CN108688596B - 用于为车辆的安全设备提供激活电压的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于为车辆(100)的安全设备(104)提供激活电压的装置(102)。该装置(102)具有用于施加第一供电电压电位的供电接头(110)、用于输出激活电压的激活接头(112)和用于读取控制信号的控制接头(114)。此外，该装置(102)包括通道开关、第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，该通道开关连接在供电接头(110)和激活接头(112)之间，该第三控制开关具有与控制接头(114)连接的控制输入端。

Description

用于为车辆的安全设备提供激活电压的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于为车辆的安全设备提供激活电压的装置和方法。
背景技术
车辆中的安全气囊可通过使用安全半导体被触发。
发明内容
在该背景下，利用在此介绍的方案，提出了用于为车辆的安全设备提供激活电压的装置和方法以及安全装置。
通过例如实施为安全半导体的用于提供激活电压、例如用于激活安全气囊的装置的合适实施方式，使得装置可保持非常低的耗电量。
用于为车辆的安全设备提供激活电压、特别是受限的、可切换(高/低阻抗)的点火高侧供电电压的相应装置具有以下特征：
用于施加第一供电电压电位的供电接头、用于输出激活电压的呈输出端形式的激活接头，用于读取控制信号的控制接头和用于第二供电电位的接地接头，第二供电电位也称为第二供电电压电位或接地电位；
具有控制输入端的通道开关，其中该通道开关连接在供电接头和激活接头之间，并且构造用于在控制输入端施加第一信号电平时在一个或多个供电接头与激活接头之间提供导电连接，并且在控制输入端施加第二信号电平时在一个或多个供电接头和激活接头之间阻断导电连接；
具有第一接头、第二接头和控制输入端的第一控制开关，其中第一接头与通道开关的控制输入端连接，第二接头与激活接头连接，并且该控制输入端经由第一电阻器与通道开关的控制输入端连接；
具有第一接头、第二接头和控制输入端的第二控制开关，其中第一接头经由至少一个第二电阻器与第一控制开关的控制输入端连接，第二接头与第二供电电压电位连接，并且控制输入端经由至少一个第三电阻器与供电接头连接且经由二极管与第二供电电压电位连接；以及
具有第一接头、第二接头和控制输入端的第三控制开关，其中第一接头与第二控制开关的控制输入端连接，第二接头与第二供电电压电位连接，并且控制输入端与控制接头连接。
该装置可实现为可接在车辆电源和安全设备之间的安全半导体。第一供电电压电位可以是供电电压，并且第二供电电压电位可以是接地电位。该装置构造为当在控制接头处施加合适的控制信号时，则提供激活电压。通过使用控制开关，一方面可降低装置的耗电量，并且另一方面可确保可靠地提供激活电压。另外，可避免由于无意地提供激活电压而引起误触发。如果两个电路元件相互“连接”，则这可能意味着，它们通过直通导线或通过至少另一元件(例如电阻器)直接相互连接。根据一个实施方式，通道开关可理解为限制器。
第二控制开关可实施为，当第三控制开关响应于从控制接头读取的控制信号而闭合时，使得第二控制开关被断开。通过断开第二控制开关，可闭合通道开关/限制器，从而可提供低电阻(低阻抗)的受限的激活电压。
该装置可具有并联连接的两个第二电阻器。以这种方式，即使两个第二电阻器的其中一个发生故障，也可确保装置的可靠运作。
此外，该装置可具有由并联连接的第一电阻器对和并联连接的第二电阻器对构成的串联电路。由此实现了提高装置可靠性的冗余。
该装置可包括具有第一接头、第二接头和控制输入端的限位开关(阻抗转换器，齐纳电压去耦晶体管，ZD1)。在此，第一接头可与供电接头连接，第二接头通过串联电阻器Rg1、Rg2与通道开关的控制输入端连接，并且控制输入端通过至少一个第四电阻器与供电接头连接且通过精确的齐纳二极管与第二供电电压电位连接。通过限位开关，可将合适的信号电平施加到通道开关的控制输入端。
这些开关可实施为晶体管。这是成本低廉且可靠的实施方式。在此，通道开关可实施为功率MOS晶体管。第一控制开关可实施为双极型晶体管。第二控制开关可实施为NMOS晶体管。
该装置可实施为使得该装置适用于睡眠安全气囊控制器，也就是说，除非发生碰撞事故，否则即使在供电接头终端持续供电至16.5V的情况下也不会获得电流(在40℃下<2μA)。
用于车辆的安全装置具有以下特征：
上述用于为车辆的安全设备提供激活电压的装置；
至少一个车辆电池，其可通断地或永久地与所述装置的供电接头和接地接头连接，以便在供电接头处提供电池电压作为相对于接地接头的第一供电电压电位；
电能储备设备，其与所述装置的供电接头连接，以便向供电接头提供储备电压作为第一供电电压电位；和
安全设备，其与所述装置的激活接头连接，以便被提供激活电压(在正常情况下具有高电阻且电压受限，或者在碰撞情况下具有低电阻且电压受限)。
由此，所述装置可用作安全半导体。
可选地，安全装置可具有至少一个车辆电池，其作为永久电源与供电接头连接，以及作为可通断电源与装置的供电接头和参考点(接地接头)连接，以便在供电接头处提供电池电压作为相对于接地接头的第一供电电压电位。
在此，所述安全设备可以是人身保护器，例如安全气囊或安全带张紧器。
通过使用上述用于提供激活电压的装置为车辆安全设备提供激活电压的方法包括以下步骤：
向所述装置的供电接头施加第一供电电压电位；并且
向所述装置的控制接头提供控制信号。
该方法例如可以软件或硬件形式或以软件和硬件的混合形式例如在控制器中实现。
在本文中，装置可理解为处理传感器信号并据此输出控制信号和/或数据信号的电气装置。该装置可具有可构造为硬件和/或软件形式的接口。在基于硬件的构造方式中，接口例如可以是所谓的ASIC系统的一部分，其包含装置的各种功能。然而也可行的是，接口是自身的集成电路或至少部分由分立元件组成。在基于软件的构造方式中，接口可以是软件模块，其例如与其他软件模块并存于微控制器上。
附图说明
在此介绍的方案的实施例在附图中示出，并且在以下说明中得以详细阐释。其中：
图1根据一个实施例示出了具有用于为安全设备提供激活电压的装置的车辆的示意图；
图2示出了根据一个实施例的方法的流程图；并且
图3示出了根据一个实施例的用于提供激活电压的装置的电路图。
具体实施方式
在以下对本发明的有利实施例的说明中，对于不同附图中示出的且作用相似的元件使用相同或相似的附图标记，其中省去了对这些元件的重复说明。
图1根据一个实施例示出了具有用于为安全设备104提供激活电压的装置102的车辆100的示意图。安全设备104例如包括电路“FLIC/S-ASIC”和例如可触发安全气囊的点火装置，安全气囊也可以是安全设备104的一部分。
根据该实施例，装置102实施为安全半导体模块(SH)并且具有用于施加一个或多个第一供电电压电位的供电接头110、用于输出激活电压的激活接头112和用于读取控制信号的控制接头114。此外，装置102包括用于第二供电电压电位的接头，在此是接地接头115，也称为参考点或接地参考点。
供电接头110例如包括三个触点，对于激活情况通过这三个触点以三个不同的反极性保护电压电位向装置供电，这些电压电位呈电池电压KL30(永久)、电池电压KL15/KL15R(可通断)和电能储备设备116的电能储备电压VER<40V(在激活运行时)的形式。为了提供激活电压VH的电压限制界限，通过供电接头(110)中的例如第四触点(230)使用电能储备设备116的反极性保护电能储备电压VER。通过控制接头114可读取也称为P_SH或P_SVR的控制信号。装置102构造用于根据控制信号的信号状态将也称为VH的激活电压切换成相对于供电电压(220、224、228)的低电阻的电压受限状态，或相对于供电电压(220、224、228)的阻断状态，以及相对于供电电压VER(230)的高电阻的电压受限状态。此外，装置102构造用于限制电压VH。
根据一个实施例，装置102的功能使得装置102阻断(高电阻≈1.21KOhm并且电压受限)。当控制信号具有高Z或低的信号状态时，在装置102的“阻断”(＝T_P被阻断)状态中对于激活电压有：只要IVH＝0，则VH＝VH_HZ≈VH_lim*(Rb2_1‖Rb2)/(Rb2_1‖Rb2+Rg1+Rg2)+0.1V；当控制信号具有高的状态时会导通(低电阻≈5Ω…50mΩ并且电压受限)。在装置102的导通状态下，对于激活电压有VH＝VH_LZ<＝VH_lim-VGth。
根据一个实施例，装置102是用于在所谓的睡眠状态下没有耗电地从电池和电能储备设备116点火的安全半导体。
以下借助于可连接到持续供电(KL30)的安全气囊系统作为示例来说明装置102。通过总线通信(例如CAN/FlexRay通信)和/或唤醒线(所谓的Wake线)，系统启动或进入睡眠状态。
在此要求在睡眠状态中维持较低的系统供电电流。在此，呈安全半导体形式的装置102例如作为独立部件与点火回路的高侧和低侧输出级串联连接。装置102既可切断与供电接头110连接的电池线路又可切断电能储备设备116的电能储备线路，并且在发生碰撞时有针对性地致能来自电能储备设备116和/或电池能量供应。
另外，在激活接头112处提供的输出电压被控制或限制，以便将点火期间的功率损耗最优地分配在点火回路器件上。
装置102可有利地使用持续供电(KL30)，而在此不会超过睡眠状态下系统供电电流(＝睡眠电流)的阈值。
例如，装置102的供电电流可小于2μA，其中保证了抗潮湿的鲁棒性或者可靠的阻断和/或致能来自KL30或电能储备设备116能量供应。
通过装置102可在其他供电情况下满足对具有睡眠功能的安全气囊系统的要求。特别是即使作为要求使用KL30(持续正电)而不是仅使用KL15(点火)作为装置102的输入量，也可保持整个系统的睡眠电流<＝100μA。
此外，保证了对于泄漏、例如潮湿的高度鲁棒性，而不会在睡眠情况下进一步增加耗电。同样可引入措施，以便可在生产中进一步限制组装错误的影响，并且可省去额外的检测措施。这可通过有针对性地使用冗余和多样性来实现。
呈功率MOSFET晶体管形式的通道开关可用作装置102的设计的重要部分。设置用于点火的电源(在此为电压KL15、KL30和电能储备设备116的电压)反极性保护地向装置102供电。装置102借助于驱动级被致能或阻断。甚至在安全气囊系统启动中可建立内部电源电压之前，在装置102处存在相关输入电压的情况下将有效地阻断。
根据一个实施例，装置102可由微处理器的标准I/O接头以5V或3.3V的I/O电压安全地控制。在复位状态下，装置102同样将安全地阻断。
如果装置102实施为功率N-MOS晶体管，则在触发情况(碰撞)下输出电压可通过合适的栅极电压设定值被限制，从而可在装置和安全气囊高侧输出级之间分配功率损耗。
图2示出了用于为车辆安全设备提供激活电压的方法的流程图。为此可使用例如借助图1和图3说明的装置。在步骤201中，将第一供电电压电位施加到装置的供电接头。在步骤203中，将控制信号提供给装置的控制接头。通过控制信号驱动装置，从而使得装置通过使用第一供电电压电位来提供激活电压。
图3示出了根据一个实施例的用于提供激活电压VH的装置102的电路图。在此可以是借助图1说明的装置的实施例。
装置102的第一供电接头110的第一触点220通过二极管与用于提供电压KL30的第一车辆电池222连接。第一供电接头110的第二触点224通过二极管与用于提供开关电压KL15的第二车辆电池226连接。
通常仅涉及到具有发电机缓冲的车辆电池，其通过反极性保护(二极管)与供电接头块110的接头220永久连接，并且相同的车辆电压(具有发电机缓冲的车辆电池)通过可通断的线路同样经由反极性保护(二极管)与供电接头块110的第二接头224可通断地连接。该开关随着点火/点火装置(标记KL15)打开或随着收音机/附件设置(标记KL15R)的打开而闭合。
第一供电接头110的第三触点228通过反极性保护(二极管)与用于提供反极性保护的电能储备电压的电能储备设备116连接。第一供电接头110的第四触点230同样与电能储备设备116连接而没有反极性保护。
实施为安全半导体SH的装置102包括用于提供稳定的VH限制电压VH_lim的装置240，其在输入侧与第四触点230连接。
此外，装置102具有通道开关T_p、第一控制开关T_D1、第二控制开关T_D2和第三控制开关T_D3。
通道开关T_p连接在供电接头110的触点220、224、228和激活接头112之间。通道开关T_p具有控制输入端。如果在控制输入端处施加第一信号电平，则通道开关T_p闭合，并且如果在控制输入端处施加第二信号电平，则通道开关T_p断开。
第一控制开关T_D1的第一接头与通道开关T_p的控制输入端连接，并且通道开关T_p的第二接头与激活接头112连接。第一控制开关T_D1的控制输入端通过电阻器Rc与通道开关T_p的控制输入端连接。
第二控制开关T_D2的第一接头例如通过两个电阻器Rb2、Rb2_1与第一控制开关T_D1的控制输入端连接，并且第二控制开关T_D2的第二接头与地线115连接。第二控制开关T_D2的控制输入端例如通过四个电阻器Rpl、Rp2、Rp3、Rp4与供电接口110的触点220、224、228连接。在此，电阻器Rpl、Rp3并联连接并且电阻器Rp2、Rp4同样并联连接。电阻器Rpl、Rp3的第一接头与触点220、224、228连接，电阻器Rpl、Rp3的第二接头与电阻器Rp2、Rp4的第一接头连接，并且电阻器Rp2、Rp4的第二接头与第二控制开关T_D2的控制输入端连接。此外，第二控制开关T_D2的控制输入端通过二极管ZD2与地线115连接。
第三控制开关T_D3的第一接头与第二控制开关T_D2的控制输入端连接，并且第三控制开关T_D3的第二接头与地线115连接。第三控制开关T_D3的控制输入端与控制接头114连接。在此，例如电阻Rb连接在控制接头114和第三控制开关T_D3的控制输入端之间。另外，控制接头114通过电阻器Rbel与地线115连接。
激活接头112例如通过电容器Cout、Cout_1和二极管Dout与地线115连接。
装置240具有限位开关(阻抗转换器)T_kop。限位开关T_kop的第一接头(集电极、漏极)与由Rv1、Rv2形成的前置电阻器的串联电路的开始端连接，并且附加地与供电接头110的触点230连接。限位开关T_kop的第二接头(发射极、源极)通过二极管D1与装置240的输出端连接，通过装置240向该处提供电压VH_lim。限位开关(基极)T_kop的控制输入端(基极、栅极)连接到齐纳二极管ZD1的阴极，其同样与由Rv1、Rv2构成的串联电路的一端连接。通过选择二极管ZD1的合适的齐纳电压，可调节电压VH_lim以使其最佳地适用于安全设备104。齐纳二极管ZD1的阳极与地线115连接。
例如，提供电压VH_lim的装置240的输出端经由通过两个电阻器RG1、RG2构成的串联电路与通道开关T_p的控制输入端(栅极)连接。此外，通道开关T_p的控制输入端例如通过两个并联连接的电容器Cg1、Cg2与地线115连接。
在安全气囊应用中，与电能储备电容C_ER的电能储备电压VER存在反极性保护的高电流连接，该电能储备电容C_ER通过充电/放电装置116达到适合于工作阶段的电压。
根据应用要求，设置有与车辆电压KL15、KL30的其他高电流连接。高电流输入端在装置102中作为“线或(verdrahtetes Oder)”连接到装置102的输入电压SH_IN，也称为第一供电电位。线或连接确保了在点火情况下(如果存在)电能储备电压VER由电池电压KL15、KL30支持。由此，即使在电能储备不足或ER-Elko拆除(ER-Elko-Abriss)的情况下，也可激活点火回路。
非反极性保护电能储备电压VER用作装置102的驱动电压。这一方面用于确保在车辆电压KL15作为装置102的输入电压接通的一瞬间不存在装置102的功率MOS晶体管T_p的控制电压。这仅在例如由系统控制器完全控制之后借助于电能储备设备116的微控制器可控的充电器/放电器通过缓慢地建立电能储备电压VER来建立。如果在睡眠系统中车辆电压KL30保持为装置102在停放车辆中的输入电压，则同样如此。在这种情况下，在自给自足的时间和随后的由放电装置116进行的主动放电结束之后，随着在安全气囊系统中最终的被动放电，不再存在有用于装置102的功率MOS晶体管T_p的控制电压。
为了控制装置102，设置有呈控制输入端114形式的输入(Input)，其例如可连接到安全气囊微控制器的I/O端口。该控制可通过3.3V I/O或5V I/O进行。该控制用于增强装置102的主动阻断，或者为测试目的或在发生碰撞时用于功率MOSFET晶体管T_p的激活(所谓的导电控制)。
根据图3所示的实施例，功率MOS晶体管T_p(也称为T_power_nmos)由双极型晶体管T_D1控制。如果安全气囊控制器处于睡眠状态，则在最坏的情况下电压KL30可反极性保护地施加在装置102的输入端。否则不再有其他的电压，因为车辆未被使用。在这种情况下，电能储备在关闭车辆几百毫秒之后已经衰减(通过用于自给自足时间的系统供电的电能汲取以及进一步的主动和被动放电(设备116))。
在该睡眠情况下，对由KL30供电的控制器(在此为装置102)的功耗提出了较高的要求。为了满足该要求，将另一信号晶体管T_D2作为NMOS插入装置102的电路中。该晶体管T_D2具有尽可能低的栅极阈值电压，使得即使是最小的现有KL30电压也可用于确保功率MOS输出级T_p的可靠阻断。
晶体管T_D2通过冗余电阻器Rpl、Rp2、Rp3、Rp4被控制。该四电阻结构的电阻器Rpl、Rp2、Rp3、Rp4保证了即使电阻器Rpl、Rp2、Rp3、Rp4的其中一个例如由于断路或短路而失效也不会出现不允许的情况。此外，可通过符合非常稳固的设计规则来设计电阻器Rpl、Rp2、Rp3、Rp4的规格参数(例如小于100KOhm)和湿度，而不会违反当今安全半导体电路的睡眠电流要求。
为了确保在跳变启动条件下没有过度的电压损坏晶体管T_D2，设置有例如具有18V钳位电压的栅极钳位二极管ZD2。这是必要的，因为标准的信号MOSFET不允许被加载高于20V的栅极电压。在此，相应的钳位结构通常集成在MOSFET中，但应附加地设置外部冗余，在此呈二极管ZD2的形式。在睡眠情况下，这对装置102的睡眠电流没有影响，因为在停泊(无操作)的车辆中车辆电压(KL30)不是由发电机提供，而是由车辆电池222提供。但是，在铅酸电池的情况下，该电压通常不超过13.8V，由此不会有钳位电流耗散到二极管ZD2中。
在运行情况(安全气囊运行)下，在电能储备电压为33V并且有效上拉电阻Rpl‖Rp3＝42.85k且Rp2‖Rp4＝43.25k＝总共86.1k时，随着被动或主动的锁定(通过P_SVR＝高Z/低)可预计电能储备设备116的静态电流消耗为IRp<＝[33V(VER)-18V(ZD2)]/86.1k＝0.174mA。
由上拉电阻器Rpl、Rp2、Rp3、Rp4控制的晶体管T_D2可通过电阻器Rb2、Rb2_1启用PNP双极型栅源晶体管T_D1中的发射极-基极电流。
晶体管T_D1通过导电的发射极-集电极路径保证功率NMOS晶体管T_p的阻断。
使用两个基极电阻器Rb2、Rb2_1，以便在电阻器Rb2、Rb2_1的其中一个中断时仍然可靠地控制晶体管T_D1，并且主动锁定功率NMOS晶体管T_p。
此外，电阻器Rb2、Rb2_1可不同地实施，以便在生产中从两个不同的传动带装配。这提高了对生产中的错误(错误的传动带等)的鲁棒性，而不会有安全相关的或系统性的影响。该方法基本上已在必要的地方用于该安全相关的电路中(Rpl≠Rp3≠Rp2≠Rp4；Rgl≠Rg2；Rvl≠Rv2；Rb2≠Rb2_1)。
电阻器Rc在碰撞情况或装置102的测试情况下通过清除晶体管T_D1的发射极-基极路径来确保快速驱动。
电能储备设备116的直接提供给装置102的电压VER通过电阻器Rv1、Rv2和齐纳二极管ZD1被钳位到期望的极限值，例如27V。通过去耦晶体管Tkop和二极管D1，该电压无反馈或至少基本上无反馈，并且对于装置102反极性保护，其作为在碰撞中或在测试情况下提供给激活接头112的输出电压的极限参考值被预先确定。通过适当选择齐纳二极管ZD1的钳位电压，可在驱动情况下获得任何期望的电压VH_lim。
通过在控制接头114处读取的控制信号P_SVR＝High来驱动双极性晶体管T_D3，并且NMOS_FET T_D2如PNP晶体管T_D1一样被阻断。由此，限制电压VH_lim通过电阻器Rg1、Rg2提供给功率NMOS T_p。
在装置102短路到地线115或在随后的电路104中发生短路的情况下，电阻器Rg1、Rg2用于在装置102的阻断状态下电压VH_lim的电流限制。即使在电阻器Rg1、Rg2的其中一个短路的情况下，该冗余也确保了该功能的实现。
电容Cg1、Cg2在例如由点火回路激活期间的高动态电流汲取引起的电能储备设备116电压VER波动的情况下防止栅极电压波动。
在阻断状态下，在用作装置102的输出端的激活接头112处建立由电压VH_lim和电阻器Rg1、Rg2、Rb2、Rb2_1的分压比[Rb2*Rb2_1/Rb2+Rb2_1]/{[Rb2*Rb2_1/Rb2+Rb2_1]+Rg1+Rg2}形成的电流受限的电压。这可为了测试目的通过电压VH的电压测量例如在所连接的系统ASIC/FLIC中进行检测。如果例如在发生碰撞的情况下装置10被触发，则在激活接头112处建立激活电压VH<VH_lim-VGth(IVH)。这也可通过测量电压VH来检测以用于测试目的。
激活接头112处的输出电容Cout、Cout_1一方面用于例如下游FLIC高侧输出级的电能受限的高电流检测，而且用于抑制耦合到电压VH中的瞬变。二极管Dout用于感应电流峰值(例如电感布局)的续流。根据一个实施例，二极管Dout实施为肖特基二极管。
装置102的特征在于睡眠状态下非常低的泄漏电流。另外，根据一个实施例应注意的是，使用特定的多样性部件和冗余部件，以提高装置102的可靠性和容错率。
根据一个实施例，装置102实施为使得装置102适用于睡眠安全气囊控制器，即，除非发生碰撞，否则即使在供电接头110的端子220、224处永久供电至16.5V的情况下也不会获得电流(<2μA@40℃)。
根据一个实施例，在装置102中，通道开关(T_p)构造用于为测试目的而在元件(110；230；T_kop、D1、Rg2、Rg1和T_D1和VH)之间提供限定的高电阻连接。
根据一个实施例，装置102包括在输出端VH处的输出保护二极管(阴极)、在接地接头115处用于电感瞬变的续流的阳极，该电感瞬变由安全设备104中的开关操作引起或由安全设备104在碰撞情况下在点火回路中的感应脉冲注入引起。
根据一个实施例，装置102借助于VH电压的监测而被阻断其功能，即，VH电平高阻抗(P_SVR＝0或高Z)可按如下方式被检测：
VH_HZ≈VH_lim*(Rb2_1‖Rb2)/(Rb2_1‖Rb2+Rg1+Rg2)+0.1V-IVH_HZ*(Rb2_1‖Rb2)*(Rg1+Rg2)/(Rb2_1‖Rb2+Rg1+Rg2)，例如VH_lim*8.57k/9.78k+0.1-IVH_HZ*1.06k，IVH_HZ是安全设备在正常情况(没有碰撞)下的供电电流，或IVH_HZ_TEST是没有碰撞但在安全设备104的VH处的测试电流消耗。
根据一个实施例，装置102借助于VH电压的监测而导通其功能，即，可检测VH电平低阻抗(P_SVR＝0或高Z)：VH_LZ≈VH_lim-VGSth_T_P-0*IVH_LZ_TEST，在VH处没有测试电流消耗的可测量的依赖性。
通常，电压222、226由通过发电机缓冲的车辆电池形成。在此，端子15/15R通过一个开关来应用。根据这样的实施例，相应的开关布置在将元件226与接头224连接的线路中，例如在元件226和图3所示的二极管之间。
如果一个实施例在第一特征和第二特征之间包括“和/或”连接词，则这可解读为，该实施例根据一个实施方式既具有第一特征又具有第二特征，并且根据另一实施方式仅具有第一特征或者仅具有第二特征。

Claims (16)

1.一种用于为车辆(100)的安全设备(104)提供激活电压(VH)的装置(102)，其中所述装置(102)具有以下特征：
用于施加第一供电电压电位的供电接头(110；220、224、228、230)、用于输出激活电压(VH)的呈输出端形式的激活接头(112)、用于读取控制信号(P_SVR)的控制接头(114)和用于第二供电电位的接地接头(115)；
具有控制输入端的通道开关(T_p)，其中所述通道开关(T_p)连接在所述供电接头(110；220、224、228、230)和所述激活接头(112)之间，并且构造用于在所述控制输入端施加有第一信号电平时在所述供电接头(110；220、224、228)和所述激活接头(112)之间提供导电的连接，并且在所述控制输入端施加有第二信号电平时在所述供电接头(110；220、224、228、230)和所述激活接头(112)之间阻断所述导电连接；
具有第一接头、第二接头和控制输入端的第一控制开关(T_D1)，其中所述第一控制开关(T_D1)的第一接头与所述通道开关(T_p)的控制输入端连接，所述第一控制开关(T_D1)的第二接头与所述激活接头(112)连接，并且所述第一控制开关(T_D1)的控制输入端经由第一电阻器(Rc)与所述通道开关(T_p)的控制输入端连接；
具有第一接头、第二接头和控制输入端的第二控制开关(T_D2)，其中所述第二控制开关(T_D2)的第一接头经由至少一个第二电阻器(Rb2、Rb2_1)与所述第一控制开关(T_D1)的控制输入端连接，所述第二控制开关(T_D2)的第二接头与第二供电电压电位连接，并且所述第二控制开关(T_D2)的控制输入端经由至少一个第三电阻器(Rpl、Rp2、Rp3、Rp4)与所述供电接头(110；220、224、228)连接且经由二极管(ZD2)与所述第二供电电压电位连接；和
具有第一接头、第二接头和控制输入端的第三控制开关(T_D3)，其中所述第三控制开关(T_D3)的第一接头与所述第二控制开关(T_D2)的控制输入端连接，所述第三控制开关(T_D3)的第二接头与所述第二供电电压电位连接，并且所述第三控制开关(T_D3)的控制输入端与所述控制接头(114)连接。
2.根据权利要求1所述的装置(102)，其中当所述第三控制开关(T_D3)响应于从所述控制接头(114)读取的控制信号(P_SVR)而闭合时，所述第二控制开关(T_D2)被断开并且不导通。
3.根据权利要求1或2所述的装置(102)，所述装置具有并联连接的两个第二电阻器(Rb2、Rb2_1)。
4.根据权利要求1或2所述的装置(102)，所述装置具有由并联连接的第一电阻器对(Rpl、Rp3)和并联连接的第二电阻器对(Rp2、Rp4)构成的串联电路。
5.根据权利要求1或2所述的装置(102)，包括具有第一接头、第二接头和控制输入端的限位开关(T_kop)，其中所述限位开关(T_kop)的第一接头与所述供电接头(110；230)连接，所述限位开关(T_kop)的第二接头与所述通道开关(T_p)的控制输入端连接，并且所述限位开关(T_kop)的控制输入端经由至少一个第四电阻器(Rv1、Rv2)与所述供电接头(110；230)连接且经由二极管(ZD1)与所述第二供电电压电位连接。
6.根据权利要求1或2所述的装置(102)，其中所述通道开关(T_p)、所述第一控制开关(T_D1)、所述第二控制开关(T_D2)和所述第三控制开关(T_D3)实施为晶体管。
7.根据权利要求1或2所述的装置(102)，其中所述通道开关(T_p)实施为功率MOS晶体管，和/或所述第一控制开关(T_D1)实施为双极型晶体管，和/或所述第二控制开关(T_D2)实施为NMOS晶体管。
8.根据权利要求1或2所述的装置(102)，所述装置实施为适用于睡眠安全气囊控制器的装置(102)。
9.根据权利要求1或2所述的装置(102)，其中所述通道开关(T_p)构造用于在元件(110；230；T_kop、D1、Rg2、Rg1和T_D1和VH)之间提供用于测试目的的限定的高电阻连接。
10.根据权利要求1或2所述的装置(102)，包括输出保护二极管，所述输出保护二极管具有在所述激活接头(112)处的阴极和在所述接地接头(115)处的阳极，以用于电感瞬变的续流，所述电感瞬变由所述安全设备(104)的开关操作引起，和/或由所述安全设备(104)在碰撞情况下在点火回路中的感应脉冲注入引起。
11.根据权利要求1所述的装置(102)，其中所述激活电压是受限的可切换的点火高侧供电电压。
12.一种用于车辆(100)的安全装置，其中所述安全装置具有以下特征：
根据权利要求1至11中任一项所述的装置(102)；
至少一个车辆电池(222、226)，所述车辆电池可通断地或永久地与所述装置(102)的供电接头(110；220、224)和接地接头(115)连接，以便在所述供电接头(110；220、224)处提供电池电压作为相对于所述接地接头(115)的第一供电电压电位；
电能储备设备(116)，所述电能储备设备与所述装置(102)的供电接头(110；228、230)和接地接头(115)连接，以便向所述供电接头(110；228、230)提供储备电压作为相对于接地接头(115)的第二供电电压电位；和
安全设备(104)，所述安全设备(104)与所述装置(102)的激活接头(112)连接，以便在碰撞情况下通过切换成低阻抗的受限的点火高侧供电电压(VH)提供点火电流。
13.根据权利要求12所述的安全装置，其中所述安全设备(104)为人身保护器。
14.根据权利要求12或13所述的安全装置，具有至少一个车辆电池(222、226)，所述至少一个车辆电池作为永久电源与所述供电接头(110；220)连接，以及作为可通断的电源与所述装置(102)的供电接头(110；224)和接地接头(115)连接，以便在所述供电接头(110；220、224)处提供电池电压作为相对于所述接地接头(115)的第一供电电压电位。
15.一种通过使用根据权利要求1至11中任一项所述的装置(102)为车辆(100)的安全设备(104)提供激活电压(VH)的方法，其中所述方法包括以下步骤：
向具有永久接地接头(115)的装置(102)的供电接头(110；220、224、228、230)施加(201)具有固定接地参考点的供电电压；并且
向所述装置(102)的控制接头(114)提供(203)控制信号(P_SVR)。
16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述施加(201)的步骤中，向具有永久接地接头(115)的所述装置(102)的供电接头(110；220、224、228、230)施加具有固定接地参考点的供电电压。
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