(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車内のボディに固定されたパワーセンサを備えた電気的な構成部品と、測定信号の評価装置とを有する自動車内の安全装置のための作動装置を安価に提供する。【解決手段】自動車内の安全装置、特にエアバッグのための作動装置１は、少なくとも１つのパワーセンサを備えた電気的な構成部品３を有しており、前記構成部品が自動車のボディ４にパワーセンサの測定信号出力にボディ４の変形に依存する測定信号が出力可能であるように、固定されている。測定信号を処理するための評価装置が、測定信号出力と接続されている。パワーセンサが少なくとも１つの圧電素子を有しており、その圧電素子が評価装置とともに、ＣＭＯＳチップ２内に統合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーセンサ(5)の測定信号出力(6)にボディ(4)の変形に依存する測定信号が出力可能であるように、自動車のボディ(4)に固定された、少なくとも１つのパワーセンサ(5)を備えた電気的な構成部品(3)と、
測定信号出力(6)と接続された、測定信号を処理するための評価装置(7)と、
を有する、自動車内の安全装置のため、特にエアバッグのための作動装置(1)において、
パワーセンサ(5)が、少なくとも１つの圧電素子を有しており、前記圧電素子が評価装置とともにＣＭＯＳチップ(2)内にモノリシックに統合されていることを特徴とする自動車内の安全装置のための作動装置。
【請求項２】
ＣＭＯＳチップ(2)が、複数の圧電素子を有しており、前記圧電素子が好ましくはブリッジ回路に、特にホィートストーンブリッジになるように、互いに結合されていることを特徴とする請求項１記載の作動装置。
【請求項３】
評価装置(7)が、不揮発性のデータメモリ(12)を有しており、前記データメモリ内に少なくとも１つの作動特性値が記憶されており、
評価装置(7)が、少なくとも１つの作動特性値を測定信号と比較するための比較装置を有しており、かつ
評価装置(7)が、この比較の結果に従って作動信号が生成可能であるように、形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の作動装置。
【請求項４】
ＣＭＯＳチップ(2)が、評価装置(7)と接続された複数の圧電素子を有しており、前記圧電素子によって、少なくとも２つの、互いに対して横方向に配置された主要測定方向について力測定信号が測定可能であって、かつ
評価装置(7)が、測定信号から形成された、結果として生じる測定信号の大きさ、変化速度及び／又は方向に従って生成可能であるように、形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項５】
互いに対して約４５°の角度で配置された、少なくとも２つの圧電素子を有し、かつ
これら圧電素子の少なくとも１つが、その主要広がり方向において、ＣＭＯＳチップ(2)内の結晶の方位に対し、かつ／又はＣＭＯＳチップ(2)の端縁領域及び／又はエッジに対して、好ましくは平行に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項６】
ＣＭＯＳチップ(2)が、好ましくはその主要広がり平面に対してほぼ平行に延びる少なくとも１つの接着剤層(20)を介して平面的かつ力結合で、車両ボディ(4)の第１の表面領域(21a)と結合されており、かつ
ＣＭＯＳチップ(2)と少なくとも１つの接着剤層(20)とからなる配置が、凝固された流し込み材料(22)によって覆われており、前記流し込み材料が、接着剤層(20)の側方を包囲する、車両ボディ(4)の第２の表面領域(21b)と密に結合されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項７】
ＣＭＯＳチップ(2)が、少なくとも２つのカプセル状に包囲された接着剤層(20)を介して、車両ボディ(4)の第１の表面領域(21a)と結合されており、かつ
これら接着剤層の間に金属箔が配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項８】
ＣＭＯＳチップ(2)が、それを密に包囲する流し込み材料(22)を回りに吹き付けられており、かつ
流し込み材料(22)が、少なくとも２つの、互いに対して側方に隔たった孔を有しており、前記孔に固定部材(23)が挿通されており、前記固定部材を介して、ＣＭＯＳチップ(2)と流し込み材料(22)とによって形成された電子的な構成部品(3)が力結合でボディ(4)と結合されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項９】
ＣＭＯＳチップ(2)が、ボディ(4)に付着する流し込み材料を介して自動車のボディ(4)と力結合で結合されており、かつ
流し込み材料が好ましくはＣＭＯＳチップ(2)とボディ(4)の間に配置されており、かつ／又はボディ(4)を後ろから把持することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項１０】
構成部品(3)が、好ましくはプレート形状の保持部品(24)によって覆われており、かつ
保持部品(24)が、電子的な構成部品(3)の両側で固定箇所においてボディ(4)に固定されており、かつ固定箇所の間で電子的な構成部品(3)を介してボディ(4)に支持されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項１１】
構成部品(3)が、ボディ(4)の外郭の一部を形成するボディ壁に、特に車両外郭とは逆の背側に、固定されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項１２】
ＣＭＯＳチップ(2)内に、ＢＵＳインタフェース(17)が統合されており、前記ＢＵＳインタフェースがＰＳ１５標準に対して互換であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項１３】
作動装置が、診断装置を有しており、前記診断装置が、自動車の駆動エンジンによって、特に内燃機関によって引き起こされる振動によってもたらされる、測定信号内に含まれる信号成分を検出する手段を有していることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項１４】
ＣＭＯＳチップ(2)内に、パワーセンサ(5)とは異なる少なくとも１つの他のセンサ、特に温度センサ(13)、電気容量を測定するためのセンサ、磁場センサ及び／又は湿度センサが統合されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の作動装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの他のセンサが、圧力センサ(27)及び／又は加速度センサを含んでおり、かつ
圧力センサ(27)及び／又は加速度センサの出力が、評価装置(7)の入力と接続されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーセンサの測定信号出力にボディの変形に依存する測定信号が出力可能であるように、自動車のボディに固定された、少なくとも１つのパワーセンサを備えた電気的構成部品と、測定信号出力と接続された、測定信号を処理するための評価装置とを有する、自動車内の安全装置のため、特にエアバッグのための作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の作動装置は、従来技術（例えば、特許文献１を参照）から知られている。装置は、パワーセンサとして、ダイアフラム圧力センサを有しており、その電気的抵抗が、刻印された力に反比例する。ダイアフラム圧力センサは、評価装置と接続されており、その評価装置が測定信号に従って、安全装置のための作動信号を発生させる。ダイアフラム圧力センサは、車両ボディの外郭と保護ストリップとの間において自動車のサイドドアに配置されている。外郭の、保護ストリップとは逆の背側に、その外郭に対して間隔をもって補強プロフィールが配置されている。外郭に力が作用した場合に、まず、外郭のみが変形される。補強プロフィールが外郭の更なる変形に抵抗した場合に初めて、測定信号が有意に上昇して、評価装置が作動信号を能動化する。作動装置は、自動車において比較的大きい配線の手間と費用を必要とし、従ってまだ比較的高価である。
【特許文献１】ドイツ特許公報ＤＥ４３２５４１４Ｃ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って課題は、安価に形成することができる、冒頭で挙げた種類の作動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、パワーセンサが少なくとも１つの圧電素子を有し、その圧電素子が評価装置とともにＣＭＯＳチップ内にモノリシックに統合されていることによって、解決される。その場合に、圧電素子は、特に圧電抵抗素子である。しかし、圧電素子は、力が作用した場合に電圧が発生するように、構成することもできる。Ｂｉ−ＣＭＯＳチップも、ＣＭＯＳチップであって、その中には少なくとも１つのＣＭＯＳコンポーネントの他に、少なくとも１つのバイポーラコンポーネントが統合されている。更に、いわゆるＢＣＤＭＯＳも、ＣＭＯＳチップであって、その中には少なくとも１つのＤＭＯＳトランジスタが統合されている。
【０００５】
その場合に少なくとも１つのパワーセンサと評価装置は、標準ＣＭＯＳプロセスによってＣＭＯＳチップとして、大量の個数で安価に形成することができ、その場合にパワーセンサと評価装置の間の電気的接続導線も、ＣＭＯＳチップ内に統合することができる。評価装置は、好ましくは、圧電素子の測定信号のための、少なくとも１つのフィルタを有している。好ましくは、フィルタリングされない測定信号よりも少ないデータボリュームを有する、フィルタリングされた測定信号は、その後、他の半導体チップへ伝送されて、そこでフィルタリングされた測定信号と場合によっては少なくとも１つの他の、圧電素子と評価装置とを有するＣＭＯＳチップのフィルタリングされた測定信号に従って、安全装置のための作動信号が発生される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の好ましい形態において、ＣＭＯＳチップは複数の圧電素子を有しており、それら圧電素子がブリッジ回路に、特にホィートストーンブリッジになるように、互いに接続されている。それによって、温度変動及び／又は圧電素子内の誤差に起因する、測定信号の変化を、十分に回避することができる。場合によっては特に、ＣＭＯＳチップ内に万一測定信号の温度依存性が残った場合にそれを補償するために、温度センサを有する補償回路を統合することが、可能である。ブリッジ回路は、ソフトウェア的に模擬することもでき、その場合に複数の圧電素子の測定信号が互いに別々に検出されて、マイクロコンピュータを用いて互いに論理結合される。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態において、評価装置が不揮発性のデータメモリを有しており、その中に少なくとも１つの作動特性値が記憶されており、その場合に評価装置は少なくとも１つの作動特性値を測定信号と比較するための比較装置を有しており、かつその場合に評価装置は、この結果に従って作動信号が生成可能であるように、形成されている。データメモリとして、好ましくはＥＥＰＲＯＭが設けられている。その場合にＣＭＯＳチップは、ＣＭＯＳチップをそれぞれ所望の作動特性に適合させる、１つ又は複数の該当する特性量がデータメモリにプログラミングされることによって、簡単な方法で様々な自動車及び／又は自動車内の様々な組込み箇所に適合することができる。従って様々な適用のために、同一のＣＭＯＳチップを使用することができる。
【０００８】
ＣＭＯＳチップが、少なくとも２つの互いに対して横方向に配置された主要測定方向について力測定信号を測定することができる、評価装置と接続された複数の圧電素子を有している場合、及び評価装置が、測定信号から形成される、結果として生じる測定信号の大きさ、変化速度及び／又は方向に従って作動信号が生成可能であるように形成されている場合が、効果的である。それによって、例えばオフセット衝突及び／又はフロント衝突の場合のように、車両ボディの所定の変形が生じた場合にだけ、作動信号を能動化させることが、可能である。
【０００９】
好ましくは、作動装置は、互いに対して約４５°の角度で配置された、少なくとも２つの圧電素子を有しており、その場合にこれらの圧電素子の少なくとも１つが、その主要測定方向において、ＣＭＯＳチップの結晶の方位に対して、かつ／又はＣＭＯＳチップの端縁領域及び／又はエッジに対して、好ましくは平行に配置されている。その測定方向が一方の方向に配置されている圧電素子によって、主としてＣＭＯＳチップの表面張力が測定され、その測定方向が他の方向に配置されている圧電素子によって、主としてＣＭＯＳチップ内の剪断応力ないしＣＭＯＳチップに作用するトルクが測定される。表面張力と剪断応力のための測定信号に従って、ボディの変形の種類を推定することができる。それによって、所定の変形パターンが発生した場合にのみ、安全装置を作動させることが、可能である。圧電素子は、好ましくは、剪断応力と表面張力がそれぞれ、互いに対して横方向かつ好ましくは直交して延びる３つの軸（ａ、ｂ、ｃないしｘ、ｙ、ｚ）において測定できるように、配置されている。
【００１０】
本発明の好ましい形態において、ＣＭＯＳチップは少なくとも１つの、好ましくはその主要広がり平面に対してほぼ平行に延びる接着剤層を介して平面的かつ力結合で、自動車ボディの第１の表面領域と結合されており、その場合にＣＭＯＳチップと少なくとも１つの接着剤層とからなる配置が、凝固した流し込み材料によって覆われており、その流し込み材料が、接着剤層の側方を取り巻く、自動車ボディの第２の表面領域と結合されている。その場合にＣＭＯＳチップは、車両ボディを形成する場合に車両ボディ上に直接接着され、その後、ＣＭＯＳチップが流し込み材料と車両ボディとによってカプセル状に包囲されるように、流し込み材料を回りに吹き付けることができる。ボディが変形した場合に、ボディに作用する変形力が接着剤層を介して直接ＣＭＯＳチップとそれに伴って少なくとも１つのパワーセンサに伝達される。流し込み材料は、好ましくは、その可撓性が、ボディが変形した場合に力が主として接着剤層を介してボディからＣＭＯＳチップへ伝達されるように選択されている、ソフトな材料からなる。
【００１１】
好ましくは、ＣＭＯＳチップは、少なくとも２つの積み重ねられた接着剤層を介して車両ボディの第１の表面領域と結合されており、その場合にこれら接着剤層の間に金属箔が配置されている。その場合に、金属箔が、ＣＭＯＳチップとボディの間の熱伝導の良い結合を可能にするので、ＣＭＯＳチップ内に生じる損失熱をボディを介して大面積で周囲へ逃がすことができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態において、ＣＭＯＳチップは、それを直接包囲する流し込み材料を回りに吹き付けられており、その場合に流し込み材料は、少なくとも２つの互いに対して側方に隔たった孔を有しており、その孔に固定部材が挿通されており、その固定部材を介して、ＣＭＯＳチップと流し込み材料とによって形成された電子的な構成部品が力結合でボディと結合されている。その場合に、固定部材として、好ましくはボルトが設けられている。その場合に作動装置は、サービスケースにおいてボディから容易に取り外して、該当する代替部品に交換することができる。ＣＭＯＳチップは、好ましくは孔の間に配置されているので、ボディに作用する変形力は、固定部材と好ましくは硬い流し込み材料を介してＣＭＯＳチップへ伝達することができる。
【００１３】
本発明の他の好ましい実施形態において、ＣＭＯＳチップは、ボディ（４）に付着する流し込み材料を介して力結合で自動車のボディと結合されており、その場合に流し込み材料は好ましくはＣＭＯＳチップとボディの間に配置され、かつ／又はボディを後ろから把持する。その場合に特に、流し込み材料がボディの壁に設けられた少なくとも１つの孔を貫通して、ボディの、ＣＭＯＳチップとは逆の側においてこの孔の端縁領域を後ろから把持することが、可能である。
【００１４】
本発明の他の形態において、構成部品は好ましくはプレート形状の保持部品によって覆われており、その場合に保持部品は電子的な構成部品の両側で固定箇所においてボディに固定され、かつ固定箇所の間において電子的な構成部品を介してボディに支持される。その場合に、流し込み材料又はカプセル状包囲とＣＭＯＳチップとによって形成される構成部品は、保持部品によって好ましくは平面的にボディに圧接され、ボディが変形する場合にボディとともに変形する。
【００１５】
構成部品が、ボディの外郭の一部を形成するボディ壁に、特に車両外側とは逆のその背側に、固定されていると、効果的である。その場合に、ボディの外郭に作用する変形力は、変形の開始時にすでに、少なくとも１つの圧電素子によって直接測定することができる。
【００１６】
本発明の好ましい形態において、ＣＭＯＳチップ内に、好ましくはＰＳ１５標準に対して互換の、ＢＵＳインタフェースが統合されている。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態において、作動装置は診断装置を有しており、その診断装置が、自動車の駆動エンジンによって、特に内燃機関によって引き起こされる振動によってもたらされる、測定信号内に含まれる信号成分を検出する手段を有している。その場合に、診断装置を用いて、パワーセンサが機能することができ、かつ力結合でボディと結合されているか、をチェックすることができる。パワーセンサが一度ボディから剥がれた場合には、エンジンの振動はパワーセンサにもはや伝わらず、或いはわずかな部分しか伝わらない。その場合にこの故障は、診断装置を用いて検出し、場合によっては表示することができる。診断装置は、更に、ＣＭＯＳチップの電気的な駆動電圧及び／又はＢＵＳインタフェースの機能能力を検査する手段を有することができる。故障が確認された場合に、安全装置を非常駆動プログラムに切り替えることができる。
【００１８】
ＣＭＯＳチップ内に、パワーセンサとは異なる他のセンサ、特に温度センサ、電気的容量を測定するセンサ、磁場センサ及び／又は湿度センサが統合されていると、効果的である。付加的なセンサは、診断目的のために診断装置に対応づけることができ、かつ／又は干渉影響に対して測定信号を補償するために、評価装置と接続することができる。また、パワーセンサの測定信号の妥当性チェックも、可能である。容量的なセンサを用いて、ボディに対するＣＭＯＳチップの間隔とそれに伴ってボディに対する力による結合の存在を検査することができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態において、少なくとも１つのセンサが圧力センサ及び／又は加速度センサを含んでおり、その場合に圧力センサ及び／又は加速度センサの出力が、評価装置の入力と接続されている。圧力センサは、特に、空気圧及び／又は空気圧変化を測定するように形成された、空気圧センサであることができる。圧力センサは、自動車の内部空隙内に、例えば車両ドア、リアフラップ又はフロントフラップの内部に、配置することができる。様々な測定信号を評価し、かつ／又は圧力センサ及び／又は加速度センサの測定信号をパワーセンサのそれと比較することによって、更に、ボディの変形をもたらす衝突の種類に関する情報を獲得することが、可能である。即ち、評価装置は様々な測定信号を用いて、例えば、他の車両のような、大きくて重い対象が車両のボディの変形をもたらしたのか、
或いは例えばボールのような、小さくて軽い対象が、変形をもたらしたのか、を決定することができる。その場合に評価装置は、衝突の種類に従って安全装置を能動化するように、形成することができる。場合によっては、特に、評価装置が複数の安全装置と制御接続されており、かつ衝突の種類に従って個別の安全装置、少なくとも２つの安全装置のグループ及び／又はすべての安全装置を作動させることが、可能である。
【００２０】
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に全体を符号１で示す、自動車内のエアバッグ用の作動装置は、ＣＭＯＳチップ２を備えた電子的構成部品３を有しており、その構成部品は、ボディ４が変形した場合にボディ４から力がＣＭＯＳチップ２へ伝達されるように、自動車のボディ４に固定されている。
【００２２】
ＣＭＯＳチップ２内に、標準ＣＭＯＳプロセスを用いて、その主測定方向が互いに対して横になるように配置された複数のパワーセンサ５が統合されており、それらパワーセンサがそれぞれ測定信号出力６を有しており、その測定信号出力が、同様にＣＭＯＳチップ２内に統合された評価装置７と接続されている。測定信号出力６には、ＣＭＯＳチップ２に作用する力の様々なコンポーネントのための測定信号が生じる。コンポーネントは、例えば、デカルト座標系内の力のｘ−、ｙ−及びｚ−コンポーネントであることができる。
【００２３】
パワーセンサ５は、それぞれホィートストーンブリッジを有しており、そのブリッジ抵抗は圧電素子によって形成されている。ＣＭＯＳチップ２上に力が作用した場合に、個々の測定信号出力６に、それぞれ力に依存する電圧が生じる。
【００２４】
評価装置７は、出力端子８を有しており、その出力端子にパワーセンサ５の測定信号に従って、エアバッグのための作動信号が出力可能である。図２から明らかなように、測定信号出力６は、それぞれアナログ／デジタル変換器９を介して信号プロセッサ１０の入力と接続されている。アナログ／デジタル変換器９は、ＣＭＯＳチップ２内に統合された基準電圧源１１に接続されている。
【００２５】
信号プロセッサ１０に、例えばＥＥＰＲＯＭのような、不揮発性のデータメモリ１２が接続されており、その中に少なくとも１つの作動特性値が記憶されている。作動特性値は、例えば測定信号の上昇速度のための限界値を含むことができる。信号プロセッサ１０を用いて、測定信号及び／又はそこから導き出された測定値が、少なくとも１つの作動特性値と比較される。
【００２６】
ＣＭＯＳチップ２内に、更に、温度センサ１３が統合されており、その温度センサは、温度変動の際に発生する測定信号の変化を補償するために、信号プロセッサ１０と接続されている。
【００２７】
ＣＭＯＳチップ２は、電圧供給端子１４を有しており、その電圧接続端子は、図面には詳しく図示されていない自動車の車両電圧源と、例えば自動車バッテリと、接続されている。ＣＭＯＳチップ２内に、供給電圧のための監視装置１５が統合されており、そのその監視装置が電圧供給端子１４及びロック装置１６と接続されている。電圧供給端子１４に低すぎる駆動電圧が印加された場合に、ロック装置によって、データメモリ１２の読出しが阻止される。
【００２８】
ＣＭＯＳチップ２内に、ＢＵＳインタフェース１７が統合されており、それは、ＰＳ１５標準に対して互換である。ＢＵＳインタフェース１７は、出力端子８に作動信号を出力するために、信号プロセッサ１０及び出力端子８と接続されている。ＢＵＳインタフェース１７に、更に、ＣＭＯＳチップ２内に統合された診断装置１８が接続されている。診断装置１８を用いて、構成部品３の駆動状態と特にエラーの発生を監視することができる。必要な場合及び／又は要請に応じて、適当なステータス信号をＢＵＳへ送出することができる。
【００２９】
更に付け加えると、クロック信号を発生させるために、ＣＭＯＳチップ２内に発振器１９が統合されている。発振器１９は、アナログ／デジタル変換器９、信号プロセッサ１０及びＢＵＳインタフェース１７のクロック信号入力と接続されている。
【００３０】
図１に示す実施例において、ＣＭＯＳチップは、その主要広がり平面に対してほぼ平行に延びる接着剤層２０を介して平面的に、かつ力結合で、車両ボディ４の第１の表面領域２１ａと接続されている。ＣＭＯＳチップ２と接着剤層２０からなる配置は、凝固された流し込み材料２２を回りに吹き付けられており、その流し込み材料が、接着剤層２０の側方にぐるりと接する、車両ボディ４の第２の表面領域２１ｂに密着して、その表面領域に対して密閉している。
【００３１】
図３と図４に示す実施例において、ＣＭＯＳチップ２は、流し込み材料２２を回りに吹き付けられており、それがハウジングを形成している。流し込み材料２２は、互いに対して側方に隔たった複数の孔を有しており、その孔にそれぞれ固定部材２３、即ちボルトが挿通されている。固定部材２３は、その一方の端部に、ボディ４と螺合されたねじ部分を有しており、その他方の端部において、流し込み材料２２の、孔の回りに接する端縁を把持している。それによって構成部品３が、ボディ４に圧接される。図３から明らかなように、ＣＭＯＳチップ２は、固定部材２３の間に配置されている。
【００３２】
図５に示す実施例において、構成部品３は、プレート状の保持部品２４によって覆われており、その保持部品は電子的な構成部品３の両側においてボルト２５によってボディ４に固定されている。ボルト２５の間において、保持部品２４が電子的な構成部品３を介してボディ４に対して支持されている。その場合に、構成部品３はボディ４に平面的に添接する。
【００３３】
図６から明らかなように、ＣＭＯＳチップ２は、流し込み材料２２によってカプセル状に包囲することもでき、その流し込み材料が力結合でボディ４に密着し、かつボディ４の孔２６を貫通している。その場合に流し込み材料２２が、ボディ４の、ＣＭＯＳチップ２とは逆の側において孔２６の端縁領域を後ろから相補形状で把持している。
【００３４】
図７から明らかなように、ＣＭＯＳチップ２内に、パワーセンサ５に加えて圧力センサ２７も統合されている。圧力センサ２７は、空気圧変化によって双方向矢印２８の方向に変位可能なメンブレン２９を有しており、そのメンブレンが、ＣＭＯＳチップ２の半導体基板内に配置されたキャビティ３２に接している。圧力センサ２７は、容量的な圧力センサ２７として形成されており、その圧力センサが、メンブレンに第１の電極３０を、そしてキャビティ３２の、メンブレンに対向する固定位置の壁領域に第２の電極３１を有している。メンブレン２９が、双方向矢印２８の方向に変位された場合に、電極３０、３１の間の間隔とそれに伴って、電極３０、３１によって形成されるコンデンサの電気的容量が変化する。容量変化に従って、例えば電圧又は電流のような、電気信号が発生されて、評価装置７へ伝えられる。図２から明らかなように、この目的のために圧力センサ２７の出力が、アナログ／デジタル変換器の入力と接続されている。
【００３５】
評価装置７内で、パワーセンサの測定信号が、圧力センサ２７の出力信号と比較される。ボディ４に変形が発生した場合に、まずパワーセンサの測定信号が大きさに応じて増大されて、それに対応づけられた作動特性値を上回る。
【００３６】
パワーセンサ測定信号の上昇直後に、圧力センサ２７が圧力上昇を記録する。圧力上昇が予め定められた、圧力センサに対応づけられた作動特性値より小さい場合には、ボディ４の小さい変形が存在するだけであると推定され、その場合に安全装置の作動は不要である。この種の小さい圧力上昇は、例えば、ボールがボディ外郭に衝突した場合に、発生することがある。
【００３７】
それに対してパワーセンサ測定信号においても、圧力上昇においても、それぞれ該当する作動特性値を越えた場合には、重大な変形が存在すると見なされる。その場合には、安全装置が能動化される。
【００３８】
図８から明らかなように、双方向矢印の方向に変位可能な電極３０を、ＣＭＯＳチップ２の半導体基板に一体的に形成された曲げビームに配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ボディ上に平面的に接着されたＣＭＯＳチップを断面で示しており、そのＣＭＯＳチップ内に圧電パワーセンサと評価装置がモノリシックに統合されている。
【図２】自動車内のエアバッグを作動させる回路が統合されている、ＣＭＯＳチップを示すブロック回路図である。
【図３】複数の箇所においてボディと螺合されている、ＣＭＯＳチップを含む電気的構成部品を示す上面図である。
【図４】図３に示す配置の横断面図である。
【図５】プレート状の保持部分とボディとの間に挟持されている、ＣＭＯＳチップを含む電気的構成部品の側面図である。
【図６】ボディを相補形状で後方から把持する流し込み材料によってカプセル状に包囲された、ＣＭＯＳチップの断面図である。
【図７】第１の圧力センサの断面図である。
【図８】第２の圧力センサの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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