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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Aktivierungssystem und -verfahren
für eine
in einem Fahrzeug montierte Fahrgastschutzvorrichtung, und insbesondere
ein Aktivierungssystem und -verfahren für ein Fahrgastschutzsystem,
bei welchem eine zentrale Einheit und eine Satelliteneinheit mittels
Strom durch eine Kommunikationsleitung kommunizieren.
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In
herkömmlichen
Fahrzeugairbagsystemen sind Kollisionserfassungssensoren an Unfall-
bzw. Crashzonen eines Fahrzeugs montiert, so dass eine Fahrzeugkollision
zum frühesten
Zeitpunkt genau erfasst wird und die geeignetsten Airbags aktiviert
werden. Z. B. ist ein Kollisionserfassungssensor zum Erfassen einer
Frontkollision an einem Kühlerträgerelement
montiert, Kollisionserfassungssensoren zum Erfassen von Seitenkollisionen
sind an einem Säulenelement
oder innerhalb von Seitentüren
montiert. Diese Kollisionserfassungssensoren sind jeweils in Satellitensensoreinheiten
enthalten. Eine zentrale elektronische Airbagsteuereinheit (ECU)
ist derart vorgesehen, dass diese mit den Satellitensensoreinheiten
zum Empfangen verschiedener Kollisionen betreffender Daten, wie
z. B. durch die Kollisionserfassungssensoren erfasste Beschleunigungsdaten, kommuniziert.
Es sind zwei Kommunikationsverfahren zum Übertragen von Daten von der
Satellitensensoreinheit an die Airbag-ECU vorgeschlagen. Bei einem
Verfahren handelt es sich um ein Spannungsübertragungsverfahren, bei welchem
eine Spannung einer Kommunikationsleitung derart verändert wird, dass
diese digitale Daten durch Logikwerte ”1” und ”0” wiedergibt. Bei dem anderen
Verfahren handelt es sich um ein Stromübertragungsverfahren, bei welchem
ein in der Kommunikationsleitung fließender Strom derart verändert wird,
dass dieser digitale Daten durch Logikwerte ”1” und ”0” wiedergibt (z. B.
US 7,092,806 B2 die
der
JP 2004-34828
A entspricht). Das Stromübertragungsverfahren wurde
in den vergangenen Jahren öfter
eingesetzt.
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Ein
herkömmliches
Airbagaktivierungssystem ist wie in 9 gezeigt
aufgebaut und durch das Bezugszeichen 101 bezeichnet. Dieses
Airbagaktivierungssystem 101 enthält eine zentrale Airbag-ECU 102,
eine Kollisionssensoreinheit 103 und eine Kommunikationsleitung 104,
welche die beiden Einheiten 102, 103 verbinden.
Die Kommunikationsleitung 104 ist eine verdrillte Leitung,
welche zwei Leitungsdrähte 104a, 104b enthält. Die
Sensoreinheit 103 überträgt bei dem
Stromübertragungsverfahren
Daten an die Airbag-ECU 102 durch die Kommunikationsleitung 104.
Die Airbag-ECU 102 ist, obwohl in der Figur nicht gezeigt,
in der gleichen Weise wie die Sensoreinheit 103, die in
der Figur gezeigt ist, mit einer Mehrzahl von Kollisionssensoreinheiten verbunden.
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Die
Sensoreinheit 103 enthält
einen G-Sensor 131, einen Analog/Digital-(AD)-Wandler 132,
einen Kommunikationsschalter 133 und eine Konstantstromschaltung 135.
Der G-Sensor 131 ist ein elektronischer Beschleunigungssensor,
welcher eine bei einer Kollision eines Fahrzeugs gegen ein Hindernis, wie
z. B. ein entgegenkommendes Fahrzeug, erzeugte Beschleunigung (G)
erfasst, und entsprechend der erfassten Beschleunigung ein Analogsignal
ausgibt. Der Analog/Digital-Wandler 132 wandelt das Analogsignal
des G-Sensors 131 in ein entsprechendes Digitalsignal um.
Der Kommunikationsschalter 133 kann ein Halbleiterschaltelement
sein, welches zwischen den Kommunikationsleitungen 104a, 104b vorgesehen
ist, so dass er ein- und ausgeschaltet werden kann, wenn das Digitalsignal
des Analog/Digital-Wandlers 132 jeweils ”1” oder ”0” ist. Die
Konstantstromschaltung 135 ist ebenfalls zwischen den Kommunikationsleitungen 104a, 104b in Reihe
mit dem Kommunikationsschalter 133 vorgesehen, so dass
ein Konstantstrom bereitgestellt wird. Wenn der Kommunikationsschalter 133 eingeschaltet
wird, fließt
der durch die Konstantstromschaltung 135 bereitgestellte
Konstantstrom in eine in 9 durch Pfeile angegebene Richtung.
Wenn der Kommunikationsschalter 133 andererseits ausgeschaltet wird,
fließt
der Konstantstrom nicht.
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Die
Airbag-ECU 102 ist eine elektronische Steuereinheit, welche
eine Fahrzeugkollision auf der Grundlage von von jeder der Sensoreinheiten 103 durch
die Kommunikationsleitung 104 empfangenen Daten bestimmt,
und die Aktivierung eines Airbags steuert. Die Airbag-ECU 102 enthält einen
Mikrocomputer 121, eine Kommunikations schaltung 122,
welche mit der Kommunikationsleitung 104a verbunden ist,
eine Stromerfassungsschaltung 123 und eine Kommunikationsschaltung 124,
die mit der Kommunikationsleitung 104b verbunden ist. Die
Stromerfassungsschaltung 123 dient dem Erfassen eines Stroms,
welcher in der Kommunikationsleitung 104 fließt. Die
Kommunikationsschaltungen 122, 124 dienen dem Übertragen
von Signalen von der Airbag-ECU 102 an
die Sensoreinheit 103. Der durch die Stromerfassungsschaltung 123 erfasste
Strom wird, obwohl in der Figur nicht gezeigt, durch eine serielle
Peripherieschnittstellen-(SPI)-Schaltung an den Mikrocomputer 121 übertragen.
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Der
Mikrocomputer 121 enthält
eine zentrale Recheneinheit (CPU), einen Nurlesespeicher (ROM), einen
Schreib-Lese-Speicher (RAM) etc., welche bekannt sind. Wenn die
zentrale Recheneinheit in dem ROM-Speicher gespeicherte Steuerprogramme
ausführt,
empfängt
der Mikrocomputer 121 die Digitaldaten ”1” und ”0” auf der Grundlage des von
der SPI-Schaltung angewendeten Stromerfassungsergebnisses. Wenn
der durch die Stromerfassungsschaltung 123 erfasste Strom
Io insbesondere höher, sowie
geringer als ein vorbestimmter Schwellpegel T0 ist, bestimmt der
Mikrocomputer 121, wie in 10 gezeigt,
dass die Daten jeweils ”1” bzw. ”0” betragen.
Der Mikrocomputer 121 bestimmt somit eine Fahrzeugkollision
auf der Grundlage der empfangenen Beschleungigungsdaten (Digitaldaten)
und steuert eine Zündschaltung 126,
wenn die Fahrzeugkollision bestimmt wird.
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In
einem Fahrzeug wird verschiedenes elektrisches Rauschen erzeugt.
Das Rauschen enthält ein
Induktionsrauschen, welches durch andere elektrische Vorrichtungen
in einem Fahrzeug induziert wird und die Kommunikation beeinträchtigt.
Das Induktionsrauschen weist einen nachteilhaften Effekt auf und
wird durch elektromagnetisches Koppeln oder statisches Koppeln zwischen
Kabelbäumen
bewirkt, welche parallel zueinander verlaufen, wenn ein Strom jeder
elektrischen Vorrichtung sich während dem
Betrieb ändert.
Ein solches Rauschen sollte keinen Kommunikationsfehler bei der
Airbagsteuerung bewirken.
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Bei
dem herkömmlichen
Airbagaktivierungssystem 101 können jedoch der induzierte
Strom und der Kommunikationsstrom nicht voneinander getrennt werden.
Davon ausgehend, dass der Kommunikationsstrom I ist und der induzierte
Rauschstrom, wie in 11 gezeigt, i ist, erfasst die
Stromerfassungsschaltung 123 deshalb lediglich einen Gesamtstrom
Io = I + i. Demzufolge werden die Digitaldaten, selbst falls kein
Kommunikationsstrom fließt,
d. h. I = 0, möglicherweise
als ”1” bestimmt,
wenn der induzierte Strom i größer als
der Schwellpegel TO wird. Dieser Bestimmungsfehler kann beseitigt
werden, indem der Kommunikationsstrom I höher als der induzierte Strom
festgesetzt wird. Ein höherer
Kommunikationsstrom weist jedoch eine Begrenzung auf, da dieser
höher und
höher festgesetzt
werden muss, wenn mehr und mehr große elektrische Vorrichtungen,
wie z. B. ein Elektromotor, der größere Stromänderungen bewirkt, in einem
elektromotorbetriebenen Fahrzeug montiert sind.
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Ferner,
wenn die Kommunikationsleitung 104 eine Fehlfunktion aufweist,
z. B. versehentlich ein Kurzschluss mit der Masse vorliegt, wird
der Kommunikationsstrom I um einen Betrag, welcher einem Leckstrom
i', wie in 12 gezeigt,
entspricht, geändert.
Falls der Leckstrom i' den
Schwellpegel TO erreicht, kann der Mikrocomputer 121 nicht
bestimmen, ob die Daten ”1” oder ”0” sind,
und kann daher den Airbag nicht genau aktivieren.
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DE 196 09 290 C2 offenbart
ein Airbagsystem zum Schutz von Fahrzeuginsassen, bestehend aus
mindestens einem Sensormodul, welches einen beschleunigungsempfindlichen
Sensor enthält,
und einem zentral angeordneten Steuergerät, welches Rückhaltemitteln
für die
Fahrzeuginsassen, beispielsweise einem Gassack, ansteuert. Zur Weiterleitung
des Ausgangssignals des Sensormoduls ist das Sensormodul über eine Übertragungsleitung
in Form einer verdrillten Zweidrahtleitung mit dem zentralen Steuergerät verbunden.
Dem Ausgangssignal des Sensormoduls wird eine der Fahrzeugbeschleunigung
entsprechende Modulation aufgeprägt.
Diese Information wird in Gestalt von Stromschwankungen auf der
Leitung übertragen
und an das zentrale Steuergerät
weitergeleitet. Um die Stromsignale auswerten zu können, besitzt
das zentrale Steuergerät
einen ”Stromeingang”, welcher
dadurch realisiert ist, dass jedem Leitungszweig der Übertragungsleitung
am Eingangsbereich des Steuergerätes
ein Widerstand zugeordnet ist, an dem infolge eines Stromdurchgangs
ein Spannungsabfall entsteht. Der Spannungsabfall wird von Verstärkern weiterverarbeitet.
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Aus
DE 197 42 170 A1 ist
ein Verfahren zur Erzeugung des Arbeitstaktes in einem Modul eines Datenübertragungssystems
bekannt, welches in einem Insassenschutzsystem, beispielsweise einem Airbag-System
zum Einsatz kommt. Dieses System besteht aus einem die Airbags ansteuerndem
Steuergerät
und mehreren ausgelagerten Modulen, die Beschleunigungssensoren
enthalten. Das Steuergerät
1 und
das Modul
2 sind über
eine Datenübertragungsleitung
miteinander verbunden. Die Datenübertragung
vom Modul zum Steuergerät
erfolgt über Stromimpulse
auf der Datenübertragungsleitung, welche
im Steuergerät
durch eine Strommessschaltung ausgewertet werden. Auch hier werden
die Stromimpulse in Spannungsimpulse umgewandelt und weiterverarbeitet.
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DE 100 12 862 B4 offenbart
ein Steuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, welches
als Insassenrückhaltesystem
ausgebildet ist. Eine zentrale Steuereinheit ist über zwei
Leitungen mit einer Satelliteneinheit verbunden (Anschnitt 0014).
Die Steuereinheit weist einen Komparator auf, welcher mit den zwei
Leitungen verbunden ist und welcher die an den beiden Leitungen
anliegenden Spannungen vergleicht (Anschnitt 0015). Die Signalübertragung
zwischen der Satelliteneinheit und der zentralen Steuereinheit erfolgt
durch eine Messung der Spannungsdifferenz zwischen der ersten und
der zweiten Leitung (Abschnitt 0017). Eine Strommessung wird bei
dieser Entgegenhaltung nicht durchgeführt, weshalb auch keine Strommesseinrichtung
vorhanden ist.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Aktivierungssystem
und Verfahren für
eine Fahrgastschutzvorrichtung vorzusehen, das ein Stromkommunikationsverfahren
zwischen einer zentralen Einheit und einer Satelliteneinheit durchführt, ohne
durch elektrisches Rauschen nachteilhaft beeinträchtigt zu werden.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aktivierungssystem
und -Verfahren für eine
Fahrgastschutzvorrichtung vorzusehen, welches eine Fehlfunktion
in einer Kommunikationsleitung erfasst.
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Entsprechend
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Aktivierungssystem
für eine
Fahrgastschutzvorrichtung, welche in einem Fahrzeug montiert ist, ein
Paar von Kommunikationsleitungen, eine zentrale Einheit, die mit
den Kommunikationsleitungen zum Erfassen von Strömen, die in den Kommunikationsleitungen
fließen,
verbunden ist und die Aktivierung der Fahrgastschutzvorrichtung auf
der Grundlage der erfassten Ströme
steuert, sowie eine Satelliteneinheit, die einen Sensor enthält und mit
den Kommunikationsleitungen verbunden ist, so dass sie von der zentralen
Einheit entfernt angeordnet ist. Die Satelliteneinheit variiert
die in den Kommunikationsleitungen fließenden Ströme auf der Grundlage von Ausgangsdaten
des Sensors. Die zentrale Einheit enthält ein Paar von Stromerfassungsschaltungen
zum Erfassen der Ströme
in den jeweiligen Kommunikationsleitungen, so dass die Ausgangsdaten
des Sensors auf der Grundlage von beiden erfassten Strömen erfasst
werden.
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Die
zentrale Einheit berechnet vorzugsweise eine Summe der erfassten
Ströme
und erfasst die Ausgangsdaten des Sensors auf der Grundlage der Summe
der erfassten Ströme
durch Vergleichen der Summe mit einem ersten vorbestimmten Pegel.
Die zentrale Einheit berechnet eine Differenz zwischen den erfassten
Strömen
und erfasst eine Fehlfunktion in den Kommunikationsleitungen auf
der Grundlage der Differenz zwischen den erfassten Strömen durch Vergleichen
der Differenz mit einem zweiten vorbestimmten Pegel, welcher geringer
als der erste vorbestimmte Pegel ist.
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Die
obigen sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich,
welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt. Es zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht, welche ein Airbagaktivierungssystem entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm, welches das in 1 gezeigte
Airbagaktivierungssystem zeigt;
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3 ein
Signaldiagramm, welches einen Betrieb einer in 2 gezeigten
Stromerfassungsschaltung zeigt;
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4 ein
Ablaufdiagramm, welches eine Datenempfangsverarbeitung eines in 2 gezeigten
Mikrocomputers zeigt;
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5 ein
Blockdiagramm, welches einen Mechanismus zum Erzeugen eines Induktionsrauschens
zeigt;
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6 ein
Signaldiagramm, welches eine Stromerfassung in dem Fall der Überlagerung
des in 5 gezeigten Induktionsrauschens zeigt;
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7 ein
Blockdiagramm, welches einen Mechanismus des Erzeugens einer Fehlfunktion
in einer Kommunikationsleitung zeigt;
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8 ein
Signaldiagramm, welches eine Stromerfassung in dem Fall der in 7 gezeigten Fehlfunktion
zeigt;
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9 ein
Blockdiagramm, welches ein herkömmliches
Airbagaktivierungssystem zeigt;
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10 ein
Signaldiagramm, welches einen Betrieb einer in 9 gezeigten
Stromerfassungsschaltung zeigt;
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11 ein
Signaldiagramm, welches eine Stromerfassung in dem Fall der Überlagerung
des Induktionsrauschens in dem herkömmlichen System zeigt; und
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12 ein
Signaldiagramm, welches eine Stromerfassung in dem Fall der Fehlfunktion
in der Kommunikationsleitung in dem herkömmlichen System zeigt.
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Zunächst Bezug
nehmend auf 1 ist ein Airbagaktivierungssystem 1 in
einem Fahrzeug montiert, in welchem eine Mehrzahl von Frontairbags 5 und
Seitenairbags 6 als Fahrgastschutzvorrichtungen montiert
sind. Die Frontairbags 5 dienen dem Schutz von Fahrgästen in
den Frontsitzen vor einer Frontkollision, und die Seitenairbags 6 dienen
dem Schutz von Fahrgästen
in den Front- und Hecksitzen vor einer Seitenkollision. Das System 1 enthält eine zentrale
elektronische Airbagsteuereinheit (ECU) 2, eine Mehrzahl
von Kollisionssensoreinheiten 6 und einer Mehrzahl von
Kommunikationsleitungen 4. Die Airbag-ECU 2 ist
in der Mitte des Fahrzeugs als eine zentrale Einheit montiert. Die
Sensoreinheiten 3 sind von der Airbag-ECU 2 beabstandet
angeordnet und als Satelliteneinheiten auf sowohl der linken und
der rechten Seite in dem Frontbereich in Verbindung mit den Frontairbags 5,
in dem Mittelbereich (Frontsitzbereich), sowie in dem Mittel-Heckbereich
(Hecksitzbereich) des Fahrzeugs in Verbindung mit den Seitenairbags 6 montiert.
Die Kommunikationsleitungen 4 verbinden die Sensoreinheiten 3 mit
der Airbag-ECU 2.
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Das
Airbagaktivierungssystem 1 ist wie in 2 gezeigt
aufgebaut, in welcher lediglich eine Sensoreinheit 3 gezeigt
ist. Andere Sensoreinheiten 3 können in ähnlicher Weise durch jeweilige
Kommunikationsleitungen 4 mit der Airbag-ECU 2 verbunden sein.
Jede Kommunikationsleitung 4 kann ein verdrilltes Leitungspaar 4a, 4b sein,
welches erlaubt, dass jeweils ein Strom von der Airbag-ECU 2 zu
der Sensoreinheit 3 und von der Sensoreinheit 3 zu
der Airbag-ECU 2, wie durch die Pfeile gezeigt, fließt. Die Sensoreinheit 3 überträgt mit der
Kommunikationsleitung 4 basierend auf dem Strom-Kommunikationsverfahren
Daten an die Airbag-ECU 2.
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Die
Sensoreinheit 3 enthält
einen G-Sensor 31, einen Analog/Digital(A/D)-Wandler 32,
einen Kommunikationsschalter 33 und eine Konstantstromschaltung 35.
Der G-Sensor 31 ist ein elektronischer Beschleunigungssensor,
welcher eine bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis,
wie z. B. einem entgegenkommenden Fahrzeug, erzeugte Beschleunigung
(G) erfasst, und ein Analogsignal entsprechend der erfassten Beschleunigung
ausgibt. Der in dem Frontbereich des Fahrzeugs montierte G-Sensor 31 erfasst
eine in Längs(Front-Heck)-Richtung
angewendete Beschleunigung, während
der in dem Mittelbereich oder dem Mittelheckbereich montierte G-Sensor 31 eine
Beschleunigung in Lateral(Links-Rechts)-Richtung angewendete Beschleunigung
erfasst.
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Der
Analog/Digital-Wandler 32 wandelt ein Analogsignal des
G-Sensors 31 in ein entsprechendes Digitalsignal um, welches
die erfasste Beschleunigung angibt. Der Kommunikationsschalter 33 kann ein
zwischen den Kommunikationsleitungen 4a, 4b vorgesehenes
Halbleiterschaltelement sein, so dass er ein- und ausgeschaltet
werden kann, wenn das Digitalsignal des Analog/Digital-Wandlers 132 jeweils ”1” oder ”0” beträgt.
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Die
Konstantstromschaltung 35 ist ebenfalls zwischen den Kommunikationsleitungen 4a, 4b in Reihe
mit dem Kommunikationsschalter 30 vorgesehen, so dass ein
Konstantstrom bereitgestellt wird. Wenn der Kommunikationsschalter 33 eingeschaltet ist,
fließt
der durch die Konstantstromschaltung 35 bereitgestellte
Konstantstrom in die durch die Pfeile in 2 angegebene
Richtung. Wenn der Kommunikationsschalter 33 andererseits
ausgeschaltet ist, fließt
der Konstantstrom nicht.
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Die
Airbag-ECU 2 ist eine elektronische Steuereinheit, welche
eine Fahrzeugkollision auf der Grundlage von von der Sensoreinheit 3 durch
die Kommunikationsleitung 4 empfangenen Daten bestimmt,
und eine Aktivierung der Airbags 5 und/oder 6 steuert.
Die Airbag-ECU 102 enthält
einen Mikrocomputer 21, eine Kommunikationsschaltung 22, eine
Stromerfassungsschaltung 23, eine Kommunikationsschaltung 24 und
eine Stromerfassungsschaltung 25. Die Kommunikationsschaltung 22 ist
mit der Kommunikationsleitung 4a durch die Stromerfassungsschaltung 23 verbunden,
während
die Kommunikationsschaltung 24 mit der Kommunikationsleitung 104b durch
die Stromerfassungsschaltung 25 verbunden ist. Die Stromerfassungsschaltung 23 dient
dem Erfassen eines Stroms, welcher in der Kommunikationsleitung 4a fließt, während die
Stromerfassungsschaltung 25 dem Erfassen eines Stroms dient,
welcher in der Kommunikationsleitung 4b fließt. Die
Kommunikationsschaltungen 22, 24 dienen dem Übertragen
von Signalen von der Airbag-ECU 2 an die Sensoreinheit 3.
Die durch die Stromerfas sungsschaltungen 23, 25 erfassten
Ströme
werden, obwohl in der Figur nicht gezeigt, durch eine serielle Peripherieschnittstellen(SPI)-Schaltung an
den Mikrocomputer 21 übertragen.
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Der
Mikrocomputer 21 enthält
eine zentrale Recheneinheit (CPU), einen Nurlesespeicher (ROM), einen
Schreib-Lese-Speicher (RAM) usw., wie wohl bekannt ist. Wenn die
CPU die in dem ROM-Speicher gespeicherten Steuerprogramme ausführt, empfängt der
Mikrocomputer 21 auf der Grundlage der von der SPI-Schaltung
angelegten Stromerfassungsergebnisse das Digitalsignal ”1” oder ”0”. Der Mikrocomputer 21 empfängt insbesondere
eine Kombination von Digitalsignalen ”1” und ”0” und bestimmt auf der Grundlage
der empfangenen Beschleunigungsdaten (Digitaldaten), ob eine Fahrzeugkollision
aufgetreten ist, und steuert eine Zündschaltung 26 derart,
so dass die Airbags 5 und/oder 6 aktiviert werden,
wenn die Fahrzeugkollision bestimmt wird.
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Ferner
erfasst die Stromerfassungsschaltung 23 im Betrieb der
Airbag-ECU 2 einen Strom Ih, welcher in der Kommunikationsleitung 4a fließt, und die
Stromerfassungsschaltung 25 erfasst einen Strom Il, welcher
in der Kommunikationsleitung 4b fließt. Die Ströme Ih und Il ändern sich,
wie in 3 gezeigt, als Reaktion auf eine EIN/AUS-Änderung
in dem Kommunikationsschalter 33. Solange in dem Airbagaktivierungssystem 1 keine
Fehlfunktion auftritt, gleichen die Ströme Ih und Il einem festen Strom I
und eine Summe der Ströme
Ih + Il beträgt
2I. Der Mikrocomputer 2, insbesondere die CPU, führt unter Verwendung
der normalen, in 3 gezeigten Betriebscharakteristik
eine in 4 gezeigte Fehlererfassungsverarbeitung
aus.
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Der
Mikrocomputer 21 berechnet bei Schritt 51 insbesondere
einen absoluten Wert der Differenz |Ih – Il| durch Subtrahieren des
Stroms Il von dem Strom Ih und prüft, ob die Differenz größer oder gleich
einem zweiten vorbestimmten Schwellpegel T2 ist, welcher als eine
Referenz zum Erfassen eines Fehlers festgesetzt ist. Falls die Differenz
kleiner als T2 ist, berechnet der Mikrocomputer 21 bei
Schritt S2 eine Summe der Ströme
Ih und Il und prüft,
ob die Summe größer oder
gleich einem ersten vorbestimmten Schwellpegel T1 ist. T1 kann,
wie in 3 gezeigt, auf etwa I festgesetzt sein. Falls
die Summe größer oder
gleich T1 ist, bestimmt der Mikrocomputer 21 bei Schritt
S3, dass die empfangenen Daten ”1” betragen
und wiederholt Schritt S1 nochmals. Falls die Summe kleiner als
T1 ist, bestimmt der Mikrocomputer 21 bei Schritt S4, dass
die empfangenen Daten ”0” betragen
und wiederholt Schritt S1 nochmals.
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Falls
die Differenz |Ih – Il|
bei Schritt S1 größer als
T2 ist, bestimmt der Mikrocomputer 21 bei Schritt S5 andererseits,
dass der Zustand des Airbagaktivierungssystems 1 nicht
normal ist und prüft, ob
eine vorbestimmte Zeitdauer tA vergangen ist, nachdem die Differenz
größer als
T2 wurde, d. h. ob die Differenz für eine Zeitdauer länger als
tA weiterhin größer als
T2 ist. Der zweite vorbestimmte Pegel T2 wird derart festgesetzt,
dass er geringer als der erste vorbestimmte Pegel T1 ist. Falls
die vergangene Zeitdauer nicht mehr als tA beträgt, wiederholt der Mikrocomputer 21 nochmals
Schritt S1. Falls die vergangene Zeitdauer größer oder gleich tA ist, gibt
der Mikrocomputer 21 durch Einschalten einer Fehleranzeigeleuchte
oder durch Ausgeben einer Warnung den Fehler in dem Airbagaktivierungssystem 1 an. Der
Mikrocomputer 21 beendet bei Schritt S6 außerdem die
Kommunikation mit der Sensoreinheit 3.
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In
dem Fahrzeug bewirken verschiedene elektrische Vorrichtungen 11,
wie z. B. eine Motorzündvorrichtung
oder Frontscheinwerfer, eine große Änderung des Laststroms Il,
welcher, wie in 5 gezeigt, von einer Speicherbatterie 10 durch
ein Leistungskabel 12 bereitgestellt wird. Falls das Leistungskabel 12 parallel
zu der Kommunikationsleitung 4 verläuft, induziert diese Laststromänderung
einen Rauschstrom (Induktionsrauschen) i in der gleichen Richtung
in den Kommunikationsleitungen 4a, 4b. Der Rauschstrom
i fließt
somit, wie in 6 gezeigt, in der gleichen Richtung
wie einer der Ströme
Ih oder Il und fließt
in die entgegen gesetzte Richtung wie der andere der Ströme Ih und
Il. Dieser Rauschstrom i kann deshalb durch Addieren der beiden
Ströme
Ih und Il, z. B. Ih + Il = (I + i) + (I – i), oder Ih + Il = (I – i) + (I
+ i) aufgehoben werden. Die Daten ”1” oder ”0” können deshalb in dieser Ausführungsform
auf der Grundlage der Summe der Ströme Ih + Il bei Schritt S2 in 4 genau
bestimmt werden, ohne durch den Rauschstrom i nachteilhaft beeinträchtigt zu
sein.
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Falls
in der Kommunikationsleitung 4a versehentlich durch eine
bestimmte Impedanz 13, wie in 7 gezeigt,
ein Kurzschluss mit der Masse bewirkt wird, fließt durch die Impedanz 13 ein
Leckstrom i'. In diesem
Fehlerfall wird der Strom Ih durch den Leckstrom i' derart verändert, dass
er größer als
der normale Strom i ist, d.h. Ih = I + i'. Falls der Leckstrom i' den Schwellpegel
T1 erreicht, kann der Mikrocomputer 21 nicht genau bestimmen,
ob die Daten ”1” oder ”0” betragen,
selbst falls eine Bestimmung basierend auf der Summe der Ströme Ih +
Il erfolgt. Im Falle einer Fehlfunktion in der Kommunikationsleitung 4,
ist es unmöglich
eine normale Kommunikation durchzuführen, aber es ist erwünscht, einen
solchen Fehler genau zu erfassen und anzugeben.
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Entsprechend
dieser Ausführungsform
wird die Differenz |Ih – Il|
zwischen den Strömen
Ih und Il deshalb bei Schritt S1 in 4 berechnet.
Die Differenz |Ih – Il|
beträgt
in diesem Fall i',
bei welcher es sich um den Leckstrom handelt, der durch die Fehlfunktion
bewirkt wurde, da Ih = I + i' und
Il = I. Diese Fehlfunktion verschwindet normalerweise nicht sehr bald.
Der Mikrocomputer 21 prüft
in dieser Ausführungsform
bei Schritt S5 deshalb, ob die Fehlfunktion für eine Zeitdauer länger als
die Zeitdauer tA fortbesteht und gibt bei Schritt S6 die Fehlfunktion
an, sowie beendet die Kommunikation mit der Sensoreinheit 3,
so dass der Airbag nicht fehlerhafterweise aktiviert wird.
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Die
in den Kommunikationsleitungen 4a, 4b fließenden Ströme variieren,
wie oben beschrieben, entsprechend der durch den G-Sensor 31 erfassten Beschleunigungen,
und die durch die Stromerfassungsschaltungen 23, 25 erfassten,
in den Kommunikationsleitungen 4a, 4b fließenden Ströme Ih und
Il werden verwendet, die Aktivierung der Airbags 5, 6 zu
steuern. Durch Berechnen einer Summe der Ströme Ih und Il kann das Induktionsrauschen
i getilgt werden und daher können
die von der Sensoreinheit 3 übertragenen Daten, ohne von
dem Induktionsrauschen beeinträchtigt
zu sein, genau erfasst werden. Durch Berechnen einer Differenz zwischen
den Strömen
Ih und Il kann ferner lediglich der Leckstrom i', welcher ein anormaler Strom ist, erfasst
werden und daher kann ein Fehler in der Kommunikationsleitung 4 sicher
erfasst werden.
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Obwohl
die obige Ausführungsform
auf das Airbagaktivierungssystem 101 gerichtet ist, in
welchem die zentrale Airbag-ECU 2 mit den Kollisionssensoreinheiten 3 verbunden
ist, kann es zu jedem Fahrgastschutzsystem modifiziert werden, in
welchem eine zentrale ECU zum Steuern der Aktivierung einer Fahrgastschutzvorrichtung
mit anderen Satelliteneinheiten zum Erfassen eines Überschlagens
eines Fahrzeugs durch einen Rollratenerfassungssensors, der Präsenz/Absenz
von Fahrgästen
in dem Fahrzeug durch einen Fahrgasterfassungssensor, sowie eines
Drucks in einer Tür
des Fahrzeugs durch einen Druckerfassungssensor verbunden ist.