DE102006050571A1 - Measuring sensor for use in vehicle control system for detecting e.g. acceleration signal, has monitoring unit provided for detecting whether and/or when test activation takes place at measuring sensor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Messwertaufnehmer für Beschleunigungs- und/oder Körperschallsignale gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Zudem werden Verfahren zum Betrieb und ein Fahrzeugsteuersystem mit einem solchen Messaufnehmer vorgestellt.The The invention relates to a transducer for acceleration and / or Structure-borne sound signals according to the generic term of claim 1. In addition, methods of operation and a vehicle control system presented with such a sensor.
Messaufnehmer für Beschleunigungs- und/oder Körperschallsignale basieren in der Regel auf einer Masse, welche durch Beschleunigung bzw. Körperschallsignale auslenkbar ist und diese Auslenkung piezoelektrisch, kapazitiv oder durch vergleichbare Messmethoden erfasst wird. Diese Messwertaufnehmer werden zunehmend mikromechanisch in Halbleiter integriert. Derartige Messwertaufnehmer dienen bspw. zur Steuerung von Fahrzeugstabilitäts- und Fahrzeugsicherheitsfunktionen, wie ABS, ESP oder Airbagsystemen. Beschleunigungen können sowohl Linear- als auch Drehbeschleunigungen sein. Körperschall stellt eine besondere Form schwingender hochfrequenter Linaerbeschleunigungen innerhalb des Materials dar und kann daher insbesondere von breitbandigen Sensoren entsprechend zusammen mit Beschleunigungen erfasst werden.sensor for acceleration and / or acceleration Structure-borne sound signals are usually based on a mass, which is accelerated or structure-borne sound signals is deflectable and this deflection piezoelectric, capacitive or is detected by comparable measuring methods. These transducers are increasingly being integrated micromechanically into semiconductors. such For example, transducers are used to control vehicle stability and stability Vehicle safety functions, such as ABS, ESP or airbag systems. Accelerations can be both linear and spins. structure-borne sound represents a special form of oscillating high-frequency Linaerbeschleunigungen within the material and therefore can be particularly broadband Sensors are detected together with accelerations.
Zur Funktionsprüfung sind mechanische oder elektrische Mittel vorgesehen, durch die mittels eines Anregungssignals der Messaufnehmer anregbar ist. Die Anregung kann dabei durch Erzeugung eines entsprechenden Beschleunigungs- oder Körperschallsignals innerhalb des Messwertaufnehmers oder durch direkte Wirkung auf das sensierende Element hervorgerufen werden, also bspw. durch Auslenkung einer seismischen Masse durch direkte Einwirkung auf diese. Bei Drehbeschleunigungen werden teilweise selbstschwingende Systeme eingesetzt, bei denen durch das Testanregungssignal eine gezielte Verstimmung erzeugt werden kann.to functional test mechanical or electrical means are provided, by means of a Excitation signal of the sensor is excitable. The suggestion can doing so by generating a corresponding acceleration or Borne noise signal within the transducer or by direct action on the sensory element are caused, so for example by deflection a seismic mass by direct action on it. at Spins become partially self-oscillating systems used in which by the test excitation signal a targeted Detune can be generated.
Um die Sicherheit für Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehr zu verbessern, werden verstärkt Insassenschutzsysteme mit einer immer höheren Performance insbesondere seitens der Sensorik in Fahrzeuge eingebaut, um die Insassen eines Fahrzeuges möglichst optimal in jeder nur denkbaren Unfallsituation/Fahrsituation schützen/unterstützen zu können.Around the security for Road users in traffic to improve are reinforced Occupant protection systems with ever higher performance in particular from the sensors installed in vehicles to the occupants of a Vehicle as possible optimally protect / assist in every imaginable accident situation / driving situation can.
Neben der Performance-Steigerung werden zur Erhöhung der Sicherheit auch ständige Qualitätsverbesserungen umgesetzt, damit Fehler im System frühzeitig erkannt und entsprechend darauf reagiert werden kann.Next The increase in performance is also accompanied by constant quality improvements to increase safety implemented so that errors in the system detected early and accordingly can be reacted to.
Aus diesem Grunde werden beispielsweise bei den heutigen Beschleunigungsaufnehmern zum Nachweis der Funktionalität desselben im Regelfall bei der Inbetriebnahme (Power On/Zündschlüssel passiv → aktiv) durch eine initiierte Testphase geprüft, ob der Beschleunigungsaufnehmer auf eine Testanregung an einem dafür vorgesehenen Eingang am Ausgang ein entsprechendes erwartetes Signal zeigt/erzeugt, um aufgrund dessen Form und Amplitude auf die korrekte Funktionalität, insbesondere den Verstärkungsfaktor und Filtereigenschaften, des Beschleunigungssensors schließen zu können.Out For this reason, for example, in today's accelerometers to prove the functionality as a rule, during commissioning (Power On / ignition key passive → active) checked by an initiated test phase, whether the accelerometer to a test excitation at a designated input at the output a corresponding expected signal is shown / generated due to its shape and amplitude to the correct functionality, in particular the gain and filter characteristics of being able to close the acceleration sensor.
Diese Möglichkeit der Testanregung, bei welcher der Sensor ein Ausgangssignal generiert, bildet jedoch eine gewisse Gefahrenquelle in sich, die darin zu sehen ist, dass bei einem möglichen Fehler in der Testanregung, am Ausgang des Sensors ungewollt ein Ausgangssignal erzeugt werden könnte, welches das System zu Fehlfunktionen (Fehlauslösungen) veranlassen könnte.These possibility the test excitation, where the sensor generates an output signal, However, it creates a certain source of danger in it see is that at a possible Error in the test excitation, unintentionally at the output of the sensor Output signal could be generated which could cause the system to malfunction (false triggering).
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Messwertaufnehmer mit verbesserter Betriebssicherheit vorzustellen. Zudem wird ein Fahrzeugsteuergerät mit einem entsprechenden Messwertaufnehmer sowie Verfahren zum Betrieb vorgestellt.The The object of the present invention is to provide a transducer to introduce improved operational safety. In addition, a Vehicle control unit with a corresponding transducer and method of operation presented.
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.These The object is solved by the features of the independent claims. advantageous Developments of the invention will become apparent from the dependent claims, wherein also combinations and developments of individual features with each other are conceivable.
Die
Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme
der
Der
ASIC weist beispielsweise eine ND-Wandlereinheit
Die Auswertung erfolgt hierbei im einfachstem Fall nach folgendem Prinzip:
- 1) Im Testfall – wenn vom μC ein Testimpuls initiiert wird:
- 1a) Überwachung erkennt eine Test-Anregung → i.O.
- 1b) Überwachung erkennt keine Test-Anregung → nicht i.O./Fehler
- 2) Im Betriebsfall – wenn vom μC kein Testimpuls initiiert wird:
- 2a) Überwachung erkennt eine Test-Anregung → nicht i.O./Fehler
- 2b) Überwachung erkennt keine Test-Anregung → i.O.
- 1) In the test case - when a test pulse is initiated by the μC:
- 1a) Monitoring detects a test excitation → OK
- 1b) Monitoring does not detect test stimulation → not OK / error
- 2) In the case of operation - if no test pulse is initiated by the μC:
- 2a) Monitoring detects a test stimulus → not OK / error
- 2b) Monitoring does not detect test stimulation → OK
Wie
aus der
Das
Ergebnis wird, mittels einer nicht näher spezifizierten Kommunikationsmöglichkeit
dem nachgeschalteten μC
(
Der
Reset-Eingang der Überwachungseinheit
(
Das Überwachungsmittel ist also ausgebildet, um zu erfassen, ob und vorzugsweise zeitlich wann genau am Messwertaufnehmer eine Testanregung erfolgt. Der Zeitpunkt ist insoweit eine besonders bevorzugte Weiterbildung, als dass diese eine exakte zeitliche Zuordnung der dabei auftretenden Signale (X, Y) bei Funktionsprüfungen auch gerade während des Normalbetriebs ermöglicht, d.h. wenn die Testanregung von natürlichen äusseren Kräften überlagert wird, wie diese beim normalen Fahrbetrieb auftreten.The monitoring device is thus designed to detect if and preferably when and when exactly at the transducer a test stimulation takes place. Point of time is so far a particularly preferred development than that an exact temporal assignment of the occurring signals (X, Y) during functional tests even just during of normal operation allows i.e. if the test stimulus is superimposed by natural external forces, like this one in the normal driving occur.
Das Überwachungsmittel detektiert im einfachsten Falle das Vorliegen des Testanregungssignals am Eingang des Messwertaufnehmers oder am Eingang der Testanregungseinheit. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach realisierbar, weil das Testanregungssignal in der Regel ein elektrisches Steuersignal ist und somit direkt von einem elektrischen Überwachungsmittel, im einfachsten Fall durch einen elektrischen Abgriff mit erfasst und direkt ausgewertet werden kann.The monitoring device detected in the simplest case, the presence of the test excitation signal at the input of the transducer or at the input of the test excitation unit. This embodiment is particularly easy to implement, because the Test excitation signal is usually an electrical control signal and thus directly from an electrical monitoring device, in the simplest Case detected by an electrical tap with and evaluated directly can be.
Alternativ kann das Überwachungsmittel auch noch exakter direkt die die Anregung bewirkende Kraft, bspw. das elektrische oder magnetische Feld oder die inverse piezoelektrische Wirkung, also mechanische Auslenkung aufgrund Einwirkung von elektrischer Spannung am Piezokristall erfassen.alternative the monitoring device can also even more directly directly the excitation effecting force, for example electric or magnetic field or the inverse piezoelectric Effect, ie mechanical deflection due to the action of electrical Detect voltage at the piezoelectric crystal.
Vorzugsweise
sind die Überwachungsmittel so
gewählt,
dass diese durch die eigentlich vom Messwertaufnehmer zu messende
von außen
auf den Messwertaufnehmer einwirkende Größe, also die Beschleunigung
bzw. den Körperschall
nicht beeinflusst wird. Insoweit unterscheidet sich die Überwachungseinheit
ganz grundsätzlich
von der normalen Sinalauswerteeinheit
Claims (7)
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---|---|---|---|
DE200610050571 DE102006050571A1 (en) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | Measuring sensor for use in vehicle control system for detecting e.g. acceleration signal, has monitoring unit provided for detecting whether and/or when test activation takes place at measuring sensor |
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Family
ID=39244325
Family Applications (1)
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Country | Link |
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- 2006-10-26 DE DE200610050571 patent/DE102006050571A1/en not_active Withdrawn
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