DE4412105C2

DE4412105C2 - Elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE4412105C2
Application number: DE4412105A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Mattes; Hartmut Schumacher; Norbert Crispin; Michael Henne
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2014-04-09
Also published as: DE4412105A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die DE 33 34 603 A1 beschreibt eine Verstärkeranordnung für einen Beschleunigungsaufnehmer. Es wird eine Offsetkompensation offenbart, die als Hochpass wirkt. Dabei wird dieser Offset elektronisch aufgebaut, der zu einer stufenweisen Kompensation der Offsetspannung führt. Die Offenlegungsschrift DE 42 18 483 A1 beschreibt eine Auslöseeinrichtung für eine Fahrzeugsicherheitseinrichtung. Dabei wird ein Tiefpass zur Begrenzung des Nutzbandes verwendet.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Gerät weist insbesondere den Vorteil auf, dass dynamische Änderungen bei dem Erfassen von Beschleunigungswerten durch den beschleunigungsempfindlichen Sensor keinen direkten Einfluß auf den Offsetwert haben. Der Offsetwert wird im Wesentlichen durch statische und sich langsam ändernde Zustände bestimmt. Vorzugsweise wird eine in Abhängigkeit von dem Ausgangswert des beschleunigungsempfindlichen Sensors notwendige Änderung des Offsetwertes erst zeitverzögert wirksam; dabei liegt die Zeitverzögerung zweckmäßig zwischen etwa 50 und 100 Millisekunden. Weiterhin ist es zweckmäßig, diese Zeitverzögerung auch noch von bestimmten Betriebsparametern abhängig zu machen, insbesondere von der durch den Sensor erfaßten Beschleunigung. Weiterhin ist es zweckmäßig, den sich ändernden Offsetwert zu überwachen und gegebenenfalls festgestellte Änderungen auf ihre Plausibilität zu prüfen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen die Fig. 1 ein Blockschaltbild des elektronischen Gerätes und Fig. 2 in einer beispielhaften Darstellung den Spannungsverlauf der Offsetspannung als Funktion der Zeit.

Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines elektronischen Steuergerätes 1 für die Sicherheitseinrichtung von Fahrzeuginsassen, das einen beschleunigungsempfindlichen Sensor 10, einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 11, einen Mikrorechner 12, sowie eine von dem Mikrorechner 12 ansteuerbare Endstufenschaltung 13, 14, 15, 16 umfaßt. Der A/D- Wandler 11 kann auch Bestandteil des Mikrorechners 12 selbst sein. Die Endstufenschaltung umfaßt zwei elektronische Schaltelemente 13, 14, die ein Zündelement 15 zwischen sich einschließen, das zur Ansteuerung von Rückhaltemitteln 16, wie Gurtstraffer und Airbag oder dergleichen dient. Das elektronische Gerät umfaßt weiterhin eine Energiereserve 17, vorzugsweise einen Speicherkondensator mit großem Kapazitätswert, die ebenso wie das elektronische Gerät 1 mit einer Betriebsspannungsquelle Ub verbunden sein kann. Der A/D- Wandler 11 ist mit einer ersten Referenzspannungsquelle 20 verbunden. Mit einem Eingangsanschluß des A/D-Wandlers 11 ist weiterhin eine Offsetspannungsquelle 18 verbunden, die ihrerseits über ein Zeitglied 19 ansteuerbar ist. Die Ansteuerung des Zeitglieds 19 erfolgt zweckmäßig durch den Mikrorechner 12.

Durch den beschleunigungsempfindlichen Sensor 10 werden Beschleunigungswerte des Fahrzeugs erfaßt, die am Ausgangsanschluß des Sensors 10 als analoges Signal anstehen. Dieses analoge Signal wird durch den A/D-Wandler 11 in ein digitales Signal umgewandelt, das von dem Mikrorechner 12 ausgewertet wird. Bei Überschreiten eines vorgebbaren Beschleunigungswertes, der auf eine Unfallsituation hinweist, werden von dem Mikrorechner 12 die Schaltelemente 13, 14 angesteuert, mit der Folge, daß das Zündelement 15 an die Betriebsspannung Ub gelegt und mit Strom beaufschlagt wird. Das Zündelement 15 aktiviert daraufhin eine Treibladung, die Rückhaltemittel, wie beispielsweise Gurtstraffer oder Airbag in eine zum Schutz von Fahrzeuginsassen geeignete Position bringt.

Um mit einem derartigen elektronischen Steuergerät einen Beschleunigungsverlauf zu erfassen, wird zweckmäßig der Wert der Offsetspannung am Eingangsanschluß des A/D-Wandlers 11 derart festgelegt, daß positive und negative Werte des Ausgangssignals des beschleunigungsempfindlichen Sensors 10 erfaßbar sind. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Offsetwert durch die Offsetspannungsquelle 18 auf den halben Wert der Referenzspannungsquelle 20 festgesetzt wird. Treten nun Störgrößen auf, die diese Grundeinstellung des Offsetwertes beeinflussen, wie zum Beispiel Alterung von Bauelementen des elektronischen Steuergerätes, Temperatureinflüsse oder dergleichen, so muß dieser Offsetwert nachgeregelt werden, damit der voreingestellte Grundwert wieder erreicht wird. Wie in dem Blockschaltbild von Fig. 1 dargestellt, kann der Offsetwert, wie auch das Ausgangssignal des beschleunigungsempfindlichen Sensors 10 selbst, über einen A/D- Wandler 11 an den Mikrorechner 12 weitergegeben werden, der dann die Nachregelung des Offsetwertes durchführt. Beim praktischen Einsatz des elektronischen Steuergerätes kann es nun vorkommen, daß dynamische Änderungen von Betriebsgrößen, wie beispielsweise Spannungsspitzen des Ausgangssignals des beschleunigungsempfindlichen Sensors 10, den Offsetwert beeinflussen. Bei einer Änderung des Offsetwertes würde sich jedoch auch der von dem Mikrorechner 12 auszuwertende Beschleunigungswert ändern. Dies könnte bei unvorteilhaften Umständen zu einer Fehlinterpretation des Ausgangssignals des Sensors 10 mit der Folge führen, daß beispielsweise eine kritische Unfallsituation nicht als kritisch oder aber zu spät als kritisch erkannt wird und daß die Sicherheitseinrichtung zu spät aktiviert würde. Diesem Nachteil kann erfindungsgemäß dadurch begegnet werden, daß eine Korrektur des Offsetwertes erst mit einer vorgebbaren Zeitverzögerung wirksam gemacht und dadurch eine Fehlinterpretation der Beschleunigungswerte vermieden wird. Eine dynamische Änderung der eingelesenen Beschleunigungswerte kann zwar dadurch auch zu einer Änderung des Offsetwertes beitragen, die jedoch erst nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitverzögerung wirksam wird. Dadurch wird bei einer Unfallsituation eine Änderung des Offsetwertes sich erst nachträglich auswirken können, wodurch eine Fehlinterpretation der Unfallsituation weitgehend vermieden wird. Die Zeitverzögerung kann den Anforderungen gemäß angepaßt werden; zweckmäßig kann die Zeitverzögerung auch durch besonders große Amplitudenwertes des Beschleunigungssignals, die beispielsweise eine vorgebbare Schwelle überschreiten, neu gestartet werden. Zweckmäßig liegt die Zeitverzögerung, nach der eine Änderung des Offsetwertes wirksam wird, im Bereich zwischen 50 und 100 Millisekunden. Ein Neustart der Zeitverzögerung erfolgt beispielsweise dann, wenn die Beschleunigungsamplitude einen vorgebbaren Grenzwert übersteigt, der beispielsweise bei 5 g liegt. Die Zeitverzögerung wird dadurch bewirkt, daß der Mikrorechner 12, wie in Fig. 1 dargestellt, die Offsetspannungsquelle 18 über ein Zeitglied 19 ansteuert.

Die erfindungsgemäße Beeinflussung des Offsetwertes wird im folgenden nochmals unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 dargestellte Diagramm erläutert. Zum Zeitpunkt T0 beträgt der eingangsseitig an dem A/D-Wandler anliegende Wert der Offsetspannung etwa die Hälfte der Spannung der Referenzspannungsquelle 20. Dadurch ist sichergestellt, daß sowohl positive als auch negative Werte des Beschleunigungssignals erfaßt werden können. Durch dynamische Effekte findet nun zum Zeitpunkt T1 eine Änderung der Offsetspannung auf den Wert UH statt. Dieser Wert wird nun nicht unmittelbar am Eingang des A/D-Wandlers 11 zur Verfügung gestellt, sondern erst zum Zeitpunkt T2, also nach einer vorgebbaren Zeitverzögerung, die im Bereich des oben schon erwähnten Zeitintervalls zwischen 50 und 100 Millisekunden liegen kann. Besonders zweckmäßig ist es, den sich ändern Offsetwert zu überwachen und auf Plausibilität zu prüfen. Dies kann zweckmäßig auch durch den Mikrorechner 12 erfolge, indem beispielsweise ein zulässiges Spannungsintervall vorgegeben wird, in dem ein als zulässig angesehener Spannungswert der Offsetspannung liegen muß. Für praktische Anwendungen kann beispielsweise dieser Spannungsbereich ±50 Millivolt vom Grundwert abweichen.

Claims

1. Elektronisches Steuergerät für die Sicherheitseinrichtung von Fahrzeuginsassen mit einem beschleunigungsempfindlichen Sensor (10), einem A/D-Wandler (11), einem Mikrorechner (12), einer von dem Mikrorechner (12) ansteuerbaren Endstufenschaltung (13, 14, 15, 16), gekennzeichnet durch eine mit dem Eingangsanschluß des A/D-Wandlers (11) verbundene Offsetspannungsquelle (18), die Änderungen der Offsetspannung durch ein Zeitglied (19) nur zeitverzögert wirksam werden läßt.

2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 des Zeitglieds (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverzögerung zwischen 50 und 100 Millisekunden beträgt.

3. Elektronisches Gerät nach einen der Ansprüche 1, 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Zeitverzögerung des Zeitglieds (19) von Betriebskenngröße, insbesondere von der Beschleunigung, beeinflußt ist und zwischen 50 und 100 Millisekunden beträgt.

4. Elektronisches Gerät nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der sich ändernde Wert der Offsetspannung durch Vergleich mit vorgebbaren Grenzwerten auf Plausibilität geprüft wird.