DE102007053089B4

DE102007053089B4 - Elektrisches und elektronisches System

Info

Publication number: DE102007053089B4
Application number: DE102007053089A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Ito; Shouichi Okuda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2027-11-08
Also published as: JP4830838B2; DE102007053089A1; FR2911225B1; FR2911225A1; US7835123B2; US20080143180A1; JP2008154400A

Abstract

Es ist ein elektrisches und elektronisches System mit einer Airbag-ECU (1) und einer squib (2) offenbart. Die Airbag-ECU umfasst eine Stromversorgungsschaltung (4), ein elektronisches Element (51), eine Störsignal-Schutzleitung (19), ein Schalterelement (91) und einen Spannungsdetektor (92). Die Störsignal-Schutzleitung (19) ist zwischen einer Elementleitung (15), die mit dem elektronischen Element und der squib verbunden ist, und Masse oder Erde geschaltet. Das Schalterelement ist mit der Störsignal-Schutzleitung in Reihe geschaltet. Wenn ein Spannungsdetektor starke Störgeräusche detektiert, schaltet dieser das Schalterelement ein, um das elektronische Element gegen solche Störsignale zu schützen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches und elektronisches Airbag-System, bei welchem eine elektrische Zündvorrichtung, die an der Außenseite der elektronischen Airbag-Steuereinheit angeordnet ist, mit internen elektronischen Schaltungen der Airbag-Steuereinheit verbunden ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine elektronische Airbag-Steuereinheit (ECU) ist so konfiguriert, dass verschiedene elektronische Elemente auf einer gedruckten Schaltungsplatine angeordnet sind. Das elektronische Element ist ein elektronisches Bauteil, das die Leitung von Elektronen ausnutzt. Die ECU und die elektrische Zündvorrichtung, die an der Außenseite der ECU angeordnet ist und mit der ECU verbunden ist, bildet ein elektrisches und elektronisches System.
Bei dem elektrischen und elektronischen Airbag-System ist die elektrische Zündvorrichtung an der Außenseite der ECU angeordnet und es kann daher eine elektrostatische Entladung (ESD) wie beispielsweise eine statische Hochspannungsladung oder ähnliches von der äußeren Seite her zu der elektrischen Zündvorrichtung auftreten bzw. eindringen. In diesem Fall können die elektronischen Elemente in der ECU durch die Hochspannungs-ESD beschädigt werden. Es wurden daher vielfältige Gegenmaßnahmen zum Schützen der elektronischen Elemente bei dem elektrischen und elektronischen System implementiert.
Beispielsweise ist gemäß der Offenbarung in der JP-A-3-49524 ein Kondensator, der mit Masse oder Erde (GND) leitend verbunden ist, mit einer Leitung verbunden, mit der die Außenseite und die Innenseite der ECU miteinander verbunden sind. In diesem Fall kann erreicht werden, dass die ESD, die von der Außenseite her eindringt durch den Kondensator nach Masse oder Erde abgeleitet wird. Demzufolge werden die elektrischen Elemente in der ECU gegenüber der Hochspannungs-ESD geschützt.
Bei dem elektrischen und elektronischen System ist die elektrische Zündvorrichtung mit einer Leistungsversorgungsschaltung und mit Masse oder Erde verbunden und es ist eine hochseitige Schaltung oder eine niedrigseitige Schaltung vorgesehen. In der hochseitigen Schaltung sind die elektrischen Elemente zwischen der Leistungsversorgungsschaltung und der elektrischen Zündvorrichtung angeordnet. In der niedrigseitigen Schaltung sind die elektronischen Elemente zwischen der elektrischen Zündvorrichtung und Masse oder Erde angeordnet. Ferner kann das elektrische und elektronische System beide Schaltungen gemäß der hochseitigen Schaltung und der niedrigseitigen Schaltung aufweisen.
Beispielsweise sind im Falle einer Airbag-ECU für ein Fahrzeug Transistoren auf der hochseitigen Schaltung und der niedrigseitigen Schaltung angeordnet. Die Steuerung der elektrischen Zündvorrichtung (squib) zum Aktivieren oder Aufblasen eines Airbags wird durch Steuern der EIN/AUS-Operationen der Transistoren durchgeführt, wie dies in der US 6,465,907 ( JP 2001-239916A ) offenbart ist. In diesem Fall sind gemäß der Darstellung in 4 Kondensatoren 102 zwischen der elektrischen Zündvorrichtung 101 und sowohl der hochseitigen Schaltung als auch der niedrigseitigen Schaltung vorgesehen. Somit werden sowohl die Transistoren in der hochseitigen Schaltung bzw. der Schaltung mit dem höheren Spannungsniveau und der niedrigseitigen Schaltung bzw. der Schaltung mit dem niedrigen Spannungsniveau geschützt.
Ferner kann eine Zenerdiode mit einer Zündvorrichtung parallel geschaltet sein und es sind zwei Zenerdioden, deren Anoden mit Masse oder Erde verbunden sind, sowohl bei der hochseitigen Schaltung als auch der niedrigseitigen Schaltung in einer Airbag-ECU vorgesehen, wodurch die Transistoren gegenüber der ESD geschützt sind. In diesem Fall werden drei Zenerdioden für eine elektrische Zündvorrichtung verwendet.
Es ist üblich, dass viele Arten einer elektrischen Zündvorrichtung mit dem elektrischen und elektronischen System verbunden werden. Wenn beispielsweise eine Aktivierung einer Vielzahl an Airbags durch die Airbag-ECU gesteuert werden und das elektrische und elektronische System eine Vielzahl an Zündvorrichtungen aufweist, werden hochseitige und niedrigseitige Schaltungen, deren Anzahl der Zahl der Zündvorrichtungen entspricht, in der ECU vorgesehen.
Es sei hier angenommen, dass die elektronischen Elemente gegen die ESD durch die Verwendung eines Kondensators geschützt sind. In diesem Fall fließt die ESD durch den Kondensator nach Masse oder Erde und zwar zu allen Zeitpunkten und somit besteht eine Neigung für den Kondensator, dass sich dieser verschlechtert. In Verbindung mit der Verschlechterung des Kondensators wird der Isolationswiderstandswert des Kondensators vermindert, sodass die Spannung auf einer elektrischen Leitung 104 in 4 zum Anschließen der elektrischen Zündvorrichtung und der elektronischen Elemente variieren kann und unstabil werden kann. Speziell dann, wenn das elektronische Element aus einem Transistor besteht, kann die Spannungsschwankung eine Fehlfunktion des Transistors verursachen. Ferner senkt die Verschlechterung des Kondensators die Schutzpräzision der elektronischen Elemente ab.
Es ist ferner in diesem Fall erforderlich, Kondensator 102 vorzusehen, deren Zahl der Zahl der hochseitigen Schaltung und der niedrigseitigen Schaltung und der Vielzahl der Arten der elektronischen Zündvorrichtung 101 entspricht. Wenn beispielsweise die Airbag-ECU zwanzig Zündvorrichtungen aufweist, müssen Kondensatoren auf beiden Seiten von jeder Zündvorrichtung vorgesehen sein. In diesem Fall müssen somit vierzig Kondensatoren vorgesehen. werden. Das heißt das elektrische und elektronische System mit der hochseitigen Schaltung und der niedrigseitigen Schaltung und der Vielzahl der Arten der elektrischen Zündvorrichtung führt zu einer starken Kostenerhöhung und einer Größenreduzierung der ECU wird behindert.
Da darüber hinaus in Verbindung mit dem ESD-Schutz unter Verwendung von lediglich Zenerdioden die Zenerdiode die ESD direkt nach Masse oder Erde ableitet, kann die Zenerspannung variieren und zwar in Einklang mit dem Strom, der durch die Zenerdiode selbst fließt, das sich aufgrund der Charakteristik der Zenerdiode ergibt. Das heißt, wenn der durch die ESD hervorgerufene Strom in die Zenerdiode selbst fließt, wird die Zenerspannung variiert und die Zenerdiode wird verschlechtert, und so weiter, sodass die Fähigkeit die elektronischen Elemente zu schützen vermindert wird. Ferner wird es wie im Falle des Kondensators erforderlich, die Zenerdioden in einer Zahl von vorzusehen, die der Zahl der hochseitigen Schaltungen und der niedrigseitigen Schaltungen und der Vielzahl der Arten der elektronischen Zündvorrichtung entspricht, sodass die Kosten stark erhöht werden und die Größenreduzierung der ECU weiter behindert wird.
Zusätzlich besitzt die hochseitige Schaltung eine geringere Anzahl von Durchgängen, durch die die ESD nach Masse abfließt und zwar verglichen mit der niedrigseitigen Schaltung. Es ist daher erforderlich einen effektiveren Weg zum Ableiten der ESD nach Masse oder Erde auf der hochseitigen Schaltung vorzusehen.
DE 102 00 830 A1 offenbart ein Steuergerät mit Mitteln zur Erhöhung der Störfestigkeit eines Steuergeräts, insbesondere der Festigkeit gegenüber elektrostatischer Entladungsimpulsen (sogenannten ESD-Impulsen), die über einen Ein- oder Ausgang des Steuergeräts in das Steuergerät gelangen. Um die Störfestigkeit, insbesondere die ESD-Festigkeit, des Steuergeräts auf eine möglichst einfache Weise zu erhöhen, ohne die Funtktionsfähigkeit des Steuergeräts einzuschränken, wird vorgeschlagen, dass das Steuergerät eine Parallelschaltung eines spannungsabhängigen Schutzelements und eines Kondensators umfasst, über die der Eingang und/oder Ausgang des Steuergeräts an Masse anliegt und die ihrereseits über eine in Sperrichtung geschaltete erste Diode an eine Versorgungsspannung des Steuergeräts angeschlossen ist. Das Schutzelement ist vorzugsweise als ein Varistor ausgebildet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektronische Airbag-Steuereinheit (ECU) für ein elektrisches und elektronisches Airbag-System zu schaffen, bei dem die elektronischen Elemente effektiv gegenüber einer ESD geschützt werden können, die von der äußeren Seite her eindringt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombination des Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein elektrisches und elektronisches Airbag-System eine elektronische Airbag-Steuereinheit (ECU) und eine elektrische Zündvorrichtung, die an einer Außenseite der ECU vorgesehen ist. Die ECU enthält eine Leistungsversorgungsschaltung, eine Leistungsversorgungsleitung, ein elektronisches Element, eine Störsignalschutzleitung, ein Schaltelement und einen Spannungsdetektor. Die Leistungsversorgungsleitung erstreckt sich von der Leistungsversorgungsschaltung aus, und die elektrische Zündvorrichtung ist zwischen Masse oder Erde und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet. Das elektronische Element ist mit der Leistungsversorgungsleitung verbunden. Die Störsignalschutzleitung ist mit einer Elementleitung an einem Ende derselben verbunden und ist mit dem anderen Ende mit Masse oder Erde verbunden. Die Elementleitung bildet einen Teil der Leistungsversorgungsleitung und verbindet die elektrische Zündvorrichtung mit dem elektronischen Element. Das Schaltelement besitzt einen ersten Anschluss, der mit einer Seite der Elementleitung verbunden ist, und besitzt einen zweiten Anschluss, der mit einer Seite gemäß Masse oder Erde verbunden ist, sodass das Schaltelement mit der Störsignalschutzleitung in Reihe geschaltet ist. Der Spannungsdetektor detektiert einen Spannungswert des Schaltelements und schaltet das Schaltelement ein, wenn der detektierte Spannungswert einen vorbestimmten Wert erreicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben erläuterten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer anhand der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockschaltbild, welches ein elektrisches und elektronisches System gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Schaltungsdiagramm, welches das elektrische und elektronische System der ersten Ausführungsform wiedergibt;
3 ein Schaltungsdiagramm, welches ein elektrisches und elektronisches System gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
4 ein Schaltungsdiagramm, welches ein herkömmliches elektrisches und elektronisches System veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Ein elektrisches und elektronisches System gemäß einer ersten Ausführungsform enthält gemäß der Darstellung in 1 eine elektronische Airbag-Steuereinheit (ECU) 1, einen ersten Zündvorrichtung 2 und einen zweiten Zündvorrichtung 3. Die Airbag-ECU 1 dient dazu das Zulassen/Verhindern der Aktivierung eines Airbag-Körpers in einer Airbag-Vorrichtung für ein Fahrzeug zu steuern. Die Airbag-ECU 1 ist darin mit einer Gleichstrom-Energieversorgungsschaltung 4, einer Diode 41, einem gemeinsamen Kondensator 42, einem hochpotenzialseitigen Schaltungsabschnitt (erster Hochseitenschaltung) 5, einem niedrigpotenzialseitigen Schaltungsabschnitt (erste Niedrigseitenschaltung) 6, einer zweiten Hochseitenschaltung 7, einer zweiten Niedrigseitenschaltung 8 und einer gemeinsamen ESD-Schutzschaltung 9.
Die erste Zündvorrichtung 2 und die zweite Zündvorrichtung 3, die eine erste elektrische Zündvorrichtung bzw. eine zweite elektrische Zündvorrichtung darstellen, bestehen aus sogenannten Zündpillen (engl. Squibs) für die Airbags. Diese werden mit Energie von der Leistungsversorgungsschaltung 4 her für eine Aktivierung versorgt. Jede der Zündvorrichtungen 2 und 3 ist an der Außenseite der Airbag-ECU 1 vorgesehen und besitzt einen Zündvorrichtung-Hauptkörper 21, 31, einen Niedrigseitenanschluss 22, 32 und einen Hochseitenanschluss 23, 33. Der Zündvorrichtung-Hauptkörper 21 (31) und der Niedrigseitenanschluss 22 (32) oder der Hochseitenanschluss 23 (33) können miteinander über ein Drahtkabel oder ähnliches (nicht gezeigt) verbunden sein.
Es wird nun die Grundleitung (Draht) in der Airbag-ECU 1 beschrieben.
Eine erste Leistungsversorgungsleitung 11 verbindet die Leistungsversorgungsschaltung 4 und den Hochseitenanschluss 23 der Zündvorrichtung 2, und eine zweite Leistungsversorgungsleitung 12 verbindet einen Verbindungspunkt A, der noch später beschrieben wird, mit dem hochseitigen Anschluss 33 der zweiten Zündvorrichtung 3. Eine erste Erdungsleitung 13 verbindet den niedrigseitigen Anschluss 22 der ersten Zündvorrichtung 2 mit Erde oder Masse, und eine zweite Erdungsleitung 14 verbindet den niedrigseitigen Anschluss 32 der zweiten Zündvorrichtung 3 mit der Erde oder Masse.
Das heißt, in Verbindung mit der ersten Zündvorrichtung 2 ist der niedrigseitige Anschluss 22 mit der ersten Erdungsleitung 13 verbunden, und der hochseitige Anschluss 23 ist mit der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 verbunden. Ferner ist in Bezug auf die zweite Zündvorrichtung 3 der niedrigseitige Anschluss 32 mit der zweiten Erdungsleitung 14 verbunden, und der hochseitige Anschluss 33 ist mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung 12 verbunden.
Die erste hochseitige Schaltung 5 ist an der Leistungsversorgungsleitung 11 angeordnet, und die erste niedrigseitige Schaltung 6 ist an der ersten Erdungsleitung 13 angeordnet. Die zweite hochseitige Schaltung 7 ist an der zweiten Leistungsversorgungsleitung 12 angeordnet, und die zweite niedrigseitige Schaltung 8 ist an der zweiten Erdungsleitung 14 angeordnet. Die gemeinsame ESD-Schutzschaltung 9 ist an der Störsignalschutzleitung 19 angeordnet, die noch später beschrieben wird.
Der Verbindungspunkt A ist auf der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 zwischen der Leistungsversorgungsschaltung 4 und der ersten hochseitigen Schaltung 5 vorgesehen. Das heißt die erste Leistungsversorgungsleitung 11 besitzt einen Verbindungspunkt A zwischen der Leistungsversorgungsschaltung 4 und der ersten hochseitigen Schaltung 5.
Die Diode 41 ist mit der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 in Reihe geschaltet, sodass die Anode derselben mit der Leistungsversorgungsschaltung 4 verbunden ist und die Kathode derselben mit dem Verbindungspunkt A verbunden ist. Ein Anschluss des gemeinsamen Kondensators 42 ist zwischen der Leistungsversorgungsschaltung 4 und dem Verbindungspunkt A auf der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 verbunden, und der andere Anschluss derselben ist mit Masse oder Erde verbunden.
Als Nächstes werden die erste hochseitige Schaltung 5, die erste niedrigseitige Schaltung 6, die zweite hochseitige Schaltung 7, die zweite niedrigseitige Schaltung 8 und die gemeinsame ESD-Schutzschaltung 9 in Einzelheiten unter Hinweis auf 2 beschrieben.
Die erste hochseitige Schaltung 5 ist mit einem n-Kanal-MOS-Transistor 51 als erstes elektronisches Element 51 ausgestattet, ferner mit einer ersten Treiberschaltung 52, Dioden 53 bis 56 und Zenerdioden 57 bis 59. Die erster Treiberschaltung 52 steuert die EIN-/AUS-Operation des ersten elektronischen Elements 51.
Das erste elektronische Element 51 ist so angeordnet, dass der Drainanschluss desselben mit der Leistungsversorgungsschaltung 4 über die Diode 41 verbunden ist, der Sourceanschluss desselben mit dem hochseitigen Anschluss 23 der ersten Zündvorrichtung 2 verbunden ist, und der Gateanschluss desselben mit der ersten Treiberschaltung 52 verbunden ist. Das heißt das erste elektronische Element 51 ist mit der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 in Reihe geschaltet.
Hierbei wird ein Draht zum Verbinden des Sourceanschlusses des ersten elektronischen Elements 51 und des hochseitigen Anschlusses 23 der ersten Zündvorrichtung 2 als erste Elementleitung 15 bezeichnet. Das erste elektronische Element 51 ist mit der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 in Reihe geschaltet. Daher bildet die erste Elementleitung 15 einen Teil der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 (von dem Sourceanschluss des ersten elektronischen Elements 51 zu dem hochseitigen Anschluss 23 der ersten Zündvorrichtung 2).
Die Diode 53 ist so angeordnet, dass deren Kathode zwischen der Leistungsversorgungsschaltung 4 und dem Drainanschluss des ersten elektronischen Elements 51 auf der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 verbunden ist, und die Anode derselben mit Masse oder Erde verbunden ist. Die Diode 56 ist so angeordnet, dass deren Anode mit Masse oder Erde verbunden ist und deren Kathode mit der ersten Elementleitung 15 verbunden ist. Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Drainanschlusses und des Gateanschlusses des ersten elektronischen Elements 51 als erste Drain-Gate-Leitung 5a bezeichnet.
Die Dioden 54, 55 und die Zenerdiode 57 sind mit der ersten Dran-Gate-Leitung 5a in Reihe geschaltet. Das heißt die Anode der Diode 54 ist mit dem Drainanschluss des ersten elektronischen Elements 51 verbunden, und die Kathode der Diode 54 ist mit der Anode der Diode 55 verbunden. Die Kathode der Diode 55 ist mit der Kathode der Zenerdiode 57 verbunden, und die Anode der Zenerdiode 57 ist mit dem Gateanschluss des ersten elektronischen Elements 51 verbunden.
Ein Draht zum Anschließen des Gateanschlusses und des Sourceanschlusses des ersten elektronischen Elements 51 wird im Folgenden als erste Gate-Source-Leitung 5b bezeichnet. Die Zenerdioden 58, 59 sind mit der ersten Gate-Source-Leitung 5b in Reihe geschaltet. Das heißt die Anode der Zenerdiode 58 ist mit dem Gateanschluss des ersten elektronischen Elements 51 verbunden, und die Kathode der Zenerdiode 58 ist mit der Kathode der Zenerdiode 59 verbunden. Die Anode der Zenerdiode 59 ist mit dem Sourceanschluss des ersten elektronischen Elements 51 verbunden.
Als Nächstes werden Einzelheiten der ersten niedrigseitigen Schaltung 6 beschrieben.
Die erste niedrigseitige Schaltung 6 ist mit einem n-Kanal-MOS-Transistor 61 als zweites Element 61 ausgestattet, ferner mit einer Treiberschaltung 62, Dioden 63, 64, einer Zenerdiode 65 und Zenerdioden 66, 67. Die zweite Treiberschaltung 62 steuert die EIN-/AUS-Operation des zweiten elektronischen Elements 61.
Das zweite elektronische Element 61 ist so angeordnet, dass der Drainanschluss desselben mit dem niedrigseitigen Anschluss 22 der ersten Zündvorrichtung 2 verbunden ist, der Sourceanschluss mit Masse oder Erde verbunden ist und der Gateanschluss desselben mit der zweiten Treiberschaltung 62 verbunden ist. Das heißt das zweite elektronische Element 61 ist mit der ersten Masseleitung 13 in Reihe geschaltet. Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Drainanschlusses des zweiten elektronischen Elements 61 und des niedrigseitigen Anschluss 22 der ersten Zündvorrichtung 2 miteinander als eine zweite Elementleitung 16 bezeichnet. Das zweite elektronische Element 61 ist mit der ersten Masseleitung 13 in Reihe geschaltet. Daher ist die zweite Elementleitung 16 ein Teil der ersten Erdungsleitung 13 oder Masseleitung 13 (vom Drainanschluss des zweiten elektronischen Elements 61 zu dem niedrigseitigen Anschluss 22 der ersten Zündvorrichtung 2).
Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Drainanschlusses und des Gateanschlusses des zweiten elektronischen Elements 61 als zweite Drain-Gate-Leitung 6a bezeichnet. Die Dioden 63, 64 und die Zenerdiode 65 sind mit der zweiten Drain-Gate-Leitung 6a in Reihe geschaltet.
Die Dioden 63, 64 sind in Reihe geschaltet, sodass die Kathoden derselben auf der Gateseite des zweiten elektronischen Elements 61 auf der zweiten Drain-Gate-Leitung 6a liegen. Die Zenerdiode 65 ist in entgegengesetzter Richtung zu der Diode 64 in Reihe geschaltet, die am nächsten bei der Gateseite des zweiten elektronischen Elements 61 gelegen ist.
Das heißt die Anode der Diode 63 ist mit dem Drainanschluss des zweiten elektronischen Elements 61 verbunden, und die Kathode der Diode 63 ist mit der Anode der Diode 64 verbunden. Die Kathode der Diode 64 ist mit der Kathode der Zenerdiode 65 verbunden, und die Anode der Zenerdiode 65 ist mit dem Gateanschluss des zweiten elektronischen Elements 61 verbunden.
Ein Draht zum Anschließen des Gateanschlusses und des Sourceanschlusses des zweiten elektronischen Elements 61 wird im Folgenden als zweite Gate-Source-Leitung 6b bezeichnet. Die Zenerdioden 66, 67 sind mit der zweiten Gate-Source-Leitung 6b in Reihe geschaltet. Das heißt die Anode der Zenerdiode 66 ist mit dem Gateanschluss des zweiten elektronischen Elements 61 verbunden, und die Kathode der Zenerdiode 66 it mit der Kathode der Zenerdiode 67 verbunden. Die Anode der Zenerdiode 67 ist mit dem Sourceanschluss des zweiten elektronischen Elements 61 verbunden.
Als Nächstes werden Einzelheiten der zweiten hochseitigen Schaltung 7 beschrieben.
Die zweite hochseitige Schaltung 7 ist mit einem n-Kanal-MOS-Transistor 71 in Form eines dritten elektronischen Elements 71 ausrüstet, umfasst ferner eine dritte Treiberschaltung 72, Dioden 73 bis 76 und Zenerdioden 77 bis 79. Die dritte Treiberschaltung 72 steuert die EIN-/AUS-Operation des dritten elektronischen Elements 71.
Das dritte elektronische Element 71 ist so angeordnet, das der Drainanschluss desselben mit der Leistungsversorgungsschaltung 4 über den Verbindungspunkt A und der Diode 41 verbunden ist, der Sourceanschluss desselben mit dem hochseitigen Anschluss 33 der zweiten Zündvorrichtung 3 verbunden ist und der Gateanschluss desselben mit der dritten Treiberschaltung 72 verbunden ist. Das heißt das dritte elektronische Element 71 ist mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung 12 in Reihe geschaltet.
Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Sourceanschlusses des dritten elektronischen Elements 71 und des hochseitigen Anschlusses 33 der zweiten Zündvorrichtung 3 als dritte Elementleitung 17 bezeichnet. Das dritte elektronische Element 71 ist mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung 12 in Reihe geschaltet. Daher bildet die dritte Elementleitung 17 einen Teil der zweiten Leistungsversorgungsleitung 12 (vom Sourceanschluss des dritten elektronischen Elements 71 zu dem hochseitigen Anschluss 33 der zweiten Zündvorrichtung 3).
Die Diode 73 ist so angeordnet, dass deren Kathode zwischen dem Verbindungspunkt A und dem dritten elektronischen Element 71 auf der zweiten Leistungsversorgungsleitung 12 angeordnet ist und deren Anode mit Masse oder Erde verbunden ist. Die Diode 76 ist so angeordnet, dass deren Anode mit Masse oder Erde verbunden ist und deren Kathode mit der dritten Elementleitung 17 verbunden ist. Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Drainanschlusses des dritten elektronischen Elements 71 als dritte Drain-Gate-Leitung 7a bezeichnet.
Die Dioden 74, 75 und die Zenerdiode 77 sind mit der dritten Drain-Gate-Leitung 7a in Reihe geschaltet. Das heißt die Anode der Diode 74 ist mit dem Drainanschluss des dritten elektronischen Elements 71 verbunden und die Kathode der Diode 74 ist an die Anode der Diode 75 angeschlossen. Die Kathode der Diode 75 ist mit der Kathode der Zenerdiode 77 verbunden, und die Anode der Zenerdiode 77 ist mit dem Gateanschluss des dritten elektronischen Elements 71 verbunden.
Ferner wird ein Draht zum Anschließen des Gateanschlusses und des Sourceanschlusses des dritten elektronischen Elements 71 als dritte Gate-Source-Leitung 7b bezeichnet. Die Zenerdioden 78, 79 sind mit der dritten Gate-Source-Leitung 7b in Reihe geschaltet. Das heißt die Anode der Zenerdiode 78 ist mit dem Gateanschluss des dritten elektronischen Elements 71 verbunden, und die Kathode der Zenerdiode 78 ist mit der Kathode der Zenerdiode 79 verbunden. Die Anode der Zenerdiode 79 ist mit dem Sourceanschluss des dritten elektronischen Elements 71 verbunden.
Als Nächstes werden Einzelheiten der zweiten niedrigseitigen Schaltung 8 beschrieben.
Die zweite auf der spannungsmäßig niedrigeren Seite liegende Schaltung (zweite niedrigseitige Schaltung) 8 ist mit einem n-Kanal-MOS-Transistor 81 in Form eines vierten elektronischen Elements 81 ausgestattet., umfasst ferner eine vierte Treiberschaltung 82, Dioden 83, 84 eine Zenerdiode 85 und Zenerdioden 86, 87. Die vierte Treiberschaltung 82 steuert die EIN-/AUS-Operation des vierten elektronischen Elements 51.
Das vierte elektronische Element 81 ist so angeordnet, dass der Drainanschluss desselben mit dem niedrigseitigen Anschluss der zweiten Zündvorrichtung 3 verbunden ist, der Sourceanschluss desselben mit Masse oder Erde verbunden ist und der Gateanschluss desselben mit der vierten Treiberschaltung 82 verbunden ist. Das heißt das vierte elektronische Element 81 ist mit der zweiten Erdungsleitung oder Masseleitung 14 in Reihe geschaltet.
Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Drainanschlusses des vierten elektronischen Elements 81 und des niedrigenseitigen Anschlusses 32 der zweiten Zündvorrichtung 3 als vierte Elementleitung 18 bezeichnet. Bei der ersten Ausführungsform ist das vierte elektronische Element 81 mit der zweiten Erdungsleitung 14 in Reihe geschaltet. Daher bildet die vierte Elementleitung 18 einen Teil der zweiten Erdungsleitung 14 (von dem Drainanschluss des vierten elektronischen Elements 81 zum niedrigseitigen Anschluss 32 der zweiten Zündvorrichtung 3).
Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Drainanschlusses und des Gateanschlusses des vierten elektronischen Elements 81 als vierte Drain-Gate-Leitung 8a bezeichnet. Die Dioden 83, 84 und die Zenerdiode 85 sind mit der vierten Drain-Gate-Leitung 8a in Reihe geschaltet.
Die Dioden 83, 84 sind in solcher Weise in Reihe geschaltet, dass die Kathoden derselben auf der Gateseite des vierten elektronischen Elements 81 auf der vierten Drain-Gate-Leitung 8a gelegen sind. Die Zenerdiode 85 ist in der entgegengesetzten Richtung zu der Diode 84 in Reihe geschaltet, die am nächsten zu der Gateseite des vierten elektronischen Elements 81 gelegen ist.
Das heißt die Anode der Diode 83 ist mit dem Drainanschluss des vierten elektronischen Elements 81 verbunden, und die Kathode der Diode 83 ist mit der Anode der Diode 84 verbunden. Die Kathode der Diode 84 ist mit der Kathode der Zenerdiode 85 verbunden, und die Anode der Zenerdiode 85 ist mit dem Gateanschluss des vierten elektronischen Elements 81 verbunden.
Ein Draht zum Anschließen des Gateanschlusses und des Sourceanschlusses des vierten elektronischen Elements 81 wird im Folgenden als vierte Gate-Source-Leitung 8b bezeichnet. Die Zenerdioden 86, 87 sind mit der vierten Gate-Source-Leitung 8b in Reihe geschaltet. Das heißt die Anode der Zenerdiode 86 ist mit dem Gateanschluss des vierten elektronischen Elements 81 verbunden und die Kathode der Zenerdiode 86 ist an die Kathode der Zenerdiode 87 angeschlossen. Die Anode der Zenerdiode 87 ist mit dem Sourceanschluss des vierten elektronischen Elements 81 verbunden.
Als Nächstes werden Einzelheiten der gemeinsamen ESD-Schutzschaltung 9 beschrieben.
Die gemeinsame ESD-Schutzschaltung 9 ist mit einem n-Kanal-MOS-Transistor 91 als Schaltelement 91 ausgerüstet, umfasst ferner Zenerdioden 92 bis 94, eine erste Diode 95, eine zweite Diode 96, eine dritte Diode 97 und eine vierte Diode 98. Hierbei wird ein Draht, der mit der ersten Elementleitung 15 an einem Ende derselben verbunden ist und der mit dem anderen Ende mit Masse oder Erde verbunden ist im Folgenden als Störsignal-Schutzleitung 19 bezeichnet.
In Bezug auf das Schaltelement 91 ist der Drainanschluss auf der Störsignal-Schutzleitung 19 (der erste Anschluss) mit der Seite der ersten Elementleitung 15 verbunden und der Sourceanschluss desselben (zweiter Anschluss) ist mit der Erdungsseite oder Masseseite verbunden. Das heißt das Schaltelement 91 ist mit der Störsignal-Schutzleitung 19 in Reihe geschaltet.
In Bezug auf die Zenerdiode 92, die als ein Spannungsdetektor arbeitet, ist die Anode derselben mit dem Gateanschluss des Schaltelements 91 verbunden, und die Kathode derselben ist mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 verbunden. Das heißt der Gateanschluss des Schaltelements 91 ist mit der Anode der Zenerdiode 92 verbunden.
Hierbei wird ein Draht zum Anschließen des Gateanschlusses und des Sourceanschlusses des Schaltelements 91 im Folgenden als fünfte Gate-Source-Leitung 9b bezeichnet. Die Zenerdioden 93, 94 sind mit der fünften Gate-Source-Leitung 9b in Reihe geschaltet. Das heißt die Anode der Zenerdiode 93 ist mit dem Gateanschluss des Schaltelements 91 verbunden, und die Kathode der Zenerdiode 93 ist mit der Kathode der Zenerdiode 94 verbunden. Die Anode der Zenerdiode 94 ist mit dem Sourceanschluss des Schaltelements 91 verbunden.
Die erste Diode 95 ist so angeordnet, dass die Anode derselben auf der Störsignal-Schutzleitung 19 mit der ersten Elementleitung 15 verbunden ist und die Kathode derselben mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 verbunden ist. Die zweite Diode 96 ist so angeordnet, dass die Anode derselben mit der zweiten Elementleitung 16 verbunden ist und die Kathode derselben mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 verbunden ist. Die dritte Diode 97 ist so angeordnet, dass deren Anode mit der dritten Elementleitung 17 verbunden ist, und die Kathode derselben mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 verbunden ist. Die vierte Diode 98 ist so angeordnet, dass die Anode derselben mit der vierten Elementleitung 18 verbunden ist und die Kathode derselben mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 verbunden ist.
Die Kathoden der zweiten bis vierten Dioden 96 bis 98 sind mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 über Teile der Störsignal-Schutzleitung 19 verbunden. Jedoch können diese auch direkt mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 verbunden sein.
Ferner sind die dabei verwendeten Zenerdioden so ausgewählt, dass sie die gleiche Zenerspannung aufweisen. Diese Zenerspannung ist größer als der maximale Spannungsausgangswert von der Leistungsversorgungsschaltung 4 und ist kleiner als der Widerstandspannungswert von jedem elektronischen Element. Hierbei kann eine Vielzahl von zusätzlichen Schaltungen, von denen jede mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung 12 ausgerüstet ist, die sich von dem Verbindungspunkt A aus erstreckt, die zweite Zündvorrichtung 3, das dritte elektronische Element 71, die dritte Diode 97 und die zweite Erdungsleitung 14 enthalten, zusätzlich an der Airbag-ECU 1 vorgesehen sein bzw. als Ausrüstung dienen.
Ferner kann eine Schaltung, die das vierte elektronische Element 81 und die vierte Diode 98 aufweist, zu einer oder zu mehreren der Vielzahl der zusätzlichen Schaltungen vorgesehen sein, die ähnlich sind der zweiten hochseitigen Schaltung 7. Das heißt das elektrische und elektronische System kann mit einer Vielzahl an zweiten hochseitigen Schaltungen und zweiten niedrigseitigen Schaltungen ausgerüstet sein.
Als Nächstes wird der Betrieb des elektrischen und elektronischen Systems gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Das elektrische und elektronische System steuert das Zulassen/Verhindern des Entfaltens des Balgkörpers in der Airbag-Vorrichtung für ein Fahrzeug. Die erste Zündvorrichtung 2 und die zweite Zündvorrichtung 3, die an die Airbag-ECU 1 angeschlossen sind, werden mit Energie von der Leistungsversorgungsschaltung 4 versorgt, wodurch der Balgkörper der Airbag-Vorrichtung aufgeblasen wird. Beispielsweise wird die erste Zündvorrichtung 2 betätigt, wenn sowohl die erste Treiberschaltung 52 als auch die zweite Treiberschaltung 62 EIN-Signale ausgeben. Das heißt wenn beide Elemente gemäß dem ersten elektronischen Element 51 und dem zweiten elektronischen Element 61 mit solchen EIN-Signalen eingeschaltet werden, wird die Leistungsversorgungsschaltung 4 mit Masse oder Erde über die erste Zündvorrichtung 2 verbunden. Demzufolge wird die erste Zündvorrichtung 2 mit elektrischer Energie von der Leistungsversorgungsschaltung 4 versorgt, um den Balgkörper der Airbag-Vorrichtung aufzublasen.
Zuerst, wenn die ESD in die erste Elementleitung 15 über den hochseitigen Anschluss 23 der ersten Zündvorrichtung 2 eindringt, gelangt die ESD durch die Störsignal-Schutzleitung 19 und die erste Diode 95 und erreicht dann den Drainanschluss des Schaltelements 91. Zur gleichen Zeit wird die Zenerdiode 92 durch die ESD festgeklemmt und das Schaltelement 91 wird eingeschaltet. Daher wird die Störsignal-Schutzleitung 19 mit Masse oder Erde verbunden und die ESD wird nach Masse oder Erde abgeleitet.
Das heißt die Zenerdiode 92 detektiert den Spannungswert des Drainanschlusses des Schaltelements 91 und schaltet das Schaltelement 91 ein, wenn der detektierte Spannungswert gleich ist mit oder größer ist als ein vorbestimmter Wert, das heißt der Zenerspannung der Zenerdiode 92.
Die Zenerspannung der Zenerdiode 92 wird so eingestellt, dass sie kleiner ist als die Widerstands-Spannungswerte der jeweiligen elektronischen Elemente 51, 61, 71, 81. Daher klemmt die ESD, die in die erste Elementleitung 15 eindringt, die Zenerdiode 92 fest, bevor sie die Widerstands-Spannung bzw. den Widerstandsspannungswert des ersten elektronischen Elements 51 erreicht, und wird über die Störsignal-Schutzleitung 19 nach Masse oder Erde abgeleitet. Das heißt das erste elektronische Element 51 wird durch die ESD nicht beschädigt.
Ferner wird die ESD über das Schaltelement 91 nach Masse oder Erde abgeleitet und somit wird die Zenerspannung der Zenerdiode 92 stabilisiert ohne eine Variation zu erfahren. Das heißt die Zenerspannung der Zenerdiode 92 wird kaum durch die ESD beeinflusst. Daher kann das elektrische und elektronische System die elektronischen Elemente gegen die ESD mit hoher Genauigkeit schützen.
Wenn die ESD in die zweite Elementleitung 16 über den niedrigseitigen Anschluss 22 der ersten Zündvorrichtung 2 eindringt, erreicht die ESD den Drainanschluss des Schaltelements 91 über die zweite Diode 96. Zur gleichen Zeit wird die Zenerdiode 92 durch die ESD festgeklemmt und es wird das Schaltelement 91 eingeschaltet. Demnach wird die ESD über die zweite Diode 96 und das Schaltelement 91 nach Masse oder Erde abgeleitet.
Hierbei ist die zweite Elementleitung 16 mit dem Drainanschluss des Schaltelements 91 über die zweite Diode 96 verbunden. Ferner ist die zweite Elementleitung 16 mit der zweiten Drain-Gate-Leitung 6a verbunden. Die zwei Dioden 63 und 64 und die Zenerdiode 65 sind mit der zweiten Drain-Gate-Leitung 6a verbunden. Das heißt die ESD, die in die zweite Elementleitung 16 eindringt, wird auch an die zweite Drain-Gate-Leitung 6a angelegt. Daher wird die Zenerdiode 65 festgeklemmt und es wird die Zenerdiode 92 festgeklemmt, sodass das zweite elektronische Element 61 daran gehindert wird eingeschaltet zu werden, das heißt eine Fehlfunktion zu erleiden.
Ferner besitzt die erste Ausführungsform die gleiche Betriebsweise und Vorteil wie bei dem oben beschriebenen Fall, bei dem die ESD in die dritte Elementleitung 17 über den hochseitigen Anschluss 33 der zweiten Zündvorrichtung 3 eindringt und wie bei einem Fall, bei dem die ESD in die vierte Elementleitung 18 über den niedrigseitigen Anschluss 32 der zweiten Zündvorrichtung 3 eindringt. Das heißt die ESD kann veranlasst werden über das Schaltelement 91 nach Masse oder Erde abgeleitet zu werden und zwar selbst dann, wenn die ESD in irgendeine Elementleitung 15 bis 18 eindringt. Diese Betriebsweise und Vorteile werden selbst dann erhalten, wenn eine Vielzahl an zweiten spannungsmäßig hochliegenden und spannungsmäßig niedrigliegenden Schaltungen vorgesehen sind.
Bei der ersten Ausführungsform können die elektronischen Elemente 51, 61, 71, 81 gegen die ESD selbst dann geschützt werden, wenn die Airbag-ECU 1 eine Vielzahl an Zündvorrichtungen 2, 3 aufweist. Ferner sind das Schaltelement 91 und die Zenerdiode 92 gemeinsam mit den jeweiligen elektronischen Elementen 51, 61, 71, 81 als gemeinsame ESD-Schutzeinrichtung vorgesehen, sodass die Kosten reduziert werden können und die Größe der Airbag-ECU 1 reduziert werden kann.
Als Nächstes wird der Betrieb von jedem Element, welches in der ersten Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
Die Diode 56 in der ersten hochseitigen Schaltung 5 arbeitet in solcher Weise, um negative Störsignale (eine negative ESD oder ähnliches) auf der ersten Elementleitung 15 nach Masse oder Erde abzuleiten. Die Diode 76 in der zweiten hochseitigen Schaltung 7 arbeitet in solcher Weise, um negative Störsignale auf der dritten Elementleitung 17 nach Masse oder Erde abzuleiten. Die negativen Störsignale auf der zweiten Elementleitung 16 und der vierten Elementleitung 18 werden durch parasitäre Dioden der jeweiligen elektronischen Elemente 61, 81 (MOS-Transistor) nach Masse oder Erde abgeleitet.
Der gemeinsame Kondensator 42 leitet wechselnde Störsignale von der Leistungsversorgungsschaltung 4 nach Masse oder Erde ab. Die Dioden 53, 73, bewirken, dass negative Störsignale von der Leistungsversorgungsschaltung 4 zu jedem der elektronischen Elemente 51, 71 nach Masse oder Erde abgeleitet werden. Diese sind als Gegenmaßnahme gegenüber Radio-Störsignale oder Rauschen effektiv, die bzw. welches von der Airbag-ECU 1 zur Außenseite hin ausgegeben werden. Hierbei wird das Radio-Rauschen oder Radio-Störsignale, die von der niedrigen Seite bzw. der spannungsmäßig niedrigen Seite ausgegeben werden, durch die parasitäre Kapazität von jedem der elektronischen Elemente 61, 81 (MOS-Transistoren) unterdrückt.
Auf jeder Gate-Source-Leitung von jedem elektronischen Element 51, 61, 71, 81 sind die Zenerdioden 58, 59, 66, 67, 78, 79, 86, 87 in Reihe in einer entgegengesetzten Vorspannweise geschaltet. Daher ist jedes elektronische Element gegenüber einem Störsignal (ESD oder ähnlichem) von der Sourceseite von jedem elektronischen Element her geschützt. Das heißt jede Gate-Source-Leitung und jede Drain-Gate-Leitung ist dafür vorgesehen, um jedes elektronische Element gegen ein Brechen oder gegen eine Beschädigung durch die ESD zu schützen.
In der Airbag-ECU 1 können die erste niedrigseitige Schaltung 6, die zweite hochseitige Schaltung 7, die zweite niedrigseitige Schaltung 8 und die gemeinsame ESD-Schutzschaltung 9 in einer integrierten Schaltung (IC) installiert sein oder in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC).
Das elektrische und elektronische System der ersten Ausführungsform hat die gleiche Betriebsweise und führt zu den gleichen Vorteilen selbst dann, wenn jedes Element gemäß dem ersten elektronischen Element 51 und dem dritten elektronischen Element 71 aus einem p-Kanal-MOS-Transistor besteht. In diesem Fall ist das erste elektronische Element 51 so angeordnet, dass dessen Sourceanschluss mit der Leistungsversorgungsschaltung 4 verbunden ist, dessen Drainanschluss mit dem hochseitigen Anschluss 23 der ersten Zündvorrichtung 2 verbunden ist und dessen Gateanschluss mit der ersten Treiberschaltung 52 verbunden ist. Das dritte elektronische Element 71 ist so angeordnet, dass dessen Sourceanschluss mit der Leistungsversorgungsquelle 4 verbunden ist, dessen Drainanschluss mit dem hochseitigen Anschluss 33 der zweiten Zündvorrichtung 3 verbunden ist und dessen Gateanschluss mit der dritten Treiberschaltung 72 verbunden ist.
(Zweite Ausführungsform)
Ein elektrisches und elektronisches System gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun unter Hinweis auf 3 beschrieben, in welcher Elemente, welche die gleichen Funktionen wie bei der ersten Ausführungsform besitzen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Dieses elektrische und elektronische System wird dazu verwendet, um vorbestimmte Informationen zu der ersten Treiberschaltung 52 in der Airbag-ECU 1 zuzuführen. Die vorbestimmten Informationen bestehen aus Informationen, ob ein Insasse auf einem Sitz in einem Fahrzeug sitzt oder nicht sitzt, oder bestehen aus Informationen, ob beispielsweise ein Insasse seinen/ihren Sitzgurt angelegt hat.
Spezifischer gesagt ist ein Komparator 151, der mit einem elektronischen Element ausgerüstet ist und aus einem Operationsverstärker bestehen kann, nicht mit der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 in Reihe geschaltet. Das heißt der Komparator 151 ist in der Airbag-ECU 1 angeordnet, und ein Invertierungsanschluss (–) desselben (Eingangsanschluss) ist mit der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 verbunden. Der Nicht-Invertierungsanschluss (+) des Komparators 151 ist mit einer Bezugsspannungsquelle 151a verbunden. Die Bezugsspannungsquelle 151a gibt eine Bezugsspannung aus, die als Vergleichsspannung in dem Komparator 151 dient. Der negative Pol der Bezugsspannungsquelle 151a ist mit Masse oder Erde verbunden, und der positive Pol derselben ist mit dem Nicht-Invertierungsanschluss (+) des Komparators 151 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Komparators 151 ist mit der ersten Treiberschaltung 52 verbunden.
Ein Schalter 120 ist als erste elektrische Zündvorrichtung vorgesehen. Der Schalter 120 ist an der Außenseite der Airbag-ECU 1 vorgesehen und besitzt einen Schalterhauptkörper 121 und zwei Anschlüsse 122 und 123. Der Schalterhauptkörper 121 und der Anschluss 122 oder der Anschluss 123 können durch ein Drahtkabel oder ähnliches (nicht gezeigt) miteinander verbunden sein.
Das heißt der Schalter 120 ist so angeordnet, dass der Anschluss 122 desselben mit Masse oder Erde verbunden ist und der Anschluss 123 desselben mit der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 verbunden ist. Der Schalter 120 kann aus einem Sensor wie beispielsweise einem Lastsensor oder ähnlichem bestehen.
Mit dieser Konstruktion vergleicht der Komparator 151 die Eingangsspannung von der Leistungsversorgungsschaltung 4 mit der Eingangsspannung von der Bezugsspannungsquelle 151a. Wenn die Eingangsspannung der Leistungsversorgungsschaltung 4 größer ist, gibt der Komparator 151 ein Signal mit niedrigem Pegel aus. Wenn die Eingangsspannung der Bezugsspannungsquelle 151a größer ist, gibt dieser ein Signal mit einem hohen Pegel aus. Das heißt der Komparator 151 gibt ein Niedrigpegelsignal an die erste Treiberschaltung 52 aus, wenn der Schalter 120 AUS geschaltet ist (unter einer Bedingung gemäß einem Nichtleitzustand nach Masse oder Erde), und gibt ein Hochpegelsignal an die erste Treiberschaltung 52 aus, wenn der Schalter 120 EIN geschaltet ist (unter einem Zustand gemäß einem Leitzustand nach Masse oder Erde).
Der Schalter 120 besteht aus einem Insassen-Detektorsensor, der an einem Sitz des Fahrzeugs angeordnet ist und beispielsweise eingeschaltet ist, wenn ein Insasse auf dem Sitz sitzt, und ausgeschaltet ist, wenn auf dem Sitz kein Insasse sitzt. In diesem Fall gibt der Komparator 151 irgendeines der Signale gemäß dem Hochpegelsignal und dem Niedrigpegelsignal abhängig davon, ob der Insasse auf dem Sitz sitzt oder nicht auf diesem Sitz sitzt, aus. Der Schalter 120 kann so angeordnet sein, dass er durch eine Last eingeschaltet wird, die auf den Sitz aufgebracht wird, wenn sich ein Insasse auf den Sitz setzt. Der Schalter 120 kann in der Nachbarschaft einer Sitzgurtverriegelungsöffnung eines Sitzgurtes angeordnet sein. Der Schalter 120 wird eingeschaltet, wenn der Sitzgurt in die Sitzgurtverriegelungsöffnung eingeführt wird, und wird ausgeschaltet, wenn dieser davon abgenommen wird. In diesem Fall gibt der Komparator 151 irgendein Signal gemäß dem Hochpegelsignal und dem Niedrigpegelsignal in Einklang damit aus, ob der Insasse seinen/ihren Sitzgurt befestigt hat oder nicht.
Das heißt auf der Grundlage des EIN/AUS-Zustandes des Schalters 120 besteht die Ausgangsgröße des Komparators 151 aus einem hohen Wert oder einem niedrigen Wert. Die Information über den EIN/AUS-Zustand des Schalters 120 wird zu der ersten Treiberschaltung 52 gesendet, wodurch die erste Treiberschaltung 152 die Sitzinformationen des Insassen erwerben kann oder auch die Befestigungsinformationen in Bezug auf den Sitzgurt. Die erste Treiberschaltung 52 kann diese Informationen reflektieren, um das erste elektronische Element 51 zu steuern. Das heißt die Steuerungspräzision beim Aufblasen des Airbags wird erhöht.
Wie im Falle der ersten Ausführungsform ist bei dem elektrischen und elektronischen System der zweiten Ausführungsform die Störsignal-Schutzleitung 19 mit der ersten Elementleitung 15 verbunden. Die erste Elementleitung 15 enthält einen Teil der ersten Leistungsversorgungsleitung 11 und sie erstreckt sich von dem Anschluss 123 des Schalters 120 zu dem Invertieranschluss (–) des Komparators 151. Ferner haben die Zenerdiode 92 und das Schaltelement 91 die gleichen Funktionen wie bei der ersten Ausführungsform.
Selbst wenn demzufolge die ESD in die Airbag-ECU 1 über den Anschluss 123 des Schalters 120 hineingelangt, wird die in Betracht stehende ESD veranlasst, nach Masse oder Erde über die Störsignal-Schutzleitung 19 abzufließen. Demzufolge wird der Komparator 151 gegen eine Beschädigung geschützt, wenn die ESD von der externen Seite her eindringt. Ferner wird wie im Falle der ersten Ausführungsform die Zenerspannung der Zenerdiode 92 kaum durch die ESD beeinflusst und somit kann das elektrische und elektronische System der zweiten Ausführungsform den Komparator 151 gegen die ESD in richtiger Weise schützen.
Die Ausgangsgröße des Komparators 151 kann zu einer Vorrichtung (beispielsweise der zweiten Treiberschaltung 62 oder ähnlichem) anders als der ersten Treiberschaltung 52 gesendet oder übertragen werden. Ferner kann die Ausgangsgröße des Komparators 151 auch gleichzeitig zu einer Vielzahl von Treiberschaltungen und so weiter übertragen werden.
Das elektrische und elektronische System der zweiten Ausführungsform kann in dem elektrischen und elektronischen System der ersten Ausführungsform montiert sein. In diesem Fall kann die ESD-Gegenmaßnahme durch die gleiche gemeinsame ESD-Schutzschaltung 9 getroffen werden. Ferner kann wie im Falle der ersten Ausführungsform eine gemeinsame ESD-Schutzschaltung 9 für eine Vielzahl von hochseitigen Schaltungen oder niedrigseitigen Schaltungen vorgesehen werden.
Der Komparator 151 kann durch einen Operationsverstärker ersetzt werden. In diesem Fall kann die gleiche Operation wie bei der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden und es werden auch die gleichen Vorteile erzielt.

Claims

Airbag-Steuereinheit (1), mit: einer Leistungsversorgungsschaltung (4); einer ersten elektrischen Zündvorrichtung (2), die zwischen der Leistungsversorgungsschaltung und Masse geschaltet ist; einer ersten hochseitigen Schaltung (5), die zwischen der Leistungsversorgungsschaltung und der ersten elektrischen Zündvorrichtung geschaltet ist; einer ersten niedrigseitigen Schaltung (6), die zwischen der ersten elektrischen Zündvorrichtung und Masse geschaltet ist; einer zweiten elektrischen Zündvorrichtung (3), die zwischen der Leistungsversorgungsschaltung und Masse geschaltet ist; einer zweiten hochseitigen Schaltung (7), die zwischen die Leistungsversorgungsschaltung und die erste elektrische Zündvorrichtung geschaltet ist; einer zweiten niedrigseitigen Schaltung (8), die zwischen die erste elektrische Zündvorrichtung und Masse geschaltet ist, gekennzeichnet durch eine Schutzschaltung (9), die an die zwei Ausrüstungsanschlüsse (22, 23) der ersten elektrischen Zündvorrichtung und die zwei Ausrüstungsanschlüsse (32, 33) der zweiten elektrischen Zündvorrichtung geschaltet ist und ein Schalterelement (91) enthält, welches eingeschaltet wird, um Störsignale, die an irgendeinem der Zündvorrichtunganschlüsse eindringen, nach Masse abzuleiten, wenn die Störsignale einen vorbestimmten Wert überschreiten, wobei die Schutzschaltung (9) ferner eine Zenerdiode (92) und Dioden (95 bis 98) enthält, welche alle Zündvorrichtunganschlüsse mit der Zenerdiode verbinden, um die Störsignale an die Zenerdiode und das Schalterelement (91) anzulegen, und wobei die Zenerdiode (92) bei einem vorbestimmten Wert der Störsignale durchbricht und das Schalterelement (91) einschaltet.