KR20200076689A - 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 - Google Patents

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마를론 라몬 에베르트
안 로이어스
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 센서 하우징(20) 및 상기 센서 하우징(20) 내부에 배치된 베이스 플레이트(12)를 포함하는 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서(10, 10A)에 관한 것이며, 상기 베이스 플레이트(12) 상에 측정 유닛(14)이 배치되고, 상기 측정 유닛(14)은 압력 센서 요소 및 센서 회로를 포함한다. 본 발명은 또한 적어도 하나의 상기 압력 센서(10, 10A)를 포함하는 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 어셈블리(1)에 관한 것이다. 센서 하우징(20)은 제 1 단부에서 플러그(20A)를 형성하고 제 2 단부에서 측정 챔버(28)를 형성하며, 상기 측정 챔버(28)에는 측정할 압력이 존재한다. 베이스 플레이트(12)는 플러그(20A)를 측정 챔버(28)로부터 유체적으로 분리시킨다. 압력 센서 요소 및 센서 회로는 공통 하우징 내에 배치된다. 압력 센서 요소는 압력 유입 채널을 통해 측정 챔버(28)에 유체적으로 연결된다.

Description

차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서
본 발명은 독립 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 하나의 상기 압력 센서를 구비한, 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 어셈블리에 관한 것이다.
차량 범퍼에 설치된 센서는 보행자 사고를 검출하기 위해 사용된다. 둘 이상의 가속도 센서(PCS-보행자 충돌 센서)를 기반으로 하는 시스템이 널리 보급되어 있다. 최근에는, 압력 튜브 기반 시스템(PTS-압력 튜브 센서)도 제공된다. 이러한 압력 튜브 기반 시스템은 일반적으로 공기로 채워진 압력 튜브를 통해 연결된 2 개의 압력 센서를 포함한다. 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서는 센서 하우징 및 상기 센서 하우징 내부에 배치된 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 베이스 플레이트 상에 측정 유닛이 배치되며, 상기 측정 유닛은 압력 센서 요소 및 센서 회로를 포함한다. 이 경우, 압력 튜브는 범퍼 커버와 차량의 굽힘 크로스 부재 사이에 배치된 범퍼의 포움 내의 오목부 내로 차량 횡방향으로 삽입된다. 충격이 가해지면 굽힘 크로스 부재가 지지부의 역할을 한다. 압력 센서를 위한 두 가지 하우징 변형예가 있다. 즉, 차량 구조에 나사 결합되거나 포움 내로 직접 삽입되는 0도 변형예 및 포움 내로만 삽입되는 90도 변형예. 두 하우징 변형예는 측정 단위의 크기에 비해 상대적으로 크게 설계되어 있다.
압력 튜브 기반 시스템의 경우, 범퍼의 관련 영역에 물체가 충돌하면 범퍼 커버와 포움 그리고 그 안에 배치된 압력 튜브가 압축됨으로써, 검출 압력 센서 내에서 신호 증가가 나타난다. 검출된 신호의 진폭은 특히 부딪치는 물체의 질량과 속도에 따라 달라진다. 그러나 실제로는, 차체로 인해 차량 전방에 압력 튜브 기반 시스템의 종래 설치가 항상 가능하지는 않을 수 있다. 이는 예를 들어 압력 튜브 기반 시스템을 차량 전방에 설치하는 경우 예를 들어 최적의 설치 조건이 주어지지 않기 때문에 2 개의 외부 압력 센서가 차량 구조물에 최적으로 고정될 수 없다는 것을 의미한다.
본 발명의 과제는 개인 보호 시스템용 보행자 및/또는 정면 충돌 검출을 위한 종래의 압력 센서에서보다 훨씬 더 작은 하우징을 포함하는, 압력 센서 및 압력 센서 어셈블리를 제공하는 것이다.
독립 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 및 해당 압력 센서 어셈블리는 본 발명에 따른 압력 센서의 하우징이 개인 보호 시스템용 보행자 및/또는 정면 충돌 검출을 위한, 종래 기술에 알려진 압력 센서에서보다 훨씬 더 작다는 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 압력 센서의 실시예는 제조 단계 및 비용을 절감하고, 차량의 공간 및 중량을 감소시킨다. 또한, 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서의 실시예들은 차량의 전방에 있는 압력 튜브 기반 시스템에 그리고 측면 충돌 검출을 위해 차량 도어 또는 차량 측면 패널에 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 센서 하우징 및 상기 센서 하우징 내부에 배치된 베이스 플레이트를 갖는 차량용 압력 센서를 제공하고, 상기 베이스 플레이트 상에 측정 유닛이 배치되며, 상기 측정 유닛은 압력 센서 요소 및 센서 회로를 포함한다. 여기서, 센서 하우징은 제 1 단부에서 플러그를 형성하며 제 2 단부에서 측정 챔버를 형성하고, 상기 측정 챔버 내에는 측정할 압력이 존재한다. 베이스 플레이트는 플러그를 측정 챔버로부터 유체적으로 분리하고, 압력 센서 요소 및 센서 회로는 공통 하우징 내에 배치되며, 압력 센서 요소는 압력 유입 채널을 통해 측정 챔버에 유체적으로 연결된다.
또한, 차량의 미리 정해진 압력 챔버 내의 압력을 결정하는 적어도 하나의 상기 압력 센서를 구비한, 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 어셈블리가 제안된다.
본 경우에, 센서 회로는 검출된 물리적 변수, 여기서는 압력을 센서 신호로 변환하고 이를 더 처리하거나 평가하는 전기 및/또는 전자 회로를 의미할 수 있다. 센서 회로는 예를 들어 ASIC(application-specific integrated circuit)으로서 설계될 수 있다. ASIC으로서 설계된 센서 회로는 베이스 플레이트 상에 고정될 수 있고 동시에, 예를 들어 납땜 공정 또는 전도성 접착 공정을 통해 적어도 하나의 플러그 핀에 연결될 수 있다. 본딩 와이어를 통해 ASIC에 연결될 수 있는 압력 센서 요소는 ASIC 자체에 배치된다. 압력 센서에 의해 생성된 센서 신호는 예를 들어, 검출된 센서 신호를 처리 또는 평가하는 제어 장치, 특히 에어백 제어 장치로 출력될 수 있다. 출력된 신호들은 제어 장치 내의 알고리즘에서 추가 처리될 수 있다. 알고리즘이 충돌 또는 보행자 충격이 발생한 것을 검출한 경우, 이 트리거링 결정에 따라, 차량 전방에 대한 보행자 충격을 완충하기 위해 또는 충돌의 경우 차량 승객을 보호하기 위해, 차량 내의 능동 구속 수단(예를 들면, 에어백)이 활성화된다. 알고리즘 내에서 필요한 분류를 수행하기 위해, 처리된 신호(원시 신호, 윈도우 적분, 적분, 미분 등)가 예를 들어 임계 값과 비교될 수 있다. 미리 정해질 수 있는 개수의 관련 신호가 임계 값을 초과하면, 차량 내의 해당 구속 수단이 점화될 수 있다.
제어 장치는 적어도 하나의 인터페이스를 포함할 수 있으며, 상기 인터페이스는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 설계될 수 있다. 하드웨어 설계의 경우, 인터페이스는 예를 들어 제어 장치의 다양한 기능을 포함하는 소위 시스템 ASIC의 부분일 수 있다. 그러나, 인터페이스는 고유의 집적 회로이거나 적어도 부분적으로 개별 구성 요소들로 이루어질 수도 있다. 소프트웨어 설계의 경우 인터페이스는 예를 들어 다른 소프트웨어 모듈과 더불어 마이크로 컨트롤러에 있는 소프트웨어 모듈일 수 있다. 반도체 메모리, 하드 디스크 메모리 또는 광학 메모리와 같은 기계 판독 가능한 매체 상에 저장되고, 프로그램이 제어 유닛에 의해 실행될 때 평가를 수행하기 위해 사용되는, 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품도 바람직하다.
종속 청구항들에 제시된 조치들 및 개선예들에 의해, 독립 청구항 제 1 항에 제시된 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 및 독립 청구항 제 14 항에 제시된 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 어셈블리의 바람직한 개선이 가능하다.
적어도 하나의 플러그 핀이 플러그에 배치되고, 상기 플러그 핀은 그 일 단부가 베이스 플레이트 내로 매립되어 센서 회로와 접촉하는 것이 특히 바람직하다. 적어도 하나의 플러그 핀은 예를 들어 베이스 플레이트를 제조하기 위한 사출 성형 공정에서 삽입될 수 있다. 센서 회로는 납땜 공정 또는 전도성 접착 공정을 통해 적어도 하나의 플러그 핀에 연결될 수 있다.
압력 센서의 바람직한 실시예에서, 몰딩 화합물은 압력 센서 요소 및 센서 회로를 하우징으로서 둘러쌀 수 있으며, 압력 유입 채널은 몰딩 화합물 내로 도입될 수 있다. 결과적으로, 압력 센서 요소 및 센서 회로는 미끄러짐 및 환경 영향으로부터 보호될 수 있다. 센서 회로 및 압력 센서 요소가 베이스 플레이트 상에서 직접 성형됨으로써, 측정 유닛을 위해 종래 기술에서 사용되는 추가 모듈 하우징(LGA: Land Grid Array 또는 SOIC)이 바람직하게 생략된다. 이로 인해, 추가 포장 비용이 절감될 수 있다. 대안으로서, 센서 회로 및 압력 센서 요소는 추가 모듈 하우징(LGA 또는 SOIC)에 사전 조립되어 베이스 플레이트 또는 적어도 하나의 플러그 핀에 납땜될 수 있다. 이 경우, 베이스 플레이트 상의 몰딩 화합물이 생략될 수 있다. 이로 인해, 많은 비용이 절감되지는 않지만, 압력 센서 요소 또는 센서 회로를 갖는 오늘날의 LGA 또는 SOIC이 재사용될 수 있고 본 발명의 실시를 위해 하우징 조정만이 요구된다.
압력 센서의 다른 바람직한 실시예에서, 회전 방지부는 센서 하우징의 둘레에 배치될 수 있다. 결과적으로, 차량 전방의 압력 튜브 기반 시스템에 사용될 때, 압력 센서는 차량의 범퍼 포움 내에 회전되지 않도록 삽입될 수 있다.
압력 센서의 다른 바람직한 실시예에서, 도입 영역은 센서 하우징의 제 2 단부에 형성될 수 있다. 이 도입 영역을 통해 압력 센서가 압력 튜브의 해당 단부 내로 쉽게 도입될 수 있다. 또한, 도입 영역 상으로 밀려진 압력 튜브는 선택적으로 케이블 타이에 의해 수명 동안 미끄러지지 않을 수 있다. 또한, 압력 튜브의 가압 또는 도입 영역의 도입을 단순화하거나 용이하게 하기 위해 도입 영역에 도입 경사면이 형성될 수 있다.
압력 센서의 다른 바람직한 실시예에서, 센서 하우징은 다체형으로 구현될 수 있다. 이 경우, 제 1 하우징 부분은 플러그 및 측정 챔버를 형성할 수 있고, 상기 측정 챔버는 연결 요소를 통해 제 1 하우징 부분에 연결될 수 있는 통로를 갖는 제 2 하우징 부분에 의해 폐쇄될 수 있다. 바람직하게는, 연결 요소는 추가로 회전 방지부를 형성할 수 있다. 연결 요소는 예를 들어 클립 폐쇄부로서 설계될 수 있으며, 그 결과 압력 센서의 제 1 하우징 부분이 압력 센서의 제 2 하우징 부분에 연결되어 전체 압력 센서를 형성할 수 있다. 실리콘 시일이 하우징 부분들 사이에 삽입되어 측정 챔버를 외부에 대해 밀봉한다.
압력 센서의 추가의 바람직한 실시예에서, 제 2 하우징 부분은 측정 챔버로의 통로로서 연결 채널을 갖는 도입부로서 설계될 수 있다. 공기는 압력 튜브 내의 압력 챔버로부터 연결 채널을 통해 센서 내부로 흐를 수 있다. 또한, 도입부 상으로 밀려진 압력 튜브는 선택적으로 케이블 타이에 의해 수명 동안 미끄러지지 않을 수 있다. 또한, 압력 튜브의 가압 또는 도입부의 도입을 단순화하거나 용이하게 하기 위해 도입부 상에 도입 경사면이 형성될 수 있다. 조립된 상태에서, 압력 센서의 실시예들은 실제 압력 튜브보다 훨씬 더 두껍지 않다. 이상적으로, 하우징 또는 제 1 하우징 부분 또는 플러그의 외경은 압력 튜브의 외경에 상응한다.
대안적인 실시예에서, 제 2 하우징 부분은 측정 챔버로의 통로로서 개구를 갖는 커버로서 설계될 수 있다. 공기는 압력 챔버로부터 개구를 통해 센서 내부로 흐를 수 있다. 압력 센서의 이러한 실시예는 예를 들어 측면 충돌 검출을 위해 차량 도어 또는 차량 측면 패널에 사용될 수 있다.
압력 센서의 다른 바람직한 실시예에서, 센서 하우징 또는 하우징 부분은 각각 플라스틱 사출 성형 부품으로서 설계될 수 있다. 또한, 베이스 플레이트는 센서 하우징 또는 제 1 하우징 부분과 일체로 플라스틱 사출 성형 부품으로서 형성될 수 있다. 플라스틱 사출 성형 부품으로서의 설계는 바람직하게는 대량 제품으로서 압력 센서의 특히 저렴한 생산을 가능하게 한다. 대안으로서, 베이스 플레이트는 센서 하우징 또는 제 1 하우징 부분에 유체 밀봉 방식으로 연결된 인쇄 회로 기판으로서 설계될 수 있다.
압력 센서의 다른 바람직한 실시예에서, 베이스 플레이트는 측정 챔버와 플러그 사이에서 느린 압력 보상을 수행하는 적어도 하나의 압력 보상 요소를 포함할 수 있다. 결과적으로, 압력 보상 요소는 측정 챔버 및 압력 챔버의 내부 압력과 주변 압력을 교환하여, 충돌 전에 압력 챔버 내에 항상 주변 압력이 존재하게 한다.
압력 센서 어셈블리의 다른 바람직한 실시예에서, 압력 챔버는 압력 튜브 내에 형성될 수 있으며, 상기 압력 튜브는 그 단부들에서 각각 압력 센서에 의해 폐쇄된다. 이 압력 센서 어셈블리는 바람직하게는 차량 전방에서 보행자 및/또는 정면 충돌 검출을 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 센서 하우징의 도입부 또는 도입 영역이 압력 튜브 내로 도입될 수 있고, 플러그의 외경은 압력 튜브의 외경에 상응한다. 압력 튜브 및 압력 센서는 예를 들어 범퍼의 포움 내의 오목부 내로 삽입될 수 있으며, 회전 방지부는 삽입된 압력 센서의 회전을 방지한다.
압력 센서 어셈블리의 대안적 실시예에서, 압력 챔버는 차량 도어 또는 차량 측면 패널에 형성될 수 있으며, 적어도 하나의 압력 센서는 압력 챔버에 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예들이 도면에 도시되어 있고 다음 설명에서 더 상세하게 설명될 것이다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 컴포넌트 또는 요소를 나타낸다.
도 1은 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서의 제 1 실시예를 갖는 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서 어셈블리의 실시예의 섹션을 개략적인 사시 단면도로 도시한다.
도 2는 조립된 상태에서 도 1의 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서를 개략적인 사시 단면도로 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2의 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서의 개별 하우징 부분을 개략적인 사시 단면도로 도시한다.
도 4는 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서의 제 2 실시예를 개략적인 사시 단면도로 도시한다.
도 5는 조립된 상태에서 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서의 제 3 실시예를 개략적인 사시 단면도로 도시한다.
도 6은 도 5의 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서의 개별 하우징 부분을 개략적인 사시 단면도로 도시한다.
도 7은 도 1 내지 도 6의 본 발명에 따른 압력 센서를 위한 측정 유닛의 실시예를 개략적인 단면도로 도시한다.
도 8은 도 1의 압력 센서 어셈블리를 구비한 범퍼의 실시예를 개략적인 단면도로 도시한다.
도 1 내지 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서(10, 10A, 10B, IOC)의 도시된 실시예는 각각 센서 하우징(20), 및 상기 센서 하우징(20) 내에 배치된 베이스 플레이트(12)를 포함하고, 상기 베이스 플레이트(12) 상에는 측정 유닛(14)이 배치되며, 상기 측정 유닛(14)은 압력 센서 요소(14.1) 및 센서 회로(14.2)를 포함한다. 이 경우, 센서 하우징(20)은 제 1 단부에서 플러그(20A)를 형성하며 제 2 단부에서 측정 챔버(28)를 형성하고, 상기 측정 챔버 내에는 측정할 압력이 존재한다. 베이스 플레이트(12)는 플러그(20A)를 측정 챔버(28)로부터 유체적으로 분리하고, 압력 센서 요소(14.1) 및 센서 회로(14.2)는 공통 하우징 내에 배치되며 압력 센서 요소(14.1)는 압력 유입 채널(14.3)을 통해 측정 챔버(28)에 유체적으로 연결된다.
도 1 내지 도 7에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 도시된 실시예에서 하우징(20)은 일체형 또는 다체형 중공 실린더로서 설계되고, 상기 실린더 내에 디스크형 베이스 플레이트(12)가 배치된다. 또한, 하우징(20)의 외주에 회전 방지부(25)가 배치되며, 상기 회전 방지부(25)는 하우징(20)의 원주로부터 돌출한 돌출부로서 설계된다. 또한, 본 발명에 따른 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C)의 도시된 실시예에서 2개의 플러그 핀(26)이 플러그(20a) 내에 배치되고, 상기 플러그 핀들은 각각 일 단부가 베이스 플레이트(12) 내로 매립되어 센서 회로(14.2)와 접촉한다.
도 1 내지 도 7에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 플러그 핀들(26)은 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C)의 베이스 플레이트(12) 내로 도입되어 센서 회로(14.2)와의 전기 접촉을 보장한다. 도시된 실시예에서, 센서 회로(14.2)는 베이스 플레이트(12) 상에 고정되며 동시에 예를 들어 납땜 공정 또는 전도성 접착 공정을 통해 플러그 핀들(26)에 연결된 ASIC으로 설계된다. ASIC으로 설계된 센서 회로(14.2) 자체 상에 압력 센서 요소(14.1)가 배치되고, 상기 압력 센서 요소(14.1)는 본딩 와이어를 통해 ASIC으로 설계된 센서 회로(14.2)에 연결된다. ASIC으로 설계된 센서 회로(14.2)와 압력 센서 요소(14.1)를 미끄러짐 및 환경 영향으로부터 보호하기 위해, ASIC으로 설계된 센서 회로(14.2) 및 압력 센서 요소(14.1)가 몰딩 화합물(18)로 둘러싸여 있다. 그러나 몰딩 화합물(18) 내에 작은 압력 유입 채널(14.3)이 있어서, 측정 챔버(28)로부터의 공기가 압력 센서 요소(14.1)를 가압할 수 있다. 베이스 플레이트(12) 상에 또한 압력 보상 요소(16)가 배치된다. 압력 보상 요소(16)는 플러그(20A) 내의 주변 압력이 측정 챔버(28)의 내부 압력과 느리게 교환되도록 하여, 측정 챔버(28) 내에 충돌 전에 항상 주변 압력이 존재한다. 도시된 실시예에서, 압력 보상 요소(16)는 베이스 플레이트(16)의 중간에 배치된다. 물론, 압력 보상 요소(16)는 다른 방식으로도 배치될 수 있어서, 플러그 접촉과 관련된, 베이스 플레이트(12) 상에 센서 회로(14.2)와 압력 센서 요소(14.1)의 의미 있는 배치가 가능해진다.
도 1에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 차량의 개인 보호 시스템용 본 발명에 따른 압력 센서 어셈블리(1)의 도시된 실시예는 차량 내의 미리 정해진 압력 챔버(3) 내의 압력을 결정하는 적어도 하나의 압력 센서(10, 10A)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 압력 챔버(3)는 압력 튜브(5) 내에 형성되고, 상기 압력 튜브(5)의 단부들은 각각 압력 센서(10, 10A)에 의해 폐쇄된다. 도 1은 압력 튜브(5)의 단부를 폐쇄하는 압력 센서(10, 10A)를 구비한 압력 튜브(5)의 일 단부를 도시한다.
도 1 내지 도 3에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 압력 센서(10A)의 도시된 제 1 실시예에서 센서 하우징(20)은 다체형으로 구현된다. 이 경우, 제 1 하우징 부분은 플러그(20A) 및 측정 챔버(28)를 형성하고, 상기 측정 챔버(28)는 통로(24)를 갖는 제 2 하우징 부분에 의해 폐쇄된다. 제 2 하우징 부분은 연결 요소(25A)를 통해 제 1 하우징 부분에 연결된다. 도시된 실시예에서, 센서 하우징(20) 또는 개별 하우징 부분은 각각 플라스틱 사출 성형 부품으로서 설계된다. 도시된 제 1 실시예에서, 연결 요소(25A)는 동시에 회전 방지부(25)를 형성한다. 또한, 제 2 하우징 부분은 도입부(20B)로서 설계되고, 상기 도입부(20B) 상으로 압력 튜브(5)가 밀려지거나 또는 상기 도입부(20B)가 압력 튜브(5) 내로 도입된다. 또한, 밀려진 압력 튜브(5)는 도시된 실시예에서 케이블 타이로서 설계된 고정 요소(7)에 의해 미끄러지지 않는다. 또한, 도시된 실시예에서, 압력 튜브(5)의 가압 또는 도입부(20B)의 도입을 단순화하거나 또는 용이하게 하는 도입 경사면(22)이 도입부(20B)에 형성된다. 도입부(20B)는 통로(24)로서 연결 채널(24A)을 포함하며, 상기 통로(24)는 조립된 상태에서 두 하우징 부분 사이의 센서 내부에 형성된 압력 센서(10A)의 측정 챔버(28)를 압력 튜브(5) 내의 압력 챔버(3)에 연결한다. 도시된 실시예에서, 베이스 플레이트(12)는 제 1 하우징 부분과 일체로 마찬가지로 플라스틱 사출 성형 부품으로서 구현된다. 플라스틱으로 이루어진 성형된 베이스 플레이트(12)는 표준 플러그 하우징에 해당하는 플러그(20A)에 연결된다. 2개의 플러그 핀(26)은 사출 성형 공정 동안 센서의 베이스 플레이트(12) 내로 삽입된다. 플러그 핀(26)은 도시되지 않은 해당 제어 장치를 가진 도시되지 않은 카운터 플러그를 통해 베이스 플레이트(12) 상의 센서 회로(14.2)와 접촉한다. 대안으로서, 베이스 플레이트(12)는 제 1 하우징 부분에 유체 밀봉 방식으로 연결되며 센서 회로(14.2) 및 플러그 핀(26)과 접촉하는 인쇄 회로 기판으로서 설계될 수 있다. 도시된 실시예에서, 연결 요소(25A)는 클립 폐쇄부로서 구현되며, 그 결과 압력 센서(10A)의 플러그(20A)가 도입부(20B)에 연결되어 전체 압력 센서를 형성한다. 도 1에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 압력 센서(10A)는 조립된 상태에서 실제 압력 튜브(5)보다 훨씬 더 두껍지 않으며, 이상적으로는 플러그(20A)의 외경이 압력 튜브(5)의 외경에 실질적으로 상응한다. 하우징 부분들(28) 사이에는 측정 챔버(28)를 외부에 대해 밀봉하기 위한 시일이 삽입될 수 있다.
도 4에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 압력 센서(10B)의 도시된 제 2 실시예에서 하우징(20)은 일체로 구현된다. 이 경우, 센서 하우징(20)은 제 1 단부에서 플러그(20A)를 형성하며 제 2 단부에서 측정 챔버(28)를 가진 도입 영역(20c)을 형성하고, 상기 측정 챔버 내에는 측정할 압력이 존재한다. 제 1 실시예와 유사하게, 압력 튜브(5)는 도입 영역(20C) 상으로 밀려질 수 있거나 삽입 영역(20C)이 압력 튜브(5) 내로 도입될 수 있으며, 이에 의해 측정 챔버(28)는 압력 튜브(5) 내의 압력 챔버(3)에 직접 연결된다. 또한, 밀려진 압력 튜브(5)는 케이블 타이로서 설계된 고정 요소(7)에 의해 미끄러지지 않을 수 있다. 도입 영역(20C)의 도입 또는 압력 튜브(5)의 가압을 용이하게 하기 위해, 도입 영역(20C)에 도입 경사면이 형성될 수 있다. 조립된 상태에서, 본 발명에 따른 압력 센서(10B)의 제 2 실시예는 실제 압력 튜브(5)보다 훨씬 더 두껍지 않다. 이상적으로, 플러그(20A)의 외경은 압력 튜브(5)의 외경에 상응한다. 도시된 실시예에서, 베이스 플레이트(12)는 하우징(20)과 일체로 플라스틱 사출 성형 부품으로서 구현된다. 대안으로서, 베이스 플레이트(12)는 하우징(20)에 유체 밀봉 방식으로 연결되며 센서 회로(14.2) 및 플러그 핀(26)과 접촉하는 인쇄 회로 기판으로서 설계될 수 있다.
도 8에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 압력 튜브(5) 및 보이지 않는 압력 센서들(10A, 10B)은 범퍼(30)의 포움(34) 내의 오목부(34.1) 내로 삽입될 수 있으며, 회전 방지부(25)는 삽입된 압력 센서들(10A, 10B)의 회전을 방지한다. 도 8에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 압력 튜브(5)는 범퍼 커버(36)와 차량의 굽힘 크로스 부재(32) 사이의 포움(34) 내에 있으며, 상기 굽힘 크로스 부재(32)는 충격의 경우 지지부로서 작용한다. 이 경우, 범퍼(30)의 관련 영역에 물체가 충돌하면, 범퍼 커버(36)와 포움(34) 그리고 그 안에 포함된 압력 튜브(5)가 압축됨으로써 압력 센서 어셈블리(1)의 검출 압력 센서(10) 내에서 신호 증가가 나타난다. 검출된 신호의 진폭은 특히 부딪치는 물체의 질량과 속도에 따라 달라진다.
도 5 및 도 6에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 압력 센서(10C)의 도시된 제 3 실시예에서 센서 하우징(20)은 다체형으로 구현된다. 이 경우, 제 1 하우징 부분은 제 1 실시예와 유사하게 플러그(20A) 및 측정 챔버(28)를 형성하고, 상기 측정 챔버(28)는 통로(24)를 갖는 제 2 하우징 부분에 의해 폐쇄된다. 제 1 실시예와는 달리, 압력 센서(10C)의 도시된 제 3 실시예에서 제 2 하우징 부분은 측정 챔버(28)로의 통로(24)로서 개구(24B)를 갖는 커버(20D)로서 설계된다. 또한, 도시된 제 3 실시예에서 압력 센서(10C)는 전술한 실시예들과는 달리, 압력 보상 요소(16)를 포함하지 않는데, 그 이유는 압력 센서(10C)가 더 큰 압력 챔버(3)에 배치되어, 충돌 전 정상 작동 동안, 플러그(20A) 및 측정 챔버(28) 내에 주변 압력이 존재하기 때문이다. 제 1 실시예와 유사하게, 제 2 하우징 부분은 회전 방지부(25)로서도 작용하는 연결 요소(25A)를 통해 제 1 하우징 부분에 연결된다. 도시된 실시예에서, 하우징 부분 및 베이스 플레이트(12)는 마찬가지로 플라스틱 사출 성형 부품이며, 상기 베이스 플레이트(12)는 제 1 하우징 부분과 일체로 제조된다. 대안으로서, 베이스 플레이트(12)는 제 1 하우징 부분에 유체 밀봉 방식으로 연결되며 센서 회로(14.2) 및 플러그 핀(26)과 접촉하는 인쇄 회로 기판으로서 설계될 수 있다. 도시된 실시예에서, 연결 요소(25A)는 클립 폐쇄부로서 설계되고, 그 결과 압력 센서(10C)의 플러그(20A)가 커버(20C)에 연결되어 전체 압력 센서를 형성한다. 하우징 부분들 사이에, 측정 챔버(28)를 외부에 대해 밀봉하기 위한 시일이 삽입될 수 있다. 압력 센서(10C)의 제 3 실시예는 예를 들어 측면 충돌 검출을 위해 차량 도어 또는 차량 측면 패널 내의 압력 챔버(3) 내에 배치될 수 있다. 압력 센서(10C)는 예를 들어 기존 차량 도어 구조 또는 차체 구조에 클립핑에 의해 조립된다.
1: 압력 센서 어셈블리
3: 압력 챔버
10, 10A, 10B, 10C: 압력 센서
12: 베이스 플레이트
14.1: 압력 센서 요소
14.2: 센서 회로
14.3: 압력 유입 채널
18: 몰딩 화합물
20: 센서 하우징
20A: 플러그
24: 통로
25: 회전 방지부
25A: 연결 요소
26: 플러그 핀
28: 측정 챔버

Claims (18)

  1. 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C)로서, 상기 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C)는 센서 하우징(20) 및 상기 센서 하우징(20) 내부에 배치된 베이스 플레이트(12)를 포함하며, 상기 베이스 플레이트(12) 상에 측정 유닛(14)이 배치되고, 상기 측정 유닛(14)은 압력 센서 요소(14.1) 및 센서 회로(14.2)를 포함하는, 상기 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C)에 있어서,
    상기 센서 하우징(20)은 제 1 단부에서 플러그(20A)를 형성하며 제 2 단부에서 측정 챔버(28)를 형성하고, 상기 측정 챔버 내에는 측정할 압력이 존재하며, 상기 베이스 플레이트(12)는 상기 플러그(20A)를 상기 측정 챔버(28)로부터 유체적으로 분리하고, 상기 압력 센서 요소(14.1) 및 상기 센서 회로(14.2)는 공통 하우징 내에 배치되며, 상기 압력 센서 요소(14.1)는 압력 유입 채널(14.3)을 통해 상기 측정 챔버(28)에 유체적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C).
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 플러그 핀(26)은 상기 플러그(20A) 내에 배치되고, 상기 플러그 핀(26)은 일 단부가 상기 베이스 플레이트(12) 내로 매립되어 상기 센서 회로(14.2)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 몰딩 화합물(18)은 상기 압력 센서 요소(14.1) 및 상기 센서 회로(14.2)를 하우징으로서 둘러싸고, 상기 압력 유입 채널(14.3)은 상기 몰딩 화합물(18) 내로 도입되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 하우징(20)의 둘레에 회전 방지부(25)가 배치되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 하우징(20)의 제 2 단부에 도입 영역(20C)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10B).
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 하우징(20)은 다체형으로 구현되고, 제 1 하우징 부분은 상기 플러그(20A) 및 상기 측정 챔버(24)를 형성하며, 상기 측정 챔버(28)는 통로(24)를 가진 제 2 하우징 부분에 의해 폐쇄되고, 상기 통로는 연결 요소(25A)를 통해 상기 제 1 하우징 부분에 연결되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10C).
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 연결 요소(25A)는 상기 회전 방지부(25)를 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10C).
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 하우징 부분은 상기 측정 챔버(28)로의 통로(24)로서 연결 채널(24A)을 가진 도입부(20B)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A).
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 하우징 부분은 상기 측정 챔버(28)로의 통로(24)로서 개구(24B)를 가진 커버(20D)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10C).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 하우징(20) 또는 상기 하우징 부분들은 각각 플라스틱 사출 성형 부품으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C).
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트(12)는 상기 센서 하우징(20) 또는 상기 제 1 하우징 부분과 일체로 플라스틱 사출 성형 부품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C).
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트(12)는 상기 센서 하우징(20) 또는 상기 제 1 하우징 부분에 유체 밀봉 방식으로 연결되는 인쇄 회로 기판으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트(12)는 상기 측정 챔버(28)와 상기 플러그(20A) 사이의 느린 압력 보상을 수행하는 적어도 하나의 압력 보상 요소(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서(10, 10A, 10B).
  14. 차량 내의 미리 정해진 압력 챔버(3) 내의 압력을 결정하는 적어도 하나의 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C)를 구비한, 차량의 개인 보호 시스템용 압력 센서 어셈블리(1)로서,
    상기 적어도 하나의 압력 센서(10, 10A, 10B, 10C)는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따라 설계되는 것을 특징으로 하는 압력 센서 어셈블리(1).
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 압력 챔버(3)는, 단부들에서 각각 압력 센서(10, 10A, 10B)에 의해 폐쇄되는 압력 튜브(5) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서 어셈블리(1).
  16. 제 15 항에 있어서, 센서 하우징(20)의 도입부(20B) 또는 도입 영역(20C)은 상기 압력 튜브(5) 내로 도입되고, 플러그(20A)의 외경은 상기 압력 튜브(5)의 외경에 상응하는 것을 특징으로 하는 압력 센서 어셈블리(1).
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 압력 튜브(5) 및 상기 압력 센서들(10, 10A, 10B)은 범퍼(30)의 포움(34) 내의 오목부(34.1) 내로 삽입되고, 회전 방지부(25)는 삽입된 압력 센서(10, 10A, 10B)의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 압력 센서 어셈블리(1).
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 압력 챔버(3)는 차량 도어 또는 차량 측면 패널 내에 형성되고, 상기 적어도 하나의 압력 센서(10, 10C)는 상기 압력 챔버(3) 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 압력 센서 어셈블리(1).
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