[发明专利]用于检测运行参数的传感器模块、用于监视传感器模块的方法

说明书

背景技术

已知尤其在机动车领域中使用各种类型的传感器模块，以便检测不同的运行参数，例如压力传感器、位置传感器、空气质量传感器、距离传感器、亮度传感器等等。传感器模块将待检测的物理参量、即涉及的运行参数转换为电信号，所述电信号为了进一步处理被输送给中央的或远程的数据处理设备。

特别地，使用有源的传感器模块，其需要电流供给，例如以便检测运行参数或者以便直接在传感器模块处预处理传感器信号，以便能够实现无干扰传输。为此需要的供电电压通过供电线路在机动车中传输，所述供电线路例如由于腐蚀的或未完全接合的插接接触部可能具有大电阻。然而，如果以过小的电压向有源的传感器模块供电，则由传感器模块输出的信号是错误的或不可靠的。

已知识别供电电压的低电压状态和过电压状态的传感器模块。如果电压供给低于或超过一个固定的、预给定的电压阈值，则由传感器模块识别所述状态。传感器模块则舍弃传感器信号至数据处理设备的传输。替代地，传感器模块可以发送错误信号（替代测量信号）。是否存在低电压或过电压的判定由于传感器中的预给定的阈值发生并且要求显著的电路开销。以下给出了这样的传感器模块的示例。

文献DE4105283A1描述了一种具有压力传感器的流量测量设备，所述压力传感器连接到计算单元上。此外，低电压识别电路连接到所述计算单元上。如果检测到电压陷落，则计算单元立即存储所有重要的数据。相应地，立即直接分析处理供电电压并且立即直接在传感器模块中采取保护措施。这要求传感器模块中的复杂的电路部件，以便分析处理供电电压并且采取保护措施。此外，必须在传感器模块中存在能够实现安全存储的元件。这要求高容量的蓄能器，其在数据存储期间确保能量供给。

用于电压分析处理和用于数据存储的复杂的电路元件以及蓄能器要求复杂的电路元件并且产生相当大的空间需求。因为尤其在机动车技术中较少空间可供用于传感器并且附加的电路元件导致实质上的电路开销，所以本发明的任务在于，相对于现有技术减小空间需求并且可靠地识别传感器模块中的电压降。

发明内容

所述任务通过根据权利要求1所述的传感器模块、根据权利要求5所述的方法以及根据权利要求10所述的组合信号解决。

本发明能够实现传感器模块的供电电压的非常可靠、精确且易于实现的监视。特别地，为了实施本发明，不需要机动车中的重要硬件变化，其中特别有利的效果是：不必改变布线。此外，可以继续使用中央的处理组件，它们通过导线与各个传感器连接，以便附加地提供供电电压监视的功能。根据本发明的传感器模块不要求特别的电路开销并且尤其不要求为了电压监视装置的运行在传感器模块中必需的蓄能器。在本发明的实现中可以基本上保留现有的硬件方案，如其在机动车领域中通常的那样。特别地，可以基本上继续使用已经存在的机动车装置的大量组件，无须进行对硬件的显著改变。

根据本发明，在信号预处理时，尤其在模拟/数字转换时以及在信号传输时，除反映待检测的运行参数的传感器信号以外也与所述传感器信号并行地处理供电信号，其中所述供电信号反映供电电压或供电电流。因此与供电信号相同地处理传感器信号，其方式尤其是，在传感器模块中立即将两者从模拟形式转换为数字形式并且共同由信号传输单元传输。信号传输单元通过连接线路传输组合信号，所述组合信号反映供电信号以及传感器信号，所述连接线路将组合信号传输给中央的或远程的数据处理设备。如果在供电信号中出现低电压，则反映供电信号的相关信号在所传输的组合信号的范畴内通过线路传输。获得组合信号的数据处理单元可以因此不仅分析处理传感器信号的内容而且也分析处理传感器信号的可靠性，其方式是，考虑供电信号。如果供电信号反映位于正常范围内的供电状态，则可以认为传感器信号为正确的传感器信号。如果供电信号反映位于正常范围以外的供电状态，则可以认为所属的传感器信号不可靠。同时可以在后一种情形中给出警告信号，所述警告信号反映位于标准以外的供电状态。特别地，供电电压的水平和/或供电电流的水平表示供电状态。

本发明涉及一种传感器模块，其设置用于检测机动车的运行参数。所述传感器模块包括设置用于输出传感器信号的传感器元件。所述传感器元件将反映运行参数的物理参量转换为传感器信号，所述传感器信号作为电信号存在。