CN101959719B - 用于触发车辆的人员保护装置的控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于触发车辆的人员保护装置的控制装置和方法，其中设置至少两个半导体构件，所述半导体构件导致人员保护装置的触发。所述至少两个半导体构件为所述控制装置提供电源电压。此外，该至少两个半导体构件监视该电源电压，其中所述至少两个半导体构件至少在一个方向上关于该电源电压自相监视。所述至少两个半导体构件共同根据所述电源电压的所述监视实现对所述控制装置的复位。

Description

用于触发车辆的人员保护装置的控制装置和方法

技术领域

本发明涉及用于触发车辆的人员保护装置的控制装置及方法。

背景技术

由DE102004060296A1已知，在用于触发人员保护装置的控制装置中采用至少两个半导体构件，所述两个半导体构件各具有特有的半导体载体。所述构件在功能上一致。

发明内容

与之相比，用于触发车辆的人员保护装置的按照本发明的控制装置及按照本发明的方法具有以下优点：现例如在点火电路的数量大的情况下，存在多个具有如提供电源电压的相似或相同功能的半导体构件，并且这些半导体构件根据对该电源电压的监视实现对所述控制装置的共同的复位功能。即如果全部的电源电压都已达到在预先给定的区域之内的值，则释放所述复位并且所述控制装置能够用这些电源电压正确地工作。按照本发明在此如此设置，即所述至少两个半导体构件互相关于所述电源电压自相监视。这意味着，所述电源电压的提供的至少一部分由另一个半导体构件监视。由此，在这样的分布式电源系统中保证了鲁棒的电压监视和复位生成。在这里，这通过自监视的电源电压在各种半导体构件之间的级联布线实现。由此不需要例如通过微控制器对半导体构件单独监视。

在这里，控制装置是一种电气装置，其分析传感器信号并据其触发人员保护装置如安全气囊、安全带拉紧器或者行驶动力学调节装置或者制动器。触发在此意为该人员保护装置的激活。

半导体构件理解为集成电路，其具有特有的半导体基底。所述至少两个半导体构件在此能够被安置在共同的壳体内。

在这里，电源电压主要理解为所述控制装置为运行所需的电压。这例如是稳定的5和3.3伏特的低电压。这些低电压既用作半导体构件的自用电源也用作所述控制装置的另外的组件的电源。

监视功能检验可用的电源电压或生成的电压所处的值区。由可用的电源电压或生成的电压最终得出电源电压。如果电源电压处于预先给定的区域之内，则各半导体构件的在提供这样的电源电压方面的功能作用被关闭。监视功能例如能够通过比较器以硬件-和/或软件的方式实施。附加地，在这里的半导体构件关于该监视被级联布线。也就是说，所述半导体构件获取所述另一个半导体构件关于电源电压的生成的至少一个参数(例如调节器输出电压)。所述监视在此能够相互地实现或者仅是单方的，即所述监视仅在一个方向上实现。

复位功能在这里理解为生成用于控制装置中的构件的复位信号。如上所述，当所述电源电压在预先给定的参数之内，则释放该复位(例如高电平)，且此后在运行故障的情况下或者在所述装置关闭后激活该复位(例如低电平)。所述复位导致所述构件的预定义的状态。当所述电源电压不在预先给定的参数之内时，所述复位功能被激活。

复位激活在此意为识别到故障状态或者电源不足，且所述装置被禁止，即不存在触发功能。

复位释放是在上电之后的正常状态，在该状态下全部的内部电压均在期望的区域内，并且存在所述控制装置及其组件的完全的功能。在这里，所述复位是低激活的，即高电平3.3V＝复位释放；低电平＝复位激活。

通过改进方案能够有利地改进给出的用于触发车辆的人员保护装置的控制装置以及方法。

在此有利的是，所述各监视功能监视另一个半导体构件的线性调节器的至少一个输出电压。在此检验规定的带-(最小和最大)电压边界或者最小-电压边界的保持。线性调节器是为电源电压的生成所必需的构件。

此外有利的是，所述复位功能具有至少一个电流源以用于给出至少两个电流。由此，复位激活或者复位释放动作能够通过不同的电流被编码。所述电流在此能够至少以因数2相区别，其中用于复位的激活的电流比用于复位的释放的第二电流高。由此在多个半导体构件的情况下，用于复位的激活的电流必要时能够抑制其他的半导体构件的故障判决。在此被证实为特别有利的是，所述第一电流确定在至少2mA且所述第二电流确定在最大1mA。在另外的变型中被证实为有利的是，所述第一电流确定为至少4mA。由此用于复位的激活的电流被给定为至少2mA，且用于释放的电流被给定为最大1mA。

由各种半导体构件的复位构成用于总系统的共同的复位能够通过直接的连接或者通过附加的分析逻辑(例如各种微控制器端口)实现。

如果例如存在三个半导体构件，它们的复位输出直接相连，则为了释放总复位，全部单个构件必须释放其复位。否则，一个半导体构件中的复位激活电流源的触发负责激活总复位。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出，并在下面的说明书中对其进行详细解释。附图中：

图1示出了车辆中具有相连接的元件的依据本发明的控制装置的电路方框图，

图2示出了依据本发明的3个连接在一起的半导体构件的电路图，

图3示出了依据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1在电路方框图中示出了车辆FZ中依据本发明的控制装置SG，具有相连接的元件碰撞传感装置CS和人员保护装置PS。在这里选择简化的表示，对于真正的运行还需要比示出的更多的组件，但是出于简化原因省略这些组件。

所述碰撞传感装置CS连接在控制装置SG内的接口IF上。所述碰撞传感装置CS是指例如加速度-、空气压力-、固体声-、和环境传感器。信号例如通过总线或者点到点连接传输到接口IF。通常采用电流调制。传感器中有许多传感器如加速度-、固体声-、和空气压力传感器是微机械地制造的并由此能够易于大量制造。

所述接口IF在这里被构造为集成电路。可能的是，其由多个集成电路与分立的元件组合和/或与软件组合来实现。所述接口IF接收碰撞传感装置CS的信号，并将其转化为用于所述控制装置的简单的协议。通常采用SPI总线以用于该信号的传输。所述信号从所述接口IF传输到作为分析电路的微控制器μC以及IC1。也能够采用其他的处理器类型、ASICs和/或分立的元件取代微控制器。出于简化原因没有示出外围组件如存储器等。所述微控制器μC用加载的分析算法分析所述传感器信号，并根据该分析的结果生成触发信号。与此并行地，所述半导体构件IC1也收到所述传感器信号，为了分析这些传感器信号，所述IC1也具有分析分析电子，其以简单的方式分析所述传感器信号，并将相应的释放信号传输到点火电路FLIC。

所述构件IC1也实现例如看门狗功能。此外，所述半导体构件IC1依据本发明实现电源电压的提供。这也由另外的半导体构件IC2如此实现。所述半导体构件IC1和IC2例如提供3.3和5伏特作为电源电压。所述半导体构件IC1和IC2此外各具有监视功能M1和M2，所述监视功能验证所生成的电源电压是否保持在确定值。为此采用比较器，以硬件或软件方式。此外，所述半导体构件IC1和IC2具有复位功能R1和R2，当所述电源电压不位于预先给定的参数之内时，则由所述半导体构件IC1和IC2激活所述复位功能。随后，所述控制装置的其他组件能够被复位，以将其带入定义的状态。

该复位功能R1和R2是直接或者通过逻辑连在一起并与控制装置的全部组件相连，以便当所述电源电压不在预先给定的参数之内时激活复位，或者当所述电源电压正确时释放所述复位。所述释放在上电后实现，以便使控制装置SG的运行成为可能。

所述点火电路FLIC具有电控功率开关，其根据微控制器μC的信号和另外的相关信号被触发。通常每一点火电路采用两个功率开关，然而也可能的是，设置多于这两个功率开关。重要的是通过所述微控制器μC和所述半导体构件IC1的冗余分析。

图2示出了三个依据本发明连接在一起的半导体构件ASICA、B和C的方框电路图。所述三个ASICsA、B和C提供多个电源电压。这些电压其中之一是VST33，其为半导体构件和全部其他的系统构件的自用电源提供3.3V。电压VST33在可能的滤波(通过外部构件)之后作为AVST33(模拟电路部分的电源)和DVST33(数字电源)返还给ASICsA、B和C以用于ASICsA、B和C的自用电源。不仅输出电压VST33而且输入电压AVST33和DVST33均在ASIC特有的复位生成器中被监视。为了使ASICs的互相监视成为可能，以级联(部分或全部)形式实现AVST33-和DVST33电源。ASICC的输出信号VST33被输到ASICA的输入AVST33和DVST33。ASICA的输出信号VST33相应地到达ASICB的输入AVST33和DVST33。ASICB的输出信号再到达ASICC的两个输入。在复位生成器202、203和205的块209、210和211中信号相互结合并被分析。据其选择电流源，通过所述电流源输出复位电流。为了复位判决还附加地采用另外的ASIC内部信号。

块209、210和211中的分析通过比较器进行。如果电压中的至少一个不正常，则选择下拉电流源I_PD，其在全部三个复位生成器202、203和205中都是这样被表示的。如果电压均正常，则选择上面的上拉源I_PU。所述电流源I_PU的电流负责释放所述复位。为此其例如具有1mA。所述电流源I_PD的电流负责通过输出206、207和208激活复位功能。一旦ASICsA、B和C中的一个输送各自的电流源I_PD的电流，则立即发生控制装置内的组件的复位或者取决于逻辑块212的存在和方式的相应的反应。如果全部ASICsA、B和C输送各自的电流源I_PU，则发生复位的释放。通过箭头200、201、204示出了相互的监视。

图3在流程图中示出了依据本发明的方法。在方法步骤300中通过半导体构件ASICA、B和C由电池电压生成电源电压。在方法步骤301中通过比较器实现对自用的电源电压的监视，且在方法步骤302中实现对外部的线性调节器的监视，即对其他的ASICs中的一个的输出电压的监视，如在图2中所示。在方法步骤303中检验，所述电源电压中是否只有一个不正常。如果是这种情况，则在方法步骤309中至少由一个ASIC选择电流I_PD，并在方法步骤305中加入其它的电流，所述其他的电流由其他的ASICs输出。然而如果在方法步骤303中证实，电压均正常，则在方法步骤304中选择各电流源I_PD的电流。在方法步骤305中，例如依据图2，累加单个半导体构件的电流，以便随后在方法步骤306中检验，其是否在确定的边界之下。该边界在正常情况下位于0mA，即正的电流总是意味着由ASIC从3.3V(PU)输送的、即导致复位释放的电流。负的电流意味着向着地GND(PD)流入ASIC中的、即导致复位激活的电流。如果是这样的情况，即电流的和低于所述边界，则在方法步骤307中进行控制装置中组件的复位。如果不是这种情况，本方法在方法步骤308中结束。

Claims (10)

1.一种用于触发车辆(FZ)的人员保护装置的控制装置(SG)，具有至少两个半导体构件，所述半导体构件导致所述人员保护装置的激活，其特征在于，所述至少两个半导体构件各自为所述控制装置(SG)提供电源电压(VST33)，所述至少两个半导体构件各自具有对所述电源电压(VST33)的监视功能，其中所述至少两个半导体构件借助各自的监视功能至少在一个方向上附加地互相关于所述电源电压自相监视，所述至少两个半导体构件具有用于所述控制装置(SG)的共同的复位功能，所述复位功能根据所述监视功能的输出信号被激活。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述至少两个半导体构件中的一个半导体构件的监视功能关于所述电源电压监视所述至少两个半导体构件中的另一个半导体构件的至少一个线性调节器。

3.根据权利要求1或者2所述的控制装置，其特征在于，所述复位功能具有至少一个电流源以用于给出至少两个电流。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述至少两个电流至少以因数2相区别，其中用于所述复位的激活的第一电流高于用于所述复位的释放的第二电流。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述第一电流是2mA且所述第二电流是1mA。

6.一种用于触发车辆(FZ)的人员保护装置(PS)的方法，具有至少两个半导体构件，所述半导体构件导致所述触发，其特征在于，所述至少两个半导体构件各自为控制装置(SG)提供电源电压，所述至少两个半导体构件各自监视所述电源电压，附加地所述至少两个半导体构件至少在一个方向上互相关于所述电源电压自相监视，由所述至少两个半导体构件根据所述电源电压的所述监视共同进行对所述控制装置(SG)的复位。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少两个半导体构件如此地关于所述电源电压自相监视，即所述至少两个半导体构件中的一个半导体构件监视所述至少两个半导体构件中的另一个半导体构件的至少一个线性调节器。

8.根据权利要求6或者7所述的方法，其特征在于，为所述复位，至少一个电流源提供至少两个电流。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少两个电流以因数2相区别，其中用于禁止所述复位的第一电流高于用于释放所述复位的第二电流。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，采用2mA作为所述第一电流并采用1mA作为所述第二电流。