(57)【要約】  本発明は、機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）であって、担体材料（１００，２００）が、担体材料（１０２）を保持するための少なくとも１つの保持領域（１０４）を備える、機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）に関する。さらに担体材料（１００，２００）は、センサ接続コンタクトを備えるセンサ領域（１１０）を有している。さらに担体材料（１００，２００）は、少なくとも１つの保持領域（１０４）とセンサ領域（１１０）との間に配置され、少なくとも１つの保持領域（１０４）とセンサ領域（１１０）とに連結される分離領域（１０６）を有している。分離領域（１０６）内の担体材料（１０２）は、機械的なフィルタ特性を形成するために、保持領域（１０４）及び／又はセンサ領域（１１０）内の担体材料（１０２）とは異なる構造を有している。
2013517463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）であって、該担体材料（１００，２００）が以下の領域、すなわち：
‐担体材料（１０２）を保持するための少なくとも１つの保持領域（１０４）と、
‐センサ接続コンタクトを備えるセンサ領域（１１０）と、
‐前記少なくとも１つの保持領域（１０４）と前記センサ領域（１１０）との間に配置され、前記少なくとも１つの保持領域（１０４）と前記センサ領域（１１０）とに連結される分離領域（１０６）と、
を有しており、該分離領域（１０６）内の担体材料（１０２）は、機械的なフィルタ特性を形成するために、前記保持領域（１０４）及び／又は前記センサ領域（１１０）内の担体材料（１０２）とは異なる構造を有していることを特徴とする、機械的なフィルタ特性を有する担体材料。
【請求項２】
前記分離領域（１０６）内の担体材料（１０２）は、前記保持領域（１０４）及び／又は前記センサ領域（１１０）内の担体材料（１０２）より薄い厚さ又は厚い厚さを有している、請求項１記載の担体材料。
【請求項３】
前記分離領域（１０６）内の担体材料（１０２）は、少なくとも１つの開口を有している、請求項１又は２記載の担体材料。
【請求項４】
前記分離領域（１０６）は、前記担体材料（１０２）の厚さがそれぞれ異なった部分領域を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項５】
前記分離領域（１０６）は前記センサ領域（１１０）を、少なくとも１つの移行領域を除いて包囲しており、前記分離領域（１０６）は、前記移行領域により隔離されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項６】
前記分離領域（１０６）は、長方形形状を有しているかつ／又はセンサ領域（１１０）を完全に包囲している、請求項１から５までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項７】
前記分離領域（１０６）は、構造として少なくとも１つのノッチを有しているかつ／又は前記分離領域（１０６）は、前記センサ領域（１１０）を完全に包囲している、請求項１から６までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項８】
前記分離領域（１０６）は、機械的なばね作用を前記保持領域（１０４）と前記センサ領域（１１０）との間に発生させるように形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項９】
センサユニットであって、該センサユニットは、以下の特徴、すなわち：
‐請求項１から８までのいずれか１項記載の担体材料（１００，２００）と、
‐センサエレメントであって、機械的な運動又は振動を検出するためにかつ機械的な運動又は振動に固有のセンサ信号を発生させるために形成され、前記センサ領域（１１０）において前記担体材料（１００，２００）に配置されているセンサエレメントと、
を有していることを特徴とする、センサユニット。
【請求項１０】
機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）を製造する方法（５００）であって、該方法（５００）は、以下のステップ、すなわち：
‐担体プレート（１０２）を用意するステップ（５０２）であって、該担体プレート（１０２）が、該担体プレート（１０２）を保持するための保持領域（１０４）を有しているステップ（５０２）と、
‐担体プレート（１０２）の保持領域（１０４）とセンサ領域（１１０）との間に分離領域（１０６）の構造を挿入するステップ（５０４）であって、該分離領域（１０６）が、機械的なフィルタ特性を得るために、前記保持領域（１０４）及び前記センサ領域（１１０）の構造とは異なる構造を有しているようにするステップ（５０４）と、
を有していることを特徴とする、機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、請求項１に記載の担体材料、請求項９に記載のセンサユニット及び請求項１０に記載の担体材料を製造する方法に関する。
【０００２】
今日、車両の制御装置内では、車両の運動、例えば加速度又は角速度を検出するために種々異なるセンサが使用される。センサは、担体、例えばブランクあるいはプリント配線板（Ｐｌａｔｉｎｅ）上に配置され、機械的な、大抵の場合、堅固な連結、例えば担体を制御装置のハウジングに螺止することにより、車両に結合される。センサ内のアナログの測定量は、デジタルに変換され、制御装置の評価ユニットに提供される。制御装置の評価ユニットにより、複数のセンサ測定量が、システム機能の実行のために論理結合可能である。
【０００３】
車両には、環境影響、例えば振動により妨害信号あるいは干渉信号が発生する。この制御装置の利点は、コンパクトに車両に組み込み可能であることにあるが、所望の有効信号あるいは希望信号に対して付加的に、この有効信号に重畳される妨害信号がセンサエレメントに到達してしまう場合がある。これにより妨害信号は、場合によっては、センサエレメントの機能の悪化に至らしめる場合がある。妨害信号は、センサ担体を介した車両とセンサエレメントとの間の機械的な連結により伝達可能である。妨害信号を回避する昨今の解決端緒は、機械的に減衰する材料を用いている。しばしば、減衰性のマット、例えば発泡材料からなるマットが、車両とセンサ担体との間に、機械的な連結による有効信号に対する妨害信号の影響を軽減するために役立つ。同様に、センサと担体との間に緩衝材を取り付けることによって、機械的な連結を変更することができる。
【０００４】
米国特許出願公開第２００３／０１３２７２６号明細書には、ロボット又はマニピュレータのために用意される、機械的なフィルタとコントロール装置とからなる組み合わせが記載されている。
【０００５】
発明の概要
この背景を前提として、本発明により、独立請求項に係る担体材料、さらにはセンサエレメント、そして製造方法が提供される。好ましい態様は、それぞれの従属請求項及び以下の説明から看取される。
【０００６】
本発明は、機械的なフィルタ特性を有する担体材料であって、以下の領域、すなわち：
‐担体材料を保持するための少なくとも１つの保持領域と、
‐センサ接続コンタクトを備えるセンサ領域と、
‐少なくとも１つの保持領域とセンサ領域との間に配置され、少なくとも１つの保持領域とセンサ領域とに連結される分離領域と、
を有しており、分離領域内の担体材料は、機械的なフィルタ特性を形成するために、保持領域及び／又はセンサ領域内の担体材料とは異なる構造を有している、機械的なフィルタ特性を有する担体材料を提供する。
【０００７】
さらに本発明は、センサユニットであって、以下の特徴、すなわち：
‐請求項１から８までのいずれか１項記載の担体材料と、
‐センサエレメントであって、機械的な運動又は振動を検出するためにかつ機械的な運動又は振動に固有のセンサ信号を発生させるために形成され、センサ領域において担体材料に配置されているセンサエレメントと、
を有している、センサユニットを提供する。
【０００８】
さらに本発明は、機械的なフィルタ特性を有する担体材料を製造する方法であって、以下のステップ、すなわち：
‐担体プレートを用意するステップであって、担体プレートが、担体プレートを保持するための保持領域を有しているステップと、
‐担体プレートの保持領域とセンサ領域との間の分離領域に構造を挿入するステップであって、分離領域が、挿入のステップ後、機械的なフィルタ特性を得るために、保持領域及びセンサ領域とは異なる構造を有しているようにするステップと、
を有している、機械的なフィルタ特性を有する担体材料を製造する方法を提供する。
【０００９】
本発明は、センサエレメントに到来する妨害信号を減じる（減衰する）か、又は回避することを目的としている。このことは、妨害信号が、センサエレメントに到達し得る前に、機械的なフィルタを通過することにより達成される。機械的なフィルタは、センサエレメントの正常な機能にとって危険な特定の周波数領域の妨害信号を減衰する一方、有効信号をできる限り妨げることなくセンサエレメントに到達させるという役割を有している。
【００１０】
本発明の直接的な有利な作用効果は、機械的なフィルタにより妨害信号パワーに対する有効信号パワーの改善された比が達成可能であることである。これにより、制御装置の評価ユニットには、より高い精度を有する測定信号を提供可能である。択一的には、所望される測定精度が同じままであれば、センサエレメントに課される要求をより低いものとすることができる。このことは、より安価なセンサエレメントの使用を可能にする。
【００１１】
別の重要な利点は、センサが特に敏感である周波数を有する妨害信号が、測定値の記録時に回避されることにある。センサの敏感性は、妨害信号を有効帯域（Ｎｕｔｚｂａｎｄ）に形成するには、センサが専ら小さな機械的な信号パワー及び所定の周波数で励起されなければならないことを意味している。新しい周波数を有する妨害信号は、センサエレメント内の非線形の効果により、外部から加えられる振動による励起時に形成される。これにより、総妨害信号パワーが上昇し、妨害信号パワーに対する有効信号パワーの比を下げる。センサにより評価ユニットに出力され、妨害信号に重畳された有効信号は、品質低下し、それどころか使用不能となる場合がある。
【００１２】
本発明は、付加的な構成部材、例えば発泡材料又は緩衝材を使用しなくても、機械的な伝達関数に対する影響を及ぼすことが可能であるという利点を提供する。例えば、センサあるいは担体材料内のセンサ領域周りの分離領域の切欠きを適当に選択することにより、機械的なフィルタ作用が達成される。この解決手段は、低コストで高い要求が所定の機械的な伝達関数に課される使用範囲のために特に、コスト面で最適化された端緒を提供する。
【００１３】
さらに、付加的な材料、例えば発泡材料又は緩衝材の使用時の、老化による問題は回避される。これらの使用される材料は、センサの運転時間中、しばしばその機械的な特性を変化させるので、このような材料の使用は、予測不能な影響をシステムに及ぼす危険を招く。担体材料、例えばプリント配線板に組み込まれる機械的なフィルタを、分離領域の形態で実現したために、老化特性を有する付加的な材料は省略可能である。
【００１４】
本発明は、担体材料の形状、材料の種類及び一部領域の構造を考慮することで、機械的なフィルタが実現可能であるという認識に基づいている。この分離領域とも称呼可能な担体材料の領域は、担体材料の変化、例えば形状、材料の種類及び／又は構造に関する変化により特徴付けられている。形状は、長方形、円形、又は長方形と円形とからなる混合形を有していてよい。特に材料の種類に関して、分離領域は、簡単な製造工程において分離領域の構造を設けるために、保持領域及び／又はセンサ領域自体内の担体材料と同一の材料からなっていてよい。構造は、分離領域に設けられた切欠き又は単数若しくは複数の開口により形成可能である。分離領域は、機械的な連結、又は最良の場合、保持領域及びセンサ領域の振動に関する機械的な切り離しを実現するために、保持領域とセンサ領域との間に配置されている。機械的な連結の尺度は、所定の周波数領域における機械的な系の励起に対する応答を表す伝達関数である。伝達関数（センサ領域から見て）は、機械的な特性、例えば分離領域の形状、材料及び／又は構造に依存している場合がある。好ましくは、これらの機械的な特性は、センサ領域に取り付けたいセンサの敏感特性に伝達関数を適合させるために使用可能である。これにより、担体材料のセンサ領域に組み込みたいセンサのための、妨害信号に対する保護機能が実現される。保護機能は、機械的な振動がセンサを損傷させるか、又はエラーを伴うセンサ信号に至らしめる可能性がある場合に必要である。その際、機械的なフィルタは、センサを破壊するか、又は測定信号に誤謬をもたらす周波数をフィルタリングするために役立つ。
【００１５】
本発明の一態様では、分離領域内の担体材料が、保持領域及び／又はセンサ領域内の担体材料より薄い厚さ又は厚い厚さを有していてよい。それぞれ異なる材料厚さは、担体材料全体のそれぞれ異なる共振特性に至らしめる場合がある。それぞれ異なる材料厚さの形成次第で、一の伝達関数が生じる場合がある。これにより、伝達関数は、例えば機械的な周囲にか、又は担体材料のセンサ領域に配置したいセンサの敏感特性に適合可能である。その結果、このようなセンサは、妨害信号により一切又はまったく悪化されていないセンサ信号を提供することができる。
【００１６】
本発明の別の態様では、分離領域内の担体材料が、少なくとも１つの開口を有していてよい。少なくとも１つの開口は、分離領域内の材料の構造を変化させ、例えば適当な製造方法により簡単に製造可能である。少なくとも１つの開口により、かつ分離領域内の材料の、開口により形成された構造から、伝達関数が、センサ領域で使用されるセンサの敏感特性に適合可能である。
【００１７】
本発明の別の態様では、分離領域が、担体材料の厚さがそれぞれ異なった部分領域を有していてよい。部分領域の担体材料の厚さがそれぞれ異なった分離領域の構造化は、部分領域における妨害信号の周波数選択的な減衰又は有効信号の周波数選択的な通過を可能にする。分離領域における部分領域の位置に基づいて、妨害信号の、場所に依存した減衰が可能である。
【００１８】
本発明の別の態様では、分離領域がセンサ領域を、少なくとも１つの移行領域を除いて包囲しており、分離領域が、移行領域により隔離されていてよい。移行領域は、伝達関数に影響を及ぼさないために、適当に変更された構造のみを備える分離領域の材料と同じ材料から製造可能である。分離領域は、任意に、しばしば移行領域により分離又は中断可能である。移行領域の所定の個数及び／又は所定の配置により、センサ領域のための伝達関数は、フレキシブルに適合可能である。しかし、同時に、この領域でセンサが担体材料に取り付けられ、電気的に接続され得るので、センサ領域の所定の安定性を保証することができる。
【００１９】
本発明の一態様では、分離領域が、長方形形状を有していてよいかつ／又はセンサ領域を完全に包囲していてよい。センサ領域を完全に包囲する分離領域の形成時、担体材料へのセンサ領域の機械的な連結は、センサ領域に到達するには振動が常に分離領域を通過しなければならないように最適化可能である。さらに、このように構造化された分離領域は、極めて簡単に製造され、それゆえ、対応する担体材料のためのコストを低減する。
【００２０】
本発明の別の態様では、分離領域が、円形形状を有し、センサ領域を完全に包囲していてよい。円形は、このような形状では、機械的な振動が反射可能な角及び／又は稜が発生しないので有利な場合がある。所望の伝達関数の実現時、円形の使用は、伝達関数の算出を容易にすることができる。円形のセンサ領域における伝達関数は、妨害信号の最大の減衰が達成されるように最適化可能である。
【００２１】
本発明の別の態様では、分離領域が、構造として少なくとも１つのノッチを有していてよいかつ／又は分離領域が、センサ領域を完全に包囲していてよい。分離領域に設けられたノッチは、保持領域内の担体材料から本来であれば到来する妨害信号をセンサ領域から遮蔽するための領域をなすことができる。ノッチの位置により、妨害信号の、場所選択的な減衰が実施可能である。
【００２２】
本発明の一態様では、分離領域が、機械的なばね作用を保持領域とセンサ領域との間に発生させるように形成されていてよい。機械的なばね作用により、センサ領域のための伝達関数が確定可能である。機械的なばね作用は、例えば、担体材料とは異なる材料からなる機械的なばねにより実現可能であるか、又は例えば、担体材料に設けられる蛇行状の構造により実現可能である。
【００２３】
本発明の別の態様では、担体材料がプリント配線板であり、電気的な導体路を有していてよい。同一のプリント配線板材料からの担体材料、分離領域及びセンサ領域の形成は、プリント配線板材料に電気的な構成部材が装着可能である点かつ／又は回路及び／又は集積回路がプリント配線板材料に配置可能である点で有利な場合がある。さらに、分離領域の構造的な形成は、分離領域の材料が担体材料の材料と同一であれば、唯一の作業工程で実施可能である。場合によっては、分離領域は、プリント配線板上の有利な導体路案内により形成されていてもよい。
【００２４】
本発明について添付の図面を参照しながら例示的に詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る機械的なフィルタ特性を有する担体材料からの一区分の平面図である。
【図２】一形態に係る別の機械的なフィルタ特性を有する担体材料からの一区分の平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る信号伝達の連鎖を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るそれぞれ異なる伝達関数のグラフである。
【図５】本発明の一実施の形態に係る機械的なフィルタ特性を有する担体材料を製造する方法のフローチャートである。
【００２６】
図中、同一又は類似のエレメントには、同一又は類似の符号を付し、繰り返しとなる説明は省略した。さらに図面、図面の説明及び特許請求の範囲は、多数の特徴の組み合わせを含んでいる。当業者であれば、これらの特徴を個別に観察しても、明細書に明示しない別の組み合わせにまとめてもよいことは、自明である。さらに本発明について、以下の説明において、場合によってはそれぞれ異なる寸法及び次元を用いて説明する。本発明は、これらの寸法及び次元に限定されると解すべきではない。さらに本発明に係る方法ステップは、繰り返されてもよいし、説明する順序とは異なる順序で実施されてもよい。一実施の形態が、「及び／又は」の接続詞を第１の特徴／ステップと第２の特徴／ステップとの間に含む場合、接続詞は、当該実施の形態が、ある実施の形態においては、第１の特徴／ステップ及び第２の特徴／ステップの両方を含み、別の実施の形態においては、第１の特徴／ステップのみ又は第２の特徴／ステップのみを含むものとして読むべきである。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る機械的なフィルタ特性を有する担体材料１００の一区分の平面図を示している。担体材料１０２は、この区分に相当する保持領域１０４と、分離領域１０６と、長方形のセンサ領域１１０とに区分されている。センサ領域には、接続コンタクトを含むセンサ１１０が配置されている。分離領域１０６は、長方形のセンサ領域１１０を完全に包囲している。分離領域１０６は、保持領域１０４とセンサ領域１１０との間の機械的な連結あるいはカップリングを生じる。センサ１１０は、図示しない電気的な線路を介して接続可能である。電気的な線路は、保持領域１０４から分離領域１０６を介してセンサ領域１１０へと案内される。
【００２８】
図１に示した機械的なフィルタ特性を有する担体材料１００は、機械的なフィルタ１０６と解することができる。機械的なフィルタ１０６は、担体材料１０２として使用されるプリント配線板１０２に組み込まれている。機械的なフィルタ１０６は、例えば分離領域１０６に設けられた切欠きによりプリント配線板１０２に実現可能である。担体材料１０２へのセンサ１１０の機械的な連結の変更により、フィルタ作用が達成可能である。フィルタ作用は、妨害信号に対して直接的な影響を及ぼすことができる。このためには、センサ１１０を大幅に保持領域１０４内の担体材料１０２から切り離すあるいはデカップリングする必要がある。このことは、担体材料１０２の分離領域１０６に設けられた切欠きにより達成可能である。
【００２９】
これに対して図２は、機械的なフィルタ特性を有しない担体材料２００からなる一区分の平面図を示している。センサ領域１１０の材料は、担体材料１０２の材料と同一である。分離領域１０６における構造化は省略された。この場合、センサ領域１１０に配置されるセンサ１１０は、直接、機械的なフィルタを有しない保持領域及びプリント配線板１０２に連結されている。これにより、妨害信号をセンサから有効に遠ざけることができない。
【００３０】
図３は、本発明の一実施の形態に係る信号伝達の連鎖３００を示している。妨害信号３０２が重畳した有効信号３０４は、伝達チャネル３０６を介してセンサ３０８に供給される。センサ３０８は、対応する電気的な出力信号を、データを処理する装置３１０、例えば電気的な制御装置のマイクロコントローラに伝送する。一般に有効信号３０４は、妨害信号３０２、例えば振動による妨害信号３０２と重畳している。妨害信号３０２は、有効信号３０４を妨害する。伝達チャネル３０６は、本図では、この伝達チャネル３０６の伝達特性を表すそれぞれ異なる伝達関数（Ｕｅｂｅｒｔｒａｇｕｎｇｓｆｕｎｋｔｉｏｎ）で示される。車両とセンサ３０８との間の機械的な連結をなす伝達チャネル３０６内に、機械的なフィルタが、前述の分離領域により組み込まれている場合、機械的なフィルタにより変更される伝達関数によって、妨害信号３０２が有効信号３０４からフィルタリング可能である。図３には、例示的に、機械的なフィルタ３１２を有する伝達関数と、機械的なフィルタ３１４を有しない伝達関数との比較が示されている。両伝達関数３１２，３１４間のずれは、先の説明において詳述した分離領域の機械的なフィルタにより形成される。さらに、機械的なフィルタにより処理された有効信号がセンサ３０８に供給される。センサ３０８は、入力信号、例えば機械的な信号を検出し、かつ入力信号を、センサ３０８固有の応答関数３１６により、出力したい例えば電気的な出力信号に変換する。センサ３０８の出力信号は、電気的な制御装置３１０のマイクロコントローラのための入力信号として役立つ。この入力信号は、制御装置３１０においてさらに処理される。
【００３１】
要約すれば、図３には、車両からセンサ３０８への信号伝達が示されていると言うことができる。有効信号３０４と妨害信号３０２とは、車両内で重畳し、全体信号として機械的な伝達関数３１２，３１４を通してセンサ３０８に導かれる。センサ３０８内に存在する非線形性が、センサ３０８の出力信号に作用する。出力信号は、他方、評価ユニット３１０のための入力信号として役立つ。
【００３２】
図４は、本発明の一実施の形態に係るそれぞれ異なる伝達関数のグラフ４００を示している。水平の周波数軸４０２に沿って、それぞれ異なる伝達関数の振幅が、鉛直の振幅特性軸４０４に記載されている。伝達関数には、センサの伝達関数４０６、機械的なフィルタを有する伝達関数４０８、機械的なフィルタを有しない伝達関数４１０がある。センサの伝達関数４０６は、２つの顕著な最大値を示している。第１の最大値は、下側の周波数領域で発生し、第２の最大値は、上側の周波数領域で発生している。機械的なフィルタを有する担体材料の伝達関数４０８と、機械的なフィルタを有しない担体材料の伝達関数４１０とは、振幅の経過中、それぞれ１つの最大値を示している。機械的なフィルタを有しない担体材料の伝達関数４１０の最大値は、上側の周波数領域において上述の第２の最大値と重畳して発生している。機械的なフィルタを有する伝達関数４０８の最大値は、上側の周波数領域と下側の周波数領域との間の中間の周波数領域にシフトされて示されている。グラフ４００からは、特に上側の周波数領域において、特別な状況を読み取ることができる。センサの敏感な周波数領域４１２と称呼される上側の周波数領域の妨害信号は、センサの励起に至らしめる。センサの励起は、上側の周波数領域に相当する共振周波数領域４１２において、有効信号の悪化から使用不能にまでに至らしめる場合がある。極端な場合、センサの損傷が発生することすらある。それゆえ、機械的なフィルタを用いて、担体材料の伝達関数４１０が変更され、新しい伝達関数４０８が生じる。新しい伝達関数４０８では、センサの敏感な周波数領域４１２で発生する妨害信号が減衰されて、センサの機能に対する悪影響が回避される。
【００３３】
それゆえ、概観すると、図４は、系内、例えば車両内の伝達関数（ＵｅＦ）を示す。機械的なフィルタの導入により、機械的なフィルタは、保持領域からセンサ領域の担体材料の伝達関数を変更する。センサ自体は、実装、例えば自動装着時の実装を容易にするために、担体材料上に被着されていてよい。さらにセンサは、別の材料を用いて車両に結合可能である。担体材料とセンサとの間の所定の移行エレメントにより、機械的な連結が、所定の形式で形成される。有利には、担体とセンサとの間の新しい連結構造により、フィルタ作用を有する所定の機械的な伝達関数４０８が実現される。
【００３４】
図４を用いて、機械的なフィルタの効果を説明することができる。機械的なフィルタの効果あるいはフィルタ作用は、機械的な伝達関数４０８，４１０の記録により証明可能である。この場合、機械的なフィルタを有しない第１の制御装置を振動テーブル上で励起させる。励起振動を基準センサにより測定する。センサエレメントに付加的に取り付けられた基準センサは、センサに発生する振動を測定する。一周波数領域の通過後、減衰又は増幅が、制御装置ハウジングから担体材料を介してセンサまで測定され、機械的な伝達関数４０８，４１０として表される。その後、上述の手段を有する同じ制御装置に変更される。機械的なフィルタを設けた第２の制御装置を、同じ測定装置で測定する。フィルタ関数は、提示された両機械的な伝達関数４０８，４１０から算出可能である。
【００３５】
図５は、本発明の一実施の形態に係る機械的なフィルタ特性を有する担体材料を製造する方法５００のフローチャートを示している。方法５００は、図１に示した実施の形態を製造するために使用可能である。準備のステップ５０２で担体プレートを準備する。担体プレートは、担体プレートを保持するための保持領域を有している。担体プレートは、一実施の形態では、プリント配線板であってよい。さらに、挿入あるいは形成のステップ５０４において、分離領域の構造を担体プレートの保持領域とセンサ領域との間に挿入あるいは形成する。分離領域は、機械的なフィルタ特性を得るために、保持領域及びセンサ領域とは異なる構造を有している。分離領域への構造の挿入あるいは分離領域における構造の形成は、例えばノッチの形態での担体材料の部分的な局所的除去であるか、又は例えば開口、若しくはばねエレメントとしての蛇行構造の形態での担体材料の完全な局所的除去であることができる。
【図１】
2013517463.tif 000003
【図２】
2013517463.tif 000004
【図３】
2013517463.tif 000005
【図４】
2013517463.tif 000006
【図５】
2013517463.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月13日(2012.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）であって、該担体材料（１００，２００）が以下の領域、すなわち：
‐担体材料（１０２）を保持するための少なくとも１つの保持領域（１０４）と、
‐センサ接続コンタクトを備えるセンサ領域（１１０）と、
‐前記少なくとも１つの保持領域（１０４）と前記センサ領域（１１０）との間に配置され、前記少なくとも１つの保持領域（１０４）と前記センサ領域（１１０）とに連結される分離領域（１０６）と、
を有しており、該分離領域（１０６）内の担体材料（１０２）は、機械的なフィルタ特性を形成するために、前記保持領域（１０４）及び／又は前記センサ領域（１１０）内の担体材料（１０２）とは異なる構造を有していることを特徴とする、機械的なフィルタ特性を有する担体材料。
【請求項２】
前記分離領域（１０６）内の担体材料（１０２）は、前記保持領域（１０４）及び／又は前記センサ領域（１１０）内の担体材料（１０２）より薄い厚さ又は厚い厚さを有している、請求項１記載の担体材料。
【請求項３】
前記分離領域（１０６）内の担体材料（１０２）は、少なくとも１つの開口を有している、請求項１又は２記載の担体材料。
【請求項４】
前記分離領域（１０６）は、前記担体材料（１０２）の厚さがそれぞれ異なった部分領域を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項５】
前記分離領域（１０６）は前記センサ領域（１１０）を、少なくとも１つの移行領域を除いて包囲しており、前記分離領域（１０６）は、前記移行領域により隔離されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項６】
前記分離領域（１０６）はセンサ領域（１１０）を完全に包囲している、請求項１から４までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項７】
前記分離領域（１０６）は長方形形状を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項８】
前記分離領域（１０６）は、構造として少なくとも１つのノッチを有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項９】
前記分離領域（１０６）は、機械的なばね作用を前記保持領域（１０４）と前記センサ領域（１１０）との間に発生させるように形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の担体材料。
【請求項１０】
センサユニットであって、該センサユニットは、以下の特徴、すなわち：
‐請求項１から９までのいずれか１項記載の担体材料（１００，２００）と、
‐センサエレメントであって、機械的な運動又は振動を検出するためにかつ機械的な運動又は振動に固有のセンサ信号を発生させるために形成され、前記センサ領域（１１０）において前記担体材料（１００，２００）に配置されているセンサエレメントと、
を有していることを特徴とする、センサユニット。
【請求項１１】
機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）を製造する方法（５００）であって、該方法（５００）は、以下のステップ、すなわち：
‐担体プレート（１０２）を用意するステップ（５０２）であって、該担体プレート（１０２）が、該担体プレート（１０２）を保持するための保持領域（１０４）を有しているステップ（５０２）と、
‐担体プレート（１０２）の保持領域（１０４）とセンサ領域（１１０）との間に分離領域（１０６）の構造を挿入するステップ（５０４）であって、該分離領域（１０６）が、機械的なフィルタ特性を得るために、前記保持領域（１０４）及び前記センサ領域（１１０）の構造とは異なる構造を有しているようにするステップ（５０４）と、
を有していることを特徴とする、機械的なフィルタ特性を有する担体材料（１００，２００）を製造する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
従来技術
本発明は、請求項１に記載の担体材料、請求項１０に記載のセンサユニット及び請求項１１に記載の担体材料を製造する方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
車両には、環境影響、例えば振動により妨害信号あるいは干渉信号が発生する。この制御装置の利点は、コンパクトに車両に組み込み可能であることにあるが、所望の有効信号あるいは希望信号に対して付加的に、この有効信号に重畳される妨害信号がセンサエレメントに到達してしまう場合がある。これにより妨害信号は、場合によっては、センサエレメントの機能の悪化に至らしめる場合がある。妨害信号は、センサ担体を介した車両とセンサエレメントとの間の機械的な連結により伝達可能である。センサの敏感性は、妨害信号を有効帯域（Ｎｕｔｚｂａｎｄ）に形成するには、センサが専ら小さな機械的な信号パワー及び所定の周波数で励起されなければならないことを意味している。新しい周波数を有する妨害信号は、センサエレメント内の非線形の効果により、外部から加えられる振動による励起時に形成される。これにより、総妨害信号パワーが上昇し、妨害信号パワーに対する有効信号パワーの比を下げる。センサにより評価ユニットに出力され、妨害信号に重畳された有効信号は、品質低下し、それどころか使用不能となる場合がある。妨害信号を回避する昨今の解決端緒は、機械的に減衰する材料を用いている。しばしば、減衰性のマット、例えば発泡材料からなるマットが、車両とセンサ担体との間に、機械的な連結による有効信号に対する妨害信号の影響を軽減するために役立つ。同様に、センサと担体との間に緩衝材を取り付けることによって、機械的な連結を変更することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
さらに本発明は、センサユニットであって、以下の特徴、すなわち：
‐請求項１から９までのいずれか１項記載の担体材料と、
‐センサエレメントであって、機械的な運動又は振動を検出するためにかつ機械的な運動又は振動に固有のセンサ信号を発生させるために形成され、センサ領域において担体材料に配置されているセンサエレメントと、
を有している、センサユニットを提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
別の重要な利点は、センサが特に敏感である周波数を有する妨害信号が、測定値の記録時に回避されることにある。
【国際調査報告】
2013517463.tif 000008
2013517463.tif 000009
2013517463.tif 000010
2013517463.tif 000011
2013517463.tif 000012