DE102014108511A1

DE102014108511A1 - Widerstandsmessung

Info

Publication number: DE102014108511A1
Application number: DE201410108511
Authority: DE
Inventors: Peter Bogner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2015-01-15
Also published as: CN104297569A; US20150015281A1; CN104297569B; US9684021B2

Abstract

Diese Offenbarung beschreibt Techniken zum Messen des Widerstands einer Komponente mit einer Messschaltung, die mit der Komponente über einen oder mehrere elektrische Leiter (beispielsweise einen oder mehrere Bonddrähte) elektrisch gekoppelt ist. Die Widerstandsmesstechniken dieser Offenbarung können den Widerstand von einem elektrischen Leiter messen und einen Wert, der einen Widerstand einer Komponente angibt, die sich von dem elektrischen Leiter unterscheidet, auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters erzeugen. Der elektrische Leiter, für den der Widerstand gemessen wird, kann mit dem einen oder den mehreren elektrischen Leitern, die die Messschaltung mit der zu messenden Komponente koppeln, übereinstimmen oder von diesen verschieden sein. Die Verwendung von elektrischen Leiterwiderstandsmessungen, um den Widerstand einer Komponente zu bestimmen, kann die Genauigkeit der Messung des Widerstands der Komponente verbessern.

Description

Diese Offenbarung bezieht sich auf Widerstandsmesstechniken.
Eine Vielfalt von Anwendungen kann eine Widerstandsmessschaltung verwenden, um den Widerstand einer oder mehrerer Komponenten in einer Vorrichtung zu messen. Die Widerstandsmessungen, die durch eine solche Schaltung erhalten werden, können beispielsweise dazu verwendet werden, einen Störungszustand in der Vorrichtung zu detektieren, eine Degradation der Vorrichtung zu detektieren und/oder den Betrieb der Vorrichtung zu steuern. In einigen Anwendungen kann der zu messende Zielwiderstand ein relativ geringer Widerstand relativ zu dem Widerstand der elektrischen Verbindungen sein, die die Widerstandsmessschaltung mit dem zu messenden Zielwiderstand koppeln. In solchen Beispielen kann der Widerstand der elektrischen Verbindungen es schwierig machen, genaue Messungen des Zielwiderstands zu erhalten. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Widerstandsmessung bereitzustellen, die sich besonders zur Messung kleiner elektrischer Widerstandswerte eignet.
Die genannte Aufgabe wird durch das Verfahren nach den Ansprüchen 1, die Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und die Einrichtung nach Anspruch 20 erfüllt. Verschiedene Ausführungsformen und Entwicklungen der vorliegenden Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche abgedeckt. Die vorliegende Offenbarung beschreibt Techniken zur Messung des Widerstands einer Komponente mit einer Messschaltung, der mit der Komponente über einen oder mehrere elektrische Leiter (beispielsweise einen oder mehrere Bonddrähte) elektrisch gekoppelt ist. Die Widerstandsmesstechniken dieser Offenbarung können den Widerstand von einem oder mehreren elektrischen Leitern messen, und die Widerstandsmessung der elektrischen Leiter verwenden, um einen Wert zu erhalten, der den Widerstand der Komponente angibt. Die elektrischen Leiter, die verwendet werden, um die elektrischen Leiterwiderstandsmessungen zu erhalten, können mit dem einen oder den mehreren elektrischen Leitern, die die Messschaltung mit der Komponente koppeln, übereinstimmen oder von diesen verschieden sein. Die Verwendung von Widerstandsmessungen für einen oder mehrere elektrische Leiter, um den Widerstand einer Komponente zu bestimmen, kann die Genauigkeit der Messung des Widerstands der Komponente verbessern.
In einem Beispiel beschreibt diese Offenbarung ein Verfahren, das das Messen eines Widerstands eines elektrischen Leiters mit einer Schaltung umfasst. Das Verfahren umfasst ferner das Erzeugen eines Werts mit der Schaltung, der einen Widerstand einer Komponente, die sich von dem elektrischen Leiter unterscheidet, auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters angibt.
In einem weiteren Beispiel beschreibt diese Offenbarung eine Vorrichtung, die eine Schaltung aufweist, die dazu konfiguriert ist, einen Widerstand eines elektrischen Leiters zu messen und einen Wert zu erzeugen, der einen Widerstand einer Komponente, die sich von dem elektrischen Leiter unterscheidet, auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters angibt.
In einem weiteren Beispiel beschreibt diese Offenbarung eine Einrichtung, die Mittel umfasst, um einen Widerstand eines elektrischen Leiters zu messen, und Mittel umfasst, um einen Wert zu erzeugen, der einen Widerstand einer Komponente, die sich von dem elektrischen Leiter unterscheidet, auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters angibt.
Die Einzelheiten eines oder mehrerer Beispiele der Offenbarung sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Offenbarung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System darstellt, das verwendet werden kann, um die Widerstandsmesstechniken dieser Offenbarung durchzuführen.
2 und 3 sind Blockdiagramme, die beispielhafte Systeme darstellen, die verwendet werden können, um das System von 1 gemäß dieser Offenbarung zu implementieren.
4 und 5 sind schematische Diagramme, die beispielhafte Airbag-Sicherheitssysteme darstellen, die die Systeme von 1 und/oder 2 gemäß dieser Offenbarung implementieren.
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein beispielhaftes Airbag-Sicherheitssystem darstellt, das das System von 1 und/oder 3 gemäß dieser Offenbarung implementiert.
7 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Airbag-Sicherheitssystem darstellt, das Widerstandsmessungen für mehrere Airbag-Zünder-Kanäle gemäß dieser Offenbarung durchführt.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Zündermessschaltung darstellt, die in dem Airbag-Sicherheitssystem von 7 verwendet werden kann.
9 ist ein schematisches Diagramm, das eine theoretische Widerstandsmessschaltung darstellt.
10 ist ein schematisches Diagramm, das Fehlerquellen in einer Widerstandsmessschaltung darstellt.
11 ist ein schematisches Diagramm, das eine beispielhafte Widerstandsmessschaltung darstellt, die eine Kelvin-Verbindung aufweist.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine beispielhafte Technik zum Ausführen einer Widerstandsmessung gemäß dieser Offenbarung darstellt.
Diese Offenbarung beschreibt Techniken zur Messung des Widerstands einer Komponente mit einer Messschaltung, die mit der Komponente über einen oder mehrere elektrische Leiter (zum Beispiel einen oder mehrere Bonddrähte) elektrisch gekoppelt ist. Die Widerstandsmesstechniken dieser Offenbarung können den Widerstand des einen oder der mehreren elektrischen Leiter messen und die Widerstandsmessung der elektrischen Leiter verwenden, um einen Wert, der den Widerstand der Komponente angibt, zu erzeugen. Die elektrischen Leiter, die verwendet werden, um die elektrischen Leiterwiderstandsmessungen zu erhalten, können mit dem einen oder den mehreren elektrischen Leitern, die die Messschaltung mit der Komponente koppeln, übereinstimmen oder von diesen verschieden sein. Die Verwendung von Widerstandsmessungen für einen oder mehrere elektrische Leiter, um den Widerstand einer Komponente zu bestimmen, kann die Genauigkeit der Messung des Widerstands der Komponente verbessern.
Einige Techniken zur Messung eines Widerstands einer Komponente können die Verwendung elektrischer Leiter einbeziehen, um eine Spannung messen, die als Antwort auf eine Stromstärke erzeugt wird, die an die Komponente über die elektrischen Leiter angelegt wird, oder die Verwendung elektrischer Leiter einbeziehen, um eine Stromstärke zu messen, die als Antwort auf eine Spannung erzeugt wird, die an die Komponente über die elektrischen Leiter angelegt wird. In Fällen, in denen der Widerstand der zu messenden Komponente relativ gering im Vergleich zu dem Widerstand der elektrischen Leiter ist, durch die der angelegte oder gemessene Strom fließt, kann der Widerstand der elektrischen Leiter die Genauigkeit der Komponentenwiderstandsmessung reduzieren. Die Techniken der vorliegenden Offenbarung können in einigen Beispielen die Komponentenwiderstandsmessung auf der Basis einer oder mehrerer elektrischer Leiterwiderstandsmessungen korrigieren. Auf diese Weise können die Fehler, die in die Komponentenwiderstandsmessung durch den Widerstand der elektrischen Leiter eingebracht werden können, verringert und/oder eliminiert werden.
In einigen Beispielen kann, um den Widerstand der Komponente zu messen, ein Strompfad mit einem ersten elektrischen Leiter, der zu messenden Komponente und einem zweiten elektrischen Leiter gebildet werden, so dass der erste elektrische Leiter zwischen der Messschaltung und einem ersten Anschluss der Komponente elektrisch angekoppelt ist und der zweite elektrische Leiter zwischen der Messschaltung und einem zweiten Anschluss der Komponente elektrisch angekoppelt ist. Die Messschaltung kann den Widerstand des Strompfades messen und einen Wert bestimmen, der den Widerstand der Komponente auf der Basis des Widerstands des Strompfades und des gemessenen Widerstands eines oder mehrerer elektrischer Leiter angibt. Beispielsweise kann die Messschaltung ein Vielfaches des gemessenen elektrischen Leiterwiderstands von dem gemessenen Widerstand des Strompfads subtrahieren, um den Komponentenwiderstandswert zu erzeugen.
In einigen Beispielen kann der elektrische Leiterwiderstand, der verwendet wird, um den Komponentenwiderstandswert zu bestimmen, ein Widerstand für entweder den ersten oder den zweiten elektrischen Leiter, die in dem Strompfad enthalten sind, sein. Der elektrische Leiter in dem Strompfad, für den der Widerstand gemessen wird, kann als der elektrischen Zielleiter bezeichnet werden. In solchen Beispielen kann ein zusätzlicher, dritter elektrische Leiter verwendet werden, um die Messung des elektrischen Leiterwiderstands für den elektrischen Zielleiter zu erleichtern. Der dritte elektrische Leiter kann zwischen der Messschaltung und der Komponente elektrisch gekoppelt sein, so dass ein Anschluss der Komponente, mit der der dritte elektrische Leiter elektrisch gekoppelt ist, derselbe ist wie der Anschluss der Komponente, mit der der elektrische Zielleiter elektrisch gekoppelt ist. In solchen Beispielen kann die Messschaltung einen Strom durch den Strompfad anlegen und eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ende des dritten elektrischen Leiters, der elektrisch an die Messschaltung gekoppelt ist, und einem Ende des elektrischen Zielleiters, der elektrisch an die Messschaltung gekoppelt ist, messen. Die Spannungsdifferenz kann den Widerstand des elektrischen Zielleiters angeben.
In weiteren Beispielen kann der elektrische Leiterwiderstand, der verwendet wird, um den Komponentenwiderstandswert zu bestimmen, ein Widerstand für einen elektrischen Leiter sein, der sich von den elektrischen Leitern, die in dem Strompfad enthalten sind, der den ersten und den zweiten elektrischen Leiter umfasst, unterscheidet. In solchen Beispielen muss der elektrische Leiter in einigen Beispielen nicht notwendigerweise elektrisch mit der Komponente verbunden sein, die gemessen werden soll. Stattdessen können in einigen Beispielen ein oder beide Enden des elektrischen Leiters elektrisch mit der Messschaltung gekoppelt sein. In solchen Beispielen kann die Messschaltung den Widerstand des elektrischen Leiters mittels eines oder beider Enden des elektrischen Leiters messen. Beispielsweise kann die Messschaltung einen Strom durch den elektrischen Leiter anlegen und eine Spannungsdifferenz messen, die über den elektrischen Leiter hinweg in Reaktion auf den Strom induziert wird. Als ein anderes Beispiel kann die Messschaltung eine Spannung an den elektrischen Leiter anlegen und einen Strom messen, der als Antwort auf die angelegte Spannung durch den elektrischen Leiter fließt.
In einigen Fällen kann die Länge des elektrischen Leiters, die der elektrischen Leiterwiderstandsmessung entspricht, sich von der Länge eines oder mehrerer der elektrischen Leiter, die in dem Strompfad, der für die Komponentenwiderstandsmessung eingesetzt wird, enthalten sind, unterscheiden. In solchen Fällen kann die Messschaltung in einigen Beispielen dazu konfiguriert sein, verschiedene Korrekturwerte für den Strompfadwiderstand basierend auf den relativen Längen der elektrischen Leiter berechnen. Dadurch kann eine einzige elektrische Leiterwiderstandsmessung dazu verwendet werden, den Widerstand von mehreren verschiedenen elektrischen Leitern in einer oder mehreren Strompfaden, die verschiedene Längen haben können, zu approximieren. Darüber hinaus kann in Fällen, in denen der elektrische Leiterwiderstand, der verwendet wird, um den Komponentenwiderstandswert zu bestimmen, ein Widerstand für einen elektrischen Leiter ist, der sich von den elektrischen Leitern, die in dem Strompfad enthalten sind, unterscheidet, ein Erzeugen von Korrekturwerten basierend auf den relativen Längen der elektrischen Leiter zulassen, dass ein kürzerer elektrischer Leiter zum Erhalten einer elektrischen Leiterwiderstandsmessung verwendet wird.
In einigen Beispielen kann die Messschaltung die elektrischen Leitermessungen und die Komponentenwiderstandsmessungen zeitlich multiplexen. Beispielsweise kann die Messschaltung zwischen einer elektrischen Leiterwiderstandsmessphase, in der elektrische Leiterwiderstandsmessungen durchgeführt werden, und einer Komponentenwiderstandsmessphase, in der Komponentenwiderstandsmessungen durchgeführt werden, umschalten. Das zeitliche Multiplexen der Widerstandsmessungen kann in einigen Beispielen zulassen, dass die elektrischen Leiterwiderstandsmessungen und die Komponentenwiderstandsmessungen den gesamten oder einen Teil eines gemeinsamen Signalpfads teilen. Beispielsweise können die elektrischen Leiterwiderstandsmessungen und die Komponentenwiderstandsmessungen einen gemeinsamen Analog-Digital-Umsetzer teilen, der zeitlich gemultiplext ist.
In weiteren Beispielen kann die Messschaltung eine gesamte oder einen Teil einer elektrischen Leitermessung durchführen, während sie die gesamte oder einen Teil der Komponentenwiderstandsmessung durchführt. In weiteren Beispielen kann die Messschaltung periodisch den elektrischen Leitungswiderstand zwischen den und/oder während der Komponentenwiderstandsmessungen messen.
In einigen Beispielen können die zu messende Komponente und die Messschaltung auf einem Substrat angeordnet sein, wie z. B. auf einer oder mehreren Leiterplatten (PCB). In solchen Beispielen kann die Messschaltung in einigen Beispielen in einer oder mehreren integrierten Schaltungen implementiert sein, und die zu messende Komponente kann in einigen Beispielen, als eine Komponente implementiert sein, die getrennt von den integrierten Schaltungen ist, in denen die Messschaltung implementiert ist. In solchen Beispielen können die elektrischen Leiter zwischen der zu messenden Komponente und der Messschaltung in einigen Beispielen als einer oder mehrere Bonddrähte, die zwischen den jeweiligen Anschlussflächen (beispielsweise Kontaktflächen) auf dem Substrat (beispielsweise PCB) gekoppelt sind, implementiert sein. In einigen Fällen kann die Länge der Bonddraht-Verbindungen dafür sorgen, dass der Widerstand solcher Bonddrähte relativ hoch im Vergleich zu den Widerständen von elektrischen Leitern ist, die in Schaltungen, die als einzelne integrierte Schaltung implementiert sind, verwendet werden. In solchen Beispielen können die Techniken dieser Offenbarung die resultierende Komponentenwiderstandsmessung so korrigieren, dass jeglicher Fehler aufgrund der relativ hohen Bonddrahtwiderstände reduziert und/oder eliminiert wird.
In einigen Beispielen kann die Komponente, für die Widerstand gemessen werden soll, ein Airbag-Zünder sein, der in einem Airbag-Sicherheitssystem, beispielsweise einem Automobil-Airbag-Sicherheitssystem, verwendet wird. Ein Airbag-Zünder kann verwendet werden, um eine Explosion zum Aufblasen eines Airbags in einem Airbag-Sicherheitssystem zu zünden. Beispielsweise kann ein Airbag-Zünder ein Draht mit relativ niedrigem Widerstand sein, der sich, wenn Strom durch den Draht fließt, erwärmt und bewirkt, dass explosives Material in der Nähe des Drahtes zündet. Wenn ein Airbag-Steuersystem einen Aufprall fühlt, kann das Airbag-Steuersystem einen Strom durch den Airbag-Zünder schicken, um zu verursachen, dass der Airbag aufgeblasen wird.
Die Überwachung des Zünderwiderstands kann beispielsweise verwendet werden, um Störungsbedingungen in dem Airbag-Zünder zu detektieren. Beispielhafte Störungsbedingungen können Bedingungen umfassen, die eine Zünderfehlfunktion und/oder Bedingungen anzeigen, die Zünderschäden anzeigen. Beispielhafte Bedingungen, die eine Zünderfehlfunktion und/oder eine Zünderbeschädigung anzeigen, können einen Kurzschluss einer Zweidrahtschnittstelle, die mit dem Zünder verbunden ist, einen Zustand mit offener Schaltung für die Zweidrahtschnittstelle, die mit dem Zünder verbunden ist, einen Kurzschluss an einer Batterie, einen Kurzschluss an einem Masseanschluss, einen Stromverlust zu einer Batterie und einen Stromverlust zu einem Masseanschluss umfassen. Eine Kurzschluss einer Zweidrahtschnittstelle, die mit dem Zünder verbunden ist, kann in einigen Beispielen von einem Schaden aufgrund eines Unfalls oder eines Schadens, der während des Betriebs des Fahrzeugs aufgetreten ist, verursacht werden. Ein Zustand mit offener Schaltung für die mit dem Zünder verbundene Zweidraht-Schnittstelle kann in einigen Beispielen durch Korrosion eines Steckers für den Zünder und/oder Schäden, die während des Betriebs des Fahrzeugs aufgetreten sind, verursacht werden. In einigen Fällen kann die Überwachung des Zünderwiderstands verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Airbag-Zünder ausgetauscht werden muss. Zum Beispiel kann ein Airbag-Zünder ersetzt werden müssen, wenn der Widerstand des Airbag-Zünders außerhalb eines akzeptablen Bereichs von Widerständen liegt.
Eine Lösung zum Reduzieren und/oder Eliminieren des Beitrags des Widerstands der Verbindungen, die verwendet werden, um den Widerstand einer Komponente zu messen, ist es, Kelvin-Verbindungen zu verwenden. Eine Kelvin-Verbindungsschaltung kann zwei elektrische Leiter benötigen, die für jeden Anschluss der zu messenden Komponente verwendet werden, was dazu führt, dass insgesamt vier elektrische Leiter verwendet werden, um den Widerstand der Komponente zu messen. Jedoch können die Techniken dieser Offenbarung in einigen Beispielen nicht zwei elektrische Leiter benötigen, die für jeden Anschluss der Komponente verwendet werden. Stattdessen können in einigen Beispielen zwei elektrische Leiter für einen der Anschlüsse der Komponente verwendet werden und ein einzelner elektrischer Leiter für den anderen Anschluss der Komponente verwendet werden. Auf diese Weise können die Techniken der vorliegenden Offenbarung in einigen Beispielen in der Lage sein, die Anzahl der elektrischen Leiter, die benötigt werden, um den Widerstand einer Komponente relativ zu Kelvin-Verbindungs-Messschaltungen zu messen, reduzieren. Darüber hinaus kann ein Reduzieren der Anzahl der elektrischen Leiter auch die Anzahl von Kontaktflächen verringern, die benötigt werden, um die elektrischen Leiter zwischen der Messschaltung und der Komponente anzuschließen, wodurch die nötige Schaltungsfläche reduziert wird, um ein Widerstandsmesssystem zu implementieren.
Airbag-Sicherheitssysteme verwenden häufig mehrere unterschiedliche Airbags, von denen jeder eine zugeordneten Airbag-Zünder haben kann, für den der Widerstand gemessen werden kann. Für solche Airbag-Sicherheitssysteme kann ein Mehrkanal-Widerstandsmesssystem verwendet werden, um den Widerstand der Airbag-Zünder zu messen, wobei jeder Kanal dazu konfiguriert ist, den Widerstand eines bestimmten Airbag-Zünders zu messen. In solchen Systemen kann die Anzahl von elektrischen Verbindungen (z. B. Bonddrähten), die zum Messen der Zünderwiderstände benötigt werden, mit der Anzahl der Kanäle multipliziert werden. Beispielsweise kann ein Airbag-Sicherheitssystem, das eine Acht-Kanal-Zünder-Ansteuerschaltung besitzt, die den Widerstand von acht verschiedenen Airbag-Zündern misst, in einigen Fällen mindestens 8 Kanäle·2 (Bonddrähte/Kanal) = 16 Bonddrähte benötigen. Wenn Kelvin-Verbindungen verwendet werden, können 32 Bonddrähte erforderlich (d. h. 4 Bonddrähte/Kanal) sein. Eine solche Lösung kann kostspielig in Bezug auf die Menge an Ausgangsstiften für die Mehrkanal-Ansteuerschaltung und/oder die Menge an Fläche, die auf einer Leiterplatte benötigt wird, um die Verbindungen umzusetzen, sein. Die Techniken dieser Offenbarung können in einigen Beispielen verwendet werden, um die Anzahl von elektrischen Verbindungen, die erforderlich sind, um den Airbag-Zünderwiderstand zu messen, relativ zu der Anzahl der elektrischen Verbindungen bei der Verwendung von Kelvin-Verbindungen zu reduzieren, während immer noch die Möglichkeit besteht, einen elektrischen Verbindungswiderstand zu kompensieren.
Eine andere Lösung, um mit dem elektrischen Leiterwiderstandsbeitrag umzugehen, ist es, einen vorbestimmten Wert für den elektrischen Leiterwiderstand in einer Mikrocontroller-Berechnung zu subtrahieren. Da der elektrische Leiterwiderstandswert vorbestimmt ist, kann eine solche Lösung aber nicht notwendigerweise Temperaturschwankungen (d. h. Bondwiderstandsänderungen, die durch Temperaturschwankungen verursacht werden) ausgleichen und deshalb eine relativ bescheidene Menge an Genauigkeit liefern. Da jedoch die Techniken dieser Offenbarung in einigen Beispielen den Widerstand eines elektrischen Leiters zur gleichen Zeit wie oder zu einer Zeit, die nahe an der ist, zu der der Widerstand der Komponente gemessen wird, messen, können die Techniken der vorliegenden Offenbarung bei solchen Beispielen Temperaturschwankungen ausgleichen.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System 10 zeigt, das verwendet werden kann, um die Widerstandsmesstechniken der vorliegenden Offenbarung durchzuführen. Das System 10 kann jegliche Art von System sein, das eine Komponente mit einem Widerstand aufweist und den Widerstand der Komponente misst. In einigen Beispielen kann das System 10 ein Airbag-Sicherheitssystem sein, das einen oder mehrere Airbag-Zünder aufweist. In solchen Beispielen kann jeder der Airbag-Zünder einen Widerstand haben und das System 10 kann den Widerstand eines oder mehrerer der Airbag-Zünder messen. System 10 umfasst eine Komponente 12, eine Messschaltung 14 und Leiter 16, 18.
Die Komponente 12 kann eine beliebige Komponente sein, die einen Widerstand aufweist. In einigen Beispielen kann die Komponente 12 eine Funktion innerhalb des Systems 10 ausführen. Wenn z. B. das System 10 ein Airbag-Sicherheitssystem ist, kann die Komponente 12 in einigen Beispielen ein Airbag-Zünder sein, der als Reaktion auf einen Strom, der durch den Zünder fließt, eine Explosion zündet, die zum Aufblasen eines Airbags in dem Airbag-Sicherheitssystem verwendet wird.
Die Komponente 12 ist mit der Messschaltung 14 über Leiter 16, 18 elektrisch verbunden. Die Komponente 12 umfasst Anschlüsse 20, 22. Der Anschluss 20 ist elektrisch mit dem Leiter 16 und der Anschluss 22 ist elektrisch mit dem Leiter 18 gekoppelt.
Der Widerstand der Komponente 12 kann sich auf einen Widerstand, der zwischen dem Anschluss 20 und Anschluss 22 der Komponente 12 definiert ist, beziehen. In einigen Beispielen können die Anschlüsse 20, 22 an entgegengesetzten Enden eines Widerstands, der in der Komponente 12 enthalten ist, und/oder an entgegengesetzten Enden eines Widerstandsmaterials, das in der Komponente 12 enthalten ist, angekoppelt sein. Beispielsweise kann Anschluss 20 mit einem ersten Ende eines Widerstands und/oder einem ersten Ende des Widerstandsmaterials in der Komponente 12 verbunden sein und der Anschluss 22 kann mit einem zweiten Ende des Widerstands und/oder zu einem zweiten Ende des Widerstandsmaterials in der Komponente 12 verbunden sein. Das zweite Ende des Widerstands und/oder des Widerstandsmaterials kann dem ersten Ende des Widerstands und/oder des Widerstandsmaterials gegenüberliegen.
Die Messschaltung 14 ist dazu konfiguriert, den Widerstand der Komponente 12 zu messen. Die Messschaltung 14 kann beispielsweise eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC), einen Mikrocontroller oder eine Kombination davon umfassen. Die Schaltung, die in der Messschaltung 14 enthalten ist, kann dazu konfiguriert sein, den Widerstand der Komponente 12 gemäß einem der Verfahren in dieser Offenbarung zu messen.
Die Messschaltung 14 ist mit der Komponente 12 über Leiter 16, 18 elektrisch gekoppelt. Messschaltung 14 umfasst Anschlüsse 24, 26. Der Anschluss 24 ist elektrisch mit dem Leiter 16 und der Anschluss 26 ist elektrisch mit dem Leiter 18 gekoppelt.
Die Leiter 16, 18 können jede beliebige Art von elektrischen Leitern sein. In einigen Beispielen können die gesamten oder ein Teil einer oder beider der Leiter 16, 18 Bonddrähte sein. In solchen Beispielen können die Bonddrähte mit einer Drahtbondtechnik, die verwendet wird, um Leiterplatten (PCB) herzustellen, gebildet werden. Die Leiter 16, 18 sind jeweils zwischen der Komponente 12 und der Messschaltung 14 elektrisch angekoppelt.
Der Leiter 16 umfasst Enden 28, 30 und der Leiter 18 umfasst Enden 32, 34. Das Ende 28 des Leiters 16 ist mit dem Anschluss 24 der Messschaltung 14 elektrisch gekoppelt und das Ende 30 des Leiters 16 ist mit dem Anschluss 20 der Komponente 12 elektrisch gekoppelt. Ebenso ist das Ende 32 des Leiters 18 mit dem Anschluss 26 der Messschaltung 14 elektrisch gekoppelt und das Ende 34 des Leiters 18 mit dem Anschluss 22 der Komponente 12 elektrisch gekoppelt.
Die Leiter 16, 18 können jeweils einen Widerstand besitzen. Der Widerstand des Leiters 16 kann sich auf einen Widerstand, der zwischen dem Ende 28 und dem Ende 30 des Leiters 16 definiert ist, beziehen. In ähnlicher Weise kann sich der Widerstand der Leiter 18 auf einen Widerstand, der zwischen dem Ende 32 und dem Ende 34 des Leiters 18 definiert ist, beziehen.
Gemäß dieser Offenbarung kann die Messschaltung 14 dazu konfiguriert sein, einen Widerstand eines elektrischen Leiters zu messen und einen Wert zu erzeugen, der einen Widerstand der Komponente 12 auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters angibt. In einigen Beispielen kann der elektrische Leiter, der verwendet wird, um den Widerstand der Komponente 12 zu bestimmen, einer der Leiter 16, 18 sein. In weiteren Beispielen kann der elektrische Leiter, der verwendet wird, um den Widerstand der Komponente 12 zu bestimmen, ein elektrischer Leiter mit Ausnahme eines der Leiter 16, 18 sein. In einigen Fällen kann der elektrische Leiter ein Bonddraht sein.
Um den Wert, der den Widerstand der Komponente 12 auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters angibt, zu erzeugen, kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen den Widerstand eines Strompfades, der die Komponenten 12 und eine oder mehrere elektrische Leiter umfasst, messen und den Wert erzeugen, der den Widerstand zwischen dem Anschluss 20 und dem Anschluss 22 der Komponente 12 auf der Basis des gemessenen Widerstands des Strompfads und dem gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters angibt.
In einigen Beispielen kann der Strompfad, der die Komponente 12 enthält, ein Strompfad sein, der durch den Leiter 16, die Komponente 12 und den Leiter 18 gebildet wird. Zum Beispiel kann das Ende 28 des Leiters 16 ein erstes Ende des Strompfades bilden, das Ende 30 des Leiters 16 kann mit dem Anschluss 20 der Komponente 12 elektrisch gekoppelt sein, der Anschluss 22 der Komponente 12 kann mit dem Ende 34 des Leiters 18 elektrisch gekoppelt sein und das Ende 32 des Leiters 18 kann ein zweites Ende des Strompfades bilden.
In derartigen Beispielen können die elektrischen Leiter, für die der Widerstand gemessen wird, in einigen Beispielen einer der Leiter 16 und 18 sein, die in dem Strompfad enthalten sind. In weiteren Beispielen kann der elektrische Leiter, für den der Widerstand gemessen wird, ein Leiter sein, der nicht in dem Strompfad, der durch den Leiter 16, die Komponente 12, und den Leiter 18 gebildet wird, enthalten ist.
Um den Widerstand des Strompfades zu messen, kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen einen elektrischen Impuls auf den Strompfad anwenden, und eines oder mehrere elektrische Signale, die an den Enden des Strompfads als Reaktion auf den elektrischen Impuls erzeugt werden, messen. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Strompfades auf der Basis der Größe des angelegten elektrischen Impulses und der Größe der gemessenen elektrischen Signale bestimmen.
In einigen Beispielen kann der elektrische Impuls, der auf den Strompfad angewendet wird, ein Strom sein und die gemessenen elektrischen Signale können einer Spannung, die zwischen den Enden des Strompfades gemessen wird, entsprechen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 einen Strom durch den Strompfad anlegen und eine Spannungsdifferenz zwischen den Enden des Strompfades (beispielsweise eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ende 28 und dem Ende 32) messen. Die Spannungsdifferenz kann durch den Strompfad als Reaktion auf den Strom erzeugt wird. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Strompfades auf der Basis der Größe des angelegten Stroms und der Größe der gemessenen Spannung bestimmen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 den Quotienten aus dem Betrag des gemessenen Spannung geteilt durch die Größe des angelegten Stroms bestimmen und der Quotient kann dem Widerstand des Strompfads entsprechen.
In weiteren Beispielen wird der elektrische Impuls, der auf den Strompfad angewendet wird, eine zwischen den Enden des Strompfads angelegte Spannung sein und die gemessenen elektrischen Signale dem Strom, der durch den Strompfad fließt, entsprechen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 eine Spannung zwischen den Enden des Strompfads (z. B. dem Ende 28 und dem Ende 32) anlegen und einen Stroms, der durch den Strompfad als Reaktion auf die angelegte Spannung fließt, messen. Um den Strom, der durch den Strompfad fließt, zu messen, kann die Messschaltung 14 den Strom messen, der in eines der Enden des Strompfades eintritt und/oder dieses verlässt. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Strompfades auf der Basis der Größe der angelegten Spannung und der Größe des gemessenen Stroms bestimmen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 den Quotienten aus der Größe der angelegten Spannung geteilt durch die Größe des gemessenen Stroms bestimmen und der Quotient kann dem Widerstand des Strompfads entsprechen.
Um den Wert, der den Widerstand zwischen dem Anschluss 20 und Anschluss 22 der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Strompfades und des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters zu erzeugen, kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen ein Vielfaches des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters von dem gemessenen Widerstand des Strompfades subtrahieren. In einigen Beispielen kann das Vielfache des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters zweimal der gemessene Widerstand des elektrischen Leiters sein. In solchen Beispielen können die zwei Vielfachen des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters für beide Leiter 16, 18 in dem Strompfad korrigieren.
In weiteren Beispielen kann die Messschaltung 14, um den Wert, der den Widerstand zwischen dem Anschluss 20 und Anschluss 22 der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Strompfades und des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiter zu erzeugen, in einigen Beispielen einen oder mehrere Korrekturwerte basierend auf dem gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters bestimmen und den Wert, der den Widerstand zwischen dem Anschluss 20 und dem Anschluss 22 der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Strompfades und dem einen oder den mehreren Korrekturwerten erzeugen. In einigen Beispielen können der eine oder die mehreren Korrekturwerte einen Korrekturwert umfassen, der einem Vielfachen des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters entspricht.
In weiteren Beispielen kann die Messschaltung 14 den einen oder die mehreren Korrekturwerte basierend auf den relativen Längen eines oder mehrerer der elektrischen Leiter erzeugen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 einen oder mehrere Korrekturwerte basierend auf dem gemessenen Widerstand eines ersten elektrischen Leiters und auf einer Länge des Leiters 16 relativ zu der Länge des ersten elektrischen Leiters und/oder auf einer Länge des Leiters 18 relativ zu der Länge des ersten elektrischen Leiters bestimmen. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Wert, der den Widerstand zwischen dem Anschluss 20 und dem Anschluss 22 der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Strompfades und des einen oder der mehreren Korrekturwerte erzeugen.
In zusätzlichen Beispielen kann die Messschaltung 14 die elektrischen Leiterwiderstandsmessungen und die Komponentenwiderstandsmessung zeitlich multiplexen. Beispielsweise kann die Messschaltung 14 zwischen einer elektrischen Leiterwiderstandsmessphase, in der elektrische Leiterwiderstandsmessungen durchgeführt werden, und einer Komponentenwiderstandsmessphase, in der Komponentenwiderstandsmessungen durchgeführt werden, umschalten. Das zeitliche Multiplexen der Widerstandsmessungen kann in einigen Beispielen zulassen, dass die elektrischen Leiterwiderstandsmessungen und die Komponentenwiderstandsmessungen den gesamten oder einen Teil eines gemeinsamen Signalpfads teilen. Beispielsweise können die elektrischen Leiterwiderstandsmessungen und die Komponentenwiderstandsmessungen einen gemeinsamen Analog-Digital-Umsetzer teilen, der zeitlich gemultiplext ist.
In weiteren Beispielen kann die Messschaltung 14 eine gesamte oder einen Teil einer elektrischen Leitermessung durchführen, während sie die gesamte oder einen Teil der Komponentenwiderstandsmessung durchführt. In zusätzlichen Beispielen kann die Messschaltung 14 periodisch den elektrischen Leitungswiderstand zwischen den und/oder während der Komponentenwiderstandsmessungen messen.
In einigen Beispielen können die Komponente 12 und die Messschaltung 14 auf einem Substrat angeordnet sein, wie z. B. auf einer oder mehreren Leiterplatten (PCB). In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen in einer oder mehreren integrierten Schaltungen implementiert sein, und die Komponente 12 kann in einigen Beispielen als eine Komponente implementiert sein, die getrennt von den integrierten Schaltungen ist, in denen die Messschaltung 14 implementiert ist. In solchen Beispielen können die Anschlüsse 24, 26 jeweils in einigen Beispielen als eine entsprechende Anschlussfläche (beispielsweise eine Kontaktfläche) auf der PCB, die elektrisch mit dem einen oder den mehreren integrierten Schaltungen, die Messschaltung 14 bilden, gekoppelt ist, implementiert sein und die Anschlüsse 20, 22 können jeweils als eine entsprechende Anschlussfläche (beispielsweise eine Kontaktfläche) auf der PCB, die elektrisch mit der Komponente 12 gekoppelt ist, implementiert sein. In solchen Beispielen können die Leiter 16, 18 jeweils in einigen Beispielen als eine Drahtverbindung und/oder als Bondverdrahtung implementiert sein, die elektrisch zwischen den jeweiligen Anschlussflächen auf der PCB angekoppelt ist.
In einigen Beispielen kann das System 10 ein Airbag-Sicherheitssystem und die Komponente 12 kann ein Airbag-Zünder sein. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 dazu konfiguriert sein, einen Wert, der den Widerstand des Airbag-Zünders basierend auf dem gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters angibt, zu erzeugen. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen dazu konfiguriert sein, einen Störungszustand für den Airbag-Zünder auf der Basis des Werts, der den Widerstand des Airbag-Zünders angibt, zu detektieren.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System 40 darstellt, das gemäß dieser Offenbarung zur Implementierung des Systems 10 von 1 verwendet werden kann. System 40 aus 2 umfasst die gleichen Komponenten wie das System 10 aus 1, außer dass Systems 40 aus 2 ferner einen Leiter 42 aufweist und die Messschaltung 14 ferner einen Anschluss 44 umfasst. In dem beispielhaften System 40 aus 2 ist die Messschaltung 14 dazu konfiguriert, den Widerstand des Leiters 16 zu messen, um den Widerstand der Komponente 12 zu bestimmen.
Ähnlich wie die Leiter 16, 18 kann der Leiter 42 jegliche Art elektrischer Leiter sein. In einigen Beispielen kann der Leiter 42 ein Bonddraht sein. In solchen Beispielen kann der Bonddraht mit einer Drahtbondtechnik, die verwendet wird, um Leiterplatten (PCB) herzustellen, gebildet werden. Der Leiter 42 ist zwischen der Komponente 12 und der Messschaltung 14 elektrisch angekoppelt.
Der Leiter 42 umfasst Enden 46, 48. Das Ende 46 des Leiters 42 ist elektrisch mit dem Anschluss 44 der Messschaltung 14 gekoppelt und das Ende 48 des Leiters 42 ist elektrisch mit dem Anschluss 20 der Komponente 12 gekoppelt.
Wie in 2 gezeigt ist das Ende 48 des Leiters 42 ist mit dem Anschluss 20 der Komponente 12 elektrisch gekoppelt. Den Leiter 42 der Komponente 12 auf diese Art und Weise elektrisch zu koppeln, kann wie im Einzelnen später in dieser Offenbarung beschrieben die Messung des Widerstands des Leiters 16 erleichtern.
Wie ebenfalls in 2 gezeigt sind der Leiter 42 und der Leiter 16 mit demselben Anschluss (d. h. Anschluss 20) der Komponente 12 elektrisch gekoppelt. In Fällen, in denen die Anschlüsse der Komponente 12 und der Messschaltung 14 Anschlussflächen auf einer PCB darstellen, kann das elektrische Koppeln des Leiters 42 und des Leiters 16 mit demselben Anschluss der Komponente 12 es zulassen, den Widerstand des Leiters 16 in einigen Beispielen zu messen, ohne mehr als eine zusätzliche Anschlussfläche zu benötigen.
In einigen Beispielen kann der Anschluss 44 der Messschaltung 14 dazu konfiguriert sein, im Wesentlichen keinen Strom durch den Leiter 42 fließen zu lassen. Beispielsweise kann Anschluss 44 eine hohe Eingangsimpedanz besitzen.
Eingangsimpedanz kann sich auf die Impedanz beziehen, die in der Messschaltung 14 ersichtlich ist. Das Verursachen von im Wesentlichen keinen Stromfluss durch den Leiter 42 kann, wie weiter unten in dieser Offenbarung beschrieben ist, die Messung des Widerstands des Leiters 16 erleichtern.
Während des Betriebs kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Leiters 16 messen, den Widerstand des Strompfades, der durch den Leiter 16, die Komponente 12 und den Leiter 18 gebildet wird, messen und einen Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Leiters 16 und des gemessenen Widerstands des Strompfades erzeugen. In einigen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Strompfades messen und den Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, im Wesentlichen auf die gleiche Weise erzeugen, wie es oben mit Bezug auf Messschaltung 14 in 1 beschrieben worden ist.
Um den Widerstand des Leiters 16 zu messen, kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen einen Strom durch den Strompfad, der durch den Leiter 16, die Komponente 12 und den Leiter 18 gebildet wird, anlegen. Während des Anlegens des Stroms durch den Strompfad kann die Messschaltung 14 eine Spannungsdifferenz zwischen dem Anschluss 24 und dem Anschluss 44, die als Reaktion auf das Anlegen des Stroms durch den Strompfad erzeugt wird, zu messen. Das Messen der Spannungsdifferenz zwischen dem Anschluss 24 und dem Anschluss 44 kann dem Messen der Spannungsdifferenz zwischen dem Ende 28 des Leiters 16 dem Ende 46 des Leiters 42 entsprechen. Da Anschluss 44 dazu konfiguriert sein kann, im Wesentlichen keinen Stromfluss durch den Leiter 42 zu verursachen, kann die Spannungsdifferenz zwischen dem Anschluss 24 und dem Anschluss 44 eine Spannung über den Leiter 16 hinweg (d. h. eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ende 28 und dem Ende 30 des Leiters 16) angeben.
In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Leiters 16 auf der Basis der gemessenen Spannungsdifferenz zwischen dem Anschluss 24 und dem Anschluss 44 bestimmen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 den Quotienten aus dem Betrag der gemessenen Spannungsdifferenz geteilt durch die Größe des angelegten Stroms zu bestimmen. Der Quotient dem Widerstand des Leiters 16 entsprechen.
In den Beispielen, in denen die Messschaltung 14 einen oder mehrere Korrekturwerte basierend auf den relativen Längen eines oder mehrerer der elektrischen Leiter bestimmt, kann die Messschaltung 14 kann in einigen Beispielen einen ersten Korrekturwert bestimmen, der dem Widerstand des Leiters 16 entspricht, und einen zweiten Korrekturwert auf der Basis der Länge des Leiters 16 relativ zu der Länge des Leiters 18 bestimmen. Beispielsweise kann die Messschaltung 14 den zweiten Korrekturwert durch Multiplizieren des gemessenen Widerstands des Leiters 16 mit einem Verhältnis der Länge des Leiters 18 geteilt durch die Länge des Leiters 16 bestimmen. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand der Komponente 12 auf der Basis der Korrekturwerte zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 jeden der Korrekturwerte von dem gemessenen Widerstand des Strompfads subtrahieren, um den Widerstand der Komponente 12 zu bestimmen.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System 50 darstellt, das verwendet wird, um gemäß dieser Offenbarung das System 10 von 1 zu implementieren. System 50 von 3 enthält die gleichen Komponenten wie das System 10 von 1, außer dass das System 50 Von 2 ferner einen Leiter 52 umfasst und die Messschaltung 14 ferner Anschlüsse 54 und 56 umfasst. In dem beispielhaften System 50 von 3 ist Messschaltung 14 dazu konfiguriert, den Widerstand des Leiters 52 zu messen, um den Widerstand der Komponente 12 zu bestimmen.
Ähnlich wie die Leiter 16, 18 kann der Leiter 52 jede Art von elektrischer Leiter sein. In einigen Beispielen kann der Leiter 52 ein Bonddraht sein. In solchen Beispielen kann der Bonddraht mit einer Drahtbondtechnik, die verwendet wird, um Leiterplatten (PCB) herzustellen, gebildet werden. Leiter 52 ist zwischen zwei Anschlüssen 54, 56 der Messschaltung 14 elektrisch angekoppelt.
Leiter 52 umfasst Enden 58, 60. Das Ende 58 des Leiters 52 ist elektrisch mit dem Anschluss 54 der Messschaltung 14 gekoppelt und das Ende 60 des Leiters 52 ist elektrisch mit dem Anschluss 56 der Messschaltung 14 gekoppelt.
Während des Betriebs kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Leiters 52 messen, den Widerstand des Strompfades, der durch den Leiter 16, die Komponente 12 und den Leiter 18 gebildet wird, messen und einen Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Leiters 52 und des gemessenen Widerstands des Strompfades erzeugen. In einigen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Strompfades messen und den Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, im Wesentlichen in der gleichen Weise erzeugen, wie es oben mit Bezug auf Messschaltung 14 in 1 beschrieben ist.
Um den Widerstand des Leiter 52 zu messen, kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen einen elektrischen Impuls auf den Leiter 52 anwenden und eines oder mehrere elektrische Signale, die an den Enden 58, 60 des Leiters 52 als Reaktion auf den elektrischen Impuls erzeugt werden, messen. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Leiters 52 auf der Basis der Größe des angelegten elektrischen Impulses und der Größe der gemessenen elektrischen Signale bestimmen.
In einigen Beispielen kann der elektrische Impuls, der auf den Leiter 52 angewendet wird, ein Strom sein und die gemessenen elektrischen Signale können einer Spannung, die zwischen den Enden 58, 60 des Leiters 52 gemessen wird, entsprechen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 einen Strom durch den Leiter 52 anlegen und eine Spannungsdifferenz zwischen den Enden 58, 60 des Leiters 52 (beispielsweise eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ende 58 und dem Ende 60) messen. Die Spannungsdifferenz kann durch den Leiter 52 als Reaktion auf den Strom erzeugt werden. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Leiters 52 auf der Basis der Größe des angelegten Stroms und der Größe der gemessenen Spannung bestimmen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 den Quotienten aus dem Betrag des gemessenen Spannung geteilt durch die Größe des angelegten Stroms bestimmen und der Quotient kann dem Widerstand des Leiters 52 entsprechen.
In weiteren Beispielen kann der elektrische Impuls, der auf den Strompfad angewendet wird, eine zwischen den Enden 58, 60 des Leiters 52 angelegte Spannung sein und die gemessenen elektrischen Signale dem Strom, der durch den Leiter 52 fließt, entsprechen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 eine Spannung zwischen den Enden 58, 60 des Leiters 52 (z. B. dem Ende 58 und dem Ende 60) anlegen und einen Strom, der durch den Leiter 52 als Reaktion auf die angelegte Spannung fließt, messen. Um den Strom, der durch den Leiter 52 fließt, zu messen, kann die Messschaltung 14 den Strom messen, der in eines der Enden 58, 60 des Leiters 52 eintritt und/oder dieses verlässt. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand des Leiters 52 auf der Basis der Größe der angelegten Spannung und der Größe des gemessenen Stroms bestimmen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 den Quotienten aus der Größe der angelegten Spannung geteilt durch die Größe des gemessenen Stroms bestimmen und der Quotient kann dem Widerstand des Leiters 52 entsprechen.
In den Beispielen, in denen die Messschaltung 14 einen oder mehrere Korrekturwerte basierend auf den relativen Längen eines oder mehrerer der elektrischen Leiter bestimmt, kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen einen ersten Korrekturwert bestimmen, der dem Widerstand des Leiters 16 entspricht, auf der Basis der Länge des Leiters 16 relativ zu der Länge des Leiters 52 bestimmen und einen zweiten Korrekturwert auf der Basis der Länge des Leiters 18 relativ zu der Länge des Leiters 52 bestimmen. Beispielsweise kann die Messschaltung 14 den ersten Korrekturwert durch Multiplizieren des gemessenen Widerstands des Leiters 52 mit einem Verhältnis der Länge des Leiters 16 geteilt durch die Länge des Leiters 52 bestimmen und den zweiten Korrekturwert durch Multiplizieren des gemessenen Widerstands des Leiters 52 mit einem Verhältnis der Länge des Leiters 18 geteilt durch die Länge des Leiters 52 bestimmen. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Widerstand der Komponente 12 auf der Basis der Korrekturwerte zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 jeden der Korrekturwerte von dem gemessenen Widerstand des Strompfads subtrahieren, um den Widerstand der Komponente 12 zu bestimmen.
4 ist ein schematisches Diagramm, das ein beispielhaftes Airbag-Sicherheitssystem 70 darstellt, das das die beispielhaften Systeme von 1 und/oder 2 gemäß dieser Offenbarung implementieren kann. Das Airbag-Sicherheitssystem 70 umfasst einen Zünderwiderstand 72, Bonddrähte 74, 76, 78, eine Stromquelle 80, eine Massespannung 82, Verstärker 84, 86 und Anschlussflächen 88, 90, 92, 94, 96.
In einigen Beispielen kann der Zünderwiderstand 72 der in 1 und 2 dargestellten Komponente 12 entsprechen, die Bonddrähte 74 und 76 können jeweils den Leitern 16 und 18, die in den 1 und 2 gezeigt sind, entsprechen, der Bonddraht 78 kann dem in 2 gezeigten Leiter 42 entsprechen, die Anschlussflächen 88, 90, 92 und 94 können jeweils den Anschlussflächen 20, 22, 24 und 26, die in 1 und 2 gezeigt sind, entsprechen und die Anschlussfläche 96 kann dem in 2 gezeigten Anschluss 44 entsprechen. In weiteren Beispielen können die Stromquelle 80 und die Verstärker 84 und 86 können die gesamte oder einen Teil der Messschaltung 14, die in 1 und 2 gezeigt ist, bilden.
Ein erstes Ende des Zünderwiderstands 72 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 88 gekoppelt und ein zweites Ende des Zünderwiderstands 72 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 90 gekoppelt. Ein erstes Ende des Bonddrahtes 74 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 92 gekoppelt und ein zweites Ende des Bonddrahts 74 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 88 gekoppelt. Ein erstes Ende des Bonddrahtes 76 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 gekoppelt und ein zweites Ende des Bonddrahtes 74 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 90 gekoppelt. Ein erstes Ende des Bonddrahtes 78 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 96 gekoppelt und ein zweites Ende des Bonddrahtes 78 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 88 gekoppelt.
Die Stromquelle 80 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 92 einem ersten Anschluss des Verstärkers 84 und einem ersten Anschluss des Verstärkers 86 gekoppelt. Die Massespannung 82 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 und einem zweiten Anschluss des Verstärkers 86 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Verstärkers 84 ist elektrisch mit der Stromquelle 80, der Anschlussfläche 92 und einem erstem Anschluss des Verstärkers 86 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Verstärkers 84 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 96 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Verstärkers 86 ist elektrisch mit der Stromquelle 80, der Anschlussfläche 92 und einem ersten Anschluss des Verstärkers 84 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Verstärkers 86 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 und der Massespannung 82 gekoppelt.
Während des Betriebs ist die Stromquelle 80 dazu konfiguriert, einen Strom (d. h. Idiagx) durch einen Strompfad, der durch Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bonddraht 76 gebildet wird, anzulegen. Während der Strom (d. h. Idiagx) durch den Strompfad angelegt wird, kann der Verstärker 84 eine Spannungsdifferenz (d. h. Vbondx) zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 messen. Beispielsweise kann der Verstärker 84 eine Differenz zwischen den Spannungen an der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 verstärken. Die Spannungsdifferenz (d. h. Vbondx) zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 kann der Spannung über den Bonddraht 74 hinweg entsprechen. Nachfolgende Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 4 gezeigt) können einen Widerstand des Bonddrahts 74 auf der Basis der Spannungsdifferenz (d. h. Vbondx) zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 bestimmen. Beispielsweise können die nachfolgenden Verarbeitungsstufen den Widerstand des Bonddrahtes 74 so bestimmen, dass der Widerstand gleich Vbondx/Idiagx ist.
Während der Strom (d. h. Idiagx) durch den Strompfad geschickt wird, kann der Verstärker 86 eine Spannungsdifferenz (d. h. VOUTx) zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 messen. Zum Beispiel kann der Verstärker 86 eine Differenz zwischen den Spannungen verstärken an der Anschlussfläche 92 und an der Anschlussfläche 94 verstärken. Die Spannungsdifferenz (d. h. VOUTx) zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 kann der Spannung an den Enden des Strompfads, der durch den Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bonddraht 76 gebildet wird, entsprechen. Nachfolgende Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 4 gezeigt) können einen Widerstand des Strompfades auf der Basis der Spannungsdifferenz (d. h. VOUTx) zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 bestimmen. Zum Beispiel können die nachfolgenden Verarbeitungsstufen den Widerstand des Strompfades so bestimmen, dass der Widerstand gleich VOUTx/Idiagx ist.
Die nachfolgenden Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 4 gezeigt) können einen Wert, der den Widerstand des Zünderwiderstands 72 angibt, basierend auf dem Widerstand des Strompfades und dem Widerstand des Bonddrahts 74 erzeugen. In einigen Beispielen können die nachfolgenden Verarbeitungsstufen zweimal den Widerstand des Bonddrahts 74 von dem Widerstand des Strompfades subtrahieren. Zum Beispiel können die nachfolgenden Verarbeitungsstufen bei solchen Beispielen den Wert, der den Widerstand des Zünderwiderstands 72 angibt, derart erzeugen, dass der Wert gleich (VOUTx/Idiagx) – 2 × (Vbondx/Idiagx) ist. In weiteren Beispielen können die nachfolgenden Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 einen oder mehrere Korrekturwerte basierend auf den Längen und/oder basierend auf den relativen Längen eines oder mehrerer Bonddrähte 74, 76, 78 erzeugen und den Wert, der den Widerstand des Zünderwiderstands 72 angibt, auf der Basis der einen oder der mehreren Korrekturwerte erzeugen.
5 ist ein schematisches Diagramm, das ein beispielhaftes Airbag-Sicherheitssystem 100 darstellt, das die beispielhaften Systeme von 1 und 2 gemäß dieser Offenbarung implementieren kann. Das Airbag-Sicherheitssystem 100 umfasst einen Zünderwiderstand 72, Bonddrähte 74, 76, 78, eine Stromquelle 80, eine Massespannung 82, Anschlussflächen 88, 90, 92, 94, 96, Schalter 102, 104, 106, 108, Kondensatoren 110, 112, Schalter 114, 116 und einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) 118. Das Airbag-Sicherheitssystem 100 umfasst viele der gleichen Komponenten wie diejenigen, die in 4 gezeigt sind, außer, dass die Verstärker 84, 86 in 4 durch die Schalter 102, 104, 106, 108, die Kondensatoren 110, 112, die Schalter 114, 116 und den ADC 118 ersetzt worden sind. Komponenten, die dieselben Zahlen in 4 und 5 haben, sind bereits oben mit Bezug auf 4 beschrieben. Dementsprechend werden der Kürze halber und um Redundanz zu vermeiden, solche Komponenten hier nicht weiter im Einzelnen beschrieben.
Die Stromquelle 80 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 92, einem ersten Anschluss des Schalters 102 und einem ersten Anschluss des Schalters 106 gekoppelt. Die Massespannung 82 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 und einem ersten Anschluss des Schalters 108 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Schalters 102 ist elektrisch mit der Stromquelle 80, der Anschlussfläche 92 und einem ersten Anschluss des Schalters 106 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Schalters 104 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 96 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Schalters 106 ist elektrisch mit der Stromquelle 80, der Anschlussfläche 92 und einem ersten Anschluss des Schalters 102 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Schalters 108 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 und der Massespannung 82 gekoppelt.
Ein zweiter Anschluss des Schalters 102 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 110 und mit einem zweiten Anschluss des Schalters 104 gekoppelt. Der zweite Anschluss des Schalters 104 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 110 und einem zweiten Anschluss des Schalters 102 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Schalters 106 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 112 und einem zweiten Anschluss des Schalters 108 gekoppelt. Der zweite Anschluss des Schalters 108 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 112 und einem zweiten Anschluss des Schalters 106 gekoppelt.
Ein erster Anschluss des Kondensators 110 ist elektrisch mit den zweiten Anschlüssen der Schalter 102, 104 gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Kondensators 110 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Schalters 114 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Kondensators 112 ist elektrisch mit den zweiten Anschlüssen der Schalter 106, 108 gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Kondensators 112 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Schalters 116 gekoppelt.
Ein erster Anschluss des Schalters 114 ist elektrisch mit einem zweiten Anschluss des Kondensators 110 gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Schalters 114 ist elektrisch mit dem ADC 118 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Schalters 116 ist elektrisch mit einem zweiten Anschluss des Kondensators 112 gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Schalters 116 ist elektrisch mit dem ADC 118 gekoppelt. Der ADC 118 ist elektrisch mit den zweiten Anschlüssen der Schalter 114, 116 gekoppelt.
Die Schalter 102, 104, 106, 108, 114, 116 sind jeweils dazu konfiguriert, zwischen einem Betrieb in einem offenen Zustand und in einem geschlossenen Zustand basierend auf jeweiligen Steuersignalen umzuschalten. Die Steuersignale können durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) erzeugt werden. Beim Betrieb in dem geschlossenen Zustand kann jeder der Schalter 102, 104, 106, 108, 114, 116 verursachen, dass ein erster Anschluss des jeweiligen Schalters elektrisch mit einem zweiten Anschluss des jeweiligen Schalters gekoppelt ist. Beim Betrieb in dem offenen Zustand kann jeder der Schalter 102, 104, 106, 108, 114, 116 verursachen, dass ein ersten Anschluss des jeweiligen Schalters nicht elektrisch mit einem zweiten Anschluss des jeweiligen Schalters gekoppelt ist.
Die Schalter 102, 104, 106, 108 können zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand mit einer Frequenz, die auf der Abtastfrequenz für das Airbag-Sicherheitssystem 100 basiert, zyklisch umschalten. Wie in 5 gezeigt weisen die Schalter 104 und 108 Kringel auf, während die Schalter 102 und 106 keine Kringel aufweisen. Der Kringel bei Schalter 104 zeigt an, dass der Schalter 104 geschlossen sein kann, wenn der Schalter 102 geöffnet ist, und dass der Schalter 104 offen sein kann, wenn der Schalter 102 geschlossen ist. Auch der Kringel auf Schalter 108 zeigt an, dass der Schalter 108 geschlossen sein kann, wenn der Schalter 106 geöffnet ist, und dass der Schalter 108 offen sein kann, wenn der Schalter 106 geschlossen ist.
Die Schalter 102, 104 und der Kondensator 110 sind dazu konfiguriert, eine Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 mit einer Abtastfrequenz abzutasten. Die Schalter 106, 108 und der Kondensator 112 sind dazu konfiguriert, eine Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 mit einer Abtastfrequenz abzutasten. Der ADC 118 ist dazu konfiguriert, das abgetastete Signal in ein digitales Signal umzuwandeln. In einigen Beispielen kann der ADC 118 ein ADC mit einem Register für sukzessive Approximation (SAR) sein.
Das Airbag-Sicherheitssystem 100 kann in einem zeitlichen Multiplex-Modus arbeiten, wobei Widerstandsmessungen für den Bonddraht 74 zu einer separaten Zeit wie Widerstandsmessungen für den Zünderwiderstand 72 durchgeführt werden. Während einer Bonddraht-Widerstandsmessphase kann der Schalter 114 geschlossen sein und der Schalter 116 kann offen sein. Während einer Zünderwiderstandsmessphase kann der Schalter 116 geschlossen sein und der Schalter 114 geöffnet sein.
Während des Betriebs schaltet das Airbag-Sicherheitssystem 100 zyklisch zwischen Bonddraht-Widerstandsmessphasen und Zünderwiderstandsmessphasen in einem zeitlichen Multiplex-Modus um. Während einer Bonddraht-Widerstandsmessphase kann der Schalter 114 geschlossen sein, der Schalter 116 kann offen sein und die Schalter 102, 104 können zyklisch zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand basierend auf einer Abtastfrequenz umschalten. Auch während der Bonddraht-Widerstandsmessphase kann die Stromquelle 80 einen Strom (d. h. Idiagx) durch einen Strompfad schicken, der durch den Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bonddraht 76 gebildet wird. Während der Strom durch den Strompfad geschickt wird, können die Schalter 102, 104 und der Kondensator 110 eine Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 abtasten. Die Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 kann einer Spannung über den Bonddraht 74 entsprechen. Der ADC 118 kann die abgetastete Spannungsdifferenz in ein digitales Signal umsetzen, das die Spannungsdifferenz über den Bonddraht 74 anzeigt. Nachfolgende Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 5 gezeigt) können einen Widerstand des Bonddrahts 74 auf der Basis der Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 96 ermitteln.
Während einer Zünderwiderstandsmessphase kann der Schalter 116 geschlossen sein, der Schalter 114 offen sein, und die Schalter 106, 108 können zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand basierend auf einer Abtastfrequenz zyklisch umschalten. Auch während der Zünderwiderstandsmessphase kann die Stromquelle 80 einen Strom (d. h. Idiagx) durch einen Strompfad, der durch den Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bond-Draht 76 gebildet wird, schicken. Während der Strom durch den Strompfad geschickt wird, können die Schalter 106, 108 und der Kondensator 112 eine Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 abtasten. Die Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 kann der Spannung an den Enden des Strompfads entsprechen, der durch den Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bonddraht 76 gebildet wird. Der ADC 118 kann die abgetastete Spannungsdifferenz in ein digitales Signal umsetzen, das die Spannungsdifferenz über den Strompfad angibt. Nachfolgende Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 5 gezeigt) können einen Widerstand des Strompfades auf der Basis der Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 ermitteln.
Die nachfolgenden Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 5 gezeigt) können einen Wert, der den Widerstand des Zünderwiderstands anzeigt, basierend auf dem Widerstand des Strompfades und dem Widerstand des Bonddrahts 74 erzeugen. Die Techniken zur Erzeugung des Werts, der dem Widerstand des Zünderwiderstands 72 entspricht, können im Wesentlichen die gleichen wie die oben mit Bezug auf die 1, 2 und 4 beschriebenen Techniken sein oder diesen ähnlich sein.
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein beispielhaftes Airbag-Sicherheitssystem 120 darstellt, das die beispielhaften Systeme von 1 und/oder 3 gemäß dieser Offenbarung implementieren kann. Das Airbag-Sicherheitssystem 120 umfasst einen Zünderwiderstand 72, Bonddrähte 74, 76, 122, eine Stromquelle 80, eine Massespannung 82, Anschlussflächen 88, 90, 92, 94, Schalter 124, 126, Schalter 106, 108, Kondensatoren 110, 112, Schalter 114, 116 und einen ADC 118.
Das Airbag-Sicherheitssystem 120 umfasst viele der gleichen Komponenten wie diejenigen, die in 5 gezeigt sind, außer, dass der Bonddraht 78 und die Anschlussfläche 96 in 4 durch einen Bonddraht 122 und Anschlussflächen 128 und 130 ersetzt worden sind. Außerdem sind die Schalter 102, 104 entfernt worden und sind Schalter 124, 126 hinzugefügt worden. Komponenten, die dieselben Zahlen in 5 und 6 haben, sind bereits oben mit Bezug auf 5 beschrieben. Dementsprechend werden der Kürze halber und um Redundanz zu vermeiden, solche Komponenten hier nicht weiter im Einzelnen beschrieben.
In einigen Beispielen kann der Zünderwiderstand 72 der in den 1 und 3 dargestellten Komponente 12 entsprechen, Bonddrähte 74 und 76 können jeweils den Leitern 16 und 18, die in den 1 und 3 gezeigt sind, entsprechen, der Bonddraht 122 kann dem Leiter 52 in 3 entsprechen, die Anschlussflächen 88, 90, 92 und 94 können jeweils den Anschlüssen 20, 22, 24 bzw. 26, die in den 1 und 3 gezeigt sind, entsprechen, die Anschlussflächen 128 und 130 können den Anschlüssen 54 und 56, die in 3 gezeigt sind, entsprechen. In weiteren Beispielen können die Stromquelle 80, die Massespannung 82, die Schalter 124, 126, die Schalter 106, 108, die Kondensatoren 110, 112, die Schalter 114, 116 und der ADC 118 die gesamte oder einen Teil der Messschaltung 14, die in 1 und 3 gezeigt ist, bilden.
Ein erstes Ende des Zünderwiderstands 72 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 88 gekoppelt und ein zweites Ende des Zünderwiderstands 72 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 90 gekoppelt. Ein erstes Ende des Bonddrahtes 74 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 92 gekoppelt und ein zweites Ende des Bonddrahts 74 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 88 gekoppelt. Ein erstes Ende des Bonddrahtes 76 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 gekoppelt und ein zweites Ende des Bonddrahtes 74 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 90 gekoppelt. Ein erstes Ende des Bonddrahts 122 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 128 gekoppelt und ein zweites Ende des Bonddrahts 122 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 130 gekoppelt.
Die Stromquelle 80 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Schalters 124 und einem ersten Anschluss des Schalters 126 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Schalters 124 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 92 und einem ersten Anschluss des Schalters 106 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Schalters 126 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 128 und einem ersten Anschluss des Kondensators 110 gekoppelt. Die Massespannung 82 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 und einem ersten Anschluss des Schalters 108 gekoppelt.
Ein erster Anschluss des Schalters 106 ist elektrisch mit einem zweiten Anschluss des Schalters 124 und der Anschlussfläche 92 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Schalters 108 ist elektrisch mit der Anschlussfläche 94 und der Massespannung 82 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Schalters 106 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 112 und einem zweiten Anschluss des Schalters 108 gekoppelt. Der zweite Anschluss des Schalters 108 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Kondensators 112 und einem zweiten Anschluss des Schalters 106 gekoppelt.
Ein erster Anschluss des Kondensators 110 ist elektrisch mit einem zweiten Anschluss des Schalters 126 und der Anschlussfläche 128 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 110 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Schalters 114 gekoppelt. Ein erster Anschluss des Kondensators 112 ist elektrisch mit den zweiten Anschlüssen der Schalter 106, 108 gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Kondensators 112 ist elektrisch mit einem ersten Anschluss des Schalters 116 gekoppelt.
Ein erster Anschluss des Schalters 114 ist elektrisch mit einem zweiten Anschluss des Kondensators 110 gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Schalters 114 ist mit dem ADC 118 elektrisch gekoppelt. Ein erster Anschluss des Schalters 116 ist elektrisch mit einem zweiten Anschluss des Kondensators 112 gekoppelt und ein zweiter Anschluss des Schalters 116 ist elektrisch mit dem ADC 118 gekoppelt. Der ADC 118 ist elektrisch mit den zweiten Anschlüssen der Schalter 114, 116 gekoppelt.
Ähnlich wie die Schalter 106, 108, 114, 116 sind die Schalter 124, 126 jeweils dazu konfiguriert, zwischen einem Betrieb in einem offenen Zustand und in einem geschlossenen Zustand basierend auf jeweiligen Steuersignalen umzuschalten. Der Kondensator 110 ist dazu konfiguriert, eine Spannung an der Anschlussfläche 128 abzutasten. Die Schalter 106, 108 und der Kondensator 112 sind dazu konfiguriert, eine Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 mit einer Abtastfrequenz abzutasten. Der ADC 118 ist dazu konfiguriert, das abgetastete Signal in ein digitales Signal umzusetzen. In einigen Beispielen kann der ADC 118 ein ADC mit einem Register für sukzessive Approximation (SAR) sein.
Das Airbag-Sicherheitssystem 120 kann in einem zeitlichen Multiplex-Modus arbeiten, wobei Widerstandsmessungen für den Bonddraht 122 zu einer separaten Zeit wie Widerstandsmessungen für den Zünderwiderstand 72 durchgeführt werden. Während einer Bonddraht-Widerstandsmessphase kann der Schalter 126 geschlossen sein, der Schalter 114 geschlossen sein, der Schalter 124 offen sein und der Schalter 116 offen sein. Während einer Zünderwiderstandsmessphase kann der Schalter 124 geschlossen sein, der Schalter 116 geschlossen sein, der Schalter 126 offen sein und der Schalter 114 offen sein.
Während des Betriebs schaltet das Airbag-Sicherheitssystem 120 zyklisch zwischen Bonddraht-Widerstandsmessphasen und Zünderwiderstandsmessphasen in einem zeitlichen Multiplex-Modus um. Während einer Bonddraht-Widerstandsmessphase kann der Schalter 126 geschlossen sein, der Schalter 114 geschlossen sein, der Schalter 124 offen sein und der Schalter 116 offen sein. Ebenfalls während der Bonddraht-Widerstandsmessphase kann die Stromquelle 80 einen Strom (d. h. Idiagx) durch den Bonddraht 122 schicken. Während der Strom durch den Bonddraht 122 geschickt wird, kann der Kondensator 110 eine Spannung an der Anschlussfläche 128 abtasten. Die Spannung an der Anschlussfläche 128 kann eine Spannung über den Bonddraht 122 anzeigen. Der ADC 118 kann die abgetastete Spannungsdifferenz in ein digitales Signal umsetzen, das die Spannungsdifferenz über den Bonddraht 122 anzeigt. Nachfolgende Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 6 gezeigt) können einen Widerstand des Bonddrahts 122 auf der Basis der abgetasteten Spannung bestimmen.
Während einer Zünderwiderstandsmessphase kann der Schalter 124 geschlossen sein, der Schalter 116 geschlossen sein, der Schalter 126 offen sein und der Schalter 114 offen sein, und die Schalter 106, 108 können zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand basierend auf einer Abtastfrequenz zyklisch umschalten. Auch während der Zünderwiderstandsmessphase kann die Stromquelle 80 einen Strom (d. h. Idiagx) durch einen Strompfad, der durch den Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bond-Draht 76 gebildet wird, schicken. Während der Strom durch den Strompfad geschickt wird, können die Schalter 106, 108 und der Kondensator 112 eine Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 abtasten. Die Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 kann der Spannung an den Enden des Strompfads entsprechen, der durch den Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bonddraht 76 gebildet wird. Der ADC 118 kann die abgetastete Spannungsdifferenz in ein digitales Signal umsetzen, das die Spannungsdifferenz über den Strompfad angibt. Nachfolgende Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 6 gezeigt) können einen Widerstand des Strompfades auf der Basis der Spannungsdifferenz zwischen der Anschlussfläche 92 und der Anschlussfläche 94 ermitteln.
Die nachfolgenden Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 (nicht in 6 gezeigt) erzeugen einen Wert, der den Widerstand des Zünderwiderstands 72 angibt, basierend auf dem Widerstand des Strompfades und dem Widerstand des Bonddrahts 122. In einigen Beispielen können die nachfolgenden Verarbeitungsstufen zweimal den Widerstand des Bonddrahts 122 von dem Widerstand des Strompfades subtrahieren. In weiteren Beispielen können die nachfolgenden Verarbeitungsstufen der Messschaltung 14 einen oder mehrere Korrekturwerte basierend auf den Längen und/oder basierend auf den relativen Längen eines oder mehrerer Bonddrähte 74, 76, 122 erzeugen und den Wert, der den Widerstand des Zünderwiderstands 72 anzeigt, auf der Basis des einen oder der mehreren Korrekturwerte erzeugen.
7 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Airbag-Sicherheitssystem 140 darstellt, das Widerstandsmessungen für mehrere von Airbag-Zünder-Kanäle gemäß dieser Offenbarung durchführt. Das Airbag-Sicherheitssystem 140 umfasst eine Mehrkanal-Zünder-Ansteuerschaltung 142 und die Zünder 144, 146, 148, 150.
Die Mehrkanal-Zünder-Ansteuerschaltung 142 ist dazu konfiguriert, den Betriebszustand der Zünder 144, 146, 148, 150 zu überwachen. Beispielsweise kann die Mehrkanal-Zünder-Ansteuerschaltung 142 Zünder 144, 146, 148, 150 überwachen, um zu ermitteln, ob es irgendwelche Störungsbedingungen gibt, die den Zündern 144, 146, 148, 150 zugeordnet sind. Jeder der Zünder 144, 146, 148, 150 kann einen Widerstand aufweisen, der sich als Reaktion auf einen Strom, der durch den Zünder fließt, erwärmt und eine Explosion zündet, die verwendet wird, um einen Airbag in dem Airbag-Sicherheitssystem 140 aufzublasen.
Die Mehrkanal-Zünder-Ansteuerschaltung 142 umfasst eine digitale Messschaltung 152, einen ADC 154, eine Zünder und Bonddraht-Messschaltung 156 und Zündermessschaltungen 158, 160, 162. Die digitale Messschaltung 152 ist elektrisch mit dem ADC 154 gekoppelt. Der ADC 154 ist elektrisch mit der Zünder und Bonddraht-Messschaltung 156 und den Zündermessschaltungen 158, 160, 162 gekoppelt. Die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 ist über drei oder mehr Bonddrähte mit dem Zünder 144 elektrisch gekoppelt. Die Zündermessschaltungen 158, 160, 162 sind jeweils elektrisch mit einer entsprechenden der Zündkapseln 146, 148, 150 über zwei Bonddrähte gekoppelt.
Die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 kann dazu konfiguriert sein, den Widerstand eines oder mehrerer Bonddrähte zu messen und den Widerstand eines Strompfads, der den Zünder 144 umfasst, zu messen. Der Strompfad, der den Zünder 144 umfasst, kann zusätzlich zu dem Zünder 144 einen oder mehrere Bonddrähte aufweisen. In einigen Beispielen kann die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 entweder einer der in dem Airbag-Sicherheitssystem 70 von 4 gezeigten Messschaltungen, dem Airbag-Sicherheitssystem 100 von 5 oder dem Airbag-Sicherheitssystem 120 von 6 entsprechen.
Die Zündermessschaltungen 158, 160, 162 sind jeweils dazu konfiguriert, den Widerstand von jeweils einem von mehreren Strompfaden zu messen, wobei jeder der Strompfade jeweils einen der Zünder 146, 148, 150 umfasst. Jeder der Strompfade kann einen oder mehrere Bonddrähte zusätzlich zu dem jeweiligen der Zünder 146, 148, 150 aufweisen. In einigen Beispielen können die Zündermessschaltungen 158, 160, 162 nicht dazu konfiguriert werden, einen Widerstand eines Bonddrahtes zu messen. In weiteren Beispielen kann eine oder mehrere der Zündermessschaltungen 158, 160, 162 der weiter unten unter Bezug auf 8 beschriebenen Zündermessschaltung entsprechen.
Während des Betriebs kann die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 den Widerstand eines Bonddrahtes messen und den Widerstand eines Strompfads messen, der den Zünder 144 umfasst. Die Zündermessschaltungen 158, 160, 162 können jeweils den Widerstand von jeweils einem aus mehreren Strompfade messen, wobei jeder der Strompfade eine jeweils einen der Zünder 146, 148, 150 aufweist. Der ADC 154 kann die Widerstandsmessungen, die durch die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 und Zündermessschaltungen 158, 160, 162 durchgeführt werden, in digitale Signale umsetzen und die digitalen Signale an die digitale Messschaltung 152 zu liefern.
Die digitale Messschaltung 152 kann Werte, die den Widerstand jeder der Zündkapseln 144, 146, 148, 150 angeben, basierend auf den Messungen der Zünder- und Bonddrahtmessschaltung 156 und der Zündermessschaltungen 158, 160, 162 erzeugen. Beispielsweise kann die digitale Messschaltung 152 einen Wert, der dem Widerstand des Zünders 144 angibt, basierend auf dem Widerstand des Strompfades, der den Zünder 144 enthält, der durch die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 gemessen wird, und basierend auf dem Widerstand des Bonddrahtes, der durch die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 gemessen wird, erzeugen. Als ein weiteres Beispiel kann die digitale Messschaltung 152 einen Wert, der dem Widerstand des Zünders 146 angibt, basierend auf dem Widerstand des Strompfades, der den Zünder 146 enthält, der durch die Zündermessschaltung 158 gemessen wird, und basierend auf dem Widerstand des Bonddrahtes, der durch die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 gemessen wird, erzeugen. Als nochmals weiteres Beispiel kann die digitale Messschaltung 152 einen Wert, der dem Widerstand des Zünders 148 angibt, basierend auf dem Widerstand des Strompfades, der den Zünder 148 enthält, der durch die Zündermessschaltung 160 gemessen wird, und basierend auf dem Widerstand des Bonddrahtes, der durch die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 gemessen wird, erzeugen.
Wie in 7 gezeigt kann die digitale Messschaltung 152 in einigen Beispielen eine Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 in nur einem Kanal der Mehrkanal-Zünder-Ansteuerschaltung 142 verwenden und Zündermessschaltungen 158, 160, 162 in den übrigen Kanälen verwenden. Mit anderen Worten kann eine einzelne Bonddraht-Widerstandsmessung mit einer einzigen Messschaltung (d. h. der Zünder und Bonddraht-Messschaltung 156) verwendet werden, um die Widerstandswerte für alle Zünder 144, 146, 148, 150 zu erzeugen. Unter Verwendung einer Zünder und Bonddraht-Messschaltung 156 in einen Kanal und von Zündermessschaltungen 158, 160, 162 in den verbleibenden Kanälen können wie in 7 gezeigt die Anzahl der Bonddrähte und/oder die Anzahl der Anschlussflächen, die erforderlich sind, um den Zünderwiderstand zu messen, und die Bonddrahtwiderstände im Vergleich zu einer Schaltung, die eine Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 für jeden der Messkanäle verwendet, zu korrigieren, verringert werden.
Darüber hinaus können in einigen Beispielen Zündermessschaltungen 158, 160, 162 weniger Schaltungsfläche als die Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 einnehmen. Daher kann das Verwenden einer Zünder- und Bonddraht-Messschaltung 156 in einem Kanal und von Zündermessschaltungen 158, 160, 162 in den verbleibenden Kanälen wie in 7 gezeigt die Schaltungsfläche für die Mehrkanal-Zünder-Ansteuerschaltung 142 reduzieren.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Zündermessschaltung 170 darstellt, die in dem Airbag-Sicherheitssystem 140 von 7 verwendet werden kann. In einigen Beispielen kann eine Zündermessschaltung 170 verwendet werden, um eine beliebige der in 7 gezeigten Zündermessschaltungen 158, 160, 162 zu implementieren. Die Zündermessschaltung 170 umfasst einen Zünderwiderstand 72, Bonddrähte 74, 76, eine Stromquelle 80, eine Massespannung 82, einen Verstärker 86 und Anschlussflächen 88, 90, 92, 94.
Die Zündermessschaltung 170 umfasst viele der gleichen Komponenten wie diejenigen in 4, außer dass der Bonddraht 78, die Anschlussfläche 96, und der Verstärker 84 entfernt worden sind. Komponenten, die dieselben Zahlen in den 4 und 8 haben, wurden bereits oben mit Bezug auf 4 beschrieben. Dementsprechend werden der Kürze halber und um Redundanz zu vermeiden solche Komponenten hier nicht weiter im Einzelnen beschrieben.
Während des Betriebs kann die Zündermessschaltung 170 den Widerstand des Strompfades messen, der den Bonddraht 74, den Zünderwiderstand 72 und den Bonddraht 76 umfasst. Es ist zu beachten, dass die Zündermessschaltung 170 im Gegensatz zu der in 4 gezeigten Messschaltung ist nicht dazu konfiguriert ist, den Widerstand aller Bonddrähte zu messen. Jedoch kann die Zündermessschaltung 170 weniger Bonddrähte als die in 4 gezeigte Messschaltung erfordern und/oder weniger Anschlussflächen als die in 4 gezeigte Messschaltung besitzen und/oder es kann eine kleinere Schaltungsfläche als die in 4 gezeigte Messschaltung haben. Wie vorstehend mit Bezug auf 7 beschrieben kann eine Ansteuerschaltung in einigen Beispielen nicht alle der Messschaltungen benötigen, um den Bonddrahtwiderstand zu messen. Daher kann die Zündermessschaltung 170 in Mehrkanal-Zünder-Ansteuerschaltung verwendet werden, um die Bonddrahtzahl zu reduzieren, um die Anschlussflächenzahl zu reduzieren und/oder die Schaltungsfläche zu reduzieren, wenn bereits ein anderer Kanal eine Messschaltung aufweist, die dazu konfiguriert ist, um eine Bonddrahtwiderstandsmessung zu erhalten.
9 ist ein schematisches Diagramm, das eine beispielhafte Widerstandsmessschaltung 180 darstellt. Die Widerstandsmessschaltung 180 stellt konzeptionell eine ideale Messung ohne Fehlerquellen dar. Airbag-Systeme durchführen oft eine Zünderdiagnose. Ein Parameter für eine Zünderdiagnose ist die Widerstandsmessung des Zünders. Es kann mehrere Quellen geben, die zu Fehlern bei der Messung des Widerstands eines Zünders beitragen können. Der Widerstand kann in einigen Beispielen in der Regel im Bereich von 1 bis 10 Ohm liegen. Um den Widerstandswert zu messen, kann in einigen Beispielen ein Diagnosestrom in den Zünder injiziert werden und eine Spannungsmessung an den Zünderknoten angewendet werden. Der Widerstand kann durch Rsquib = Vout/Idiag berechnet werden. Ein großer Fehler kann durch den Reihenwiderstand in der Messkette hinzugefügt werden. Dieser Widerstand kann auf der Leiterplatte, als ein Bonddraht in dem Chip oder als Metallwiderstand auf dem Rohchip hinzugefügt werden.
10 ist ein schematisches Diagramm, das Fehlerquellen in einer Widerstandsmessschaltung 190 darstellt. Insbesondere zeigt 10 eine Messung unter Anwesenheit von Bonddrähten (d. h. Rbond1 und Rbond2). Ein Bonddraht des Chips kann in einigen Beispielen das Messergebnis für den Widerstand Rsquib stark beeinflussen. Wenn ein Strom (Idiag) an dem Strompfad, der durch Rbond1, Rsquib und Rbond2 gebildet wird, angelegt wird und ein gemessener Widerstand basierend auf Vout und Idiag (d. h. Vout/Idiag) berechnet wird, dann kann der gemessene Widerstand gleich Rsquib + Rbond1 + Rbond2 sein. Mit anderen Worten können Rbond1 und Rbond2 Fehlerquellen für die Widerstandsmessung von Rsquib sein.
Eine Lösung, um den Bonddraht-Beitrag zu beseitigen, ist es, Kelvin-Verbindungen zu den Zünderknoten zu verwenden. 11 ist ein schematisches Diagramm, das eine beispielhafte Widerstands-Messschaltung 200 darstellt, die Kelvin-Verbindungen umfasst. Eine Kelvin-Verbindungsschaltung kann zwei Bonddrähte pro Zünderknotenverbindung, also insgesamt vier Bonddrähte pro Zünder, erfordern. Jedoch können die Techniken dieser Offenbarung in einigen Beispielen nicht zwei Bonddrähte für jede Zünderknotenverbindung benötigen. Stattdessen können in einigen Beispielen zwei Bonddrähte für eine der Zünderknotenverbindungen verwendet werden und ein einzelner Bonddraht kann für die anderen Zünderknotenverbindungen verwendet werden. Auf diese Weise kann die Anzahl der Verbindungsdrähte relativ zu Kelvin-Verbindungsschaltungen reduziert werden.
Eine andere Lösung, um mit dem Bonddraht-Beitrag umzugehen, ist es, einen vorbestimmten Wert für den Bonddraht in einer Mikrocontrollerberechnung zu subtrahieren. Da der Bonddrahtwert vorbestimmt ist, kann eine solche Lösung aber notwendigerweise keine Temperaturschwankungen (d. h. Bondwiderstandsänderungen, die durch Temperaturschwankungen verursacht werden) ausgleichen und deshalb eine relativ bescheidene Menge an Genauigkeit liefern. Da jedoch die Techniken dieser Offenbarung in einigen Beispielen den Widerstand eines elektrischen Leiters zur gleichen Zeit wie oder zu einer Zeit, die nahe an der ist, zu der der Widerstand der Komponente gemessen wird, messen, können die Techniken der vorliegenden Offenbarung in solchen Beispielen Temperaturschwankungen ausgleichen.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine beispielhafte Technik zum Ausführen einer Widerstandsmessung gemäß dieser Offenbarung darstellt. Die in 12 dargestellte Technik kann in einigen Beispielen mit einem der in 1–7 dargestellten Messsysteme durchgeführt werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird jedoch die Technik mit Bezug auf die Messschaltung 14, die in 1–3 gezeigt ist, beschrieben.
Die Messschaltung 14 misst den Widerstand eines elektrischen Leiters (202). Die Messschaltung 14 erzeugt einen Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, auf der Basis des Widerstands des elektrischen Leiters (204).
In einigen Beispielen kann die Messschaltung 14, um den Wert zu erzeugen, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, einen Widerstand eines Strompfads, der die Komponente 12 und einen oder mehrere elektrische Leiter 16, 18 umfasst, messen. Beispielsweise kann der Strompfad durch den Leiter 16, die Komponente 12, und den Leiter 18 gebildet werden. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 den Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Strompfads und des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters erzeugen. In einigen Fällen kann der Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, ein Wert sein, der einen Widerstand zwischen den Anschlüssen 20, 22 der Komponente 12 angibt.
In einigen Beispielen kann der elektrische Leiter, für den der Widerstand gemessen wird, derselbe sein wie einer der elektrischen Leiter, die in dem Strompfad enthalten sind, der durch den Leiter 16, die Komponente 12 und den Leiter 18 gebildet wird. Beispielsweise kann der elektrische Leiter dem Leiter 16 in 2 entsprechen. In solchen Beispielen kann, um den Widerstand des Leiters 16 zu bestimmen, ein zusätzlicher Leiter 42 elektrisch zwischen der Komponente 12 und der Messschaltung 14 angekoppelt sein, so dass das Ende 48 des Leiters 42 elektrisch mit dem Ende 30 des Leiters 16 gekoppelt ist. In derartigen Beispielen kann, um den Widerstand des Leiters 16 zu bestimmen, die Messschaltung 14 in einigen Beispielen eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ende 46 des Leiters 42 und dem Ende 28 des Leiters 16 messen und einen Widerstand des Leiters 16 auf der Basis der gemessenen Spannungsdifferenz bestimmen.
In weiteren Beispielen kann der elektrische Leiter, für den der Widerstand gemessen wird, sich von den elektrischen Leitern in dem Strompfad, der die Komponente 12 und einen oder mehrere elektrische Leiter 16, 18 umfasst, unterscheiden. Zum Beispiel kann der elektrische Leiter dem in 3 gezeigten Leiter 52 entsprechen.
In zusätzlichen Beispielen kann die Messschaltung 14, um den Wert, der den Widerstand des Bauteils 12 angibt, zu erzeugen, ein Vielfaches des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters von dem gemessenen Widerstand des Strompfades subtrahieren. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen zweimal den gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters von dem gemessenen Widerstand des Strompfades subtrahieren.
In weiteren Beispielen kann die Messschaltung 14, um den Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, zu erzeugen, einen oder mehrere Korrekturwerte basierend auf dem gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters und basierend auf den relativen Längen von einem oder mehreren elektrischen Leitern bestimmen. Zum Beispiel kann jeder der Korrekturwerte basierend auf dem gemessenen Widerstand eines ersten elektrischen Leiters (beispielsweise des Leiters 16 in 2 und/oder des Leiters 52 in 3) und einer Länge von jeweils einem des einen oder der mehreren elektrischen Leiter (beispielsweise der Leiter 16, 18), die in dem Strompfad enthalten sind, relativ zu dem ersten elektrischen Leiter bestimmt werden. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 einen Wert, der den Widerstand zwischen den Anschlüssen 20, 22 der Komponente 12 angibt, auf der Basis des gemessenen Widerstands des Strompfades und des einen oder der mehreren Korrekturwerte erzeugen.
In einigen Fällen kann die Messschaltung 14 den Widerstand eines Strompfads, der die Komponente 12 umfasst, messen und den Widerstand des elektrischen Leiters in einem zeitlichen Multiplex-Modus messen. Zum Beispiel kann die Messschaltung 14 zwischen einer elektrischen Leiterwiderstandsmessphase und einer Komponentenwiderstandsmessphase umschalten. Während der elektrischen Leitungswiderstandmessphase kann die Messschaltung 14 den Widerstand des elektrischen Leiters messen. Während der Komponentenwiderstandsmessphase kann die Messschaltung 14 den Wert, der den Widerstand der Komponente 12 angibt, erzeugen.
In einigen Beispielen kann die Komponente 12 ein Airbag-Zünder sein. In solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 einen Wert, der den Widerstand des Airbag-Zünders angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters erzeugen. Ebenfalls in solchen Beispielen kann die Messschaltung 14 in einigen Beispielen einen Störungszustand für den Airbag-Zünder auf der Basis des Werts, der den Widerstand des Airbag-Zünders anzeigt, detektieren.
Üblicherweise wird ein Zünderdiagnosesystem in einem Zündertreiber mit mehr als einem Treiber pro Chip implementiert. Konfigurationen mit 4 oder 8 Treibern pro Chip werden oft verwendet. 7 zeigt einen beispielhaften Zündertreiber mit 4 Treibern pro Chip. Die Techniken dieser Offenbarung können in einigen Beispielen einen zusätzlichen Bonddraht für einen der Treiber-Kanäle hinzufügen, um den Wert eines Bonddrahtes zu messen. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem ein zusätzlicher Bonddraht (d. h. Rbond1xb) zu einer Messschaltung gegenüber der in 10 gezeigten Messschaltung hinzugefügt worden ist. Der Bonddraht Rbond1xb kann verwendet werden, um den Widerstand des Bonddrahts Rbond1xa zu messen.
In 4 wird der Bonddrahtwiderstand durch die Spannung Vbondx gemessen (d. h. die Spannung Vbondx kann den Bonddrahtwiderstand angeben). Der berechnete Wert des Bondwiderstands kann in einigen Beispielen von dem Messergebnis in einem Mikrocontroller subtrahiert werden. Wenn alle Bonddrähte mit gleicher Länge ausgebildet sind, kann es in einigen Beispielen nur einen Wert geben, der subtrahiert wird. Wenn die Bonddrähte unterschiedliche Länge haben, kann der richtige Wert durch das Wissen um die Länge berechnet werden. Der Widerstand kann linear proportional zu der Länge des Drahtes sein.
In einigen Beispielen können die Techniken der vorliegenden Offenbarung einen Temperaturausgleich vorsehen. Ein Widerstand kann temperaturabhängig sein. Durch aufeinanderfolgendes Anwenden der Messung kann das Temperaturverhalten in einigen Beispielen durch die Messung verfolgt werden.
In einigen Beispielen benötigen die Techniken dieser Offenbarung keine Kelvin-Verbindung für alle der Zünderknoten. Stattdessen wird in einigen Beispielen eine Kelvin-Verbindung für einen einzelnen Knoten verwendet. Dies kann die Chipfläche reduzieren (z. B. durch Verringerung der Anzahl der Anschlussflächen, die für Kelvin-Verbindungen erforderlich sind) und Bonddrähte reduzieren.
In einigen Beispielen kann ein ADC implementiert sein, um direkt die Spannungen an dem Zünder zu messen. Der ADC kann eine geschaltete Kondensatorschaltung zum Abtasten verwenden. Diese Architektur ermöglicht es, dass ein weiterer Schalter zum Messen der Bonddrahtspannung (Vbond) hinzugefügt wird. Diese Messung kann auch quasi-differenziell angewendet werden, um die Spannung zwischen den Bonddrahtverbindungen (d. h. die Spannung der Komponente) zu messen. Der ADC kann in einigen Beispielen zwischen der Zündermessung und der Bonddrahtmessung gemultiplext werden.
5 zeigt ein Beispiel, das eine geschaltete Kondensatorschaltung gefolgt von einem ADC verwendet. Die Kondensatoren und Schalter, die in 5 gezeigt sind, können in einigen Beispielen ein Teil des ADC sein. In einigen Beispielen kann ein auf die Masse bezogener Fühlbonddraht anstatt Rbond1xb (z. B. ein zusätzlicher Rbond2xb-Bonddraht statt einem Rbond1xb-Bonddraht) verwendet werden. In solchen Beispielen kann dies die Schaltung zu vereinfachen. In einigen Beispielen können die durch den ADC erzeugten digitalen Ergebnisse durch eine Logik auf dem Chip verarbeitet werden oder an einen Mikrocontroller weitergegeben werden, der die Berechnung des korrekten Zünderwiderstands ausführen kann.
In einigen Beispielen können die Techniken dieser Offenbarung mindestens einen zusätzlichen Bonddraht für die Diagnose anordnen. In zusätzlichen Beispielen können die Techniken dieser Offenbarung den Wert dieses Bonddrahts messen und das Ergebnis korrigieren. In weiteren Beispielen können die Techniken der vorliegenden Offenbarung die Messeinheit zwischen der Widerstandsmessung und der Bonddrahtmessung multiplexen. In zusätzlichen Beispielen können die Techniken dieser Offenbarung unterschiedliche Korrekturwerte basierend auf unterschiedlichen Drahtlängen berechnen. In weiteren Beispielen können die Techniken dieser Offenbarung auf Zünder-/Airbagdiagnosesysteme angewendet werden.
Verschiedene in dieser Offenbarung beschriebene Techniken können als Hardware, Software, Firmware oder jede Kombination davon implementiert werden. Zum Beispiel können die verschiedenen Aspekte der Techniken innerhalb von oder in Verbindung mit einem oder mehreren Mikroprozessoren, digitalen Signalprozessoren (DSP), anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), feldprogrammierbaren logischen Arrays (FPGA) oder jeder anderen gleichwertigen integrierten oder diskreten Logikschaltung sowie als beliebige Kombinationen dieser Komponenten implementiert werden. Der Begriff ”Prozessor” oder ”Verarbeitungsschaltung” kann sich im Allgemeinen auf eine der vorgenannten Logikschaltungen allein oder in Kombination mit einer anderen Logikschaltung oder jede andere äquivalente Schaltung beziehen.
Bei einer Implementierung in Hardware können die in dieser Offenbarung beschriebenen Schaltungskomponenten als eine oder mehrere diskrete Komponenten, wie etwa eine oder mehrere integrierte Vorrichtungen oder irgendeine Kombination davon, implementiert werden. Die hier beschriebenen Schaltungskomponenten können unter Verwendung einer großen Vielfalt von Verfahrenstechniken, einschließlich der Verfahrenstechnik für komplementäre Metalloxidhalbleiter (der CMOS-Verfahrenstechnik), hergestellt werden.
Bei einer Implementierung in Software kann die Funktionalität, die den Systemen und Vorrichtungen in dieser Offenbarung zugeschrieben wird, als Befehle auf einem computerlesbaren Medium wie beispielsweise einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem nicht-flüchtigen Direktzugriffsspeicher (NVRAM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), einem Flashspeicher, magnetischen Medien, optischen Medien oder dergleichen verkörpert werden. Die Befehle können ausgeführt werden, um einen Prozessor dazu zu veranlassen, einen oder mehrere Aspekte der in dieser Offenbarung beschriebenen Funktionen auszuführen oder zu unterstützen.
Verschiedene Aspekte und Beispiele sind beschrieben worden. Es können jedoch Änderungen der Struktur oder der Techniken der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden, ohne vom Umfang der folgenden Ansprüche abzuweichen. In einigen Beispielen sind die Widerstandsmesstechniken dieser Offenbarung mit Bezug auf die Messung des Widerstands eines Airbag-Zünders in einem Airbag-Sicherheitssystem beschrieben worden. Die Widerstandsmesstechniken dieser Offenbarung können jedoch für eine große Vielfalt von Anwendungen, einschließlich zum Beispiel Automobil-, Industrie- und Verbraucheranwendungen, angewendet werden. Ferner können die Widerstandsmesstechniken der vorliegenden Offenbarung bei Anwendungen angewendet werden, bei denen eine Ansteuerleitung zur Sensarerfassung (beispielsweise für eine Messung oder Steuerkreisfunktionen) verwendet wird.

Claims

Verfahren, das Folgendes umfasst: Messen eines Widerstands eines elektrischen Leiters mit einer Schaltung; und Erzeugen – mit der Schaltung – eines Werts, der einen Widerstand einer Komponente angibt, die sich von dem elektrischen Leiter unterscheidet, auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der elektrische Leiter ein erster elektrischer Leiter ist, und wobei das Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, Folgendes umfasst: Messen eines Widerstands eines Strompfades, der die Komponente und einen oder mehrere elektrische Leiter umfasst; und Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des Strompfades und dem gemessenen Widerstand des ersten elektrischen Leiters.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Strompfad von mindestens dem ersten elektrischen Leiter, der Komponente und einem zweiten elektrischen Leiter gebildet wird, wobei ein erstes Ende des ersten elektrischen Leiters ein erstes Ende des Strompfades bildet, wobei ein zweites Ende des ersten elektrischen Leiters elektrisch mit einem ersten Anschluss der Komponente gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss der Komponente elektrisch mit einem ersten Ende des zweiten elektrischen Leiters gekoppelt ist, wobei ein zweites Ende des zweiten elektrischen Leiters ein zweites Ende des Strompfades bildet, wobei der Wert, der den Widerstand der Komponente angibt, ein Wert ist, der einen Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss der Komponente angibt, und wobei das Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, ein Erzeugen des Werts, der den Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss der Komponente angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des Strompfades und dem gemessenen Widerstand des ersten elektrischen Leiters umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Messen des Widerstands des elektrischen Leiters Folgendes umfasst: Messen einer Spannungsdifferenz zwischen einem ersten Ende des ersten elektrischen Leiters und einem ersten Ende eines dritten elektrischen Leiters, wobei ein zweites Ende des dritten elektrischen Leiters elektrisch mit dem zweiten Ende des ersten elektrischen Leiters gekoppelt ist; und Bestimmen des Widerstands des ersten elektrischen Leiters auf der Basis der gemessenen Spannungsdifferenz.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Strompfad von mindestens einem zweiten elektrischen Leiter, der Komponente und einem dritten elektrischen Leiter gebildet wird, wobei ein erstes Ende des zweiten elektrischen Leiters ein erstes Ende des Strompfades bildet, wobei ein zweites Ende des zweiten elektrischen Leiters elektrisch mit einem ersten Anschluss der Komponente gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss der Komponente elektrisch mit einem ersten Ende des dritten elektrischen Leiters gekoppelt ist, wobei ein zweites Ende des dritten elektrischen Leiters ein zweites Ende des Strompfades bildet, wobei der Wert, der den Widerstand der Komponente angibt, ein Wert ist, der einen Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss der Komponente angibt, und wobei das Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, ein Erzeugen des Werts, der den Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss der Komponente angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des Strompfades und dem gemessenen Widerstand des ersten elektrischen Leiters umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, Folgendes umfasst: Subtrahieren eines Vielfachen des gemessenen Widerstands des ersten elektrischen Leiters von dem gemessenen Widerstand des Strompfades.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, Folgendes umfasst: Bestimmen eines oder mehrerer Korrekturwerte, wobei jeder der Korrekturwerte auf der Basis des gemessenen Widerstands des ersten elektrischen Leiters und einer Länge von jeweils einem des einen oder der mehreren elektrischen Leiter, die in dem Strompfad enthalten sind, relativ zu dem ersten elektrischen Leiter bestimmt wird; und Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des Strompfades und dem einen oder den mehreren Korrekturwerten.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Umschalten zwischen einer elektrischen Leiterwiderstandsmessphase und einer Komponentenwiderstandsmessphase; Messen des Widerstands des elektrischen Leiters während der elektrischen Leitermessphase; und Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, während der Komponentenwiderstandsmessphase.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Komponente einen Airbag-Zünder aufweist, und wobei das Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, mit der Schaltung ein Erzeugen eines Werts, der den Widerstand des Airbag-Zünders angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: Detektieren eines Störungszustands für den Airbag-Zünder auf der Basis des Werts, der den Widerstand des Airbag-Zünders angibt.
Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Schaltung, die dazu konfiguriert ist, einen Widerstand eines elektrischen Leiters zu messen und einen Wert, der einen Widerstand einer Komponente angibt, die sich von dem elektrischen Leiter unterscheidet, auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der elektrische Leiter ein erster elektrischer Leiter ist und wobei die Schaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Messen eines Widerstands eines Strompfades, der die Komponente und einen oder mehrere elektrische Leiter umfasst; und Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des Strompfades und dem gemessenen Widerstand des ersten elektrischen Leiters.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Strompfad von mindestens dem ersten elektrischen Leiter, der Komponente und einem zweiten elektrischen Leiter gebildet wird, wobei ein erstes Ende des ersten elektrischen Leiters ein erstes Ende des Strompfades bildet, wobei ein zweites Ende des ersten elektrischen Leiters elektrisch mit einem ersten Anschluss der Komponente gekoppelt ist, wobei ein zweiter Anschluss der Komponente elektrisch mit einem ersten Ende des zweiten elektrischen Leiters gekoppelt ist, wobei ein zweites Ende des zweiten elektrischen Leiters ein zweites Ende des Strompfades bildet, wobei der Wert, der den Widerstand der Komponente angibt, ein Wert ist, der einen Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss der Komponente angibt, und wobei die Schaltung ferner dazu konfiguriert ist, den Wert, der den Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss der Komponente angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des Strompfades und dem gemessenen Widerstand des ersten elektrischen Leiters zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Schaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Messen einer Spannungsdifferenz zwischen einem ersten Ende des ersten elektrischen Leiters und einem ersten Ende eines dritten elektrischen Leiters, wobei ein zweites Ende des dritten elektrischen Leiters elektrisch mit dem zweiten Ende des ersten elektrischen Leiters gekoppelt ist; und Bestimmen des Widerstands des ersten elektrischen Leiters auf der Basis der gemessenen Spannungsdifferenz.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Schaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Subtrahieren eines Vielfachen des gemessenen Widerstands des ersten elektrischen Leiters von dem gemessenen Widerstand des Strompfades.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Schaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen eines oder mehrerer Korrekturwerte, wobei jeder der Korrekturwerte auf der Basis des gemessenen Widerstands des ersten elektrischen Leiters und einer Länge von jeweils einem des einen oder der mehreren elektrischen Leiter, die in dem Strompfad enthalten sind, relativ zu dem ersten elektrischen Leiter bestimmt wird; und Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des Strompfades und dem einen oder den mehreren Korrekturwerten.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Schaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Umschalten zwischen einer elektrischen Leiterwiderstandsmessphase und einer Komponentenwiderstandsmessphase; Messen des Widerstands des elektrischen Leiters während der elektrischen Leiterwiderstandsmessphase; und Erzeugen des Werts, der den Widerstand der Komponente angibt, während der Komponentenwiderstandsmessphase.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Komponente einen Airbag-Zünder umfasst, und wobei die Schaltung ferner dazu konfiguriert ist, einen Wert, der den Widerstand des Airbag-Zünders angibt, basierend auf dem gemessenen Widerstand des elektrischen Leiters zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Schaltung ferner dazu konfiguriert ist, einen Störungszustand für den Airbag-Zünder auf der Basis des Werts, der den Widerstand des Airbag-Zünders angibt, zu detektieren.
Einrichtung, die Folgendes umfasst: Mittel zum Messen eines Widerstands eines elektrischen Leiters; und Mittel zum Erzeugen eines Werts, der einen Widerstand einer Komponente angibt, die sich von dem elektrischen Leiter unterscheidet, auf der Basis des gemessenen Widerstands des elektrischen Leiters.