DE102006056097A1 - Controller i.e. airbag controller, for use in e.g. car, has housing provided with printed circuit board, and one-way acceleration sensor system, which is attached to outer side of housing, where housing is made of plastic - Google Patents

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Abstract

The controller i.e. airbag controller (ABSG), has a housing with a printed circuit board (LP), and a one-way acceleration sensor system (BS) that is attached to an outer side of the housing, where the housing is made of plastic. The one-way acceleration sensor system has an acceleration tag with a fluid, whose color is changed during reaching a pre-set acceleration value of an indicator sponge. The system has a micromechanically manufactured acceleration sensor.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The The invention relates to a control device after the genus of the independent Claim.

Aus DE 199 12 256 C1 ist bereits ein Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln bekannt, bei dem das Steuergerät ein Kunststoffgehäuse aufweist.Out DE 199 12 256 C1 already a control device for controlling personal protection means is known, in which the control device has a plastic housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass das Steuergerät mit einer Einwegbeschleunigungssensorik versehen ist. Diese Einwegbeschleunigungssensorik ermöglicht es, eine bestimmte, einmalig auftretende hohe Beschleunigung zu messen, wie sie beispielsweise bei einem Sturz des Steuergeräts auftritt. Diese Messung kann zur Beurteilung herangezogen werden, ob die Verwendung des Steuergeräts weiterhin angezeigt ist oder ob die Beschleunigung so hoch ist, dass mit einer Beschädigung des Steuergeräts aufgrund der hohen Beschleunigung zu rechnen ist. Das erfindungsgemäße Steuergerät weist damit eine Aussage auf, ob es wieder verwendbar ist. Die Einwegbeschleunigungssensorik ist dabei irreversibel ausgestaltet, d.h. ist die Grenzbeschleunigung einmal überschritten, dann verbleibt die Einwegbeschleunigungssensorik in ihrem Zustand unbeachtlich weiterer auftretenden Beschleunigungen. Andere Effekte können jedoch, auch wenn nicht beabsichtigt, die Einwegbeschleunigungssensorik in ihrem Zustand beeinflussen.The Control unit according to the invention with the features of the independent Claim has in contrast the advantage that the control unit is provided with a one-way acceleration sensor. This one-way acceleration sensor allows, to measure a specific, one-off high acceleration, as it occurs, for example, in a fall of the controller. This measurement can be used to assess whether the use of the control unit is still displayed or if the acceleration is so high that with damage of the control unit due to the high acceleration is expected. The control device according to the invention has Thus a statement on whether it is reusable. The one-way acceleration sensor is irreversible, i. e. is the limit acceleration once exceeded, then the one-way acceleration sensor remains in its state irrespective of further occurring accelerations. Other effects, however, can although not intended, the one-way acceleration sensor in their condition.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Steuergeräts möglich.By those in the dependent Claims listed measures and further developments are advantageous improvements of the independent claim specified control unit possible.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für Steuergerätegehäuse, die vorwiegend aus Kunststoff hergestellt sind, da diese Kunststoffe zwar gewisse Verformungen zulassen, aber feine Risse im Gehäuse oder in der darin befindlichen Leiterplatte oder -platten vorkommen können, die bei einer weiteren Belastung letztlich zu einer Fehlfunktion des Geräts führen können. Solch eine Beeinflussung kann beispielsweise ein Bauteil in seinen elektrischen Eigenschaften verändern. So ein Bauteil ist beispielsweise eine Leiterbahn oder eine Leiterplatte. Die Zustandsänderung tritt dabei auch bei einem ausgeschalteten Steuergerät ein. So kann jederzeit erkannt werden, ob das Steuergerät einer Beschleunigung ausgesetzt war, die zu einer kritischen Verformung des Gehäuses und der Leiterplatte führen kann. Man kann auch detektieren, ob das Steuergerät vor oder während des Einbaus fallengelassen wurde. Damit kann jederzeit eine kritische Beschleunigung des Steuergeräts erkannt werden, selbst wenn keine Stromversorgung gewährleistet ist. Dies ist beispielsweise beim Einbau ins Fahrzeug bei einem parkenden Auto oder bei einem Crash, der zum Verlust der Stromversorgung führt, der Fall. Die günstigen Kunststoffgehäuse können für die Steuergeräte verwendet werden. Das erfindungsgemäße Steuergerät ist dabei für ein großes Anwendungsgebiet einsetzbar. Dazu zählen nicht nur der Personenschutz, sondern auch medizinische Geräte wie Defibrillatoren zur Wiederbelebung oder Steuergeräte in anderen Fahrzeugen und Flugzeugen.The Invention is particularly advantageous for control unit housing, which is mainly made of plastic Although these plastics allow certain deformations, but fine cracks in the housing or in the printed circuit board or plates therein can, which in the event of further stress ultimately leads to a malfunction of the device. Such an influence, for example, a component in its electrical Change properties. Such a component is for example a conductor track or a printed circuit board. The state change also occurs when the control unit is switched off. So can be detected at any time, whether the control unit was exposed to acceleration, which can lead to a critical deformation of the housing and the circuit board. You can also detect whether the controller before or during the Installation was dropped. This can always be a critical Acceleration of the controller detected even if no power supply is guaranteed. This is for example when installed in the vehicle in a parked car or at a Crash, which leads to the loss of power, the case. The cheap Plastic housing can for the ECUs be used. The control unit according to the invention is thereby for a large application area used. These include not only the personal protection, but also medical devices such as defibrillators for revival or control devices in other vehicles and Aircraft.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Einwegbeschleunigungssensorik an der Außenseite des Gehäuses angebracht ist. Damit kann dann beispielsweise durch eine Sichtprüfung sofort erkannt werden, ob eine Grenzbeschleunigung aufgetreten ist.Especially It is advantageous that the one-way acceleration sensor on the outside of the housing is appropriate. This can then, for example, by a visual inspection immediately be detected whether a limit acceleration has occurred.

Die Einwegbeschleunigungssensorik kann vorteilhafterweise wenigstens einen Beschleunigungsaufkleber mit einer Flüssigkeit aufweisen, die beim Erreichen eines vorbestimmten Beschleunigungswerts, also der Grenzbeschleunigung, einen Anzeigeschwamm verfärbt. Damit ist die Sichtprüfung dann in einfacher Art und Weise möglich. Vorteilhafterweise bricht beim Auftreten dieser Grenzbeschleunigung eine Glasviole auf und lässt so die Flüssigkeit auf den Anzeigeschwamm strömen.The One way acceleration sensor system may advantageously at least have an acceleration sticker with a liquid during the Reaching a predetermined acceleration value, ie the limit acceleration, discolored a display sponge. This is the visual inspection then possible in a simple manner. Advantageously breaks on the occurrence of this limit acceleration a glass violet on and lets it go the liquid pour on the display sponge.

Es ist möglich, dass die Einwegbeschleunigungssensorik wenigstens einen elektrisch auswertbaren Beschleunigungssensor, beispielsweise mikromechanisch oder feinmechanisch hergestellt, aufweist. Dieser ist zwar komplexer als der oben genannte Beschleunigungsaufkleber, aber dafür zuverlässiger und genauer.It is possible, that the one-way acceleration sensor at least one electrically evaluable acceleration sensor, such as micromechanical or manufactured fine mechanical. This is more complex than the above acceleration sticker, but for more reliable and more accurate.

Von großem Vorteil ist, dass die Einwegbeschleunigungssensorik elektrisch auswertbar ist, wobei beispielsweise zwei Kontakte zum Anzeigeschwamm geführt werden. Damit ist dann im Fahrzeug eine Betätigung einer Warnlampe oder über eine Kommunikationseinheit eine Fernwartung möglich. Anstatt einer Warnlampe können auch andere Anzeigefelder im Fahrzeug für den Fahrer angesteuert werden, um ihm über den Zustand des Steuergeräts Auskunft zu geben. Es ist möglich auf Grund dieser Information das Auslösen von Personenschutzmitteln wie Rückhaltemitteln zu unterdrücken und so den Fahrzeuginsassen vor einem Fehlverhalten des Steuergeräts zu schützen. Diese Unterdrückung kann beispielsweise dadurch geschehen, dass das Signal der Einwegbeschleunigungssensorik zu einer Sperrung wenigstens einer Komponente des Steuergerät führt, wobei die Komponente zur Auslösung der Rückhaltemittel notwendig ist. Solche Komponenten sind beispielsweise der Prozessor oder Mikrorechner des Steuergeräts oder ein elektronischer Sicherheitsschalter, der parallel zum Prozessor die Signale der Unfallsensorik auswertet und in Abhängigkeit von dieser Auswertung eine Zündschaltung freigibt, oder die Zündschaltung. Diese Komponenten können dadurch gesperrt werden, indem ein mechanischer und/oder elektronischer und/oder Softwareschalter zur Sperrung betätigt wird. Die Unterdrückung kann generell für alle Personenschutzmittel erfolgen oder nur für bestimmte Schutzmittel wie Airbags, so dass dann weiterhin beispielsweise Gurtstraffer auslösbar sind. Weiterhin ist es möglich bei einem mehrstufigen Personenschutzmittel bestimmte Stufen in der Auslösung zu verbieten. Entsprechend ist es möglich ein mit verschiedenen Stärken auslösbares Personenschutzmittel in der Stärke zu beschränken.Of great advantage is that the one-way acceleration sensor is electrically evaluated, for example, two contacts are led to the display sponge. This is then in the vehicle actuation of a warning lamp or via a communication unit remote maintenance possible. Instead of a warning lamp and other display panels in the vehicle can be controlled for the driver to inform him about the state of the control unit. It is possible on the basis of this information to suppress the triggering of personal protection means such as restraints and so protect the vehicle occupants from malfunction of the controller. This suppression can be done, for example, in that the signal of the one-way acceleration sensor leads to a blocking of at least one component of the control unit, wherein the component is necessary for triggering the retaining means. Such components are, for example, the processor or microcomputer the control unit or an electronic safety switch, which evaluates the signals of the accident sensors in parallel to the processor and releases an ignition circuit in dependence on this evaluation, or the ignition circuit. These components may be disabled by actuating a mechanical and / or electronic and / or software lockout switch. The suppression can generally be carried out for all personal protective equipment or only for certain protection means such as airbags, so that then continue, for example, belt tensioners are triggered. Furthermore, it is possible in a multi-stage personal protection to prohibit certain stages in the triggering. Accordingly, it is possible to limit the strength of a person with different strengths triggerable personal protection.

Als Kommunikationseinheit können vorteilhafterweise ein Mobiltelefon oder andere Funkgeräte dienen. Auch kabelgebundene Kommunikationsmittel wie lokale Netze (LAN) oder ein CAN-Bus können genutzt werden. Die Einwegbeschleunigungssensorik kann auch aktiv eine Zustandsänderung an die Kommunikationseinheit übertragen. Dazu ist eine Auswerteschaltung, die die Zustandsänderung erkennt, und eine Übertragungseinheit erforderlich.When Communication unit can advantageously serve a mobile phone or other radio devices. Also wired communication like local area networks (LAN) or a CAN bus can be used become. The one-way acceleration sensor may also actively change state transferred to the communication unit. This is an evaluation circuit, which is the state change recognizes, and a transmission unit required.

Die Sperrung des Steuergeräts kann ebenso in Abhängigkeit vom Signal der Einwegbeschleunigungssensorik erfolgen. Dies kann damit verbunden sein, dass eine optische oder akustische Wiedergabeeinheit angesteuert wird, um einen Austausch des Steuergeräts anzuzeigen. Dieser Austausch kann zusätzlich oder anstatt einer Fernwartung über Kommunikationsmittel mitgeteilt werden.The Blocking the control unit can be equally dependent take place from the signal of the one-way acceleration sensor. This can be associated with that an optical or acoustic reproduction unit is controlled to indicate an exchange of the controller. This exchange may additionally or instead of a remote maintenance over Communication means are communicated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 das erfindungsgemäße Steuergerät mit einem Beschleunigungsaufkleber, 1 the control unit according to the invention with an acceleration sticker,

2 einen prinzipiellen Aufbau eines solchen elektrisch auswertbaren Beschleunigungsaufklebers und 2 a basic structure of such an electrically evaluable acceleration sticker and

3 ein erfindungsgemäßes Steuergerät. 3 an inventive control device.

1 zeigt ein Gehäuse G des Steuergeräts mit einer Einwegbeschleunigungssensorik BS, die nach einem Auftreten einer vorbestimmten Beschleunigung oder einem Wert darüber einen bestimmten Zustand einnimmt wie beispielsweise, dass eine Glasviole bricht und ein Anzeigeschwamm durch eine Flüssigkeit verfärbt wird. Aber auch nur das Benetzen eines Schwammes ist möglich, um beispielsweise über eine elektrische Abfrage oder eine Widerstandsmessung zu testen, ob der Schwamm benetzt wurde und damit, ob die entsprechende Beschleunigung aufgetreten ist. Es können mehr als dieser eine Beschleunigungsaufkleber BS verwendet werden, und der Beschleunigungsaufkleber BS kann auch innerhalb des Steuergeräts, d.h. des Gehäuses G, auf der Leiterplatte montiert sein. 1 FIG. 12 shows a case G of the controller having a one-way acceleration sensor system BS which assumes a certain state after occurrence of a predetermined acceleration or value, such as breaking a glass vial and discoloring a display sponge by a liquid. But only the wetting of a sponge is possible to test, for example, an electrical query or a resistance measurement, whether the sponge was wetted and thus, whether the corresponding acceleration has occurred. It may be used more than this one acceleration sticker BS, and the acceleration sticker BS may also be mounted within the controller, ie the housing G, on the circuit board.

2 zeigt einen exemplarischen schematischen Aufbau eines solchen Beschleunigungsaufklebers. In einer Röhre oder einem anderen Körper ist in einer Phiole 24 eine Flüssigkeit 20 gelagert. In dem zylindrischen Körper ist weiterhin ein Schwamm 21 vorgesehen, an den elektrische Kontakte 22 und 23 angelegt sind. Bei einer vorbestimmten Beschleunigung bricht die Phiole 24 und sorgt für eine Befeuchtung des Schwammes 21, wobei die Flüssigkeit 20 den Schwamm 21 verfärben kann und/oder durch das Benetzen des Schwammes 21 dessen Widerstand reduzieren kann. Dies ist dann mittels einer elektrischen Messung über die Kontakte 22 und 23 abrufbar. In Abhängigkeit von diesem Widerstandswert kann damit eine Anzeige oder eine Warnlampe angesteuert werden oder über ein Kommunikationsgerät eine Nachricht abgesandt werden. Ebenfalls kann dieses Messergebnis mit einem Zeitstempel in einem Speicher im Steuergerät oder anderen verbundenen Geräten abgespeichert werden. 2 shows an exemplary schematic structure of such an acceleration sticker. In a tube or other body is in a vial 24 a liquid 20 stored. In the cylindrical body is still a sponge 21 provided on the electrical contacts 22 and 23 are created. At a predetermined acceleration, the vial breaks 24 and ensures moistening of the sponge 21 , where the liquid 20 the sponge 21 discolour and / or by wetting the sponge 21 reduce its resistance. This is then by means of an electrical measurement via the contacts 22 and 23 available. In dependence on this resistance value, a display or a warning lamp can thus be activated or a message can be sent via a communication device. Also, this measurement result can be stored with a time stamp in a memory in the control unit or other connected devices.

3 zeigt ein Blockschaltbild mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät. Im Steuergerät ist eine Leiterplatte LP vorhanden, die sich in Folge von Verformungen des Gehäuses G ebenfalls so verformen kann, dass es zu Rissen kommen kann und beispielsweise Kontakte unterbrochen sind. Vorliegend ist auf der Leiterplatte LP, die in üblicher Weise hergestellt wurde, eine Beschleunigungssensorik, die als Einwegbeschleunigungssensorik ausgebildet ist, BS, vorhanden, die mit Komponenten eines Airbagsteuergeräts ABSG in Wirkverbindung steht. Wie in 2 dargestellt, kann elektrisch eine solche Einwegsensorik, die auch mikromechanisch hergestellt sein kann, überprüft werden. Zeigt die Beschleunigungssensorik BS eine Grenzbeschleunigung an, dann kann dies vom Airbagsteuergerät ABSG in einem Speicher S, beispielsweise einem EEPROM mit einem Zeitstempel abgespeichert werden. Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass über eine Schnittstelle IF1, die softwaremäßig oder hardwaremäßig ausgeführt sein kann, eine Warnlampe WL angesteuert wird, die der Fahrer in der Fahrgastzelle sehen kann. Anstatt einer Warnlampe können auch andere Anzeigen angesteuert werden, um den Fahrer über den Zustand der Leiterplatte LP zu informieren. Weiter kann die Auslösefähigkeit von Personenschutzmitteln wie Rückhaltemitteln eingeschränkt werden. 3 shows a block diagram with the control device according to the invention. In the control unit, a circuit board LP is present, which can also deform as a result of deformation of the housing G so that it can cause cracks and, for example, contacts are interrupted. In the present case, on the printed circuit board LP, which was produced in the usual way, an acceleration sensor, which is designed as a one-way acceleration sensor, BS, which is in operative connection with components of an airbag control unit ABSG. As in 2 can be electrically tested such a one-way sensor, which may also be made micromechanically. If the acceleration sensor system BS indicates a limit acceleration, then this can be stored by the airbag control unit ABSG in a memory S, for example an EEPROM, with a time stamp. It is alternatively or additionally possible that via an interface IF1, which may be executed by software or hardware, a warning lamp WL is controlled, which can see the driver in the passenger compartment. Instead of a warning lamp and other displays can be controlled to inform the driver about the state of the PCB LP. Furthermore, the ability to release personal protective equipment such as restraints can be restricted.

Zusätzlich oder anstatt kann auch über die Schnittstelle IF2 ein Kommunikationsgerät KE derart angesteuert werden, dass dieses Kommunikationsgerät das Ergebnis der Abfrage der Beschleunigungssensorik BS über eine Antenne A und/oder per elektrischer oder optischer Leitung an eine Fernwartung versendet. Die Messung kann auch über diese Kommunikationseinheit, die beispielsweise als Mobiltelefon ausgebildet ist, von der Fernwartung aktiviert werden.In addition or instead, a communication device KE can also be provided via the interface IF2 be controlled that this communication device sends the result of the query of the acceleration sensor BS via an antenna A and / or by electrical or optical line to a remote maintenance. The measurement can also be activated by the remote maintenance via this communication unit, which is designed, for example, as a mobile telephone.

Claims (11)

Steuergerät mit einem Gehäuse (G), das eine Leiterplatte (LP) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät eine Einwegbeschleunigungssensorik (BS) aufweist.Control unit having a housing (G), which has a printed circuit board (LP), characterized in that the control unit has a one-way acceleration sensor (BS). Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) vorwiegend aus Kunststoff hergestellt ist.control unit according to claim 1, characterized in that the housing (G) is mainly made of plastic. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwegbeschleunigungssensorik (BS) an einer Außenseite des Gehäuses (G) angebracht ist.control unit according to claim 1 or 2, characterized in that the one-way acceleration sensor (BS) on an outside of the housing (G) is attached. Steuergerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwegbeschleunigungssensorik (BS) wenigstens einen Beschleunigungsaufkleber mit einer Flüssigkeit (20) aufweist, die bei einem Erreichen eines vorbestimmten Beschleunigungswerts einen Anzeigeschwamm (21) verfärbt.Control unit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the one-way acceleration sensor (BS) at least one acceleration sticker with a liquid ( 20 ) which, upon reaching a predetermined acceleration value, comprises a display sponge ( 21 discolored). Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Beschleunigungsaufkleber wenigstens eine Glasviole (24) aufweist, die beim Auftreten des vorbestimmten Beschleunigungswertes bricht.Control device according to claim 4, characterized in that the at least one acceleration sticker at least one glass vial ( 24 ) breaking at the occurrence of the predetermined acceleration value. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwegbeschleunigungssensorik (BS) wenigstens einen mikromechanisch oder feinmechanisch hergestellten Beschleunigungssensor aufweist.control unit according to claim 1, characterized in that the one-way acceleration sensor (BS) at least one micromechanical or fine mechanical produced Has acceleration sensor. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwegbeschleunigungssensorik (BS) elektrisch auswertbar ist.control unit according to one of the preceding claims, characterized that the one-way acceleration sensor (BS) electrically evaluated is. Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kontakte zum Anzeigeschwamm (21) geführt sind.Control device according to claim 7, characterized in that at least two contacts to the display sponge ( 21 ) are guided. Steuergerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kommunikationseinheit (KE) vorgesehen ist, die die Auswertung der Einwegbeschleunigungssensorik (BS) über die Kommunikationseinheit (KE) ermöglicht.control unit according to claim 7 or 8, characterized in that a communication unit (KE) is provided, which is the evaluation of the one-way acceleration sensor (BS) over the communication unit (KE) allows. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (SG) zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln konfiguriert ist.control unit according to one of the preceding claims, characterized that the controller (SG) is configured to control personal protection equipment. Steuergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät in Abhängigkeit von einem Signal der Einwegbeschleunigungssensorik eine Auslösung der Personenschutzmittel unterdrückt.control unit according to claim 10, characterized in that the control unit in dependence of a signal of the one-way acceleration sensor triggering the Personal protection suppressed.
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DE102018111998A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Mack Rides Gmbh & Co. Kg Sensors for the early detection of physical changes

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