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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung, umfassend ein zweiachsiges
erstes Drehratensensorelement, mit dem Drehraten von Drehbewegungen der
Sensoreinrichtung um eine erste und eine zweite Drehratenmessachse
erfassbar sind, wobei die erste und die zweite Drehratenmessachse
orthogonal zueinander ausgerichtet sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
besonders wichtiges Anwendungsgebiet von Drehratensensoren liegt
im Automobilbereich, in welchem die Drehratensensoren insbesondere
für eine Ermittlung der Bewegung eines Fahrzeugs eingesetzt
werden können. Beispielsweise kann hierbei die Gierrate,
die Wankrate und/oder die Nickrate eines Fahrzeugs gemessen werden.
Die Drehraten können beispielsweise in Fahrerdynamikregelungen herangezogen
werden, um den Fahrzustand des Fahrzeugs zu bestimmen und das Fahrzeug
im Bedarfsfall mittels geeigneter Eingriffsmethoden zu stabilisieren,
bevor ein gefährlicher Fahrzustand bzw. eine gefährliche
Verkehrssituation eintritt. Darüber hinaus kann es auch
vorgesehen sein, dass Sicherheitssysteme auf eine oder mehrere gemessene Drehraten
zurückgreifen, um Sicherheitsmittel des Fahrzeugs anzusteuern.
Beispielsweise kann ein drohender Überschlag des Fahrzeugs
anhand der gemessenen Wankrate ermittelt werden. Daraufhin können
etwa Überrollschutzsysteme aktiviert werden, um die Fahrzeuginsassen
zu schützen.
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Insbesondere
bei der Verwendung einer gemessener Drehraten in einem sicherheitskritischen System
eines Kraftfahrzeug ist eine zuverlässige Bestimmung der
Drehrate wichtig, um die korrekte Funktion des Systems sicherzustellen.
Zu diesem Zweck können redundante Messungen der Drehraten
vorgenommen werden, so dass aus dem Vergleich mehrerer Messwerte
auf deren Plausibilität geschlossen werden kann.
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Zur
redundanten Messung von Drehraten können mehrere eigenständige
Sensoreinrichtungen eingesetzt werden. Dies ist jedoch wirtschaftlich nachteilig,
da für jede Sensoreinrichtung jeweils die vollen Produktionskosten
entstehen und die Sensoreinrichtungen separat in das Kraftfahrzeug
integriert werden müssen. Aus der
US 6 462 530 B1 geht ein Drehratensensor
hervor, der ein Bauteil mit mehreren Drehratensensorelementen umfasst,
die bei einer geeigneten Anordnung eine redundante Messungen von
Drehraten ermöglichen. Hierdurch wird die Integration der
Drehratensensorelemente in ein Kraftfahrzeug vereinfacht und Komponenten
des Drehratensensors, wie beispielsweise eine Spannungsversorgung,
können von mehreren Drehratensensorelementen gleichzeitig
genutzt werden.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Wirtschaftlichkeit
einer redundanten Messung von Drehraten weiter zu verbessern.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Sensoreinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen der Sensoreinrichtung
sind in den abhängigen Ansprüche angegeben.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Sensorelement vorgeschlagen, das ein
zweiachsiges erstes Drehratensensorelement umfasst, mit dem Drehraten
von Drehbewegungen der Sensoreinrichtung um eine erste und eine
zweite Drehratenmessachse erfassbar sind, wobei die erste und die
zweite Drehratenmessachse orthogonal zueinander ausgerichtet sind.
Die Sensoreinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie wenigstens
ein weiteres Drehratensensorelement umfasst, mit dem eine Drehrate
einer Drehbewegungen der Sensoreinrichtung um eine Drehratenmessachse
erfassbar ist, die zusammen mit der ersten und der zweiten Drehratenmessachse in
einer Ebene liegt.
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Unter
einer orthogonalen Ausrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung
eine im Wesentlichen orthogonale Ausrichtung verstanden, die jedoch,
beispielsweise aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen, in einem
kleineren Winkelbereich von einer exakten Orthogonalität
abweichen kann. Entsprechendes gilt im Rahmen der Erfindung für
eine parallele Ausrichtung. Im gleichen Sinne ist auch eine Anordnung
in einer bestimmten Ebene aufzufassen. Hierbei können zwei
Achsen oder Richtungen aufgrund von geringen Abweichungen derart
zueinander ausgerichtet sein, dass sie nicht exakt eine Ebene aufspannen.
Ferner kann eine dritte Achse oder Richtung eine geringere Abweichung
aufweisen, so dass sie nicht exakt in einer bestimmten Ebene liegt.
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Ein
Vorteil einer erfindungsgemäß ausgestalteten Sensoreinrichtung
besteht darin, dass redundante Messungen einer Drehrate bezüglich
wenigstens einer Drehratenmessachse vorgenommen werden können.
Hierdurch ist es insbesondere möglich, eine Drehratenmessung
durch eine zweite Drehratenmessung zu plausibilisieren, um beispielsweise
die korrekte Funktionsweise der Sensoreinrichtung sicherzustellen.
Dies ist vor allem bei einem Einsatz der Sensoreinrichtung in einem
Kraftfahrzeug besonders wichtig, wenn eine erfasste Drehrate zur
Ausführung sicherheitsrelevanter Funktionen herangezogen
wird. In einem Kraftfahrzeug eignet sich die Sensoreinrichtung insbesondere
dazu, eine oder mehrere der Drehraten aus der Gruppe umfassend eine
Gierrate des Kraftfahrzeugs, eine Wankrate des Kraftfahrzeugs und
eine Nickrate des Kraftfahrzeugs zu erfassen.
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Aufgrund
der Verwendung eines zweiachsigen Drehratensensorelements kann die
Sensoreinrichtung zudem flexibel in verschiedenen Anwendungen eingesetzt
werden, um Drehraten bezüglich unterschiedlicher Drehratenmessachsen
zu erfassen. Hierdurch können vorteilhaft besonders hohe
Volumen in der Fertigung der Sensoreinrichtung erzielt werden. Ferner
können bei einem zweiachsigen Drehratensensorelement verschiedene
Komponenten zur Messung von Drehraten bezüglich zweier Drehratenmessachsen
eingesetzt werden. Damit wird die Wirtschaftlichkeit der Sensoreinrichtung
erhöht, und es kann sogar der Einsatz der Sensoreinrichtung
im Sinne eines nur einachsigen Drehratensensors wirtschaftlich umsetzbar
sein.
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Das
erste Drehratensensorelement umfasst in einer Ausgestaltung eine
transversal schwingfähige Sensorstruktur mit einer auslenkbaren
Strukturmasse und einem Mittel zur Schwingungsanregung der transversal
schwingfähigen Sensorstruktur entlang einer Schwingachse,
wobei die Strukturmasse aufgrund von Coriolis-Kräften auslenkbar
ist, die bei einer Drehung der Sensoreinrichtung um die erste und
zweite Drehratenmessachse auftreten, und wobei die erste und die
zweite Drehratenmessachse orthogonal zu der Schwingachse ausgerichtet
sind. Eine Auslenkung der Strukturmasse bei einer Drehung der Sensoreinrichtung
um die erste und die zweite Drehachse wird vorzugsweise mittels
einer ersten und einer zweiten Detektionseinheit erfasst, die jeweils
einer Drehratenmessachse zugeordnet sind.
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Vorteilhaft
wird bei dieser Ausgestaltung lediglich eine angetriebene Strukturmasse
eingesetzt, um Drehraten bezüglich zweier Drehratenmessachsen
zu erfassen. Dies ermöglicht ein besonders kompaktes Bauvolumen
des zweiach sigen Drehratensensorelements, das nahezu demjenigen
eines einachsigen Drehratensensorelements entspricht. Im Wesentlichen
kommt nur eine Detektionseinheit hinzu, die der zweiten Drehachse
zugeordnet ist. Das Drehratensensorelement kommt hingegen mit einem einzigen
Antriebsmittel zum Antreiben der Strukturmasse aus, wodurch neben
einer kompakteren Bauform auch ein besonders effizienter Betrieb
des Drehratensensorelements möglich ist.
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Ein
entsprechendes dreiachsiges Drehratensensorelement benötigt
demgegenüber aufgrund der erforderlichen Orthogonalität
von Antriebsrichtung und Drehratenmessachse eine zusätzliche
angetriebene Strukturmasse. Dies führt dazu, dass ein dreiachsiges
Drehratensensorelement höchstens sehr geringe Vorteile
hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit aufweist – verglichen
beispielsweise mit einer Kombination aus einem zweiachsigen und
einem weiteren einachsigen Drehratensensorelement.
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Zur
Plausibilisierung einer Drehratenmessung umfasst die Sensoreinrichtung
in einer Ausführungsform eine Plausibilisierungseinrichtung,
die dazu ausgestaltet ist anhand eines Vergleichs einer mittels
des ersten Drehratensensorelements gemessenen ersten Drehrate und
einer mittels des weiteren Drehratensensorelements gemessenen zweiten Drehrate
ein Plausibilitätssignal bezüglich der ersten Drehrate
zu ermitteln. Der Wert des Plausibilitätssignals ist vorzugsweise
ein Maß für die Plausibilität der gemessenen
ersten Drehrate. Das Plausibilitätssignal kann in einer
Anwendung herangezogen werden, um die gemessene Drehrate entsprechend
ihrer Plausibilität verwenden zu können.
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In
einer Weiterbildung der Sensoreinrichtung ist die Plausibilisierungseinrichtung
dazu ausgestaltet, ein Drehratenausgangssignal bezüglich
einer Drehratenmessachse anhand wenigstens einer mittels des ersten
Drehratensensorelements gemessenen ersten Drehrate und einer mittels
des weiteren Drehratensensorelements gemessenen zweiten Drehrate
zu bestimmen. Vorteilhaft wird hierbei ein Drehratenausgangssignal,
welches beispielsweise von einer Anwendung als Drehratensignal herangezogen
werden kann, um vorgegebe nen Funktionen auszuführen, aus
mehreren gemessenen Drehraten bestimmt, wodurch die Zuverlässigkeit
des Signals verbessert werden kann.
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Eine
Ausführungsform der Sensoreinrichtung sieht vor, dass das
weitere Drehratensensorelement als ein einachsiges Drehratensensorelement ausgeführt
ist, mit dem eine Drehrate einer Drehbewegungen der Sensoreinrichtung
um eine dritte Drehratenmessachse erfassbar ist, die parallel zu der
ersten oder der zweiten Drehratenmessachse ausgerichtet ist. Vorteilhaft
wird hierdurch eine redundante Messung der Drehraten bezüglich
der ersten oder zweiten Drehratenmessachse ermöglicht.
Ein Plausibilitätssignal hinsichtlich dieser Drehraten
kann in einfacher Weise beispielsweise anhand der Differenz der
Drehraten bestimmt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Sensoreinrichtung ist
vorgesehen, dass das weitere Drehratensensorelement als ein einachsiges
Drehratensensorelement ausgeführt ist, mit dem eine Drehrate
einer Drehbewegungen der Sensoreinrichtung um eine vierte Drehratenmessachse
erfassbar ist, die nicht parallel zu der ersten und zu der zweiten Drehratenmessachse
ausgerichtet ist. Anhand der Drehrate, die bezüglich der
vierten Drehratenmessachse erfasst wird, können mittels
der Plausibilisierungseinrichtung Plausibilitätssignale
hinsichtlich der Drehraten ermittelt werden, die bezüglich
der ersten und zweiten Drehratenmessachse erfasst werden. Vorteilhaft
ist es somit bei dieser Konfiguration möglich, Plausibilitätssignale
hinsichtlich zweier Drehraten anhand lediglich einer weiteren Drehrate
zu bestimmen. Die Bestimmung der Plausibilitätssignale basiert
dabei vorzugsweise darauf, dass sich bei dieser Konfiguration die
Winkelgeschwindigkeit bezüglich einer der Drehratenmessachsen
aus einer Linearkombination der Winkelgeschwindigkeiten bezüglich
der beiden anderen Drehratenmessachsen ergibt.
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Eine
Weiterbildung der Sensoreinrichtung zeichnet sich darüber
hinaus dadurch aus, dass das weitere Drehratensensorelement als
ein zweiachsiges Drehratensensorelement ausgestaltet ist, mit dem
Drehraten von Drehbewegungen der Sensoreinrichtung um zwei weitere
Drehratenmessachsen erfassbar sind, die orthogonal zueinander ausgerichtet sind,
wobei wenigstens eine der weiteren Drehachsen parallel zu der ersten
oder zweiten Drehratenmessachse des ersten Drehratensensorelements ausgerichtet
ist. Vorteilhaft können hierdurch bezüglich einer
Drehratenmessachse des ersten Drehratensensorelements redundante
Messungen der Drehrate vorgenommen werden. Je nach Anordnung des
weiteren Drehratensensorelements in Bezug auf das erste Drehratensensorelement
können darüber hinaus bezüglich der anderen
Drehratenmessachse des ersten Drehratensensorelements ebenfalls
redundante Messungen vorgenommen werden, oder die Sensoreinrichtung
kann durch Integration des weiteren zweiachsigen Drehratensensorelements
zu einem dreiachsigen Drehratensensor ausgebaut werden.
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Im
letztgenannten Fall kann zusätzlich beispielsweise wenigstens
ein einachsiges Drehratensensorelement vorgesehen werden, mit dem
eine Drehrate bezüglich einer Drehratenmessachse erfassbar
ist, die parallel zu einer der genannten anderen Drehratenmessachsen
ausgerichtet ist. Hierdurch kann auch die Drehrate bezüglich
dieser Drehratenmessachse redundant erfasst werden, um ein Plausibilitätssignal
zu bestimmen.
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Gleichfalls
kann ein zusätzliches einachsiges Drehratensensorelement
vorgesehen sein, mit dem eine Drehrate bezüglich einer
Drehratenmessachse erfassbar ist, die mit den anderen Drehratenmessachsen
in einer Ebene liegt, jedoch nicht parallel zu einer der anderen
Drehachsen ausgerichtet ist. Hierzu ist es in einer Ausgestaltung
der Sensoreinrichtung vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zusätzlich
zu dem zweiachsig ausgebildeten weiteren Drehratensensorelement
ein weiteres einachsiges Drehratensensorelement umfasst, mit dem
eine Drehrate einer Drehbewegung der Sensoreinrichtung um eine fünfte
Drehratenmessachse erfassbar ist, wobei die fünfte Drehratenmessachse
in einer Ebene mit einer Drehratenmessachse des ersten Drehratensensorelements
und mit einer Drehratenmessachse des weiteren zweiachsigen Drehratensensorelements
liegt, die nicht parallel zueinander angeordnet sind, und wo bei
die fünfte Drehratenmessachse nicht parallel zu einer dieser
Drehratenmessachsen des ersten und des weiteren Drehratensensorelements
ausgerichtet ist. Vorzugsweise sind zwei der in der Ebene liegenden
Drehratenmessachsen orthogonal zueinander ausgerichtet – beispielsweise
die beiden Drehratenmessachsen der zweiachsigen Drehratensensorelemente,
die nicht parallel zueinander ausgerichtet sind.
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Hierdurch
kann mit nur einem einzigen zusätzlichen einachsigen Drehratensensorelement
insbesondere ein Plausibilitätssignal hinsichtlich der Drehraten
ermittelt werden, die bezüglich der Drehratenmessachsen
der beiden zweiachsigen Drehratensensorelemente ermittelt werden,
bezüglich derer eine redundante Drehratenmessung nicht
bereits durch die beiden zweiachsigen Drehratensensorelemente vorgenommen
werden kann. Dementsprechend sieht eine verbundene Ausgestaltung
der Sensoreinrichtung vor, dass die Plausibilisierungseinrichtung
dazu ausgestaltet ist, anhand eines Vergleichs von Drehraten, die
bezüglich von in einer Ebene liegenden, die fünfte
Drehratenmessachse umfassenden Drehratenmessachsen bestimmt worden
sind, Plausibilitätssignale hinsichtlich von Drehraten
zu ermitteln, die bezüglich in der Ebene liegender Drehratenmessachse
bestimmt werden. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um orthogonale
Drehratenmessachse in der Ebene.
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Ferner
zeichnet sich eine Ausgestaltung der Sensoreinrichtung dadurch aus,
dass zusätzlich zu dem weiteren zweiachsigen Drehratensensorelement
noch ein weiteres zweiachsiges Drehratensensorelement umfasst ist,
wobei jede Drehratenmessachse eines der in der Sensoreinrichtung
enthaltenen zweiachsigen Drehratensensorelemente parallel zu einer
weiteren Drehratenmessachse eines weiteren Drehratensensorelements
der Sensoreinrichtung ausgerichtet ist. In dieser Ausgestaltung
umfasst die Sensoreinrichtung vorteilhaft drei zweiachsige Drehratensensorelemente,
wobei jeweils zwei Drehratenmessachsen unterschiedlicher Drehratensensorelemente
parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass redundante Messungen
der Drehraten ermöglicht werden, um ein entsprechendes
Plausibilitätssignal zu bestimmen.
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Eine
Weiterbildung der Sensoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die enthaltenen Drehratensensorelemente Bestandteile einer
integrierten Schaltung sind. Hierdurch können in einfacher
Weise Bauteile montiert werden, welche die Sensoreinrichtung enthalten.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Bauteil vorgeschlagen, das
eine Sensoreinrichtung der zuvor beschriebenen Art umfasst sowie
eine Signalverarbeitungseinrichtung, die dazu ausgestaltet ist,
ein Drehratenausgangssignal und/oder ein Plausibilitätssignal
bezüglich wenigstens einer Drehratenmessachse der in der
Sensoreinrichtung enthaltenen Drehratensensorelemente zur Bereitstellung
außerhalb des Bauteils aufzubereiten. Insbesondere kann
die Signalverarbeitungseinrichtung dazu ausgestaltet sein, ein Drehratenausgangssignal
und/oder ein Plausibilitätssignal derart aufzubereiten,
dass es auf einem Datenbus bereitgestellt werden kann. Gleichfalls
kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Signalverarbeitungseinrichtung
dazu ausgestaltet ist, das Drehratenausgangssignal und/oder das
Plausibilitätssignal drahtlos an einen oder mehrere Empfänger
zu übertragen.
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Neben
der Signalverarbeitungseinrichtung kann das Bauteil zudem eine Energieversorgung
enthalten, welche die Sensoreinrichtung sowie die Signalverarbeitungseinrichtung
mit Energie versorgt. Die Energieversorgung kann von außerhalb
des Bauteils gespeist werden, wenn dieses beispielsweise an ein
Energieversorgungsnetz angeschlossen ist. Weiterhin kann eine autarke
Energieversorgung des Bauteils vorgesehen sein. Diese ermöglicht
es insbesondere, das Bauteil auch bei einem Ausfall des Versorgungsnetzes
betreiben zu können, um beispielsweise Funktionen aufrecht
erhalten zu können, die auf die von dem Bauteil bereitgestellten
Messsignale angewiesen sind.
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Das
Sensorelement kann als integrierte Schaltung in dem Bauteil enthalten
sein, wodurch eine einfache Montage des Bauteils aus Modulen gewährleistet
ist, wobei die Sensoreinrichtung eines der Module darstellt. Alternativ
kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die in der Sensoreinrichtung
enthaltenen Drehratensensorelemente direkt zusammen mit anderen
Komponenten, insbesondere zusammen mit der Signalverarbeitungseinrichtung,
auf eine Leiterplatte aufgebracht sind. Hierdurch sind weniger Verarbeitungsschritte
notwendig, um das Bauteil zu fertigen.
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Das
Bauteil umfasst in einer Ausführungsform wenigstens ein
mit der Signalverarbeitungseinrichtung gekoppeltes weiteres Sensorelement,
das dazu ausgestaltet ist, eine von einer Drehrate verschiedene
Messgröße zu erfassen, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung
dazu ausgestaltet ist, ein Ausgangssignal bezüglich dieser
Messgröße verfügbar zu machen. Vorteilhaft
wird hierdurch eine Sensorinfrastruktur, die insbesondere die Signalverarbeitungseinrichtung
umfasst, von mehreren Sensoren genutzt, wodurch die Wirtschaftlichkeit
des Bauteils erhöht werden kann.
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Bei
einem Einsatz des Bauteils in einem Kraftfahrzeug kann es sich bei
dem weiteren Sensorelement beispielsweise um ein Beschleunigungssensorelement
handeln. Das Beschleunigungssensorelement kann dazu ausgestaltet
sein, eine fahrdynamische Beschleunigung entlang einer vorgegebenen
Richtung zu erfassen und/oder eine höhere Beschleunigung
entlang einer vorgegebenen Richtung, wie sie insbesondere bei Kollisionen
des Fahrzeugs auftritt. Bei der Richtung kann es sich beispielsweise um
die Längs-, Quer- oder Hochrichtung des Fahrzeugs handeln.
Die Werte fahrdynamischer Beschleunigungen können beispielsweise
von einer Fahrdynamikregelung herangezogen werden, um den Fahrzustand
des Fahrzeugs zu ermitteln und/oder zu bewerten. Die zuvor genannten
höheren Beschleunigungen können herangezogen werden, um
Sicherheitssysteme, wie beispielsweise Airbags, auszulösen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, das eine
Sensoreinrichtung der zuvor beschriebenen Art und/oder ein Bauteil
der zuvor beschriebenen Art umfasst.
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Wie
zuvor bereits beschrieben, kann in einem Kraftfahrzeug mittels der
Sensoreinrichtung die Gierrate, Wankrate und/oder Nickrate erfasst
werden. Innerhalb des Bauteils können insbesondere weitere
Sensorelemente zum Erfassen von Längs-, Quer- und/oder
Vertikalbeschleunigung des Kraftfahrzeugs zur Anwendung kommen.
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Anhand
der genannten Messgrößen kann insbesondere eine
Fahrdynamikregelung in dem Kraftfahrzeug in dem Fachmann an sich
bekannter Weise vorgenommen werden. Hierbei kann anhand der gemessenen
Größen der Ist-Fahrzustand des Fahrzeugs beschrieben
werden. Besonders relevant zur Beschreibung des fahrdynamischen
Zustands des Kraftfahrzeugs sind dabei die Gierrate des Fahrzeugs
sowie die Längs- und Querbeschleunigung. Der Ist-Fahrzustand
wird üblicherweise mit einem Soll-Fahrzustand verglichen,
der in der Regel modellbasiert berechnet wird. Hierzu können
beispielsweise durch den Fahrer willentlich veränderbare
Größen herangezogen werden, wie der Radeinschlagswinkel von
lenkbaren Rädern des Fahrzeugs und die von dem Fahrer eingestellte
Fahrzeuggeschwindigkeit. Weicht der Ist- Fahrzustand in einer vorbestimmten Weise
von dem Soll-Fahrzustand ab, kann das Fahrzeug durch gezielte Eingriffe
in das Fahrverhalten stabilisiert werden.
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Ferner
können mittels der Sensoreinrichtung gemessene Drehraten
in einem Insassenschutzsystem herangezogen werden, um Sicherheitsmittel
des Fahrzeugs auszulösen. Insbesondere kann dabei anhand
der gemessenen Wankrate beispielsweise ein drohender Überschlag
des Fahrzeugs erkannt werden, woraufhin Schutzsysteme, wie etwa
ein Überrollbügel, aktiviert werden können.
Dies ist insbesondere bei Cabriolets vorteilhaft, die oftmals über
keinen feststehenden Überrollbügel verfügen,
sondern stattdessen über Schutzsysteme, die im Bedarfsfall aktiviert
werden. Weiterhin kann das Bauteil ein oder mehrere Beschleunigungssensoren
zum Messen von hohen Beschleunigungen umfassen, wie sie bei einer
Kollision auftreten. Anhand der Messsignale dieser Sensoren können
beispielsweise Airbags oder andere Sicherheitssysteme des Fahrzeugs
im Falle einer Kollision ausgelöst werden.
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Die
zuvor genannten und weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige
Weiterbildungen der Erfindung werden auch anhand der Ausführungsbeispiele
deutlich, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben
werden.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Von
den Figuren zeigt:
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1 schematisch
eine perspektivische Ansicht doppelt vorhandener und transversal
schwingfähiger Sensorstrukturen eines Drehratensensors
eines Sensorelements;
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2 schematisch
eine einfache Konfiguration eines Drehratensensors;
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3 schematisch
eine erweiterte Konfiguration eines weiteren Drehratensensors;
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4 schematisch
einen Drehratensensor gemäß einer einfachen Konfigurationsverschaltung;
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5 schematisch
ein erstes Sensorelement mit drei zweiachsigen Drehratensensoren,
einer Signalverarbeitung und einem Gehäuse;
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6 schematisch
ein weiteres Sensorelement mit drei zweiachsigen Drehratensensoren,
zwei dreiachsigen Beschleunigungssensoren und mit jeweils einer
Signalverarbeitung;
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7 schematisch
ein weiteres Sensorelement mit drei zweiachsigen Drehratensensoren,
zwei dreiachsigen Beschleunigungssensoren und mit jeweils einer
Signalverarbeitung mit integrierten Mikroprozessorfunktionen;
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8 schematisch
ein zusätzliches Sensorelement mit separat eingehausten
zweiachsigen Drehratensensoren und dreiachsigen Beschleunigungssensoren;
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9 schematisch
eine erste Konfiguration eines Sensorelements mit einem einachsigen
und einem zweiachsigen Drehratensensor;
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10 schematisch
eine weitere Konfiguration eines anderen Sensorelements mit einem
einachsigen und einem zweiachsigen Drehratensensor;
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11 schematisch
eine zusätzliche Konfiguration eines Sensorelements mit
zwei zweiachsigen Drehratensensoren;
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12 schematisch
eine Konfiguration eines Sensorelements mit zwei zweiachsigen Drehratensensoren
und einer zweiten Redundanzüberwachungsschaltung;
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13 schematisch
eine Konfiguration eines Sensorelements mit einem einachsigen und
zwei zweiachsigen Drehratensensoren und einer zweiten Redundanzüberwachungsschaltung;
und
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14 schematisch
eine Konfiguration eines Sensorelements mit einem einachsigen und
zwei zweiachsigen Drehratensensoren und drei Redundanzüberwachungsschaltungen.
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Darstellung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung einer ersten Sensorstruktur 1 eines
mikromechanischen zweiachsigen, monolithischen Drehratensensorelements.
Die Sensorstruktur 1 wird vorzugsweise mittels mikromechanischer
Fertigungsverfahren aus kristallinem Silizium hergestellt, das als
Wafer ausgeformt ist.
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Die
erste Sensorstruktur 1 beinhaltet einen Strukturrahmen 4,
der von einer in der Figur nicht gezeigten Antriebseinheit gemäß der
Antriebsrichtung 5 in Schwingung mit einer vorgegebenen
Frequenz versetzt werden kann. Die Antriebsrichtung 5 fällt
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit der x-Achse 7 eines
kartesischen Koordinatensystems 8 zusammen. Die Antriebseinheit
kann kapazitiv oder piezoelektrisch arbeiten. Darüber hinaus
sind Strukturmassenelemente 3a, 3b vorgesehen,
die an dem Strukturrahmen 4 beweglich gelagert sind. Insbesondere können
die Strukturmassenelemente 3a, 3b, wie in 1 dargestellt,
jeweils an einer Seite rotierbar an dem Strukturrahmen 4 angebracht
sein.
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Um
die Schwingungen der ersten Sensorstruktur 1 überwachen
und steuern zu können, verfügt die erste Sensorstruktur 1 über
geeignete Antriebsdetektionsmittel 11 und 12.
In einer Ausgestaltung ist eine kapazitive Antriebsdetektion vorgesehen.
Hierbei wirken an dem Strukturrahmen 4 angeordnete Antriebsdetektionsmitteln 11 und 12,
die beispielsweise eine Kammstruktur aufweisen, mit korrespondieren
Antriebsdetektionsmitteln nach Art eines Kondensators zusammen,
dessen Kapazität aufgrund der Bewegung des Strukturrahmens 4 geändert
wird. Diese Veränderung wird erfasst, um die Schwingungsbewegung
zu überwachen. Alternativ kann die Antriebsdetektion jedoch
auch anhand von piezoelektrischen Strukturen erfolgen.
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Aufgrund
einer Rotation der Sensorstruktur 1 um eine orthogonal
zur Antriebsrichtung 5 ausgerichtete Drehachse 9, 10 wirkt
eine Coriolis-Kraft auf die Sensorstruktur 1.
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Bei
einer Drehung der Sensorstruktur 1 um eine zur Antriebsrichtung 5 orthogonale
erste Drehratenmessachse, die der y-Achse 10 des dargestellten
Koordinatensystems 8 entspricht, wirkt auf den Strukturrahmen 4 eine
Coriolis-Kraft, die entlang der z-Richtung 9 des dargestellten
Koordinatensystems 8 weist, d. h. senkrecht zu der Rahmenebene
der Strukturahmens 4. Diese Coriolis-Kraft führt
zu einer messbaren Auslenkung der Strukturmasseelemente 3a, 3b in
Richtung der Coriolis-Kraft. Dabei werden die beiden Strukturmasseelemente 3a, 3b gleichsinnig – d.
h. in eine gemeinsame Richtung bezüglich der Rahmenebene – ausgelenkt.
Die Auslenkung kann wiederum kapazitiv erfasst werden. Hierbei wirken
beispielsweise Detektionseinrichtungen 13 und 14 mit
den Strukturmasseelementen 3a, 3b nach Art eine
Kondensators zusammen, dessen Kapazität sich aufgrund der
Auslenkung der Strukturmasseelemente 3a, 3b ändert.
Diese Kapazitätsänderung wird bestimmt, um daraus
die Drehrate bezüglich der Drehratenmessachse 10 zu
ermitteln. Alternativ kann die Auslenkung der Strukturmasseelemente 3a, 3b auch
piezoelektrisch detektiert werden.
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Bei
einer Drehung der Sensorstruktur 1 um eine zweite zur Antriebsrichtung 5 orthogonale Drehratenmessachse,
die der z-Achse 9 des dargestellten Koordinatensystems 8 entspricht,
wirkt auf den Strukturrahmen 4 eine Coriolis-Kraft, die
entlang der y-Richtung 10 des dargestellten Koordinatensystems
weist 8, d. h. in der Rahmenebene und senkrecht zur Antriebsrichtung 5.
Die Coriolis-Kraft führt zu einer Auslenkung des Strukturrahmens 4 in
dieselbe Richtung, die mittels geeigneter Detektionseinrichtungen 17 und 18 erfasst
werden kann. Diese können in einer Ausgestaltung kapazitiv
arbeiten und analog zu den Antriebsdetektionsmitteln 11, 12 ausgestaltet
sein. In dieser Ausführungsform sind an dem Strukturrahmen 4 Detektionseinrichtungen 17 und 18 angeordnet,
die beispielsweise eine Kammstruktur aufweisen und mit korrespondierenden
Detektionseinrichtungen nach Art eines Kondensators zusammenwirken,
dessen Kapazität aufgrund der Bewegung der Strukturrahmens 4 geändert
wird. Diese Kapazitätsänderung wird bestimmt,
um daraus die Drehrate bezüglich der Drehratenmessachse 9 zu
ermitteln. Alternativ kann die Antriebsdetektion jedoch auch anhand
von piezoelektrischen Strukturen erfolgen.
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Alternativ
können die Strukturmasseelemente 3a, 3b auch
derart ausgestaltet sein, dass ihre Schwerpunkte nicht innerhalb
der Rahmenebene liegen, sondern gegenüber dieser nach oben
oder unten versetzt angeordnet sind. Aufgrund einer solchen Anordnung
der Schwerpunkte der Strukturmasseelemente 3a, 3b führt
eine Coriolis-Kraft, die aufgrund einer Drehung um die Drehachse 9 entsteht,
zu einer Auslenkung der Strukturmasseelemente 3a, 3b aus der
Rahmenebene heraus. In diesem Fall werden die Strukturmassen 3a, 3b jedoch
gegensinnig zueinander ausgelenkt, d. h. ein Strukturmasseelement 3a; 3b wird
bezüglich der Rahmenebene nach oben ausgelenkt und das
andere Strukturmasseelement 3a; 3b bezüglich
der Rahmenebene nach unten. Die Detektion dieser Auslenkung kann
wiederum kapazitiv oder piezoelektrisch vorgenommen werden.
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Vorzugsweise
ist neben der ersten Sensorstruktur
1 zudem eine zweite
Sensorstruktur
2 vorgesehen, die gegenüber der
ersten Sensorstruktur
1 um 180° gedreht und in
derselben Weise aufgebaut ist. Insbesondere enthält die
zweite Sensorstruktur
2 ebenfalls einen Strukturrahmen
4',
der durch die Antriebseinheit entlang der Antriebsrichtung
5 in Schwingung
versetzt werden kann. An dem Strukturrahmen
4' sind auslenkbare
Strukturmasseelemente
3a',
3b' beweglich gelagert.
Darüber hinaus sind ebenfalls Antriebsdetektionsmittel
11',
12',
Detektionsmittel
13',
14' zum Erfassen einer Auslenkung
der Strukturmasseelemente
3a',
3b' senkrecht zur
Rahmenebene und Detektionsmittel
11',
12' zum
Erfassen von Auslenkungen des Strukturahmens
4' in der Rahmenebene
senkrecht zur Antriebsrichtung
5 vorgesehen. Die Funktionsweise
der genannten Komponenten der zweiten Sensorstruktur
2 entspricht
der Funktionsweise der entsprechenden Komponenten der ersten Sensorstruktur
1.
Die Sensorstrukturen
1,
2 sind in einem Verbindungsbereich
6 miteinander gekoppelt.
Für die Kopplung der Strukturmasseelemente
3a,
3b der
Sensorstruktur
1 und der Strukturmasseelemente
3a',
3b' der
zweiten Sensorenstruktur
2 ist insbesondere ein Kopplungselement
19 vorgesehen.
Eine derartige Kopplung wird beispielsweise auch in der
DE 10 2007 012 163
A1 beschrieben, auf die diesbezüglich verwiesen
wird. Durch die Kopplung können Störauslenkungen
und die Anregung von unerwünschten Schwingungsmoden der Strukturrahmen
4,
4' und
der Strukturmasseelemente
3a,
3b,
3a',
3b' vermieden
bzw. verringert werden. Aufgrund der Kopplung besitzen die beiden
Sensorstrukturen
1,
2 ferner dieselbe Resonanzfrequenz und
können infolgedessen mittels einer gemeinsamen Antriebseinheit
angetrieben werden.
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2 zeigt
eine Ausgestaltung eines einzelnen zweiachsigen Drehratensensorelements 120 mit einer
Sensorstruktur 101 der zuvor beschriebenen Art. In dem
Drehratensensorelement 120 kann die transversal schwingfähige
Sensorstruktur 101 mittels einer Antriebseinrichtung 122 gemäß einer
Antriebsrichtung 105 in Schwingung versetzt werden. Die
Intensität der Schwingung kann mittels einer Antriebsdetektionseinrichtung 111 ermittelt
werden. Mittels weiterer Detektionseinrichtungen 113 und 115 können
Auslenkungen der Strukturrahmen 4, 4' bzw. der Strukturmasseelemente 3a, 3b, 3a', 3b' in
Bezug auf zwei Auslenkrichtungen 109, 110 senkrecht
zur Antriebsrichtung 105 gemessen werden, um Drehraten zu
bestimmen, die bei Drehbewegungen des Drehratensensorelements 120 auftreten.
Eine Bewegung in eine Auslenkrichtung 109; 110 tritt
auf, wenn die Sensorstruktur 120 um eine Drehachse rotiert,
die rechtwinklig zu der Auslenkrichtung 109; 110 und
der Antriebsrichtung 105 ausgerichtet ist. Unterhalb einer schematischen
Aufsicht auf das Drehratensensorelement 120 ist noch eine
Schnittansicht entlang der Schnittlinie X-X dargestellt, welche
die Antriebsrichtung 105 sowie die orthogonalen Auslenkrichtungen 109, 110 weiter
veranschaulicht.
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3 zeigt
in einer schematischen Darstellung ein zweiachsiges Drehratensensorelement 221. Dieses
umfasst zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Komponenten
des Drehratensensorelements 120 Mittel 226 zum
Unterdrücken eines Übersprechens der Antriebsbewegung
in Antriebsrichtung 105 auf Auslenkungen der Strukturrahmen 4, 4' bzw.
der Strukturmasseelemente 3a, 3b, 3a' 3b' in
eine Auslenkrichtung 109, 110. Insbesondere lassen
sich mit diesen Mitteln 226 fertigungsbedingte Abweichungen der
Sensorstruktur 101 von der Idealstruktur kompensieren.
Des Weiteren sind Mittel 227 zur Rückstellung
der Auslenkung der Strukturrahmen 4, 4' bzw. der
Strukturmasseelemente 3a, 3b, 3a' 3b' und Mittel 228 zur
Frequenzregelung hinsichtlich der Auslenkbewegungen in Bezug auf
die Auslenkrichtung 109 vorgesehen. Ferner umfasst das
Drehratensensorelement 221 Mittel 229 zur Rückstellung
der Auslenkung der Strukturrahmen 4, 4' bzw. der
Strukturmasseelemente 3a, 3b, 3a' 3b' und
Mittel 230 zur Frequenzregelung hinsichtlich der Auslenkbewegungen
in Bezug auf die Auslenkrichtung 110.
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4 zeigt
in einer schematischen Blockdarstellung ein zweiachsiges Drehratensensorelement 321 sowie
Peripheriekomponenten, die für den Betrieb des Drehratensensorelements 321 und
zur Bereitstellung von Drehratenmesssignalen 335, 336 verwendet
werden. Das Drehratensensorelement 321 ist in einer zuvor
dargestellten Ausgestaltung ausgeführt. Jeder Drehratenmessachse 309; 310 des
Drehratensensorelements ist dabei eine Messachsenauswerteschaltung 332; 333 zugeordnet.
Diese ermittelt anhand der Auslenkung der Struktur rahmen 4, 4' bzw.
der Strukturmasseelemente 3a, 3b, 3a' 3b',
die bei einer Drehung des Drehratensensorelements 321 um
eine Drehratenmessachse 309; 310 erfasst wird,
die Drehrate der entsprechenden Drehbewegung. Die Drehraten werden
von den Messauswerteschaltungen 332; 333 als Drehratenmesssignale 335 und 336 ausgegeben.
Ferner ist eine Antriebsschaltung 331 vorgesehen, die den
Antrieb des Drehratensensorelements 321 steuert. Eine Sensorüberwachungsschaltung 330 ist
dazu vorgesehen, die korrekte Funktionsweise des Drehratensensorelements 321 zu überwachen
und ggf. auf die Antriebsschaltung 331 und den Drehratensensors 321 einzuwirken.
Insbesondere kann mittels der Sensorüberwachungsschaltung 330 eine
Regelung der Antriebsfrequenz des Drehratensensors 321 durchgeführt
werden, um die Antriebsfrequenz auf einen vorgegeben Wert einzustellen.
Mittels einer Spannungsversorgung und -überwachung 334 wird
die Spannungsversorgung des Drehratensensors 321 und der Peripheriekomponenten 330, 331, 332, 333 sichergestellt.
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In
verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung wird ein zweiachsiges
Drehratensensorelement der zuvor beschriebenen Art mit einem oder
mehreren weiteren Sensorelementen kombiniert. Hierbei handelt es
sich insbesondere um weitere ein- oder zweiachsige Drehratensensorelemente.
Grundsätzlich kann ein zweiachsiges Drehratensensorelement entsprechend
dem vorgesehenen Einsatzzweck beliebig mit einem oder mehreren ein-
oder zweiachsigen Drehratensensorelementen kombiniert wird. Verschiedene
derartige Konfigurationen werden im Folgenden noch ausführlicher
dargestellt.
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Die
Drehratensensorelemente können dabei in einer integrierten
Schaltung zusammengefasst werden, die als ein Bauteil in einer umfangreicheren Schaltung
eingesetzt werden kann. In der 5 ist eine
integrierte Schaltung 440 gezeigt, die beispielhaft eine
Konfiguration mit drei zweiachsigen Drehratensensorelementen 421 (hier
nur exemplarisch beziffert) umfasst. Die Peripheriekomponenten der Drehratensensorelemente 421 sind
gemeinsam in eine Signalverarbeitungsschaltung 441 integriert,
die mit den Drehratensensorelemen ten 421 auf einem Substrat 442 in
einem Gehäuse 443 assembliert sind. Alternativ
können auch mehrere Signalverarbeitungsschaltungen 441 vorgesehen
sein, die jeweils einem Drehratensensorelement 421 zugeordnet sind.
Die Leiterplatte 442 bildet einen Bodenbereich des Gehäuses 443 aus.
Im Bereich der Leiterplatte 442 sind elektrische Anschlussverbindungen 444 vorgesehen,
welche über das Gehäuse 443 hinaus nach
außen reichen. Über die Anschlussverbindungen 444 kann
die Spannungsversorgung der Signalverarbeitungsschaltung 441 sowie
der Drehratensensorelemente 421 erfolgen und Ausgangssignale
der Signalverarbeitungsschaltung 441 bereitgestellt werden.
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Die
in 5 in einer Ausgestaltung veranschaulichte integrierte
Schaltung kann gemeinsam mit weiteren Komponenten innerhalb eines
Gehäuses auf einer Leiterplatte angeordnet werden. Hierdurch
ergibt sich ein Bauteil, das zur Erfassung von Drehraten in verschiedenen
Anwendungsbereichen eingesetzt werden kann – beispielsweise
in einem Kraftfahrzeug. Alternativ zu der Bereitstellung in einer
integrierten Schaltung 440 können die Drehratensensorelemente 421 und
ihre Peripheriekomponenten 441 auch ohne zusätzliche
Verpackung auf der Leiterplatte montiert werden. Die elektrische
Verbindung zur Leiterplatte erfolgt dabei beispielsweise mittels
Drahtbonden oder Flip-Chip-Assemblierungen. Zusätzlich
zu den Drehratensensorelementen 421 und deren Peripheriekomponenten 441 enthält
das Bauteil vorzugsweise eine Spannungsversorgung, die an ein Versorgungsnetz
angeschlossen werden kann und die erforderliche Betriebsspannung
für die Drehratensensorelemente 421 und die Peripheriekomponenten 441 sowie
gegebenenfalls vorhandene weitere Komponenten bereitstellt.
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Die
Bestückung des Bauteils mit weiteren Komponenten ergibt
aus dem beabsichtigten Einsatzbereich. Insbesondere können
beispielsweise Signalaufbereitungseinheiten vorgesehen sein, welche Ausgangssignale
der Drehratensensorelemente 421 bzw. der Signalverarbeitungsschaltung 441 für
eine weitere Verwendung aufbereiten. So kann beispielsweise ein
Mikroprozessor vorgesehen sein, der Ausgangssignale derart aufbereitet,
dass sie über einen Datenbus übertragen werden
können. Bei einem Einsatz des Bauteils in einem Kraftfahrzeug
kann dabei beispielsweise eine Übertragung über
einen SPI-, CAN- oder FlexRay-Bus erfolgen. Zusätzlich
oder alternativ kann beispielsweise auch eine Funkübertragungselektronik
in das Bauteil integriert werden, um die Ausgangssignale drahtlos
bereitstellen zu können. Darüber hinaus kann in
das Bauteil auch eine autarke Energieversorgung integriert werden,
die über einen bestimmten Zeitraum den Betrieb des Bauteils
ermöglichen, wenn die externe Spannungsversorgung durch
das Versorgungsnetz ausfällt. Dies ist insbesondere in
einem Kraftfahrzeug von besonderer Bedeutung, um im Notfall weiterhin
sicherheitsrelevante Funktionen, wie etwa eine Airbag-Auslösung,
ansteuern zu können, die auf den Drehratenmesssignalen
beruhen. Die autarke Energieversorgung umfasst beispielsweise eine
Batterie, einen Kondensator oder einen Energiewandler, der Energie aus
Wärme, Beschleunigung, durch chemische Reaktionen oder ähnliches
gewinnt.
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Darüber
hinaus können weitere Sensorelemente gemeinsam mit den
Drehratensensorelementen 421 in ein Bauteil integriert
werden. Beispielhaft ist in 6 ein Bauteil 540 dargestellt,
das eine Drehratensensorelemente 521 umfassende Konfiguration,
die beispielhaft wiederum drei zweiachsige Drehratensensorelemente 521 vorsieht.
Ferner enthält das Bauteil 540 zwei Beschleunigungssensorelemente 544a und 544b,
die in der beispielhaften Darstellung jeweils dreiachsig ausgeführt
sind. Jedem der drei zweiachsigen Drehratensensorelemente 521 und
der zwei dreiachsigen Beschleunigungssensorelemente 544a, 544b ist
eine Peripherie 541 (hier nur exemplarisch beziffert) zugeordnet.
Die einzelnen Sensorelemente 521, 544a, 544b und
ihre Peripherie 541 bilden in der dargestellten Ausgestaltung
jeweils einen Chipstack, der auf eine Leiterplatte 542 aufgebracht
ist. Zusätzlich sind auf der Leiterplatte 542 weitere
Komponenten angeordnet, die den zuvor beschriebenen Komponenten
entsprechen können. In der beispielhaften Ausgestaltung
sind eine Spannungsversorgung 534, eine drahtlose Signalübertragungseinrichtung 545 und
ein Mikroprozessor 546 zur Aufbereitung der Sensorsignale
vorgesehen. Die zusätzlichen Komponenten 534, 545, 546 werden
von allen Sensorelementen 521, 544a, 544b ge nutzt,
wodurch eine hohe Wirtschaftlichkeit des Bauteils 540 erzielt
wird. Das Bauteil 540 kann weiterhin ein in der 5 nicht
dargestelltes Gehäuse aufweisen, das eine äußere
elektrische Verbindung aufweist. Hierüber kann das Bauteil 540 an
ein Energieversorgungsnetz angebunden werden. Ferner können
elektrische Verbindungen für den Datenaustausch zwischen
dem Bauteil und weiteren Systemen vorgesehen sein.
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Die
Integration von Beschleunigungssensorelementen 544a und 544b ist
dabei vor allem bei einem Einsatz des Bauteils 540 in einem
Kraftfahrzeug vorteilhaft. Insbesondere kann dabei das Beschleunigungssensorelement 544a zur
Erfassung von fahrdynamischen Beschleunigungen entlang der Längs-, Quer-
und Hochachse des Fahrzeugs ausgestaltet sein. Diese Beschleunigungen
können zur Bestimmung und Bewertung des Fahrzustands des
Fahrzeugs in einer Fahrdynamikregelung herangezogen werden. Das
Beschleunigungssensorelement 544b kann etwa zur Erfassung
von hohen Beschleunigungen ausgestaltet sein, wie sie im Falle einer
Kollision auftreten. Diese Beschleunigungen können in Sicherheitssystemen
des Fahrzeugs herangezogen werden, um Sicherheitsmittel, wie beispielsweise
Airbags, anzusteuern.
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In
weiteren Ausgestaltungen kann anstelle von zwei Beschleunigungssensorelementen 544a und 544b lediglich
ein Beschleunigungssensorelement 544a; 544b vorgesehen
sein. Darüber hinaus können anstelle von einem
oder zwei Beschleunigungssensorelementen 544a, 544b oder
zusätzlich auch andere Sensorelemente in die Sensoreinrichtung 540 integriert
werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein oder mehrere
einachsige, zweiachsige oder dreiachsige Magnetfeldsensorelemente handeln,
die dazu dienen, die Ausrichtung des Bauteils 540 im Erdmagnetfeld
zu bestimmen. Ist das Bauteil 540 in ein Kraftfahrzeug
eingebaut, kann hierdurch beispielsweise die Ausrichtung des Fahrzeugs bezüglich
der Himmelsrichtungen festgestellt werden. Dies kann zur Unterstützung
bei der Positions- und Fahrtrichtungsbestimmung beispielsweise in
einem satellitengestützten Ortungssystem verwendet werden.
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In
der 7 ist ein weiteres Bauteil 640 dargestellt,
das in der beispielhaft gezeigten Ausgestaltung wiederum eine Konfiguration
mit drei zweiachsigen Drehratensensorelementen 621 sowie
zwei dreiachsige Beschleunigungssensorelemente 644 enthält.
Ferner sind weitere Komponenten vorgesehen, die eine Spannungsversorgung 634 und
eine drahtlose Signalübertragungseinrichtung 645 umfassen. Das
Bauteil 640 unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen
Bauteil 540 insbesondere dadurch, dass den Drehratensensorelementen 621 und
den Beschleunigungssensorelementen 644 eine einzige Signalverarbeitungseinheit 647 zugeordnet
ist, welche die Funktionen der Peripheriekomponenten der Sensorelemente 621, 644a, 644b ausführt
und vorzugsweise zudem Mikroprozessorfunktionen übernehmen
kann. Hierdurch kann der in der Sensoreinrichtung 540 enthaltene
zusätzliche Mikroprozessor 546 eingespart werden.
Ferner kann das Sensorelement 640 insbesondere im direkten
Vergleich mit dem Sensorelement 540 aus der 6 insgesamt kompakter
aufgebaut werden.
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Das
in 8 dargestellte Bauteil 740 enthält ebenfalls
eine Konfiguration von Drehratensensorelementen, die in der beispielhaft
dargestellten Ausführungsform wiederum drei zweiachsige
Drehratensensorelemente 421 umfasst. Ferner sind weitere Sensorelemente
enthalten, bei denen es sich in der beispielhaften Darstellung um
zwei dreiachsige Beschleunigungssensorelemente 744 handelt.
Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen sind die
Drehratensensorelemente 421 jedoch in der zuvor bereits
beschriebenen integrierten Schaltung 440 zusammengefasst.
Diese ist in der zuvor beschriebenen Art ausgestaltet und umfasst
neben den Drehratensensorelementen 421 die Peripheriekomponenten 441 der
Drehratensensorelemente 421. Die Beschleunigungssensorelemente 744 sind zusammen
mit ihrer Peripherie 741 ebenfalls in einer integrierten
Schaltung 750 zusammengefasst. Die integrierten Schaltungen 440, 750 sind
ihrerseits zusammen mit weiteren Komponenten auf einer Leiterplatte 742 montiert.
Die weiteren Komponenten umfassen in der beispielhaften Ausgestaltung
wiederum eine Spannungsversorgung 734, eine Funkübertragungsschaltung 745 sowie
eine Mikroprozessor 746. Die Verwendung der integrierten
Schaltung ermöglicht insbesondere eine besonders einfache
Montage des Bauteils 740.
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Ein
Bauteil der zuvor beschriebenen Art kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug
eingesetzt werden, um eine oder mehrere Drehraten des Kraftfahrzeugs
zu bestimmen, die in weiteren Systemen des Kraftfahrzeugs zur Steuerung
bestimmter Funktionen, wie etwa einer Fahrdynamikregelung oder einer Sicherheitsfunktion
herangezogen werden können. Bei den Drehraten kann es sich
um die Gierrate des Fahrzeugs handeln, die insbesondere in Fahrdynamikregelsystemen
herangezogen wird, sowie um die Wankrate und/oder die Nickrate des
Fahrzeugs. Die Wankrate kann beispielsweise in einem Sicherheitssystem
verwendet werden, um drohende Überschläge des
Fahrzeugs zu erkennen. Anhand der Nickrate können beispielsweise
Umfeidsensoren ausgerichtet werden, die einen Umfeldbereich vor
und/oder hinter dem Fahrzeug überwachen. Insbesondere kann
bei Kenntnis der Nickrate die Ausrichtung derartiger Sensoren in
Bezug auf die Fahrbahn konstant gehalten werden. Die Messsignale
der weiteren in dem Bauteil enthaltenen Sensorelemente können
ebenfalls von weiteren Systemen des Fahrzeugs herangezogen werden,
wie es zuvor bereits erläutert worden ist.
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Neben
den Drehraten können aufgrund von redundant vorgenommenen
Drehratenmessungen auch zugeordnete Plausibilitätssignale
ausgegeben werden, aus denen die Plausibilität der erfassten Drehraten
bestimmt werden kann. Anhand der Plausibilitätssignale
können die Funktionen, welche die Drehraten als Eingangsgrößen
verwenden, angepasst werden. So können bei einer geringen
Plausibilität beispielsweise Eingriffe abgeschwächt
werden, oder die Funktion kann vollständig deaktiviert
werden. Hierdurch können insbesondere Fehleingriffe vermieden
werden.
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Wie
zuvor bereits erwähnt, stellt die Kombination von drei
zweiachsigen Drehratensensorelementen nur eine von mehreren möglichen
Konfigurationen mit einem zweiachsigen Drehratensensorelement und
einem oder mehreren weiteren Drehratensensorelementen dar. Im Folgenden
werden verschiedene mögliche Konfigurationen beispielhaft
näher erläutert.
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Die
in der 9 schematisch dargestellte Konfiguration 850 umfasst
ein einachsiges Drehratensensorelement 851 mit einer einzigen
Drehratenmessachse 852 und ein zweiachsig ausgebildetes Drehratensensorelement 821 mit
zwei zueinander orthogonal ausgerichteten Drehratenmessachsen 809 und 810.
Die einzige Drehratenmessachse 852 des einachsigen Drehratensensorelements 851 ist
parallel zur ersten Drehratenmessachse 809 des zweiachsigen
Drehratensensorelements 821 ausgerichtet, um bezüglich
der Drehrate um diese Drehratenmessachse 809 redundante
Messungen zu ermöglichen. Den Drehratensensorelementen 851 und 821 ist
eine Peripherie 841 zugeordnet, die für jedes
Drehratensensorelement 851, 821 jeweils eine Antriebsschaltung 831, 856 und
eine Sensorüberwachungsschaltung 830, 857 umfasst.
Ferner ist für jede Drehratenmessachse 809, 810, 852 eine
Messachsenauswerteschaltung 832, 833, 854 vorgesehen,
welche Drehratenmesssignale bezüglich der entsprechenden
Drehratenmessachse 809, 810, 852 ermittelt.
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Bezüglich
der zweiten Drehratenmessachse 810 des zweiachsigen Drehratensensorelements 821 entspricht
das Drehratenmesssignal dem Drehratenausgangssignal. Die Drehratenmesssignale
bezüglich der Drehratenmessachse 852 des einachsigen
Drehratensensorelements 851 und bezüglich der ersten
Drehratenmessachse 809 des zweiachsigen Drehratensensorelements 821 werden
jedoch einer Redundanzüberwachungsschaltung 853 zugeführt, in
der zum einen ein Drehratenausgangssignal 835 und zum anderen
ein Plausibilitätssignal 855 erzeugt werden kann.
Das Drehratenausgangssignal 835 kann anhand eines der Drehratenmesssignale
gebildet werden oder anhand von beiden Drehratenmesssignalen, beispielsweise
durch eine Mitteiwertbildung oder auch eine Maximal- oder Minimalwertbildung. Das
Plausibilitätssignal 855 wird vorzugsweise anhand
der Differenz der Drehratenmesssignale gebildet und gibt die Plausibilität
des zugehörigen Drehratenausgangssignals 835 an.
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Die
in der 10 dargestellte weitere Konfiguration 950 umfasst
ebenfalls ein einachsiges Drehratensensorelement 951 mit
einer einzigen Drehratenmessachse 952 und ein zweiachsig
ausgebildetes Drehratensensorelement 921 mit zwei zueinander
orthogonal angeordneten Drehratenmessachsen 909 und 910.
Eine Peripherie 941 umfasst wiederum eine erste Sensorüberwachungsschaltung 930 und
eine erste Antriebsschaltung 931, die dem zweiachsigen
Drehratensensorelement 921 zugeordnet sind, sowie eine
zweite Sensorüberwachungsschaltung 957 und eine
zweite Antriebsschaltung 956, die dem einachsigen Drehratensensorelement 951 zugeordnet
sind. Den Drehratenmessachsen 909, 910, 952 ist
jeweils eine Messachsenauswerteschaltung 932, 933, 954 zugeordnet,
welche Drehratenmesssignale bezüglich der entsprechenden Drehratenmessachse 909, 910, 952 ermittelt.
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Die
einzige Drehratenmessachse 952 des einachsigen Drehratensensors 951 liegt
in einer Ebene, welche durch die zwei Drehratenmessachsen 909 und 910 des
zweiachsigen Drehratensensors 921 aufgespannt ist. Sie
ist jedoch nicht parallel zur ersten Drehratenmessachse 909 und
auch nicht parallel zur zweiten Drehratenmessachse 910 des
zweiachsigen Drehratensensors 921 ausgerichtet. Hierdurch
ist es möglich, eine Plausibilisierung der mittels des
Drehratensensors 921 gemessenen Drehraten bezüglich
beider Drehratenmessachsen 909, 910 vorzunehmen.
Bei drei in einer Ebene liegenden Drehratenmessachsen 909, 910, 952 ergibt
sich dabei insbesondere die Winkelgeschwindigkeit bezüglich
einer Drehratenmessachse 909; 910; 952 aus
einer Linearkombination der Winkelgeschwindigkeiten bezüglich
der beiden anderen Drehratenmessachsen 909; 91; 952.
Dies kann ausgenutzt werden, um eine Plausibilisierung der gemessenen
Drehraten vorzunehmen. Beispielsweise können anhand der
gemessenen Drehraten Winkelgeschwindigkeiten bestimmt werden. Dann
kann beispielsweise eine geeignete Linearkombination der Winkelgeschwindigkeiten
bezüglich der Drehratenmessachsen 909, 910 des zweiachsigen
Drehratensensors 921 mit der Winkelgeschwindigkeit bezüglich
der Drehratenmessachse 952 des einachsigen Drehratensensors 951 verglichen
werden. Aus der Diffe renz können Plausibilitätssignale
bezüglich der gemessenen Drehraten bestimmt werden.
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Diesbezüglich
ist bei der in der 10 dargestellten Konfiguration 950 insbesondere
vorgesehen, dass mittels einer geeigneten Redundanzüberwachungsschaltung 953 einerseits
ein erstes Drehratenausgangssignal 935 bezüglich
der ersten Drehratenmessachse 909 und ein zweites Drehratenausgangssignal 936 bezüglich
der zweiten Drehratenmessachse 910 des zweiachsigen Drehratensensorelements 921 bestimmt
werden. Die Drehratenausgangssignale 935, 936 können
dabei beispielsweise den zugehörigen Drehratenmesssignalen
entsprechen. Ferner ermittelt die Redundanzüberwachungsschaltung 955 in
der zuvor beschriebenen Weise ein erstes, dem ersten Drehratenausgangssignal 935 zugeordnetes
Plausibilitätssignal 955 bezüglich der ersten
Drehratenmessachse 909 und ein zweites, dem zweiten Drehratenausgangssignal 936 zugeordnetes
Plausibilitätssignal 960 bezüglich der
zweiten Drehratenmessachse 910.
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In 11 ist
eine Konfiguration 1050 dargestellt, die zwei zweiachsige
Drehratensensorelemente 1021, 1051 umfasst. Eine
Peripherie 1041 umfasst eine erste Sensorüberwachungsschaltung 1030 und eine
erste Antriebsschaltung 1031, die dem ersten zweiachsigen
Drehratensensorelement 1021 zugeordnet sind, sowie eine
zweite Sensorüberwachungsschaltung 1057 und eine
zweite Antriebsschaltung 1056, die dem zweiten zweiachsigen Drehratensensorelement 1051 zugeordnet
sind. Die zweiachsigen Drehratensensorelemente 1021, 1051 weisen
erste Drehratenmessachsen 1009, 1069 auf, die
parallel zueinander ausgerichtet sind. Bezüglich der parallelen
Drehratenmessachsen 1009, 1069 können
damit redundante Drehratenmessungen vorgenommen werden. Zweite Drehratenmessachsen 1010, 1070 der
beiden Drehratensensorelemente 1021, 1051 sind
orthogonal zueinander und jeweils orthogonal zu den ersten Drehratenmessachsen 1009, 1069 ausgerichtet.
Den Drehratenmessachsen 1009, 1010, 1069, 1070 ist
jeweils eine Messachsenauswerteschaltung 1032, 1033, 1066, 1067 zugeordnet,
welche Drehratenmesssignale bezüglich der entsprechenden
Drehratenmessachse 1009, 1010, 1069, 1070 ermittelt.
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Die
Drehratenmesssignale bezüglich der parallelen ersten Drehratenmessachsen 1009, 1069 der
beiden Drehratensensorelemente 1021, 1051, werden
einer Redundanzüberwachungsschaltung 1053 zugeführt.
Diese ermittelt aus den Drehratenmesssignalen ein Drehratenausgangssignal 1035 bezüglich
der Drehratenmessachse 1009 und eine zugeordnetes Plausibilitätssignal 1055.
Darüber hinaus werden Drehratenausgangssignale 1036 und 1065 bezüglich
der übrigen Drehratenmessachsen 1010, 1070 bereitgestellt,
die den Drehratenmesssignalen entsprechen, die bezüglich
dieser Drehratenmessachsen 1010, 1070 ermittelt
worden sind.
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Die
in 11 dargestellte Konfiguration 1050 entspricht
damit einer Sensoreinrichtung, die dazu in der Lage ist, Drehraten
in Bezug auf drei Drehratenmessachsen 1009, 1010, 1070 zu
erfassen, die paarweise orthogonal zueinander sind. Bezüglich
einer Drehratenmessachse 1009 ist eine redundante Bestimmung
der Drehrate möglich.
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Die
in der 12 gezeigte Konfiguration 1150 unterscheidet
sich von der zuvor beschriebenen Konfiguration 1050 dadurch,
dass auch die zweiten Drehratenmessachsen 1010, 1070 der
beiden Drehratensensorelemente 1021, 1051 parallel
zueinander ausgerichtet sind. Sie sind jedoch wiederum orthogonal
zu den ersten Drehratenmessachsen 1009, 1010 der
beiden Drehratensensorelemente ausgerichtet. Damit können
redundante Messungen der Drehrate bezüglich beider Drehratenmessachsen 1009, 1010 des
ersten zweiachsigen Drehratensensorelements 1021 vorgenommen
und entsprechende Plausibilitätssignale ermittelt werden.
Zu diesem Zweck werden auch die Drehratenmesssignale, die bezüglich
der zweiten Drehratenmessachsen 1010, 1070 der
beiden Drehratensensorelemente 1021, 1051 erfasst
worden sind, einer Redundanzüberwachungsschaltung 1170 zugeführt.
Diese ermittelt aus den Drehratenmesssignalen ein Drehratenausgangssignal 1155 bezüglich
der Drehratenmessachse 1010 und eine zugeordnetes Plausibilitätssignal 1160.
Bezüglich der anderen Drehratenmessachse 1009 des
ersten Drehratensensorelements 1021 wer den das Drehratenausgangssignal 1035 sowie das
zugehörige Plausibilitätssignal 1055 wiederum von
der Redundanzüberwachungsschaltung 1053 bereitgestellt.
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Die
in 12 dargestellte Konfiguration 1150 entspricht
damit einer Sensoreinrichtung, die dazu in der Lage ist, Drehraten
in Bezug auf zwei orthogonale Drehratenmessachsen 1009, 1010 zu
erfassen. Bezüglich beider Drehratenmessachse 1009, 1010 ist
eine redundante Bestimmung der Drehrate möglich.
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In
der 13 ist eine Konfiguration mit einem einachsigen
Drehratensensorelement 1281 und zwei zweiachsigen Drehratensensorelementen 1221, 1251 gezeigt.
Eine Peripherie 1241 umfasst eine erste Sensorüberwachungsschaltung 1230 und
eine erste Antriebsschaltung 1231, die dem ersten zweiachsigen
Drehratensensorelement 1221 zugeordnet sind, sowie eine
zweite Sensorüberwachungsschaltung 1257 und eine
zweite Antriebsschaltung 1256, die dem zweiten zweiachsigen
Drehratensensorelement 1251 zugeordnet sind.
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Die
zweiachsigen Drehratensensorelemente 1221, 1251 weisen
erste Drehratenmessachsen 1209, 1269 auf, die
parallel zueinander ausgerichtet sind. Zweite Drehratenmessachsen 1210, 1270 der beiden
zweiachsigen Drehratensensorelemente 1221, 1251 sind
orthogonal zueinander und jeweils orthogonal zu den ersten Drehratenmessachsen 1209, 1269 ausgerichtet.
Den Drehratenmessachsen 1209, 1210, 1269, 1270 ist
jeweils eine Messachsenauswerteschaltung 1232, 1233, 1266, 1267 zugeordnet,
welche Drehratenmesssignale bezüglich der entsprechenden
Drehratenmessachse 1209, 1210, 1269, 1270 ermittelt.
Die Drehratenmesssignale bezüglich der parallelen ersten
Drehratenmessachsen 1209, 1269 der beiden zweiachsigen
Drehratensensorelemente 1221, 1251, werden einer
Redundanzüberwachungsschaltung 1253 zugeführt.
Diese ermittelt aus den Drehratenmesssignalen ein Drehratenausgangssignal 1235 bezüglich
Drehratenmessachse 1209 und eine zugeordnetes Plausibilitätssignal 1255.
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Insoweit
entspricht die in 13 gezeigte Konfiguration 1250 der
zuvor beschriebenen und in 11 gezeigten
Konfiguration 1050.
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Zusätzlich
ist jedoch das einachsige Drehratensensorelement 1281 vorgesehen.
Diesem sind innerhalb der Peripherie 1241 eine Sensorüberwachungsschaltung 1282 und
eine Antriebsschaltung 1283 zugeordnet sowie eine Messachsenauswerteschaltung 1284,
die Drehratenmesssignale bezüglich der Drehratenmessachse 1285 des
einachsigen Drehratensensorelements 1281 bestimmt. Die
einzige Drehratenmessachse 1281 des einachsigen Drehratensensors 1281 liegt
in einer Ebene, welche durch die zweiten Drehratenmessachsen 1210, 1270 der
zweiachsigen Drehratensensorelemente 1221, 1251 aufgespannt
ist. Sie ist jedoch nicht parallel zu einer der beiden Drehratenmessachsen 1210, 1270 ausgerichtet.
Hierdurch ist es möglich, eine Plausibilisierung der Drehraten
bezüglich dieser Drehratenmessachsen 1210, 1270 vorzunehmen.
Zu diesem Zweck werden die bezüglich der Drehratenmessachsen 1210, 1270 ermittelten
Drehratenmesssignale sowie das bezüglich der Drehratenmessachse 1285 des
einachsigen Drehratensensorelements 1281 bestimmte Drehratenmesssignal
einer Redundanzüberwachungsschaltung 1286 zugeführt.
Diese ermittelt aus den Drehratenmesssignalen in der zuvor beschriebenen
Weise ein Drehratenausgangssignal 1287 bezüglich
der Drehratenmessachse 1210 und ein zugehöriges
Plausibilitätssignal 1290 sowie ein Drehratenausgangssignal 1288 bezüglich
der Drehratenmessachse 1270 und ein zugehöriges
Plausibilitätssignal 1289.
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Die
in 13 dargestellte Konfiguration 1250 entspricht
damit einer Sensoreinrichtung, die dazu in der Lage ist, Drehraten
in Bezug auf drei Drehratenmessachsen 1209, 1210, 1270 zu
erfassen, die paarweise orthogonal zueinander ausgerichtet sind.
Bezüglich aller Drehratenmessachsen 1209, 1210, 1270 kann
eine Plausibilisierung der erfassten Drehraten vorgenommen werden.
Dafür sind lediglich zwei zweiachsige Drehratensensorelemente 1221, 1251 und
ein einachsiges Drehratensensorelement 1281 erforderlich.
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Die
in 14 gezeigte Konfiguration 1350 umfasst
drei zweiachsige Drehratensensorelemente 1321, 1351, 1381.
Eine Peripherie 1341 umfasst eine erste Sensorüberwachungsschaltung 1330 und
eine erste Antriebsschaltung 1331, die dem ersten zweiachsigen
Drehratensensorelement 1321 zugeordnet sind, sowie eine
zweite Sensorüberwachungsschaltung 1357 und eine
zweite Antriebsschaltung 1356, die dem zweiten zweiachsigen
Drehratensensorelement 1351 zugeordnet sind.
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Die
zweiachsigen Drehratensensorelemente 1321, 1351 weisen
erste Drehratenmessachsen 1309, 1369 auf, die
parallel zueinander ausgerichtet sind. Zweite Drehratenmessachsen 1310, 1370 der beiden
zweiachsigen Drehratensensorelemente 1321, 1351 sind
orthogonal zueinander und jeweils orthogonal zu den ersten Drehratenmessachsen 1309, 1369 ausgerichtet.
Den Drehratenmessachsen 1309, 1310, 1369, 1370 ist
jeweils eine Messachsenauswerteschaltung 1332, 1333, 1366, 1367 zugeordnet,
welche Drehratenmesssignale bezüglich der entsprechenden
Drehratenmessachse 1309, 1310, 1369, 1370 ermittelt.
Die Drehratenmesssignale bezüglich der parallelen ersten
Drehratenmessachsen 1309, 1369 der beiden zweiachsigen
Drehratensensorelemente 1321, 1351, werden einer
Redundanzüberwachungsschaltung 1353 zugeführt.
Diese ermittelt aus den Drehratenmesssignalen ein Drehratenausgangssignal 1335 bezüglich
Drehratenmessachse 1309 und eine zugeordnetes Plausibilitätssignal 1355.
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Insoweit
entspricht die in 14 gezeigte Konfiguration 1350 der
zuvor beschriebenen und in 11 gezeigten
Konfiguration 1050.
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Zusätzlich
ist jedoch das dritte zweiachsige Drehratensensorelement 1381 vorgesehen.
Diesem sind innerhalb der Peripherie 1341 eine Sensorüberwachungsschaltung 1382 und
eine Antriebsschaltung 1383 zugeordnet. Das dritte zweiachsige
Drehratensensorelement 1381 verfügt über
zwei orthogonale Drehratenmessachsen 1384, 1385 und
diesen zugeordnete Messachsenauswerteschaltungen 1386, 1387,
die Drehratenmesssignale bezüglich der Drehra tenmessachsen 1384, 1385 ermitteln.
Die beiden Drehratenmessachsen 1384, 1385 des
Drehratensensorelements 1381 sind jeweils parallel zu einer
der zweiten Drehachsenmessachsen 1310, 1370 der
beiden anderen Drehratensensorelemente 1321, 1351 ausgerichtet.
Hierdurch können auch für diese Drehratenmessachsen 1310, 1370 redundante
Messungen der Drehraten vorgenommen werden.
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Die
Drehratenmesssignale bezüglich der parallelen Drehratenmessachsen 1310 und 1384 werden
einer Redundanzüberwachungsschaltung 1389 zugeführt,
die anhand der Drehratenmesssignale ein Drehratenausgangssignal 1390 bezüglich
der Drehratenmessachse 1310 sowie ein zugehöriges
Plausibilitätssignal 1391 ermittelt. Entsprechend
werden die Drehratenmesssignale bezüglich der parallelen Drehratenmessachsen 1370 und 1385 einer
Redundanzüberwachungsschaltung 1392 zugeführt,
die anhand der Drehratenmesssignale ein Drehratenausgangssignal 1393 bezüglich
der Drehratenmessachse 1370 sowie ein zugehöriges
Plausibilitätssignal 1394 ermittelt.
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Die
in 14 dargestellte Konfiguration 1350 entspricht
damit einer Sensoreinrichtung, die dazu in der Lage ist, Drehraten
in Bezug auf drei Drehratenmessachsen 1309, 1310, 1370 zu
erfassen, die paarweise orthogonal zueinander ausgerichtet sind.
Bezüglich aller Drehratenmessachsen 1309, 1310, 1370 kann
durch eine redundante Erfassung der Drehraten eine Plausibilisierung
der erfassten Drehraten vorgenommen werden.
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Obwohl
die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgegangenen Darstellung
im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ bzw.
beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen; insbesondere
ist die Erfindung nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Weitere Varianten der Erfindung und ihre Ausführung
ergeben sich für den Fachmann aus der vorangegangenen Offenbarung,
den Figuren und den Patentansprüchen.
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In
den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”beinhalten”, ”enthalten” und
dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht
aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt
eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen
mehrerer in den Patentansprüchen genannten Einheiten beziehungsweise
Einrichtungen ausführen.
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In
den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht
als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte
anzusehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6462530
B1 [0004]
- - DE 102007012163 A1 [0056]