DE102004040322A1 - Decentralized intelligent control unit for support system of motor vehicles has microcontroller and power supply for components of control unit, interface for data link, supply line from central power supply and power electronics components - Google Patents

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Abstract

The decentralized, intelligent control unit has a microcontroller (30) for producing control signals for a reversible support system (33). It has a power supply (20) for components of control unit (10). It has an energy storage system (21) to supply power to support system. An interface for data link (11) for a central controller is also present. Power electronics components (22) are also present for control. The microcontroller also processes the motor vehicle crash relevant data in case the motor vehicle is involved in a crash. The unit also has an interface for a data link for the control device of vehicle-occupant safety system. An INDEPENDANT CLAIM is also included for control equipment with control unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine dezentrale, intelligente Steuereinheit für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug gemäss Anspruch 1.The The invention relates to a decentralized, intelligent control unit for a restraint system in a vehicle according to Claim 1.

Intelligente Rückhaltesysteme unterteilen sich in konventionelle, pyrotechnische Systeme wie beispielsweise einen Airbag und reversible, zumeist elektrisch angetriebene Systeme wie beispielsweise einen Gurtstraffer. Die konventionellen Rückhaltesysteme werden erst während eines Crashs aktiviert. Reversible Rückhaltesysteme werden zumeist schon vor dem eigentlichen Crash aktiviert, beispielsweise wenn eine unfallgefährdende Situation bereits im Vorfeld eines Crashs erkannt wird. Die Maßnahmen reversibler Rückhaltesysteme umfassen beispielsweise präventive Gurtstraffung, Fixierung der Insassen und/oder Änderungen in der Sitzstellung wie beispielsweise das Aufstellen einer Sitzlehne oder die Veränderung des Sitzkissenwinkels. Als reversibel werden diese Rückhaltesysteme bezeichnet, da sie prinzipiell nach einem Crash wieder verwendbar sind, d.h. nicht wie gezündete Airbags ausgetauscht werden müssen.intelligent Restraint Systems subdivide into conventional, pyrotechnic systems such as an airbag and reversible, mostly electrically driven systems such as a belt tensioner. The conventional restraint systems are only during a crash activated. Reversible restraint systems are mostly already activated before the actual crash, for example when an accident-prone Situation already in advance of a crash is detected. The measures reversible Restraint Systems include, for example, preventive Belt tightening, fixation of the occupants and / or changes in the sitting position such as setting up a seat back or the change of the seat cushion angle. As reversible these restraint systems referred to as they are in principle reusable after a crash, i.e. not like ignited Airbags need to be replaced.

Intelligente Rückhaltesysteme berücksichtigen unter anderem die Größe und das Gewicht eines Insassen, seine Sitzposition, ob ein Sicherheitsgurt benutzt wird, oder die Beschleunigung bzw. das Abbremsen des Fahrzeugs, um das Rückhaltesystem optimal einzustellen. Beispielsweise steuert ein intelligentes Rückhaltesystem einen Airbag derart, daß er nicht auslöst, wenn der dem Airbag zugeordnete Sitz unbenutzt ist, auf dem Sitz ein Kindersitz installiert ist oder ein sich im Sitz befindlicher Insasse sich außerhalb einer normalen Sitzposition befindet, z. B. zu nahe am Airbag.intelligent Restraint Systems consider among other things the size and that Weight of an occupant, his sitting position, whether a seatbelt is used or acceleration or deceleration of the vehicle, optimal for the restraint system adjust. For example, an intelligent restraint system controls an airbag such that it does not triggers, if the seat associated with the airbag is unused, on the seat a child seat is installed or one located in the seat Inmate outside a normal sitting position is located, for. B. too close to the airbag.

Derart komplexe Anforderungen erfordern entsprechend komplexe Rückhaltesysteme im Fahrzeug. Ein zentrales Steuergerät zum Steuern eines intelligenten Rückhaltesystems muss daher für eine Vielzahl an Aufgaben ausgelegt sein, die das Erfassen von crashrelevanten Daten über das Erfassen von Informationen über die Insassen des Fahrzeugs bis hin zum Steuern der eigentlichen Sicherheitsfunktion beinhalten. Die derzeit auf dem Markt verfügbaren Steuergeräte ermöglichen die Ansteuerung einer bestimmten Anzahl von Rückhaltesystemen wie Airbags und Gurtstraffern. Dabei verarbeiten sie beispielsweise Ausgangssignale von Precrash-Sensoren, Airbagdeaktivierungsschaltern, Gurtschlossschaltern oder Systemen zur Sitzbelegungserkennung.so Complex requirements require correspondingly complex restraint systems in the vehicle. A central controller for controlling a smart one Restraint system must therefore for be designed a variety of tasks, the detection of Crashrelevanten Data about collecting information about the occupants of the vehicle right through to controlling the actual Include safety function. The currently available on the market ECUs allow the control of a certain number of restraint systems such as airbags and belt tensioners. They process, for example, output signals of precrash sensors, Airbag deactivation switches, buckle switches or systems for seat occupancy recognition.

Mit den steigenden Anforderungen gelangt die bisher verfügbare Steuerelektronik an ihre Grenzen. Zusätzliche Anschlüsse und Verbindungsleitungen werden erforderlich. Der Energiebedarf steigt, vor allem weil reversible, zumeist motorisch angetriebene Rückhaltesysteme innerhalb sehr kurzer Zeit aktiviert werden müssen und hohe elektrische Ströme benötigen. Damit wird der Einsatz von großen Leistungshalbleitern und Energiespeichern, wie z.B. Kondensatoren, Cold Caps, Puffer-Batterien oder Akkumulatoren, nötig. Hinzu kommt eine nicht unerhebliche Anzahl von zusätzlichen Verbindungsleitungen, die in der Regel über einen größeren Stecker mit dem Steuergerät verbunden werden. All dies vergrößert das Steuergerät beträchtlich, was aufgrund des meistens begrenzten zur Verfügung stehenden Platzes im Fahrzeug kritisch ist. Häufig kann der erforderliche Platz nur schwer oder gar nicht zur Verfügung gestellt werden.With The increasing demands are met by the previously available control electronics to their limits. additional connections and connecting lines are required. The energy requirement increases, mainly because reversible, mostly motor-driven Restraint Systems must be activated within a very short time and need high electrical currents. In order to becomes the use of large power semiconductors and energy storage, such as Capacitors, cold caps, buffer batteries or accumulators, necessary. In addition, there is a significant number of additional Connecting cables, which usually have a larger connector with the control unit get connected. All this increases that control unit considerably, due to the usually limited available space in the vehicle is critical. Often The space required can be difficult or impossible to provide become.

Aus der DE 196 46 387 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der dezentral angeordnete, jeweils eine Endstufe umfassende Module über einen seriellen Bus mit einem zentralen Steuergerät verbunden sind, die nach Aktivierung durch das zentrale Steuergerät ein entsprechendes Rückhaltesystem auslösen. Diese Module umfassen eine relativ geringe Funktionalität, die den steigenden Anforderungen an die Steuerelektronik durch immer komplexere Rückhaltesysteme nicht genügt.From the DE 196 46 387 A1 an arrangement is known in which decentralized, each comprising a power amplifier modules are connected via a serial bus with a central control unit, which trigger after activation by the central control unit, a corresponding restraint system. These modules include a relatively low functionality that does not meet the increasing demands on the control electronics by increasingly complex restraint systems.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine dezentrale, intelligente Steuereinheit für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug vorzuschlagen, das die wesentlichen Funktionen zur Steuerung eines insbesondere reversiblen Rückhaltesystems übernimmt.task The present invention is therefore a decentralized, intelligent Control unit for one Restraint system to propose in a vehicle that has the essential functions to control a particular reversible restraint system takes over.

Diese Aufgabe wird durch eine dezentrale, intelligente Steuereinheit für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These The task is carried out by a decentralized, intelligent control unit for a restraint system solved in a vehicle with the features of claim 1. preferred Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, anstelle eines relativ großen zentralen Steuergerätes wie beispielsweise eines Airbagsteuergeräts, in dem alle erforderlichen elektronischen Komponenten für die Steuerung von konventionellen und reversiblen Rückhaltesystemkomponenten enthalten sind, ein oder mehrere dezentrale, intelligente Steuereinheiten neben dem Airbagsteuergerät zu implementieren. Diese dezentralen, intelligenten Steuereinheiten übernehmen die wesentlichen Steuerfunktionen eines insbesondere reversiblen Rückhaltesystems. Außerdem können diese Steuereinheiten weitergehende Funktionen übernehmen wie beispielsweise die Steuerung konventioneller Rückhaltesysteme wie Gurtstraffer oder die Steuerung von Komfortfunktionen wie Sitzmemory oder Lordosenstütze.An essential concept of the invention is to implement one or more distributed intelligent control units in addition to the airbag control unit, rather than a relatively large central control unit such as an airbag control unit incorporating all the necessary electronic components for the control of conventional and reversible restraint system components. These decentralized, intelligent control units assume the essential control functions of a particularly reversible restraint system. In addition, these control units can take on additional functions such as the control of conventional restraint systems such as belt tensioners or the control of comfort functions such as seat memory or lumbar support.

Die Erfindung betrifft nun eine dezentrale, intelligente Steuereinheit für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug mit einem Mikrocontroller zur Verarbeitung crashrelevanter Daten und zum Erzeugen von Steuersignalen für mindestens eine reversible Rückhaltesystemkomponente, Mitteln zur Energieversorgung von Komponenten der Steuereinheit, mindestens einem Energiespeicher zum Bereitstellen von Energie für die mindestens eine reversible Rückhaltesystemkomponente, einer Schnittstelle für mindestens eine Datenleitung zu einem zentralen Steuergerät eines Fahrzeug-Insassenschutzsystems, einem Anschluss für mindestens eine Versorgungsleitung zum Anschließen an eine zentrale Energieversorgung und mindestens einer Leistungselektronik zur Steuerung der mindestens einen reversiblen Rückhaltesystemkomponente. Durch die Auslagerung der Steuerfunktionalität für einzelne, insbesondere reversible Rückhaltesystemkomponenten in dezentral angeordnete Steuereinheiten wird vermieden, daß das zentrale Steuergerät eines Fahrzeug-Insassenschutzsystems wie beispielsweise das Airbagsteuergerät eine Größe annimmt, die sich als problematisch oder als zu groß beim Einbau in das Fahrzeug erweist.The The invention now relates to a decentralized, intelligent control unit for a Restraint system in a vehicle with a microcontroller for processing crashrelevanter Data and for generating control signals for at least one reversible restraint system component, Means for powering components of the control unit, at least an energy store for providing energy for the at least a reversible restraint system component, an interface for at least a data line to a central control unit of a vehicle occupant protection system, a connection for at least one supply line for connection to a central power supply and at least one power electronics for controlling the at least a reversible restraint system component. By outsourcing the control functionality for individual, especially reversible Restraint system components in decentralized control units is avoided that the central control unit a vehicle occupant protection system for example, the airbag control unit assumes a size that is problematic or too big at Installation in the vehicle proves.

Insbesondere kann die dezentrale, intelligente Steuereinheit Mittel zum Empfangen und Verarbeiten von Informationen von Sitzbelegungs- oder Insassenerkennungssystemen, Kindersitzerkennungssystemen oder Gurtschlossschaltern aufweisen, um eine an die jeweilige Fahrsituation angepasste Steuerung der mindestens einen reversiblen Rückhaltesystemkomponente zu gewährleisten. Durch die Berücksichtigung insassenrelevanter Daten wie beispielsweise der Sitzposition eines Insassen kann die Schutzwirkung des Rückhaltesystems durch eine optimierte Steuerung der einzelnen Rückhaltesystemkomponenten erhöht werden.Especially The decentralized, intelligent control unit can receive means and processing information from seat occupancy or occupant detection systems, Have child seat recognition systems or belt lock switches, around a adapted to the particular driving situation control of at least one reversible restraint system component to ensure. By consideration occupant data such as the seating position of a Inmates can use the protective effect of the restraint system through an optimized Control of the individual restraint system components elevated become.

Weiterhin kann die dezentrale, intelligente Steuereinheit Endstufen zur Ansteuerung konventioneller pyrotechnischer Zünder, beispielsweise für Gurtstraffer oder Gurtkraftbegrenzer aufweisen. Die Steuerung konventioneller Rückhaltesysteme kann ebenso von der dezentralen, intelligenten Steuereinheit übernommen werden, um so eine optimierte Abstimmung der einzelnen konventionellen und reversiblen Rückhaltesystemkomponenten untereinander und damit einen verbesserten Schutz des Insassen zu ermöglichen. Eine Abstimmung der einzelnen Rückhaltesystemkomponenten ist umso wichtiger, da beispielsweise ein reversibler Gurtstraffer nicht die Funktionalität des konventionellen, beim Crash pyrotechnisch gezündeten Gurtstraffers behindern darf.Farther the decentralized, intelligent control unit can power amplifiers conventional pyrotechnic igniter, for example for belt tensioners or Gurtkraftbegrenzer have. The control of conventional Restraint Systems can also be taken over by the decentralized, intelligent control unit so as to optimize the tuning of each conventional one and reversible restraint system components with each other and thus improved protection of the occupants enable. A vote of the individual restraint system components is all the more important because, for example, a reversible belt tensioner not the functionality the conventional, in the crash pyrotechnic ignited belt tensioner may hamper.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die dezentrale, intelligente Steuereinheit Beschleunigungssensoren auf, um eine selbständige Crashsensierung durchzuführen zu können. Eine selbständige Crashsensierung ermöglicht der dezentralen, intelligenten Steuereinheit beispielsweise bei einer crashbedingten Trennung vom Airbagsteuergerät eine sichere Crasherkennung und damit das Auslösen bzw. das Steuern der Rückhaltesystems. Dazu sind im Mikrocontroller zusätzlich zu den Algorithmen zur Steuerung der reversiblen Rückhaltesystemkomponenten entsprechende Crasherkennungsalgorithmen implementiert.In a preferred embodiment The decentralized, intelligent control unit has acceleration sensors on to a self-employed Perform crash sensing to be able to. An independent crash sensor allows the decentralized, intelligent control unit, for example a crash-related separation of the airbag control unit a safe Crash detection and thus triggering or controlling the restraint system. These are in addition in the microcontroller corresponding to the algorithms for controlling the reversible restraint system components Crash detection algorithms implemented.

In einer bevorzugten Ausführungsform können in der dezentralen, intelligenten Steuereinheit Steuerschaltungen für Komfortfunktionen wie beispielsweise Sitzverstellung, Sitzmemory, Lordosenstütze und/oder Sitzheizung integriert sein.In a preferred embodiment can in the decentralized, intelligent control unit control circuits for comfort functions such as seat adjustment, seat memory, lumbar support and / or Seat heating to be integrated.

Außerdem lassen sich weitere Funktionen mit relativ geringem Aufwand und damit kostengünstig realisieren. So kann die dezentrale, intelligente Steuereinheit Mittel zur Steuerung aktiver Sicherheitssysteme wie beispielsweise einer automatischen Sitzverstellung oder das automatische Schließen des Schiebedachs bei einem erkannten Crash beinhalten.In addition, let to realize other functions with relatively little effort and thus cost. So the decentralized, intelligent control unit can be means of control Active safety systems such as an automatic Seat adjustment or automatic closing of the sunroof at a detected crash included.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der dezentralen, intelligenten Steuereinheit ist die Schnittstelle für die mindestens eine Datenleitung zu dem zentralen Steuergerät ein Bus. Die Verwendung eines Busses zum Datenaustausch zwischen den dezentralen, intelligenten Steuereinheiten und dem zentralen Steuergerät reduziert die Anzahl der Leitungen und Steckverbindungen und damit den Verdrahtungsaufwand im Fahrzeug.In a further preferred embodiment The decentralized, intelligent control unit is the interface for the at least one data line to the central control unit a bus. The use of a bus for data exchange between the decentralized, intelligent control units and the central control unit reduced the number of lines and connectors and thus the wiring in the vehicle.

Um die dezentrale, intelligente Steuereinheit an unterschiedliche Anforderungen von verschiedenen Rückhaltesystemen anpassen zu können, ohne sie im Hardwareaufbau verändern zu müssen, kann sie derart ausgebildet sein, dass kundenspezifische Steuersoftware über die mindestens eine Schnittstelle für die mindestens eine Datenleitung in den Speicher des Mikrocontrollers geladen werden kann.Around the decentralized, intelligent control unit for different requirements of different restraint systems to be able to adapt without changing them in hardware construction to have to, can it be designed such that customer-specific control software on the at least one interface for the at least one data line in the memory of the microcontroller can be loaded.

Ferner betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug mit mindestens einer Steuereinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die über mindestens eine Leitung mit dem zentralen Steuergerät eines Fahrzeug-Insassenschutzsystems verbunden ist.Further The invention relates to a control device for a restraint system in a vehicle with at least one control unit according to one of the preceding Claims, the above at least one line to the central control unit of a vehicle occupant protection system connected is.

Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung derart ausgebildet, dass an die mindestens eine dezentrale, intelligente Steuereinheit eine reversible Rückhaltesystemkomponente wie beispielsweise ein reversibler Gurtstraffer und/oder ein ausfahrbares Polster innerhalb der Fahrgastzelle und/oder automatisch verstellbare Kopfstützen angeschlossen sind.Preferably the control device is designed such that at least a decentralized, intelligent control unit a reversible restraint system component such as a reversible belt tensioner and / or an extendable Upholstery inside the passenger compartment and / or automatically adjustable headrests are connected.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further Advantages and applications The present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawings are those in the listed below List of reference symbols used terms and associated reference numerals used.

Die Zeichnungen zeigen in:The Drawings show in:

1 ein Blockschaltbild einer konventionellen Systemkonfiguration mit einem zentralen Steuergerät und zwei reversiblen Rückhaltesystemkomponenten; 1 a block diagram of a conventional system configuration with a central controller and two reversible restraint system components;

2 ein Blockschaltbild einer Systemkonfiguration gemäß der Erfindung mit einem zentralen Steuergerät und zwei dezentralen, intelligenten, Steuereinheiten für reversible Rückhaltesystemkomponenten; und 2 a block diagram of a system configuration according to the invention with a central control unit and two decentralized, intelligent, control units for reversible restraint system components; and

3 ein Blockschaltbild einer dezentralen, intelligenten Steuereinheit für ein reversibles Rückhaltesystem. 3 a block diagram of a decentralized, intelligent control unit for a reversible restraint system.

1 zeigt das Blockschaltbild einer konventionellen Systemkonfiguration zur Steuerung eines Rückhaltesystems in einem Fahrzeug, das mit zwei reversiblen Rückhaltesystemkomponenten 2 ausgestattet ist. Es handelt sich hierbei beispielsweise um reversible Gurtstrammer, ausfahrbare Polster innerhalb des Fahrzeuginnenraums oder automatisch verstellbare Kopfstützen. Die elektronischen Komponenten 3 zur Steuerung der Rückhaltesystemkomponenten 2 sind hierbei im Airbagsteuergerät 1 implementiert, das als zentralem Steuergerät dient. 1 shows the block diagram of a conventional system configuration for controlling a restraint system in a vehicle, with two reversible restraint system components 2 Is provided. These are, for example, reversible belt tensioners, extendable upholstery inside the vehicle interior or automatically adjustable headrests. The electronic components 3 for controlling the restraint system components 2 are here in the airbag control unit 1 implemented, which serves as a central control unit.

Das Airbagsteuergerät 1 ist über eine Busleitung 4, insbesondere einem CAN-Bus, und einen Kommunikationsbaustein 8 mit anderen Fahrzeugsystemen verbunden, von denen es alle notwendigen crashrelevanten Daten erhält, um alle Rückhaltesystemkomponenten abhängig von der Fahr- bzw. Unfallsituation steuern zu können. Ein Mikrocontroller 7 verarbeitet die crashrelevanten Daten und erzeugt Steuersignale für die einzelnen Rückhaltesystemkomponenten.The airbag control unit 1 is via a bus line 4 , in particular a CAN bus, and a communication module 8th Connected to other vehicle systems, from which it receives all the necessary crash-relevant data to control all restraint system components depending on the driving or accident situation. A microcontroller 7 processes the crash-relevant data and generates control signals for the individual restraint system components.

Da reversible Rückhaltesystemkomponenten zumeist motorisch betrieben werden und innerhalb kürzester Zeit aktiviert werden müssen, benötigen sie zumindest kurzzeitig eine relativ hohe Versorgungsenergie. Um sie mit der erforderlichen Energie versorgen zu können, sind im Airbagsteuergerät 1 Energiespeicher 5 integriert wie beispielsweise Kondensatoren, Gold Caps, Puffer-Batterien oder Akkumulatoren. Die elektronischen Steuerkomponenten 3 sind deshalb außerdem mit entsprechend den zu liefernden Strömen dimensionierten Leistungshalbleitern ausgestattet.Since reversible restraint system components are mostly operated by a motor and have to be activated within the shortest possible time, they require a relatively high supply energy, at least for a short time. In order to provide them with the required energy, are in the airbag control unit 1 energy storage 5 integrated such as capacitors, gold caps, buffer batteries or accumulators. The electronic control components 3 Therefore, they are also equipped with power semiconductors sized according to the currents to be supplied.

Durch den zunehmenden Einbau von reversiblen und konventionellen Rückhaltesystemkomponenten erhöht sich die Anzahl der notwendigen Verbindungsleitungen 6 und Steckverbindungen zwischen dem Airbagsteuergerät 1 und den Rückhaltesystemkomponenten 2. Außerdem erhöht sich der Platzbedarf des Airbagsteuergeräts 1 durch die Implementierung aller notwendigen Komponenten für die Steuerung des Rückhaltesystems. Diese Nachteile lassen sich durch den Einsatz von dezentralen, intelligenten Steuereinheiten für Rückhaltesystemkomponenten vermeiden.Due to the increasing installation of reversible and conventional restraint system components, the number of necessary connection lines increases 6 and connectors between the airbag control unit 1 and the restraint system components 2 , In addition, the space required by the airbag control unit increases 1 by implementing all necessary components for the control of the restraint system. These disadvantages can be avoided by using decentralized, intelligent control units for restraint system components.

2 zeigt ein Blockschaltbild einer Systemkonfiguration gemäß der Erfindung mit einem zentralen Steuergerät 1 wie einem Airbagsteuergerät und zwei dezentralen, intelligenten Steuereinheiten 10 für reversible Rückhaltesystemkomponenten. 2 shows a block diagram of a system configuration according to the invention with a central controller 1 such as an airbag control unit and two decentralized, intelligent control units 10 for reversible restraint system components.

Das Airbagsteuergerät 1 ist über eine Busleitung 4 mit anderen Fahrzeugsystemen verbunden, von denen es alle notwendigen fahrzustandsrelevanten Daten erhält, die es an die dezentralen, intelligenten Steuereinheiten 10 je nach Bedarf weitergibt. Der Datenaustausch zwischen dem Airbagsteuergerät 1 und den beiden dezentralen, intelligenten Steuereinheiten erfolgt über einen Kommunikationsbaustein 12 und eine Datenleitung 11. Der Kommunikationsbaustein 12 ist in Verbindung mit einer Datenleitung 11, die als Bus ausgebildet ist, in der Lage, mehrere dezentrale, intelligente Steuereinheiten 10 an das Airbagsteuergerät anzuschließen. Die Implementierung eines Busses als Datenleitung 11 reduziert die Anzahl der Leitungen und Steckverbindungen und damit sowohl den Platzbedarf im Fahrzeug als auch den Verdrahtungsaufwand.The airbag control unit 1 is via a bus line 4 Connected to other vehicle systems, from which it receives all the necessary driving condition-relevant data, it to the decentralized, intelligent control units 10 according to your needs. The data exchange between the airbag control unit 1 and the two decentralized, intelligent control units via a communication block 12 and a data line 11 , The communication module 12 is in connection with a data line 11 , which is designed as a bus, capable of multiple decentralized, intelligent control units 10 to connect to the airbag control unit. The implementation of a bus as a data line 11 reduces the number of cables and connectors and thus both the space required in the vehicle and the wiring.

In 3 ist ein Blockschaltbild einer dezentralen, intelligenten Steuereinheit 10 für ein reversibles Rückhaltesystem dargestellt, die über die Datenleitung 11, die vorzugsweise als Bus ausgeführt ist, mit dem Airbagsteuergerät 1 (siehe 2) verbunden ist. Die Steuereinheit 10 umfasst eine Energieversorgung für die Komponenten der Steuereinheit 10 und einen Energiespeicher 21 in Form eines Kondensators, der entsprechend der zu liefernden Ströme für die an die Steuereinheit 10 anschliessbaren reversiblen Rückhaltekomponenten dimensioniert ist. Ebenso sind Leistungselektroniken 21 zur Steuerung der reversiblen Rückhaltesystemkomponenten 33 enthalten, beispielsweise MOS- oder Bipolar-Leistungstranistoren, die entsprechend dem Energiebedarf dimensioniert sind.In 3 is a block diagram of a distributed, intelligent control unit 10 represented for a reversible restraint system, via the data line 11 , which is preferably designed as a bus, with the airbag control unit 1 (please refer 2 ) connected is. The control unit 10 includes a power supply for the components of the control unit 10 and an energy store 21 in the form of a capacitor corresponding to the currents to be supplied to the control unit 10 connectable reversible retaining components is dimensioned. Likewise are power electronics 21 for controlling the reversible restraint system components 33 included, for example, MOS or bipolar power transistors, which are dimensioned according to the energy requirements.

Um eine an die jeweilige Fahrsituation angepasste Steuerung der reversiblen Rückhaltesystemkomponenten zu gewährleisten, werden insassenrelevante Daten wie beispielsweise die Sitzposition oder das Anschnallverhalten des Insassen berücksichtigt, die von einem Sitzbelegungs- oder Insassenerkennungssystem 23 und/oder einem Kindersitzerkennungssystem 24 (hier implementiert durch eine Schalter, der geschlossen ist, wenn sich ein Kindersitz im Fahrzeug befindet) und/oder einem Gurtschlossschalter 25 geliefert werden und vom Mikrocontroller 30 verarbeitet werden. Damit kann die Schutzwirkung des Rückhaltesystems durch eine optimierte Steuerung der einzelnen Rückhaltesystemkomponenten erhöht werden.In order to ensure a control of the reversible restraint system components adapted to the respective driving situation, data relevant to the occupant, such as, for example, the seated position or seatbelt behavior of the occupant, are taken into account by a seat occupancy or occupant recognition system 23 and / or a child seat recognition system 24 (implemented here by a switch that is closed when a child seat is in the vehicle) and / or a buckle switch 25 be delivered and from the microcontroller 30 are processed. Thus, the protective effect of the restraint system can be increased by an optimized control of the individual restraint system components.

In der Steuereinheit 10 sind außerdem die erforderlichen Endstufen 26 zur Ansteuerung konventioneller pyrotechnischer Zünder, beispielsweise für Gurtstraffer 27 oder einstellbare Gurtkraftbegrenzer 28 implementiert, um so eine optimierte Abstimmung der einzelnen konventionellen und reversiblen Rückhaltesystemkomponenten untereinander und damit einen verbesserten Schutz des Insassen zu ermöglichen.In the control unit 10 are also the required power amplifiers 26 for controlling conventional pyrotechnic igniters, for example for belt tensioners 27 or adjustable belt force limiters 28 implemented so as to enable an optimized coordination of the individual conventional and reversible restraint system components with each other and thus improved protection of the occupant.

In der Steuereinheit 10 ist ferner ein Beschleunigungssensor 29 vorgesehen, um eine eigenständige Crashsensierung in der Steuereinheit 10 zu ermöglichen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn im Fall eines Crashs die Verbindung (Leitung 11) zum Airbagsteuergerät gestört ist, um ein zuverlässiges Funktionieren der Rückhaltesystemkomponenten zu gewährleisten. Im einfachsten Fall wird in der Steuereinheit 10 vom Mikrocontroller 30 ein Crash über einen Schwellwertvergleich der Beschleunigung ermittelt.In the control unit 10 is also an acceleration sensor 29 provided to a self-contained crash sensing in the control unit 10 to enable. This is particularly advantageous if, in the event of a crash, the connection (line 11 ) is disturbed to the airbag control unit to ensure reliable functioning of the restraint system components. In the simplest case, in the control unit 10 from the microcontroller 30 determines a crash via a threshold comparison of the acceleration.

Die Steuereinheit 10 kann weiterhin auch Informationen anderer Precrashsensoren, die beispielsweise im Vorder- oder Seitenteil des Fahrzeugs angebracht werden, oder Informationen über die Fahrzeugstabilität, die über das Airbagsteuergerät geliefert werden, verarbeiten, um eine optimierte Steuerung der einzelnen Rückhaltesystemkomponenten zu ermöglichen.The control unit 10 Furthermore, it is also possible to process information from other precrash sensors, which are for example mounted in the front or side part of the vehicle, or information about the vehicle stability, which is supplied via the airbag control unit, in order to allow optimized control of the individual restraint system components.

Im Mikrocontroller 30 sind neben den Steueralgorithmen für die reversiblen Rückhaltesystemkomponenten u.a. auch die Steueralgorithmen für die konventionellen Rückhaltesystemkomponenten und Algorithmen zur Verarbeitung der Daten vom Sitzbelegungs- oder Insassenerkennungssystem 23, vom Kindersitzerkennungssystem 24 und vom Gurtschlossschalter 25 implementiert. Um einen flexiblen Einsatz der Steuereinheiten 10 zu ermöglichen, kann kundenspezifische Software über die Busleitung 11 in einen internen 31 oder externen 32 programmierbaren Speicher des Mikrocontrollers 30 geladen werden. So kann die Steuereinheit an kundenspezifische Gegebenheiten und/oder an unterschiedliche Rückhaltesysteme angepasst werden.In the microcontroller 30 In addition to the control algorithms for the reversible restraint system components, among others, the control algorithms for the conventional restraint system components and algorithms for processing the data from the seat occupancy or occupant detection system 23 , from the child seat recognition system 24 and the buckle switch 25 implemented. To a flexible use of the control units 10 To enable custom software over the bus line 11 in an internal 31 or external 32 programmable memory of the microcontroller 30 getting charged. Thus, the control unit can be adapted to customer-specific circumstances and / or to different restraint systems.

11
AirbagsteuergerätAirbag control unit
22
Reversible Rückhaltesystemkomponentereversible Restraint system component
33
Elektronische Komponenten zur Steuerung derelectronic Components for controlling the
RückhaltesystemkomponentenRestraint system components
44
Busleitung zu anderen Fahrzeugsystemenbus line to other vehicle systems
55
Energiespeicherenergy storage
66
Verbindungsleitung zwischen dem Airbagsteuergerät und denconnecting line between the airbag control unit and the
RückhaltesystemkomponentenRestraint system components
77
Mikrocontrollermicrocontroller
88th
Kommunikationsbaustein für den Datenaustausch zwischencommunication module for the Data exchange between
Airbagsteuergerät und anderen FahrzeugsystemenAirbag control unit and others vehicle systems
1010
Dezentrale, intelligente Steuereinheitdecentralized, intelligent control unit
1111
Datenleitung zwischen Airbagsteuergerät und dezentraler,data line between airbag control unit and decentralized,
intelligenter Steuereinheitintelligent control unit
1212
Kommunikationsbaustein für den Datenaustausch zwischencommunication module for the Data exchange between
Airbagsteuergerät und mindestens einer dezentralen, intelligentenAirbag control unit and at least a decentralized, intelligent
Steuereinheitcontrol unit
2020
Energieversorgungpower supply
2121
Energiespeicherenergy storage
2222
Leistungselektronikpower electronics
2323
Sitzbelegungs- oder Insassenerkennungssystemseat occupancy or occupant detection system
2424
KindersitzerkennungssystemChild seat recognition system
2525
Gurtschlossschalterbuckle
2626
Endstufen zur Ansteuerung konventioneller, pyrotechnischeramplifiers for controlling conventional, pyrotechnic
Zünderfuze
2727
Gurtstrafferpretensioners
2828
einstellbarer Gurtkraftbegrenzeradjustable belt force limiters
2929
Beschleunigungssensoraccelerometer
3030
Mikrocontrollermicrocontroller
3131
interner Speicherinternal Storage
3232
externer Speicherexternal Storage
3333
reversible Rückhaltesystemkomponentereversible Restraint system component

Claims (10)

Dezentrale, intelligente Steuereinheit (10) für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug mit einem Mikrocontroller (30) zur Verarbeitung crashrelevanter Daten und zum Erzeugen von Steuersignalen für mindestens eine reversible Rückhaltesystemkomponente (33), Mitteln zur Energieversorgung (20) von Komponenten der Steuereinheit (10), mindestens einem Energiespeicher (21) zum Bereitstellen von Energie für die mindestens eine reversible Rückhaltesystemkomponente (33), einer Schnittstelle für mindestens eine Datenleitung (11) zu einem zentralen Steuergerät (1) eines Fahrzeug-Insassenschutzsystems, einem Anschluss für mindestens eine Versorgungsleitung zum Anschließen an eine zentrale Energieversorgung und mindestens einer Leistungselektronik (22) zur Steuerung der mindestens einen reversiblen Rückhaltesystemkomponente (22).Decentralized, intelligent control unit ( 10 ) for a restraint system in a vehicle with a microcontroller ( 30 ) for processing crash-relevant data and for generating control signals for at least one reversible restraint system component ( 33 ), Means for energy supply ( 20 ) of components of the control unit ( 10 ), at least one energy store ( 21 ) for providing energy for the at least one reversible Restraint system component ( 33 ), an interface for at least one data line ( 11 ) to a central control unit ( 1 ) of a vehicle occupant protection system, a connection for at least one supply line for connection to a central power supply and at least one power electronics ( 22 ) for controlling the at least one reversible restraint system component ( 22 ). Steuereinheit gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Mittel zum Empfangen und Verarbeiten von Informationen von Sitzbelegungs- oder Insassenerkennungssystemen (23), Kindersitzerkennungssystemen (24) oder Gurtschlossschaltern (25) aufweist, um eine an die jeweilige Fahrsituation angepasste Steuerung der mindestens einen reversiblen Rückhaltesystemkomponente zu gewährleisten.Control unit according to claim 1, characterized in that it further comprises means for receiving and processing information from seat occupancy or occupant detection systems ( 23 ), Child seat recognition systems ( 24 ) or belt buckle switches ( 25 ) in order to ensure a control of the at least one reversible restraint system component adapted to the respective driving situation. Steuereinheit gemäß Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass sie Endstufen (26) zur Ansteuerung konventioneller pyrotechnischer Zünder, beispielsweise für Gurtstraffer (27) oder Gurtkraftbegrenzer (28) aufweist.Control unit according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises power amplifiers ( 26 ) for controlling conventional pyrotechnic igniters, for example for belt tensioners ( 27 ) or belt force limiters ( 28 ) having. Steuereinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie Beschleunigungssensoren (29) aufweist, um eine selbständige Crashsensierung durchführen zu können.Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises acceleration sensors ( 29 ) in order to carry out an independent crash sensing. Steuereinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Steuerschaltungen für Komfortfunktionen wie beispielsweise Sitzverstellung, Sitzmemory, Lordosenstütze und/oder Sitzheizung integriert sind.Control unit according to a of the preceding claims characterized in that control circuits for comfort functions such as Seat adjustment, seat memory, lumbar support and / or seat heating integrated are. Steuereinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steuerung aktiver Sicherheitssysteme wie einer automatischen Sitzverstellung bei einem erkannten Crash vorgesehen sind.Control unit according to a of the preceding claims characterized in that means for controlling active safety systems like an automatic seat adjustment in case of a detected crash are provided. Steuereinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle für die mindestens eine Datenleitung (11) zu dem zentralen Steuergerät (1) eine Bus-Schnittstelle ist.Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the interface for the at least one data line ( 11 ) to the central controller ( 1 ) is a bus interface. Steuereinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass kundenspezifische Steuersoftware über die mindestens eine Schnittstelle für die mindestens eine Datenleitung (11) in einen Speicher (31, 32) des Mikrocontrollers (30) geladen werden kann.Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed such that customer-specific control software via the at least one interface for the at least one data line ( 11 ) into a memory ( 31 . 32 ) of the microcontroller ( 30 ) can be loaded. Steuervorrichtung für ein Rückhaltesystem in einem Fahrzeug mit mindestens einer Steuereinheit (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die über mindestens eine Leitung (11) mit dem zentralen Steuergerät (1) eines Fahrzeug-Insassenschutzsystems verbunden ist.Control device for a restraint system in a vehicle with at least one control unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, which is connected via at least one line ( 11 ) with the central control unit ( 1 ) of a vehicle occupant protection system. Steuervorrichtung gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass an die mindestens eine Steuereinheit (10) eine reversible Rückhaltesystemkomponente wie ein reversibler Gurtstraffer und/oder ein ausfahrbares Polster innerhalb der Fahrgastzelle und/oder automatisch verstellbare Kopfstützen angeschlossen sind.Control device according to claim 9, characterized in that the at least one control unit ( 10 ) a reversible restraint system component such as a reversible belt tensioner and / or an extendable pad within the passenger compartment and / or automatically adjustable headrests are connected.
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