DE10306707A1 - Vehicle control unit for emergency restraining systems has at least one digital acceleration sensor in addition to a main analogue acceleration sensor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ansteuern von Auslösemitteln von Rückhaltemitteln in einem Fahrzeug, insbesondere eines Gasgenerators für ein Airbag.The invention relates to an arrangement to control triggering devices of restraint devices in a vehicle, in particular a gas generator for an airbag.
Es ist allgemein bekannt, zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei einer Kollision mittels Beschleunigungssensoren an verschiedenen Stellen im Fahrzeug Beschleunigungswerte zu erfassen, und mittels einem Steuergerätes in Abhängigkeit von erfassten Beschleunigungswerten Rückhaltemittel wie Airbag und Gurtstraffer auszulösen.It is well known for protection of vehicle occupants in a collision using acceleration sensors to record acceleration values at various points in the vehicle, and by means of a control device dependent on restraint devices such as airbag and Trigger belt tensioners.
Bei einer solchen Anordnung zum Ansteuern von Rückhaltesystemen werden im Allgemeinen in einer zentral im Fahrzeug angeordneten Auslöseschaltung, wie z.B. dem Airbagsteuergerät, von einer oder mehreren Sensoreinrichtungen, z.B. Beschleunigungssensoren, zur Aufprallerkennung gelieferte Signale ausgewertet. Die Auslöseschaltung steuert z.B. mittels einem Stromimpuls bei Bedarf über eine Leitung eine oder mehrere Zündeinrichtungen (Zündpille) an, die den Rückhaltemitteln zugeordnet sind. Die angesteuerte Zündeinrichtung überträgt die von einer Energieversorgung, z.B. einem Zündkondensator der Zündeinrichtung, bereitgestellte Zündenergie auf ein Zündelement des zugeordneten Rückhaltemitteln.With such an arrangement for driving Restraint systems are generally arranged in a central location in the vehicle Trigger circuit, such as. the airbag control unit, from one or more sensor devices, e.g. Acceleration sensors, Signals delivered for impact detection are evaluated. The trigger circuit controls e.g. by means of a current pulse over a line if necessary one or more ignition devices (Squib) to the restraining device assigned. The triggered ignition device transmits that from one Energy supply, e.g. an ignition capacitor the ignition device, provided ignition energy an ignition element of the assigned restraint device.
Um Störungen zu erkennen und sicher zu stellen, dass im Falle eines Unfalls/Crashs das System ordnungsgemäß arbeitet, führt das Steuergerät nach seiner Aktivierung eine kontinuierliche Diagnose des Systems durch. Eine durch eine Störung bedingte unerwünschte Auslösung von Rückhaltemitteln, insbesondere während der Fahrt, kann schlimme Folgen für die Insassen des Fahrzeugs und andere Personen haben.To detect faults and safely to make sure that in the event of an accident / crash the system works properly, does that Control unit after its activation by a continuous diagnosis of the system. One by a disturbance conditional unwanted release of restraint devices, especially during driving, can have dire consequences for the occupants of the vehicle and have other people.
Ein Grund für solche Fehlauslösungen können bedingt durch elektromagnetische Einstrahlung, thermische Belastungen oder Störungen der Versorgungsspannung der Sensoren, in dem Steuergerät fehlerhafte empfangene Sensorsignale sein.One reason for such false triggers can be conditional due to electromagnetic radiation, thermal loads or disorders the supply voltage of the sensors, defective in the control unit received sensor signals.
Um zu verhindern, dass bereits ein einfacher Fehler eines Beschleunigungssensors zu einer Fehlauslösung eines Airbags führt, ist es üblich, in einem Airbagsteuergerät zwei Sensoren für jede Sensierungsrichtung (Front und Seite) zu verwenden. Die Sensoren werden hierbei um 180° zueinander verdreht auf der Leiterplatte des zentralen Steuergerätes angeordnet und liefern im Normalbetrieb, abgesehen vom Vorzeichen, ein nahezu identisches Signal. Die Redundanz ist hoch. Da jedoch die von beiden Sensoren abgegebenen Signale über einen Multiplexer von einem A/D-Wandler in den Mikrokontroller des Steuergerätes eingelesen werden, kann es bei einer Störung des A/D-Wandlers und/oder des Multiplexer ebenfalls zu Fehlauslösungen kommen.To prevent one already simple error of an acceleration sensor to a false triggering of a Airbags leads, it is usual, in an airbag control unit two sensors for to use any sensation direction (front and side). The sensors are at 180 ° to each other twisted arranged on the circuit board of the central control unit and, in normal operation, apart from the sign, deliver an almost identical signal. The redundancy is high. However, because of both Signals emitted by sensors a multiplexer from an A / D converter can be read into the microcontroller of the control unit it in the event of a malfunction of the A / D converter and / or the multiplexer also lead to false triggers.
Es ist auch üblich, einen Beschleunigungssensor in dem zentralen Steuergerät und einen aus dem zentralen Steuergerät ausgelagerten Beschleunigungssensor zu verwenden. Dieses Sicherheitskonzept ist seit einigen Jahren für die Seitenairbagsensierung und seit kurzem auch für die Frontairbagsensierung üblich und erlaubt eine genauere Sensierung des Crash-Typs und eine schnelle und robuste Sensierung der Crash-Schwere, wobei bei einem ersten Ansprechen der ausgelagerten Beschleunigungssensoren z.B. die Auslöseschwelle herabgesetzt wird.It is also common to have an accelerometer in the central control unit and an acceleration sensor outsourced from the central control unit to use. This security concept has been around for several years for the Side airbag sensing and recently also for front airbag sensing and allows a more precise detection of the crash type and a quick one and robust sensing of the crash severity, being at a first Response of the outsourced acceleration sensors e.g. the trigger threshold is reduced.
Die ausgelagerten Beschleunigungssensoren bestehen im Allgemeinen aus einem kapazitiven Sensorelement (G-Zelle) und einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis ASIC (application specific integrated circuits), der die von dem Sensorelement abgegebenen Signal aufbereitet und ein entsprechendes digitales Beschleunigungssignal über eine digitale Datenübertragungsverbindung an das zentrale Steuergerät ausgibt. Mit den im zentralen Steuergerät befindlichen Sensoren ergeben sich somit zwei getrennte Signalwege für eine Sensierungsrichtung, da die ausgelagerten Beschleunigungssensoren eigene A/D-Wandler besitzen.The outsourced acceleration sensors generally consist of a capacitive sensor element (G-cell) and an application-specific integrated circuit ASIC (application specific integrated circuits) that output the sensor element Signal processed and a corresponding digital acceleration signal via a digital data transmission connection to the central control unit outputs. With the sensors located in the central control unit there are thus two separate signal paths for one sense direction, because the outsourced acceleration sensors have their own A / D converter have.
Aufgrund der unterschiedlichen Einbauorte/Positionen liefern die Sensoren jedoch sehr unterschiedliche Signale, wobei die ausgelagerten Beschleunigunssensoren speziell im Frontbereich aufgrund der Einbaulage und der dynamischen Beschleunigungsbeaufschlagung stark streuende Signale detektieren können, so dass die Signale der Sensoren zur Überwachung und Vermeidung von Fehlauslösungen nicht direkt miteinander im zentralen Steuergerät verglichen werden können. Somit liegt in diesem Fall keine echte Redundanz, sondern vielmehr eine Plausibilitätsprüfung vor. Des weiteren bilden die elektrischen Leitungen der ausgelagerten Beschleunigungssensoren einen weiteren Angriffspunkt für Störungen, wobei diese selbst bei einem Crash zerstört werden können, bevor die Sensoren die notwendigen Signale zur Auslösung der Rückhaltemittel gesendet haben. Die Kosten sind wegen des zusätzlichen Montage- und Materialaufwands bei diesem Konzept hoch.Due to the different installation locations / positions however, the sensors deliver very different signals, whereby the outsourced acceleration sensors especially in the front area due to the installation position and the dynamic acceleration can detect strongly scattering signals, so that the signals from the sensors for surveillance and avoiding false tripping cannot be compared directly with each other in the central control unit. Thus lies in this case no real redundancy, but rather a plausibility check. Furthermore, the electrical lines of the outsourced acceleration sensors form another point of attack for disorders, which can even be destroyed in a crash before the sensors necessary signals for triggering the restraint have sent. The costs are due to the additional assembly and material costs high with this concept.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät zum Ansteuern von Auslösemitteln von Rückhaltemitteln in einem Fahrzeug zu schaffen, mit dem die Störsicherheit eines Insassenschutzsystems kostengünstig erhöht werden kann.It is an object of the invention control unit to control triggering devices of restraint devices in a vehicle with which the immunity to interference of an occupant protection system economical elevated can be.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Somit wird in dem Steuergerät, das zumindest einen zentralen Beschleunigungssensor aufweist, der entsprechend zumindest einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ein analoges Beschleunigungssignal ausgibt, ein Beschleunigungssensor, der entsprechend der einen Richtung ein digitales Beschleunigungssignal ausgibt, integriert. Beide Signale werden zur Auswertung der Steuereinheit des Steuergerätes zugeführt, wobei die Steuereinheit einen A/D-Wandler zum umsetzen der analogen Signale des zentralen Beschleunigungssensors aufweist. Somit stehen zwei Signalwege mit getrennten A/D-Wandlern für die Erfassung von Beschleunigungen einer Richtung zur Verfügung. Eine Störung eines Beschleunigungssensors im Steuergerät kann erkannt und eine Fehlauslösung von Rückhaltemitteln verhindert werden.This object is achieved according to the features of claim 1. Thus, in the control unit, which has at least one central acceleration sensor that outputs an analog acceleration signal in accordance with at least one direction of movement of the vehicle, an acceleration sensor that outputs a digital acceleration signal in one direction is integrated. Both signals are fed to the control unit of the control unit for evaluation, the control unit having an A / D converter for converting the analog signals of the central acceleration sensor. Thus there are two signal paths with separate A / D converters are available for the detection of accelerations in one direction. A fault in an acceleration sensor in the control unit can be recognized and a false triggering of restraint devices can be prevented.
Zur Reduzierung der Herstellungskosten des Steuergerätes wird zu dem in einem Steuergerät im Allgemeinen bereits vorhandenen analogen Beschleunigungssensor ein digitaler Beschleunigungssensor, der normalerweise als ausgelagerter Sensor verwendet wird, hinzugefügt. Bei solchen ausgelagerten Beschleunigungssensoren sind im allgemeinen in einem Gehäuse ein Sensorelement zur Aufnahme einer Beschleunigung und ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis, der die von dem Sensorelement abgegebenen Signale aufbereitet und ein entsprechendes digitales Beschleunigungssignal ausgibt, integriert. Da die Steuereinheit der Steuergeräte üblicherweise zur Aufnahme von Signalen von ausgelagerten Beschleunigungssensoren ausgelegt ist, z.B. mittels einer synchronen oder asynchronen seriellen Peripherieschnittstelle, sind keine zusätzlichen Schnittstellen bzw. keine Softwareänderungen zum Anschluß des zu integrierenden Sensors notwendig. Dies reduziert den Montageaufwand und die Herstellungskosten.To reduce manufacturing costs of the control unit becomes the one in a control unit generally existing analog acceleration sensor a digital acceleration sensor, which is usually called outsourced Sensor is used added. With such outsourced acceleration sensors are generally in one housing a sensor element for recording acceleration and an application-specific one Integrated circuit that the emitted by the sensor element Signals processed and a corresponding digital acceleration signal issues, integrated. Because the control unit of the control units usually designed to receive signals from outsourced acceleration sensors is, e.g. by means of a synchronous or asynchronous serial peripheral interface, are not additional Interfaces or no software changes to connect the to integrating sensor necessary. This reduces the assembly effort and the manufacturing cost.
Ist der zentrale Beschleunigungssensor ein Zweikanalsensor, der entsprechend der einen und einer anderen Richtung ein analoges Beschleunigungssignal ausgibt, kann in dem Steuergerät ein dritter Beschleunigungssensor, der entsprechend der anderen Richtung ein digitales Beschleunigungssignal an die Steuereinheit ausgibt, integriert werden, so dass zu jeder Erfassungsrichtung ein redundanter Signalweg vorhanden ist.Is the central acceleration sensor a two-channel sensor that corresponds to one and another Outputs an analog acceleration signal in the direction control unit a third acceleration sensor that corresponds to the other Direction a digital acceleration signal to the control unit outputs, be integrated so that for each detection direction there is a redundant signal path.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Developments of the invention result themselves from the dependent Claims.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention is under Terms of the attached Drawings closer explains in which show:
In dem Steuergerät
Die Signale aller Sensoren
Die Steuereinheit
Wie in
Claims (6)
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