DE19622685A1

DE19622685A1 - Arrangement for triggering a restraint in a motor vehicle

Info

Publication number: DE19622685A1
Application number: DE19622685A
Authority: DE
Inventors: Marten Swart; Anton Dr Anthofer; Gerhard Dr Mader; Frank Mayer; Dieter Prof Dr Seitzer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Siemens AG
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Continental Automotive GmbH
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: KR100469528B1; DE19622685C2; KR19990072095A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Auslösen eines Rückhaltemittels in einem Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an arrangement for triggering a Restraint means in a motor vehicle according to the preamble of Claim 1.

Eine solche Anordnung (EP 0 471 871 B1) weist eine Auswerte einrichtung auf, in der ein von einer Sensoreinrichtung zur Unfallerkennung geliefertes Signal ausgewertet wird. Mehrere räumlich über das Fahrzeug verteilte Zündeinrichtungen sind über eine Leitung/einen Bus mit der Auswerteeinrichtung elek trisch verbunden. Die Auswerteeinrichtung liefert Nachrichten enthaltende Wechselsignale an eine Zündeinrichtung, die in einer Logikschaltung der Zündeinrichtung ausgewertet werden Jede Zündeinrichtung ist mit einem Zündelement eines Rückhal temittel elektrisch verbunden. Ferner wird vorgeschlagen, die zum Betreiben der Zündeinrichtungen notwendigen Energie über die Leitung an die Zündeinrichtungen zu liefern.Such an arrangement (EP 0 471 871 B1) has an evaluation device in which one of a sensor device for Accident detection delivered signal is evaluated. Several are ignition devices spatially distributed over the vehicle via a line / bus with the evaluation device elec trisch connected. The evaluation device delivers messages containing alternating signals to an ignition device, which in a logic circuit of the ignition device can be evaluated Each ignition device is with an ignition element of a restraint means electrically connected. It is also proposed that energy required to operate the ignition devices to deliver the line to the ignition devices.

Eine bekannte und allseits gebräuchliche Datenübertragungs technik ist die (Amplituden-, Phasen- oder Frequenz-) Modula tion eines hochfrequenten Trägersignals mit einem Code- Signal. Die Anwendung einer solchen Datenübertragung bei der bekannten Anordnung zum Auslösen eines Rückhaltemittels ist jedoch von Nachteil, da durch das modulierte Trägersignal ei ne ausreichende Menge an Energie zum Betreiben der Zündein richtung geliefert werden muß, eine konstante Energieversor gung infolge der Datenabhängigkeit der übertragenen Energie aber nicht gewährleistet werden kann.A well-known and widely used data transmission technology is the (amplitude, phase or frequency) module tion of a high-frequency carrier signal with a code Signal. The application of such a data transmission at known arrangement for triggering a restraint however, disadvantageous because the modulated carrier signal ei ne sufficient amount of energy to operate the ignition direction must be delivered, a constant energy supply due to the data dependency of the transmitted energy but cannot be guaranteed.

Ferner ist bei einer solchen Datenübertragung die maximal übertragbare Datenrate durch die Frequenz des Trägersignals begrenzt. Da jedoch u. a. Auslösebefehle zum Auslösen des Rückhaltemittels übertragen werden, ist für eine rechtzeitige Auslösung des Rückhaltemittels (Airbag, Gurtstraffer, u.ä.) eine äußerst kurze Datenübertragungszeit und damit eine sehr hohe Datenrate erforderlich. Eine hohe Datenrate bedingt je doch eine hohe Trägerfrequenz. Je höher aber die Trägerfre quenz gewählt wird, desto stärker ist die Störabstrahlung von der Leitung. Die nachteilige Auswirkung einer starken Störab strahlung auf elektrische Schaltungen ist hinlänglich be kannt. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, daß mit dem mo dulierten Trägersignal auch ein erhebliches Maß an Energie zum Betreiben der Zündeinrichtung übertragen wird.Furthermore, the maximum in such a data transmission transferable data rate by the frequency of the carrier signal limited. However, since a. Trigger commands to trigger the Restraint is transferred for timely Release of the restraint device (airbag, belt tensioner, etc.) an extremely short data transfer time and therefore a very high data rate required. A high data rate ever requires but a high carrier frequency. But the higher the carrier fre frequency is selected, the stronger the interference radiation from the line. The adverse effect of a strong disturbance radiation on electrical circuits is sufficient knows. This effect is reinforced by the fact that with the mo undulated carrier signal also a significant amount of energy is transmitted to operate the ignition device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die be kannte Anordnung derart weiterzuentwickeln, daß über die Lei tung eine Energie- und Datenübertragung zur Zündeinrichtung ermöglicht wird, die eine hohe Datenrate erlaubt und gleich zeitig die Störabstrahlung auf die sicherheitskritische An ordnung niedrig hält.The object of the present invention is therefore to be known arrangement to develop such that the Lei an energy and data transmission to the ignition device is enabled, which allows a high data rate and the same Interference emission at the safety-critical level keeps order low.

Die Erfindung wird gelöst durch die Merkmale des Patentan spruchs 1.The invention is solved by the features of the patent saying 1.

Über die Leitung wird ein statisches Gleichsignal an die Zündeinrichtung geliefert, deren Logikschaltung mit dem Gleichsignal betrieben wird. Eine Nachricht in Form eines Wechselsignals wird von der Auswerteeinrichtung über dieselbe Leitung an die Zündeinrichtung übermittelt und dabei dem Gleichsignal additiv überlagert. Zur Auskopplung des Wechsel- und Gleichsignals aus dem an die Zündeinrichtung übermittel ten Gesamtsignal enthält die Zündeinrichtung eine Filter schaltung. Mit dem abgeleiteten Gleichsignal wird die das Wechselsignal auswertende Logikschaltung betrieben.A static DC signal is sent to the Ignition device supplied, the logic circuit with the DC signal is operated. A message in the form of a Alternating signal is from the evaluation device via the same Line transmitted to the ignition device and the DC signal additively superimposed. To decouple the change and direct signal from the to the ignition device th overall signal, the ignition device contains a filter circuit. With the derived DC signal, the Alternating signal evaluating logic circuit operated.

Bei der erfindungsgemäßen Signalübertragung ist die Daten übertragungsrate unabhängig von einer Grenzfrequenz eines Trägersignals. Damit kann ein Auslösebefehl äußerst schnell von der Auswerteeinrichtung an die Zündeinrichtung übermit telt werden. Aufgrund der geringen Amplitude des Wechselsi gnals im Vergleich zur Amplitude des Gleichsignals ist die Störabstrahlung auch bei hohen Frequenzen im Wechselsignal vernachlässigbar. Ferner wird durch die erfindungsgemäße Si gnalübertragung eine gleichmäßige und dauerhafte Energieüber tragung während der Betriebsdauer der Anordnung gewährlei stet.In the signal transmission according to the invention, the data is transfer rate independent of a cutoff frequency of one Carrier signal. This can trigger a trip command extremely quickly from the evaluation device to the ignition device be communicated. Due to the low amplitude of the change gnals compared to the amplitude of the DC signal is Interference radiation even at high frequencies in the alternating signal negligible. Furthermore, the Si gnal transmission a uniform and permanent energy transfer guarantee during the operating life of the arrangement continuous

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die Zündeinrichtung eine Gleichrichterschaltung, über die das Gleichsignal der Logikschaltung zugeführt wird. Gleichzeitig weisen unterschiedliche Zeichen im Wechselsignal gleiche Fre quenz aber unterschiedliche Phasenlage auf: Die räumlich über das Fahrzeug verteilten Zündeinrichtungen sind über einen Ka belbaum mit der Auswerteeinrichtung elektrisch verbunden. Da bei ist der Kabelbaum über je einen Steckverbinder mit der Auswerteeinrichtung und den Zündeinrichtungen mechanisch ver bunden. Bei der Montage kann ein solcher Steckverbinder aus Unachtsamkeit falsch herum zusammengesteckt werden, was eine entgegengesetzte elektrische Polung für Bauelemente der Zündeinrichtung und deren Zerstörung zur Folge hat. Bekannte, aber in der Regel aufwendige "Verpolschutz"-Schaltungen in Steuergeräten verhindern eine Zerstörung des Steuergeräts aufgrund einer solchen unsachgemäß gesteckten Steckverbin dung.In an advantageous development of the invention contains the ignition device a rectifier circuit via which the DC signal is supplied to the logic circuit. At the same time different characters in the alternating signal have the same fre but different phase positions: The spatially above the vehicle's distributed ignition devices are via a Ka belbaum electrically connected to the evaluation device. There at is the wiring harness with a connector to each Evaluation device and the ignition devices mechanically ver bound. Such a connector can be used during assembly Carelessness can be put together the wrong way, which is a opposite electrical polarity for components of the Ignition device and their destruction results. Known, but usually complex "reverse polarity protection" circuits in Control units prevent the control unit from being destroyed due to such an improperly inserted connector dung.

Durch die erfindungsgemäße Signalübertragung zur Zündeinrich tung zusammen mit der vorgenannten Weiterbildung der Zündein richtung durch die Gleichrichterschaltung sowie der Anwendung des sog. Diphase-Verfahrens als Codierungsverfahren für die Übertragung des Wechselsignals wird die Zündeinrichtung bei unsachgemäßem Zusammenstecken von Steckverbindern im Auslöse pfad nicht nur vor Zerstörung bewahrt: Es bleibt sogar die Funktionstüchtigkeit der Zündeinrichtung voll erhalten, so daß beim Zusammenbau der erfindungsgemäßen Anordnung nicht mehr auf die Polung bei den Steckverbindungen geachtet werden muß. Die Gleichrichterschaltung gewährleistet die Energiever sorgung der Zündeinrichtung in jedem Fall mit einem richtig gepolten Gleichspannungsignal. Durch die Anwendung des vorge nannten Codierungsverfahrens zur Datenübertragung für das Wechselsignal bleibt die im Wechselsignal enthaltene Nach richt für die Zündeinrichtung auch dann voll erhalten, wenn eine verkehrt gepolte Steckverbindung vorliegt: Das vorge schlagene Codierungsverfahren besitzt die Eigenschaft, daß die Information im Wechselsignal nicht in High/Low (1/0)- Pegeln liegt, sondern in Polaritätsänderungen, also in der Phasenlage der einzelnen übertragenen Zeichen. Vorzugsweise ist der Zeichenvorrat binär, wobei die Zeichen Null und Eins gegeneinander um 180° phasenverschoben sind.Due to the signal transmission according to the invention to the Zündeinrich tion together with the aforementioned training of Zündein direction through the rectifier circuit and the application the so-called diphase method as a coding method for the Transmission of the alternating signal is the ignition device improper connection of connectors in the release path not only protects from destruction: it even remains The ignition device is fully functional, see above that when assembling the arrangement according to the invention not more attention is paid to the polarity of the plug connections got to. The rectifier circuit ensures energy consumption supply of the ignition device with a correct in any case polarized DC signal. By applying the pre called coding method for data transmission for the AC signal remains the night contained in the AC signal fully received for the ignition device even if There is a reverse polarity connector: The pre proposed coding method has the property that the information in the alternating signal is not in high / low (1/0) - Level, but in polarity changes, i.e. in the Phase position of the individual characters transmitted. Preferably the character set is binary, with the characters zero and one are 180 ° out of phase with each other.

Zum anderen weist aufgrund der Ausbildung der Codierungsvor schrift jedes Wechselsignal einen Mittelwert von Null auf, so daß die übertragene Energie allein vom Gleichsignal auf der Leitung abhängt. Würde das Wechselsignal einen Mittelwert aufweisen, hätte dies eine zeitlich schwankende Energieüber tragung zur Folge. Durch die Erfindung ist aber eine erfin dungsgemäße, gleichmäßige Energieübertragung gewährleistet, so daß alle Bauelemente der Zündeinrichtung und insbesondere das Zündelement und der Zündkondensator größere Bauelementto leranzen aufweisen können. Ferner kann infolge des vorge schlagenen Codierungsverfahrens die der Logikschaltung zu grundeliegende Taktfrequenz durch die Zündeinrichtung in ein facher Weise aus dem übertragenen Wechselsignal abgeleitet werden. Damit wird zusätzlicher Schaltungsaufwand in der Zündeinrichtung zur Taktrückgewinnung überflüssig.Secondly, due to the design of the coding write down every alternating signal a mean of zero, so that the energy transferred from the DC signal on the Line depends. Would the alternating signal be an average would have a fluctuating energy over time result. However, one is invented by the invention ensures uniform, uniform energy transfer, so that all components of the ignition device and in particular the ignition element and the ignition capacitor larger component may have tolerances. Furthermore, due to the pre proposed coding method to the logic circuit basic clock frequency by the ignition device in a derived from the transmitted alternating signal will. This will result in additional circuitry in the Ignition device for clock recovery unnecessary.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous developments of the invention are in marked the other subclaims.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention and its developments are based on the Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 1 is a block diagram showing the arrangement according to the invention,

Fig. 2 Eine Signaleinkopplung auf die Leitung seitens der Auswerteeinrichtung, Fig. 2 shows a signal coupling to the line on the part of the evaluation device,

Fig. 3 Ein beispielhaftes Signal auf der Leitung zwischen Auswerteeinrichtung und Zündeinrichtung, Fig. 3 is an exemplary signal on the line between the evaluation device and ignition device,

Fig. 4 Eine Signalauskopplung in der Zündeinrichtung, Fig. 4 A signal extraction in the ignition device,

Fig. 5 Ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung, FIG. 5 A diagram of the ignition device according to the invention,

Fig. 6 Eine räumlich über das Fahrzeug verteilte erfin dungsgemäße Anordnung Fig. 6 spatially distributed over the vehicle inventions inventive arrangement

Fig. 7 Ein Blockschaltbild von zwei an die Leitung angekop pelten Zündeinrichtungen, und Fig. 7 is a block diagram of two coupled to the line ignition devices, and

Fig. 8 Das Coded-Diphase-Verfahren anhand einer beispiel haften Nachricht. Fig. 8 The coded diphase method based on an example message.

Gleiche Elemente sind figurenübergreifend mit gleichen Be zugszeichen gekennzeichnete. Einigen Bezugszeichen in den Fig. 1, 2, 4 und 7 ist ein F nachgestellt: Bei Elementen, mit einem solchen Bezugszeichen handelt es sich überwiegend um Funktionsblöcke in Blockschaltbildern im Unterschied zu Bauteilen/Bauelementen von Schaltungen. Aufgrund einer nicht immer möglichen eindeutigen Zuordnung von Bautei len/Bauelementen zu Funktionsblöcken wurde auf eine hierar chische Gliederung von Bezugszeichen von vorneherein verzich tet.The same elements are identified with the same reference symbols in all figures. An F is added to some of the reference numerals in FIGS. 1, 2, 4 and 7: elements with such a reference number are mainly function blocks in block diagrams, in contrast to components / components of circuits. Due to the fact that it is not always possible to clearly assign components / components to function blocks, a hierarchical structure of reference numerals was dispensed with from the outset.

In Fig. 1 ist eine Auswerteeinrichtung 1 gezeigt, die über eine Leitung 2 mit einer Zündeinrichtung 3 elektrisch verbun den ist. Die Auswerteeinrichtung 1 enthält eine Recheneinheit 11F, eine Diagnoseeinheit 13F eine Busankopplungseinheit 14F, eine Empfangseinheit 16F, eine Sendeeinheit 15F und eine Energieversorgungseinheit 12F. Die Zündeinrichtung 3 enthält ein bidirektionales Kommunikationsinterface 32F, ein Energie management 31F, eine Energiereserve 33F, einen Auslöser 34F, eine Diagnoseeinheit 35F, sowie einen nicht flüchtigen Spei cher 36F. Die Zündeinrichtung 3 ist elektrisch leitend mit einem Zündelement 4 verbunden.In Fig. 1, an evaluation device 1 is shown, which is electrically connected to an ignition device 3 via a line 2 . The evaluation device 1 contains a computing unit 11 F, a diagnostic unit 13 F, a bus coupling unit 14 F, a receiving unit 16 F, a transmitting unit 15 F and an energy supply unit 12 F. The ignition device 3 contains a bidirectional communication interface 32 F, an energy management 31 F, a Energy reserve 33 F, a trigger 34 F, a diagnostic unit 35 F, and a non-volatile memory 36 F. The ignition device 3 is electrically conductively connected to an ignition element 4 .

Die Energieversorgung 12F versorgt die Recheneinheit 11F so wie sämtliche weitere Funktionsblöcke der Auswerteeinrichtung 1 mit Energie. In der Recheneinheit 11F wird ein von einer nicht-gezeigten Sensoreinrichtung zur Aufprallerkennung ge liefertes Signal ausgewertet. Zumindest die Recheneinheit 11F wird durch die Diagnoseeinheit 13F auf Funktionsfähigkeit überprüft.The power supply 12 F supplies the computing unit 11 F with energy, as does all the other functional blocks of the evaluation device 1 . In the computing unit 11 F, a signal supplied by a sensor device (not shown) for impact detection is evaluated. At least the computing unit 11 F is checked for functionality by the diagnostic unit 13 F.

Die Auswerteeinrichtung 1 liefert Nachrichten in Form von co dierten Wechselsignalen AU über die Leitung 2 an die Zündein richtung 3. Eine Nachricht kann beispielsweise einen codier ten Auslösebefehl enthalten, der die Zündeinrichtung 3 veran laßt, das Zündelement 4 zu zünden. Eine Nachricht kann des weiteren enthalten: Meßwerte, wenn z. B. die endgültige. Auslö seentscheidung vor der Zündeinrichtung 3 selbst getroffen wird, Zustandsinformationen der Auswerteeinrichtung 1 oder auch Kommandos für die Zündeinrichtung 3, auf die hin durch die Diagnoseeinheit 35F Zustandsdaten der Zündeinrichtung 3 ermittelt werden, die daraufhin über die Leitung 2 von der Zündeinrichtung 3 an die Auswerteeinrichtung 1 übermittelt und in der Auswerteeinrichtung 1 verwertet werden. Die Blöcke 16F und 15F der Auswerteeinrichtung 1 kennzeichnen das Senden und Empfangen von Nachrichten in Form von Code- Wechselsignalen. Die Verwertung und Zusammenstellung von Da ten findet in der Recheneinheit 11F statt, die damit nicht nur Auswerteroutinen durchführt sondern auch als bidirektio nales Kommunikationsinterface für höhere Schichten im Kommu nikationsablauf mit der Zündeinrichtung 3 dient. Die Funk tionsblöcke 14F, 15F, 16F in Fig. 1 kennzeichnen in diesem Ausführungsbeispiel die hardwarenahen Schichten der Daten übertragung seitens der Auswerteeinrichtung 1.The evaluation device 1 supplies messages in the form of coded alternating signals AU via the line 2 to the Zündein device 3 . A message may contain, for example, a coded trigger command which causes the ignition device 3 to ignite the ignition element 4 . A message can also contain: Measured values if e.g. B. the final. Trigger decision is made in front of the ignition device 3 itself, status information of the evaluation device 1 or commands for the ignition device 3 , upon which status data of the ignition device 3 are determined by the diagnostic unit 35 F, which are then transmitted via line 2 from the ignition device 3 to the evaluation device 1 transmitted and used in the evaluation device 1 . The blocks 16 F and 15 F of the evaluation device 1 identify the sending and receiving of messages in the form of code change signals. The utilization and compilation of data takes place in the computing unit 11 F, which not only carries out evaluation routines but also serves as a bidirectional communication interface for higher layers in the communication process with the ignition device 3 . The function blocks 14 F, 15 F, 16 F in FIG. 1 characterize the hardware-related layers of the data transmission on the part of the evaluation device 1 in this exemplary embodiment.

Von der Energieversorgung 12F wird ein Gleichsignal U auf die Leitung 2 eingekoppelt. Die Einkopplung des Gleichsignals U durch die Auswerteeinrichtung 1 ist insofern vorteilhaft, da die Auswerteeinrichtung 1 ohnehin eine Stromversorgung auf weist. Das Gleichsignal U kann gleichsam abseits der Auswer teeinrichtung 1 auf die Leitung 2 eingekoppelt werden. From the power supply 12, a DC signal F U is coupled to the line. 2 The coupling of the direct signal U by the evaluation device 1 is advantageous in that the evaluation device 1 has a power supply anyway. The DC signal U can be coupled, as it were, from the evaluation device 1 to the line 2 .

Vor der Einkopplung des Gleichsignals U auf die Leitung 2 kann das Gleichsignal U schaltungstechnisch stabilisiert und auf den gewünschten Wert geregelt werden.Before the direct signal U is coupled onto line 2 , the direct signal U can be stabilized in terms of circuitry and regulated to the desired value.

Das Wechselsignal ΔU ist in jedem Fall dem Gleichsignal U ad ditiv überlagert. Das Gesamtsignal U, U+ΔU liegt als Spannung zwischen den beiden Leitern 21 und 22 der Leitung 2 an. Dabei liegt das Gleichsignal U während der gesamten Betriebsdauer der Anordnung - also während die Anordnung aktiviert ist - an der Leitung 2 an.The alternating signal ΔU is in any case superimposed on the direct signal U ad. The total signal U, U + ΔU is present as a voltage between the two conductors 21 and 22 of line 2 . The DC signal U is present on line 2 during the entire operating time of the arrangement - that is, while the arrangement is activated.

Seitens der Zündeinrichtung 3 übernimmt das bidirektionale Kommunikationsinterface 32F die Ableitung des Wechselsignals ΔU aus dem Gesamtsignal U, U+ΔU sowie seine Decodierung, Verarbeitung, und ggf. die Umsetzung von Anweisungen in Steu ersignale.On the part of the ignition device 3 , the bidirectional communication interface 32 F derives the alternating signal .DELTA.U from the overall signal U, U + .DELTA.U as well as its decoding, processing, and possibly the implementation of instructions in control signals.

Durch die Funktion Energiemanagement 31F wird das Gleichsi gnal U aus dem Gesamtsignal U, U+ΔU zur Energieversorgung der diversen Schaltungskomponenten, insbesondere des bidirektio nalen Kommunikationsinterfaces 32F ausgekoppelt. Über die Funktion Energiemanagement 31F wird ferner eine Energiereser ve 33F betrieben, die die zum Zünden des Zündelements 4 not wendige Energie bereitstellen soll. Durch diese Energiereser ve 33F kann ferner das bidirektionale Kommunikationsinterface 32F für zumindest eine kurze Zeitspanne auch dann betrieben werden, wenn die Energieübertragung über die Leitung 2 unter brochen ist.The energy management function 31 F decouples the DC signal U from the total signal U, U + ΔU for the energy supply of the various circuit components, in particular the bidirectional communication interface 32 F. Via the energy management function 31 F, an energy reserve 33 F is also operated, which is intended to provide the energy necessary to ignite the ignition element 4 . Through this energy reserve ve 33 F, the bidirectional communication interface 32 F can also be operated for at least a short period of time when the energy transmission via line 2 is interrupted.

Das bidirektionale Kommunikationsinterface 32F steuert bei Erkennen eines korrekt übertragenen Auslösebefehls den Auslö ser 34F an, so daß eine Energie von der Energiereserve 33F an das Zündelement 4 übertragen wird. Ferner kann die Diagnose einheit 35F durch das bidirektionale Kommunikationsinterface 32F veranlaßt werden, Bestandteile und Bauelemente der Zündeinrichtung 3 auf ihre Funktionstüchtigkeit hin zu über prüfen bzw. Messungen durchzuführen. Die Diagnose-, Auswerte-, und Codierungs/Decodierungsvorschriften sind in dem nicht flüchtigen Speicher 36F abgelegt.The bi-directional communication interface 32 F controls upon detection of a correctly transmitted trigger command, the trigger 34 F, so that an energy is transferred from the energy reserve 33 F to the ignition element 4 . Furthermore, the diagnosis unit 35 F can be caused by the bidirectional communication interface 32 F to check components and components of the ignition device 3 for their functionality or to carry out measurements. The diagnosis, analysis, and encoding / decoding rules are stored in the nonvolatile memory 36 F.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Einkopplung von Signalanteilen ΔU, U auf die Leitung 2. Nachrichten werden als Wechselsignale ΔU dem permanent übertragenen Gleichsignal U additiv überlagert 143F. Fig. 2 shows a block diagram of the coupling of signal components .DELTA.U, U on the line 2. Messages are superimposed as alternating signals ΔU on the permanently transmitted direct signal U 143F.

Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Gesamtsignal U′ = U+ΔU auf der Leitung 2. Liegen keine Übertragungswünsche seitens der Auswerteeinrichtung 1 oder der Zündeinrichtung 3 vor, liegt lediglich das Gleichsignal U auf der Leitung 2 vor. Der Hub des Wechselsignals ΔU ist im Vergleich zum Hub des Gleichsi gnals U gering ausgebildet, um eine große Störabstrahlung zu vermeiden. So ist der Hub des Wechselsignals ΔU vorzugsweise kleiner 20 Prozent des Gleichsignalhubs U, insbesondere klei ner 10 Prozent. Fig. 3 shows an exemplary overall signal U '= U + .DELTA.U on the line 2. If there are no transmission requests from the evaluation device 1 or the ignition device 3 , only the direct signal U is present on the line 2 . The stroke of the alternating signal .DELTA.U is small compared to the stroke of the DC signal U to avoid a large amount of interference radiation. The stroke of the alternating signal ΔU is preferably less than 20 percent of the DC signal stroke U, in particular less than 10 percent.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der Auskopplung des Gleichsignals U und des Wechselsignals ΔU aus dem auf der Leitung übertragenen Gesamtsignal U′ = U bzw. U+ΔU. Dabei wird das Gleichsignal U im Funktionsblock Energieauskopplung 311F ausgekoppelt. Separat davon werden die Daten im Funktions block Datenauskopplung 321F ausgekoppelt und daraufhin ver stärkt und decodiert in 322F. Fig. 4 shows a block diagram of the decoupling of the direct signal U and the alternating signal .DELTA.U from the total signal U '= U or U + .DELTA.U transmitted on the line. The DC signal U is decoupled in the energy coupling 311 F function block. Separately, the data is decoupled in the data extraction function block 321 F and then amplified and decoded in 322 F.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Zündein richtung 3. Dabei ist in der Zündeinrichtung 3 zu jedem Lei ter 21, 22 der Leitung 2 ein Entkopplungswiderstand 34 in Se rie angeordnet. Die Entkopplungswiderstände 34 sind über ei nen Kondensator C1 miteinander verbunden. Die Entkopplungswi derstände 34 sind ferner mit den Eingängen einer als Brüc kengleichrichter 321 ausgebildeten Gleichrichterschaltung 32 verbunden, deren Ausgänge wiederum über ein steuerbares Schaltmittel 35 miteinander verbunden sind. Des weiteren ist ein Ausgang der Gleichrichterschaltung 32 über eine Entkopp lungsdiode 36, der andere Ausgang der Gleichrichterschaltung 32 direkt mit einem Zündkondensator 37 verbunden. Die An schlüsse des Zündkondensators 37 sind mit einer Logikschal tung 33, mit zwei Diagnoseeinrichtungen 39, und über je ein weiteres steuerbares Schaltmittel 38 mit dem Zündelement 4 verbunden. Ein Entkopplungswiderstand 34 ist zudem über einen Kondensator C2 und einen Operationsverstärker mit der Logik schaltung 33 verbunden. Fig. 5 shows a circuit diagram of a device 3 according to the invention Zündein. It is in the ignition device 3 to each Lei ter 21, 22 of the line 2, a decoupling resistor 34 arranged in Se rie. The decoupling resistors 34 are connected to one another via a capacitor C1. The decoupling resistors 34 are also connected to the inputs of a rectifier circuit 32 designed as a bridge rectifier 321 , the outputs of which are in turn connected to one another via a controllable switching means 35 . Furthermore, an output of the rectifier circuit 32 is connected via a decoupling diode 36 , the other output of the rectifier circuit 32 is directly connected to an ignition capacitor 37 . The connections to the ignition capacitor 37 are connected to a logic circuit 33 , with two diagnostic devices 39 , and each via a further controllable switching means 38 with the ignition element 4 . A decoupling resistor 34 is also connected to the logic circuit 33 via a capacitor C2 and an operational amplifier.

Die Entkopplungswiderstände 34 verhindern, daß durch einen beispielsweise durch das Zünden des Zündelements 4 verursach ten Kurzschluß in der Zündeinrichtung 3 das gesamte Bussystem (Leitung 2) kurzgeschlossen und damit ein zeitlich späteres Zünden von weiteren - bis dato nicht gezündeten - Zündelemen ten nicht mehr möglich ist. Ferner verhindern die Entkopp lungswiderstände 34 einen Stromfluß von der Zündeinrichtung 3 über die Leitung 2 beim Zünden des Zündelements 4 aus dem Zündkondensator 37.The decoupling resistors 34 prevent the entire bus system (line 2 ) from being short-circuited by a short-circuit in the ignition device 3, for example caused by the ignition of the ignition element 4 , and thus a later ignition of further - to date not ignited - ignition elements is no longer possible . Furthermore, the decoupling resistance 34 prevent a current flow from the ignition device 3 via the line 2 when the ignition element 4 is ignited from the ignition capacitor 37 .

Zum anderen bildet der Entkopplungswiderstand 34 zusammen mit dem Kondensator C1 einen Tiefpaß, der hochfrequente Störan teile im übertragenen Gesamtsignal U, U+ΔU - nicht aber die Nachrichten enthaltenden Frequenzen des Wechselsignals ΔU - herausfiltert. An den Anschlüssen des Kondensators C1 liegt also nach wie vor im wesentlichen das Gesamtsignal U, U+ΔU an. Das Gesamtsignal U, U+ΔU wird im folgenden durch den Brüc kengleichrichter 321 gleichgerichtet. Somit liegt auch bei verkehrter Polung am Eingang der Zündeinrichtung 3 immer ein korrekt gepoltes Gesamtsignal U, U+ΔU an auf den Brüc kengleichrichter 321 folgenden Schaltungsteilen der Zündein richtung 3 an.On the other hand, the decoupling resistor 34 together with the capacitor C1 forms a low-pass filter which filters out high-frequency Störan in the transmitted overall signal U, U + ΔU - but not the frequencies of the alternating signal ΔU containing the messages. The overall signal U, U + ΔU is thus essentially still present at the connections of the capacitor C1. The overall signal U, U + ΔU is rectified below by the bridge rectifier 321 . It is therefore also with inverted polarity at the input of the ignition device 3 always properly poled total signal U, U + .DELTA.U to the Bridge, Japan kengleichrichter 321 following circuit parts of the device 3 to Zündein.

Die Entkopplungsdiode 36 wirkt als frequenzabhängiger Wider stand mit dem Energiespeicherkondensator 37 als Tiefpaß zu sammen. Anstelle einer solchen Entkopplungsdiode 36 kann je der andere frequenzabhängige Widerstand verwendet werden. Auch der Entkopplungswiderstand 34 ist maßgebend für die Fil tereigenschaften des Tiefpaßfilters. Das Tiefpaßfilter dient ferner als EMV-Schutz gegen Einkopplung von hochfrequenter Strahlung auf die Zündeinrichtung 3.The decoupling diode 36 acts as a frequency-dependent counter stood with the energy storage capacitor 37 as a low-pass filter. Instead of such a decoupling diode 36 , the other frequency-dependent resistor can be used. The decoupling resistor 34 is also decisive for the filter properties of the low-pass filter. The low-pass filter also serves as EMC protection against the coupling of high-frequency radiation onto the ignition device 3 .

An den Anschlüssen des Zündkondensators 37 liegt das aus dem Gesamtsignal U, U+ΔU ausgekoppelte Gleichsignal U mit richti ger Polung an, so daß der Zündkondensator aufgeladen wird. Des weiteren werden mit dem Gleichsignal U die Logikschaltung 33 und die Diagnoseeinrichtungen 39 betrieben.At the connections of the ignition capacitor 37 is the out of the total signal U, U + ΔU coupled DC signal U with correct polarity, so that the ignition capacitor is charged. Furthermore, the logic circuit 33 and the diagnostic devices 39 are operated with the direct signal U.

Nach dem Entkopplungswiderstand 34 wird das Gesamtsignal U, U+ΔU abgegriffen und einem Hochpaß in Form eines Kondensa tors C2 zugeführt, dessen Ausgang das Wechselsignal ΔU lie fert, das über den Operationsverstärker OP in ein Rechtecksi gnal gewandelt wird. Damit steht der Logikschaltung 33 das Wechselsignal ΔU zur Verfügung. Kondensator C2, Entkopplungs diode 36 und Zündkondensator 37 bilden somit eine Filter schaltung 31 zur Auskopplung einerseits des Wechselsignals ΔU, andererseits des Gleichsignals U aus dem Gesamtsignal U, U+ΔU, wobei auch die Entkopplungswiderstände 34 für das Tiefpaßverhalten mitverantwortlich sind.After the decoupling resistor 34 , the total signal U, U + .DELTA.U is tapped and fed to a high-pass filter in the form of a capacitor C2, the output of which produces the alternating signal .DELTA.U, which is converted into a square-wave signal via the operational amplifier OP. The switching circuit ΔU is thus available to the logic circuit 33 . Capacitor C2, decoupling diode 36 and ignition capacitor 37 thus form a filter circuit 31 for decoupling the alternating signal ΔU on the one hand, and the DC signal U on the other hand from the overall signal U, U + ΔU, the decoupling resistors 34 also being responsible for the low-pass behavior.

In der Logikschaltung 33 werden die Nachrichten enthaltende Wechselsignale ΔU decodiert und ausgewertet. Ggf. werden Be rechnungen angestellt, Messungen vorgenommen, oder auch die weiteren Schaltmittel 38 zum Zünden des Zündelements 4 ange steuert.In the logic circuit 33 , the alternating signals ΔU containing messages are decoded and evaluated. Possibly. Be calculations made, measurements made, or the other switching means 38 for igniting the ignition element 4 is controlled.

Sollen Nachrichten von der Zündeinrichtung 3 an die Auswerte einrichtung 1 übermittelt werden, so wird das steuerbare Schaltmittel 35 durch die Logikschaltung 33 angesteuert. Über das steuerbare Schaltmittel 35 werden die beiden Leiter 21 und 22 der Leitung 2 über die Entkopplungswiderstände 34 kurzgeschlossen, so daß über die beiden Leiter 21, 22, die Entkopplungswiderstände 34 sowie das steuerbare Schaltmittel 35 Strom fließt. Dieser Stromfluß wird in der Auswerteein richtung 1 erkannt und ausgewertet. Zur Übertragung einer aus mehreren Zeichen bestehenden Nachricht wird demzufolge das steuerbare Schaltmittel 35 durch die Logikschaltung 33 im Sinne eines Bitmusters angesteuert. Diese Strommodulation zur Rückübertragung von Daten ist bei der erfindungsgemäßen An ordnung insbesondere vorteilhaft, da lediglich das steuerbare Schaltmittel 35 durch die Logikschaltung 33 betätigt wird: Bei diesem Rückübertragungsverfahren wird der Zündeinrichtung 3 keine Energie entzogen. Die Energieübertragung von der Aus werteeinrichtung 1 zur Zündeinrichtung 3 wird statt dessen unterbrochen. Zusätzliche Energie für die Rückübertragung ist damit nicht notwendig. Dieser Vorteil ist insofern wesent lich, da die Energie von der Auswerteeinrichtung 1 zur Zündeinrichtung 3 übertragen wird und nicht in beliebigem Ma ße in der Zündeinrichtung 3 zur Verfügung steht. Vorausset zung für die erfindungsgemäß ausgebildete Rückübertragung von Signalen ist das Anliegen des Gleichsignals U an der Leitung.If messages are to be transmitted from the ignition device 3 to the evaluation device 1 , the controllable switching means 35 is controlled by the logic circuit 33 . Via the controllable switching means 35 , the two conductors 21 and 22 of the line 2 are short-circuited via the decoupling resistors 34 , so that current flows through the two conductors 21 , 22 , the decoupling resistors 34 and the controllable switching means 35 . This flow of current is recognized and evaluated in the direction of evaluation 1 . For the transmission of a message consisting of several characters, the controllable switching means 35 is therefore controlled by the logic circuit 33 in the sense of a bit pattern. This current modulation for the retransmission of data is particularly advantageous in the arrangement according to the invention, since only the controllable switching means 35 is actuated by the logic circuit 33 : With this retransmission method, no energy is withdrawn from the ignition device 3 . The energy transfer from the evaluation device 1 to the ignition device 3 is interrupted instead. Additional energy for the retransmission is therefore not necessary. This advantage is essential since the energy is transmitted from the evaluation device 1 to the ignition device 3 and is not available in the ignition device 3 to any desired extent. A prerequisite for the retransmission of signals designed according to the invention is the presence of the direct signal U on the line.

Über den Kondensator C2 können Rücksignale ΔR nochmals von der Logikschaltung 33 gelesen und überprüft werden. So wird ein von der Logikschaltung 33 gelesenes und für nicht korrekt befundenes Rücksignal ΔR nochmals übermittelt.Return signals ΔR can be read and checked again by the logic circuit 33 via the capacitor C2. Thus, a return signal ΔR read by the logic circuit 33 and found to be incorrect is transmitted again.

Die Entkopplungsdiode 36 dient neben ihrer Verwendung zur Tiefpaß-Filterung bei einer Nachrichtenrückübertragung von der Zündeinrichtung 3 zur Auswerteeinrichtung 1 - wenn also die Leitung 2 über die Entkopplungswiderstände 34 kurzge schlossen ist - zum Abtrennen der kurzgeschlossenen Leitung 2 von den restlichen Schaltungsteilen der Zündeinrichtung 3.The decoupling diode 36 is used in addition to its use for low-pass filtering in a message retransmission from the ignition device 3 to the evaluation device 1 - if the line 2 is short-circuited via the decoupling resistors 34 - to disconnect the short-circuited line 2 from the remaining circuit parts of the ignition device 3 .

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Hin- und Rücküber tragung von Daten bzw. Energie ist die Anordnung hinsichtlich ihrer Störabstrahlung, ihres Bauelementeaufwands und der Mehrfachausnützung von Bauelementen optimal ausgestaltet.The inventive design of the back and forth Carrying data or energy is the order in terms their interference radiation, their component expenditure and the Multiple use of components optimally designed.

Das steuerbare Schaltmittel 35 ist zwischen der Gleich richterschaltung 32 und der Logikschaltung 33 angeordnet, so daß auch bei einer falschen Polung am Eingang der Zündein richtung 3 die Kommunikation zwischen Auswerte- und Zündein richtung 1 bzw. 3 nicht beeinträchtigt wird. Dabei wird eine Nachricht- die von der Zündeinrichtung 3 zur Auswerteeinrich tung 1 übertragen wird, ebenfalls derart codiert, daß unter schiedliche Zeichen gleiche Frequenz aber unterschiedliche Phasenlage aufweisen.The controllable switching means 35 is arranged between the rectifier circuit 32 and the logic circuit 33 , so that even with incorrect polarity at the input of the Zündein device 3, the communication between evaluation and Zündein device 1 and 3 is not affected. A message which is transmitted from the ignition device 3 to the evaluation device 1 is also encoded in such a way that the same frequency but different phase positions have different characters.

Die Diagnoseeinrichtungen 39 nehmen Messungen der an den wei teren steuerbaren Schaltmittel 38 anliegenden Zündspannung sowie des Zündelementwiderstands vor. Des weiteren wird die Funktionsfähigkeit der weiteren steuerbaren Schaltmittel 38 überprüft sowie Leckwiderstände im Zündkreis (Schaltstrecke über die weiteren steuerbaren Schaltmittel 38 und das Zünde lement 4) gemessen. Die Meßergebnisse werden an die Auswerte einrichtung 1 übertragen, können aber auch in der Logikschal tung 33 selbst verarbeitet oder zumindest vorverarbeitet wer den. Die Logikschaltung 33 ihrerseits kann durch die Auswer teschaltung 1 auf Funktionsfähigkeit überprüft werden.The diagnostic devices 39 take measurements of the ignition voltage present at the further controllable switching means 38 and of the ignition element resistance. Furthermore, the functionality of the further controllable switching means 38 is checked and leakage resistances in the ignition circuit (switching path via the further controllable switching means 38 and the ignition element 4 ) are measured. The measurement results are transmitted to the evaluation device 1 , but can also be processed in the logic circuit 33 itself or at least preprocessed who. The logic circuit 33 in turn can be checked for functionality by the evaluation circuit 1 .

Fig. 6 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung mit ihren über das Kraftfahrzeug räumlich verteilten Komponenten Zündein richtungen 3 und Auswerteeinrichtung 1. Die Leitung 2 ist da bei als Bussystem abgebildet. Fig. 6 shows the inventive arrangement with their spatially distributed over the motor vehicle components Zündein directions 3 and evaluation device 1. Line 2 is shown as a bus system.

In Fig. 7 ist eine Anordnung gemäß Fig. 6 als Blockschalt bild dargestellt. Jede Zündeinrichtung 3 enthält die Funkti onsblöcke Energieauskopplung 311F, Datenauskopplung 323F und Dateneinkopplung 322F. An einer räumlich von den Zündeinrich tungen 3 getrennten Stelle im Kraftfahrzeug werden anderer seits Daten eingekoppelt 142F bzw. Energie eingekoppelt 141F. Vorzugsweise sind diese Funktionsblöcke in der Auswerteein richtung 1 umgesetzt.In Fig. 7 an arrangement according to FIG. 6 is shown as a block diagram. Each ignition device 3 contains the function blocks energy coupling 311 F, data coupling 323 F and data coupling 322 F. At a location in the motor vehicle that is spatially separated from the ignition devices 3 , data F 142 is coupled in or energy 141 F is coupled in. These function blocks are preferably implemented in the evaluation device 1 .

In Fig. 8 ist das sog. Coded-Diphase-Verfahren anhand einer zu übertragenden Nachricht aus einzelnen Zeichen erläutert. Fig. 8a zeigt die Taktfrequenz, mit der eine Nachricht gemäß Fig. 8b übertragen werden soll. Fig. 8c zeigt das Format, in dem die Nachricht letztendlich übertragen wird, wobei die Zeichen 0/1 gemäß Fig. 8b durch das Coded-Diphase-Verfahren in Zeichen 0/1 gemäß Fig. 8c umgesetzt werden. Übertragene Nullen und Einsen weisen gleiche Frequenz auf, sind jedoch zueinander um 180° phasenverschoben. Soll beispielsweise das Zeichen Null übertragen werden, so wird es mit der zum vor hergehenden übertragenen Zeichen mit entgegengesetzter Pha senlage ausgesendet: So tritt während einer Null kein Polari tätswechsel auf. Eine Eins enthält jedoch einen Polaritäts wechsel.In FIG. 8 is called. Coded-diphase method explained with reference to a message to be transmitted from each character. FIG. 8a shows the clock frequency with which a message according to FIG. 8b is to be transmitted. FIG. 8c shows the format in which the message is ultimately transmitted, the characters 0/1 according to FIG. 8b being converted into characters 0/1 according to FIG. 8c by the coded diphase method. Transmitted zeros and ones have the same frequency, but are 180 ° out of phase with each other. If, for example, the character zero is to be transmitted, it is transmitted with the opposite character to the preceding transmitted character in the opposite phase position: So there is no polarity change during a zero. However, a one contains a change in polarity.

Eine solche Codierungsvorschrift hat die Eigenschaft, daß bei einem Vertauschen der Polarität - in Fig. 8c wird also bei spielsweise +U mit -U vertauscht - die Nachricht und damit die Information nicht verloren geht, da im übertragenen Si gnal die Polaritätswechsel maßgebend sind und nicht die Pola rität/Amplitude der Zeichen. Derartige Codierungsverfahren sind auch unter den Namen Bi-Phase-Code oder Manchester-Code bekannt.Such a coding rule has the property that if the polarity is interchanged - in Fig. 8c, for example, + U is interchanged with -U - the message and thus the information is not lost, since the polarity changes are decisive in the transmitted signal and not the polarity / amplitude of the characters. Such coding methods are also known under the names bi-phase code or Manchester code.

Claims

1. Arrangement for triggering a restraint in a motor vehicle,
with an evaluation device ( 1 ) in which an impact signal supplied by a sensor device for accident detection is evaluated,
with an ignition device ( 3 ), which is arranged spatially separate from the evaluation device ( 1 ) in the motor vehicle and is electrically connected via a line ( 2 ) to the evaluation device ( 1 ), an alternating signal (ΔU) containing a message from the evaluation device ( 1) is transmitted to the ignition device (3) and evaluated in a logic circuit (33) of the ignition device (3),
with an ignition element ( 4 ) of the retaining means, which is electrically connected to the ignition device ( 3 ), and
with an ignition capacitor ( 37 ) in the ignition device ( 3 ), which provides energy for igniting the ignition element ( 4 ),
characterized,
that a direct signal (U) for operating the logic circuit ( 33 ) is coupled onto the line ( 2 ),
that the alternating signal (ΔU) additively to the direct signal (U) is transmitted, and
that the ignition device ( 3 ) has a filter circuit ( 31 ) in which the direct signal (U) and the alternating signal (ΔU) are derived from the transmitted overall signal (U, U + ΔU).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ignition device ( 3 ) has a rectifier circuit ( 32 ), via which the direct signal (U) of the logic circuit ( 33 ) is supplied, and that different characters in the alternating signal (ΔU) are the same Frequency but have different phase positions.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the line ( 2 ) is designed as a two-wire line ( 21 , 22 ).

4. Arrangement according to claim 2 and 3, characterized in that the rectifier circuit ( 32 ) contains a bridge rectifier ter ( 321 ).

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ignition device ( 3 ) contains a high-resistance decoupling resistor ( 34 ) which is arranged in series with the line ( 2 ).

6. Arrangement according to claim 3 and 5, characterized in that the ignition device ( 3 ) has a by the logic circuit ( 33 ) controllable switching means ( 35 ) through which the two conductors ( 21 , 22 ) of the line ( 2 ) via at least the Decoupling resistor ( 34 ) are short-circuited.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the ignition circuit ( 3 ) has a decoupling diode ( 36 ) between controllable switching means ( 35 ) and logic circuit ( 33 ).

8. Arrangement according to claim 2 and 6, characterized in that the controllable switching means ( 35 ) between the rectifier circuit ( 32 ) and logic circuit ( 33 ) is arranged.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that a message in the form of a return signal (ΔR) from the ignition device (by the alternate control of the switching means ( 35 ) in the line ( 2 ) caused current flow through the decoupling resistor ( 34 ) 3 ) is transmitted to the evaluation device ( 1 ), different characters in the return signal (ΔR) having the same frequency but different phase positions.

10. The arrangement according to claim 2, characterized in that the alternating signal (ΔU) two different characters (0/1) which are 180 degrees out of phase with each other.