DE19538337C2 - Sicherheitssystem, insbesondere für Fahrzeuge zur Personenbeförderung - Google Patents
Sicherheitssystem, insbesondere für Fahrzeuge zur PersonenbeförderungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem, insbesondere
für Fahrzeuge zur Personenbeförderung, mit zumindest zwei Si
cherheitseinrichtungen und einer entsprechenden Anzahl von
Schaltungskomponenten, von denen jede im Bedarfsfall ein Aus
lösesignal an die zugeordnete Sicherheitseinrichtung ausgibt.
In Fahrzeugen zur Personenbeförderung, insbesondere in neuen
Personenkraftfahrzeugen sind heute Sicherheitssysteme mit in
sassenschützenden Sicherheitseinrichtung wie Front-Airbags,
die Fahrer und Beifahrer bei einem Frontalaufprall schützen,
zum Standard geworden.
Derartige bekannte Sicherheitssysteme (vgl. Kraftfahrtechni
sches Taschenbuch/Bosch, 21. Auflage, VDI-Verlag, Düsseldorf,
1991, Seite 719 f.) weisen dabei ein zentrales, elektroni
sches Auslösegerät mit einer Beschleunigungsfühlereinrichtung
auf, das die bei einem Aufprall entstehende Beschleunigung
mißt, um einen gefährlichen Aufprall zu erkennen, und im Fal
le eines derartigen Aufpralls zur Betätigung des Airbags den
entsprechenden Zündkreis ansteuert. Neben der Aufprallerken
nung und Airbagauslösung führt das Auslösegerät noch weitere
Funktionen aus, z. B. die selektive Auslösung von Gurtstraf
fern durch Gurtschloßabfrage, das Einstellen zweier Auslöse
schwellen in Abhängigkeit davon, ob der Fahrzeuginsasse ange
schnallt ist oder nicht, Spannungswandlung und Bereitstellung
einer Energiereserve zur Gewährleistung einer Funktionsver
längerungszeit nach einem Batterieausfall oder -verlust.
Dabei werden insbesondere auch geräteinterne und -externe
Funktionen und Schaltungselemente und -komponenten auf mögli
che Fehler hin überwacht und das Diagnoseergebnis
(Fehlerarten und Fehlerdauer) wird ebenso wie ein sogenanntes
Crashprotokoll nichtflüchtig abgespeichert. Gegebenenfalls
wird mittels einer Warnlampe angezeigt, daß das Sicherheits
system infolge eines Fehlers nicht vollständig betriebsbereit
ist. Die gespeicherten Fehlerdaten können über eine Diagnose
leitung in der Werkstatt abgefragt werden, um aufgetretene
Fehler zu beheben.
Da immer mehr Wert auf einen erweiterten Schutz der im Fahr
zeug befindlichen Personen bei einem Unfall gelegt wird, wer
den neben Frontairbag und Gurtstraffer weitere insassenschüt
zende Einrichtungen gewünscht. Zur Zeit liegt das Interesse
auf einem verbesserten Seitenaufprallschutz. Hierfür werden
Seitenairbag-Systeme entwickelt.
Neben zentralen Airbag-Systemen, bei denen einem zentralen
Auslösegerät, das sowohl die Front- als auch die Seitenair
bags auslöst, von ausgelagerten Beschleunigungsaufnehmern die
zur Erkennung eines Aufpralls und einer Aufprallrichtung er
forderlichen Signale zugeführt werden, sind auch dezentrale
Systeme gefragt, bei denen den Seitenairbags separate Auslö
segeräte zugeordnet sind. Derartige dezentrale Systeme eignen
sich insbesondere zum Nachrüsten oder Ergänzen der serienmä
ßigen Ausstattung von Fahrzeugen, die bereits mit einem Fron
tairbag-System ausgestattet sind.
Da bei einem Seitenairbag-System wegen der geringen seitli
chen "Knautschzone" sehr kurze Auslösezeiten erforderlich
sind, weist ein separates Seitenairbag-System mit zumindest
zwei Seitenairbags für gewöhnlich zwei möglichst nah im äuße
ren Seitenbereich angeordnete Auslösegeräte auf, denen zur
Aufprallerkennung von einer Beschleunigungsaufnehmeranordnung
geeignete Beschleunigungssignale zugeführt werden. Im Be
darfsfall gibt eines der beiden Auslösegeräte ein Auslösesi
gnal für einen zugeordneten Seitenairbag aus.
Ein derartiges separates Sicherheitssystem mit wenigstens
zwei Sicherheitseinrichtungen (Seitenairbags) verfügt dabei
nur über einen Diagnoseanschluß, an den ein externes Diagno
segerät zur Abfrage von gespeicherten Fehlerdaten und/oder
Testprotokollen angeschlossen werden kann. Daher ist es er
forderlich, die beiden Schaltungskomponenten (Auslösegeräte)
so aufzubauen, daß das eine als Hauptkomponente (Master) und
das andere als Nebenkomponente (Slave) fungiert, wenn eine
Datenabfrage mit einem externen Diagnosegerät erfolgt.
Für ein derartiges Sicherheitssystem sind also zwei verschie
dene Schaltungskomponenten erforderlich, was sich nachteilig
auf die Kosten und die Lagerhaltung auswirkt.
Des weiteren ist aus der WO 89/11986 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Auslösung
von Insassenschutzeinrichtungen zu entnehmen, wobei ein erster Sensor analog und ein
zweiter Sensor digital ausgewertet wird, um die Vorteile beider miteinander zu ver
knüpfen. Eine externe Diagnose ist dabei nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein
weiteres Sicherheitssystem der eingangs genannten Art bereit
zustellen, das insbesondere einfacher aufgebaut und kosten
günstig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Sicherheitssy
stem nach Anspruch 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung jeder Schaltungskompo
nente des Sicherheitssystems mit einem Diagnoseanschluß und
mit Mitteln zum Senden von Testdaten wird erreicht, daß die
Schaltungskomponenten schaltungstechnisch gleich aufgebaut
werden können, daß also die im Sicherheitssystem vorgesehenen
Schaltungskomponenten als elektrische Gleichteile ausgebildet
werden können, wobei ihre jeweilige Funktion als Haupt- oder
Nebenkomponente bei einer Datenabfrage mittels eines externen
Diagnosegeräts nur vom Anschluß des Diagnosegeräts abhängt.
Dies hat den Vorteil, daß für jede Schaltungskomponente die
gleiche Software und die gleiche Schaltungsplatine verwendet
werden kann. Hierdurch wird einerseits erreicht, daß für die
sicherheitskritischen Schaltungskomponenten im Sicherheitssy
stem die selben Schaltungsspezifikationen gelten, wodurch de
ren Fertigung und Prüfung vereinfacht wird. Anderseits lassen
sich mit der Erfindung die Stückzahlen erhöhen und die Lager
haltung vereinfachen, was zu einer kostengünstigeren Ferti
gung führt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Aus
führungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitssy
stems der Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicher
heitssystems der Erfindung und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines im Sicherheits
system nach Fig. 1 oder 2 vorgesehenen Mikroprozes
sors.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander ent
sprechende Bauteile und Schaltungselemente mit gleichen Be
zugszeichen versehen.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt das erfindungsgemäße Si
cherheitssystem zwei Sicherheitseinrichtungen, insbesondere
zwei personenschützende Einrichtungen, wie z. B. als Seiten
aufprallschutz vorgesehene Seitenairbags 10, von denen im
Notfall, also im Falle eines gefährlichen seitlichen Auf
pralls, üblicherweise nur einer betätigt zu werden braucht.
Jeder Sicherheitseinrichtung, also jedem Seitenairbag 10, ist
dabei als jeweilige Schaltungskomponente des Sicherheitssy
stems ein eigenes Auslösegerät 11 zugeordnet, das eine vor
zugsweise in einem Mikroprozessor (µP) 12 integrierte Auf
prallerkennungsschaltung, einen Zündsignaltreiber 13 und eine
Beschleunigungssignaleingangsschaltung 14 umfaßt. Zur Span
nungsversorgung ist jedes Auslösegerät 11 über eine Pluslei
tung 15 mit der Plusklemme einer nicht dargestellten Fahr
zeugbatterie und über eine Masseleitung 16 mit der Fahrzeug
masse verbunden.
Um einen Aufprall erkennen zu können, werden jedem Mikropro
zessor 12 von einer zugeordneten Beschleunigungsaufnehmeran
ordnung 17 über die Beschleunigungssignaleingangsschaltung 14
und eine Eingangsanschluß 14' Beschleunigungssignale zuge
führt, die der jeweiligen auf das Fahrzeug wirkenden Be
schleunigung entsprechen. Erkennt die jeweilige Aufprall
erkennungsschaltung einen gefährlichen seitlichen Aufprall,
so gibt sie ein Auslösesignal über eine Ausgangsanschluß 13'
an den zugehörigen Zündsignaltreiber 13 aus, der zur Betäti
gung des entsprechenden Seitenairbags 10 ein Zündsignal an
eine entsprechende Betätigungseinrichtung 18, z. B. einen py
rotechnischen Gasgenerator, liefert.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, umfaßt der Mikroprozessor 12
neben der nicht gezeigten Aufprallerkennungseinrichtung eine
Selbsttesteinrichtung 20, der erste und zweite Speicherberei
che 21 bzw. 22 zum Aufzeichnen von Testprotokollen und Feh
lerdaten zugeordnet sind. Zur externen Abfrage von in den
Speicherbereichen 21, 22 nichtflüchtig gespeicherten Feh
lerdaten oder -protokollen weist der Mikroprozessor 12 einen
Diagnoseanschluß D auf. Zusätzlich ist jeder Mikroprozessor
12 mit einem weiteren Datenanschluß 23 versehen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die beiden Auslösegeräte 11 über
eine Datenaustauschleitung 24, die an die Datenanschlüsse 23
der Mikroprozessoren 12 angeschlossen ist, miteinander ver
bunden, um ihre Informationen, also aufgezeichnete Fehlerda
ten und -protokolle, insbesondere Fehlerarten, Fehlerhäufig
keit, Fehlerdauer und dergleichen, auszutauschen.
Sollen bei der Wartung des Sicherheitssystems Fehlerinforma
tionen oder nach einem gefährlichen Aufprall die während des
gefährlichen Aufpralls aufgezeichneten Daten, ein sogenanntes
Crashprotokoll, mittels eines externen Diagnosegerät abge
fragt werden, so wird das Diagnosegerät an einen Diagnoseaus
gang D eines der beiden Auslösegeräte 11 angeschlossen. Auf
die Datenanforderung des Diagnosegeräts hin sendet dann das
mit dem Diagnosegerät verbundene Auslösegerät 11 bzw. der Mi
kroprozessor 12 die eigenen Fehlerinformationen als Hauptin
formationen (Master-Informationen) während er die Informatio
nen vom anderen Auslösegerät 11 als nebengeordnete Informa
tionen (Slave-Informationen) sendet.
Hierzu weist jedes Auslösegerät 11 Mittel zum Senden von Test
daten, also von während eines Selbsttests erfaßter Fehlerda
ten auf, die bewirken, daß zunächst die Testdaten von ihrer
eigenen Selbsttesteinrichtung 20 und anschließend die von der
anderen Selbsttesteinrichtungen 20 über ihren Diagnosean
schluß D zum externen Diagnosegerät übertragen werden.
Da der Benutzer des Diagnosegeräts weiß, an welches Auslöse
gerät 11 er das Diagnosegerät angeschlossen hat, kann er die
ausgelesenen Fehler eindeutig zuordnen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 arbeitet nach dem glei
chen Prinzip und unterscheidet sich von dem anhand von Fig. 1
beschriebenen Sicherheitssystem nur dadurch, daß für den Da
tenaustausch zwischen den Mikroprozessoren 12 der beiden Aus
lösegeräte 11 jedem Mikroprozessor 12 eine eigene Sendelei
tung 25 zugeordnet ist, die sendeseitig mit dem Diagnoseaus
gang D und empfangsseitig mit dem Datenanschluß 23 verbunden
ist.
Das beschriebene erfindungsgemäße Sicherheitssystem ermög
licht also das Auslesen von Fehlerinformationen von beiden
Auslösegeräten 11 über eine einzige Diagnoseleitung, ohne daß
dabei beide Schaltungskomponenten des Sicherheitssystems, also
beide Auslösegeräte 11 einzeln behandelt werden müssen. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß jede Schaltungskomponente
für den Anschluß des Diagnosegeräts benutzt werden kann. Ins
besondere ist es von Vorteil, daß nach einem Unfall, bei dem
möglicherweise einer der beiden Mikroprozessoren 12 zerstört
wurde, dessen zuvor gespeicherten Fehlerinformationen und das
Crashprotokoll aus dem anderen Mikroprozessor 12 ausgelesen
werden können und damit für eine Funktions- und Unfallanalyse
zur Verfügung stehen.
Neben der beschriebenen Auslegung der Mikroprozessoren 12 mit
Speicherbereichen 21, 22 kann aber auch vorgesehen sein, daß
jeder Mikroprozessor 12 nur seine eigenen Fehlerinformationen
speichert. Hierbei sendet dann der Mikroprozessor 12, der die
Datenanforderung vom externen Diagnosegerät über den Diagno
seausgang D erhält seine eigenen Fehlerinformationen an das
Diagnosegerät und leitet die Datenanforderung als Hauptkompo
nente (Master) an den anderen Mikroprozessor 12 weiter, der,
da er die Datenanforderung über den Datenanschluß 23 erhält,
erkennt, daß er als Nebenkomponente (Slave) betrachtet wird.
Der als Nebenkomponente fungierende Mikroprozessor 12 sendet
dann seine Fehlerinformationen entweder über den Datenan
schluß 23 (Fig. 1) oder über den Diagnoseausgang D (Fig. 2)
an den als Hauptkomponente fungierenden Mikroprozessor 12,
der diese Fehlerinformationen in beiden Fällen über den Da
tenanschluß 23 empfängt und als der Nebenkomponente zugeord
nete Fehlerinformationen über seinen Diagnoseausgang D an das
Diagnosegerät weiterleitet.
Für diesen Abfragebetrieb weist jedes Auslösegerät 11 der
Selbsttesteinrichtung 20 im Mikroprozessor 12 zugeordnete
Mittel zum Weiterleiten der Datenanforderung zum anderen Aus
lösegerät 11 sowie Mittel zum Empfangen von Datenanforderun
gen über ihren Datenanschluß 23 auf.
Bei beiden beschriebenen Sicherheitssystemen werden schal
tungstechnisch gleich aufgebaute Auslösegeräte 11 verwende
tet, die sowohl als Hauptkomponente als auch die untergeord
nete Nebenkomponente arbeiten können. Welches der beiden Aus
lösegeräte 11 oder der beiden Mikroprozessoren 12 jeweils
nach außen hin zur Haupt- oder zur Nebenkomponente erklärt
wird hängt nur davon ab, welches Auslösegerät 11 bzw. welcher
Mikroprozessor 12 an das Diagnosegerät angeschlossen wird.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Sicherheitssystems
wird erreicht, daß für den Datenaustausch zwischen den beiden
Auslösegeräten 11 oder den beiden Mikroprozessoren 12 nur ei
ne einzige Verbindung benötigt wird, die nicht anderweitig
belegt werden darf.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines Sicherheitssy
stems für ein Kraftfahrzeug mit zwei unabhängig voneinander
zu betätigenden, insassenschützenden Seitenairbags, beschrie
ben wurde, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, son
dern kann auch mit anderen Systemen verwirklicht werden, bei
denen zwei Schaltungskomponenten für eine externe Abfrage nur
mit einer einzigen Abfrageleitung verbunden werden sollen, so
daß anstelle zweier elektrisch unterschiedlich aufgebauter,
als Haupt - und Nebenkomponeten ausgelegter Schaltungskompo
nenten zwei elektrisch gleich aufgebaute eingesetzt werden
können.
Die vorliegende Erfindung läßt sich auch für den Aufbau von
Systemen einsetzen, bei denen drei oder mehr Schaltungskompo
nenten mit einer einzigen Abfrageleitung für eine externe Ab
frage verbunden werden sollen. Dabei wird zwar eine entspre
chend der Anzahl von Schaltungskomponenten größere Anzahl von
Verbindungsleitungen benötigt, das Gesamtsystem läßt sich je
doch aufgrund der elektrisch gleich aufgebauten Schaltungs
komponenten wesentlich vereinfachen.
Claims (5)
1. Sicherheitssystem, insbesondere für Fahrzeuge zur Personenbeförderung,
- 1. mit zumindest zwei Sicherheitseinrichtungen (10),
- 2. mit einer entsprechenden Anzahl von Schaltungskomponenten (11), von denen jede im Bedarfsfall ein Auslösesignal an die zugeordnete Sicherheitseinrichtung (10) ausgibt und eine Selbsttesteinrichtung (20) mit zugeordneten Speicher bereichen (21, 22) zum Speichern von Testdaten umfaßt,
- 3. wobei die Schaltungskomponenten (11) zum Übertragen von Testdaten ihrer eigenen Selbsttesteinrichtung (20) zu jeder anderen Schaltungskomponente (11) über eine Datenleitungsanordnung (24, 25) miteinander verbunden sind,
- 4. und jede Schaltungskomponente (11) Mittel zum Senden von Testdaten umfaßt, um auf Anforderung von einem externen Diagnosegerät Testdaten sowohl von ihrer eigenen Selbsttesteinrichtung (20) als auch von fremden Selbst testeinrichtungen (20) über ihren Diagnoseanschluß (D) zu übertragen.
2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Schaltungskomponente (11) einen
Datenanschluß (23) zum Empfangen von Testdaten von einer
anderen Schaltungskomponente (11) aufweist und
daß jede Schaltungskomponente (11) über jeweils eine
Leitung (24; 25) zum Übertragen eigener Testdaten mit
den jeweiligen Datenanschlüssen (23) der anderen Schal
tungskomponenten (11) verbunden ist.
3. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede Schaltungskomponente (11)
Mittel zum Weiterleiten oder Senden einer Datenanforde
rung zu anderen Schaltungskomponenten (11) sowie Mittel
zum Empfangen von Datenanforderungen über ihren Datenan
schluß (23) umfaßt.
4. Sicherheitssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Datenanschlüsse (23) der
Schaltungskomponenten (11) miteinander verbunden sind.
5. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß jede Schaltungskompo
nente (11) zumindest einen Speicherbereich (22) zum
Speichern von Testdaten von anderen Schaltungskomponen
ten aufweist.
Priority Applications (1)
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DE19538337A DE19538337C2 (de) | 1995-10-14 | 1995-10-14 | Sicherheitssystem, insbesondere für Fahrzeuge zur Personenbeförderung |
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