변환기는 정적인 제 1 전체 압력(P4)에 의해 작동될 수 있다. 확정된 브리지 공급 전압(Ub4)이 측정된다. 이와 동일하게, 브리지 공급 전압(Ub5)은 제 1 전체 압력(P4)보다 작다. 이어서, 브리지 보상(Soff)은 다음 규칙에 따른 측정변수로부터 산출된다.
Soff*V1 = 2*(P5*Ub5-P4*Ub4)/(Ub5*Ub4*(P5-Pw4)).
압력 변환기를 위임하기 전에, 설정값(Uw)은 제어 계차(Uxd)가 작동점(Uap)의 값을 추정하는 방식으로 설정될 것이다. 평균화는 어떤 가변 주변압력에서 실행할 수 있고 다음 규칙에 따른다.
Uoks= Voff*V 및 Uosd= Soff*V*Uy로서, Uxd= Uap= Uw+Uosk+Uosd이다.
특히, 압력 변환기는 유효 신호에서 장애 변수 및 오류가 모두 자동적으로 조정되는 잇점을 갖는다. 즉, 저항 측정 브리지(11) 및 차동 증폭기(12 및 13)의 온도 의존 증폭 오류는 동일하게 보상되는데, 그 이유는 격판에서의 누설의 결과로서 센서의 감도가 손실되기 때문이다. 센서장치에서 저항에 도움을 주는 처항체의 결과로서의 오류는 보상된다. 제어 때문에, 센서의 감도에 대한 지식은 또한 유효 변수(Un)의 양적인 평가를 목적으로 곳에서 더 이상 필요하지 않다.
내용 없음.

Claims (10)

  1. 가변 감도 센서장치(1)의 출력신호(Ux(t))에 의해 결정되는 전기적인 유효 신호(Un(t))로 압력신호를 전환시키고,
    상기 센서장치(1) 및 제어장치(2)가 단일 루프식 제어 루프를 형성하고,
    제어장치(2)의 제어 계차(Uxd)가 센서장치(1)의 출력신호(Ux(t)) 및 설정값(Uw)에 의해 결정되는, 자동차에서 측면 충돌을 감지하기 위한 압력 변환기에 있어서,
    상기 센서장치(1)의 출력신호(Ux(t))는 측정된 전체압력(P)에 의해 결정되고,
    상기 센서장치(1)의 감도는 제어장치(2)의 조정된 변수(Uy)에 의해 좌우되며,
    제어장치(2)가 통합기능을 갖추고 잇으며 상기 제어장치(2)의 적분 시간 상수는 압력신호(P(t))에서의 급속한 변화(ΔP)의 기본 진동 주기보다 2배 큰 적어도 어느 한 인자로 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 계차(Uxd)는 상기 압력 변환기의 구성부재의 공동 및 보상 모드 에러에 의해 결정되는 보상 변수(Uos)를 더한 설정값(Uw)에 의해 좌우되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보상 변수는 제어장치(2)의 조정된 변수(Uy)에 의해 결정되는 동적인 보상 변수(Uosd)와 일정한 보상 변수(Uosk)에 의해 좌우되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  4. 제1항에 있어서, 제어장치(2)의 적분시간 상수는 압력신호(P(t))에서의 급속한 변화(ΔP)의 기본 진동 주기보다 4배 큰 적어도 어느 한 인자로 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 센서장치(1)은 전체압력(P)을 측정하기 위해 압력 의존 저항체(111)를 구비한 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 센서의 압력 의존 저항체는 저항 측정 브리지(11) 내에 배열되고, 저항 측정 브리지(11)의 브리지 공급 전류(Ib)/전압(Ub)은 제어장치(2)의 조정된 변수(Uy)에 의해 결정되고, 상기 센서장치(1)의 출력변수(Ux)는 상기 저항 측정 브리지(11)의 브리지 대각 전압(Ud)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  7. 제6항에 있어서, 2개의 차동 증폭기(12 및 13)는 브리지 대각 전압(Ud), 설정값(Uw) 및 보상 변수(Uos)의 균형을 산출하고, 상기 보상 변수(Uos)는 저항 측정 브리지(11)의 브리지 보상(Soff), 차동 증폭기(12 및 13)의 공동 증폭기 보상(Voff) 및, 제어장치(2)의 조정된 변수(Uy)에 의해 좌우되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는 적분기(22)를 갖추고 있고, 제어 계차(Uxd)는 측정 증폭기(3), 적분기(22)의 입력 변수 및, 증폭된 제어 계차로부터 유도된 유효 변수(Un)에 의해 증폭되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 측정 증폭기(3) 및 적분기(22)는 하나의 작동점(Uap)을 갖추고 있고,
    제어 계차(Uxd)는 작동점(Uap)의 값을 추정하는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
  10. 제1항에 있어서, 제어장치(2)의 조정된 변수(Uy)는 상기 조정된 변수(Uy)가 갑자기 변할 때 경고 신호를 발신하는 마이크로 프로세서에 의해 모니터되는 것을 특징으로 하는 압력 변환기.
KR1019970705523A 1995-02-17 1996-02-12 자동차에서의측면충돌을감지하기위한압력변환기 KR100422889B1 (ko)

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