[發明專利]用于檢測運行參數的傳感器模塊、用于監視傳感器模塊的方法

有效

• 申請號: 201280040115.2
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN103733028B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: A·格羅斯曼;D·迪克
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01D3/08
• 分類號: G01D3/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

背景技術

已知尤其在機動車領域中使用各種類型的傳感器模塊，以便檢測不同的運行參數，例如壓力傳感器、位置傳感器、空氣質量傳感器、距離傳感器、亮度傳感器等等。傳感器模塊將待檢測的物理參量、即涉及的運行參數轉換為電信號，所述電信號為了進一步處理被輸送給中央的或遠程的數據處理設備。

特別地，使用有源的傳感器模塊，其需要電流供給，例如以便檢測運行參數或者以便直接在傳感器模塊處預處理傳感器信號，以便能夠實現無干擾傳輸。為此需要的供電電壓通過供電線路在機動車中傳輸，所述供電線路例如由于腐蝕的或未完全接合的插接接觸部可能具有大電阻。然而，如果以過小的電壓向有源的傳感器模塊供電，則由傳感器模塊輸出的信號是錯誤的或不可靠的。

已知識別供電電壓的低電壓狀態和過電壓狀態的傳感器模塊。如果電壓供給低于或超過一個固定的、預給定的電壓閾值，則由傳感器模塊識別所述狀態。傳感器模塊則舍棄傳感器信號至數據處理設備的傳輸。替代地，傳感器模塊可以發送錯誤信號（替代測量信號）。是否存在低電壓或過電壓的判定由于傳感器中的預給定的閾值發生并且要求顯著的電路開銷。以下給出了這樣的傳感器模塊的示例。

文獻DE4105283A1描述了一種具有壓力傳感器的流量測量設備，所述壓力傳感器連接到計算單元上。此外，低電壓識別電路連接到所述計算單元上。如果檢測到電壓陷落，則計算單元立即存儲所有重要的數據。相應地，立即直接分析處理供電電壓并且立即直接在傳感器模塊中采取保護措施。這要求傳感器模塊中的復雜的電路部件，以便分析處理供電電壓并且采取保護措施。此外，必須在傳感器模塊中存在能夠實現安全存儲的元件。這要求高容量的蓄能器，其在數據存儲期間確保能量供給。

用于電壓分析處理和用于數據存儲的復雜的電路元件以及蓄能器要求復雜的電路元件并且產生相當大的空間需求。因為尤其在機動車技術中較少空間可供用于傳感器并且附加的電路元件導致實質上的電路開銷，所以本發明的任務在于，相對于現有技術減小空間需求并且可靠地識別傳感器模塊中的電壓降。

發明內容

所述任務通過根據權利要求1所述的傳感器模塊、根據權利要求5所述的方法以及根據權利要求10所述的組合信號解決。

本發明能夠實現傳感器模塊的供電電壓的非常可靠、精確且易于實現的監視。特別地，為了實施本發明，不需要機動車中的重要硬件變化，其中特別有利的效果是：不必改變布線。此外，可以繼續使用中央的處理組件，它們通過導線與各個傳感器連接，以便附加地提供供電電壓監視的功能。根據本發明的傳感器模塊不要求特別的電路開銷并且尤其不要求為了電壓監視裝置的運行在傳感器模塊中必需的蓄能器。在本發明的實現中可以基本上保留現有的硬件方案，如其在機動車領域中通常的那樣。特別地，可以基本上繼續使用已經存在的機動車裝置的大量組件，無須進行對硬件的顯著改變。

根據本發明，在信號預處理時，尤其在模擬/數字轉換時以及在信號傳輸時，除反映待檢測的運行參數的傳感器信號以外也與所述傳感器信號并行地處理供電信號，其中所述供電信號反映供電電壓或供電電流。因此與供電信號相同地處理傳感器信號，其方式尤其是，在傳感器模塊中立即將兩者從模擬形式轉換為數字形式并且共同由信號傳輸單元傳輸。信號傳輸單元通過連接線路傳輸組合信號，所述組合信號反映供電信號以及傳感器信號，所述連接線路將組合信號傳輸給中央的或遠程的數據處理設備。如果在供電信號中出現低電壓，則反映供電信號的相關信號在所傳輸的組合信號的范疇內通過線路傳輸。獲得組合信號的數據處理單元可以因此不僅分析處理傳感器信號的內容而且也分析處理傳感器信號的可靠性，其方式是，考慮供電信號。如果供電信號反映位于正常范圍內的供電狀態，則可以認為傳感器信號為正確的傳感器信號。如果供電信號反映位于正常范圍以外的供電狀態，則可以認為所屬的傳感器信號不可靠。同時可以在后一種情形中給出警告信號，所述警告信號反映位于標準以外的供電狀態。特別地，供電電壓的水平和/或供電電流的水平表示供電狀態。

本發明涉及一種傳感器模塊，其設置用于檢測機動車的運行參數。所述傳感器模塊包括設置用于輸出傳感器信號的傳感器元件。所述傳感器元件將反映運行參數的物理參量轉換為傳感器信號，所述傳感器信號作為電信號存在。