JP7160938B2

JP7160938B2 - 車両用のセンサ装置

Info

Publication number: JP7160938B2
Application number: JP2020551892A
Authority: JP
Inventors: ヴィルトイェンス; ケーゲルマーティン
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2022-10-25
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: KR102687416B1; US20210131825A1; JP2021517317A; DE102018204599A1; WO2019185523A1; KR20200134237A; US11566916B2; EP3775933A1; CN111886504A; CN111886504B; EP3775933B1

Description

本発明は、独立請求項１の上位概念に記載の、車両用のセンサ装置に関する。

従来技術から、車輪ごとにそれぞれ、少なくとも１つのセンサエレメントを含む１つの車輪センサを有する、車両用のセンサ装置が公知である。個々の車輪センサは、一般に、２線の撚り線ケーブルを介して、例えば、ＡＢＳ機能、ＥＳＰ機能、ＡＳＲ機能（ＡＢＳ：アンチロックブレーキシステム、ＥＳＰ：横滑り防止装置、ＡＳＲ：アンチスリップレギュレーション）及び／又は坂道発進補助機能を実行する車両制動システム用の制御装置に接続される。通常、少なくとも１つのセンサエレメントの第１の端子は、制御装置を介してエネルギ源に接続されており（ハイサイド路）、少なくとも１つのセンサエレメントの第２の端子は、制御装置を介してアースに接続されている（ローサイド路）。少なくとも１つのセンサエレメントを通って流れるセンサ電流は、対応する車輪の回転数及び／又は回転速度に関する情報によって変調されており、ここで、制御装置の評価制御ユニットが、少なくとも１つのセンサエレメントとアースとの間で検出されるセンサ電流を評価する。

独国特許出願公開第１０２０１５２０２３３５号明細書から、車輪センサ装置用のセンサケーシング、車輪センサ装置、車輪軸受装置、並びに、車両の車輪の回転数及び／又は回転速度の算定に適したセンサ装置を形成する方法が公知である。車輪センサ装置は、車輪の回転数及び／又は回転速度に関する少なくとも１つの第１のセンサ量を車両の少なくとも１つの評価及び／又は制御装置に供給可能である第１のセンサエレメントと、同一の車輪の回転数及び／又は回転速度に関する少なくとも１つの第２のセンサ量を少なくとも１つの評価及び／又は制御装置に供給可能である付加的な第２のセンサエレメントと、を含む。

独国特許出願公開第１０２０１５２０２３３５号明細書

発明の開示
独立請求項１の特徴を有する車両用のセンサ装置は、各センサエレメントのセンサ信号が、第１の制御装置内部のエネルギ源とセンサエレメントとの間のタップを介して（ハイサイド路）、さらに第２の制御装置内のセンサエレメントのアースとの間のタップを介して（ローサイド路）供給され、これにより、２つの評価制御ユニットによって同時に評価可能となるという利点を有する。また、個々のセンサエレメントへの給電は、２つのエネルギ源との間で切り替え可能であり、このため、第１のエネルギ源が故障した場合には、自動的に第２のエネルギ源への切り替えを行うことができる。測定位置ごとに単一の単純なセンサエレメントのみを使用し、そのセンサ信号を２つの制御装置によって冗長的に評価することにより、冗長化によるほぼ同等の評価確実性のもとに、測定位置ごとに２つのセンサエレメントを使用する場合に比較して、著しいコストの削減が達成される。なぜなら、総ての測定位置のセンサ信号が２つの制御装置において評価され、センサエレメントの故障確率が低くなるからである。

本発明の実施形態においては、センサエレメントと、それぞれ１つずつの評価制御ユニット及びエネルギ源を有する少なくとも２つの制御装置とを含む、車両用のセンサ装置が提供される。ここで、第１の制御装置内においては、第１の評価制御ユニットが第１のエネルギ源に接続されており、第２の制御装置内においては、第２の評価制御ユニットが第２のエネルギ源に接続されている。第１の制御装置は、センサエレメントの第１の端子を第１のエネルギ源及び／又は第２のエネルギ源に接続する切り替え装置を含む。また、センサエレメントの第２の端子は、第２の制御装置に接続されている。センサエレメントを通って流れるセンサ電流は、検出される測定量に関する情報によって変調されており、ここで、第１の評価制御ユニットは、接続されたエネルギ源とセンサエレメントとの間で検出されるセンサ電流を評価し、第２の評価制御ユニットは、センサエレメントとアースとの間で検出されるセンサ電流を評価する。さらに、切り替え装置は、接続されたエネルギ源が故障した場合に、センサエレメントの第１の端子を他方のエネルギ源に接続する。

一般に、本発明に係るセンサ装置の実施形態は、車両内のそれぞれの測定位置に分散配置された複数のセンサエレメントを含み得る。このように、本明細書におけるセンサ装置の実施形態は、好適には車両制動システム内で使用可能である。こうした制動システムにおいては、測定位置は、例えばそれぞれ１つの車輪に対応づけ可能であり、対応するセンサエレメントが、少なくとも、対応づけられた車輪の回転数及び／又は回転速度を検出可能である。もちろん、こうした測定位置において、他の測定量、例えば温度、圧力などを検出することもできる。

評価制御ユニットとは、本明細書においては、検出されたセンサ信号を処理又は評価する電気回路であると理解することができる。評価制御ユニットは、ハードウェア及び／又はソフトウェアによって構成可能な少なくとも１つのインタフェースを有することができる。ハードウェアの構成においては、インタフェースは、例えば、評価制御ユニットの種々の機能を含むいわゆるシステムＡＳＩＣの一部であってよい。ただし、インタフェースは、固有の集積回路であってもよいし、又は、少なくとも部分的に個別の構成素子から成るものであってもよい。ソフトウェアの構成においては、インタフェースは、例えば、マイクロコントローラ上で他のソフトウェアモジュールと並んで設けられたソフトウェアモジュールであってよい。機械可読担体上、例えば半導体メモリ上、ハードディスクメモリ上又は光学メモリ上に記憶されており、評価制御ユニットによるプログラムの実行の際に評価を行うために使用されるプログラムコードを含む、コンピュータプログラム製品も有利である。

制御装置とは、本明細書においては、液圧式制動システムに接続されて種々の制動機能、例えば、ＡＢＳ機能、ＥＳＰ機能、ＡＳＲ機能（ＡＢＳ：アンチロックブレーキシステム、ＥＳＰ：横滑り防止装置、ＡＳＲ：アンチスリップレギュレーション）及び／又は坂道発進補助機能を実行可能な電気機器、例えば制動制御装置であると理解することができる。ここで、２つの制御装置は、通常動作中に、種々の制動機能を実行することができる。制御装置のいずれか一方が故障した場合には、他方の制御装置が故障した制御装置の制動機能を担当するように構成可能である。

センサエレメントとは、本明細書においては、対応づけられた車輪の領域において物理量又は物理量の変化を直接的に又は間接的に検出し、好適には電気センサ信号に変換する、電気構成素子であると理解される。このことは、例えば、音波及び／又は電磁波の送受信によって、及び／又は、磁界又は磁界の変化によって、行うことができる。受信した波の入射又は強度、波長、周波数、角度などを検出する、例えば光学プレート及び／又は蛍光面及び／又は半導体を含む光学センサエレメント、例えば赤外線センサエレメントも可能である。同様に、音響センサエレメント、例えば超音波センサエレメント、及び／又は、高周波センサエレメント、及び／又は、レーダセンサエレメント、及び／又は、磁界に応答するセンサエレメント、例えばホールセンサエレメント及び／又はＭＲセンサエレメント、及び／又は、例えば磁気誘導により発生する電圧によって磁界の変化を記録する誘導センサエレメントも考えられる。

各従属請求項に記載されている措置及び発展形態により、独立請求項１に記載されている車両用のセンサ装置の有利な改善が可能となる。

特に有利には、切り替え装置は、少なくとも接続された各センサエレメントに対して、共通のノード点を有する２つのダイオードを含むことが可能であり、共通のノード点には、当該共通のノード点に接続されたセンサエレメントのための給電電圧が印加可能である。この場合、第１のダイオードは、第１のエネルギ源を順方向で共通のノード点に接続可能であり、第２のダイオードは、第２のエネルギ源を順方向で共通のノード点に接続可能であり、これにより、共通のノード点には、第１のエネルギ源及び／又は第２のエネルギ源から給電される給電電圧が印加可能であって、より高い電圧が得られる。このようにすることによって、より大きい電圧降下と引き換えに、駆動信号なしで自動的に電圧源を切り替え可能な切り替え装置を、簡単かつ低コストに実現することができる。

代替的に、切り替え装置は、少なくとも接続された各センサエレメントに対して、共通のノード点を有する２つのスイッチングエレメントを含むことが可能であり、共通のノード点には、当該共通のノード点に接続されたセンサエレメントのための給電電圧を印加することができる。ここでは、第１の駆動制御ユニットが、第１のスイッチングエレメントを駆動して、共通のノード点を第１のエネルギ源に接続させることができ、第２の駆動制御ユニットが、第２のスイッチングエレメントを駆動して、共通のノード点を第２のエネルギ源に接続させることができる。当該実施形態においては、どちらのエネルギ源が、好ましくは接続されたセンサエレメントへの給電に使用されるかを設定することができる。また、スイッチングエレメントとして電界効果トランジスタが使用される場合、センサ電流路における電圧降下を低減することができる。こうして、例えば、第１のエネルギ源が第１の電圧を供給したことを第１の電圧識別部が識別した場合に、第１の駆動制御ユニットにより第１のスイッチングエレメントを駆動して、共通のノード点を第１のエネルギ源に接続させることができる。また、第２のエネルギ源が第２の電圧を供給し、かつ、優先回路が第２のスイッチングエレメントの駆動を許容したことを第２の電圧識別部が識別した場合に、第２の駆動制御ユニットにより第２のスイッチングエレメントを駆動して、共通のノード点を第２のエネルギ源に接続させることができる。優先回路は、第１のエネルギ源が電圧を供給しなかったことを第１の電圧識別部が識別した場合に、第２のスイッチングエレメントの駆動を許容することができる。

センサ装置の他の有利な構成においては、第１の制御装置内に、接続されたエネルギ源と各センサエレメントとの間の各センサ電流を検出して各測定電流として第１の評価制御ユニットに供給可能である電流処理部を配置することができる。ここでは、第２の評価制御ユニットが、各センサ電流を直接的に第２の測定電流として受信及び評価することができる。これにより、第１の制御装置内のみにおいて、センサエレメントのセンサ電流を第１の評価制御ユニットに供給する際の回路調整が行われる。

センサ装置の他の有利な構成においては、電流処理部は、少なくとも接続された各センサエレメントに対して電流路に挿入された１つの電流センサを含むことが可能であり、当該電流センサは、各センサ電流の一部分を分岐させ、第１の評価制御ユニットに転送する。また、当該電流センサは、センサ電流を、対応するセンサエレメントに転送する。これにより、対応するセンサエレメントの第１の端子に流入するセンサ電流が測定され、等価であるものの格段に小さいセンサ電流の一部分が第１の評価制御ユニットに転送される。これにより、第１の制御装置内における損失電力を低減することができる。

センサ装置の他の有利な構成においては、第１の評価制御ユニットは、少なくとも接続された各センサエレメントに対して１つの入力接続部を有することができ、当該入力接続部は、各センサ電流の一部分を、各センサ電流に対応する測定信号に変換する。測定信号として、例えば、各センサ電流を表す電圧を形成することができる。当該実施形態においては、入力接続部は、例えば、より高い抵抗値を有するオーム抵抗を含むことが可能であり、当該オーム抵抗は、低減された測定電流から、センサ電流を表す電圧値を形成する。このため、後続の評価回路又は後続の評価方法の変更は必要とされない。

代替的に、電流処理部は、少なくとも接続された各センサエレメントに対して１つの電流調整部を含むものとしてもよく、当該電流調整部は、各電流センサと第１の評価制御ユニットとの間に配置されて、各センサ電流の一部分を各センサ電流に対応する付属の測定電流に変換する。当該実施形態においては、第１の評価制御ユニットの変更は必要とされない。

センサ装置の他の有利な構成においては、電流処理部は、エネルギ蓄積器を含む第１の補助電圧形成部を含むことが可能であり、エネルギ蓄積器は、加算点に、エネルギ源の給電電圧よりも低い第１の補助電圧を送出する。また、加算点は、各切り替え装置と各電流センサとの間のエネルギ蓄積器を充電するために、接続されたセンサエレメントのセンサ電流路に接続可能である。第１の補助電圧は、例えば、エネルギ源の給電電圧よりも約１Ｖ低いものとしてよい。加算点は、例えば、それぞれ逆流防止ダイオード及び電流源を介して、接続されたセンサエレメントのセンサ電流路に接続可能である。さらに、電流処理部は、直流電圧変換器として構成可能でありかつ第１の補助電圧を格段に低い第２の補助電圧に変換可能である第２の補助電圧形成部を含み得る。当該第２の補助電圧は、好適には電流調整部に供給可能である。これにより、電流調整部は、第１の補助電圧源によって給電される耐負荷可能なエネルギ源として機能する。損失電力を全体として低く抑制するために、当該補助電圧源は、約２．５Ｖ乃至３Ｖの電圧を有する。有利には、当該第１の補助電圧源のエネルギは、第１のエネルギ源又は第２のエネルギ源から接続されたセンサエレメントの第１の入力側に印加される給電電圧から形成される。

センサ装置の他の有利な構成においては、電流処理部は、給電電圧が欠落した場合に、接続された１つのセンサエレメントに対し、接続された他のセンサエレメントのセンサ電流路から形成された第３の補助電圧を供給可能である非常電圧形成部を含み得る。非常電圧形成部は、１つのセンサエレメントで２つの給電電圧とも故障した場合に介入を行う。非常電圧形成部は、例えば、約２．５Ｖ乃至３Ｖの第２の補助電圧を約８Ｖのより高い第３の補助電圧に変換する直流電圧変換器と、スイッチング装置と、逆流防止ダイオードとを含むことが可能であり、ここで、スイッチング装置は、第３の補助電圧を該当するセンサ電流路に接続する。

センサ装置の他の有利な構成においては、電流処理部及び切り替え装置は、好適にはＡＳＩＣチップとして構成可能な接続モジュール内に統合することができる。

センサ装置の他の有利な構成においては、個々のセンサエレメントを、それぞれ２線線路を介して第１の制御装置に接続することができる。また、少なくとも２つの制御装置を、多線線路を介して相互に接続することもでき、当該多線線路は、第１の制御装置に接続された各センサエレメントに対して、各センサ電流を伝送するための１つの線路と、切り替え装置を第２のエネルギ源に接続するための１つの線路とを含む。

本発明の実施例を図示すると共に、以下の説明において詳細に説明する。図中において、同一の参照番号は、同一の、又は、同等の機能を実行する、要素又はエレメントを表している。

本発明に係る、車両用のセンサ装置の一実施例を示す概略的なブロック図である。図１の本発明に係る、車両用のセンサ装置の、切り替え装置の第１の実施例を示す概略的なブロック図である。図１の本発明に係る、車両用のセンサ装置の、切り替え装置の第２の実施例を示す概略的なブロック図である。図１の本発明に係る、車両用のセンサ装置の、電流処理部の第１の実施例を示す概略的なブロック図である。図１の本発明に係る、車両用のセンサ装置の、電流処理部の第２の実施例を示す概略的なブロック図である。図１の本発明に係る、車両用のセンサ装置の、電流処理部の第３の実施例を示す概略的なブロック図である。

発明の実施形態
図１から見て取れるように、本発明に係る、車両用のセンサ装置１の図示の実施例には、センサエレメントＷＳＳと、それぞれ１つずつ評価制御ユニット３Ａ，３Ｂ及びエネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２を有する少なくとも２つの制御装置ＥＣＵ１，ＥＣＵ２とが含まれる。図１からさらに見て取れるように、第１の制御装置ＥＣＵ１内においては、第１の評価制御ユニット３Ａが第１のエネルギ源ＶＢ１に接続されている。第２の制御装置ＥＣＵ２内においては、第２の評価制御ユニット３Ｂが第２のエネルギ源ＶＢ２に接続されている。ここで、第１の制御ユニットＥＣＵ１は、センサエレメントＷＳＳの第１の端子ＷＳＳ１を第１のエネルギ源ＶＢ１及び／又は第２のエネルギ源ＶＢ２に接続する切り替え装置２０を含む。センサ装置ＷＳＳの第２の端子ＷＳＳ２は、第２の制御装置ＥＣＵ２に接続されている。また、各センサエレメントＷＳＳを通って流れるセンサ電流Ｉ_Ｓは、検出される測定量に関する情報によって変調されており、ここでは、第１の評価制御ユニット３Ａが、接続されたエネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２とセンサエレメントＷＳＳとの間で検出されるセンサ電流Ｉ_Ｓを評価し、第２の評価制御ユニット３Ｂが、センサエレメントＷＳＳとアースとの間で検出されるセンサ電流Ｉ_Ｓを評価する。これは、第１の評価制御ユニット３Ａがハイサイド路で検出されるセンサ電流Ｉ_Ｓを評価し、第２の評価制御ユニット３Ｂがローサイド路で検出されるセンサ電流Ｉ_Ｓを評価することを意味する。切り替え装置２０は、接続されたエネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２が故障した場合、センサエレメントＷＳＳの第１の端子ＷＳＳ１を他方のエネルギ源ＶＢ２，ＶＢ１に接続する。これは、接続された第１のエネルギ源ＶＢ１が故障した場合、切り替え装置２０が第２のエネルギ源ＶＢ２への切り替えを行い、接続された第２のエネルギ源ＶＢ２が故障した場合、切り替え装置２０が第１のエネルギ源ＶＢ１への切り替えを行うことを意味する。

一般に、本発明に係る、車両用のセンサ装置１の実施形態には、それぞれ１つのこうしたセンサエレメントＷＳＳを有する複数の測定位置が含まれる。分かり易くするために、図１においては、単一のセンサエレメントＷＳＳのみを示している。このように、本明細書におけるセンサ装置１の各実施形態は、好適には、車両制動システムにおいて使用される。こうした制動システムにおいては、測定位置は、例えばそれぞれ１つの車輪に対応づけ可能であり、センサエレメントＷＳＳは、少なくとも、対応する車輪の回転数及び／又は回転速度を検出する。従って、通常の四輪乗用車においては、センサ装置１は４つのこうしたセンサエレメントＷＳＳを有する。もちろん、こうした測定位置において、他の測定量、例えば温度、圧力などを検出することもできる。

ここで、センサエレメントＷＳＳの第２の端子ＷＳＳ２は、直接的に、又は、中間接続された構成素子を介して、アースに接続可能である。

図２から見て取れるように、切り替え装置２０Ａは、図示の第１の実施例においては、少なくとも接続された各センサエレメントＷＳＳに対して、共通のノード点Ｋを有する２つのダイオードＤ１，Ｄ２を含み、共通のノード点Ｋには、当該共通のノード点Ｋに接続されたセンサエレメントＷＳＳのための給電電圧が印加される。ここでは、第１のダイオードＤ１は、第１のエネルギ源ＶＢ１を順方向で共通のノード点Ｋに接続する。第２のダイオードＤ２は、第２のエネルギ源ＶＢ２を順方向で共通のノード点Ｋに接続する。これにより、共通のノード点Ｋには、第１のエネルギ源ＶＢ１及び／又は第２のエネルギ源ＶＢ２から給電される給電電圧が印加され、より高い電圧が得られる。これは、第１のエネルギ源ＶＢ１が故障した場合、ノード点Ｋが第２のエネルギ源ＶＢ２から給電され、逆に第２のエネルギ源ＶＢ２が故障した場合、ノード点Ｋが第１のエネルギ源ＶＢ１から給電されることを意味する。２つのチャネルが完全に対称であれば、ノード点Ｋは、２つのエネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２から１／２ずつ給電される。

図３からさらに見て取れるように、切り替え装置２０Ｂは、図示の第２の実施例においては、少なくとも接続された各センサエレメントＷＳＳに対して２つのスイッチングエレメント２１，２２を含み、当該スイッチングエレメント２１，２２は、好適には、電界効果トランジスタとして構成されておりかつ共通のノード点Ｋを有し、共通のノード点Ｋには、当該共通のノード点Ｋに接続されたセンサエレメントＷＳＳのための給電電圧が印加される。図３からさらに見て取れるように、第１の駆動制御ユニット２５は、第１のスイッチングエレメント２１を駆動して、共通のノード点Ｋを第１のエネルギ源ＶＢ１に接続させる。第２の駆動制御ユニット２６は、第２のスイッチングエレメント２２を駆動して、共通のノード点Ｋを第２のエネルギ源ＶＢ２に接続させる。図３からさらに見て取れるように、第１の電圧識別部２３は、第１のエネルギ源ＶＢ１が第１の電圧を供給したかどうかを識別する。第２の電圧識別部２４は、第２のエネルギ源ＶＢ２が第２の電圧を供給したかどうかを識別する。また、切り替え装置２０Ｂは、図示の第２の実施例においては、第１のエネルギ源ＶＢ１を第２のエネルギ源に優先させる優先回路２７を含む。図示していない代替実施例においては、優先回路２７が第２のエネルギ源ＶＢ２を第１のエネルギ源ＶＢ１に優先させてもよい。第１の駆動制御ユニット２５は、第１のエネルギ源ＶＢ１が第１の電圧を供給したことを第１の電圧識別部２３が識別した場合に、第１のスイッチングエレメント２１を駆動して、共通のノード点Ｋを第１のエネルギ源ＶＢ１に接続させる。第２の駆動制御ユニット２６は、第２のエネルギ源ＶＢ２が第２の電圧を供給し、かつ、優先回路２７が第２のスイッチングエレメント２２の駆動を許容したことを第２の電圧識別部２４が識別した場合に、第２のスイッチングエレメント２２を駆動して、共通のノード点Ｋを第２のエネルギ源ＶＢ２に接続させる。図示の第２の実施例においては、優先回路２７は、第１のエネルギ源ＶＢ１が電圧を供給しなかったことを第１の電圧識別部２３が識別した場合に、第２のスイッチングエレメント２２の駆動を許容する。優先回路２７は、第２の駆動制御ユニット２６が形成した駆動信号を第２のスイッチングエレメント２２に導通させるのみであるので、当該優先回路２７により、第２のエネルギ源ＶＢ２をより迅速に共通のノード点Ｋに接続することができる。

図１からさらに見て取れるように、第１の制御装置ＥＣＵ１には電流処理部３０が配置されており、当該電流処理部３０は、接続されたエネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２と各センサエレメントＷＳＳとの間の各センサ電流Ｉ_Ｓを検出し、各測定電流Ｉ_Ｍ１として第１の評価制御ユニット３Ａに供給する。各センサエレメントＷＳＳの第２の端子ＷＳＳ２は、第２の制御装置ＥＣＵ２内の測定抵抗Ｒ_ＭＢを介してアースに接続されている。これにより、第２の評価制御ユニット３Ｂは、ローサイド路の各センサ電流Ｉ_Ｓを直接的に第２の測定電流Ｉ_Ｍ２として検出し、これを評価する。

以下においては、図４乃至図６を参照して、電流処理部３０の種々の実施例を説明する。図４乃至図６から見て取れるように、電流処理部３０は、少なくとも接続された各センサエレメントＷＳＳに対して、電流路に挿入された１つの電流センサ３２を含み、当該電流センサ３２は、各センサ電流Ｉ_Ｓの一部分Ｉ_Ｓ／ｎを分岐させて、第１の評価制御ユニット３Ａへ転送する。また、電流センサ３２は、センサ電流Ｉ_Ｓを、対応するセンサエレメントＷＳＳの第１の端子ＷＳＳ１へ導通する。

図４からさらに見て取れるように、電流センサ３２は、図示の実施例においては、２つのオーム抵抗Ｒ１，Ｒ２、１つのオペアンプＯＰ１及び１つのトランジスタＴ１を含む。上述した電気構成素子は、図示のように相互に接続されており、このため、電流センサ３２は、第１の制御装置ＥＣＵ１のハイサイド路において、単純なカレントミラー回路とは異なり、小さい電圧降下を生じさせる。電流センサ３２により、センサエレメントＷＳＳの第１の端子ＷＳＳ１に流入するセンサ電流Ｉ_Ｓが測定され、第１の制御装置ＥＣＵ１内の損失電力を低減するために、等価であるものの格段に小さい電流Ｉ_Ｓ／ｎが第１の評価制御ユニット３Ａに供給される。センサ電流Ｉ_Ｓの付加的な一部分Ｉ_Ｓ／ｎが分岐されると、エネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２が当該センサ電流Ｉ_Ｓの付加的な一部分Ｉ_Ｓ／ｎを利用可能になることに注意されたい。ここで、接続されたエネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２から取り出される全電流（Ｉ_Ｓ／ｎ＋Ｉ_Ｓ）は、例えば５０ｍＡである設定された最大値を超えてはならない。ｖ－プロトコルにおいては、センサ電流Ｉ_Ｓは、７ｍＡ又は１４ｍＡ又は２８ｍＡの値を有する。当該値は、電流センサ３２によって著しく低減可能である。従って、ｎに対して例えば５０である値を選定することができる。評価のための第１の評価制御ユニット３Ａに対し、ｖ－プロトコルのための対応する測定信号が形成されるように、第１の評価制御ユニット３Ａが少なくとも接続された各センサエレメントＷＳＳに対して有する１つの入力接続部を相応に調整することができ、これにより、各センサ電流Ｉ_Ｓの一部分Ｉ_Ｓ／ｎが、各センサ電流Ｉ_Ｓに対応する測定信号に変換される。即ち、例えば約１０Ωの第１の測定抵抗Ｒ_ＭＡは、電流センサ３２からの各センサ電流Ｉ_Ｓの一部分Ｉ_Ｓ／ｎが直接的に処理可能となるように、ここでは５０である値に対応する係数ｎで、約５００Ωへ高めることができる。これにより、図４に破線のみで示されているように、第１の測定電流Ｉ_Ｍ１を供給する後続の電流調整部３４を省略することができるので、第１の制御装置ＥＣＵ１を調整するための全体コストを大幅に低減することができる。

図５及び図６から見て取れるように、電流処理部３０は、図示の実施例においては、少なくとも接続された各センサエレメントＷＳＳに対して、各電流センサ３２と第１の評価制御ユニット３Ａとの間に配置された１つの電流調整部３４を含む。電流調整部３４は、耐負荷可能なエネルギ源として構成されており、各センサ電流Ｉ_Ｓの一部分Ｉ_Ｓ／ｎを、各センサ電流Ｉ_Ｓに対応する付属の第１の測定電流Ｉ_Ｍ１に変換する。図５及び図６からさらに見て取れるように、電流処理部３０は、加算点ＳＰに第１の補助電圧ＶＨ１を送出するエネルギ蓄積器Ｃ_Ｈを有する第１の補助電圧形成部３５を含む。第１の補助電圧ＶＨ１は、例えばそれぞれ約１２Ｖの値を有するエネルギ源ＶＢ１，ＶＢ２の給電電圧よりも、約１Ｖ低い。加算点ＳＰは、各切り替え装置２０と各電流センサ３２との間のエネルギ蓄積器Ｃ_Ｈを充電するために、接続されたセンサエレメントＷＳＳのセンサ電流路に接続されている。図示の実施例においては、加算点ＳＰは、それぞれ逆流防止ダイオードＤ３及び電流源ＩＱを介して、接続されたセンサエレメントＷＳＳのセンサ電流路に接続されている。また、電流処理部３０は、損失電力を全体として低く抑制するために、直流電圧変換器ＤＣ／ＤＣとして構成されておりかつ第１の補助電圧ＶＨ１を格段に低い例えば２．５Ｖ乃至３Ｖの第２の補助電圧ＶＨ２に変換する第２の補助電圧形成部３６を含む。第２の補助電圧形成部３６は、電流調整部３４に第２の補助電圧ＶＨ２を供給する。

図６からさらに見て取れるように、電流処理部３０は、図示の実施例においては、給電電圧が欠落した場合に、接続された１つのセンサエレメントＷＳＳに対し、接続された他のセンサエレメントＷＳＳのセンサ電流路から形成された約８Ｖの第３の補助電圧ＶＨ３を供給する非常電圧形成部３７を含む。非常電圧形成部３７は、図示の実施例においては、第２の補助電圧ＶＨ２をより高い第３の補助電圧ＶＨ３に変換する直流電圧変換器３８と、スイッチング装置ＳＷと、逆流防止ダイオードＤ４とを含む。スイッチング装置ＳＷは、第３の補助電圧ＶＨ３を該当する電流路に接続し、これにより、第３の補助電圧ＶＨ３が、対応するセンサエレメントＷＳＳに供給される。

好適には、電流処理部３０と切り替え装置２０とは、好適にはＡＳＩＣチップとして構成された接続モジュール１０内に統合されている。個々のセンサエレメントＷＳＳは、それぞれ２線線路Ｌ２を介して第１の制御装置ＥＣＵ１に接続されている。これにより、配線コストの簡単化が達成される。２つの制御装置ＥＣＵ１，ＥＣＵ２は、多線線路Ｌ１を介して相互に接続されており、当該多線線路Ｌ１は、第１の制御装置ＥＣＵ１に接続された各センサエレメントＷＳＳに対して、各センサ電流Ｉ_Ｓを伝送するための１つの線路と、切り替え装置２０を第２のエネルギ源ＶＢ２に接続するための１つの線路とを含む。

本発明の実施形態により、従来技術から公知の単純なセンサエレメントが同時に２つの制御装置によって使用され、一方の制御装置、ここでは第２の制御装置が、従来技術から公知の評価制御ユニットによって使用可能となる、車両用のセンサ装置が提供される。回路調整は、第１の制御装置内でしか必要とされない。

Claims

センサエレメント（ＷＳＳ）と、それぞれ１つずつ評価制御ユニット（３Ａ，３Ｂ）及びエネルギ源（ＶＢ１，ＶＢ２）を有する少なくとも２つの制御装置（ＥＣＵ１，ＥＣＵ２）とを含むセンサ装置（１）であって、
第１の制御装置（ＥＣＵ１）内で、第１の評価制御ユニット（３Ａ）が第１のエネルギ源（ＶＢ１）に接続されており、第２の制御装置（ＥＣＵ２）内で、第２の評価制御ユニット（３Ｂ）が第２のエネルギ源（ＶＢ２）に接続されており、
前記第１の制御装置（ＥＣＵ１）は、前記センサエレメント（ＷＳＳ）の第１の端子（ＷＳＳ１）を前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）及び前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）の一方又は両方に接続する切り替え装置（２０）を含み、前記センサエレメント（ＷＳＳ）の第２の端子（ＷＳＳ２）は、前記第２の制御装置（ＥＣＵ２）に接続されており、
接続された前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）及び前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）の一方又は両方と各前記センサエレメント（ＷＳＳ）との間の各センサ電流（Ｉ_Ｓ）を、前記第１の評価制御ユニット（３Ａ）は、各第１の測定電流（Ｉ_Ｍ１）として評価し、前記第２の評価制御ユニット（３Ｂ）は、前記センサエレメント（ＷＳＳ）とアースとの間で検出される前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）を第２の測定電流（Ｉ_Ｍ２）として評価し、
前記切り替え装置（２０）は、接続された前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）及び前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）の一方が故障した場合に、前記センサエレメント（ＷＳＳ）の前記第１の端子（ＷＳＳ１）を前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）及び前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）の他方に接続する、
センサ装置（１）。
それぞれ測定位置に配置された複数のセンサエレメント（ＷＳＳ）が設けられている、
請求項１に記載のセンサ装置（１）。
前記測定位置は、それぞれ１つの車輪に対応づけられており、対応する前記センサエレメント（ＷＳＳ）は、少なくとも、対応する前記車輪の回転数及び／又は回転速度を検出する、
請求項２に記載のセンサ装置（１）。
前記切り替え装置（２０Ａ）は、少なくとも接続された各前記センサエレメント（ＷＳＳ）に対して、共通のノード点（Ｋ）を有する２つのダイオード（Ｄ１，Ｄ２）を含み、前記共通のノード点（Ｋ）には、前記共通のノード点（Ｋ）に接続された前記センサエレメント（ＷＳＳ）のための給電電圧が印加され、第１のダイオード（Ｄ１）は、前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）を順方向で前記共通のノード点（Ｋ）に接続し、第２のダイオード（Ｄ２）は、前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）を順方向で前記共通のノード点（Ｋ）に接続し、これにより、前記共通のノード点（Ｋ）には、前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）及び前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）の一方又は両方から給電される給電電圧が印加されて、前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）及び前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）の電圧のうちのより高い電圧が得られ又は両方に等しい電圧が給電される、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
前記切り替え装置（２０Ｂ）は、少なくとも接続された各前記センサエレメント（ＷＳＳ）に対して、共通のノード点（Ｋ）を有する２つのスイッチングエレメント（２１，２２）を含み、前記共通のノード点（Ｋ）には、前記共通のノード点（Ｋ）に接続された前記センサエレメント（ＷＳＳ）のための給電電圧が印加され、第１の駆動制御ユニット（２５）が、第１のスイッチングエレメント（２１）を駆動して、前記共通のノード点（Ｋ）を前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）に接続させ、第２の駆動制御ユニット（２６）が、第２のスイッチングエレメント（２２）を駆動して、前記共通のノード点（Ｋ）を前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）に接続させる、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）が第１の電圧を供給したことを第１の電圧識別部（２３）が識別した場合、前記第１の駆動制御ユニット（２５）は、前記第１のスイッチングエレメント（２１）を駆動して、前記共通のノード点（Ｋ）を前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）に接続させ、
前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）が第２の電圧を供給し、かつ、優先回路（２７）が前記第２のスイッチングエレメント（２２）の駆動を許容したことを第２の電圧識別部（２４）が識別した場合、前記第２の駆動制御ユニット（２６）は、前記第２のスイッチングエレメント（２２）を駆動して、前記共通のノード点（Ｋ）を前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）に接続させ、
前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）が電圧を供給しなかったことを前記第１の電圧識別部（２３）が識別した場合、前記優先回路（２７）は、前記第２のスイッチングエレメント（２２）の駆動を許容する、
請求項５に記載のセンサ装置（１）。
前記第１の制御装置（ＥＣＵ１）内に、電流処理部（３０）が配置されており、前記電流処理部（３０）は、接続された前記第１のエネルギ源（ＶＢ１）及び前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）の一方又は両方と各前記センサエレメント（ＷＳＳ）との間の各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）を検出し、各前記第１の測定電流（Ｉ_Ｍ１）として前記第１の評価制御ユニット（３Ａ）に供給する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
前記第２の評価制御ユニット（３Ｂ）は、各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）を直接的に第２の測定電流（Ｉ_Ｍ２）として受信及び評価する、
請求項７に記載のセンサ装置（１）。
前記電流処理部（３０）は、少なくとも接続された各前記センサエレメント（ＷＳＳ）に対して、電流路に挿入された１つの電流センサ（３２）を含み、前記電流センサ（３２）は、各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）の一部分（Ｉ_Ｓ／ｎ）を分岐させ、前記第１の評価制御ユニット（３Ａ）に転送する、
請求項７又は８に記載のセンサ装置（１）。
前記第１の評価制御ユニット（３Ａ）は、少なくとも接続された各前記センサエレメント（ＷＳＳ）に対して１つの入力接続部（Ｒ_ＭＡ）を有し、前記入力接続部（Ｒ_ＭＡ）は、各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）の前記一部分（Ｉ_Ｓ／ｎ）を、各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）に対応する測定信号に変換する、
請求項９に記載のセンサ装置（１）。
前記電流処理部（３０）は、少なくとも接続された各前記センサエレメント（ＷＳＳ）に対して１つの電流調整部（３４）を含み、前記電流調整部（３４）は、各前記電流センサ（３２）と前記第１の評価制御ユニット（３Ａ）との間に配置されており、かつ、各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）の前記一部分（Ｉ_Ｓ／ｎ）を、各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）に対応する測定信号（Ｉ_Ｍ１）に変換する、
請求項９に記載のセンサ装置（１）。
前記電流処理部（３０）は、エネルギ蓄積器（Ｃ_Ｈ）を有する第１の補助電圧形成部（３５）を含み、前記エネルギ蓄積器（Ｃ_Ｈ）は、加算点（ＳＰ）に、前記エネルギ源（ＶＢ１，ＶＢ２）の給電電圧よりも低い第１の補助電圧（ＶＨ１）を送出し、
前記加算点（ＳＰ）は、各前記切り替え装置（２０）と各前記電流センサ（３２）との間の前記エネルギ蓄積器（Ｃ_Ｈ）を充電するために、接続された前記センサエレメント（ＷＳＳ）のセンサ電流路に接続されている、
請求項１１に記載のセンサ装置（１）。
前記加算点（ＳＰ）は、それぞれ逆流防止ダイオード（Ｄ３）及び電流源（ＩＱ）を介して、接続された前記センサエレメント（ＷＳＳ）のセンサ電流路に接続されている、
請求項１２に記載のセンサ装置（１）。
前記電流処理部（３０）は、直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ）として構成されておりかつ前記第１の補助電圧（ＶＨ１）をより低い第２の補助電圧（ＶＨ２）に変換する第２の補助電圧形成部（３６）を含む、
請求項１２又は１３に記載のセンサ装置（１）。
前記第２の補助電圧（ＶＨ２）は、前記電流調整部（３４）に供給される、
請求項１４に記載のセンサ装置（１）。
前記電流処理部（３０）は、給電電圧が欠落した場合に、接続された１つのセンサエレメント（ＷＳＳ）に対し、接続された他のセンサエレメント（ＷＳＳ）のセンサ電流路から形成された第３の補助電圧（ＶＨ３）を供給する非常電圧形成部（３７）を含む、
請求項１４又は１５に記載のセンサ装置（１）。
前記非常電圧形成部（３７）は、前記第２の補助電圧（ＶＨ２）をより高い前記第３の補助電圧（ＶＨ３）に変換する直流電圧変換器（３８）と、スイッチング装置（ＳＷ）と、逆流防止ダイオード（Ｄ４）とを含み、前記スイッチング装置（ＳＷ）は、前記第３の補助電圧（ＶＨ３）を該当するセンサ電流路に接続する、
請求項１６に記載のセンサ装置（１）。
前記電流処理部（３０）及び前記切り替え装置（２０）は、ＡＳＩＣチップとして構成された接続モジュール（１０）内に統合されている、
請求項７乃至１７のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
個々の前記センサエレメント（ＷＳＳ）は、それぞれ２線線路（Ｌ２）を介して、前記第１の制御装置（ＥＣＵ１）に接続されている、
請求項１乃至１８のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。
少なくとも２つの前記制御装置（ＥＣＵ１，ＥＣＵ２）は、多線線路（Ｌ１）を介して相互に接続されており、前記多線線路（Ｌ１）は、前記第１の制御装置（ＥＣＵ１）に接続された各前記センサエレメント（ＷＳＳ）に対して、各前記センサ電流（Ｉ_Ｓ）を伝送するための１つの線路と、前記切り替え装置（２０）を前記第２のエネルギ源（ＶＢ２）に接続するための１つの線路とを含む、
請求項１乃至１９のいずれか一項に記載のセンサ装置（１）。